JP2015228491A - 半導体装置、タッチセンサ、表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配線が視認されることを抑制する。または、視認性に優れた表示装置、またはタッチパネルを提供する。
【解決手段】半導体装置は、透光性を有する基板上にトランジスタと、トランジスタと電気的に接続する配線とを有する。さらに、配線による光の反射を抑制する反射抑止層として、配線と重なるように配線よりも基板側に酸化物半導体を含む層を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、半導体装置に関する。本発明の一態様はタッチセンサに関する。本発明は表示装置に関する。

なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタなどの半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶装置は、半導体装置の一態様である。撮像装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は、半導体装置を有している場合がある。

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様は、物、方法、又は、製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又は、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。

半導体材料を用いてトランジスタを構成する技術が注目されている。該トランジスタは集積回路（ＩＣ）や画像表示装置（単に表示装置とも表記する）のような電子デバイスに広く応用されている。トランジスタに適用可能な半導体材料としてシリコン系半導体材料が広く知られているが、近年その他の材料として酸化物半導体が注目されている。

例えば、酸化物半導体として酸化亜鉛、またはＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物半導体を用いてトランジスタを作製する技術が開示されている（特許文献１及び特許文献２参照）。

また近年、表示装置は様々な用途への応用が期待されており、多様化が求められている。例えば、携帯情報端末としてタッチパネルを備えるスマートフォンやタブレット端末などの開発が進められている。

特開２００７−１２３８６１号公報 特開２００７−９６０５５号公報

表示装置の視認性を向上させることが望まれている。

表示装置を構成する配線等が視認されてしまい、表示装置の視認性が低下してしまう問題がある。例えば、表示装置を構成する配線等に光を反射する材料を用いた場合、表示装置の表示面が強い外光に曝されると、配線が視認されてしまう場合がある。

本発明の一態様は、配線が視認されることを抑制することを課題の一とする。または、視認性に優れた表示装置、またはタッチパネルを提供することを課題の一とする。または、信頼性の高い半導体装置、表示装置、タッチセンサ、またはタッチパネルを提供することを課題の一とする。または、新規な入力装置を提供することを課題の一とする。または、新規な入出力装置を提供することを課題の一とする。

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

本発明の一態様は、基板上にトランジスタと、基板上に配線と、基板上に第１の層と、を有する半導体装置である。基板は、可視光に対して透光性を有する。トランジスタは、ゲート電極と、半導体層と、第１の電極と、第２の電極と、を有する。配線は、ゲート電極、第１の電極、または第２の電極と電気的に接続する。第１の層は、配線よりも基板側に位置する。第１の層と配線とは互いに重なる領域を有する。第１の層は、酸化物半導体を含む。

また、上記半導体層は、酸化物半導体を含むことが好ましい。

また、上記第１の層は、４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲内の特定の波長の光に対する透過率が、半導体層よりも低い領域を有することが好ましい。

また、上記第１の層は、前記半導体層よりも導電性が高い領域を有することが好ましい。

また、本発明の他の一態様は、上記半導体装置と、トランジスタと電気的に接続する容量素子を有する、タッチセンサである。

また、本発明の他の一態様は、上記タッチセンサと、表示パネルと、を有する、タッチパネルである。

また、本発明の他の一態様は、上記トランジスタと電気的に接続する表示素子を有する、表示装置である。このとき、表示素子は発光素子を有し、当該発光素子は上記基板側に光を射出する機能を有することが好ましい。

また、上記タッチパネルとＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）を組み合わせてタッチパネルモジュールを構成することが好ましい。また上記表示装置とＦＰＣとを組み合わせて表示パネルモジュールを構成することが好ましい。また、このようなタッチパネルモジュールまたは表示パネルモジュールを筐体内に組み込んだ電子機器も本発明の一態様である。

本発明の一態様によれば、配線が視認されることを抑制することができる。または、視認性に優れた表示装置、またはタッチパネルを提供できる。または、信頼性の高い半導体装置、表示装置、タッチセンサ、またはタッチパネルを提供できる。または、新規な入力装置を提供できる。または、新規な入出力装置を提供できる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。

実施の形態に係る、半導体装置の構成例。 実施の形態に係る、半導体装置の作製方法例を説明する図。 実施の形態に係る、半導体装置の作製方法例を説明する図。 実施の形態に係る、半導体装置の作製方法例を説明する図。 実施の形態に係る、半導体装置の作製方法例を説明する図。 実施の形態に係る、タッチパネルモジュールの構成例。 実施の形態に係る、タッチパネルモジュールの構成例。 実施の形態に係る、タッチパネルモジュールの構成例。 実施の形態に係る、タッチパネルモジュールの構成例。 実施の形態に係る、表示装置の構成例。 実施の形態に係る、タッチパネルのブロック図、回路図及びタイミングチャート。 実施の形態に係る、タッチパネルが有する構成の回路図及び概略図。 実施の形態に係る、タッチパネルが有する構成のブロック図及び回路図。 実施の形態に係る、タッチパネルが有する構成の回路図。 実施の形態に係る、タッチパネルの駆動方法を説明する図。 実施の形態に係る、電子機器。 実施の形態に係る、電子機器。 実施例に係る、透過率の測定結果。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。

なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。

なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。

トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。

なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。

（実施の形態１）
本発明の一態様の半導体装置は、透光性を有する基板上にトランジスタと、トランジスタと電気的に接続する配線とを有する。さらに、配線と重なるように、配線よりも基板側に酸化物半導体を含む層を配置する。これにより配線による光の反射を抑制することができる。

例えばこのような構成は、画像を表示する表示装置、被検知体の接触または近接を検知するタッチセンサや、タッチセンサとしての機能を有する表示装置（タッチパネルともいう）などに適用することができ、視認側に配置される配線が外光を反射して視認されてしまうことを抑制することができる。

また、配線に重ねて配置される酸化物半導体を含む層に対し、所定の処理を施すことにより、その透過率を低下させることができる。このような酸化物半導体を含む層を配線よりも視認側に配置することで、より外光の反射を抑制する効果を高めることができる。このとき、所定の処理を施していない酸化物半導体を含む層（例えば、トランジスタのチャネルが形成される半導体層）に対して、所定の処理を施した酸化物半導体を含む層は、可視光（例えば波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の光）の範囲のある特定の波長の光に対する透過率が低下した層となる。これは、所定の処理により酸化物半導体が特定の波長の光を吸収しやすくなるためである。

また、所定の処理を施した酸化物半導体を含む層は、所定の処理を施していない層に対して導電性が高くなる場合がある。そのため、所定の処理を施した酸化物半導体を含む層を、配線に接して配置することにより、配線の一部として機能させることができる。

所定の処理としては、例えばプラズマ処理、不純物導入処理、加熱処理など、酸化物半導体の光吸収特性を変化させる処理を用いることができる。このような処理によって酸化物半導体に構造の変化、組成の変化、不純物の混入、または膜表面の改質などを生じさせることができる。その結果、これらに起因して酸化物半導体のバンド構造が変化し、より光吸収が起きやすい状態とすることができる。すなわち、このような処理が施された酸化物半導体は、処理を施さないものに比べて特定波長の光を吸収する作用が顕著となる。

なお以降では、配線に重ねて配置される酸化物半導体を含む層のことを第１の層、または反射抑止層と呼称する場合がある。

以下では、本発明の一態様のより具体的な構成例、及び作製方法例について、図面を参照して説明する。

［構成例］
図１（Ａ）は、本発明の一態様の半導体装置の上面概略図である。また図１（Ｂ）は図１（Ａ）中の切断線Ａ−Ｂにおける断面概略図である。なお、図１（Ａ）中には明瞭化のため一部の構成要素を明示していない。

半導体装置は基板１０１上にトランジスタ１００と、配線１６１ａ、配線１６１ｂ、及び配線１６２を有する。

トランジスタ１００は、ゲート電極１５２と、絶縁層１５３と、半導体層１５１と、電極１５４ａと、電極１５４ｂと、を有する。配線１６１ａは、電極１５４ａと電気的に接続する。配線１６１ｂは、電極１５４ｂと電気的に接続する。配線１６２は、ゲート電極１５２と電気的に接続する。電極１５４ａはトランジスタ１００のソース又はドレインの一方として機能する。電極１５４ｂはトランジスタ１００のソース又はドレインの他方として機能する。

ここで、配線１６２の一部がゲート電極１５２として機能する。同様に、配線１６１ａの一部が電極１５４ａとして機能し、配線１６１ｂの一部が電極１５４ｂとして機能する。例えば、配線１６２における、半導体層１５１の近傍に位置する部分、半導体層１５１に対して電界を印加する機能を有する部分、または半導体層１５１と重なる部分を、ゲート電極１５２と呼ぶことができる。また例えば配線１６１ａまたは、配線１６１ｂにおける、半導体層１５１の近傍に位置する部分、半導体層１５１に対して電界を印加する機能を有する部分、または半導体層１５１と重なる部分を、電極１５４ａまたは電極１５４ｂと呼ぶことができる。

配線１６１ａ及び配線１６１ｂの下面に接して、反射抑止層１７１が配置されている。反射抑止層１７１は、配線１６１ａの電極１５４ａとして機能する領域の下面には位置しないように設けられている。同様に、反射抑止層１７１は、配線１６１ｂの電極１５４ｂとして機能する領域の下面には位置しないように設けられている。言い換えると、反射抑止層１７１は半導体層１５１と接しないように配置されている。

また、配線１６２の下面に接して、反射抑止層１７２が配置されている。ここで、図１（Ｂ）に示すように、反射抑止層１７２は配線１６２のゲート電極１５２として機能する領域にも重ねて配置されていてもよい。

反射抑止層１７１および反射抑止層１７２は、配線１６１ａ、配線１６１ｂ、または配線１６２よりも反射率が低い材料を用いることができる。また、反射抑止層１７２は、酸化物半導体を含むことが好ましい。

また、反射抑止層１７１および反射抑止層１７２は、透過率を低下させるための適切な処理が施されていることが好ましい。例えば反射抑止層１７１および反射抑止層１７２が酸化物半導体を有する構成とした場合、酸化物半導体に対して適切な処理を施すことにより、その透過性を大きく低下させることが可能であるため、配線１６１ａ、配線１６１ｂ、または配線１６２の外光の反射を効果的に抑制することができる。

反射抑止層１７１および反射抑止層１７２は、黒体であることが最も好ましいが、可視光（例えば波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の光）の範囲の特定の波長の光を吸収する材料を好適に用いることができる。このとき、反射抑止層１７１および反射抑止層１７２を透過した光は、特定の波長の光の強度が低くなるため、入射される光を白色とした場合には着色された光となる。例えば外光が配線の下面で反射するとき、入射された光は、反射抑止層１７１または反射抑止層１７２を２度透過して射出される。このとき、反射光は白色ではなく着色された光となり、また光の強度も入射光に対して大きく低下する。そのため強い外光が装置の表示面に照射された場合であっても配線が視認しにくくなる。

反射抑止層１７１および反射抑止層１７２は、半導体層１５１よりも透過率が低い材料を用いることが好ましい。または、反射抑止層１７１および反射抑止層１７２は、半導体層１５１よりも特定の波長の光に対する光吸収率の高い材料を用いることが好ましい。例えば、可視光（例えば波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の光）の範囲のある特定の波長の光に対する透過率が、半導体層１５１よりも低い材料を用いることが好ましい。

また、反射抑止層１７１および反射抑止層１７２は、半導体層１５１よりも導電性が高められていることが好ましい。このような反射抑止層１７１または反射抑止層１７２を、配線１６１ａ、配線１６１ｂ、または配線１６２の下面に接して配置することで、配線の一部として機能させることができる。その結果、各配線の導電性を高めることができ、信号の遅延などを抑制することができる。

反射抑止層１７１は、半導体層１５１と同一の材料を含むことが好ましい。また反射抑止層１７２は、半導体層１５１と同一の材料を含むことが好ましい。これらを同一の材料を用いて形成することで製造装置を共通化でき、作製コストを低減することができる。また、反射抑止層１７２と半導体層１５１は、同一の半導体膜を加工して同時に形成すると、工程を簡略化できるため好ましい。

反射抑止層１７１および反射抑止層１７２に適用可能な材料としては、例えば少なくともインジウム（Ｉｎ）もしくは亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物を用いることが好ましい。より好ましくは、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む。

また、反射抑止層１７１および反射抑止層１７２として、酸化物半導体のほかに、導電性酸化物、導電性有機化合物、または有機半導体を含む材料を用いてもよい。

なお、図１では、ボトムゲート構造が適用されたトランジスタ１００について示したが、トランジスタ１００の構成はこれに限られず、トップゲート構造が適用されたトランジスタとしてもよい。このとき、トランジスタのゲート電極、ソース電極またはドレイン電極と電気的に接続する配線と重ねて、反射抑止層を設ける構成とすればよい。

以上が構成例についての説明である。

［各構成要素について］
以下に、本実施の形態の半導体装置に含まれるその他の構成要素について、詳細に説明する。

〔基板〕
基板１０１の材質などに大きな制限はないが、少なくとも、後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有している必要がある。例えば、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板等を、基板１０１として用いてもよい。また、シリコンや炭化シリコンなどの単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等を適用することも可能であり、これらの基板上に半導体素子が設けられたものを、基板１０１として用いてもよい。なお、基板１０１として、ガラス基板を用いる場合、第６世代（１５００ｍｍ×１８５０ｍｍ）、第７世代（１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ）、第８世代（２２００ｍｍ×２４００ｍｍ）、第９世代（２４００ｍｍ×２８００ｍｍ）、第１０世代（２９５０ｍｍ×３４００ｍｍ）等の大面積基板を用いることで、大型の表示装置を作製することができる。

また、基板１０１として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタ１００を形成してもよい。または、基板１０１とトランジスタ１００の間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板１０１より分離し、他の基板に転載するのに用いることができる。その際、トランジスタ１００は耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。

〔導電膜〕
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、及び各配線に用いることのできる導電膜の材料としては、クロム、銅、アルミニウム、金、銀、亜鉛、モリブデン、タンタル、チタン、タングステン、マンガン、ニッケル、鉄、コバルト、イットリウム、ジルコニウムから選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を組み合わせた合金等を用いてそれぞれ形成することができる。

また、導電膜は、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた一または複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。

また、導電膜には、インジウム錫酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化シリコンを添加したインジウム錫酸化物等の透光性を有する導電性材料を適用することもできる。

また、導電膜には、Ｃｕ−Ｘ合金膜（Ｘは、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｔａ、またはＴｉ）を適用してもよい。Ｃｕ−Ｘ合金膜を用いることで、ウエットエッチングプロセスで加工できるため、製造コストを抑制することが可能となる。

〔ゲート絶縁層〕
トランジスタ１００のゲート絶縁層として機能する絶縁層１５３としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタリング法等により、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜および酸化ネオジム膜を一種以上含む絶縁層を用いることができる。なお、絶縁層１５３を上述の材料から選択された単層の絶縁膜、または２層以上の絶縁膜の積層構造としてもよい。

なお、トランジスタ１００のチャネル領域として機能する半導体層１５１と接する絶縁層１５３は、酸化物絶縁膜であることが好ましく、化学量論的組成よりも過剰に酸素を含有する領域（酸素過剰領域）を有することがより好ましい。別言すると、絶縁層１５３は、酸素を放出することが可能な絶縁膜である。なお、絶縁層１５３に酸素過剰領域を設けるには、例えば、酸素雰囲気下にて絶縁層１５３を形成すればよい。または、成膜後の絶縁層１５３に酸素を導入して、酸素過剰領域を形成してもよい。酸素の導入方法としては、イオン注入法、イオンドーピング法、プラズマイマージョンイオン注入法、プラズマ処理等を用いることができる。

また、絶縁層１５３として、酸化ハフニウムを用いる場合、以下の効果を奏する。酸化ハフニウムは、酸化シリコンや酸化窒化シリコンと比べて比誘電率が高い。したがって、酸化ハフニウムを用いる場合、酸化シリコンを用いる場合と比べて、絶縁層１５３の膜厚を大きくできるため、トンネル電流によるリーク電流を小さくすることができる。すなわち、オフ電流の小さいトランジスタを実現することができる。さらに、結晶構造を有する酸化ハフニウムは、非晶質構造を有する酸化ハフニウムと比べて高い比誘電率を備える。したがって、オフ電流の小さいトランジスタとするためには、結晶構造を有する酸化ハフニウムを用いることが好ましい。結晶構造の例としては、単斜晶系や立方晶系などが挙げられる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されない。

〔半導体膜〕
半導体層１５１、反射抑止層１７１、及び反射抑止層１７２に酸化物半導体膜を適用することが好ましい。酸化物半導体膜は、例えば酸素と、Ｉｎ、ＺｎまたはＭ（Ｍは、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、またはＨｆ）とを有する。代表的には、酸化物半導体膜は、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を用いることができる。特に、酸化物半導体膜としては、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を用いると好ましい。

酸化物半導体膜がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１が好ましい。また、酸化物半導体膜がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、スパッタリングターゲットとしては、多結晶のＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を含むターゲットを用いると好ましい。多結晶のＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を含むターゲットを用いることで、結晶性を有する酸化物半導体膜を形成しやすくなる。なお、成膜される酸化物半導体膜の原子数比はそれぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。

なお、酸化物半導体膜がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物膜であるとき、Ｚｎ及びＯを除いてのＩｎとＭの原子数比率は、好ましくはＩｎが２５ａｔｏｍｉｃ％より高く、Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％未満、さらに好ましくはＩｎが３４ａｔｏｍｉｃ％より高く、Ｍが６６ａｔｏｍｉｃ％未満とする。

また、酸化物半導体膜は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である。このように、エネルギーギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタ１００のオフ電流を低減することができる。

また、酸化物半導体膜の厚さは、３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。

また、酸化物半導体膜としては、キャリア密度の低い酸化物半導体膜を用いる。例えば、酸化物半導体膜は、キャリア密度が１×１０^１７個／ｃｍ^３以下、好ましくは１×１０^１５個／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは１×１０^１３個／ｃｍ^３以下、より好ましくは１×１０^１１個／ｃｍ^３以下とする。

なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、酸化物半導体膜のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。

なお、酸化物半導体膜として、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜を用いることで、さらに優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができ好ましい。ここでは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸素欠損の少ない）ことを高純度真性または実質的に高純度真性とよぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。従って、該酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性（ノーマリーオンともいう。）になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜は、オフ電流が著しく小さく、チャネル幅Ｗが１×１０^６μｍでチャネル長Ｌが１０μｍの素子であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧（ドレイン電圧）が１Ｖから１０Ｖの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち１×１０^−１３Ａ以下という特性を得ることができる。

したがって、上記高純度真性、または実質的に高純度真性の酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとすることができる。なお、酸化物半導体膜のトラップ準位に捕獲された電荷は、消失するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、トラップ準位密度の高い酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。不純物としては、水素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等がある。

酸化物半導体膜に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になると共に、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合して、キャリアである電子を生成することがある。従って、水素が含まれている酸化物半導体膜を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため、酸化物半導体膜は水素ができる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体膜において、ＳＩＭＳ分析により得られる水素濃度を、２×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、好ましくは５×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、より好ましくは１×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、より好ましくは５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、より好ましくは１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、より好ましくは５×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは１×１０^１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下とする。

酸化物半導体膜において、第１４族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、酸化物半導体膜において酸素欠損が増加し、ｎ型化してしまう。このため、酸化物半導体膜におけるシリコンや炭素の濃度と、酸化物半導体膜との界面近傍のシリコンや炭素の濃度（ＳＩＭＳ分析により得られる濃度）を、２×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、好ましくは２×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下とする。

また、酸化物半導体膜において、ＳＩＭＳ分析により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下、好ましくは２×１０^１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下にする。アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため、酸化物半導体膜のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を低減することが好ましい。

また、酸化物半導体膜に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、ｎ型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半導体膜を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。従って、該酸化物半導体膜において、窒素はできる限り低減されていることが好ましい、例えば、ＳＩＭＳ分析により得られる窒素濃度は、５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下にすることが好ましい。

また、酸化物半導体膜は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、後述するＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。

酸化物半導体膜は、例えば非晶質構造でもよい。非晶質構造の酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。

なお、酸化物半導体膜が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域の二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域のいずれか二種以上の領域を有する単層構造の場合がある。また、混合膜は、例えば、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域のいずれか二層以上を有する積層構造を有する場合がある。

または、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いることが好ましい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて高精細に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。

〔絶縁層〕
絶縁層１５７は、半導体層１５１に酸素を供給する機能を有する。また、絶縁層１５７は、トランジスタ１００の保護絶縁膜としての機能を有していてもよい。また、絶縁層１５７は、酸素を有することが好ましい。

絶縁層１５７に用いることのできる材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等を用いることができる。

以上が各構成要素についての説明である。

［作製方法例１］
以下では、図１に示した半導体装置の作製方法の一例について、図面を参照して説明する。図２及び図３は、半導体装置の作製方法を説明するための断面概略図である。

なお、半導体装置を構成する膜（絶縁膜、酸化物半導体膜、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ）法を用いて形成することができる。あるいは、塗布法や印刷法で形成することができる。成膜方法としては、スパッタリング法、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）法が代表的であるが、原子層成膜（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法や、熱ＣＶＤ法でもよい。熱ＣＶＤ法の例として、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学堆積）法を使ってもよい。

熱ＣＶＤ法は、チャンバー内を大気圧または減圧下とし、原料ガスと酸化剤を同時にチャンバー内に送り、基板近傍または基板上で反応させて基板上に堆積させることで成膜を行う。このように、熱ＣＶＤ法は、プラズマを発生させない成膜方法であるため、プラズマダメージにより欠陥が生成されることが無いという利点を有する。

また、ＡＬＤ法は、チャンバー内を大気圧または減圧下とし、反応のための原料ガスが順次にチャンバーに導入され、そのガス導入の順序を繰り返すことで成膜を行う。例えば、それぞれのスイッチングバルブ（高速バルブともよぶ。）を切り替えて２種類以上の原料ガスを順番にチャンバーに供給し、複数種の原料ガスが混ざらないように第１の原料ガスと同時またはその後に不活性ガス（アルゴン、或いは窒素など）などを導入し、第２の原料ガスを導入する。なお、同時に不活性ガスを導入する場合には、不活性ガスはキャリアガスとなり、また、第２の原料ガスの導入時にも同時に不活性ガスを導入してもよい。また、不活性ガスを導入する代わりに真空排気によって第１の原料ガスを排出した後、第２の原料ガスを導入してもよい。第１の原料ガスが基板の表面に吸着して第１の単原子層を成膜し、後から導入される第２の原料ガスと反応して、第２の単原子層が第１の単原子層上に積層されて薄膜が形成される。

このガス導入順序を制御しつつ所望の厚さになるまで複数回繰り返すことで、段差被覆性に優れた薄膜を形成することができる。薄膜の厚さは、ガス導入順序を繰り返す回数によって調節することができるため、精密な膜厚調節が可能であり、微細なトランジスタを作製する場合に適している。

〔絶縁層の形成〕
まず、基板１０１上に絶縁層１０２を形成する。絶縁層１０２は例えばスパッタリング法、ＰＥＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、真空蒸着法、ＰＬＤ法等を用いて形成することができる。

〔反射抑止層の形成〕
続いて絶縁層１０２上に半導体膜１８１を形成する（図２（Ａ））。半導体膜１８１はスパッタリング法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＰＥＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＰＬＤ法、ＡＬＤ法等を用いて形成することができる。

例えば半導体膜１８１として、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物ターゲットを用いて、スパッタリング法により酸化物半導体膜を成膜する。

続いて、半導体膜１８１に対して処理１８５を行うことにより、半導体膜１８２を形成する。（図２（Ｂ））。処理１８５としては、具体的には、プラズマ処理、不純物導入処理、加熱処理等の処理を行う。

処理１８５としてプラズマ処理を行う場合、希ガス（例えばアルゴン）、水素、窒素、アンモニアのうち少なくとも一を含む雰囲気下で行うことが好ましい。特に、アルゴン、またはアルゴンと水素の両方を含む雰囲気下でプラズマ処理を行うことが好ましい。

また、プラズマ処理を行う際、基板１０１を加熱しながら行うことが好ましい。例えば室温より高く５００℃以下、好ましくは１００℃以上５００℃以下、より好ましくは３００℃以上５００℃以下の温度で基板１０１を加熱することが好ましい。

処理１８５として用いることのできる不純物導入処理としては、例えばイオン注入法、イオンドーピング法、プラズマイマージョンイオン注入法等が挙げられる。このとき半導体膜１８１に導入する不純物としては、例えばアルゴン、水素、リン、窒素、砒素、アンチモン、ホウ素、アルミニウム、チタン、インジウム、亜鉛、ヘリウム、ネオン、フッ素、塩素等が挙げられる。

処理１８５として加熱処理を行う場合、アルゴン、水素、窒素等の雰囲気下で行えばよい。

なお、プラズマ処理、不純物導入処理、加熱処理のうち、２以上を組み合わせて行ってもよい。

処理１８５により、光吸収特性が変化した半導体膜１８２を形成することができる。半導体膜１８２は、処理１８５を施す前よりも導電性が高められている場合がある。

半導体膜１８２は、上記処理で使用した元素を不純物として含む場合がある。このとき、半導体膜１８２中の当該不純物の濃度は、半導体膜１８２の上面から厚さ方向に勾配を有する場合がある。または、不純物が半導体膜１８２の表面、または表面近傍に偏析し、高濃度な不純物領域が形成されている場合もある。

〔ゲート電極及び配線の形成〕
続いて、半導体膜１８２上に導電膜を形成する。その後導電膜上にフォトリソグラフィ法等を用いてレジストを形成し、当該レジストをエッチングマスクとして用いて導電膜、及び半導体膜１８２の一部をエッチングにより除去する。その後、レジストを除去することにより、ゲート電極１５２、配線１６２、及び反射抑止層１７２を形成する（図２（Ｃ））。

導電膜は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、ＡＬＤ法、ＰＬＤ法等を用いて形成することができる。または、塗布法や印刷法で形成することができる。ＣＶＤ法としてＰＥＣＶＤ法のほか、ＭＯＣＶＤ法等の熱ＣＶＤ法を用いてもよい。

〔ゲート絶縁層の形成〕
続いて、絶縁層１０２、ゲート電極１５２、配線１６２、及び反射抑止層１７２を覆って絶縁層１５３を形成する。

絶縁層１５３は、スパッタリング法、ＰＥＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、真空蒸着法、ＰＬＤ法等を用いて形成することができる。

絶縁層１５３は、後に形成される半導体膜１８３との界面特性を向上させるため、酸素を含む絶縁膜で形成されると好ましい。

〔半導体層及び反射抑止層の形成〕
続いて、絶縁層１５３上に半導体膜１８３を形成する（図２（Ｄ））。

半導体膜１８３は、上記半導体膜１８１と同様の成膜方法により形成することができる。

ここで、半導体膜１８３の形成後、１５０℃以上基板の歪み点未満、好ましくは２００℃以上４５０℃以下、さらに好ましくは３００℃以上４５０℃以下の加熱処理を行ってもよい。ここでの加熱処理は、酸化物半導体膜の高純度化処理の一つであり、半導体膜１８３に含まれる水素、水等を低減することができる。なお、水素、水等の低減を目的とした加熱処理は、半導体膜１８３を島状に加工する前であっても、加工した後に行ってもよい。

半導体膜１８３への加熱処理は、電気炉、ＲＴＡ装置等を用いることができる。ＲＴＡ装置を用いることで、短時間に限り基板の歪み点以上の温度で熱処理を行うことができる。そのため、加熱時間を短縮することが可能となる。

なお、半導体膜１８３への加熱処理は、窒素、酸素、超乾燥空気（水の含有量が２０ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｂ以下の空気）、または希ガス（アルゴン、ヘリウム等）の雰囲気下で行えばよい。なお、上記窒素、酸素、超乾燥空気、または希ガスに水素、水等が含まれないことが好ましい。また、窒素または希ガス雰囲気で加熱処理した後、酸素または超乾燥空気雰囲気で加熱してもよい。この結果、酸化物半導体膜中に含まれる水素、水等を脱離させると共に、酸化物半導体膜中に酸素を供給することができる。この結果、酸化物半導体膜中に含まれる酸素欠損量を低減することができる。

なお、スパッタリング法で半導体膜１８３を形成する場合、スパッタリングガスは、希ガス（代表的にはアルゴン）、酸素、希ガス及び酸素の混合ガスを適宜用いる。なお、混合ガスの場合、希ガスに対して酸素のガス比を高めることが好ましい。また、スパッタリングガスの高純度化も必要である。例えば、スパッタリングガスとして用いる酸素ガスやアルゴンガスは、露点が−４０℃以下、好ましくは−８０℃以下、より好ましくは−１００℃以下、より好ましくは−１２０℃以下にまで高純度化したガスを用いることで半導体膜１８３に水分等が取り込まれることを可能な限り防ぐことができる。

また、スパッタリング法で半導体膜１８３を形成する場合、スパッタリング装置におけるチャンバーは、半導体膜１８３にとって不純物となる水等を可能な限り除去すべくクライオポンプのような吸着式の真空排気ポンプを用いて高真空排気（５×１０^−７Ｐａから１×１０^−４Ｐａ程度まで）することが好ましい。または、ターボ分子ポンプとコールドトラップを組み合わせて排気系からチャンバー内に気体、特に炭素または水素を含む気体が逆流しないようにしておくことが好ましい。

続いて、半導体膜１８３上にフォトリソグラフィ法等を用いてレジストを形成し、当該レジストをエッチングマスクとして用いて、半導体膜１８３の一部をエッチングにより除去する。その後、レジストを除去することにより、半導体層１５１、および後に反射抑止層１７１となる層を形成することができる。

次に、半導体層１５１を覆ってレジスト１８４を形成する（図２（Ｅ））。

その後、レジスト１８４に覆われていない領域の半導体膜に対し、処理１８６を行うことにより、反射抑止層１７１を形成することができる。処理１８６としては、上記処理１８５と同様の方法を用いることができる。その後レジスト１８４を除去することにより、反射抑止層１７１と半導体層１５１とを形成することができる。

処理１８６を行う際、半導体層１５１はレジスト１８４に覆われるため、処理に曝されることなく、良好な半導体特性を有する半導体層１５１を形成することができる。一方、反射抑止層１７１は処理１８６に曝されることにより、光吸収特性が変化した層となる。

〔ソース電極、ドレイン電極及び配線の形成〕
続いて、絶縁層１５３、半導体層１５１、反射抑止層１７１上に導電膜を形成する。その後導電膜上にフォトリソグラフィ法等を用いてレジストを形成し、当該レジストをエッチングマスクとして用いて導電膜の一部をエッチングにより除去する。その後、レジストを除去することにより、電極１５４ａ、電極１５４ｂ、配線１６１ａ、配線１６１ｂ等を形成することができる（図３（Ａ））。

導電膜の形成は、上記と同様の方法を用いることができる。

また、電極１５４ａ、電極１５４ｂ、配線１６１ａ、配線１６１ｂを形成後に、半導体層１５１の表面（バックチャネル側）を洗浄してもよい。該洗浄方法としては、例えば、リン酸等の薬液を用いた洗浄が挙げられる。リン酸等の薬液を用いた洗浄を行うことで、半導体層１５１の表面に付着した不純物（例えば、電極１５４ａ、電極１５４ｂ、配線１６１ａ、配線１６１ｂに含まれる元素等）を除去することができる。

なお、電極１５４ａ、電極１５４ｂ、配線１６１ａ、配線１６１ｂの形成時、及び／または上記洗浄工程において、半導体層１５１および反射抑止層１７１の上面の一部がエッチングされ、凹部が形成される場合がある。

以上の工程により、トランジスタ１００を形成することができる。

〔絶縁層の形成〕
続いて、トランジスタ１００上、具体的には半導体層１５１、反射抑止層１７１、電極１５４ａ、電極１５４ｂ、配線１６１ａ、配線１６１ｂ、絶縁層１５３上に、絶縁層１５７を形成する（図３（Ｂ））。

絶縁層１５７は、スパッタリング法、ＰＥＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、真空蒸着法、ＰＬＤ法等を用いて形成することができる。

なお、絶縁層１５７を２層以上の絶縁膜の積層構造とすることが好ましい。

例えば、第１の絶縁膜を形成した後、大気に曝すことなく、連続的に第２の絶縁膜を形成することが好ましい。第１の絶縁膜を形成後、大気開放せず、原料ガスの流量、圧力、高周波電力及び基板温度の一以上を調整して、第２の絶縁膜を連続的に形成することで、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜の界面において大気成分由来の不純物濃度を低減することができるとともに、各々の絶縁膜に含まれる酸素を半導体層１５１に移動させることが可能となり、半導体層１５１の酸素欠損量を低減することが可能となる。

例えば、第１の絶縁膜として、ＰＥＣＶＤ法を用いて、酸化窒化シリコン膜を形成することができる。この場合、原料ガスとしては、シリコンを含む堆積性気体及び酸化性気体を用いることが好ましい。シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、トリシラン、フッ化シラン等がある。酸化性気体としては、一酸化二窒素、二酸化窒素等がある。また、上記の堆積性気体に対する酸化性気体を２０倍より大きく１００倍未満、好ましくは４０倍以上８０倍以下とし、処理室内の圧力を１００Ｐａ未満、好ましくは５０Ｐａ以下とするＰＥＣＶＤ法を用いることで、第１の絶縁膜が、窒素を含み、且つ欠陥量の少ない絶縁膜となる。

第２の絶縁膜としては、ＰＥＣＶＤ装置の真空排気された処理室内に載置された基板を１８０℃以上２８０℃以下、さらに好ましくは２００℃以上２４０℃以下に保持し、処理室に原料ガスを導入して処理室内における圧力を１００Ｐａ以上２５０Ｐａ以下、さらに好ましくは１００Ｐａ以上２００Ｐａ以下とし、処理室内に設けられる電極に０．１７Ｗ／ｃｍ^２以上０．５Ｗ／ｃｍ^２以下、さらに好ましくは０．２５Ｗ／ｃｍ^２以上０．３５Ｗ／ｃｍ^２以下の高周波電力を供給する条件により、酸化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜を形成する。

第２の絶縁膜の成膜条件として、上記圧力の反応室において上記パワー密度の高周波電力を供給することで、プラズマ中で原料ガスの分解効率が高まり、酸素ラジカルが増加し、原料ガスの酸化が進むため、第２の絶縁膜中における酸素含有量が化学量論的組成よりも多くなる。一方、基板温度が、上記温度で形成された膜では、シリコンと酸素の結合力が弱いため、後の工程の加熱処理により膜中の酸素の一部が脱離する。この結果、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含み、加熱により酸素の一部が脱離する酸化物絶縁膜を形成することができる。

なお、第２の絶縁膜の形成工程において、第１の絶縁膜が半導体層１５１の保護膜となる。したがって、半導体層１５１へのダメージを低減しつつ、パワー密度の高い高周波電力を用いて第２の絶縁膜を形成することができる。

また、絶縁層１５７を形成した後、加熱処理を行ってもよい。該加熱処理により、絶縁層１５７に含まれる窒素酸化物を低減することができる。また、上記加熱処理により、絶縁層１５７に含まれる酸素の一部を半導体層１５１に移動させ、半導体層１５１に含まれる酸素欠損量を低減することができる。

絶縁層１５７への加熱処理の温度は、代表的には、１５０℃以上４００℃以下、好ましくは３００℃以上４００℃以下、好ましくは３２０℃以上３７０℃以下とする。加熱処理は、窒素、酸素、超乾燥空気（水の含有量が２０ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｂ以下の空気）、または希ガス（アルゴン、ヘリウム等）の雰囲気下で行えばよい。なお、上記窒素、酸素、超乾燥空気、または希ガスに水素、水等が含まれないことが好ましい該加熱処理には、電気炉、ＲＴＡ装置等を用いることができる。

以上が作製方法例１についての説明である。

［作製方法例２］
以下では、上記作製方法例１とは一部の異なる作製方法例について説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違する部分について説明する。

まず、基板１０１上に絶縁層１０２、及び半導体膜１８１を形成する（図４（Ａ））。

続いて、半導体膜１８１上に導電膜１９１を成膜する。

導電膜１９１は、半導体膜１８１に拡散し、半導体膜１８１の光吸収特性を変化させる元素を含む膜である。また、導電膜１９１は、半導体膜１８１の導電性を変化させる元素を含んでいてもよい。

導電膜１９１は、例えばチタン、アルミニウム、タングステン、銅、モリブデン等の金属を含むことが好ましい。

導電膜１９１は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ）法、を用いて形成することができる。または、塗布法や印刷法で形成することができる。成膜方法としては、スパッタリング法、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）法が代表的であるが、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）法等の熱ＣＶＤ法、又は原子層堆積（ＡＬＤ）法を用いてもよい。

導電膜１９１を半導体膜１８１の上面に接して形成することにより、導電膜１９１に含まれる元素が半導体膜１８１に拡散し、光吸収特性が変化した半導体膜１８２が形成される（図４（Ｂ））。このとき、導電膜１９１の成膜の際に基板１０１を加熱しながら成膜すると、当該元素の拡散が生じやすくなり、半導体膜１８１の光吸収特性をより効果的に変化させることができる。

また、導電膜１９１を形成した後の工程で、加熱処理を行うことが好ましい。例えば１５０℃以上４００℃以下、好ましくは３００℃以上４００℃以下、より好ましくは３２０℃以上３７０℃以下の温度で行えばよい。加熱処理により導電膜１９１から半導体膜１８１に元素が拡散し、半導体膜１８１の光学特性がより顕著に変化する。加熱処理は、導電膜１９１および半導体膜１８１を加工した後に行ってもよいし、上述した加熱処理と兼ねて行ってもよい。

その後、導電膜１９１および半導体膜１８１を加工して、配線１６２、ゲート電極１５２、及び反射抑止層１７２を形成する（図４（Ｃ））。

以降の工程は、作製方法例１と同様に行えばよい。

以上が作製方法例２についての説明である。

［作製方法例３］
以下では、上記作製方法例１及び２とは一部の異なる作製方法例について説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違する部分について説明する。

まず、基板１０１上に絶縁層１０２を形成する。その後、半導体膜１９２を形成する（図５（Ａ））。

半導体膜１９２は、窒素を含む酸化物半導体を含む膜である。例えば上述した反射抑止層１７１および反射抑止層１７２に適用可能な酸化物に、窒素が含有した材料を用いることが好ましい。

酸化物半導体に窒素を含有するには、窒素を含む雰囲気中で半導体膜１９２を成膜すればよい。例えば、窒素を含む雰囲気下で、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物ターゲットを用いて、スパッタリング法により、窒素を含む酸化物半導体膜を成膜する。

窒素を含む半導体膜１９２は、窒素を含まない半導体膜に対して、特定の波長の光に対する光吸収率が高い。そのため、窒素を含む半導体膜１９２は特別な処理を施すことなく、反射抑止層１７２として用いることのできる膜である。

続いて、上記と同様の方法により半導体膜１９２上に導電膜を形成し、該導電膜と半導体膜１９２とを加工することにより、ゲート電極１５２、配線１６２、及び反射抑止層１７２を形成することができる（図５（Ｂ））。

以降の工程は、作製方法例１と同様に行えばよい。

以上が作製方法例３についての説明である。

本実施の形態で例示した半導体装置は、トランジスタが形成される基板側から入射する外光に対して、配線または電極からの反射を効果的に抑制することができる。そのため配線及び電極が視認されてしまうことが抑制された半導体装置である。このような半導体装置を、例えば画像を表示する表示装置、表示装置の表示面側に重ねて使用するタッチセンサ、タッチセンサの機能を有する表示装置（タッチパネル）等に好適に適用することができる。

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチセンサ、タッチセンサを備えるタッチセンサモジュール、表示装置、タッチパネル、及びタッチパネルモジュール等の構成例について説明する。以下では、タッチセンサとして静電容量方式のタッチセンサを適用した場合について説明する。

なお、本明細書等では、タッチセンサを備える基板に、例えばＦＰＣもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）などのコネクターが取り付けられたもの、または基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されものを、タッチセンサモジュールと呼ぶ場合がある。また、タッチセンサとしての機能と、画像等を表示する機能の両方を備える装置をタッチパネル（入出力装置）と呼ぶ場合がある。なお、タッチパネルに上記コネクターが取り付けられたもの、またはＩＣが実装されたものをタッチパネルモジュール、または単にタッチパネルと呼ぶ場合がある。

本発明の一態様に適用することのできる静電容量方式のタッチセンサは、容量素子を備える。容量素子は、例えば第１の導電層、及び第２の導電層と、これらの間に絶縁層とが挟持された積層構造を有する構成とすることができる。このとき第１の導電層と第２の導電層はそれぞれ容量素子の電極として機能する。また絶縁層は誘電体として機能する。

第１の導電層と第２の導電層のうち、第１の導電層がタッチ面（検出面）側に設けられるとする。本発明の一態様のタッチセンサは、指やスタイラス等の被検出体と、第１の導電層との間に形成される容量を検出することで、タッチ動作を検出することができる。具体的には、第１の導電層と第２の導電層との間に所定の電位差が与えられていた時に、タッチ動作により形成される容量により生じる、第１の導電層の電位の変化を検出することで、タッチ動作を検出することができる。

また、本発明の一態様のタッチセンサを、表示素子を備える画素を有する表示パネルと重ねて、タッチパネルを構成することができる。また画素はタッチ面（検出面）側に光を射出、または透過する。

またタッチパネルは、タッチセンサを支持する基板と、表示素子を支持する基板の２枚の基板を対向させて配置した構成を有することが好ましい。またこのとき、タッチセンサが備える複数のセンサ素子が、容量素子と、トランジスタなどの能動素子の両方を備える、アクティブマトリクス方式のタッチセンサとすることが好ましい。このような構成とすることで、表示素子を駆動させたときに生じるノイズの影響を、タッチセンサが受けにくくすることが可能となる。そのためタッチセンサと表示素子を２つの基板の間に挟持させ、これらが近接して配置された構成としても検出感度の低下を抑えることができる。特に、一対の基板に可撓性を有する材料を用いることで、薄く、軽量で且つフレキシブルなタッチパネルを実現することができる。

またこの時、視認側に位置しタッチセンサを支持する基板上に設けられる配線と、当該基板との間に、本発明の一態様の反射抑止層を適用する。このような構成のタッチセンサを表示パネルと重ねてタッチパネルを構成することで、視認側から見て配線が視認されてしまうことが抑制され、視認性の高いタッチパネルを実現することができる。

以下では、本発明の一態様の具体的な構成例について、図面を参照して説明する。

［構成例］
図６（Ａ）は、本発明の一態様のタッチパネルモジュール１０の斜視概略図である。また図６（Ｂ）は、タッチパネルモジュール１０を展開した時の斜視概略図である。タッチパネルモジュール１０は、タッチセンサモジュール２０と、表示パネル３０とが重ねて設けられた構成を有する。

タッチセンサモジュール２０は、第１の基板２１上にセンサ素子（検知素子ともいう）２２を備えるタッチセンサ（タッチセンサパネルともいう）に、ＦＰＣ４１が設けられた構成を有する。センサ素子２２は、第１の基板２１上にマトリクス状に複数配置されている。また、第１の基板２１上には、センサ素子２２と電気的に接続される回路２３、及び回路２４を備えることが好ましい。

回路２３及び回路２４の少なくとも一方は、複数のセンサ素子２２を選択する機能を有する回路を適用することができる。また、回路２３及び回路２４の少なくとも一方は、センサ素子２２からの信号を出力する機能を有する回路を適用することができる。

ＦＰＣ４１は、センサ素子２２、回路２３及び回路２４の少なくとも一に、外部からの信号を供給する機能を有する。また、ＦＰＣ４１は、センサ素子２２、回路２３及び回路２４の少なくとも一からの信号を外部に出力する機能を有する。

表示パネル３０は、第２の基板３１上に表示部３２を有する。表示部３２はマトリクス状に配置された複数の画素３３を備える。また第２の基板３１上には、表示部３２内の画素３３と電気的に接続する回路３４を備えることが好ましい。回路３４は、例えばゲート駆動回路として機能する回路を適用することができる。

ＦＰＣ４２は、表示部３２または回路３４の少なくとも一に、外部からの信号を供給する機能を有する。また図６では、第２の基板３１に端子４３を備える構成を有している。端子４３には、例えばＦＰＣを取り付けること、ソース駆動回路として機能するＩＣをＣＯＧ方式またはＣＯＦ方式により直接実装すること、またはＩＣが実装されたＦＰＣ、ＴＡＢ、ＴＣＰ等を取り付けること等が可能である。なお、表示パネル３０にＩＣやＦＰＣ等のコネクターが実装された形態を、表示パネルモジュールと呼ぶこともできる。

本発明の一態様のタッチパネルモジュール１０は、複数のセンサ素子２２によりタッチ動作が行われた際の容量の変化に基づく位置情報を出力することができる。また表示部３２により画像を表示することができる。すなわち、タッチパネルモジュール１０は入出力装置と言い換えることもできる。

［タッチパネルが有する積層構造について］
図７（Ａ）に、図６（Ａ）中の破線で示す領域を拡大した概略図を示す。

図７（Ａ）には、図６（Ａ）に示すセンサ素子が備える容量素子１１０、画素３３、配線２５、及び配線２６が設けられている例を示している。

容量素子１１０はマトリクス状に複数並べて配置されている。配線２５は隣接する２つの容量素子１１０の間に配置され、配線２６は配線２５と交差する方向に複数配置されている。

画素３３はマトリクス状に並べて複数配置されている。複数の画素３３のうち、一部は容量素子１１０と重ねて設けられ、他の一部は、隣接する２つの容量素子１１０の間の領域と重ねて設けられている。

画素３３は、少なくとも表示素子を備える。表示素子としては、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの発光素子を適用することが好ましい。そのほか、表示素子として、電気泳動方式や電子粉流体（登録商標）方式やエレクトロウェッティング方式などにより表示を行う素子（電子インクともいう）、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、液晶素子など、様々な表示素子を用いることができる。

また、透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイなどにも適用できる。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを実現する場合には、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにすればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、ＳＲＡＭなどの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに、消費電力を低減することができる。また、適用する表示素子に好適な構成を様々な画素回路から選択して用いることができる。

図７（Ｂ）には、容量素子１１０と重なる領域における積層構造を、展開した概略図を示す。図７（Ｂ）に示すように、第１の基板２１と第２の基板３１の間に、第１の導電層１１１、絶縁層１１２、第２の導電層１１３、遮光層１１５、着色層１１４ｒ、着色層１１４ｇ、着色層１１４ｂ、画素３３が配置されている。

なお、以降では着色層１１４ｒ、着色層１１４ｇ及び着色層１１４ｂを区別することなく、これらに共通する事項を説明する場合においては単に着色層１１４と表記する場合がある。

第１の導電層１１１と第２の導電層１１３との間に絶縁層１１２が挟持され、これらが容量素子１１０を構成している。

各着色層１１４は、特定波長帯域の光を透過する機能を有する。ここでは、着色層１１４ｒは赤色の光を透過し、着色層１１４ｇは緑色の光を透過し、着色層１１４ｂは青色の光を透過する。画素３３と着色層１１４の一つが互いに重なるように配置されることで、画素３３からの光のうちの特定波長帯域の光のみを第１の基板２１側に透過させることができる。

遮光層１１５は、可視光を遮光する機能を有する。遮光層１１５は、隣接する２つの着色層１１４の間の領域と重なるように配置される。図７（Ｂ）では、遮光層１１５として開口を有する形状とし、当該開口が画素３３及び着色層１１４と重なるように配置されている例を示している。

なお、図７（Ｂ）では着色層１１４よりも第１の基板２１側に遮光層１１５を配置する構成を示しているが、遮光層１１５よりも第１の基板２１側に着色層１１４を配置してもよい。

第１の導電層１１１、絶縁層１１２、及び第２の導電層１１３は、画素３３及び着色層１１４のそれぞれと重なる領域を有する。そのため第１の導電層１１１、絶縁層１１２、及び第２の導電層１１３としては、それぞれ可視光を透過する材料を用いることが好ましい。

［断面構成例］
以下では、タッチパネルモジュール１０の断面構成例について説明する。

〔断面構成例１〕
図８（Ａ）に、本発明の一態様のタッチパネルモジュールの断面概略図を示す。図８（Ａ）に示すタッチパネルモジュールは、一対の基板間にアクティブマトリクス方式のタッチセンサ及び表示素子を有するため、薄型化を図ることができる。なお、本明細書等において、複数のセンサ素子の各々が能動素子を有するタッチセンサをアクティブマトリクス方式のタッチセンサと呼ぶ。

タッチパネルモジュールは、第１の基板２１と第２の基板３１とが接着層２２０によって貼り合わされた構成を有する。第１の基板２１の第２の基板３１側には、容量素子１１０、トランジスタ２５１、トランジスタ２５２、コンタクト部２５３、着色層１１４、遮光層１１５等が設けられている。また第２の基板３１上には、トランジスタ２０１乃至トランジスタ２０３、発光素子２０４、コンタクト部２０５等が設けられている。

第２の基板３１上には接着層２１１を介して絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４、絶縁層２１５、絶縁層２１６、絶縁層２１７、絶縁層２１８、スペーサ２１９、導電層２２５等を有する。

絶縁層２１７上に発光素子２０４が設けられている。発光素子２０４は、第１の電極２２１、ＥＬ層２２２、第２の電極２２３を有する（図８（Ｂ）参照）。また第１の電極２２１とＥＬ層２２２との間には、光学調整層２２４が設けられている。絶縁層２１８は、第１の電極２２１および光学調整層２２４の端部を覆って設けられている。

図８（Ａ）では、画素３３に、電流制御用のトランジスタ２０１と、スイッチング制御用のトランジスタ２０２を有する構成を示している。トランジスタ２０１は、ソース又はドレインの一方が導電層２２５を介して第１の電極２２１と電気的に接続している。

図８（Ａ）では、回路３４にトランジスタ２０３が設けられている例を示している。

図８（Ａ）では、トランジスタ２０１およびトランジスタ２０３として、チャネルが形成される半導体層を２つのゲート電極で挟持する構成を適用した例を示している。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速動作が可能な回路を作製することができる。さらには回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示パネルまたはタッチパネルを大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することが可能である。

なお、回路３４が有するトランジスタと画素３３が有するトランジスタは、同じ構造であってもよい。また回路３４が有するトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、画素３３が有するトランジスタは、同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、第１の基板２１側に設けられるトランジスタ（トランジスタ２５１、トランジスタ２５２等）においても、同様の構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。

図８（Ａ）には発光素子２０４としてトップエミッション構造の発光素子を適用した場合の例を示している。発光素子２０４は第２の電極２２３側に光を射出する。発光素子２０４の発光領域と重ねて、これよりも第２の基板３１側にトランジスタ２０１、トランジスタ２０２等のほか、容量素子や配線を配置することで、画素３３の開口率を高めることができる。

第１の基板２１の第２の基板３１側には、接着層２６１を介して絶縁層２６２、絶縁層２６３、絶縁層２６４、絶縁層２６５、第１の導電層１１１、絶縁層１１２、第２の導電層１１３、絶縁層２６６、着色層１１４、遮光層１１５等を有する。また着色層１１４および遮光層１１５を覆うオーバーコート２６７が設けられていてもよい。

第１の導電層１１１はトランジスタ２５１のソース又はドレインの一方と電気的に接続する。第２の導電層１１３は、絶縁層１１２の第２の基板３１側に設けられている。

発光素子２０４の発光領域と着色層１１４は互いに重ねて設けられ、発光素子２０４から射出された光は着色層１１４を透過して第１の基板２１側に射出される。

第１の基板２１及び第２の基板３１に可撓性を有する材料を用いることで、フレキシブルなタッチパネルを実現できる。

また、本発明の一態様のタッチパネルはカラーフィルタ方式を用いている。例えば着色層１１４としてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のうちいずれかが適用された３色の画素により１つの色を表現する構成としてもよい。また、これに加えてＷ（白）やＹ（黄）の画素を適用した構成としてもよい。

着色層１１４と、光学調整層２２４によるマイクロキャビティ構造の組み合わせにより、本発明の一態様のタッチパネルからは、色純度の高い光を取り出すことができる。光学調整層２２４の厚さは、各画素の色に応じて異なる厚さとすればよい。また画素によっては光学調整層２２４を有さない構成としてもよい。

また発光素子２０４が備えるＥＬ層２２２として、白色を発光するＥＬ層を適用することが好ましい。このような発光素子２０４を適用することで、各画素にＥＬ層２２２を塗り分ける必要がないためコストを削減できるほか、高精細化が容易となる。また各画素における光学調整層２２４の厚さを変更することにより、各々の画素に適した波長の発光を取り出すことができ、色純度を高めることができる。なお、各画素に対してＥＬ層２２２を塗り分ける構成としてもよく、その場合には光学調整層２２４や着色層１１４を用いない構成とすることもできる。

第２の基板３１上に設けられたコンタクト部２０５と重なる領域に位置する各絶縁層等には開口が設けられ、当該開口に配置された接続層２６０によりコンタクト部２０５とＦＰＣ４１とが電気的に接続している。また、第１の基板２１と重なる領域に位置する各絶縁層等には開口が設けられ、当該開口に配置された接続層２１０を介してコンタクト部２５３とＦＰＣ４２が電気的に接続している。

図８（Ａ）では、コンタクト部２０５がトランジスタのソース電極及びドレイン電極と同一の導電膜を加工して形成された導電層を有する構成を示している。またコンタクト部２５３は、トランジスタのゲート電極と同一の導電膜を加工して形成された導電層、トランジスタのソース電極及びドレイン電極と同一の導電膜を加工して形成された導電層、及び第２の導電層１１３と同一の導電膜を加工して形成された導電層の積層構造を有する構成を示している。このように、コンタクト部を複数の導電層を積層した構成とすることで、電気抵抗を低減するだけでなく、機械的強度を高めることができるため好ましい。

接続層２１０や接続層２６０としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。

絶縁層２１２および絶縁層２６２は、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、絶縁層２１２および絶縁層２６２はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、第１の基板２１や第２の基板３１として透湿性を有する材料を用いたとしても、発光素子２０４や各トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能で、信頼性の高いタッチパネルを実現できる。

ここで図８に示すように、第１の基板２１の片側に配置されるトランジスタ２５１、トランジスタ２５２のソース電極及びドレイン電極と同一工程で形成される配線と、第１の基板２１との間に、反射抑止層１７１が設けられている。また、トランジスタ２５１およびトランジスタ２５２のゲート電極と同一工程で形成される配線と、第１の基板２１との間に反射抑止層１７２が設けられている。したがって、検出面側である第１の基板２１側から、これらの配線が視認されてしまうことが抑制されている。

なお、ここではトランジスタのゲート電極と同一工程により形成される配線と、ソース電極及びドレイン電極と同一工程により形成される配線とを有する構成としたが、これとは異なる配線を設ける場合には、当該配線と第１の基板２１との間に同様の反射抑止層を設けることが好ましい。

〔各構成要素について〕
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。

トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。図８（Ａ）には、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。

なお、本発明の一態様のタッチパネルが有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、酸化物半導体、シリコン、ゲルマニウム等が挙げられる。

トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。

また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、４族の元素、化合物半導体又は酸化物半導体を半導体層に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。

特に、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、実施の形態１で例示したような酸化物半導体を適用することが好ましい。

特に、結晶粒界が観察されない酸化物半導体は、表示パネルを湾曲させたときの応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、可撓性を有し、湾曲させて用いるタッチパネルなどに、このような酸化物半導体を好適に用いることができる。

また半導体層としてこのような酸化物半導体を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。

また、その低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現できる。

または、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いることが好ましい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて高精細に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。

トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、タッチパネルを構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、実施の形態１に示した材料を適用できる。

また、透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。

各絶縁層、オーバーコート２６７、スペーサ２１９等に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。

また上述のように、発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、発光装置の信頼性の低下を抑制できる。

透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。

例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０^−５［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、好ましくは１×１０^−６［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０^−７［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０^−８［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下とする。

各接着層としては、熱硬化樹脂や光硬化樹脂、２液混合型の硬化性樹脂などの硬化性樹脂を用いることができる。例えば、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結合を有する樹脂などの樹脂を用いることができる。

ＥＬ層２２２は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層２２２は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。

ＥＬ層２２２には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層２２２を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。

遮光層１１５に用いることのできる材料としては、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。

着色層１１４に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料又は染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。

〔作製方法例〕
ここで、可撓性を有するタッチパネルを作製する方法について説明する。

ここでは便宜上、画素や回路を含む構成、カラーフィルタ等の光学部材を含む構成またはタッチセンサを含む構成を素子層と呼ぶこととする。素子層は例えば表示素子を含み、表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていてもよい。

またここでは、素子層が形成される絶縁表面を備える支持体（例えば第１の基板２１または第２の基板３１）のことを、基材と呼ぶこととする。

可撓性を有する絶縁表面を備える基材上に素子層を形成する方法としては、基材上に直接素子層を形成する方法と、剛性を有する支持基材上に素子層を形成した後、素子層と支持基材とを剥離して素子層を基材に転置する方法と、がある。

基材を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には、基材上に直接素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基材を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容易になるため好ましい。

また、素子層を支持基材上に形成した後に、基材に転置する方法を用いる場合、まず支持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基材と素子層を剥離し、基材に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。

例えば剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上に窒化シリコンや酸窒化シリコンを複数積層した層を用いることが好ましい。高融点金属材料を用いると、素子層の形成工程の自由度が高まるためこのましい。

剥離は、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面の一部に液体を滴下して剥離界面全体に浸透させることなどにより剥離を行ってもよい。または、熱膨張の違いを利用して剥離界面に熱を加えることにより剥離を行ってもよい。

また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いて、有機樹脂の一部をレーザ光等を用いて局所的に加熱することにより剥離の起点を形成し、ガラスと絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有機樹脂からなる絶縁層の間に金属層を設け、当該金属層に電流を流すことにより当該金属層を加熱することにより、当該金属層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。このとき、有機樹脂からなる絶縁層は基材として用いることができる。

可撓性を有する基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が３０×１０^−６／Ｋ以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いることができる。また、繊維体に樹脂を含浸した基板（プリプレグとも記す）や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。

上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を可撓性を有する基板として用いても良い。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。

または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基材に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが貼り合わされた複合材料を用いてもよい。

例えば、図８（Ａ）に示す構成の場合、第１の支持基材上に第１の剥離層、絶縁層２６２を順に形成した後に、それよりも上層の構造物を形成する。またこれとは別に、第２の支持基材上に第２の剥離層、絶縁層２１２を順に形成した後に、それよりも上層の構造物を形成する。続いて、第１の支持基材と第２の支持基材を接着層２２０により貼り合せる。その後、第２の剥離層と絶縁層２１２との界面で剥離することで第２の支持基材及び第２の剥離層を除去し、絶縁層２１２と第２の基板３１とを接着層２１１により貼り合せる。また、第１の剥離層と絶縁層２６２との界面で剥離することで第１の支持基材及び第１の剥離層を除去し、絶縁層２６２と第１の基板２１とを接着層２６１により貼り合せる。なお、剥離及び貼り合せはどちら側を先に行ってもよい。

以上が可撓性を有するタッチパネルを作製する方法についての説明である。

〔断面構成例２〕
図９に、図８とは構成の一部の異なる断面構成例を示す。図９に示す構成は、図８で示した構成と比較し、第１の導電層１１１の構成が異なる点で主に相違している。

図９では、図８における第１の導電層１１１に代えて、トランジスタ２５１およびトランジスタ２５２の半導体層と同一の膜を加工して形成した半導体層を有する第１の導電層１１１ａを適用した場合を示している。また第１の導電層１１１ａは、絶縁層２６５に接して設けられている。

ここで、第１の導電層１１１ａは酸化物半導体を含むことが好ましい。酸化物半導体は、膜中の酸素欠損または／及び水素、水等の不純物濃度によって、抵抗を制御することができる半導体材料である。そのため、第１の導電層１１１ａに適用する半導体層と、トランジスタに適用する半導体層とを同一の半導体膜を加工して形成した場合であっても、それぞれの半導体層に対して、酸素欠損または／及び不純物濃度が増加する処理、または酸素欠損または／及び不純物濃度が低減する処理を選択して施すことにより、これら半導体層の抵抗率を制御することができる。

具体的には、容量素子１１０の電極として機能する第１の導電層１１１ａに含まれる酸化物半導体層にプラズマ処理を行い、酸化物半導体層中の酸素欠損を増加させる、または／及び酸化物半導体層中の水素、水等の不純物を増加させることによって、キャリア密度が高く、低抵抗な酸化物半導体層を含む第１の導電層１１１ａとすることができる。また酸化物半導体層に水素を含む絶縁膜（絶縁層２６５）を接して形成し、該水素を含む絶縁膜から酸化物半導体層に水素を拡散させることによって、キャリア密度が高く、低抵抗な酸化物半導体層とすることができる。このような酸化物半導体層を第１の導電層１１１ａに適用することができる。

一方、トランジスタ２５１やトランジスタ２５２上には、酸化物半導体層が上記プラズマ処理に曝されないように、絶縁層２６４を設ける。また、絶縁層２６４を設けることによって、酸化物半導体層が水素を含む絶縁層２６５と接しない構成とすることができる。絶縁層２６４として、酸素を放出することが可能な絶縁膜を用いることで、トランジスタの酸化物半導体層に酸素を供給することができる。酸素が供給された酸化物半導体層は、膜中または膜の界面における酸素欠損が低減され高抵抗な酸化物半導体層となる。なお、酸素を放出することが可能な絶縁膜として、例えば酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜などを用いることができる。

また、酸化物半導体層に行うプラズマ処理としては、代表的には、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、リン、ボロン、水素、及び窒素の中から選ばれた一種を含むガスを用いたプラズマ処理が挙げられる。より具体的には、Ａｒ雰囲気下でのプラズマ処理、Ａｒと水素の混合ガス雰囲気下でのプラズマ処理、アンモニア雰囲気下でのプラズマ処理、Ａｒとアンモニアの混合ガス雰囲気下でのプラズマ処理、又は窒素雰囲気下でのプラズマ処理などが挙げられる。

上記プラズマ処理によって、酸化物半導体層は、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損が形成される。当該酸素欠損は、キャリアを発生する要因になりえる場合がある。また、酸化物半導体層の近傍、より具体的には、酸化物半導体層の下側または上側に接する絶縁層から水素が供給され、上記酸素欠損に水素が入ると、キャリアである電子を生成する場合がある。したがって、プラズマ処理によって酸素欠損が増加された第１の導電層１１１ａに適用する酸化物半導体層は、トランジスタに適用する酸化物半導体層よりもキャリア密度が高い。

一方、酸素欠損が低減され、水素濃度が低減されたトランジスタに適用する酸化物半導体層は、高純度真性化、又は実質的に高純度真性化された酸化物半導体層といえる。ここで、実質的に真性とは、酸化物半導体のキャリア密度が、１×１０^１７／ｃｍ^３未満であること、好ましくは１×１０^１５／ｃｍ^３未満であること、さらに好ましくは１×１０^１３／ｃｍ^３未満であることを指す。または、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸素欠損の少ない）ことを高純度真性又は実質的に高純度真性とよぶ。高純度真性又は実質的に高純度真性である酸化物半導体は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。従って、当該酸化物半導体膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリーオフ特性ともいう。）になりやすい。また、高純度真性又は実質的に高純度真性である酸化物半導体層は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度を低減することができる。

また、高純度真性又は実質的に高純度真性である酸化物半導体層は、オフ電流が著しく小さく、チャネル幅Ｗが１×１０^６μｍでチャネル長Ｌが１０μｍの素子であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧（ドレイン電圧）が１Ｖから１０Ｖの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち１×１０^−１３Ａ以下という特性を得ることができる。したがって、酸化物半導体層にチャネル領域が形成されるトランジスタ２５１やトランジスタ２５２等は、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる。なお、第２の基板３１側に設けられるトランジスタ２０１、トランジスタ２０２、トランジスタ２０３等も同様の酸化物半導体層を適用することが好ましい。

また、図９においては、絶縁層２６４は容量素子１１０の電極として機能する第１の導電層１１１ａと重なる領域が選択的に除去されるように設けられている。また、絶縁層２６５は、第１の導電層１１１ａと接して形成した後、第１の導電層１１１ａ上面から除去されていてもよい。絶縁層２６５として、例えば水素を含む絶縁膜、換言すると水素を放出することが可能な絶縁膜、代表的には窒化シリコン膜を用いることで、第１の導電層１１１ａに水素を供給することができる。水素を放出することが可能な絶縁膜は、膜中の含有水素濃度が１×１０^２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上であると好ましい。このような絶縁膜を第１の導電層１１１ａに接して形成することで、第１の導電層１１１ａに効果的に水素を含有させることができる。このように、上述したプラズマ処理と合わせて、酸化物半導体層に接する絶縁膜の構成を変えることによって、酸化物半導体層の抵抗を任意に調整することができる。なお、十分に低抵抗された酸化物半導体を含む層を酸化物導電体層と言い換えることもできる。

第１の導電層１１１ａに含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になると共に、酸素が脱離した格子（または酸素が脱離した部分）に酸素欠損を形成する。当該酸素欠損に水素が入ることで、キャリアである電子が生成される場合がある。また、水素の一部が金属原子と結合する酸素と結合することで、キャリアである電子を生成する場合がある。したがって、水素が含まれている第１の導電層１１１ａに含まれる酸化物半導体は、トランジスタに適用する酸化物半導体よりもキャリア密度が高い。

一方、容量素子１１０の電極として機能する第１の導電層１１１ａに含まれる酸化物半導体は、上記トランジスタに適用される酸化物半導体よりも、水素濃度または／及び酸素欠損が多く、低抵抗化されている。

第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層は、代表的には、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｓｎ、Ｃｅ、Ｎｄ、又はＨｆ）等の金属酸化物で形成される。なお、第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層は、透光性を有する。

なお、第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ及びＭの和を１００ａｔｏｍｉｃ％としたとき、Ｉｎが２５ａｔｏｍｉｃ％以上、Ｍが７５ａｔｏｍｉｃ％未満、又はＩｎが３４ａｔｏｍｉｃ％以上、Ｍが６６ａｔｏｍｉｃ％未満とする。

第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、又は２．５ｅＶ以上、又は３ｅＶ以上であることが好ましい。

第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層の厚さは、３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、又は３ｎｍ以上１００ｎｍ以下、又は３ｎｍ以上６０ｎｍ以下とすることができる。

第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：１．５、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：２．３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２等が好ましい。なお、成膜される第１の導電層１１１ａ及びトランジスタに適用する酸化物半導体層の原子数比はそれぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。

また、酸素欠損が形成された酸化物半導体に水素を添加すると、酸素欠損サイトに水素が入り伝導帯近傍にドナー準位が形成される。この結果、酸化物半導体は、導電性が高くなり、導電体化する。導電体化された酸化物半導体を酸化物導電体ということができる。一般に、酸化物半導体は、エネルギーギャップが大きいため、可視光に対して透光性を有する。一方、酸化物導電体は、伝導帯近傍にドナー準位を有する酸化物半導体である。したがって、該ドナー準位による吸収の影響は小さく、可視光に対して酸化物半導体と同程度の透光性を有する。酸化物導電体は、縮退半導体であり、伝導帯端とフェルミ準位とが一致または略一致しているということもできる。このため、酸化物導電体膜を、容量素子の電極等に用いることが可能である。

図９に示す構成とすることで、第１の導電層１１１ａをトランジスタの作製工程で同時に形成することができるため、工程を簡略化することが可能となる。また図９における第１の導電層１１１ａを形成する際のフォトマスクを必要としないため、作製コストを削減することも可能である。

また、図９に示す構成では、第１の導電層１１１ａ、トランジスタの半導体層、及び反射抑止層１７１をそれぞれ同じ半導体膜を加工して得られた半導体膜を用いることができる。また、第１の導電層１１１ａと反射抑止層１７１とは、同一の工程により形成してもよいし、第１の導電層１１１ａと反射抑止層１７１とで異なる処理を施してもよい。特に、第１の導電層１１１ａは発光素子２０４からの光を透過させるため、反射抑止層１７１よりも透光性の高いものとすることが好ましい。

以上が断面構成例についての説明である。

なお、本実施の形態では、タッチセンサを支持する第１の基板と、表示素子を支持する第２の基板の２枚の基板を有する構成を示したが、これに限られない。例えば表示素子を２枚の基板で挟持し、これにタッチセンサを支持する第１の基板を貼り合せ、３枚の基板を有する構成としてもよいし、表示素子及びタッチセンサのそれぞれを２枚の基板で挟持したものを貼り合せて、４枚の基板を有する構成としてもよい。

［変形例］
以下では、本発明の一態様として、表示装置の構成例を説明する。

図１０は、ボトムエミッション方式の発光素子２８０が適用された表示パネルモジュールの断面概略図である。図１０に示す構成は図８の構成に対して、トランジスタの構成が異なる点、タッチセンサが設けられていない点、発光素子２８０の構成が異なる点、及び着色層１１４の位置が異なる点等で主に相違している。

図１０に示す発光素子２８０は、第２の基板３１側に光を射出するボトムエミッション方式の発光素子である。したがって、第２の基板３１側に画像を表示することができる。

トランジスタ２０１、トランジスタ２０２、トランジスタ２０３のソース電極及びドレイン電極と同一工程で形成される配線と、第２の基板３１との間に、反射抑止層１７１が設けられている。また、トランジスタ２０１、トランジスタ２０２、トランジスタ２０３のゲート電極と同一工程で形成される配線と、第２の基板３１との間に反射抑止層１７２が設けられている。したがって、表示面側である第２の基板３１側から、これらの配線が視認されてしまうことが抑制されている。

このような構成とすることで、表示面側からトランジスタや回路を構成する配線が視認されないため、視認性の高い表示装置を実現できる。また、表示面側にトランジスタや回路を見えなくするための遮光膜等を設ける必要がないため、部品点数を削減することができるほか、遮光膜により画素の一部が遮光されてしまい開口率が低下してしまう恐れもなくなる。

以上が変形例についての説明である。

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様のタッチセンサの構成例と、その駆動方法の例について、図面を参照して説明する。

［構成例］
図１１（Ａ）は、本発明の一態様のタッチパネル（入出力装置ともいう）が有する構成を説明するブロック図である。図１１（Ｂ）は、変換器ＣＯＮＶの構成を説明する回路図である。図１１（Ｃ）はセンサ素子２２の構成を説明する回路図である。また図１１（Ｄ−１）及び図１１（Ｄ−２）はセンサ素子２２の駆動方法を説明するタイミングチャートである。

本実施の形態で例示するタッチセンサは、マトリクス状に配置される複数のセンサ素子２２と、行方向に配置される複数のセンサ素子２２が電気的に接続される走査線Ｇ１と、列方向に配置される複数のセンサ素子２２が電気的に接続される信号線ＤＬと、センサ素子２２、走査線Ｇ１及び信号線ＤＬが配設される可撓性を有する第１の基板２１と、を有する（図１１（Ａ）参照）。

例えば、複数のセンサ素子２２をｎ行ｍ列（ｎ及びｍはそれぞれ１以上の自然数）のマトリクス状に配置することができる。

なお、センサ素子２２は検知素子として機能する容量素子Ｃを備える。容量素子Ｃは実施の形態２における容量素子１１０に相当する。例えば、容量素子Ｃの第１の電極が実施の形態２における第１の導電層１１１に相当し、第２の電極が第２の導電層１１３に相当する。

また、信号線ＤＬ、走査線Ｇ１等の配線に、上記実施の形態で例示した反射抑止層が設けられた配線を適用することができる。

容量素子Ｃの第２の電極は配線ＣＳと電気的に接続されている。これにより、容量素子Ｃの第２の電極の電位を、配線ＣＳが供給する制御信号を用いて制御することができる。

本発明の一態様のセンサ素子２２は、少なくともトランジスタＭ１を有する。またトランジスタＭ２及び／またはトランジスタＭ３を備える構成としてもよい（図１１（Ｃ）参照）。

トランジスタＭ１は、ゲートが容量素子Ｃの第１の電極と電気的に接続され、第１の電極が、配線ＶＰＩと電気的に接続されている。配線ＶＰＩは、例えば接地電位を供給する機能を有する。

トランジスタＭ２は、ゲートが走査線Ｇ１と電気的に接続され、第１の電極がトランジスタＭ１の第２の電極と電気的に接続され、第２の電極が信号線ＤＬと電気的に接続されている。走査線Ｇ１は、例えば選択信号を供給する機能を有する。また信号線ＤＬは、例えば検知信号ＤＡＴＡを供給する機能を有する。

トランジスタＭ３は、ゲートが配線ＲＥＳと電気的に接続され、第１の電極が容量素子Ｃの第１の電極と電気的に接続され、第２の電極が配線ＶＲＥＳと電気的に接続されている。配線ＲＥＳは、例えばリセット信号を供給する機能を有する。配線ＶＲＥＳは、例えばトランジスタＭ１を導通状態にすることのできる電位を供給する機能を有する。

容量素子Ｃの容量値は、例えば、第１の電極または第２の電極にものが近接すること、若しくは第１の電極および第２の電極の間隔が変化することにより変化する。これにより、センサ素子２２は容量素子Ｃの容量の変化に基づく検知信号ＤＡＴＡを供給することができる。

また、容量素子Ｃの第２の電極に電気的に接続される配線ＣＳは、容量素子Ｃの第２の電極の電位を制御する制御信号を供給する機能を有する。

なお、容量素子Ｃの第１の電極、トランジスタＭ１のゲート及びトランジスタＭ３の第１の電極が電気的に接続されて形成されるノードを、ノードＡという。

図１２（Ａ）には、センサ素子２２を行方向に２個、列方向に２個、それぞれ配置した場合の回路図の例を示す。

図１２（Ｂ）には、センサ素子２２が有する第１の導電層１１１（第１の電極に相当）と、各配線との位置関係の例を示している。第１の導電層１１１は、トランジスタＭ１のゲートとトランジスタＭ３の第２の電極がそれぞれ電気的に接続されている。また第１の導電層１１１は、図１２（Ｃ）に示す複数の画素３３と互いに重なるように配置されている。また図１２（Ｂ）に示すように、トランジスタＭ１乃至Ｍ３を、第１の導電層１１１と重ならない領域に配置することが好ましい。

また、図１３（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、センサ素子２２がトランジスタＭ２を有さない構成としてもよい。このとき、行方向に複数配置されるセンサ素子２２において、各々の容量素子Ｃの第２の電極が、配線ＣＳに代えて走査線Ｇ１と電気的に接続する構成とすればよい。

図１１（Ｂ）に示す配線ＶＰＯ及び配線ＢＲは、例えばトランジスタを導通状態にすることができる程度の高電源電位を供給する機能を有する。また信号線ＤＬは検知信号ＤＡＴＡを供給する機能を有する。端子ＯＵＴは検知信号ＤＡＴＡに基づいて変換された信号を供給する機能を有する。

変換器ＣＯＮＶは変換回路を備える。検知信号ＤＡＴＡを変換して端子ＯＵＴに供給することができる様々な回路を、変換器ＣＯＮＶに用いることができる。例えば、変換器ＣＯＮＶをセンサ素子２２に電気的に接続することにより、ソースフォロワ回路またはカレントミラー回路として機能する回路を適用してもよい。

具体的には、トランジスタＭ４を用いた変換器ＣＯＮＶを用いて、ソースフォロワ回路を構成できる（図１１（Ｂ）参照）。なお、トランジスタＭ１乃至Ｍ３と同一の工程で作製することのできるトランジスタをトランジスタＭ４に用いてもよい。

例えば実施の形態２で例示したトランジスタ２５１またはトランジスタ２５２等の構成を、トランジスタＭ１乃至トランジスタＭ４のそれぞれに適用することができる。

なお、変換機ＣＯＮＶの構成は、図１１（Ｂ）に示す構成に限られない。図１４に変換器ＣＯＮＶの異なる構成例を示している。

図１４（Ａ）に示す変換器ＣＯＮＶは、トランジスタＭ４に加えてトランジスタＭ５を有する。具体的にはトランジスタＭ５は、ゲートが信号線ＤＬと電気的に接続し、第１の電極が端子ＯＵＴと電気的に接続し、第２の電極が配線ＧＮＤと電気的に接続する。配線ＧＮＤは、例えば接地電位を供給する機能を有する。また、図１４（Ｂ）に示すように、トランジスタＭ４及びトランジスタＭ５が、それぞれ第２のゲートを有する構成としてもよい。このとき、第２のゲートは、ゲートと電気的に接続する構成とすることが好ましい。

また図１４（Ｃ）に示す変換器ＣＯＮＶは、トランジスタＭ４、トランジスタＭ５及び抵抗Ｒを有する。具体的には、トランジスタＭ４はゲートが配線ＢＲ１と電気的に接続する。トランジスタＭ５は、ゲートが配線ＢＲ２と電気的に接続し、第１の電極が端子ＯＵＴ、及び抵抗Ｒの第２の電極と電気的に接続し、第２の電極が配線ＧＮＤと電気的に接続する。抵抗Ｒは、第１の電極が配線ＶＤＤと電気的に接続している。配線ＢＲ１及び配線ＢＲ２は、例えばそれぞれトランジスタを導通状態にすることのできる程度の高電源電位を供給する機能を有する。配線ＶＤＤは、例えば高電源電位を供給する機能を有する。

［駆動方法例］
続いて、図１１を参照してセンサ素子２２の駆動方法について説明する。

〔第１のステップ〕
第１のステップにおいて、トランジスタＭ３を導通状態にした後に非導通状態にするリセット信号を、トランジスタＭ３のゲートに供給し、容量素子Ｃの第１の電極の電位（すなわちノードＡの電位）を所定の電位にする（図１１（Ｄ−１）、期間Ｔ１参照）。

具体的には、リセット信号を配線ＲＥＳに供給する。リセット信号が供給されたトランジスタＭ３は、ノードＡの電位を例えばトランジスタＭ１を導通状態にすることのできる電位にする。

〔第２のステップ〕
第２のステップにおいて、トランジスタＭ２を導通状態にする選択信号をトランジスタＭ２のゲートに供給し、トランジスタＭ１の第２の電極を信号線ＤＬに電気的に接続する（図１１（Ｄ−１）、期間Ｔ２参照）。

具体的には、走査線Ｇ１に選択信号を供給する。選択信号が供給されたトランジスタＭ２は、トランジスタＭ１の第２の電極を信号線ＤＬに電気的に接続する。

〔第３のステップ〕
第３のステップにおいて、制御信号を容量素子Ｃの第２の電極に供給し、制御信号及び容量素子Ｃの容量に基づいて変化する電位をトランジスタＭ１のゲートに供給する。

具体的には、配線ＣＳに矩形の制御信号を供給する。矩形の制御信号を容量素子Ｃの第２の電極に供給すると、容量素子Ｃの容量に基づいてノードＡの電位が変化する（図１１（Ｄ−１）、期間Ｔ２の後半を参照）。

例えば、容量素子Ｃが大気中におかれている場合、大気より誘電率の高いものが、容量素子Ｃの第２の電極に近接して配置された場合、容量素子Ｃの容量は見かけ上大きくなる。

これにより、矩形の制御信号がもたらすノードＡの電位の変化は、大気より誘電率の高いものが近接して配置されていない場合に比べて小さくなる（図１１（Ｄ−２）、実線参照）。

または、タッチパネルの変形に伴い、容量素子Ｃの第１の電極と第２の電極の間隔が変化した場合にも、容量素子Ｃの容量が変化する。これにより、ノードＡの電位が変化する。

〔第４のステップ〕
第４のステップにおいて、トランジスタＭ１のゲートの電位の変化がもたらす信号を信号線ＤＬに供給する。

例えば、トランジスタＭ１のゲートの電位の変化がもたらす電流の変化を信号線ＤＬに供給する。

変換器ＣＯＮＶは、例えば信号線ＤＬを流れる電流の変化を電圧の変化に変換して供給する。

〔第５のステップ〕
第５のステップにおいて、トランジスタＭ２を非導通状態にする選択信号をトランジスタＭ２のゲートに供給する。

以上で、１つの走査線Ｇ１に電気的に接続される複数のセンサ素子２２の動作が完了する。

ｎ個の走査線Ｇ１を有する場合には、走査線Ｇ１（１）乃至走査線Ｇ１（ｎ）について、それぞれ第１のステップから第５のステップを繰り返せばよい。

または、配線ＲＥＳ及び配線ＣＳを、各センサ素子２２に共通とした場合には、図１５に示すような駆動方法を行ってもよい。すなわち、まず配線ＲＥＳにリセット信号を供給する。次いで、配線ＣＳに制御信号を供給した状態で、走査線Ｇ１（１）乃至走査線Ｇ１（ｎ）に、順次選択信号を供給することにより、ノードＡの電位の変化がもたらす信号を信号線ＤＬ（１）乃至信号線ＤＬ（ｍ）に供給する。

このような方法により、リセット信号の供給及び制御信号の供給の頻度を少なくすることができる。

以上が駆動方法についての説明である。

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様を適用して作製できる電子機器及び照明装置について、図１６及び図１７を用いて説明する。なお、以下では筐体内に組み込まれた表示部に本発明の一態様のタッチパネル（またはタッチパネルモジュール）を適用する場合について示すが、これに代えて本発明の一態様の表示パネル（または、表示パネルモジュール）を適用してもよい。また本発明の一態様の表示パネルにタッチセンサの機能を付加したタッチパネルを適用することもできる。

本発明の一態様のタッチパネルは可撓性を有する。したがって、可撓性を有する電子機器や照明装置に好適に用いることができる。また、本発明の一態様を適用することで、信頼性が高く、繰り返しの曲げに対して強い電子機器や照明装置を作製できる。

電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。

また、本発明の一態様のタッチパネルは可撓性を有するため、家屋やビルの内壁もしくは外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。

また、本発明の一態様の電子機器は、タッチパネル及び二次電池を有していてもよい。このとき、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。

二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。

本発明の一態様の電子機器は、タッチパネル及びアンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器が二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。

図１６（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２のほか、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、本発明の一態様のタッチパネルを表示部７４０２に用いることにより作製される。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い携帯電話機を歩留まりよく提供できる。

図１６（Ａ）に示す携帯電話機７４００は、指などで表示部７４０２に触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指などで表示部７４０２に触れることにより行うことができる。

また、操作ボタン７４０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部７４０２に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。

図１６（Ｂ）は、腕時計型の携帯情報端末の一例を示している。携帯情報端末７１００は、筐体７１０１、表示部７１０２、バンド７１０３、バックル７１０４、操作ボタン７１０５、入出力端子７１０６などを備える。

携帯情報端末７１００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。

表示部７１０２はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、表示部７１０２はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表示部７１０２に表示されたアイコン７１０７に触れることで、アプリケーションを起動することができる。

操作ボタン７１０５は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持たせることができる。例えば、携帯情報端末７１００に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作ボタン７１０５の機能を自由に設定することもできる。

また、携帯情報端末７１００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。

また、携帯情報端末７１００は入出力端子７１０６を備え、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子７１０６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は入出力端子７１０６を介さずに無線給電により行ってもよい。

携帯情報端末７１００の表示部７１０２には、本発明の一態様のタッチパネルが組み込まれている。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い携帯情報端末を歩留まりよく提供できる。

図１６（Ｃ）〜（Ｅ）は、照明装置の一例を示している。照明装置７２００、照明装置７２１０、及び照明装置７２２０は、それぞれ、操作スイッチ７２０３を備える台部７２０１と、台部７２０１に支持される発光部を有する。

図１６（Ｃ）に示す照明装置７２００は、波状の発光面を有する発光部７２０２を備える。したがってデザイン性の高い照明装置となっている。

図１６（Ｄ）に示す照明装置７２１０の備える発光部７２１２は、凸状に湾曲した２つの発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置７２１０を中心に全方位を照らすことができる。

図１６（Ｅ）に示す照明装置７２２０は、凹状に湾曲した発光部７２２２を備える。したがって、発光部７２２２からの発光を、照明装置７２２０の前面に集光するため、特定の範囲を明るく照らす場合に適している。

また、照明装置７２００、照明装置７２１０及び照明装置７２２０の備える各々の発光部はフレキシブル性を有しているため、発光部を可塑性の部材や可動なフレームなどの部材で固定し、用途に合わせて発光部の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。

なおここでは、台部によって発光部が支持された照明装置について例示したが、発光部を備える筐体を天井に固定する、又は天井からつり下げるように用いることもできる。発光面を湾曲させて用いることができるため、発光面を凹状に湾曲させて特定の領域を明るく照らす、又は発光面を凸状に湾曲させて部屋全体を明るく照らすこともできる。

ここで、各発光部には、本発明の一態様のタッチパネルが組み込まれている。本発明の一態様により、湾曲した発光部を備え、且つ信頼性の高い照明装置を歩留まりよく提供できる。

図１６（Ｆ）には、携帯型のタッチパネルの一例を示している。タッチパネル７３００は、筐体７３０１、表示部７３０２、操作ボタン７３０３、引き出し部材７３０４、制御部７３０５を備える。

タッチパネル７３００は、筒状の筐体７３０１内にロール状に巻かれたフレキシブルな表示部７３０２を備える。

また、タッチパネル７３００は制御部７３０５によって映像信号を受信可能で、受信した映像を表示部７３０２に表示することができる。また、制御部７３０５にはバッテリをそなえる。また、制御部７３０５にコネクターを接続する端子部を備え、映像信号や電力を有線により外部から直接供給する構成としてもよい。

また、操作ボタン７３０３によって、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や表示する映像の切り替え等を行うことができる。

図１６（Ｇ）には、表示部７３０２を引き出し部材７３０４により引き出した状態のタッチパネル７３００を示す。この状態で表示部７３０２に映像を表示することができる。また、筐体７３０１の表面に配置された操作ボタン７３０３によって、片手で容易に操作することができる。また、図１６（Ｆ）のように操作ボタン７３０３を筐体７３０１の中央でなく片側に寄せて配置することで、片手で容易に操作することができる。

なお、表示部７３０２を引き出した際に表示部７３０２の表示面が平面状となるように固定するため、表示部７３０２の側部に補強のためのフレームを設けていてもよい。

なお、この構成以外に、筐体にスピーカを設け、映像信号と共に受信した音声信号によって音声を出力する構成としてもよい。

表示部７３０２には、本発明の一態様のタッチパネルが組み込まれている。本発明の一態様により、軽量で、且つ信頼性の高いタッチパネルを歩留まりよく提供できる。

図１７（Ａ）〜（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末３１０を示す。図１７（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末３１０を示す。図１７（Ｂ）に展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末３１０を示す。図１７（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末３１０を示す。携帯情報端末３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。

表示パネル３１６はヒンジ３１３によって連結された３つの筐体３１５に支持されている。ヒンジ３１３を介して２つの筐体３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様のタッチパネルを表示パネル３１６に用いることができる。例えば、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができるタッチパネルを適用できる。

なお、本発明の一態様において、タッチパネルが折りたたまれた状態又は展開された状態であることを検知して、検知情報を供給するセンサを備える構成としてもよい。タッチパネルの制御装置は、タッチパネルが折りたたまれた状態であることを示す情報を取得して、折りたたまれた部分（又は折りたたまれて使用者から視認できなくなった部分）の動作を停止してもよい。具体的には、表示を停止してもよい。また、タッチセンサによる検知を停止してもよい。

同様に、タッチパネルの制御装置は、タッチパネルが展開された状態であることを示す情報を取得して、表示やタッチセンサによる検知を再開してもよい。

図１７（Ｄ）（Ｅ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末３２０を示す。図１７（Ｄ）に表示部３２２が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末３２０を示す。図１７（Ｅ）に、表示部３２２が内側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末３２０を示す。携帯情報端末３２０を使用しない際に、非表示部３２５を外側に折りたたむことで、表示部３２２の汚れや傷つきを抑制できる。本発明の一態様のタッチパネルを表示部３２２に用いることができる。

図１７（Ｆ）は携帯情報端末３３０の外形を説明する斜視図である。図１７（Ｇ）は、携帯情報端末３３０の上面図である。図１７（Ｈ）は携帯情報端末３４０の外形を説明する斜視図である。

携帯情報端末３３０、３４０は、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用いることができる。

携帯情報端末３３０、３４０は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、３つの操作ボタン３３９を一の面に表示することができる（図１７（Ｆ）（Ｈ））。また、破線の矩形で示す情報３３７を他の面に表示することができる（図１７（Ｇ）（Ｈ））。なお、情報３３７の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）の通知、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名、電子メールなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報３３７が表示されている位置に、情報３３７の代わりに、操作ボタン３３９、アイコンなどを表示してもよい。なお、図１７（Ｆ）（Ｇ）では、上側に情報３３７が表示される例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、図１７（Ｈ）に示す携帯情報端末３４０のように、横側に表示されていてもよい。

例えば、携帯情報端末３３０の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末３３０を収納した状態で、その表示（ここでは情報３３７）を確認することができる。

具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末３３０の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末３３０をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。

携帯情報端末３３０の筐体３３５、携帯情報端末３４０の筐体３３６がそれぞれ有する表示部３３３には、本発明の一態様のタッチパネルを用いることができる。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高いタッチパネルを歩留まりよく提供できる。

また、図１７（Ｉ）に示す携帯情報端末３４５のように、３面以上に情報を表示してもよい。ここでは、情報３５５、情報３５６、情報３５７がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。

携帯情報端末３４５の筐体３５４が有する表示部３５８には、本発明の一態様のタッチパネルを用いることができる。本発明の一態様により、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高いタッチパネルを歩留まりよく提供できる。

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

本実施例では、酸化物半導体膜の光学特性を評価した結果について説明する。

［試料の作製］
まず、石英基板上に酸化物半導体膜として、スパッタリング法により厚さ約１００ｎｍのＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物膜（以下、ＩＧＺＯ膜とも呼称する）を成膜した。ＩＧＺＯ膜は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１（原子数比）のＩＧＺＯをスパッタリングターゲットとし、Ａｒ：Ｏ２＝３：７（流量比）の混合ガスを成膜ガスとして用いてＤＣスパッタリング法で成膜した。

続いて、成膜したＩＧＺＯ膜に対してプラズマ処理を施した試料１及び試料２と、プラズマ処理を施さない比較試料を作製した。

〔試料１〕
試料１は、ＩＧＺＯ膜が成膜された基板に対し、アルゴンを含む雰囲気下にてプラズマ処理を行った試料である。プラズマ処理は、アルゴンの流量を２０００ｓｃｃｍ、圧力２００Ｐａ、電力１０００Ｗ、基板温度３５０℃の条件で３００秒間行った。

〔試料２〕
試料２は、ＩＧＺＯ膜が成膜された基板に対し、アルゴンと水素を含む雰囲気下にてプラズマ処理を行った試料である。プラズマ処理は、アルゴンの流量及び水素の流量をそれぞれ２０００ｓｃｃｍ、圧力２００Ｐａ、電力１０００Ｗ、基板温度３５０℃の条件で３００秒間行った。

［透過率測定及び結果］
作製した試料１、試料２、及び比較試料について、入射光の波長に対する透過率を測定した。測定は３００ｎｍから８００ｎｍまでの波長の光を試料に入射することにより行った。

図１８は、試料１、試料２、及び比較試料それぞれについて透過率を測定した結果である。図１８において、横軸は光の波長、縦軸は透過率を示している。

７００ｎｍ以下の波長帯域において、比較試料に対して試料１と試料２のいずれも透過率が低いことが確認できる。すなわち、プラズマ処理によって酸化物半導体膜の光学特性が変化していることが確認できる。

また、３００ｎｍから４００ｎｍの領域での透過率を比較すると、プラズマ処理を行った試料１及び試料２の曲線が、比較試料の曲線に対して短波長側にシフトしているように見える。これは、プラズマ処理による酸化物半導体膜表面の表面粗さが大きくなり、この表面凹凸による光の干渉の影響であると推察される。

試料１と試料２を比較すると、試料２の方が透過率の低下が顕著であることが確認できた。すなわち、アルゴンと水素の両方を含む雰囲気でのプラズマ処理を行うことで、より透過率を低下させることができることが分かる。

以上の結果から、酸化物半導体膜にプラズマ処理を施すことにより、酸化物半導体膜の透過率を低下させることができることが確認できた。このような処理を施した酸化物半導体膜は、本発明の一態様の反射抑止層に好適に用いることができる。

１０ タッチパネルモジュール
２０ タッチセンサモジュール
２１ 基板
２２ センサ素子
２３ 回路
２４ 回路
２５ 配線
２６ 配線
３０ 表示パネル
３１ 基板
３２ 表示部
３３ 画素
３４ 回路
４１ ＦＰＣ
４２ ＦＰＣ
４３ 端子
１００ トランジスタ
１０１ 基板
１０２ 絶縁層
１１０ 容量素子
１１１ 導電層
１１１ａ 導電層
１１２ 絶縁層
１１３ 導電層
１１４ 着色層
１１４ｂ 着色層
１１４ｇ 着色層
１１４ｒ 着色層
１１５ 遮光層
１５１ 半導体層
１５２ ゲート電極
１５３ 絶縁層
１５４ａ 電極
１５４ｂ 電極
１５７ 絶縁層
１６１ａ 配線
１６１ｂ 配線
１６２ 配線
１７１ 反射抑止層
１７２ 反射抑止層
１８１ 半導体膜
１８２ 半導体膜
１８３ 半導体膜
１８４ レジスト
１８５ 処理
１８６ 処理
１９１ 導電膜
１９２ 半導体膜
２０１ トランジスタ
２０２ トランジスタ
２０３ トランジスタ
２０４ 発光素子
２０５ コンタクト部
２１０ 接続層
２１１ 接着層
２１２ 絶縁層
２１３ 絶縁層
２１４ 絶縁層
２１５ 絶縁層
２１６ 絶縁層
２１７ 絶縁層
２１８ 絶縁層
２１９ スペーサ
２２０ 接着層
２２１ 電極
２２２ ＥＬ層
２２３ 電極
２２４ 光学調整層
２２５ 導電層
２５１ トランジスタ
２５２ トランジスタ
２５３ コンタクト部
２６０ 接続層
２６１ 接着層
２６２ 絶縁層
２６３ 絶縁層
２６４ 絶縁層
２６５ 絶縁層
２６６ 絶縁層
２６７ オーバーコート
２８０ 発光素子
３１０ 携帯情報端末
３１３ ヒンジ
３１５ 筐体
３１６ 表示パネル
３２０ 携帯情報端末
３２２ 表示部
３２５ 非表示部
３３０ 携帯情報端末
３３３ 表示部
３３５ 筐体
３３６ 筐体
３３７ 情報
３３９ 操作ボタン
３４０ 携帯情報端末
３４５ 携帯情報端末
３５４ 筐体
３５５ 情報
３５６ 情報
３５７ 情報
３５８ 表示部
７１００ 携帯情報端末
７１０１ 筐体
７１０２ 表示部
７１０３ バンド
７１０４ バックル
７１０５ 操作ボタン
７１０６ 入出力端子
７１０７ アイコン
７２００ 照明装置
７２０１ 台部
７２０２ 発光部
７２０３ 操作スイッチ
７２１０ 照明装置
７２１２ 発光部
７２２０ 照明装置
７２２２ 発光部
７３００ タッチパネル
７３０１ 筐体
７３０２ 表示部
７３０３ 操作ボタン
７３０４ 部材
７３０５ 制御部
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク

Claims (12)

1. 基板上にトランジスタと、前記基板上に配線と、前記基板上に第１の層と、を有し、
   前記基板は、可視光に対して透光性を有し、
   前記トランジスタは、ゲート電極と、半導体層と、第１の電極と、第２の電極と、を有し、
   前記配線は、前記ゲート電極、前記第１の電極、または前記第２の電極と電気的に接続され、
   前記第１の層は、前記配線よりも前記基板側に位置し、
   前記第１の層と、前記配線とは、互いに重なる領域を有し、
   前記第１の層は、酸化物半導体を含む、
   半導体装置。
2. 請求項１において、
   前記半導体層は、酸化物半導体を含む、
   半導体装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記第１の層は、４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲内の特定の波長の光に対する透過率が、前記半導体層よりも低い領域を有することを特徴とする、
   半導体装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
   前記第１の層は、前記半導体層よりも導電性が高い領域を有することを特徴とする、
   半導体装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の、半導体装置と、
   前記トランジスタと電気的に接続する容量素子を有する、
   タッチセンサ。
6. 請求項５に記載のタッチセンサと、
   表示パネルと、を有する、
   タッチパネル。
7. 請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の半導体装置と、
   前記トランジスタと電気的に接続する表示素子を有する、
   表示装置。
8. 請求項７において、
   前記表示素子は発光素子を有し、
   前記発光素子は前記基板側に光を射出する機能を有する、
   表示装置。
9. 請求項６に記載のタッチパネルと、ＦＰＣとを有する、
   タッチパネルモジュール。
10. 請求項７または請求項８に記載の表示装置と、ＦＰＣとを有する、
    表示パネルモジュール。
11. 請求項９に記載のタッチパネルモジュールと、筐体と、を有し、
    前記タッチパネルモジュールは、前記筐体内に組み込まれている、
    電子機器。
12. 請求項１０に記載の表示パネルモジュールと、筐体と、を有し、
    前記表示パネルモジュールは、前記筐体内に組み込まれている、
    電子機器。

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