JP2020074402A - 半導体装置 - 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 ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）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 Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ）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１０
０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、Ｔ
ａ、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 Ｖａｐ
ｏｒ 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Ｉ
ｎとＭの原子数比率は、好ましくはＩｎが２５ａｔｏｍｉｃ％より高く、Ｍが７５ａｔｏ
ｍｉｃ％未満、さらに好ましくはＩｎが３４ａｔｏｍｉｃ％より高く、Ｍが６６ａｔｏｍ
ｉｃ％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１
００ｎｍ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、２×１
０^２０ａｔｏｍｓ／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５×１０^１８ａｔｏｍ
ｓ／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２×１０^１６
ａｔｏｍｓ／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 Ｏｘ
ｉｄｅ 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１
５７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、ＰＥ
ＣＶＤ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３０
０℃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１８
３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２０ｐ
ｐｍ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−１０
０℃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１
８５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１
６１ａ、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１５
７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０．３５
Ｗ／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１
５０℃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１８
１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１５
２、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１
７２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Ｃ
ＯＧ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、Ｔ
ＡＢ、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３
２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（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏ 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、Ｓ
ＲＡＭ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１
１４ｇ、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１１
４ｒ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１１
０、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２１
４、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２
２１、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２
２１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２
０４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Ｆ
ＰＣ４１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２
５３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：Ａｎｉｓｏｔｒ
ｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉ
ｓｏｔｒｏｐｉｃ 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１×１
０^−７［ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０^−８［ｇ／（ｍ^２・ｄ
ａｙ）］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２６
２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１×１０^１
３／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２
６５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１
１１ａ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、Ｉ
ｎ−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２５ａｔ
ｏｍｉｃ％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ＤＡ
ＴＡ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Ｃ
ＯＮＶ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ＯＵ
Ｔ、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Ｍ
２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７４０
１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７
１０５、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７
１０７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７２
０１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３
１０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１ｍ
ｍ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３２
２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２
００Ｐａ、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３
００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 (2)

1. 基板上にトランジスタと、第１の層と、配線と、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半導体層を有し、
   前記配線は、前記トランジスタのゲート電極として機能する領域を有し、
   前記第１の層は、前記配線の下面に接して設けられ、
   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高い、半導体装置。
2. 請求項１において、
   前記第１の層及び前記半導体層は、酸化物半導体を含む、半導体装置。

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