31(参见图11B)。通过第一热处理，去除氧化物半导体层中的多余的氨(包括水和径基)并 且改善氧化物半导体层的结构，使得在能隙中的缺陷能级能够减少。第一热处理的溫度为 例如高于或等于300°C且低于550°C，或高于或等于400°C且低于或等于500°C。
[0176] 热处理能够W运样的方式来执行，例如，将处理对象引入至其中使用电阻加热元 件等的电炉，并且在氮气氛下W450°C加热1小时。在热处理期间，为了防止水和氨的进入， 氧化物半导体层不暴露至空气。
[on7]热处理设备不限于电炉，热处理设备能够为利用来自诸如加热的气体等的介质的 热传导或热福射来加热处理对象的设备。例如，能够使用诸如LRTA(灯快速热退火)设备或 GRTA(气体快速热退火)设备的RTA(快速热退火)设备。LRTA设备是用于通过从诸如面素灯、 金属面化物灯、氣弧灯、碳弧灯、高压钢灯或高压隶灯的灯所发射的光（电磁波)的福射来加 热待处理对象的设备。GRTA设备是用于使用高溫气体来进行热处理的设备。作为气体，使用 不会通过热处理与处理对象发生反应的惰性气体(诸如氮或诸如氣的稀有气体）。
[0178] 例如，作为第一热处理，可按W下方式来执行GRTA处理。将处理对象放入被加热的 惰性气体气氛加热几分钟，并且然后从惰性气体气氛中取出。GRTA处理能够在短时间内进 行高溫热处理。此外，在GRTA处理中，甚至能够采用超出处理对象的溫度上限的溫度条件。 注意，惰性气体可在处理期间改变为包括氧的气体。运是因为通过在包括氧的气氛中执行 第一热处理能够减少由于缺氧而在能隙中产生的缺陷能级。
[0179] 注意，作为惰性气体气氛，优选地使用包含氮或稀有气体(例如，氮、氛或氣)作为 其主要成分并且不包含水、氨等的气氛。例如，引入至热处理设备的氮或诸如氮、氛或氣的 稀有气体的纯度设置为6N(99.9999%)或者更高，优选地为7N(99.99999%)或者更高（即，杂 质浓度为Ippm或更低，优选地为O. Ippm或更低）。
[0180] 无论如何，通过第一热处理来减少杂质，使得获得i型（本征）或实质上i型氧化物 半导体层。因此，具有极好的特性的晶体管能够实现。
[0181] W上热处理(第一热处理)具有去除氨、水等的效果，并且因此能够称为脱水处理、 脱氨处理等。脱氨处理或脱氨作用处理能够在氧化物半导体膜530的形成之后和在氧化物 半导体膜530加工成岛状氧化物半导体层之前执行。运样的脱氨处理或脱氨作用处理可执 行一次或者多次。
[0182] 除了 W上定时之外，能够在任意下列定时执行第一热处理:在源电极层和漏电极 层的形成之后，在源电极层和漏电极层等之上的绝缘层的形成之后。
[0183] 随后，待成为源电极层和漏电极层(包括从与源电极层和漏电极层相同的层形成 的布线）的导电膜形成于栅极绝缘层507和氧化物半导体层531之上。能够利用在W上实施 例中描述的任意材料来形成用于形成源电极层和漏电极层的导电膜。
[0184] 抗蚀剂掩模在第=光刻过程中形成于导电膜之上，并且通过选择性蚀刻形成源电 极层515a和漏电极层51化，并且然后，去除抗蚀剂掩模(参见图11C)。
[0185] 在第S光刻过程中的抗蚀剂掩模的形成时的曝光可利用紫外线、KrF激光或ArF激 光来执行。注意，晶体管的沟道长度化）由在源电极层和漏电极层之间的距离来确定。因此， 在用于形成具有小于25皿的沟道长度化)的晶体管的掩模的曝光中，优选的是使用波长短 至几纳米至几十纳米的远紫外线。采用远紫外线的曝光的分辨率较高，并且焦深较大。由于 运些原因，后来完成的晶体管的沟道长度化)能够大于或等于IOnm且小于或等于1000皿(化 m)，并且电路能够W高速操作。此外，能够通过小型化减少半导体器件的功率消耗。
[0186] 为了减小光掩模的数量和光刻步骤的数量，可利用使用多色调掩模形成的抗蚀剂 掩模来执行蚀刻步骤。因为使用多色调掩模形成的抗蚀剂掩模包括多个厚度的区域，并且 能够通过执行蚀刻在形状上进一步改变，所W抗蚀剂掩模能够用于多个蚀刻步骤W提供不 同的图案。因此，能够使用一种多色调掩模来形成对应至少两种不同图案的抗蚀剂掩模。因 此，曝光掩模的数量能够减小，并且对应的光刻过程的数量也能够减小，由此能够实现过程 的简化。
[0187] 注意，优选的是，在蚀刻导电膜时优化蚀刻条件，W便不会蚀刻和分开氧化物半导 体层531。然而，难W获得仅仅蚀刻导电膜而氧化物半导体层531-点也没有蚀刻的蚀刻条 件。在某些情况下，当蚀刻导电膜时蚀刻一部分氧化物半导体层531，由此形成具有凹槽部 分(凹陷部分)的氧化物半导体层531。
[0188] 湿法蚀刻或干法蚀刻可用于导电膜的蚀刻。注意，在元件的小型化方面，优选地使 用干法蚀刻。能够根据待蚀刻的材料适当地选择蚀刻气体和蚀刻剂。在本实施例中，铁膜用 作导电膜，并且In-Ga-化-0类材料用于氧化物半导体层531;相应地，在采用湿法蚀刻的情 况下，过氧化氨氨溶液(31wt. %过氧化氨溶液:28wt. %氨水:水=5:2:2)能够用作蚀刻剂。
[0189] 随后，优选地使用诸如一氧化二氮(化0)、氮(化)或氣(Ar)的气体来执行等离子体 处理，使得可去除附连至氧化物半导体层的暴露部分的表面的水、氨等。在执行等离子体处 理时，在等离子体处理之后没有暴露至空气的情况下形成用作保护绝缘膜的绝缘层516。
[0190] 绝缘层516通过其中诸如水或氨的杂质不会引入至绝缘层516方法(诸如瓣射法） 优选地形成为至少Inm的厚度。当氨包含在绝缘层516中时，引起氨进入氧化物半导体层或 在氧化物半导体层中通过氨提取氧，由此引起氧化物半导体层的背沟道具有较低的电阻 (具有n型导电性），使得可形成寄生沟道。作为绝缘层516,优选地使用氧化娃膜、氧氮化娃 膜、氧化侣膜、氧氮化侣膜等。
[0191] 在本实施例中，像绝缘层516-样，氧化娃膜通过瓣射法形成为200nm的厚度。在沉 积中的衬底溫度可高于或等于室溫（25°C)且低于或等于300°C，并且在本实施例中为100 °C。能够在稀有气体(典型地，氣)气氛、氧气氛或包含稀有气体和氧的混合气氛中通过瓣射 法沉积氧化娃膜。作为祀，可使用氧化娃祀或娃祀。
[0192] 为了在与氧化物半导体膜530的沉积的同时去除在绝缘层516的沉积室中剩余的 水分，优选地使用捕集真空累(诸如低溫累）。在使用低溫累来排空的沉积室中沉积绝缘层 516时，在绝缘层516中的杂质浓度能够降低。设置有冷阱的满轮累可用作排空单元，该排空 单元用于去除用于形成绝缘层516的沉积室中剩余的水分。
[0193] 用于形成绝缘层516的瓣射气体优选地为从其中去除了诸如氨或水的杂质的高纯 度气体。
[0194] 随后，在惰性气体气氛或氧气体气氛中执行第二热处理。W高于或等于200°C且低 于或等于450°C，优选地高于或等于250°C且低于或等于350°C的溫度来执行第二热处理。例 如，可在氮气氛中W250°C执行热处理1小时。第二热处理能够减少晶体管的电特性上的变 化。通过从绝缘层516供应氧至氧化物半导体层531，减少了氧化物半导体层531中的氧空 位，由此i型(本征)或实质上i型氧化物半导体层能够形成。
[0195] 在本实施例中，在绝缘层516的形成之后执行第二热处理;然而，第二热处理的定 时不局限于此。例如，第一热处理和第二热处理可连续地执行，或第一热处理可兼作第二热 处理。
[0196] 在上述的方式中，经过第一热处理和第二热处理，将氧化物半导体层531纯化，W 便包含尽可能少的不是氧化物半导体层主要成分的杂质，由此氧化物半导体层531能够变 成i型(本征)氧化物半导体层。
[0197] 通过上述过程，形成晶体管510(参见图IID)。
[0198] 优选的是，在绝缘层516之上进一步形成保护绝缘层506(参见图11E)。保护绝缘层 506防止氨、水等从外部的进入。作为保护绝缘层506,能够使用氮化娃膜、氮化侣膜等，例 如。保护绝缘层506的形成方法没有具体地限制；然而，RF瓣射法适合于形成保护绝缘层 506,因为它达到了高生产率。
[0199] 在保护绝缘层506的形成之后，可进一步在空气中W高于或等于100°C且低于或等 于200°C的溫度执行热处理1小时到30小时。
[0200] 包括纯化的氧化物半导体层并且根据如上所述的本实施例来制造的晶体管具有 显著小的断态电流的特性。因此，借助于该晶体管，结点的电位能够容易保持。将运样的晶 体管用于脉冲信号输出电路和移位寄存器，能够显著地降低引起脉冲信号输出电路和移位 寄存器的故障的可能性。
[0201] 本实施例中描述的结构、方法等能够与其它实施例中描述的任意结构、方法等适 当地组合。
[0202] [实施例6] 借助于在实施例1至3的任一个中描述了其示例的移位寄存器，能够制造具有显示功能 的半导体器件(也称为显示装置）。另外，部分或整个驱动器电路能够形成于与像素部分相 同的衬底之上，由此能够获得系统面板。
[0203] 作为用于显示装置的显示元件，能够使用液晶元件(也称为液晶显示元件)或发光 元件（也称为发光显示元件）。发光元件在其范畴内包括通过电流或电压来控制亮度的元 件，并且在其范畴内特别地包括无机电致发光(EU元件、有机化元件等。而且，能够使用通 过电效应改变了其对比度的显示介质，诸如电子墨水。
[0204] 在图12A中设置了密封剂4005, W便围绕设置在第一衬底4001之上的像素部分 4002,并且像素部分4002密封在第一衬底4001和第二衬底4006之间。在图12A中，形成于单 独准备的衬底之上的扫描线驱动器电路4004和信号线驱动器电路4003安装在一区域中，该 区域不同于被第一衬底4001之上的密封剂4005包围的区域。另外，各种信号和电位从柔性 印刷电路(FPCMOlSa和4018b供应至单独形成的信号线驱动器电路4003W及扫描线驱动器 电路4004或像素部分4002。
[020引在图和图12C中，设置了密封剂4005, W便围绕设置在第一衬底4001之上的像 素部分4002和扫描线驱动器电路4004。第二衬底4006设置在像素部分4002和扫描线驱动器 电路4004之上。因此，通过第一衬底4001、密封剂4005 W及第二衬底4006将像素部分4002和 扫描线驱动器电路4004与显示元件密封在一起。在图12B和图12C中，形成于单独准备的衬 底之上的信号线驱动器电路4003安装在与被第一衬底4001之上的密封剂4005所包围的区 域不同的区域。在图12B和图12C中，各种信号和电位从FPC4018供应至单独形成的信号线驱 动器电路4003W及扫描线驱动器电路4004或像素部分4002。
[0206] 虽然图12B和图12C各示出了一示例，在该示例中信号线驱动器电路4003单独形成 并且安装在第一衬底4001上，但本发明不限于该结构。扫描线驱动器电路可单独形成并且 然后安装，或仅仅信号线驱动器电路的一部分或扫描线驱动器电路的一部分可单独形成并 且然后安装。
[0207] 注意，不具体地限制单独形成的驱动器电路的连接方法，并且能够使用玻璃上忍 片(COG)方法、电线接合方法、胶带自动接合(TAB)方法等。图12A示出一示例，其中信号线驱 动器电路4003和扫描线驱动器电路4004通过COG方法来安装。图12B示出一示例，其中信号 线驱动器电路4003通过COG方法来安装。图12C示出一示例，其中信号线驱动器电路4003通 过TAB方法来安装。
[0208] 此外，显示装置包括其中密封了显示元件的面板，W及其中包括控制器的IC等安 装在面板上的模块。
[0209] 注意，在本说明书中的显示装置表示图像显示装置、显示装置或光源(包括发光装 置）。而且，显示装置在其范畴内也包括下列模块:附连有诸如FPC、TAB胶带或TCP的连接器 的模块;具有TAB胶带或在其尖端设置了印刷布线板的TCP的模块；W及其中集成电路（IC) 通过COG方法直接安装在显示元件上的模块。
[0210] 另外，设置在第一衬底之上的像素部分包括多个晶体管，并且在上述的实施例中 作为示例示出的晶体管能够用作晶体管。
[0211 ]在液晶元件用作显示元件的情况下，使用热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、聚 合物分散液晶、铁电液晶、反铁电液晶等。根据条件，运些液晶材料展现胆酱相、近晶相、立 方相、手性向列相、各向同性相等。
[0212] 备选地，可使用显现蓝相的液晶，对于该液晶取向膜是不必要的。蓝相是液晶相之 一，蓝相刚好在胆酱相在胆酱液晶的溫度增加的同时变化成各向同性相之前生成。因为蓝 相仅仅出现在狭窄的溫度范围内，所W将包含5wt%或者更多的手性剂的液晶合成物用于液 晶层，W改善溫度范围。包括显现蓝相的液晶和手性剂的液晶合成物具有1毫秒或更少的短 的响应时间，具有光学各向同性，其使得取向过程是不必要的，并且具有小的视角依耐性。 此外，不需要提供取向膜，并且因此无需研磨处理。因此，能够防止由于研磨处理而引起的 静电放电损害，并且能够减少在制造过程中的液晶显示装置的缺陷和损害。因此，液晶显示 装置能够W改善的生产率来制造。
[0213] 液晶材料的特定的电阻率大于或等于IX IO9Q . cm,优选地大于或等于1 XlQii Q - Cm,更优选地大于或等于IxiqI2Q ? cm。注意，在20°C下测量本说明书中的特定电阻。
[0214] 考虑到设置在像素部分等中的晶体管的泄漏电流来设置形成于液晶显示装置中 的存储电容器的大小，使得电荷能够保持预定的期间。存储电容器的大小可考虑晶体管的 断态电流等来设置。
[0215] 对于液晶显示装置，使用扭转向列（TN)模式、面内切换（IPS)模式、边缘场切换 (FFS)模式、轴向对称排列微单元(ASM)模式、光学补偿双折射(OCB)模式、铁电液晶(FLC)模 式、反铁电液晶(AFLC)模式等。
[0216] 优选利用垂直取向（VA)模式的诸如透射液晶显示装置之类的常黑液晶显示装置。 VA液晶显示装置具有一种形式，其中液晶显示面板的液晶分子的取向被控制。在VA液晶显 示装置中，当没有施加电压时，液晶分子在相对于面板表面垂直的方向上取向。给出了垂直 取向模式一些示例。例如，能够使用多畴垂直取向（MVA)模式、图案化垂直取向（PVA)模式、 ASV模式等。此外，有可能使用称为域乘法或多畴设计的方法，其中像素被分隔成一些区域 (子像素)并且分子在它们各自的区域中在不同的方向上取向。
[0217] 在显示装置中，适当地设置黑色矩阵(遮光层），诸如偏振部件、阻滞部件或抗反射 部件的光学部件(光学衬底)等。例如，圆偏振可通过利用偏振衬底和阻滞衬底来获得。此 夕h背光、侧光等可用作光源。
[0218] 作为像素部分中的显示方法，能够采用渐进方法、交错方法等。另外，在彩色显示 时在像素中控制的彩色要素不限于S色:R、G和B(R、G和B分别对应于红、绿和蓝）。例如，能 够使用R、G、B和W(W对应于白色）;R、G、B和黄色、蓝绿色、品红等的一种或多种，等等。另外， 在彩色要素的各自的圆点之间，显示区域的尺寸可不同。注意，本公开的发明不限于应用于 彩色显示的显示装置;本公开的发明也能够应用于单色显示的显示装置。
[0219] 备选地，作为包括在显示装置中的显示元件，能够使用利用电致发光的发光元件。 利用电致发光的发光元件按照发光材料为有机化合物还是无机化合物来分类。一般而言， 前者称为有机化元件，而后者称为无机化元件。
[0220] 在有机化元件中，通过向发光元件施加电压，电子和空穴从一对电极分别注入包 含发光有机化合物的层，并且电流流动。载流子（电子和空穴)复合，并且因此，发光有机化 合物从激发状态返回至接地状态。由于运种机制，运个发光元件称作电流激发发光元件。
[0221] 无机化元件按照其元件结构分为分散型无机化元件和薄膜无机化元件。分散型无 机化元件具有发光层，其中发光材料的颗粒在粘合剂中分散，并且其发光机制是利用施主 能级和受主能级的施主一受主复合型光发射。薄膜无机化元件具有一种结构，其中发光层 夹在介电层之间，并且其光发射机制是利用金属离子的内壳层电子跃迁的局部型光发射。
[0222] 此外，其中驱动电子墨水的电子纸能够作为显示装置提供。电子纸也称为电泳显 示装置（电泳显示器），并且其优点在于具有与常规纸相同的可读性级别，其具有比其它显 示装置更低的功率消耗，并且能够设置为具有薄且轻的形式。
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