WO2022137013A1 - 表示装置、電子機器、及び表示装置の作製方法 - Google Patents

表示装置、電子機器、及び表示装置の作製方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022137013A1
WO2022137013A1 PCT/IB2021/061671 IB2021061671W WO2022137013A1 WO 2022137013 A1 WO2022137013 A1 WO 2022137013A1 IB 2021061671 W IB2021061671 W IB 2021061671W WO 2022137013 A1 WO2022137013 A1 WO 2022137013A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insulator
layer
conductor
oxide
region
Prior art date
Application number
PCT/IB2021/061671
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中村太紀
佐藤来
小久保竜
安達広樹
Original Assignee
株式会社半導体エネルギー研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社半導体エネルギー研究所 filed Critical 株式会社半導体エネルギー研究所
Priority to US18/258,922 priority Critical patent/US20240049560A1/en
Priority to KR1020237019909A priority patent/KR20230127992A/ko
Priority to CN202180082270.XA priority patent/CN116635760A/zh
Priority to JP2022570759A priority patent/JPWO2022137013A1/ja
Publication of WO2022137013A1 publication Critical patent/WO2022137013A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201—Manufacture or treatment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details
    • H05B33/04—Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • H05B33/28—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode of translucent electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/124—Insulating layers formed between TFT elements and OLED elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/352—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels the areas of the RGB subpixels being different
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/805—Electrodes
    • H10K59/8051—Anodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/805—Electrodes
    • H10K59/8052—Cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/50—Forming devices by joining two substrates together, e.g. lamination techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/60—Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a display device, an electronic device, and a method for manufacturing the display device.
  • one aspect of the present invention is not limited to the above technical fields.
  • the technical field of the invention disclosed in the present specification and the like relates to a product, a driving method, or a manufacturing method.
  • one aspect of the invention relates to a process, machine, manufacture, or composition (composition of matter). Therefore, more specifically, the technical fields of one aspect of the present invention disclosed in the present specification include semiconductor devices, display devices, liquid crystal display devices, light emitting devices, power storage devices, image pickup devices, storage devices, signal processing devices, and processors. , Electronic devices, systems, their driving methods, their manufacturing methods, or their inspection methods.
  • VR virtual reality
  • AR augmented reality
  • Examples of the display device applicable to the display device include a liquid crystal display device, a display device provided with a light emitting device such as an organic EL (Electroluminescence) and a light emitting diode (LED). Further, Patent Document 1 discloses a high-pixel number, high-definition display device including a light emitting device including an organic EL.
  • a display device with high display quality is required as a device for XR.
  • a display device for XR for example, since it is necessary to provide a glasses-type housing and a goggle-type housing, it is necessary to reduce the size of the display device to approximately 2 inches or less and 1 inch or less. ..
  • the number of pixels provided in the size is increased by designing such as reducing the pitch width between pixels and wiring in a predetermined size and reducing the size of the pixels. be able to.
  • the display device including a light emitting device using an organic EL as the display device if the pixel size becomes small, it becomes difficult to form a light emitting layer of the organic EL having a different color for each pixel, and the display device of the display device. The manufacturing process may be limited.
  • One aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device having a high resolution. Alternatively, one aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device having low power consumption. Alternatively, one aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device having a small size. Alternatively, one aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing a new display device. Alternatively, one aspect of the present invention is to provide a display device that satisfies at least one of high resolution, low power consumption, and a small area. Alternatively, one aspect of the present invention is to provide an electronic device having the above-mentioned display device.
  • the problem of one aspect of the present invention is not limited to the problems listed above.
  • the issues listed above do not preclude the existence of other issues.
  • Other issues are issues not mentioned in this item, which are described below. Issues not mentioned in this item can be derived from the description of the description, drawings, etc. by those skilled in the art, and can be appropriately extracted from these descriptions.
  • one aspect of the present invention solves at least one of the above-listed problems and other problems. It should be noted that one aspect of the present invention does not need to solve all of the above-listed problems and other problems.
  • One aspect of the present invention is a display having a first insulator, a second insulator, a third insulator, a first conductor, a second conductor, a first EL layer, and a second EL layer.
  • the method for manufacturing the display device includes the first step to the twelfth step.
  • the first step has a step in which the first conductor is formed on the first insulator.
  • the second step has a step in which the second insulator is formed on the first insulator and on the first conductor.
  • the third step has a step of forming a first opening reaching the first conductor in the region of the second insulator where the second insulator overlaps with the first conductor.
  • the fourth step has a step in which a sacrificial layer is formed on the second insulator and on the first conductor located on the bottom surface of the first opening.
  • the fifth step has a step in which the photoresist is applied onto the sacrificial layer.
  • the photoresist is exposed and developed, and a second opening having a reverse taper structure that reaches the sacrificial layer is formed in a region superimposed on the first conductor of the photoresist.
  • the sacrificial layer located on the bottom surface of the second opening has a region superimposed on the first opening and a region superimposed on the second insulator, which is located on the bottom surface of the first opening.
  • the eighth step includes a step in which the first EL layer is formed on the photoresist, on the sacrificial layer, and on the first conductor.
  • the ninth step comprises removing the photoresist, the sacrificial layer, and the first EL layer formed on the upper surface of each of the photoresist and the sacrificial layer.
  • the tenth step has a step in which the second EL layer is formed on the first EL layer and on the second insulator.
  • the eleventh step has a step in which the second conductor is formed on the second EL layer.
  • the twelfth step has a step in which a third insulator is formed on the second conductor.
  • one aspect of the present invention comprises a first insulator, a second insulator, a third insulator, a first conductor, a second conductor, a first EL layer, and a second EL layer. It is a method of manufacturing a display device which has and is different from the above (1).
  • the method for manufacturing the display device includes the first step to the twelfth step.
  • the first step has a step in which the first conductor is formed on the first insulator.
  • the second step has a step in which the second insulator is formed on the first insulator and on the first conductor.
  • the third step is a step in which a first opening reaching the first conductor is formed in a region of the second insulator in which the second insulator overlaps with the first conductor, and a second step of the second insulator. 2. It has a step in which a fourth opening is formed in a region where the insulator does not overlap with the first conductor and overlaps with the first insulator. The fourth step has a step in which a sacrificial layer is formed on the second insulator and on the first conductor located on the bottom surface of the first opening. The fifth step has a step in which the photoresist is applied onto the sacrificial layer.
  • the sixth step is a step in which the photoresist is exposed and developed, and a second opening having a reverse taper structure is formed in a region superimposed on the first conductor and the fourth opening of the photoresist.
  • the sacrificial layer located on the bottom surface of the second opening has a region superimposed on the first conductor and a region superimposed on the second insulator, which is located on the bottom surface of the first opening. It has a step of forming a third opening that reaches the conductor and the second insulator and has side surfaces superimposed on the bottom surface and / or side surface of the fourth opening.
  • the eighth step includes a step in which the first EL layer is formed on the photoresist, on the sacrificial layer, and on the first conductor.
  • the ninth step comprises removing the photoresist, the sacrificial layer, and the first EL layer formed on the upper surface of each of the photoresist and the sacrificial layer.
  • the tenth step has a step in which the second EL layer is formed on the first EL layer, the second insulator, and the fourth opening.
  • the eleventh step has a step in which the second conductor is formed on the second EL layer.
  • the twelfth step has a step in which a third insulator is formed on the second conductor.
  • the first EL layer has one of a hole transport layer or an electron transport layer and a light emitting layer
  • the second EL layer is a hole. It may be a manufacturing method having the other of a transport layer and an electron transport layer.
  • one aspect of the present invention may be a method for manufacturing a display device having the thirteenth step and the fourteenth step in any one of the above (1) to (3).
  • the thirteenth step preferably has a step in which the resin layer is formed on the third insulator
  • the fourteenth step preferably has a step in which the substrate is bonded on the resin layer.
  • one aspect of the present invention may be the manufacturing method in which the substrate has a colored layer in the above (4).
  • the substrate is bonded onto the resin layer at a position where the colored layer is superimposed on the first EL layer.
  • one embodiment of the present invention comprises a first insulator, a second insulator, a third insulator, a first conductor, a second conductor, a first EL layer, and a second EL layer. It is a display device that has.
  • the first conductor is located on the first insulator
  • the second insulator is located on the first insulator and on the first conductor.
  • the second insulator has a first opening reaching the first conductor located in a region where the second insulator overlaps with the first conductor, and the second insulator does not overlap with the first conductor. It also has a fourth opening located in a region that overlaps with the first insulator.
  • first EL layer is located on the second insulator and on the first conductor located on the bottom surface of the first opening
  • second EL layer is on the first EL layer and on the second insulator.
  • first insulator located on the bottom surface of the fourth opening.
  • second conductor is located on the second EL layer
  • third insulator is located on the second conductor.
  • the first EL layer has one of a hole transport layer or an electron transport layer and a light emitting layer
  • the second EL layer is a hole transport layer or. It may be configured to have the other of the electron transport layers.
  • one aspect of the present invention may be configured to have a resin layer and a substrate in the above (6) or (7).
  • the resin layer is located on the third insulator and the substrate is located on the resin layer.
  • the substrate may have a colored layer at a position superimposed on the first EL layer.
  • one aspect of the present invention is an electronic device having the display device according to any one of (6) to (9) above and a housing.
  • the semiconductor device is a device that utilizes semiconductor characteristics, and refers to a circuit including a semiconductor element (transistor, diode, photodiode, etc.), a device having the same circuit, and the like. It also refers to all devices that can function by utilizing semiconductor characteristics.
  • a semiconductor element transistor, diode, photodiode, etc.
  • the storage device, the display device, the light emitting device, the lighting device, the electronic device, and the like may be a semiconductor device itself, and may have a semiconductor device.
  • an element for example, a switch, a transistor, a capacitive element, an inductor, a resistance element, a diode, a display
  • One or more devices, light emitting devices, loads, etc. can be connected between X and Y.
  • the switch has a function of controlling on / off. That is, the switch is in a conducting state (on state) or a non-conducting state (off state), and has a function of controlling whether or not a current flows.
  • a circuit that enables functional connection between X and Y for example, a logic circuit (inverter, NAND circuit, NOR circuit, etc.), signal conversion) Circuits (digital-analog conversion circuit, analog-to-digital conversion circuit, gamma correction circuit, etc.), potential level conversion circuit (power supply circuit (boost circuit, step-down circuit, etc.), level shifter circuit that changes the signal potential level, etc.), voltage source, current source , Switching circuit, amplifier circuit (circuit that can increase signal amplitude or current amount, operational amplifier, differential amplifier circuit, source follower circuit, buffer circuit, etc.), signal generation circuit, storage circuit, control circuit, etc.) It is possible to connect one or more to and from. As an example, even if another circuit is sandwiched between X and Y, if the signal output from X is transmitted to Y, it is assumed that X and Y are functionally connected. do.
  • X and Y are electrically connected, it means that X and Y are electrically connected (that is, another element between X and Y). Or when they are connected by sandwiching another circuit) and when X and Y are directly connected (that is, they are connected without sandwiching another element or another circuit between X and Y). If there is) and.
  • X and Y, the source (or the first terminal, etc.) and the drain (or the second terminal, etc.) of the transistor are electrically connected to each other, and the X, the source (or the second terminal, etc.) of the transistor are connected to each other. (1 terminal, etc.), the drain of the transistor (or the 2nd terminal, etc.), and Y are electrically connected in this order.
  • the source of the transistor (or the first terminal, etc.) is electrically connected to X
  • the drain of the transistor (or the second terminal, etc.) is electrically connected to Y
  • the first terminal, etc.), the drain of the transistor (or the second terminal, etc.), and Y are electrically connected in this order.
  • X is electrically connected to Y via the source (or first terminal, etc.) and drain (or second terminal, etc.) of the transistor, and X, the source (or first terminal, etc.) of the transistor.
  • the terminals, etc.), the drain of the transistor (or the second terminal, etc.), and Y are provided in this connection order.
  • the source (or first terminal, etc.) and drain (or second terminal, etc.) of the transistor can be separated. Separately, the technical scope can be determined. It should be noted that these expression methods are examples, and are not limited to these expression methods.
  • X and Y are objects (for example, devices, elements, circuits, wirings, electrodes, terminals, conductive films, layers, etc.).
  • the circuit diagram shows that the independent components are electrically connected to each other, the case where one component has the functions of a plurality of components together.
  • one component has the functions of a plurality of components together.
  • one conductive film has both the functions of the wiring and the functions of the components of the electrodes. Therefore, the electrical connection in the present specification also includes the case where one conductive film has the functions of a plurality of components in combination.
  • the “resistance element” may be, for example, a circuit element having a resistance value higher than 0 ⁇ , wiring having a resistance value higher than 0 ⁇ , or the like. Therefore, in the present specification and the like, the “resistance element” includes wiring having a resistance value, a transistor in which a current flows between a source and a drain, a diode, a coil, and the like. Therefore, the term “resistance element” may be paraphrased into terms such as “resistance”, “load”, and “region having a resistance value”. On the contrary, the terms “resistance”, “load”, and “region having a resistance value” may be paraphrased into terms such as “resistance element”.
  • the resistance value can be, for example, preferably 1 m ⁇ or more and 10 ⁇ or less, more preferably 5 m ⁇ or more and 5 ⁇ or less, and further preferably 10 m ⁇ or more and 1 ⁇ or less. Further, for example, it may be 1 ⁇ or more and 1 ⁇ 10 9 ⁇ or less.
  • the “capacitance element” means, for example, a circuit element having a capacitance value higher than 0F, a wiring region having a capacitance value higher than 0F, a parasitic capacitance, and a transistor. It can be the gate capacitance of. Further, terms such as “capacitive element”, “parasitic capacitance”, and “gate capacitance” may be paraphrased into terms such as “capacity”. Conversely, the term “capacity” may be paraphrased into terms such as “capacitive element”, “parasitic capacitance”, and “gate capacitance”.
  • the term “pair of electrodes” of “capacity” can be paraphrased as “pair of conductors", “pair of conductive regions", “pair of regions” and the like.
  • the value of the capacitance can be, for example, 0.05 fF or more and 10 pF or less. Further, for example, it may be 1 pF or more and 10 ⁇ F or less.
  • the transistor has three terminals called a gate, a source, and a drain.
  • the gate is a control terminal that controls the conduction state of the transistor.
  • the two terminals that function as sources or drains are the input and output terminals of the transistor.
  • One of the two input / output terminals becomes a source and the other becomes a drain depending on the high and low potentials given to the conductive type (n-channel type and p-channel type) of the transistor and the three terminals of the transistor. Therefore, in the present specification and the like, the terms source and drain may be paraphrased with each other.
  • the transistor when explaining the connection relationship of transistors, "one of the source or drain” (or the first electrode or the first terminal), “the other of the source or drain” (or the second electrode, or the second electrode, or The notation (second terminal) is used.
  • it may have a back gate in addition to the above-mentioned three terminals.
  • one of the gate or the back gate of the transistor may be referred to as a first gate
  • the other of the gate or the back gate of the transistor may be referred to as a second gate.
  • the terms “gate” and “backgate” may be interchangeable.
  • the respective gates When the transistor has three or more gates, the respective gates may be referred to as a first gate, a second gate, a third gate, and the like in the present specification and the like.
  • a transistor having a multi-gate structure having two or more gate electrodes can be used as an example of a transistor.
  • the channel forming regions are connected in series, so that the structure is such that a plurality of transistors are connected in series. Therefore, the multi-gate structure can reduce the off-current and improve the withstand voltage of the transistor (improve the reliability).
  • the multi-gate structure due to the multi-gate structure, even if the voltage between the drain and the source changes when operating in the saturated region, the current between the drain and the source does not change much, and the slope is flat. The characteristics can be obtained. By utilizing the voltage / current characteristics with a flat slope, it is possible to realize an ideal current source circuit or an active load having a very high resistance value. As a result, it is possible to realize a differential circuit or a current mirror circuit having good characteristics.
  • the circuit element may have a plurality of circuit elements.
  • one resistance is described on the circuit diagram, it includes the case where two or more resistances are electrically connected in series.
  • one capacity is described on the circuit diagram, it includes a case where two or more capacities are electrically connected in parallel.
  • one transistor is described on the circuit diagram, two or more transistors are electrically connected in series, and the gates of the respective transistors are electrically connected to each other.
  • Shall include.
  • the switch has two or more transistors, and two or more transistors are electrically connected in series or in parallel. It is assumed that the gates of the respective transistors are electrically connected to each other.
  • a node can be paraphrased as a terminal, a wiring, an electrode, a conductive layer, a conductor, an impurity region, etc., depending on a circuit configuration, a device structure, and the like.
  • terminals, wiring, etc. can be paraphrased as nodes.
  • ground potential ground potential
  • the potentials are relative, and when the reference potential changes, the potential given to the wiring, the potential applied to the circuit, the potential output from the circuit, and the like also change.
  • the terms “high level potential” and “low level potential” do not mean a specific potential.
  • the high level potentials provided by both wirings do not have to be equal to each other.
  • the low-level potentials provided by both wirings do not have to be equal to each other. ..
  • the "current” is a charge transfer phenomenon (electrical conduction).
  • the description “electrical conduction of a positively charged body is occurring” means “electrical conduction of a negatively charged body in the opposite direction”. Is happening. " Therefore, in the present specification and the like, “current” refers to a charge transfer phenomenon (electrical conduction) associated with carrier transfer, unless otherwise specified.
  • the carrier here include electrons, holes, anions, cations, complex ions, and the like, and the carriers differ depending on the system in which the current flows (for example, semiconductor, metal, electrolytic solution, vacuum, etc.).
  • the "current direction” in wiring or the like is the direction in which the carrier that becomes a positive charge moves, and is described as a positive current amount.
  • the direction in which the carrier that becomes a negative charge moves is opposite to the direction of the current, and is expressed by the amount of negative current. Therefore, in the present specification and the like, if there is no disclaimer regarding the positive or negative current (or the direction of the current), the description such as “current flows from element A to element B” is described as “current flows from element B to element A”. Can be rephrased as. Further, the description such as “a current is input to the element A” can be rephrased as "a current is output from the element A” or the like.
  • the ordinal numbers “first”, “second”, and “third” are added to avoid confusion of the constituent elements. Therefore, the number of components is not limited. Moreover, the order of the components is not limited. For example, the component referred to in “first” in one of the embodiments of the present specification and the like may be the other embodiment or the component referred to in “second” in the scope of claims. There can also be. Further, for example, the component referred to in “first” in one of the embodiments of the present specification and the like may be omitted in another embodiment or in the scope of claims.
  • the terms “upper” and “lower” do not limit the positional relationship of the constituent elements to be directly above or directly below and to be in direct contact with each other.
  • electrode B on the insulating layer A it is not necessary that the electrode B is formed in direct contact with the insulating layer A, and another configuration is formed between the insulating layer A and the electrode B. Do not exclude those that contain elements.
  • words such as “membrane” and “layer” can be interchanged with each other depending on the situation.
  • the terms “insulating layer” and “insulating film” may be changed to the term "insulator”.
  • Electrode may be used as part of a “wiring” and vice versa.
  • the term “electrode” or “wiring” includes the case where a plurality of “electrodes” or “wiring” are integrally formed.
  • a “terminal” may be used as part of a “wiring” or “electrode” and vice versa.
  • the term “terminal” includes a case where a plurality of "electrodes", “wiring”, “terminals” and the like are integrally formed.
  • the "electrode” can be a part of “wiring” or “terminal”, and for example, “terminal” can be a part of “wiring” or “electrode”. Further, terms such as “electrode”, “wiring”, and “terminal” may be replaced with terms such as "area” in some cases.
  • terms such as “wiring”, “signal line”, and “power line” can be interchanged with each other in some cases or depending on the situation.
  • the reverse is also true, and it may be possible to change terms such as “signal line” and “power line” to the term “wiring”.
  • a term such as “power line” may be changed to a term such as "signal line”.
  • a term such as “signal line” may be changed to a term such as “power line”.
  • the term “potential” applied to the wiring may be changed to a term such as “signal” in some cases or depending on the situation.
  • the reverse is also true, and terms such as “signal” may be changed to the term “potential”.
  • the semiconductor impurities refer to, for example, other than the main components constituting the semiconductor layer.
  • an element having a concentration of less than 0.1 atomic% is an impurity.
  • the inclusion of impurities may result in, for example, an increase in the defect level density of the semiconductor, a decrease in carrier mobility, a decrease in crystallinity, and the like.
  • the impurities that change the characteristics of the semiconductor include, for example, group 1 element, group 2 element, group 13 element, group 14 element, group 15 element, and other than the main component.
  • transition metals and the like and in particular, hydrogen (also contained in water), lithium, sodium, silicon, boron, phosphorus, carbon, nitrogen and the like.
  • the impurities that change the characteristics of the semiconductor include, for example, Group 1 element, Group 2 element, Group 13 element, Group 15 element and the like (however, oxygen, Does not contain hydrogen).
  • the switch means a switch that is in a conductive state (on state) or a non-conducting state (off state) and has a function of controlling whether or not a current flows.
  • the switch means a switch having a function of selecting and switching a path through which a current flows. Therefore, the switch may have two or three or more terminals through which a current flows, in addition to the control terminals.
  • an electric switch, a mechanical switch, or the like can be used. That is, the switch is not limited to a specific switch as long as it can control the current.
  • Examples of electrical switches include transistors (for example, bipolar transistors, MOS transistors, etc.), diodes (for example, PN diodes, PIN diodes, shotkey diodes, MIM (Metal Insulator Metal) diodes, and MIS (Metal Insulator Semiconductor) diodes. , Diode-connected transistors, etc.), or logic circuits that combine these.
  • transistors for example, bipolar transistors, MOS transistors, etc.
  • diodes for example, PN diodes, PIN diodes, shotkey diodes, MIM (Metal Insulator Metal) diodes, and MIS (Metal Insulator Semiconductor) diodes. , Diode-connected transistors, etc.
  • the "conduction state" of the transistor is, for example, a state in which the source electrode and the drain electrode of the transistor can be regarded as being electrically short-circuited, and a current is applied between the source electrode and the drain electrode. A state in which it can be
  • the "non-conducting state" of the transistor means a state in which the source electrode and the drain electrode of the transistor can be regarded as being electrically cut off.
  • the polarity (conductive type) of the transistor is not particularly limited.
  • An example of a mechanical switch is a switch that uses MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.
  • the switch has an electrode that can be moved mechanically, and by moving the electrode, conduction and non-conduction are controlled and operated.
  • a device manufactured by using a metal mask or an FMM may be referred to as a device having an MM (metal mask) structure.
  • a device manufactured without using a metal mask or FMM may be referred to as a device having an MML (metal maskless) structure.
  • SBS Side
  • a light emitting device capable of emitting white light may be referred to as a white light emitting device.
  • the white light emitting device can be combined with a colored layer (for example, a color filter) to form a display device for full-color display.
  • the light emitting device can be roughly divided into a single structure and a tandem structure.
  • a device having a single structure preferably has one light emitting unit between a pair of electrodes, and the light emitting unit is preferably configured to include one or more light emitting layers.
  • a light emitting layer may be selected so that the light emission of each of the two or more light emitting layers has a complementary color relationship. For example, by making the emission color of the first light emitting layer and the emission color of the second light emitting layer have a complementary color relationship, it is possible to obtain a configuration in which the entire light emitting device emits white light. The same applies to a light emitting device having three or more light emitting layers.
  • the device having a tandem structure has two or more light emitting units between a pair of electrodes, and each light emitting unit includes one or more light emitting layers.
  • each light emitting unit includes one or more light emitting layers.
  • the light emitted from the light emitting layers of a plurality of light emitting units may be combined to obtain white light emission.
  • the configuration for obtaining white light emission is the same as the configuration for a single structure.
  • the SBS structure light emitting device can have lower power consumption than the white light emitting device.
  • the white light emitting device is suitable because the manufacturing process is simpler than that of the light emitting device having an SBS structure, so that the manufacturing cost can be lowered or the manufacturing yield can be increased.
  • parallel means a state in which two straight lines are arranged at an angle of -10 ° or more and 10 ° or less. Therefore, the case of ⁇ 5 ° or more and 5 ° or less is also included.
  • substantially parallel or approximately parallel means a state in which two straight lines are arranged at an angle of -30 ° or more and 30 ° or less.
  • vertical means a state in which two straight lines are arranged at an angle of 80 ° or more and 100 ° or less. Therefore, the case of 85 ° or more and 95 ° or less is also included.
  • substantially vertical or “approximately vertical” means a state in which two straight lines are arranged at an angle of 60 ° or more and 120 ° or less.
  • a method for manufacturing a display device having a high resolution it is possible to provide a method for manufacturing a display device having low power consumption.
  • a method for manufacturing a display device having a small size it is possible to provide a method for manufacturing a new display device.
  • a display device that satisfies at least one of high resolution, low power consumption, and a small area it is possible to provide a display device that satisfies at least one of high resolution, low power consumption, and a small area.
  • an electronic device having the above-mentioned display device can be provided.
  • the effect of one aspect of the present invention is not limited to the effects listed above.
  • the effects listed above do not preclude the existence of other effects.
  • the other effects are the effects not mentioned in this item, which are described below. Effects not mentioned in this item can be derived from the description in the specification, drawings, etc. by those skilled in the art, and can be appropriately extracted from these descriptions.
  • one aspect of the present invention has at least one of the above-listed effects and other effects. Therefore, one aspect of the present invention may not have the effects listed above in some cases.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a display device.
  • 2A to 2C are schematic views showing a configuration example of a light emitting device.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the display device.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the display device.
  • 5A to 5E are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display device.
  • 6A to 6E are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display device.
  • 7A to 7E are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display device.
  • 8A to 8D are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display device.
  • 9A to 9C are schematic cross-sectional views showing a configuration example of the display device.
  • 10A to 10C are schematic cross-sectional views showing a configuration example of the display device.
  • 11A and 11B are schematic cross-sectional views showing a configuration example of a display device.
  • 12A to 12E are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display device.
  • 13A to 13D are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display device.
  • 14A and 14B are schematic cross-sectional views showing a configuration example of a display device.
  • 15A and 15B are schematic cross-sectional views showing a configuration example of a transistor.
  • 16A and 16B are schematic cross-sectional views showing a configuration example of a transistor.
  • FIG. 17A is a diagram for explaining the classification of the crystal structure of IGZO
  • FIG. 17B is a diagram for explaining the XRD spectrum of the crystalline IGZO
  • FIG. 17C is a diagram for explaining the microelectron diffraction pattern of the crystalline IGZO.
  • .. 18A to 18F are views showing a configuration example of an electronic device.
  • 19A and 19B are diagrams showing a configuration example of a display module.
  • 20A and 20B are diagrams showing a configuration example of an electronic device.
  • 21A to 21C are diagrams showing a configuration example of an electronic device.
  • 22A to 22D are views showing a configuration example of an electronic device.
  • a metal oxide is a metal oxide in a broad sense. Metal oxides are classified into oxide insulators, oxide conductors (including transparent oxide conductors), oxide semiconductors (also referred to as Oxide Semiconductor or simply OS) and the like. For example, when a metal oxide is contained in the channel forming region of a transistor, the metal oxide may be referred to as an oxide semiconductor. That is, when a metal oxide can form a channel forming region of a transistor having at least one of an amplification action, a rectifying action, and a switching action, the metal oxide is referred to as a metal oxide semiconductor. be able to. Further, when the term "OS transistor" is used, it can be rephrased as a transistor having a metal oxide or an oxide semiconductor.
  • a metal oxide having nitrogen may also be collectively referred to as a metal oxide. Further, the metal oxide having nitrogen may be referred to as a metal oxynitride.
  • the configuration shown in each embodiment can be appropriately combined with the configuration shown in other embodiments to form one aspect of the present invention. Further, when a plurality of configuration examples are shown in one embodiment, the configuration examples can be appropriately combined with each other.
  • the content described in one embodiment (may be a part of the content) is different from the content described in the embodiment (may be a part of the content) and one or more different implementations. It is possible to apply, combine, or replace at least one content with the content described in the form of (may be a part of the content).
  • figure (which may be a part) described in one embodiment is different from another part of the figure, another figure (which may be a part) described in the embodiment, and one or more different figures.
  • the figure (which may be a part) described in the embodiment is different from another part of the figure, another figure (which may be a part) described in the embodiment, and one or more different figures.
  • more figures can be formed.
  • the code is used for identification such as "_1", “[n]”, “[m, n]”. May be added and described. Further, in the drawings and the like, when the reference numerals such as “_1”, “[n]” and “[m, n]” are added to the reference numerals, when it is not necessary to distinguish them in the present specification and the like, when it is not necessary to distinguish them.
  • the identification code may not be described.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a display device according to an aspect of the present invention.
  • the display device 100 shown in FIG. 1 has a configuration in which a pixel circuit, a drive circuit, and the like are provided on a substrate 101.
  • the substrate 101 for example, a semiconductor substrate made of silicon or germanium (for example, a single crystal substrate) can be used.
  • the substrate 101 includes, for example, an SOI (Silicon On Insulator) substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a sapphire glass substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, and a stainless steel still foil.
  • SOI Silicon On Insulator
  • a substrate having a substrate, a tungsten substrate, a substrate having a tungsten foil, a flexible substrate, a laminated film, a paper containing a fibrous material, a base film, or the like can be used.
  • glass substrates include barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, and soda lime glass.
  • flexible substrates, laminated films, base films, etc. include the following.
  • plastics typified by polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), and polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyether sulfone
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • synthetic resin such as acrylic.
  • polypropylene polyester, polyvinyl fluoride, polyvinyl chloride and the like.
  • the substrate 101 there are polyamide, polyimide, aramid, epoxy resin, inorganic thin-film film, papers and the like.
  • heat treatment it is preferable to select a material having high heat resistance as the substrate 101.
  • the substrate 101 will be described as a semiconductor substrate having silicon or the like as a material.
  • the display device 100 has a transistor 170 and a light emitting device 150a to a light emitting device 150c on the substrate 101.
  • the transistor 170 is provided on the substrate 101, and has an element separation layer 171, a conductor 175, an insulator 174, a semiconductor region 173 including a part of the substrate 101, a low resistance region 172a that functions as a source region or a drain region, and a low resistance region. It has a resistance region 172b. Therefore, the transistor 170 is a transistor (hereinafter referred to as a Si transistor) in which silicon is contained in the channel forming region. In FIG. 1, one of the source region and the drain region of the transistor 170 is electrically connected to the pixel electrode (conductor 121 described later) of the light emitting device 150 via the conductor 126 described later.
  • the electrical connection configuration of the semiconductor device of one aspect of the present invention is not limited to this.
  • the source or drain of the transistor 170 is electrically connected to the pixel electrode (conductor 121) of the light emitting device 150 via the conductor 126.
  • the gate of the transistor 170 may be electrically connected to the pixel electrode (conductor 121 described later) of the light emitting device 150 via the conductor 126.
  • the effective channel width can be increased and the on-characteristics of the transistor 170 can be improved. Further, since the contribution of the electric field of the gate electrode can be increased, the off characteristic of the transistor 170 can be improved.
  • the transistor 170 may be either a p-channel type or an n-channel type. Alternatively, a plurality of transistors 170 may be provided, and both a p-channel type and an n-channel type may be used.
  • a semiconductor such as a silicon-based semiconductor in a region in which a channel of the semiconductor region 173 is formed, a region in the vicinity thereof, a low resistance region 172a as a source region or a drain region, a low resistance region 172b, and the like.
  • It preferably contains crystalline silicon.
  • it may be formed of a material having Ge (germanium), SiGe (silicon germanium), GaAs (gallium arsenide), GaAlAs (gallium aluminum arsenide), GaN (gallium nitride), or the like.
  • a configuration using silicon in which the effective mass is controlled by applying stress to the crystal lattice and changing the lattice spacing may be used.
  • the transistor 170 may be a HEMT (High Electron Mobility Transistor) by using GaAs, GaAlAs, or the like.
  • the conductor 175 that functions as a gate electrode is a semiconductor material such as silicon, a metal material, or an alloy containing an element that imparts n-type conductivity such as arsenic or phosphorus, or an element that imparts p-type conductivity such as boron.
  • a conductive material such as a material or a metal oxide material can be used.
  • the threshold voltage of the transistor can be adjusted by selecting the material of the conductor. Specifically, it is preferable to use a material such as titanium nitride or tantalum nitride for the conductor. Further, in order to achieve both conductivity and embedding property, it is preferable to use a metal material such as tungsten or aluminum as a laminate for the conductor, and it is particularly preferable to use tungsten in terms of heat resistance.
  • the element separation layer 171 is provided to separate a plurality of transistors formed on the substrate 101.
  • the element separation layer can be formed by using, for example, a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) method, an STI (Shallow Trench Isolation) method, a mesa separation method, or the like.
  • LOCOS Local Oxidation of Silicon
  • STI Shallow Trench Isolation
  • the transistor 170 shown in FIG. 1 is an example, and the transistor 170 is not limited to the structure thereof, and an appropriate transistor may be used depending on the circuit configuration, driving method, and the like.
  • the transistor 170 may have a planar type structure instead of a Fin type structure.
  • an insulator 116, an insulator 117, and an insulator 111 are laminated in this order.
  • silicon oxide, silicon oxide nitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum oxide nitride, aluminum nitride, or the like may be used.
  • silicon oxide refers to a material having a higher oxygen content than nitrogen as its composition
  • silicon nitride as its composition refers to a material having a higher nitrogen content than oxygen as its composition. Is shown.
  • aluminum nitride refers to a material whose composition has a higher oxygen content than nitrogen
  • aluminum nitride refers to a material whose composition has a higher nitrogen content than oxygen. Is shown.
  • the insulator 117 may have a function as a flattening film for flattening a step generated by the insulator 116 and the transistor 170 covered with the insulator 117.
  • the upper surface of the insulator 117 may be flattened by a flattening treatment using a chemical mechanical polishing (CMP) method or the like in order to improve the flatness.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • a barrier insulating film for the insulator 111 so that water, hydrogen, impurities and the like do not diffuse in the region above the insulator 111 from the substrate 101 or the transistor 170. Therefore, it is preferable to use an insulating material for the insulator 111, which has a function of suppressing the diffusion of impurities such as hydrogen atoms, hydrogen molecules, and water molecules (the above impurities are difficult to permeate). Further, depending on the situation, the insulator 111 has a function of suppressing the diffusion of impurities such as nitrogen atoms, nitrogen molecules, nitrogen oxide molecules ( N2O, NO, NO2, etc.) and copper atoms (the above oxygen is permeated). It is preferable to use an insulating material (which is difficult to do). Alternatively, it is preferable to have a function of suppressing the diffusion of oxygen (for example, at least one oxygen atom, oxygen molecule, etc.).
  • the barrier insulating film refers to an insulating film having a barrier property.
  • the barrier property is a function of suppressing the diffusion of the corresponding substance (also referred to as low permeability).
  • the corresponding substance has a function of capturing and fixing (also referred to as gettering).
  • the insulator 111 it is preferable to use an insulator having a function of suppressing the diffusion of impurities such as water and hydrogen, and oxygen.
  • an insulator having a function of suppressing the diffusion of impurities such as water and hydrogen, and oxygen For example, aluminum oxide, magnesium oxide, hafnium oxide, gallium oxide, and indium gallium zinc oxide.
  • Silicon nitride, silicon nitride oxide and the like can be used.
  • silicon nitride or the like which has a higher hydrogen barrier property, as the insulator 111.
  • the amount of hydrogen desorbed can be analyzed using, for example, a heated desorption gas analysis method (TDS).
  • TDS heated desorption gas analysis method
  • the amount of hydrogen desorbed from the insulator 111 is the amount of desorption converted into hydrogen atoms in the range of the surface temperature of the film in the range of 50 ° C. to 500 ° C., converted to the area of the insulator 111. It may be 10 ⁇ 10 15 atoms / cm 2 or less, preferably 5 ⁇ 10 15 atoms / cm 2 or less.
  • the insulator 111 is a film having high flatness.
  • an organic material such as acrylic resin or polyimide can be applied.
  • the insulator 111 has a lower dielectric constant than the insulator 117.
  • the relative permittivity of the insulator 111 is preferably less than 4, more preferably less than 3.
  • the relative permittivity of the insulator 111 is preferably 0.7 times or less, more preferably 0.6 times or less the relative permittivity of the insulator 117.
  • a conductor 126 or the like connected to a light emitting device or the like provided above the insulator 111 is embedded.
  • the conductor 126 has a function as a plug or wiring.
  • a plurality of structures may be collectively given the same reference numeral.
  • the wiring and the plug connected to the wiring may be integrated. That is, a part of the conductor may function as a wiring, and a part of the conductor may function as a plug.
  • a conductive material such as a metal material, an alloy material, a metal nitride material, or a metal oxide material can be used as a single layer or laminated. It is preferable to use a refractory material such as tungsten or molybdenum that has both heat resistance and conductivity, and it is preferable to use tungsten. Alternatively, it is preferably formed of a low resistance conductive material such as aluminum or copper. Wiring resistance can be reduced by using a low resistance conductive material.
  • a wiring layer may be provided on the layer above the insulator 117 and below the insulator 111 (not shown).
  • a light emitting device 150a to a light emitting device 150c are provided above the insulator 111.
  • configuration examples of the light emitting device 150a to the light emitting device 150c provided above the insulator 111 shown in FIG. 1 will be described.
  • the light emitting device 150a to the light emitting device 150c when each of the light emitting device 150a to the light emitting device 150c is not distinguished, the light emitting device 150a to the light emitting device 150c may be collectively described as the light emitting device 150.
  • the conductors 121a to 121c may be collectively referred to as the conductor 121
  • the EL layers 141a to 141c may be collectively referred to as the EL layer 141.
  • conductors 121a to 121c that function as pixel electrodes of the light emitting devices 150a to 150c are provided on the insulator 111.
  • a region where the conductor 121a to the conductor 121c is not provided exists in a part of the insulator 111.
  • An insulator 112 is provided on the insulator 111 and the conductor 121a.
  • a region where the insulator 112 is not provided exists on the conductor 121a, the conductor 121b, and a part of the conductor 121c.
  • An EL layer 141a is provided on the insulator 112 and the conductor 121a. Further, an EL layer 141b is provided on the insulator 112 and the conductor 121b. Further, an EL layer 141c is provided on the insulator 112 and the conductor 121c. In addition, in FIG. 1, a region where the EL layer 141a to the EL layer 141c is not provided exists in a part of the insulator 112.
  • each of the EL layer 141a to the EL layer 141c has a light emitting layer exhibiting light emission of different colors.
  • the EL layer 141a has a light emitting layer exhibiting blue (B) emission
  • the EL layer 141b has a light emitting layer exhibiting green (G) emission
  • the EL layer 141c has a red (R) emission. It can have a light emitting layer that emits light.
  • SBS Side By Side
  • the combination of colors emitted by the light emitting layer contained in each of the EL layer 141a to 141c is not limited to the above, and for example, colors such as cyan, magenta, and yellow may be used. Further, although the example of three colors is shown above, the number of colors emitted by the light emitting device 150 included in the display device 100 may be two colors or four or more colors.
  • the EL layer 141a, EL layer 141b, and EL layer 141c are composed of an electron injection layer, an electron transport layer, a hole injection layer, and a hole transport layer, in addition to a layer containing a luminescent organic compound (light emitting layer), respectively. Of these, one or more may be possessed.
  • the light emitting device 150a to the light emitting device 150c in FIG. 1 can be composed of a plurality of layers such as a layer 4420, a light emitting layer 4411, and a layer 4430, as in the light emitting device 150 shown in FIG. 2A.
  • the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c can each have a light emitting layer 4411 and a layer 4430.
  • the layer 4420 can have, for example, a layer containing a substance having high electron injectability (electron injection layer) and a layer containing a substance having high electron transport property (electron transport layer).
  • the light emitting layer 4411 has, for example, a luminescent compound.
  • the layer 4430 can have, for example, a layer containing a substance having a high hole injection property (hole injection layer) and a layer containing a substance having a high hole transport property (hole transport layer).
  • a configuration having a layer 4420, a light emitting layer 4411 and a layer 4430 provided between a pair of electrodes (a conductor 121 and a conductor 122 described later) can function as a single light emitting unit, and is shown in the present specification and the like.
  • the configuration of 2A is called a single structure.
  • a configuration in which a plurality of light emitting layers (light emitting layer 4411, light emitting layer 4412, light emitting layer 4413) are provided between the layer 4420 and the layer 4430 is also a variation of the single structure.
  • a laminate having a plurality of layers such as layer 4420, light emitting layer 4411, and layer 4430 may be referred to as a light emitting unit.
  • a plurality of light emitting units can be connected in series via an intermediate layer (charge generation layer).
  • a plurality of light emitting units, a light emitting unit 4400a and a light emitting unit 4400b can be connected in series via an intermediate layer (charge generation layer) 4440.
  • a tandem structure such referred to as a tandem structure.
  • the tandem structure may be paraphrased as, for example, a stack structure.
  • the light emitting device 150 of the display device 100 of FIG. 1 has a tandem structure
  • the EL layer 141 includes, for example, the light emitting layer 4411 and the layer 4430 of the light emitting unit 4400a, the intermediate layer 4440, and the layer 4420 and the light emitting layer 4412 of the light emitting unit 4400b. And layer 4430 can be included.
  • the SBS structure described above can have lower power consumption than the single structure and tandem structure described above. Therefore, when it is desired to keep the power consumption low, it is preferable to use the SBS structure.
  • the single structure and the tandem structure are suitable because the manufacturing process is simpler than the SBS structure, so that the manufacturing cost can be lowered or the manufacturing yield can be increased.
  • the emission color of the light emitting device 150 can be red, green, blue, cyan, magenta, yellow, white, or the like, depending on the material constituting the EL layer 141. Further, the color purity can be further improved by imparting the microcavity structure to the light emitting device 150.
  • the light emitting device that emits white light has a structure in which the light emitting layer contains two or more kinds of light emitting substances.
  • a light emitting substance may be selected so that the light emission of each of the two or more light emitting substances has a complementary color relationship.
  • the light emitting layer preferably contains two or more light emitting substances such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), and O (orange).
  • R red
  • G green
  • B blue
  • Y yellow
  • O orange
  • a gap is provided between the two EL layers between light emitting devices of different colors.
  • the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c are provided so as not to be in contact with each other.
  • an unintended light emission also referred to as crosstalk
  • crosstalk an unintended light emission due to a current flowing through two adjacent EL layers. Therefore, the contrast can be enhanced, and a display device with high display quality can be realized.
  • the EL layer 142 is provided on the insulator 112, the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c.
  • the EL layer 142 corresponds to, for example, the layer 4420 in the light emitting device 150 of FIG. 2A, and can be a layer containing an organic compound. That is, the EL layer 142 can have, for example, a layer containing a substance having a high electron injectability (electron injection layer) and a layer containing a substance having a high electron transport property (electron transport layer).
  • the EL layer 142 can have, for example, a layer containing a substance having a high electron injectability (electron injection layer) and a layer containing a substance having a high electron transport property (electron transport layer).
  • the EL layer 142 is formed so as to be continuous on the insulator 112, the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c. That is, the EL layer 142 (electron injection layer and electron transport layer) can be a common EL layer in each of the light emitting device 150a to the light emitting device 150c.
  • a conductor 122 and an insulator 113 are provided in order on the EL layer 142.
  • the conductor 122 functions as, for example, a common electrode for each of the light emitting device 150a to the light emitting device 150c. Further, since the light emitted from the light emitting device 150 is emitted above the display device 100, it is preferable that the conductor 122 has a conductive material having translucency.
  • the insulator 113 functions as, for example, a passivation film that protects the light emitting device 150a, the light emitting device 150b, and the light emitting device 150c. Therefore, the insulator 113 is preferably a material that prevents the ingress of water and the like.
  • a resin layer 161 is provided on the insulator 113. Further, a substrate 102 is provided on the resin layer 161.
  • the substrate 102 for example, it is preferable to apply a substrate having translucency.
  • a substrate having translucency By using a translucent substrate for the substrate 102, the light emitted by the light emitting device 150a, the light emitting device 150b, and the light emitting device 150c can be emitted above the substrate 102.
  • the display device 100 of FIG. 1 by configuring the display device 100 of FIG. 1, it is possible to realize a display device having a resolution of preferably 1000 ppi or more, more preferably 3000 ppi or more, still more preferably 5000 ppi or more.
  • one aspect of the present invention is not limited to the above-mentioned configuration, and the above-mentioned configuration can be appropriately changed depending on the situation.
  • FIG. 1 shows a configuration in which a Si transistor is provided on the substrate 101 and a light emitting device 150 is provided on the Si transistor, but the Si transistor may be replaced with another transistor.
  • the display device 100 shown in FIG. 3 shows a configuration in which the Si transistor is replaced with an OS transistor in the display device 100 shown in FIG.
  • a transistor 500 which is an OS transistor
  • an insulator 581 is provided on the transistor 500
  • a light emitting device 150 is provided on the insulator 581.
  • the OS transistor will be described in detail in the second embodiment.
  • a transistor 170 which is a Si transistor is provided on the substrate 101
  • a transistor 500 which is an OS transistor is provided on the transistor 170
  • a light emitting device 150 is provided on the transistor 500. It may be provided as a configuration.
  • the transistor 500 may be a driving transistor in the light emitting device 150
  • the transistor 170 may be a transistor included in a driver circuit for driving the display device 100.
  • the above-mentioned light emitting device 150a, light emitting device 150b, and light emitting device 150c can be arranged in a matrix as an example.
  • the matrix-like array may be called a striped array.
  • the arrangement method of the light emitting device is not limited to this, and an arrangement method such as a delta type arrangement or a zigzag type arrangement may be applied, or a pentile type arrangement may be used.
  • an EL element such as an OLED (Organic Light Emitting Diode) or a QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode).
  • Luminescent substances possessed by EL elements include substances that emit fluorescence (fluorescent materials), substances that emit phosphorescence (phosphorescent materials), inorganic compounds (quantum dot materials, etc.), and substances that exhibit thermal activated delayed fluorescence (thermally activated delayed fluorescence). (TADF) material) and the like.
  • 5A to 8D are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display device according to an aspect of the present invention.
  • 5A to 8D show an example of a method for manufacturing the display device 100 of FIG.
  • the method of manufacturing the display device 100 will be described as having steps A1 to A18 as an example.
  • step A1 In step A1, as shown in FIG. 5A, the insulator 111, the conductors 121a to 121c provided on the insulator 111, and the insulation provided on the insulator 111 and the conductors 121a to 121c.
  • a laminated body in which the body 112 and the body 112 are formed is prepared. As shown in FIG. 1, a transistor, wiring, an interlayer film, and the like are provided below the insulator 111 (not shown in FIGS. 5A to 8D).
  • FIG. 5A shows a cross-sectional view of a laminate in which the insulator 111, the conductors 121a to 121c, and the insulator 112 are formed in the display device 100.
  • the conductors 121a to 121c can be formed, for example, by forming a conductive film on the insulator 111 and performing a patterning step, an etching step, or the like on the conductive film. That is, step A1 has a step in which the conductors 121a to 121c are formed on the insulator 111.
  • the insulator 112 has, for example, formed an insulating film on the insulator 111 and on the conductors 121a to 121c, and has an opening in the region of the insulating film superimposed on the conductors 121a to 121c.
  • step A1 the step in which the insulating film is formed on the insulator 111, the conductor 121a, the conductor 121b, and the conductor 121c, and the conductor 121a and the conductor of the insulating film are conductive. It has a step of forming an opening on the body 121b and in a region superimposing on each of the conductor 121c.
  • the opening formed in step A1 is referred to as a first opening.
  • each of the conductors 121a to 121c functions as an anode of the light emitting device 150a, the light emitting device 150b, and the light emitting device 150c included in the display device 100.
  • indium tin oxide sometimes called ITO
  • ITO indium tin oxide
  • each of the conductors 121a to 121c may have a laminated structure of two or more layers instead of one layer.
  • a conductor having a high reflectance with respect to visible light can be applied, and as the conductor of the uppermost layer, a conductor having a high translucency can be applied.
  • the conductor having high reflectance with respect to visible light include silver, aluminum, an alloy film of silver (Ag), palladium (Pd) and copper (Cu) (Ag-Pd-Cu (APC) film).
  • the conductor having high translucency include the above-mentioned indium tin oxide and the like.
  • the conductors 121a to 121c include, for example, an aluminum laminated film sandwiched between a pair of titanium (a laminated film in the order of Ti, Al, Ti) and silver sandwiched between a pair of indium tin oxides. It can be a laminated film (a laminated film in the order of ITO, Ag, ITO) or the like.
  • the insulator 112 is preferably a material that does not melt with the resin 131_1 applied in a later step, for example.
  • Examples of the material that does not melt with the resin 131_1 include an inorganic film having an insulating property.
  • the insulating inorganic film for example, silicon oxide, silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum nitride and the like can be used.
  • an organic film may be used as long as it is a material that does not melt with the resin 131_1 applied in a later step.
  • Examples of the organic film applicable to the insulator 112 include polyimide and the like.
  • the insulator 112 may have a multilayer structure in which the first layer is the above-mentioned organic film and the second layer is the above-mentioned inorganic film.
  • the organic film of the first layer can be protected by the inorganic film of the second layer, it is possible to use a material that melts with the resin 131_1 applied in a later step as the organic film of the first layer. can.
  • Step A2 has a step in which the resin 131_1 is applied on the upper part of the laminate shown in FIG. 5A, that is, on the insulator 112 and on the conductors 121a to 121c. Further, step A2 has a step of curing the resin 131_1 according to the curing conditions of the resin 131_1 after the resin 131_1 is applied (see FIG. 5B).
  • the resin 131_1 for example, it is preferable to use a resin that is soluble in water, alcohol, or the like. Further, the resin 131_1 preferably has properties such as a thermosetting resin and photocurability in addition to the above-mentioned solubility.
  • the photocurable resin include resins that cure in the wavelength range of ultraviolet rays, visible light, infrared rays, and the like.
  • the resin 131_1 when the resin 131_1 is partially removed by an etching treatment in step A4 described later, it is preferable to use a material having a selectivity with that of the insulator 112.
  • the resin 131_1 for example, it is preferable to use a material that does not melt with the resin 132_1 applied in a later step, or a material that does not easily melt.
  • the film thickness of the resin 131_1 will be described later.
  • Step A3 has a step in which the resin 132_1 is applied to the upper part of the laminate shown in FIG. 5B (see FIG. 5C).
  • the resin 132_1 is preferably, for example, a photoresist.
  • the photoresist may be a negative type or a positive type. In this production method, the resin 132_1 will be described as a negative type photoresist.
  • the film thickness of the resin 132_1 is preferably thicker than that of the resin 131_1, for example. Specifically, for example, when the film thickness of the resin 131_1 is 1 ⁇ m, it is preferable that the film thickness of the resin 132_1 is 2 ⁇ m. Alternatively, for example, when the film thickness of the resin 131_1 is 0.5 ⁇ m, the film thickness of the resin 132_1 is preferably 1 ⁇ m.
  • Step A4 has a step in which an exposure step and a developing step are performed on the resin 132_1 shown in FIG. 5C.
  • the resin 132_1 is a negative type photoresist.
  • the exposure range for the resin 132_1 is, for example, a range including the region of the resin 132_1 that does not overlap with the conductor 121a.
  • an opening reaching the resin 131_1 can be formed in the region (unexposed region) superimposed on the conductor 121a of the resin 132_1 (see FIG. 5D).
  • the opening formed in step A4 is referred to as a second opening.
  • the side surface of the opening of the resin 132_1 can be reverse-tapered.
  • the side surface of the opening of the resin 132_1 can be similarly tapered by appropriately determining the conditions in the exposure process and the developing process.
  • the taper angle refers to the inside of the layer formed by the side surface and the bottom surface of the layer when the layer having the tapered shape is observed from the cross-sectional direction (the surface orthogonal to the surface of the substrate). Indicates the angle. Further, when the taper angle is less than 90 °, it is called a forward taper, and when the taper angle is 90 ° or more, it is called a reverse taper.
  • the resin 131_1 may be dissolved in the chemical solution due to the chemical solution such as the developing solution used in the developing step of step A4.
  • a step of forming a protective layer on the resin 131_1 may also be provided between steps A2 and A3.
  • the protective layer preferably has resistance to the chemical solution used in the developing step of step A4.
  • FIG. 5E shows a cross-sectional view of a laminate in which the protective layer 133 is formed between steps A2 and A3, and the second opening is formed in the resin 132_1 by step A4.
  • Step A5 has a step in which an opening is formed with respect to the resin 131_1 shown in FIG. 5D.
  • the range in which the opening is formed is the range inside the second opening and including the region of the resin 131_1 superimposed on the conductor 121a (see FIG. 6A). Specifically, in the region of the resin 131_1 located on the bottom surface of the second opening, the region superimposed on the first opening and the region superimposed on the insulator 112, the conductor located on the bottom surface of the first opening. An opening is formed that reaches the 121a and the insulator 112. In this embodiment, the opening formed in step A5 is referred to as a third opening.
  • an etching process may be performed.
  • an ashing treatment may be performed in which oxygen gas is flowed in and the oxygen gas is converted into plasma.
  • a part of the resin 132_1 may also be removed.
  • the film thickness of the resin 132_1 is preferably thicker than the film thickness of the resin 131_1 in order to prevent all of the resin 132_1 from being removed when the third opening is formed.
  • the film thickness ratio between the resin 131_1 and the resin 132_1 is not particularly limited.
  • Step A6 has a step in which the EL layer 141A is formed on the upper part of the laminate shown in FIG. 6A, that is, on the conductor 121a, the insulator 112, the resin 131_1, and the resin 132_1 (see FIG. 6B). ..
  • the EL layer 141A is not formed on all the ends of the second opening of the resin 132_1. That is, the film-formed EL layer 141A has a structure that is divided into a region on the conductor 121a, an insulator 112, a region on the resin 131_1, and a region on the resin 132_1 by the second opening of the resin 132_1. Will be.
  • the taper angle of the portion is, for example, preferably 95 ° or more, more preferably 100 ° or more, more preferably 110 ° or more, and further preferably 120 ° or more.
  • the EL layer 141A has an organic compound. Further, as the organic compound, as shown in FIG. 2A, as an example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and the like can be provided.
  • the EL layer 141A may include an electron transport layer, an electron injection layer, and the like in addition to the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, and the like.
  • the laminated body of FIG. 6A may be heat-treated under vacuum.
  • the term “under vacuum described in the present specification and the like” is, for example, preferably 1.0 ⁇ 10 -3 Pa or less, more preferably 1.0 ⁇ 10 -5 Pa or less, and even more preferably 1.0 ⁇ 10 -5 Pa or less. It shall be 1.0 ⁇ 10 -7 Pa or less.
  • Step A7 has a step in which the resin 131_1 and the resin 132_1 are removed from the laminate shown in FIG. 6B (see FIG. 6C).
  • cleaning can be mentioned.
  • the liquid used for the cleaning it is preferable to use a liquid that solubilizes the resin 131_1.
  • the resin 131_1 is soluble in water
  • water may be used as the liquid used for cleaning
  • alcohol may be used as the liquid used for cleaning.
  • the EL layer 141A has a relatively high resistance to water, alcohol and the like, damage to the EL layer 141A can be reduced by using water, alcohol and the like in the removing method.
  • the EL layer 141A formed on the upper part of the resin 131_1, the resin 132_1 and the EL layer 141A formed on the resin 132_1 can be removed. Further, this makes it possible to form the EL layer 141a on the bottom surface (on the conductor 121a) of the first opening of the insulator 112 and a part of the insulator 112.
  • Step A8 has a step of applying the resin 131_2 on the upper part of the laminate shown in FIG. 6C, that is, on the insulator 112, the conductor 121b, the conductor 121c, and the EL layer 141a. After the resin 131_2 is applied, the resin 131_2 is cured according to the curing conditions of the resin 131_2 (see FIG. 6D).
  • the resin 131_2 for example, it is preferable to use a resin that does not melt the EL layer 141a.
  • the resin 131_2 is preferably a resin that does not contain an organic solvent that melts the EL layer 141a.
  • the resin 131_2 has the same properties as the resin 131_1 in addition to the above-mentioned properties.
  • the resin 131_2 is preferably a resin that is soluble in water, alcohol, or the like, and is preferably a thermosetting resin or a resin that has properties such as photocurability.
  • the resin 131_1 is a resin that does not melt the EL layer 141a, the same resin as the resin 131_1 may be used as the resin 131_1.
  • the resin 131_2 for example, it is preferable to use a material that does not melt with the resin 132_2 applied in a later step, or a material that does not easily melt.
  • the film thickness of the resin 131_2 will be described later.
  • step A9 the resin 132_2 is applied to the upper part of the laminate shown in FIG. 6D (see FIG. 6E). Further, as the resin 132_1, for example, it is preferable to use a negative type photoresist as in the case of the resin 132_1. Alternatively, in some cases, the resin 132_2 may be a positive photoresist.
  • the film thickness of the resin 132_2 is preferably thicker than that of the resin 131_2, for example. Specifically, for example, when the film thickness of the resin 131_2 is 1 ⁇ m, it is preferable that the film thickness of the resin 132_2 is 2 ⁇ m. Alternatively, for example, when the film thickness of the resin 131_2 is 0.5 ⁇ m, the film thickness of the resin 132_2 is preferably 1 ⁇ m.
  • step A10 Similar to step A4, step A10 has a step in which an exposure step and a developing step are performed on the resin 132_2 shown in FIG. 6E. Therefore, for the explanation of step A10, the description of step A4 is taken into consideration.
  • the side surface of the opening of the resin 132_1 can be reverse-tapered in the same manner as the resin 132_1 of FIG. 5D.
  • step A11 Similar to step A5, step A11 has a step in which an opening is formed with respect to the resin 132_1 shown in FIG. 7A. Therefore, for the explanation of step A11, the description of step A5 is taken into consideration.
  • an opening can be provided in the resin 131_2 in the same manner as the resin 131_1 in FIG. 6A.
  • Step A12 has a step in which the EL layer 141B is formed on the upper part of the laminate shown in FIG. 7B, that is, on the conductor 121b, the insulator 112, the resin 131_2, and the resin 132_2 (see FIG. 7C). ..
  • the EL layer 141B has regions on the conductor 121b, the insulator 112, and the resin 131_2, and the resin 132_2, as in step A6.
  • the film is formed so as to be divided into the upper region.
  • the EL layer 141B has an organic compound. Further, as the organic compound, as shown in FIG. 2A, as an example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and the like can be provided.
  • the EL layer 141B may include an electron transport layer, an electron injection layer, and the like in addition to the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, and the like.
  • the color exhibited by the light emitting layer of the EL layer 141B is preferably a color different from the color exhibited by the light emitting layer of the EL layer 141A.
  • the laminated body of FIG. 7B may be heat-treated under vacuum.
  • the heat treatment can be the same as the heat treatment described in step A6.
  • step A13 Similar to step A7, step A13 has a step in which the resin 131_2 and the resin 132_2 are removed from the laminate shown in FIG. 7C (see FIG. 7D). Therefore, for the explanation of step A13, the description of step A7 is taken into consideration.
  • the EL layer 141B formed on the upper part of the resin 131_2, the resin 132_2, and the EL layer 141B formed on the resin 132_2 can be removed. Further, this makes it possible to form the EL layer 141b on the conductor 121b and a part of the insulator 112.
  • Step A14 has a step in which the same manufacturing process as in steps A2 to A7 or steps A8 to A13 is performed to form an EL layer 141c on the conductor 121c and a part of the insulator 112. (See FIG. 7E).
  • the EL layer 141c has, for example, an organic compound. Further, as the organic compound, as shown in FIG. 2A, as an example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and the like can be provided.
  • the EL layer 141c may include an electron transport layer, an electron injection layer, and the like in addition to the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, and the like.
  • the color exhibited by the light emitting layer of the EL layer 141c is preferably a color different from the color exhibited by the light emitting layer of the EL layer 141A and the EL layer 141B.
  • the laminate of FIG. 7E may be heat-treated under vacuum.
  • the heat treatment can be the same as the heat treatment described in step A6.
  • Step A15 has a step in which the EL layer 142 is formed on the upper part of the laminate shown in FIG. 7E, that is, on the insulator 112, the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c (FIG. 8A). reference).
  • the EL layer 142 corresponds to, for example, the layer 4420 in the light emitting device 150 of FIG. 2A, and can be a layer containing an organic compound. That is, the EL layer 142 can have, for example, a layer containing a substance having a high electron injectability (electron injection layer) and a layer containing a substance having a high electron transport property (electron transport layer).
  • the EL layer 142 can have, for example, a layer containing a substance having a high electron injectability (electron injection layer) and a layer containing a substance having a high electron transport property (electron transport layer).
  • Step A16 has a step in which the conductor 122 is formed on the upper part of the laminate shown in FIG. 8A (see FIG. 8B).
  • the conductor 122 functions as a cathode of the light emitting device 150a, the light emitting device 150b, and the light emitting device 150c included in the display device 100. That is, when the conductor 122 functions as the cathode of the light emitting device 150a, the light emitting device 150b, and the light emitting device 150c, the conductor 122 functions as a common electrode.
  • the conductor 122 is preferably a material having high conductivity, translucency and light reflectivity (sometimes called a semi-transmissive / semi-reflective electrode).
  • a semi-transmissive / semi-reflective electrode sometimes called a semi-transmissive / semi-reflective electrode.
  • an alloy of silver and magnesium, indium tin oxide can be applied.
  • the thickness of the conductor 122 is preferably 20 nm, preferably 15 nm, with the volume ratio of silver and magnesium being 1: 0.1. Is more preferable.
  • a conductor, an insulator, or the like may be provided on the upper part of the conductor 122.
  • a conductor, an insulator, or the like may be provided on the upper part of the conductor 122.
  • indium tin oxide, indium-gallium-zinc oxide, or the like can be applied as the conductor provided on the upper part of the conductor 122.
  • Step A17 has a step in which the insulator 113 is formed on the upper part of the laminate shown in FIG. 8B (see FIG. 8C).
  • the insulator 113 functions as a passivation film (sometimes referred to as a protective layer) that protects the light emitting device 150a, the light emitting device 150b, and the light emitting device 150c of the display device 100. Therefore, the insulator 113 is preferably a material that prevents the ingress of water and the like. As the insulator 113, for example, a material applicable to the insulator 111 can be used. Specifically, aluminum oxide, silicon nitride, silicon nitride and the like can be used.
  • the insulator 113 that functions as a protective layer may have, for example, a single-layer structure or a laminated structure including at least an inorganic insulating film.
  • the inorganic insulating film include oxide films such as silicon oxide, silicon nitride, aluminum nitride, and hafnium oxide, or nitride films, in addition to the above-mentioned aluminum oxide, silicon nitride, and silicon nitride.
  • a semiconductor material such as indium gallium oxide or indium gallium zinc oxide may be used as the insulator 113.
  • the insulator 113 may be formed by using one or a plurality of methods selected from an ALD (Atomic Layer Deposition) method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a sputtering method, and the like.
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • sputtering method a sputtering method, and the like.
  • the configuration including the inorganic insulating film is exemplified as the insulator 113, the present invention is not limited to this.
  • the insulator 113 may have a laminated structure of an inorganic insulating film and an organic insulating film.
  • Step A18 has a step in which the resin layer 161 is applied to the upper part of the laminate shown in FIG. 8C. Further, step A18 has a step in which the substrate 102 is bonded onto the resin layer 161 of the laminated body (see FIG. 8D).
  • the resin layer 161 for example, it is preferable to use a translucent resin.
  • the resin layer 161 may be an organic material such as a reaction-curable adhesive, a photo-curable adhesive, a thermosetting adhesive and / or an anaerobic adhesive, in addition to the above-mentioned translucency.
  • the resin layer 161 is provided with an epoxy resin, an acrylic resin, a silicone resin, a phenol resin, a polyimide resin, an imide resin, a PVC (polyvinyl chloride) resin, a PVB (polyvinyl butyral) resin, and an EVA (ethylene vinyl).
  • An adhesive containing an acetate) resin or the like can be used.
  • the substrate 102 for example, among the substrates applicable to the substrate 101, a substrate having translucency is applied.
  • a translucent substrate for the substrate 102 the light emitted by the light emitting device 150a, the light emitting device 150b, and the light emitting device 150c can be emitted above the substrate 102.
  • the display device according to one aspect of the present invention and the method for manufacturing the display device are not limited to the above contents.
  • the configuration of the display device according to one aspect of the present invention and the method for manufacturing the display device may be changed depending on the situation.
  • the number of colors emitted by the light emitting device 150 may be two.
  • the second opening formed in steps A4 and A5 the third. If the opening is formed not only in the region superimposed on the conductor 121a but also in the region superimposed on the conductor 121c, and the EL layer 141A is formed on the conductor 121a and the conductor 121c in step A6, the EL layer 141A is formed. good. After that, step A14 may be omitted, and steps A7 to A13 and steps A15 to A18 may be performed.
  • the number of colors emitted by the light emitting device 150 may be four or more.
  • the step is performed with respect to the conductor 121 in which the EL layer 141 is not formed on the upper surface. The same process as A14 may be performed.
  • the insulator 112 may have a multilayer structure in which the first layer is an insulator made of an organic material and the second layer is an insulator made of an inorganic material. good.
  • the insulator 112a is an insulator made of an organic material
  • the insulator 112b is an insulator made of an inorganic material
  • the insulator 112a and the insulator 112 including the insulator 112b are shown as a multilayer structure.
  • a cross-sectional view of a part of the device 100 is shown.
  • the organic material for example, polyimide or the like can be used, and as the inorganic material, a material applicable to the insulator 112 provided in the display device 100 of FIG. 1, the insulator 112 shown in FIG. 8D, or the like is used. be able to.
  • the insulator 113 may have a laminated structure of two or more layers instead of one layer.
  • the insulator 113a is an insulator made of an inorganic material
  • the insulator 113b is an insulator made of an organic material
  • the insulator 113c is an insulator made of an inorganic material, the insulator 113a, the insulator 113b, and the insulator 113c.
  • a cross-sectional view of a part of the display device 100 in which the insulator 113 including the above is formed into a multi-layer structure is shown.
  • an electron transport layer and an electron injection layer may be included in each of the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c. That is, in the display device 100, when the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c each include an electron transport layer and an electron injection layer, the EL layer 142 may not be provided. In other words, step A15 may be omitted.
  • FIG. 9C shows a cross-sectional view of a part of the display device 100 when the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c each include an electron transport layer and an electron injection layer.
  • a microcavity structure may be provided in each of the EL layer 141a to the EL layer 141c.
  • the microcavity structure uses, for example, a conductive material having translucency and light reflectivity as the conductor 122 which is an upper electrode (common electrode), and has light reflectivity as a conductor 121 which is a lower electrode (pixel electrode).
  • the conductive material the distance between the lower surface of the light emitting layer and the upper surface of the lower electrode, that is, the film thickness of the layer 4430 in FIG. 2A was determined according to the wavelength of the color of the light emitted by the light emitting layer included in the EL layer 141. Refers to the structure to be thickened.
  • the light reflected and returned by the lower electrode causes a large interference with the light directly incident on the upper electrode from the light emitting layer (incident light), so that the optical distance between the lower electrode and the light emitting layer is (). 2n-1) It is preferable to adjust to ⁇ / 4 (where n is a natural number of 1 or more and ⁇ is the wavelength of light emission to be amplified). By adjusting the optical distance, it is possible to match the phases of the reflected light of the wavelength ⁇ with the incident light and further amplify the light emission from the light emitting layer. On the other hand, when the reflected light and the incident light have a wavelength other than the wavelength ⁇ , the phases do not match, and the light is attenuated without resonating.
  • the EL layer may have a structure having a plurality of light emitting layers or a structure having a single light emitting layer. Further, for example, in combination with the configuration of the tandem type light emitting device described above, a plurality of EL layers are provided on one light emitting device with a charge generation layer interposed therebetween, and a single or a plurality of light emitting layers are formed on each EL layer. May be applied to.
  • microcavity structure By having a microcavity structure, it is possible to increase the emission intensity in the front direction of a specific wavelength, so that it is possible to reduce power consumption.
  • the light in the front direction of the light emitting device is often incident on the eyes of the user wearing the device, so that the display device of the device for XR is used. It can be said that it is preferable to provide a microcavity structure.
  • a display device that displays an image with sub-pixels of four colors of red, yellow, green, and blue, it is possible to apply a microcavity structure that matches the wavelength of each color to all sub-pixels in addition to the effect of improving brightness by emitting yellow light. It can be a display device with good characteristics.
  • FIG. 10A shows, as an example, a cross-sectional view of a part of the display device 100 when the microcavity structure is provided.
  • the light emitting device 150a has a light emitting layer exhibiting blue (B) emission
  • the light emitting device 150b has a light emitting layer exhibiting green (G) emission
  • the light emitting device 150c exhibits red (R) emission.
  • B blue
  • G green
  • R red
  • the film thickness of the layer 4430 contained in each of the EL layer 141a, the EL layer 141b, and the EL layer 141c may be determined according to the color of the light emitted by each light emitting layer. In this case, the layer 4430 contained in the EL layer 141a becomes the thinnest, and the layer 4430 contained in the EL layer 141c becomes the thickest.
  • the configuration of the display device 100 may include a colored layer (color filter) or the like.
  • FIG. 10B shows, as an example, a configuration in which a colored layer 162a, a colored layer 162b, and a colored layer 162c are included between the resin layer 161 and the substrate 102.
  • the colored layer 162a to the colored layer 162c can be formed on the substrate 102, for example.
  • the light emitting device 150a has a light emitting layer exhibiting blue (B) emission
  • the light emitting device 150b has a light emitting layer exhibiting green (G) emission
  • the light emitting device 150c exhibits red (R) emission.
  • the colored layer 162a is blue
  • the colored layer 162b is green
  • the colored layer 162c is red.
  • the substrate 102 provided with the colored layer 162a to the colored layer 162c is attached to the substrate 101 formed from the light emitting device 150a to the light emitting device 150c via the resin layer 161. Can be configured. At this time, it is preferable that the light emitting device 150a and the colored layer 162a are overlapped with each other, the light emitting device 150b and the colored layer 162b are overlapped with each other, and the light emitting device 150c and the colored layer 162c are overlapped with each other.
  • the light emitted by the light emitting device 150b is not emitted above the substrate 102 via the colored layer 162a or the colored layer 162c, and the colored layer is not emitted. It is ejected above the substrate 102 via 162b. That is, since it is possible to block the light in the oblique direction (the direction of the elevation angle when the upper surface of the substrate 102 is a horizontal plane) from the light emitting device 150 of the display device 100, the dependence on the viewing angle of the display device 100 is reduced. This makes it possible to prevent deterioration of the display quality of the image when the image displayed on the display device 100 is viewed from an angle.
  • the colored layer 162a to the colored layer 162c formed on the substrate 102 may be covered with a resin or the like called an overcoat layer.
  • the display device 100 may be laminated in the order of the resin layer 161, the overcoat layer, the colored layer 162a to the colored layer 162c, and the substrate 102 (not shown).
  • the resin used for the overcoat layer include a thermosetting material having translucency and based on an acrylic resin or an epoxy resin.
  • the configuration of the display device 100 may include a black matrix in addition to the colored layer.
  • FIG. 10C shows a configuration example in which the black matrix 163 is provided in the display device 100 of FIG. 10B.
  • the black matrix 163 By providing the black matrix 163, it is possible to further block the light in the oblique direction (the direction of the elevation angle when the upper surface of the substrate 102 is a horizontal plane) from the light emitting device 150 of the display device 100, so that the light is displayed on the display device 100. It is possible to further prevent deterioration of the display quality of the image when the image is viewed from an angle.
  • the light emitting device 150a to the light emitting device 150c included in the display device may be any light emitting device exhibiting white light (not shown). .. Further, the light emitting device may have, for example, a single structure or a tandem structure.
  • the display device 100 may be configured without the insulator 112 formed on the conductors 121a to 121c.
  • 11A shows a configuration example in which the insulator 112 is not provided in the display devices of FIGS. 1 and 8D.
  • the conductors 121a to 121c may be embedded in the insulator 111.
  • FIG. 11B shows a configuration example of a display device in which the conductors 121a to 121c are embedded in the insulator 111.
  • an opening for embedding the conductor 121a to 121c is formed in the insulator 111, and then a conductive film to be the conductor 121a to 121c is formed, and then a conductive film is formed.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the conductors 121a to 121c are used as the anode and the conductor 122 is used as the cathode, but the display device 100 uses the conductors 121a to 121c as the cathode and the conductor 122. May be used as an anode. That is, in the manufacturing process described above, the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer contained in the EL layers 141a to 141c and the EL layer 142 are laminated. The order may be reversed.
  • Insulators, conductors, semiconductors and the like disclosed in the present specification and the like can be formed by a PVD (Physical Vapor Deposition) method or a CVD method.
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • CVD Physical Vapor Deposition
  • examples of the PVD method include a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, and a PLD (Pulsed Laser Deposition) method.
  • examples of the CVD method include formation using a plasma CVD method and a thermal CVD method.
  • examples of the thermal CVD method include a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method and an ALD method.
  • the thermal CVD method is a film forming method that does not use plasma, it has the advantage that defects are not generated due to plasma damage.
  • the raw material gas and the oxidizing agent may be sent into the chamber at the same time, the inside of the chamber is placed under atmospheric pressure or reduced pressure, reacted near the substrate or on the substrate, and deposited on the substrate to form a film. ..
  • the inside of the chamber may be under atmospheric pressure or reduced pressure
  • the raw material gas for the reaction is sequentially introduced into the chamber
  • the film formation may be performed by repeating the order of gas introduction.
  • each switching valve also called a high-speed valve
  • the first raw material gas is not used at the same time or thereafter so that the multiple types of raw material gas are not mixed.
  • An active gas argon, nitrogen, etc. or the like is introduced, and a second raw material gas is introduced.
  • the inert gas becomes a carrier gas, and the inert gas may be introduced at the same time when the second raw material gas is introduced.
  • the first raw material gas may be discharged by vacuum exhaust, and then the second raw material gas may be introduced.
  • the first raw material gas is adsorbed on the surface of the substrate to form a first thin layer, and reacts with the second raw material gas introduced later, so that the second thin layer is on the first thin layer.
  • a thin film is formed by being laminated on.
  • the thermal CVD method such as the MOCVD method and the ALD method can form various films such as the metal film, the semiconductor film, and the inorganic insulating film disclosed in the embodiments described so far, and for example, In-Ga-Zn.
  • the thermal CVD method such as the MOCVD method and the ALD method can form various films such as the metal film, the semiconductor film, and the inorganic insulating film disclosed in the embodiments described so far, and for example, In-Ga-Zn.
  • dimethylzinc (Zn (CH 3 ) 2 ) are used.
  • triethylgallium Ga (C 2 H 5 ) 3
  • diethylzinc Zn (C 2 H 5 ) 2
  • dimethylzinc can also be used.
  • hafnium oxide film is formed by a film forming apparatus using ALD
  • a liquid containing a solvent and a hafnium precursor compound hafnium alkoxide, tetrakisdimethylamide hafnium (TDMAH, Hf [N (CH 3 ) 2 ] 2] 4
  • hafnium amides vaporized raw material gas and ozone ( O3) as an oxidizing agent.
  • hafnium precursor compound hafnium alkoxide, tetrakisdimethylamide hafnium (TDMAH, Hf [N (CH 3 ) 2 ] 2] 4
  • hafnium amides vaporized raw material gas and ozone ( O3) as an oxidizing agent.
  • Other materials include tetrakis (ethylmethylamide) hafnium and the like.
  • a raw material gas obtained by vaporizing a liquid containing a solvent and an aluminum precursor compound (trimethylaluminum (TMA, Al (CH 3 ) 3 ), etc.).
  • TMA trimethylaluminum
  • H2O trimethylaluminum
  • Other materials include tris (dimethylamide) aluminum, triisobutylaluminum, aluminum tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptane dinate) and the like.
  • hexachlorodisilane is adsorbed on the surface to be deposited, and radicals of an oxidizing gas ( O2 , dinitrogen monoxide) are supplied and adsorbed. React with things.
  • tungsten film when a tungsten film is formed by a film forming apparatus using ALD, WF 6 gas and B 2 H 6 gas are sequentially and repeatedly introduced to form an initial tungsten film, and then WF 6 gas and H 2 are formed. The gas is sequentially and repeatedly introduced to form a tungsten film.
  • SiH 4 gas may be used instead of B 2 H 6 gas.
  • an In-Ga-Zn-O film is formed as an oxide semiconductor film by a film forming apparatus using ALD
  • a precursor generally, it may be called a precursor, a metal precursor, or the like
  • an oxidizing agent generally, it may be called a reactant, a reactor, a non-metal precursor, etc.
  • an In (CH 3 ) 3 gas which is a precursor and an O 3 gas which is an oxidizing agent are introduced to form an In—O layer, and then a Ga (CH 3 ) 3 gas which is a precursor is introduced.
  • An O3 gas as an oxidizing agent is introduced to form a GaO layer, and then a Zn (CH 3) 2 gas as a precursor and an O3 gas as an oxidizing agent are introduced to form a ZnO layer.
  • these gases may be used to form a mixed oxide layer such as an In—Ga—O layer, an In—Zn—O layer, and a Ga—Zn—O layer.
  • the H 2 O gas obtained by bubbling water with an inert gas such as Ar may be used instead of the O 3 gas, but it is preferable to use the O 3 gas containing no H.
  • In (C 2 H 5 ) 3 gas may be used instead of In (CH 3 ) 3 gas.
  • Ga (C 2 H 5 ) 3 gas may be used instead of Ga (CH 3 ) 3 gas.
  • Zn (CH 3 ) 2 gas may be used.
  • FIGS. 12A to 13D are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a display device according to an aspect of the present invention.
  • the production method will be described as having steps B1 to B8 as an example. Further, in the manufacturing method, the description thereof will be omitted where the contents overlap with the manufacturing method of the display device 100 shown in FIGS. 5A to 8D described above.
  • step B1 In step B1, as shown in FIG. 12A, the insulator 111, the conductors 121a to 121c provided on the insulator 111, and the insulation provided on the insulator 111 and the conductors 121a to 121c.
  • a laminated body in which the body 112 and the body 112 are formed is prepared.
  • the laminate shown in FIG. 12A is different from the laminate shown in FIG. 5A in that the insulator 112 has an opening KKB formed in a region that does not overlap with the conductors 121a to 121c of the insulator 112. ing.
  • a transistor, wiring, an interlayer film, and the like are provided below the insulator 111, as in the production examples of FIGS. 5A to 8D (FIGS. 12A to 13D). Is not shown).
  • the opening KKB can be formed at the same time as, for example, when the first opening is formed in the insulating film to be the insulator 112. Further, when it is desired to adjust the taper angle of the opening KKB, particularly when it is desired to make the taper angle different from the taper angle of the first opening, the formation of the first opening and the opening KKB on the insulating film to be the insulator 112 can be performed. The patterning step, the etching step, and the like may be performed in two stages. Further, in this case, when the opening KKB is formed in the insulating film to be the insulator 112, it can be made larger than the taper angle of the first opening by performing the anisotropic etching treatment. As an example, the taper angle of the opening KKB is preferably 60 ° or more, and more preferably 80 ° or more. Further, the taper angle of the opening KKB may be 90 ° or more.
  • step B1 includes a step in which the conductor 121a to 121c is formed on the insulator 111, a step on the insulator 111, a conductor 121a, a conductor 121b, and a conductor 121c. It has a step of forming an insulating film on the surface of the insulating film, and a step of forming an opening in a region of the insulating film overlapping the conductor 121a, the conductor 121b, and the conductor 121c. Further, step B1 has a step in which the opening KKB is formed.
  • step B2 the same steps as in step A2 of FIG. 5B and step A3 of FIG. 5C are performed. That is, the resin 131_1 and the resin 132_1 are sequentially formed on the upper part of the laminate shown in FIG. 12A, that is, on the insulator 111, the insulator 112, and the conductors 121a to 121c (FIG. 12A). See 12B).
  • step B3 the same steps as in step A4 of FIG. 5D and step A5 of FIG. 6A are performed. That is, in the laminate shown in FIG. 12B, the second opening is formed in the resin 132_1 and the third opening is formed in the resin 131_1 (see FIG. 12C).
  • step B3 an exposure step and a developing step are performed on the laminate shown in FIG. 12B (corresponding to step A4 in FIG. 5D).
  • the exposure range for the resin 132_1 in the exposure step is, for example, a region of the resin 132_1 that does not overlap the conductor 121a and the opening KKB around the conductor 121a.
  • the range includes.
  • the second opening reaching the resin 131_1 can be formed in the region (the region not exposed) superimposed on the conductor 121a of the resin 132_1.
  • the side surface of the second opening of the resin 132_1 has a reverse taper structure like the resin 132_1 of the laminated body of FIG. 5D.
  • the resin 132_1 when the resin 132_1 is dissolved in the chemical solution such as the developing solution used in the above-mentioned developing step, the resin 131_1 and the resin 131_1 are formed in the formation of the laminated body shown in FIG. 12B in the same manner as the laminated body shown in FIG. 5E.
  • a protective layer having resistance to the chemical solution may be provided between the resin 132_2 and the resin 132_2.
  • step B3 after the second opening is formed, the region including the bottom surface of the second opening is subjected to etching treatment, ashing treatment, and the like to obtain the insulator 112 and the conductor 121a with respect to the resin 131_1. It has a step in which a step of forming a third opening for exposure is performed (corresponding to step A5 in FIG. 6A).
  • the third opening of the resin 131_1 is formed so as to include the side surface of the third opening of the resin 131_1 inside the opening KKB.
  • the side surface of the third opening of the resin 131_1 is preferably located on the insulator 111 which is the bottom surface of the opening KKB.
  • the side surface of the third opening of the resin 131_1 may be located, for example, on the side surface of the opening KKB, that is, in a region including the side surface of the insulator 112.
  • the side surface of the third opening of the resin 131_1 is, for example, as shown in FIG. 12D, the resin 131_1 is not located on the insulator 111 which is the bottom surface of the opening KKB, and is on the side surface of the opening KKB and the insulator. It may be located at or near the boundary of the upper surface of 112.
  • step B4 the same process as in step A6 of FIG. 6B is performed. That is, the EL layer 141A is formed on the upper part of the laminate shown in FIG. 12C, that is, on the insulator 111, the conductor 121a, the insulator 112, the resin 131_1, and the resin 132_1 (see FIG. 12E). ..
  • the EL layer 141A is not formed on all the ends of the second opening of the resin 132_1. That is, the film-formed EL layer 141A has a structure that is divided into a region on the conductor 121a, an insulator 112, a region on the resin 131_1, and a region on the resin 132_1 by the second opening of the resin 132_1. Will be.
  • the display device 100 shown in FIG. 12C has an opening KKB formed in the insulator 112
  • the EL layer 141A is formed at the end portion and the bottom surface of the opening KKB.
  • the steeper the side surface of the opening KKB the easier it is to remove the EL layer 141A on the resin 131_1 in the later step B5.
  • step B1 by forming the taper angle of the opening KKB to, for example, 90 ° or more, the EL layer 141A is divided into a region on the insulator 112 and a region on the resin 131_1 in this step. May be possible.
  • step B5 the same process as in step A7 of FIG. 6C is performed. That is, in the laminate shown in FIG. 12E, the resin 131_1 and the resin 132_1 are removed (see FIG. 13A).
  • the EL layer 141a is formed on a part of the insulator 112 and on the conductor 121a. At this time, depending on the case, the EL layer 141a may also be formed on the insulator 111.
  • Step B6 the same steps as in steps A8 to A14 are performed.
  • the EL layer 141b is formed on a part of the insulator 112 and on the conductor 121b.
  • the EL layer 141b may also be formed on the insulator 111.
  • the EL layer 141c is formed on a part of the insulator 112 and on the conductor 121c (see FIG. 13B). At this time, depending on the case, the EL layer 141c may also be formed on the insulator 111.
  • step B7 the same steps as in steps A15 to A17 are performed. That is, in the laminate shown in FIG. 13B, the EL layer 142, the conductor 122, and the insulator 113 are formed in this order (see FIG. 13C).
  • step B8 the same process as in step A18 is performed. That is, in the laminate shown in FIG. 13C, the substrate 102 is bonded to each other via the resin layer 161 (see FIG. 13D).
  • the display device according to one aspect of the present invention can be manufactured by performing the manufacturing methods of steps B1 to B8. Further, as described above, by providing the opening KKB in the insulator 112, the EL layer 141a can be easily divided in the removal of the resin 131_1 and the resin 132_1, so that the yield in the production of the display device can be increased. Can be done.
  • the display device according to one aspect of the present invention or the method for manufacturing the display device is not limited to the above-described configuration.
  • the display device according to one aspect of the present invention may be configured by combining the display device manufactured in steps B1 to B8 with the configuration of the display device shown in FIGS. 9A to 10C and the like.
  • the manufacturing method of the display device according to one aspect of the present invention may be a manufacturing method in which the manufacturing method of steps B1 to B8 is combined with the steps for constructing the display device of FIGS. 9A to 10C. ..
  • the depth of the opening KKB formed in the insulator 112 is set to such that it reaches the insulator 111, but as shown in FIG. 14A, the depth of the opening KKB. May be deep enough not to reach the insulator 111.
  • the depth of the opening KKB may be such that it penetrates the insulator 112 and reaches the inside of the insulator 111.
  • the pitch width between pixels can be narrowed.
  • a large number of pixels can be provided with a predetermined size, so that the resolution of the display device can be increased.
  • the pitch width it is possible to realize a display device having a higher aperture ratio as compared with the case where a shadow mask such as a metal mask is used.
  • the organic EL material is patterned and formed by a mask formed of a sacrificial layer and a resist instead of photolithography, it is organic due to a chemical solution used in photolithography. It is possible to eliminate damage to the EL material. As a result, the life of the organic EL material can be extended, and the reliability of the light emitting device can be increased.
  • the display device manufactured by the above-mentioned manufacturing method has a configuration in which the light emitting layers do not touch each other in the adjacent light emitting devices, a current flows through the two adjacent EL layers 141, and unintended light emission occurs. It can be suitably prevented from occurring (also referred to as crosstalk). Therefore, the contrast can be enhanced, and a display device with high display quality can be realized. Further, since the display device manufactured by the above-mentioned manufacturing method has an SBS structure, the power consumption due to the operation of the display device can be suppressed to a low level.
  • the screen ratio (aspect ratio) of the display unit of the display device is not particularly limited.
  • the display device can support various screen ratios such as 1: 1 (square), 4: 3, 16: 9, and 16:10.
  • 15A and 15B are examples of configuration examples of OS transistors that can be provided in the display device of the above embodiment.
  • 15A is a cross-sectional view of the OS transistor in the channel length direction
  • FIG. 15B is a cross-sectional view of the OS transistor in the channel width direction.
  • the transistor 500 which is an OS transistor, is provided on the insulator 512 as an example.
  • the insulator 512 it is preferable to use a substance having a barrier property against oxygen and hydrogen.
  • the insulator 512 for example, silicon oxide, silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum nitride, aluminum nitride or the like may be used.
  • the insulator 512 may have a function as a flattening film for flattening a step generated by a circuit element, wiring, etc. provided below the insulator 512.
  • the upper surface of the insulator 512 may be flattened by a flattening treatment using a chemical mechanical polishing (CMP) method or the like in order to improve the flatness.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • an insulator 514 and an insulator 516 are formed on the insulator 512.
  • the insulator 514 is a film having a barrier property so that hydrogen and impurities do not diffuse from the region where the circuit element or the like below the insulator 512 is provided to the region where the transistor 500 is provided. It is preferable to use. Therefore, for the insulator 514, for example, silicon nitride formed by the CVD method can be used.
  • Silicon nitride formed by the CVD method can be used as an example of a film having a barrier property against hydrogen.
  • the characteristics of the OS transistor may deteriorate due to the diffusion of hydrogen into the circuit element provided above the insulator 514, that is, the transistor 500 which is an OS transistor. Therefore, it is preferable to use a film that suppresses the diffusion of hydrogen between the OS transistor and the substrate 101 or the circuit element formed above the substrate 101.
  • the membrane that suppresses the diffusion of hydrogen is a membrane that desorbs a small amount of hydrogen.
  • the amount of hydrogen desorbed can be analyzed using, for example, a heated desorption gas analysis method (TDS).
  • TDS heated desorption gas analysis method
  • the amount of hydrogen desorbed from the insulator 514 is the amount desorbed in terms of hydrogen atoms in the range of 50 ° C. to 500 ° C. in the surface temperature of the film in TDS analysis, which is converted into the area of the insulator 514. It may be 10 ⁇ 10 15 atoms / cm 2 or less, preferably 5 ⁇ 10 15 atoms / cm 2 or less.
  • the same material as the insulator 512 can be used.
  • the transistor 500 has an insulator 516 on the insulator 514 and a conductor 503 (conductor 503a, and conductivity) arranged to be embedded in the insulator 514 or the insulator 516.
  • Body 503b insulator 522 on insulator 516, and insulator 503, insulator 524 on insulator 522, oxide 530a on insulator 524, and oxide 530b on oxide 530a.
  • the insulator 552 includes the upper surface of the insulator 522, the side surface of the insulator 524, the side surface of the oxide 530a, the side surface and the upper surface of the oxide 530b, and the side surface of the conductor 542.
  • the side surface of the insulator 571 (the insulator 571a and the insulator 571b are collectively referred to as the insulator 571), the side surface of the insulator 544, the side surface of the insulator 580, and the lower surface of the insulator 550.
  • the upper surface of the conductor 560 is arranged so as to substantially coincide in height with the upper part of the insulator 554, the upper part of the insulator 550, the upper part of the insulator 552, and the upper surface of the insulator 580.
  • the insulator 574 is in contact with at least a part of the upper surface of the conductor 560, the upper part of the insulator 552, the upper part of the insulator 550, the upper part of the insulator 554, and the upper surface of the insulator 580.
  • the insulator 580 and the insulator 544 are provided with an opening reaching the oxide 530b.
  • Insulator 552, insulator 550, insulator 554, and conductor 560 are arranged in the opening. Further, in the channel length direction of the transistor 500, the conductor 560, the insulator 552, the insulator 550, and the insulator 554 are placed between the insulator 571a and the conductor 542a and the insulator 571b and the conductor 542b. It is provided.
  • the insulator 554 has a region in contact with the side surface of the conductor 560 and a region in contact with the bottom surface of the conductor 560.
  • the oxide 530 preferably has an oxide 530a arranged on the insulator 524 and an oxide 530b arranged on the oxide 530a.
  • the oxide 530a By having the oxide 530a under the oxide 530b, it is possible to suppress the diffusion of impurities from the structure formed below the oxide 530a to the oxide 530b.
  • the transistor 500 shows a configuration in which the oxide 530 is laminated with two layers of the oxide 530a and the oxide 530b
  • the present invention is not limited to this.
  • the transistor 500 can be configured to have a single layer of oxide 530b or a laminated structure of three or more layers.
  • each of the oxide 530a and the oxide 530b may have a laminated structure.
  • the conductor 560 functions as a first gate (also referred to as a top gate) electrode, and the conductor 503 functions as a second gate (also referred to as a back gate) electrode.
  • the insulator 552, the insulator 550, and the insulator 554 function as the first gate insulator, and the insulator 522 and the insulator 524 function as the second gate insulator.
  • the gate insulator may be referred to as a gate insulating layer or a gate insulating film.
  • the conductor 542a functions as one of the source or the drain, and the conductor 542b functions as the other of the source or the drain. Further, at least a part of the region overlapping with the conductor 560 of the oxide 530 functions as a channel forming region.
  • FIG. 16A an enlarged view of the vicinity of the channel formation region in FIG. 15A is shown in FIG. 16A.
  • the oxide 530b is provided with a region 530 bc that functions as a channel forming region of the transistor 500, and a region 530 ba and a region 530 bb that are provided so as to sandwich the region 530 bc and function as a source region or a drain region.
  • Have At least a part of the region 530bc overlaps with the conductor 560.
  • the region 530bc is provided in the region between the conductor 542a and the conductor 542b.
  • the region 530ba is provided so as to be superimposed on the conductor 542a
  • the region 530bb is provided so as to be superimposed on the conductor 542b.
  • the region 530bc that functions as a channel forming region has more oxygen deficiency than the regions 530ba and 530bb (in the present specification and the like, the oxygen deficiency in the metal oxide may be referred to as VO (oxygen vacancy)). It is a high resistance region with a low carrier concentration because it is low or the impurity concentration is low. Therefore, it can be said that the region 530bc is i-type (intrinsic) or substantially i-type.
  • Transistors using metal oxides are likely to fluctuate in electrical characteristics and may be unreliable if impurities or oxygen deficiencies (VOs) are present in the regions where channels are formed in the metal oxides. Further, hydrogen in the vicinity of oxygen deficiency (VO) forms a defect in which hydrogen is contained in oxygen deficiency (VO) (hereinafter, may be referred to as VOH ) to generate electrons as carriers. In some cases. Therefore, if oxygen deficiency is contained in the region where the channel is formed in the oxide semiconductor, the transistor has normal-on characteristics (the channel exists even if no voltage is applied to the gate electrode, and the current is applied to the transistor. Flowing characteristics). Therefore, it is preferable that impurities, oxygen deficiency, and VOH are reduced as much as possible in the region where channels are formed in the oxide semiconductor.
  • the region 530ba and the region 530bab that function as a source region or a drain region have a large amount of oxygen deficiency (VO) or a high concentration of impurities such as hydrogen, nitrogen, and metal elements, so that the carrier concentration increases and the resistance is low. It is an area that has become. That is, the region 530ba and the region 530bb are n-type regions having a high carrier concentration and low resistance as compared with the region 530bc.
  • VO oxygen deficiency
  • impurities such as hydrogen, nitrogen, and metal elements
  • the carrier concentration of the region 530 bc that functions as a channel forming region is preferably 1 ⁇ 10 18 cm -3 or less, more preferably less than 1 ⁇ 10 17 cm -3 , and 1 ⁇ 10 16 cm. It is more preferably less than -3 , still more preferably less than 1 ⁇ 10 13 cm -3 , and even more preferably less than 1 ⁇ 10 12 cm -3 .
  • the lower limit of the carrier concentration of the region 530 bc that functions as the channel forming region is not particularly limited, but may be, for example, 1 ⁇ 10 -9 cm -3 .
  • the carrier concentration is equal to or lower than the carrier concentration of the region 530ba and the region 530bb, and equal to or higher than the carrier concentration of the region 530bc.
  • Regions may be formed. That is, the region functions as a junction region between the region 530 bc and the region 530 ba or the region 530 bb.
  • the hydrogen concentration may be equal to or lower than the hydrogen concentration in the regions 530ba and 530bb, and may be equal to or higher than the hydrogen concentration in the region 530bc.
  • the junction region may have an oxygen deficiency equal to or less than that of the regions 530ba and 530bb, and may be equal to or greater than that of the region 530bc.
  • FIG. 16A shows an example in which the region 530ba, the region 530bb, and the region 530bc are formed on the oxide 530b, but the present invention is not limited thereto.
  • each of the above regions may be formed not only with the oxide 530b but also with the oxide 530a.
  • the concentrations of the metal elements detected in each region and the impurity elements such as hydrogen and nitrogen are not limited to the stepwise changes in each region, but may be continuously changed in each region. That is, the closer the region is to the channel formation region, the lower the concentration of the metal element and the impurity elements such as hydrogen and nitrogen is sufficient.
  • a metal oxide hereinafter, also referred to as an oxide semiconductor that functions as a semiconductor for the oxide 530 (oxide 530a and oxide 530b) containing a channel forming region.
  • the metal oxide that functions as a semiconductor it is preferable to use a metal oxide having a band gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more. As described above, by using a metal oxide having a large bandgap, the off-current of the transistor can be reduced.
  • an In-M-Zn oxide having indium, element M and zinc (element M is aluminum, gallium, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, boron, titanium, iron, nickel, germanium).
  • Zinc, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, etc. (one or more) and the like may be used.
  • an In-Ga oxide, an In-Zn oxide, or an indium oxide may be used as the oxide 530.
  • the atomic number ratio of In to the element M in the metal oxide used for the oxide 530b is larger than the atomic number ratio of In to the element M in the metal oxide used for the oxide 530a.
  • the oxide 530a under the oxide 530b By arranging the oxide 530a under the oxide 530b in this way, it is possible to suppress the diffusion of impurities and oxygen from the structure formed below the oxide 530a to the oxide 530b. ..
  • the oxide 530a and the oxide 530b have a common element (main component) other than oxygen, the defect level density at the interface between the oxide 530a and the oxide 530b can be lowered. Since the defect level density at the interface between the oxide 530a and the oxide 530b can be lowered, the influence of the interfacial scattering on the carrier conduction is small, and a high on-current can be obtained.
  • the oxide 530b preferably has crystallinity.
  • CAAC-OS c-axis aligned crystalline semiconductor semiconductor
  • CAAC-OS is a metal oxide having a highly crystalline and dense structure and having few impurities and defects (for example, oxygen deficiency (VO).
  • the metal By heat-treating at a temperature such that the oxide does not polycrystallize (for example, 400 ° C. or higher and 600 ° C. or lower), CAAC-OS can be made into a more crystalline and dense structure.
  • the diffusion of impurities or oxygen in the CAAC-OS can be further reduced.
  • the metal oxide having CAAC-OS has stable physical properties. Therefore, the metal oxide having CAAC-OS is resistant to heat and has high reliability.
  • a transistor using an oxide semiconductor if impurities and oxygen deficiencies are present in the region where a channel is formed in the oxide semiconductor, the electrical characteristics are liable to fluctuate and the reliability may be deteriorated. Further, hydrogen in the vicinity of the oxygen deficiency may form a defect in which hydrogen is contained in the oxygen deficiency (hereinafter, may be referred to as VOH) to generate an electron as a carrier. Therefore, if oxygen deficiency is contained in the region where the channel is formed in the oxide semiconductor, the transistor has normal-on characteristics (the channel exists even if no voltage is applied to the gate electrode, and the current is applied to the transistor. Flowing characteristics).
  • the region in which the channel is formed in the oxide semiconductor is preferably i-type (intrinsic) or substantially i-type with a reduced carrier concentration.
  • excess oxygen an insulator containing oxygen desorbed by heating
  • the oxide semiconductor is removed from the insulator.
  • the on-current of the transistor 500 may decrease or the field effect mobility may decrease.
  • the amount of oxygen supplied to the source region or the drain region varies in the surface of the substrate, so that the characteristics of the semiconductor device having the transistor vary.
  • the region 530bc that functions as a channel forming region is preferably i-type or substantially i-type with a reduced carrier concentration, but the region 530ba that functions as a source region or a drain region and
  • the region 530bb has a high carrier concentration and is preferably n-type. That is, it is preferable to reduce oxygen deficiency and VOH in the region 530 bc of the oxide semiconductor so that an excessive amount of oxygen is not supplied to the region 530 ba and the region 530 bb.
  • microwave treatment is performed in an atmosphere containing oxygen to reduce oxygen deficiency and VOH in the region 530bc .
  • the microwave processing refers to processing using, for example, a device having a power source for generating high-density plasma using microwaves.
  • oxygen gas By performing microwave treatment in an atmosphere containing oxygen, oxygen gas can be turned into plasma by using a high frequency such as microwave or RF, and the oxygen plasma can be allowed to act. At this time, it is also possible to irradiate the region 530bc with a high frequency such as microwave or RF.
  • a high frequency such as microwave or RF.
  • the VO H in the region 530 bc can be divided, the hydrogen H can be removed from the region 530 bc, and the oxygen deficient VO can be compensated with oxygen. That is, in the region 530 bc, the reaction “VO H ⁇ H + VO” occurs, and the hydrogen concentration in the region 530 bc can be reduced. Therefore, oxygen deficiency and VOH in the region 530bc can be reduced, and the carrier concentration can be lowered.
  • the action of microwaves, high frequencies such as RF, oxygen plasma, etc. is shielded by the conductors 542a and 542b and does not reach the regions 530ba and 530bb. .. Further, the action of the oxygen plasma can be reduced by the insulator 571 and the insulator 580 provided overlying the oxide 530b and the conductor 542. As a result, during microwave treatment, the reduction of VOH and the supply of an excessive amount of oxygen do not occur in the regions 530ba and 530bab , so that the reduction of the carrier concentration can be prevented.
  • microwave treatment in an atmosphere containing oxygen after the film formation of the insulating film to be the insulator 552 or the film formation of the insulating film to be the insulator 550.
  • microwave treatment in an atmosphere containing oxygen through the insulator 552 or the insulator 550 in this way, oxygen can be efficiently injected into the region 530 bc.
  • the insulator 552 so as to be in contact with the side surface of the conductor 542 and the surface of the region 530bc, the injection of more oxygen than necessary into the region 530bc is suppressed, and the oxidation of the side surface of the conductor 542 is suppressed. be able to. Further, it is possible to suppress the oxidation of the side surface of the conductor 542 when the insulating film to be the insulator 550 is formed.
  • the oxygen injected into the region 530bc has various forms such as an oxygen atom, an oxygen molecule, and an oxygen radical (also called an O radical, an atom or molecule having an unpaired electron, or an ion).
  • the oxygen injected into the region 530bc is preferably one or more of the above-mentioned forms, and is particularly preferable to be an oxygen radical. Further, since the film quality of the insulator 552 and the insulator 550 can be improved, the reliability of the transistor 500 is improved.
  • oxygen deficiency and VOH can be selectively removed in the region 530bc of the oxide semiconductor to make the region 530bc i-type or substantially i-type. Further, it is possible to suppress the supply of excess oxygen to the region 530ba and the region 530bb that function as the source region or the drain region, and to maintain the state of the n-type region before the microwave treatment. As a result, it is possible to suppress fluctuations in the electrical characteristics of the transistor 500 and reduce variations in the electrical characteristics of the transistor 500 within the substrate surface.
  • a curved surface may be provided between the side surface of the oxide 530b and the upper surface of the oxide 530b in a cross-sectional view of the transistor 500 in the channel width direction. That is, the end portion of the side surface and the end portion of the upper surface may be curved (hereinafter, also referred to as a round shape).
  • the radius of curvature on the curved surface is preferably larger than 0 nm, smaller than the film thickness of the oxide 530b in the region overlapping the conductor 542, or smaller than half the length of the region having no curved surface.
  • the radius of curvature on the curved surface is larger than 0 nm and 20 nm or less, preferably 1 nm or more and 15 nm or less, and more preferably 2 nm or more and 10 nm or less.
  • the oxide 530 preferably has a laminated structure of a plurality of oxide layers having different chemical compositions.
  • the atomic number ratio of the element M to the metal element as the main component is the ratio of the element M to the metal element as the main component in the metal oxide used for the oxide 530b. It is preferably larger than the atomic number ratio.
  • the atomic number ratio of the element M to In is preferably larger than the atomic number ratio of the element M to In in the metal oxide used for the oxide 530b.
  • the atomic number ratio of In to the element M is preferably larger than the atomic number ratio of In to the element M in the metal oxide used for the oxide 530a.
  • the oxide 530b is preferably an oxide having crystallinity such as CAAC-OS.
  • Crystalline oxides such as CAAC-OS have a dense structure with high crystallinity with few impurities and defects (oxygen deficiency, etc.). Therefore, it is possible to suppress the extraction of oxygen from the oxide 530b by the source electrode or the drain electrode. As a result, oxygen can be reduced from being extracted from the oxide 530b even if heat treatment is performed, so that the transistor 500 is stable against a high temperature (so-called thermal budget) in the manufacturing process.
  • the lower end of the conduction band changes gently.
  • the lower end of the conduction band at the junction between the oxide 530a and the oxide 530b is continuously changed or continuously bonded. In order to do so, it is preferable to reduce the defect level density of the mixed layer formed at the interface between the oxide 530a and the oxide 530b.
  • the oxide 530a and the oxide 530b have a common element other than oxygen as a main component, so that a mixed layer having a low defect level density can be formed.
  • the oxide 530b is an In-M-Zn oxide
  • the oxide 530a is an In-M-Zn oxide, an M-Zn oxide, an element M oxide, an In-Zn oxide, or an indium oxide. Etc. may be used.
  • a metal oxide having a composition in the vicinity thereof may be used.
  • a metal oxide having a composition may be used.
  • the composition in the vicinity includes a range of ⁇ 30% of the desired atomic number ratio. Further, it is preferable to use gallium as the element M.
  • the above-mentioned atomic number ratio is not limited to the atomic number ratio of the formed metal oxide, but is the atomic number ratio of the sputtering target used for forming the metal oxide. May be.
  • the interface between the oxide 530 and the insulator 552 and its vicinity thereof can be provided.
  • Indium contained in the oxide 530 may be unevenly distributed.
  • the vicinity of the surface of the oxide 530 has an atomic number ratio close to that of indium oxide or an atomic number ratio close to that of In—Zn oxide.
  • the defect level density at the interface between the oxide 530a and the oxide 530b can be lowered. Therefore, the influence of interfacial scattering on carrier conduction is reduced, and the transistor 500 can obtain a large on-current and high frequency characteristics.
  • At least one of the insulator 512, the insulator 514, the insulator 544, the insulator 571, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581 has impurities such as water and hydrogen from the substrate side or the transistor 500. It is preferable to function as a barrier insulating film that suppresses diffusion from above to the transistor 500. Therefore, at least one of the insulator 512, the insulator 514, the insulator 544, the insulator 571, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581 is a hydrogen atom, a hydrogen molecule, a water molecule, a nitrogen atom, a nitrogen molecule, and the like.
  • an insulating material having a function of suppressing the diffusion of impurities such as nitrogen oxide molecules ( N2O, NO, NO2, etc.) and copper atoms (the above impurities are difficult to permeate).
  • impurities such as nitrogen oxide molecules ( N2O, NO, NO2, etc.) and copper atoms
  • an insulating material having a function of suppressing the diffusion of oxygen for example, at least one such as an oxygen atom and an oxygen molecule
  • the insulator 512, the insulator 514, the insulator 544, the insulator 571, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581 are insulators having a function of suppressing the diffusion of impurities such as water and hydrogen, and oxygen.
  • impurities such as water and hydrogen, and oxygen.
  • the insulator 512, the insulator 544, and the insulator 576 it is preferable to use silicon nitride or the like having a higher hydrogen barrier property.
  • the insulator 514, the insulator 571, the insulator 574, and the insulator 581 it is preferable to use aluminum oxide or magnesium oxide having a high function of capturing hydrogen and fixing hydrogen. This makes it possible to prevent impurities such as water and hydrogen from diffusing from the substrate side to the transistor 500 side via the insulator 512 and the insulator 514. Alternatively, it is possible to prevent impurities such as water and hydrogen from diffusing to the transistor 500 side from the interlayer insulating film or the like arranged outside the insulator 581. Alternatively, it is possible to suppress the diffusion of oxygen contained in the insulator 524 or the like to the substrate side via the insulator 512 and the insulator 514.
  • the transistor 500 has an insulator 512, an insulator 514, an insulator 571, an insulator 544, an insulator 574, an insulator 576, and an insulator 512 having a function of suppressing the diffusion of impurities such as water and hydrogen, and oxygen. It is preferable to have a structure surrounded by an insulator 581.
  • an oxide having an amorphous structure as the insulator 512, the insulator 514, the insulator 544, the insulator 571, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581.
  • a metal oxide such as AlO x (x is an arbitrary number larger than 0) or MgO y (y is an arbitrary number larger than 0).
  • an oxygen atom has a dangling bond, and the dangling bond may have a property of capturing or fixing hydrogen.
  • a metal oxide having such an amorphous structure as a component of the transistor 500 or providing it around the transistor 500, hydrogen contained in the transistor 500 or hydrogen existing around the transistor 500 is captured or fixed. be able to. In particular, it is preferable to capture or fix hydrogen contained in the channel forming region of the transistor 500.
  • a metal oxide having an amorphous structure as a component of the transistor 500 or providing it around the transistor 500, the transistor 500 having good characteristics and high reliability and a semiconductor device can be manufactured.
  • the insulator 512, the insulator 514, the insulator 544, the insulator 571, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581 preferably have an amorphous structure, but a region of a polycrystal structure is partially formed. It may be formed. Further, the insulator 512, the insulator 514, the insulator 544, the insulator 571, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581 are multi-layered in which a layer having an amorphous structure and a layer having a polycrystal structure are laminated. It may be a structure. For example, a laminated structure in which a layer having a polycrystalline structure is formed on a layer having an amorphous structure may be used.
  • the film formation of the insulator 512, the insulator 514, the insulator 544, the insulator 571, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581 may be performed by using, for example, a sputtering method. Since the sputtering method does not require the use of molecules containing hydrogen in the film forming gas, the hydrogen concentrations of the insulator 512, the insulator 514, the insulator 544, the insulator 571, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581. Can be reduced.
  • the film forming method is not limited to the sputtering method, and includes chemical vapor deposition (CVD) method, molecular beam epitaxy (MBE) method, pulsed laser deposition (PLD) method, atomic layer deposition (ALD) method, and the like. It may be used as appropriate.
  • CVD chemical vapor deposition
  • MBE molecular beam epitaxy
  • PLD pulsed laser deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the resistivity of the insulator 512, the insulator 544, and the insulator 576 may be preferable to reduce the resistivity of the insulator 512, the insulator 544, and the insulator 576.
  • the resistivity of the insulator 512, the insulator 544, and the insulator 576 is preferably 1 ⁇ 10 10 ⁇ cm or more and 1 ⁇ 10 15 ⁇ cm or less.
  • the insulator 516, the insulator 574, the insulator 580, and the insulator 581 have a lower dielectric constant than the insulator 514.
  • the insulator 516, the insulator 580, and the insulator 581 include silicon oxide, silicon oxide nitride, silicon oxide to which fluorine is added, silicon oxide to which carbon is added, silicon oxide to which carbon and nitrogen are added, and holes. Silicon oxide or the like may be used as appropriate.
  • the insulator 581 is preferably an insulator that functions as an interlayer film, a flattening film, or the like.
  • the conductor 503 is arranged so as to overlap the oxide 530 and the conductor 560.
  • the conductor 503 is embedded in the opening formed in the insulator 516.
  • a part of the conductor 503 may be embedded in the insulator 514.
  • the conductor 503 has a conductor 503a and a conductor 503b.
  • the conductor 503a is provided in contact with the bottom surface and the side wall of the opening.
  • the conductor 503b is provided so as to be embedded in the recess formed in the conductor 503a.
  • the height of the upper part of the conductor 503b roughly coincides with the height of the upper part of the conductor 503a and the height of the upper part of the insulator 516.
  • the conductor 503a has a function of suppressing the diffusion of impurities such as hydrogen atom, hydrogen molecule, water molecule, nitrogen atom, nitrogen molecule, nitrogen oxide molecule ( N2O, NO, NO2 , etc.) and copper atom. It is preferable to use a conductive material having. Alternatively, it is preferable to use a conductive material having a function of suppressing the diffusion of oxygen (for example, at least one such as an oxygen atom and an oxygen molecule).
  • the conductor 503a By using a conductive material having a function of reducing the diffusion of hydrogen in the conductor 503a, impurities such as hydrogen contained in the conductor 503b are prevented from diffusing into the oxide 530 via the insulator 524 and the like. Can be prevented. Further, by using a conductive material having a function of suppressing the diffusion of oxygen for the conductor 503a, it is possible to prevent the conductor 503b from being oxidized and the conductivity from being lowered.
  • the conductive material having a function of suppressing the diffusion of oxygen for example, titanium, titanium nitride, tantalum, tantalum nitride, ruthenium, ruthenium oxide and the like are preferably used. Therefore, as the conductor 503a, the above-mentioned conductive material may be a single layer or a laminated material. For example, titanium nitride may be used for the conductor 503a.
  • the conductor 503b it is preferable to use a conductive material containing tungsten, copper, or aluminum as a main component.
  • tungsten may be used for the conductor 503b.
  • the conductor 503 may function as a second gate electrode.
  • the threshold voltage (Vth) of the transistor 500 can be controlled by independently changing the potential applied to the conductor 503 without interlocking with the potential applied to the conductor 560.
  • Vth threshold voltage
  • the transistor 500 When the oxide 530 is set to high purity and the impurities are removed from the oxide 530 as much as possible, the transistor 500 is normally placed without applying a potential to the conductor 503 and / or the conductor 560. It may be expected to be turned off (the threshold voltage of the transistor 500 is made larger than 0V). In this case, it is preferable to connect the conductor 560 and the conductor 503 so that the same potential is applied.
  • the electrical resistivity of the conductor 503 is designed in consideration of the potential applied to the conductor 503, and the film thickness of the conductor 503 is set according to the electrical resistivity.
  • the film thickness of the insulator 516 is substantially the same as that of the conductor 503.
  • the absolute amount of impurities such as hydrogen contained in the insulator 516 can be reduced, so that the impurities can be reduced from diffusing into the oxide 530. ..
  • the conductor 503 is provided larger than the size of the region that does not overlap with the conductor 542a and the conductor 542b of the oxide 530 when viewed from the upper surface.
  • the conductor 503 is also stretched in a region outside the ends of the oxides 530a and 530b in the channel width direction. That is, it is preferable that the conductor 503 and the conductor 560 are superimposed on each other via an insulator on the outside of the side surface of the oxide 530 in the channel width direction.
  • the channel forming region of the oxide 530 is electrically surrounded by the electric field of the conductor 560 that functions as the first gate electrode and the electric field of the conductor 503 that functions as the second gate electrode. Can be done.
  • the structure of the transistor that electrically surrounds the channel forming region by the electric fields of the first gate and the second gate is called a curved channel (S-channel) structure.
  • the transistor having an S-channel structure represents the structure of a transistor that electrically surrounds the channel formation region by the electric fields of one and the other of the pair of gate electrodes.
  • the S-channel structure disclosed in the present specification and the like is different from the Fin type structure and the planar type structure.
  • the transistor 500 By making the transistor 500 normally off and having the above-mentioned S-Channel structure, the channel formation region can be electrically surrounded. Therefore, the transistor 500 can be regarded as a GAA (Gate All Around) structure or an LGAA (Lateral Gate All Around) structure.
  • the transistor 500 By forming the transistor 500 into an S-Channel structure, a GAA structure, or an LGAA structure, the channel forming region formed at or near the interface between the oxide 530 and the gate insulating film is the entire bulk of the oxide 530. be able to.
  • the transistor 500 by making the transistor 500 have an S-Channel structure, a GAA structure, or an LGAA structure, it is possible to obtain a so-called Bulk-Flow type in which the carrier path is used as the entire bulk.
  • a Bulk-Flow type transistor structure it is possible to improve the current density flowing through the transistor, so that it is expected that the on-current of the transistor will be improved or the field effect mobility of the transistor will be improved.
  • the conductor 503 is stretched to function as wiring.
  • the present invention is not limited to this, and a conductor that functions as wiring may be provided under the conductor 503. Further, it is not always necessary to provide one conductor 503 for each transistor. For example, the conductor 503 may be shared by a plurality of transistors.
  • the conductor 503 shows a configuration in which the conductor 503a and the conductor 503b are laminated, but the present invention is not limited to this.
  • the conductor 503 may be provided as a single layer or a laminated structure having three or more layers.
  • the insulator 522 and the insulator 524 function as a gate insulator.
  • the insulator 522 preferably has a function of suppressing the diffusion of hydrogen (for example, at least one hydrogen atom, hydrogen molecule, etc.). Further, the insulator 522 preferably has a function of suppressing the diffusion of oxygen (for example, at least one oxygen atom, oxygen molecule, etc.). For example, the insulator 522 preferably has a function of suppressing the diffusion of one or both of hydrogen and oxygen more than the insulator 524.
  • the insulator 522 it is preferable to use an insulator containing oxides of one or both of aluminum and hafnium, which are insulating materials.
  • the insulator it is preferable to use aluminum oxide, hafnium oxide, an oxide containing aluminum and hafnium (hafnium aluminate) and the like.
  • the insulator 522 releases oxygen from the oxide 530 to the substrate side and diffuses impurities such as hydrogen from the peripheral portion of the transistor 500 to the oxide 530. And, it functions as a layer to suppress.
  • the insulator 522 impurities such as hydrogen can be suppressed from diffusing into the inside of the transistor 500, and the generation of oxygen deficiency in the oxide 530 can be suppressed. Further, it is possible to suppress the conductor 503 from reacting with the oxygen contained in the insulator 524 or the oxide 530.
  • aluminum oxide, bismuth oxide, germanium oxide, niobium oxide, silicon oxide, titanium oxide, tungsten oxide, yttrium oxide, and zirconium oxide may be added to the insulator.
  • these insulators may be nitrided.
  • the insulator 522 may be used by laminating silicon oxide, silicon oxide or silicon nitride on these insulators.
  • an insulator containing a so-called high-k material such as aluminum oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, and zirconium oxide may be used in a single layer or in a laminated state.
  • a so-called high-k material such as aluminum oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, and zirconium oxide
  • problems such as leakage current may occur due to the thinning of the gate insulator.
  • a high-k material for an insulator that functions as a gate insulator it is possible to reduce the gate potential during transistor operation while maintaining the physical film thickness.
  • insulator 522 a substance having a high dielectric constant such as lead zirconate titanate (PZT), strontium titanate (SrTiO 3 ), (Ba, Sr) TiO 3 (BST) may be used.
  • PZT lead zirconate titanate
  • strontium titanate SrTiO 3
  • Ba, Sr Ba TiO 3
  • silicon oxide, silicon nitride, or the like may be appropriately used.
  • the heat treatment may be performed, for example, at 100 ° C. or higher and 600 ° C. or lower, more preferably 350 ° C. or higher and 550 ° C. or lower.
  • the heat treatment is performed in an atmosphere of nitrogen gas or an inert gas, or an atmosphere containing 10 ppm or more of an oxidizing gas, 1% or more, or 10% or more.
  • the heat treatment is preferably performed in an oxygen atmosphere.
  • oxygen can be supplied to the oxide 530 to reduce oxygen deficiency (VO).
  • the heat treatment may be performed in a reduced pressure state.
  • the heat treatment may be performed in an atmosphere containing 10 ppm or more, 1% or more, or 10% or more of an oxidizing gas in order to supplement the desorbed oxygen after the heat treatment in an atmosphere of nitrogen gas or an inert gas. good.
  • the heat treatment may be performed in an atmosphere containing 10 ppm or more of an oxidizing gas, 1% or more, or 10% or more, and then continuously heat-treated in an atmosphere of nitrogen gas or an inert gas.
  • the oxygen deficiency in the oxide 530 can be repaired by the supplied oxygen, in other words, the reaction of "VO + O ⁇ null" can be promoted. .. Further, the oxygen supplied to the hydrogen remaining in the oxide 530 reacts with the hydrogen, so that the hydrogen can be removed (dehydrated) as H2O . As a result, it is possible to suppress the hydrogen remaining in the oxide 530 from being recombined with the oxygen deficiency to form VOH.
  • the insulator 522 and the insulator 524 may have a laminated structure of two or more layers.
  • the laminated structure is not limited to the same material, and may be a laminated structure made of different materials.
  • the insulator 524 may be formed in an island shape by superimposing on the oxide 530a. In this case, the insulator 544 is in contact with the side surface of the insulator 524 and the upper surface of the insulator 522.
  • the conductor 542a and the conductor 542b are provided in contact with the upper surface of the oxide 530b.
  • the conductor 542a and the conductor 542b each function as a source electrode or a drain electrode of the transistor 500.
  • Examples of the conductor 542 include a nitride containing tantalum, a nitride containing titanium, a nitride containing molybdenum, a nitride containing tungsten, and a nitride containing tantalum and aluminum. It is preferable to use a nitride containing titanium and aluminum. In one aspect of the invention, a nitride containing tantalum is particularly preferred. Further, for example, ruthenium oxide, ruthenium nitride, an oxide containing strontium and ruthenium, an oxide containing lanthanum and nickel, and the like may be used. These materials are preferable because they are conductive materials that are difficult to oxidize or materials that maintain conductivity even when oxygen is absorbed.
  • hydrogen contained in the oxide 530b or the like may diffuse into the conductor 542a or the conductor 542b.
  • hydrogen contained in the oxide 530b or the like is likely to diffuse into the conductor 542a or the conductor 542b, and the diffused hydrogen is the conductor. It may bind to the nitrogen contained in the 542a or the conductor 542b. That is, hydrogen contained in the oxide 530b or the like may be absorbed by the conductor 542a or the conductor 542b.
  • the conductor 542 it is preferable that no curved surface is formed between the side surface of the conductor 542 and the upper surface of the conductor 542.
  • the conductor 542 on which the curved surface is not formed the cross-sectional area of the conductor 542 in the cross section in the channel width direction can be increased.
  • the conductivity of the conductor 542 can be increased and the on-current of the transistor 500 can be increased.
  • the insulator 571a is provided in contact with the upper surface of the conductor 542a, and the insulator 571b is provided in contact with the upper surface of the conductor 542b.
  • the insulator 571 preferably functions as a barrier insulating film against at least oxygen. Therefore, it is preferable that the insulator 571 has a function of suppressing the diffusion of oxygen.
  • the insulator 571 preferably has a function of suppressing the diffusion of oxygen more than the insulator 580.
  • a nitride containing silicon such as silicon nitride may be used.
  • the insulator 571 preferably has a function of capturing impurities such as hydrogen.
  • a metal oxide having an amorphous structure for example, an insulator such as aluminum oxide or magnesium oxide may be used.
  • an insulator such as aluminum oxide or magnesium oxide
  • the insulator 544 is provided so as to cover the insulator 524, the oxide 530a, the oxide 530b, the conductor 542, and the insulator 571. It is preferable that the insulator 544 has a function of capturing hydrogen and fixing hydrogen. In that case, it is preferable that the insulator 544 includes an insulator such as silicon nitride or a metal oxide having an amorphous structure, for example, aluminum oxide or magnesium oxide. Further, for example, as the insulator 544, a laminated film of aluminum oxide and silicon nitride on the aluminum oxide may be used.
  • the conductor 542 can be wrapped with the insulator having a barrier property against oxygen. That is, it is possible to prevent oxygen contained in the insulator 524 and the insulator 580 from diffusing into the conductor 542. As a result, it is possible to prevent the conductor 542 from being directly oxidized by the oxygen contained in the insulator 524 and the insulator 580 to increase the resistivity and reduce the on-current.
  • the insulator 552 functions as a part of the gate insulator.
  • an insulator that can be used for the above-mentioned insulator 574 may be used.
  • an insulator containing an oxide of one or both of aluminum and hafnium may be used.
  • aluminum oxide, hafnium oxide, an oxide containing aluminum and hafnium (hafnium aluminate), an oxide containing hafnium and silicon (hafnium silicate) and the like can be used.
  • aluminum oxide is used as the insulator 552.
  • the insulator 552 is an insulator having at least oxygen and aluminum.
  • the insulator 552 is provided in contact with the upper surface and the side surface of the oxide 530b, the side surface of the oxide 530a, the side surface of the insulator 524, and the upper surface of the insulator 522. That is, the region of the oxide 530a, the oxide 530b, and the insulator 524 overlapping with the conductor 560 is covered with the insulator 552 in the cross section in the channel width direction. As a result, it is possible to block the desorption of oxygen by the oxides 530a and 530b by the insulator 552 having a barrier property against oxygen when heat treatment or the like is performed.
  • the insulator 580 and the insulator 550 contain an excessive amount of oxygen, it is possible to suppress the excessive supply of the oxygen to the oxide 530a and the oxide 530b. Therefore, it is possible to prevent the region 530ba and the region 530bb from being excessively oxidized via the region 530bc to cause a decrease in the on-current of the transistor 500 or a decrease in the field effect mobility.
  • the insulator 552 is provided in contact with the side surfaces of the conductor 542, the insulator 544, the insulator 571, and the insulator 580, respectively. Therefore, it is possible to reduce the oxidation of the side surface of the conductor 542 and the formation of an oxide film on the side surface. As a result, it is possible to suppress a decrease in the on-current of the transistor 500 or a decrease in the field effect mobility.
  • the insulator 552 needs to be provided in the opening formed in the insulator 580 or the like together with the insulator 554, the insulator 550, and the conductor 560. In order to miniaturize the transistor 500, it is preferable that the thickness of the insulator 552 is thin.
  • the film thickness of the insulator 552 is preferably 0.1 nm or more, 0.5 nm or more, or 1.0 nm or more, and preferably 1.0 nm or less, 3.0 nm or less, or 5.0 nm or less. ..
  • the above-mentioned lower limit value and upper limit value can be combined.
  • the insulator 552 may have a region having the above-mentioned film thickness at least in a part thereof. Further, the film thickness of the insulator 552 is preferably thinner than the film thickness of the insulator 550. In this case, the insulator 552 may have a region having a film thickness thinner than that of the insulator 550, at least in part.
  • the ALD method alternates between a first source gas (also referred to as a precursor, precursor, or metal precursor) and a second source gas (also referred to as reactants, reactors, oxidizing agents, or non-metal precursors) for the reaction.
  • a first source gas also referred to as a precursor, precursor, or metal precursor
  • a second source gas also referred to as reactants, reactors, oxidizing agents, or non-metal precursors
  • the ALD method include a thermal ALD method in which the reaction of the precursor and the reactor is performed only by thermal energy, and a PEALD (Plasma Enhanced ALD) method using a plasma-excited reactor. In the PEALD method, it may be preferable to use plasma because it is possible to form a film at a lower temperature.
  • the ALD method utilizes the characteristics of atoms, which are self-regulating properties, and can deposit atoms layer by layer, so ultra-thin film formation is possible, film formation into structures with a high aspect ratio is possible, pinholes, etc. It has the effects of being able to form a film with few defects, being able to form a film with excellent coverage, and being able to form a film at a low temperature. Therefore, the insulator 552 can be formed on the side surface of the opening formed in the insulator 580 or the like with good coverage and with a thin film thickness as described above.
  • the film provided by the ALD method may contain a large amount of impurities such as carbon as compared with the film provided by other film forming methods.
  • the quantification of impurities can be performed by using secondary ion mass spectrometry (SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry) or X-ray photoelectron spectroscopy (XPS: X-ray Photoelectron Spectroscopy).
  • the insulator 550 functions as a part of the gate insulator.
  • the insulator 550 is preferably arranged in contact with the upper surface of the insulator 552.
  • the insulator 550 includes silicon oxide, silicon oxide nitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, silicon oxide to which fluorine is added, silicon oxide to which carbon is added, silicon oxide to which carbon and nitrogen are added, silicon oxide having pores, and the like. Can be used.
  • silicon oxide and silicon nitride nitride are preferable because they are heat-stable.
  • the insulator 550 is an insulator having at least oxygen and silicon.
  • the insulator 550 has a reduced concentration of impurities such as water and hydrogen in the insulator 550.
  • the film thickness of the insulator 550 preferably has a lower limit of 1 nm or 0.5 nm and an upper limit of 15 nm or 20 nm.
  • the above-mentioned lower limit value and upper limit value can be combined.
  • the film thickness of the insulator 550 is preferably 0.5 nm or more and 20 nm or less, and preferably 1 nm or more and 15 nm or less.
  • the insulator 550 may have a region having the above-mentioned film thickness at least in a part thereof.
  • FIGS. 15A and 15B show a configuration in which the insulator 550 is a single layer
  • the present invention is not limited to this, and a laminated structure of two or more layers may be used.
  • the insulator 550 may have a two-layer laminated structure of the insulator 550a and the insulator 550b on the insulator 550a.
  • the lower insulator 550a is formed by using an insulator that easily permeates oxygen
  • the upper insulator 550b is a diffusion of oxygen. It is preferable to use an insulator having a function of suppressing the above. With such a configuration, oxygen contained in the insulator 550a can be suppressed from diffusing into the conductor 560. That is, it is possible to suppress a decrease in the amount of oxygen supplied to the oxide 530. Further, it is possible to suppress the oxidation of the conductor 560 by the oxygen contained in the insulator 550a.
  • the insulator 550a may be provided by using a material that can be used for the above-mentioned insulator 550, and the insulator 550b may be an insulator containing an oxide of one or both of aluminum and hafnium.
  • the insulator aluminum oxide, hafnium oxide, an oxide containing aluminum and hafnium (hafnium aluminate), an oxide containing hafnium and silicon (hafnium silicate) and the like can be used.
  • hafnium oxide is used as the insulator 550b.
  • the insulator 550b is an insulator having at least oxygen and hafnium.
  • the film thickness of the insulator 550b is preferably 0.5 nm or more, or 1.0 nm or more, and preferably 3.0 nm or less, or 5.0 nm or less.
  • the above-mentioned lower limit value and upper limit value can be combined.
  • the insulator 550b may have, at least in part, a region having the above-mentioned film thickness.
  • an insulating material which is a high-k material having a high relative permittivity may be used for the insulator 550b.
  • the gate insulator By forming the gate insulator into a laminated structure of the insulator 550a and the insulator 550b, it is possible to obtain a laminated structure that is stable against heat and has a high relative permittivity. Therefore, it is possible to reduce the gate potential applied during transistor operation while maintaining the physical film thickness of the gate insulator. Further, it is possible to reduce the equivalent oxide film thickness (EOT) of the insulator that functions as a gate insulator. Therefore, the withstand voltage of the insulator 550 can be increased.
  • EOT equivalent oxide film thickness
  • the insulator 554 functions as a part of the gate insulator.
  • silicon nitride formed by the PEALD method may be used as the insulator 554.
  • the insulator 554 is an insulator having at least nitrogen and silicon.
  • the insulator 554 may further have a barrier property against oxygen. As a result, oxygen contained in the insulator 550 can be suppressed from diffusing into the conductor 560.
  • the insulator 554 needs to be provided in the opening formed in the insulator 580 or the like together with the insulator 552, the insulator 550, and the conductor 560. In order to miniaturize the transistor 500, it is preferable that the thickness of the insulator 554 is thin.
  • the film thickness of the insulator 554 is preferably 0.1 nm or more, 0.5 nm or more, or 1.0 nm or more, and preferably 3.0 nm or less, or 5.0 nm or less.
  • the above-mentioned lower limit value and upper limit value can be combined.
  • the insulator 554 may have a region having the above-mentioned film thickness at least in a part thereof.
  • the film thickness of the insulator 554 is preferably thinner than the film thickness of the insulator 550.
  • the insulator 554 may have a region having a film thickness thinner than that of the insulator 550, at least in part.
  • the conductor 560 functions as the first gate electrode of the transistor 500.
  • the conductor 560 preferably has a conductor 560a and a conductor 560b arranged on the conductor 560a.
  • the conductor 560a is preferably arranged so as to wrap the bottom surface and the side surface of the conductor 560b.
  • the position of the height of the upper surface of the conductor 560 substantially coincides with the position of the height of the upper part of the insulator 550. In FIGS.
  • the conductor 560 is shown as a two-layer structure of the conductor 560a and the conductor 560b, but the conductor 560 has a single-layer structure or a three-layer structure other than the two-layer structure. It can be a laminated structure with more than one layer.
  • a conductive material having a function of suppressing the diffusion of impurities such as hydrogen atom, hydrogen molecule, water molecule, nitrogen atom, nitrogen molecule, nitrogen oxide molecule and copper atom.
  • a conductive material having a function of suppressing the diffusion of oxygen for example, at least one such as an oxygen atom and an oxygen molecule.
  • the conductor 560a has a function of suppressing the diffusion of oxygen, it is possible to prevent the conductor 560b from being oxidized by the oxygen contained in the insulator 550 and the conductivity from being lowered.
  • the conductive material having a function of suppressing the diffusion of oxygen for example, titanium, titanium nitride, tantalum, tantalum nitride, ruthenium, ruthenium oxide and the like are preferably used.
  • the conductor 560 also functions as wiring, it is preferable to use a conductor having high conductivity.
  • a conductor having high conductivity for example, as the conductor 560b, a conductive material containing tungsten, copper, or aluminum as a main component can be used.
  • the conductor 560b can have a laminated structure. Specifically, for example, the conductor 560b may have a laminated structure of titanium or titanium nitride and the conductive material.
  • the conductor 560 is self-aligned so as to fill the opening formed in the insulator 580 or the like.
  • the conductor 560 can be reliably arranged in the region between the conductor 542a and the conductor 542b without aligning the conductor 560.
  • the height is preferably lower than the height of the bottom surface of the oxide 530b.
  • the conductor 560 functioning as a gate electrode covers the side surface and the upper surface of the channel forming region of the oxide 530b via an insulator 550 or the like, so that the electric field of the conductor 560 can be applied to the channel forming region of the oxide 530b. It becomes easier to act on the whole. Therefore, the on-current of the transistor 500 can be increased and the frequency characteristics can be improved.
  • the difference is preferably 0 nm or more, 3 nm or more, or 5 nm or more, and preferably 20 nm or less, 50 nm or less, or 100 nm or less.
  • the above-mentioned lower limit value and upper limit value can be combined.
  • the insulator 580 is provided on the insulator 544, and an opening is formed in the region where the insulator 550 and the conductor 560 are provided. Further, the upper surface of the insulator 580 may be flattened.
  • the insulator 580 that functions as an interlayer film preferably has a low dielectric constant.
  • a material having a low dielectric constant As an interlayer film, it is possible to reduce the parasitic capacitance generated between the wirings.
  • the insulator 580 is provided, for example, by using the same material as the insulator 516.
  • silicon oxide and silicon nitride nitride are preferable because they are thermally stable.
  • materials such as silicon oxide, silicon nitride nitride, and silicon oxide having pores are preferable because they can easily form a region containing oxygen desorbed by heating.
  • the insulator 580 has a reduced concentration of impurities such as water and hydrogen in the insulator 580.
  • the insulator 580 may appropriately use an oxide containing silicon such as silicon oxide and silicon nitride.
  • the insulator 574 preferably functions as a barrier insulating film that suppresses impurities such as water and hydrogen from diffusing into the insulator 580 from above, and preferably has a function of capturing impurities such as hydrogen. Further, the insulator 574 preferably functions as a barrier insulating film that suppresses the permeation of oxygen.
  • a metal oxide having an amorphous structure for example, an insulator such as aluminum oxide may be used. In this case, the insulator 574 is an insulator having at least oxygen and aluminum.
  • the insulator 574 which has a function of capturing impurities such as hydrogen in contact with the insulator 580, hydrogen contained in the insulator 580 and the like can be provided. Impurities can be captured and the amount of hydrogen in the region can be kept constant.
  • the insulator 576 functions as a barrier insulating film that suppresses impurities such as water and hydrogen from diffusing into the insulator 580 from above. Insulator 576 is placed on top of insulator 574.
  • a nitride containing silicon such as silicon nitride or silicon nitride oxide.
  • silicon nitride formed by a sputtering method may be used as the insulator 576.
  • a silicon nitride film having a high density can be formed.
  • silicon nitride formed by the PEALD method or the CVD method may be further laminated on the silicon nitride formed by the sputtering method.
  • one of the first terminal or the second terminal of the transistor 500 is electrically connected to the conductor 540a functioning as a plug, and the other of the first terminal or the second terminal of the transistor 500 is connected to the conductor 540b. It is electrically connected.
  • the conductors 540a, 540b, and the like may function as wiring for electrically connecting to the upper light emitting device 150 and the like. Further, in the case of the display device 100 of FIG. 4, the conductor 540a, the conductor 540b, and the like may be used as wiring for electrically connecting to the transistor 170 and the like. In the present specification and the like, the conductor 540a and the conductor 540b are collectively referred to as a conductor 540.
  • the conductor 540a is provided in a region overlapping with the conductor 542a. Specifically, in the region overlapping with the conductor 542a, openings are formed in the insulator 571, the insulator 544, the insulator 580, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581 shown in FIG. 15A.
  • the conductor 540a is provided inside the opening.
  • the conductor 540b is provided, for example, in a region overlapping with the conductor 542b.
  • openings are formed in the insulator 571, the insulator 544, the insulator 580, the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 581 shown in FIG. 15A.
  • the conductor 540b is provided inside the opening.
  • an insulator 541a may be provided as an insulator having a barrier property against impurities between the side surface of the opening of the region overlapping with the conductor 542a and the conductor 540a. ..
  • an insulator 541b may be provided as an insulator having a barrier property against impurities between the side surface of the opening of the region overlapping with the conductor 542b and the conductor 540b.
  • the insulator 541a and the insulator 541b are collectively referred to as an insulator 541.
  • the conductor 540a and the conductor 540b it is preferable to use a conductive material containing tungsten, copper, or aluminum as a main component. Further, the conductor 540a and the conductor 540b may have a laminated structure.
  • the conductor 540 has a laminated structure
  • the insulator 574, the insulator 576, the insulator 581, the insulator 580, the insulator 544, and the first conductor arranged in the vicinity of the insulator 571 are included in the first conductor.
  • a conductive material having a function of suppressing the permeation of impurities such as water and hydrogen For example, tantalum, tantalum nitride, titanium, titanium nitride, ruthenium, ruthenium oxide and the like are preferably used.
  • the conductive material having a function of suppressing the permeation of impurities such as water and hydrogen may be used in a single layer or in a laminated manner. Further, it is possible to prevent impurities such as water and hydrogen contained in the layer above the insulator 576 from being mixed into the oxide 530 through the conductor 540a and the conductor 540b.
  • a barrier insulating film that can be used for the insulator 544 or the like may be used.
  • insulators such as silicon nitride, aluminum oxide, and silicon nitride may be used. Since the insulator 541a and the insulator 541b are provided in contact with the insulator 574, the insulator 576, and the insulator 571, impurities such as water and hydrogen contained in the insulator 580 and the like are contained in the conductor 540a and the conductor 540b. It is possible to prevent the oxide from being mixed with the oxide 530. In particular, silicon nitride is suitable because it has a high blocking property against hydrogen. Further, it is possible to prevent oxygen contained in the insulator 580 from being absorbed by the conductor 540a and the conductor 540b.
  • the first insulator in contact with the inner wall of the opening such as the insulator 580 and the second insulator inside the first insulator are against oxygen. It is preferable to use a barrier insulating film in combination with a barrier insulating film against hydrogen.
  • aluminum oxide formed by the ALD method may be used as the first insulator, and silicon nitride formed by the PEALD method may be used as the second insulator.
  • silicon nitride formed by the PEALD method may be used as the second insulator.
  • the transistor 500 shows a configuration in which the first insulator of the insulator 541 and the second conductor of the insulator 541 are laminated
  • the present invention is not limited to this.
  • the insulator 541 may be provided as a single layer or a laminated structure having three or more layers.
  • the configuration in which the first conductor of the conductor 540 and the second conductor of the conductor 540 are laminated is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the conductor 540 may be provided as a single layer or a laminated structure having three or more layers.
  • the structure of the transistor included in the semiconductor device of one aspect of the present invention is not limited to the transistor 500 shown in FIGS. 15A and 15B.
  • the structure of the transistor included in the semiconductor device of one aspect of the present invention may be changed depending on the situation.
  • the metal oxide preferably contains at least indium or zinc. In particular, it preferably contains indium and zinc. In addition to them, it is preferable that aluminum, gallium, yttrium, tin and the like are contained. It may also contain one or more selected from boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, cobalt and the like. ..
  • FIG. 17A is a diagram illustrating the classification of the crystal structure of an oxide semiconductor, typically IGZO (a metal oxide containing In, Ga, and Zn).
  • IGZO a metal oxide containing In, Ga, and Zn
  • oxide semiconductors are roughly classified into “Amorphous”, “Crystalline”, and “Crystal”.
  • Amorphous includes “completable amorphous”.
  • Crystalline includes CAAC (c-axis-aligned crystalline), nc (nanocrystalline), and CAC (Cloud-AlignedComposite) (excluding single crystal).
  • single crystal, poly crystal, and single crystal amorphous are excluded from the classification of "Crystalline”.
  • “Crystal” includes single crystal and poly crystal.
  • the structure in the thick frame shown in FIG. 17A is an intermediate state between "Amorphous” and “Crystal", and belongs to a new boundary region (New crystal line phase). .. That is, the structure can be rephrased as a structure completely different from the energetically unstable "Amorphous” and "Crystal".
  • the crystal structure of the film or substrate can be evaluated using an X-ray diffraction (XRD: X-Ray Diffraction) spectrum.
  • XRD X-ray diffraction
  • FIG. 17B the XRD spectrum obtained by GIXD (Grazing-Intensity XRD) measurement of the CAAC-IGZO film classified as "Crystalline" is shown in FIG. 17B (the vertical axis is the intensity (Intensity) as an arbitrary unit (a.u.)). (Represented by).
  • the GIXD method is also referred to as a thin film method or a Seemann-Bohlin method.
  • the XRD spectrum obtained by the GIXD measurement shown in FIG. 17B may be simply referred to as an XRD spectrum.
  • a peak showing clear crystallinity is detected in the XRD spectrum of the CAAC-IGZO film.
  • the crystal structure of the film or the substrate can be evaluated by a diffraction pattern (also referred to as a microelectron diffraction pattern) observed by a micro electron diffraction method (NBED: Nano Beam Electron Diffraction).
  • the diffraction pattern of the CAAC-IGZO film is shown in FIG. 17C.
  • FIG. 17C is a diffraction pattern observed by the NBED in which the electron beam is incident parallel to the substrate.
  • electron beam diffraction is performed with the probe diameter set to 1 nm.
  • oxide semiconductors may be classified differently from FIG. 17A.
  • oxide semiconductors are divided into single crystal oxide semiconductors and other non-single crystal oxide semiconductors.
  • the non-single crystal oxide semiconductor include the above-mentioned CAAC-OS and nc-OS.
  • the non-single crystal oxide semiconductor includes a polycrystal oxide semiconductor, a pseudo-amorphous oxide semiconductor (a-like OS: atomous-like oxide semiconductor), an amorphous oxide semiconductor, and the like.
  • CAAC-OS CAAC-OS
  • nc-OS nc-OS
  • a-like OS the details of the above-mentioned CAAC-OS, nc-OS, and a-like OS will be described.
  • CAAC-OS is an oxide semiconductor having a plurality of crystal regions, the plurality of crystal regions having the c-axis oriented in a specific direction.
  • the specific direction is the thickness direction of the CAAC-OS film, the normal direction of the surface to be formed of the CAAC-OS film, or the normal direction of the surface of the CAAC-OS film.
  • the crystal region is a region having periodicity in the atomic arrangement. When the atomic arrangement is regarded as a lattice arrangement, the crystal region is also a region in which the lattice arrangement is aligned. Further, the CAAC-OS has a region in which a plurality of crystal regions are connected in the ab plane direction, and the region may have distortion.
  • the strain refers to a region in which a plurality of crystal regions are connected in which the orientation of the lattice arrangement changes between a region in which the lattice arrangement is aligned and a region in which another grid arrangement is aligned. That is, CAAC-OS is an oxide semiconductor that is c-axis oriented and not clearly oriented in the ab plane direction.
  • Each of the plurality of crystal regions is composed of one or a plurality of minute crystals (crystals having a maximum diameter of less than 10 nm).
  • the maximum diameter of the crystal region is less than 10 nm.
  • the size of the crystal region may be about several tens of nm.
  • CAAC-OS has indium (In) and oxygen. It tends to have a layered crystal structure (also referred to as a layered structure) in which a layer (hereinafter, In layer) and a layer having elements M, zinc (Zn), and oxygen (hereinafter, (M, Zn) layer) are laminated. There is. Indium and element M can be replaced with each other. Therefore, the (M, Zn) layer may contain indium. In addition, the In layer may contain the element M. The In layer may contain Zn.
  • the layered structure is observed as a grid image, for example, in a high-resolution TEM image.
  • the position of the peak indicating the c-axis orientation may vary depending on the type and composition of the metal elements constituting CAAC-OS.
  • a plurality of bright spots are observed in the electron diffraction pattern of the CAAC-OS film. Note that a certain spot and another spot are observed at point-symmetrical positions with the spot of the incident electron beam transmitted through the sample (also referred to as a direct spot) as the center of symmetry.
  • the lattice arrangement in the crystal region is based on a hexagonal lattice, but the unit lattice is not limited to a regular hexagon and may be a non-regular hexagon. Further, in the above strain, it may have a lattice arrangement such as a pentagon or a heptagon.
  • a clear grain boundary cannot be confirmed even in the vicinity of strain. That is, it can be seen that the formation of grain boundaries is suppressed by the distortion of the lattice arrangement. This is because CAAC-OS can tolerate distortion due to the fact that the arrangement of oxygen atoms is not dense in the ab plane direction, the bond distance between atoms changes due to the substitution of metal atoms, and the like. It is thought that this is the reason.
  • CAAC-OS for which no clear crystal grain boundary is confirmed, is one of the crystalline oxides having a crystal structure suitable for the semiconductor layer of the transistor.
  • a configuration having Zn is preferable.
  • In-Zn oxide and In-Ga-Zn oxide are more suitable than In oxide because they can suppress the generation of grain boundaries.
  • CAAC-OS is an oxide semiconductor with high crystallinity and no clear grain boundaries can be confirmed. Therefore, it can be said that CAAC-OS is unlikely to cause a decrease in electron mobility due to grain boundaries. Further, since the crystallinity of the oxide semiconductor may be deteriorated due to the mixing of impurities and the generation of defects, CAAC-OS can be said to be an oxide semiconductor having few impurities and defects (oxygen deficiency, etc.). Therefore, the oxide semiconductor having CAAC-OS has stable physical properties. Therefore, the oxide semiconductor having CAAC-OS is resistant to heat and has high reliability. CAAC-OS is also stable against high temperatures (so-called thermal budgets) in the manufacturing process. Therefore, if CAAC-OS is used for the OS transistor, the degree of freedom in the manufacturing process can be expanded.
  • nc-OS has periodicity in the atomic arrangement in a minute region (for example, a region of 1 nm or more and 10 nm or less, particularly a region of 1 nm or more and 3 nm or less).
  • nc-OS has tiny crystals. Since the size of the minute crystal is, for example, 1 nm or more and 10 nm or less, particularly 1 nm or more and 3 nm or less, the minute crystal is also referred to as a nanocrystal.
  • nc-OS has no regularity in crystal orientation between different nanocrystals. Therefore, no orientation is observed in the entire film.
  • the nc-OS may be indistinguishable from the a-like OS and the amorphous oxide semiconductor depending on the analysis method. For example, when structural analysis is performed on an nc-OS film using an XRD device, a peak indicating crystallinity is not detected in the Out-of-plane XRD measurement using a ⁇ / 2 ⁇ scan. Further, when electron beam diffraction (also referred to as limited field electron diffraction) using an electron beam having a probe diameter larger than that of nanocrystals (for example, 50 nm or more) is performed on the nc-OS film, a diffraction pattern such as a halo pattern is performed. Is observed.
  • electron beam diffraction also referred to as limited field electron diffraction
  • nanocrystals for example, 50 nm or more
  • electron diffraction also referred to as nanobeam electron diffraction
  • an electron beam having a probe diameter for example, 1 nm or more and 30 nm or less
  • An electron diffraction pattern in which a plurality of spots are observed in a ring-shaped region centered on a direct spot may be acquired.
  • the a-like OS is an oxide semiconductor having a structure between nc-OS and an amorphous oxide semiconductor.
  • the a-like OS has a void or low density region. That is, the a-like OS has lower crystallinity than the nc-OS and CAAC-OS.
  • a-like OS has a higher hydrogen concentration in the membrane than nc-OS and CAAC-OS.
  • CAC-OS relates to the material composition.
  • CAC-OS is, for example, a composition of a material in which the elements constituting the metal oxide are unevenly distributed in a size of 0.5 nm or more and 10 nm or less, preferably 1 nm or more and 3 nm or less, or in the vicinity thereof.
  • the metal oxide one or more metal elements are unevenly distributed, and the region having the metal element has a size of 0.5 nm or more and 10 nm or less, preferably 1 nm or more and 3 nm or less, or a size close thereto.
  • the mixed state is also called a mosaic shape or a patch shape.
  • the CAC-OS has a structure in which the material is separated into a first region and a second region to form a mosaic, and the first region is distributed in the film (hereinafter, also referred to as a cloud shape). It is said.). That is, the CAC-OS is a composite metal oxide having a structure in which the first region and the second region are mixed.
  • the atomic number ratios of In, Ga, and Zn with respect to the metal elements constituting CAC-OS in the In-Ga-Zn oxide are expressed as [In], [Ga], and [Zn].
  • the first region is a region where [In] is larger than [In] in the composition of the CAC-OS film.
  • the second region is a region in which [Ga] is larger than [Ga] in the composition of the CAC-OS film.
  • the first region is a region in which [In] is larger than [In] in the second region and [Ga] is smaller than [Ga] in the second region.
  • the second region is a region in which [Ga] is larger than [Ga] in the first region and [In] is smaller than [In] in the first region.
  • the first region is a region in which indium oxide, indium zinc oxide, or the like is the main component.
  • the second region is a region containing gallium oxide, gallium zinc oxide, or the like as a main component. That is, the first region can be rephrased as a region containing In as a main component. Further, the second region can be rephrased as a region containing Ga as a main component.
  • a region containing In as a main component (No. 1) by EDX mapping acquired by using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX: Energy Dispersive X-ray spectroscopy). It can be confirmed that the region (1 region) and the region containing Ga as a main component (second region) have a structure in which they are unevenly distributed and mixed.
  • EDX Energy Dispersive X-ray spectroscopy
  • the conductivity caused by the first region and the insulating property caused by the second region act in a complementary manner to switch the switching function (On / Off function).
  • the CAC-OS has a conductive function in a part of the material and an insulating function in a part of the material, and has a function as a semiconductor in the whole material. By separating the conductive function and the insulating function, both functions can be maximized. Therefore, by using CAC-OS for the transistor, high on -current (Ion), high field effect mobility ( ⁇ ), and good switching operation can be realized.
  • Oxide semiconductors have various structures, and each has different characteristics.
  • the oxide semiconductor of one aspect of the present invention has two or more of amorphous oxide semiconductor, polycrystalline oxide semiconductor, a-like OS, CAC-OS, nc-OS, and CAAC-OS. You may.
  • the oxide semiconductor as a transistor, a transistor with high field effect mobility can be realized. In addition, a highly reliable transistor can be realized.
  • the carrier concentration of the oxide semiconductor is 1 ⁇ 10 17 cm -3 or less, preferably 1 ⁇ 10 15 cm -3 or less, more preferably 1 ⁇ 10 13 cm -3 or less, and more preferably 1 ⁇ 10 11 cm ⁇ . It is 3 or less, more preferably less than 1 ⁇ 10 10 cm -3 , and more preferably 1 ⁇ 10 -9 cm -3 or more.
  • the impurity concentration in the oxide semiconductor film may be lowered to lower the defect level density.
  • a low impurity concentration and a low defect level density is referred to as high-purity intrinsic or substantially high-purity intrinsic.
  • An oxide semiconductor having a low carrier concentration may be referred to as a high-purity intrinsic or substantially high-purity intrinsic oxide semiconductor.
  • the trap level density may also be low.
  • the charge captured at the trap level of the oxide semiconductor takes a long time to disappear, and may behave as if it were a fixed charge. Therefore, a transistor in which a channel forming region is formed in an oxide semiconductor having a high trap level density may have unstable electrical characteristics.
  • impurities include hydrogen, nitrogen, alkali metals, alkaline earth metals, iron, nickel, silicon and the like.
  • the concentrations of silicon and carbon in the oxide semiconductor and the concentrations of silicon and carbon near the interface with the oxide semiconductor are 2 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 ⁇ 10 17 atoms / cm 3 or less.
  • the oxide semiconductor contains an alkali metal or an alkaline earth metal
  • defect levels may be formed and carriers may be generated. Therefore, a transistor using an oxide semiconductor containing an alkali metal or an alkaline earth metal tends to have a normally-on characteristic. Therefore, the concentration of the alkali metal or alkaline earth metal in the oxide semiconductor obtained by SIMS is set to 1 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 ⁇ 10 16 atoms / cm 3 or less.
  • the nitrogen concentration in the oxide semiconductor obtained by SIMS is less than 5 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 , preferably 5 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less, and more preferably 1 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less. , More preferably 5 ⁇ 10 17 atoms / cm 3 or less.
  • hydrogen contained in an oxide semiconductor reacts with oxygen bonded to a metal atom to become water, which may form an oxygen deficiency.
  • oxygen deficiency When hydrogen enters the oxygen deficiency, electrons that are carriers may be generated.
  • a part of hydrogen may be combined with oxygen that is bonded to a metal atom to generate an electron as a carrier. Therefore, a transistor using an oxide semiconductor containing hydrogen tends to have a normally-on characteristic. Therefore, it is preferable that hydrogen in the oxide semiconductor is reduced as much as possible.
  • the hydrogen concentration obtained by SIMS is less than 1 ⁇ 10 20 atoms / cm 3 , preferably less than 1 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 , and more preferably 5 ⁇ 10 18 atoms / cm. Less than 3 , more preferably less than 1 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 .
  • 18A and 18B show the appearance of the head-mounted display 8300.
  • the head-mounted display 8300 has a housing 8301, a display unit 8302, an operation button 8303, and a band-shaped fixture 8304.
  • the operation button 8303 has a function such as a power button. Further, the head-mounted display 8300 may have a button in addition to the operation button 8303.
  • a lens 8305 may be provided between the display unit 8302 and the position of the user's eyes.
  • the lens 8305 allows the user to magnify the display unit 8302, which further enhances the sense of presence.
  • a dial 8306 that changes the position of the lens for diopter adjustment may be provided.
  • a display device can be applied to the display unit 8302. Since the display device of one aspect of the present invention has extremely high definition, even if the display device is magnified using the lens 8305 as shown in FIG. 18C, the pixels are not visually recognized by the user, and a more realistic image can be obtained. Can be displayed.
  • 18A to 18C show an example in which one display unit 8302 is provided. With such a configuration, the number of parts can be reduced.
  • the display unit 8302 can display two images, one for the right eye and the other for the left eye, side by side in the two left and right areas, respectively. This makes it possible to display a stereoscopic image using binocular parallax.
  • one image that can be visually recognized by both eyes may be displayed over the entire area of the display unit 8302. This makes it possible to display a panoramic image over both ends of the field of view, which enhances the sense of reality.
  • the head-mounted display 8300 has a mechanism in which the display unit 8302 changes the curvature of the display unit 8302 to an appropriate value according to the size of the user's head, the position of the eyes, and the like.
  • the user may adjust the curvature of the display unit 8302 by operating the dial 8307 for adjusting the curvature of the display unit 8302.
  • the housing 8301 is provided with a sensor (for example, a camera, a contact sensor, a non-contact sensor, etc.) that detects the size of the user's head or the position of the eyes, and the display unit 8302 is based on the detection data of the sensor. It may have a mechanism for adjusting the curvature of.
  • the dial 8306 may have a function of adjusting the angle of the lens.
  • 18E and 18F show an example including a drive unit 8308 that controls the curvature of the display unit 8302.
  • the drive unit 8308 is fixed to at least a part of the display unit 8302.
  • the drive unit 8308 has a function of deforming the display unit 8302 by deforming or moving a portion fixed to the display unit 8302.
  • FIG. 18E is a schematic view of a user 8310 having a relatively large head size wearing the housing 8301. At this time, the shape of the display unit 8302 is adjusted by the drive unit 8308 so that the curvature is relatively small (the radius of curvature is large).
  • FIG. 18F shows a case where the user 8311, whose head size is smaller than that of the user 8310, is wearing the housing 8301. Further, the user 8311 has a narrower distance between the eyes than the user 8310. At this time, the shape of the display unit 8302 is adjusted by the drive unit 8308 so that the curvature of the display unit 8302 becomes large (the radius of curvature becomes small).
  • the position and shape of the display unit 8302 in FIG. 18E are shown by broken lines.
  • the head-mounted display 8300 has a mechanism for adjusting the curvature of the display unit 8302, so that it is possible to provide an optimum display to various users of all ages.
  • the shaking can be expressed by vibrating the curvature of the display unit 8302.
  • various effects can be produced according to the scene in the content, and a new experience can be provided to the user.
  • interlocking with the vibration module provided in the housing 8301 it is possible to display with a higher sense of presence.
  • the head-mounted display 8300 may have two display units 8302 as shown in FIG. 18D.
  • the user can see one display unit for each eye.
  • a high-resolution image can be displayed even when performing a three-dimensional display using parallax or the like.
  • the display unit 8302 is curved in an arc shape centered substantially on the user's eyes.
  • the distance from the user's eyes to the display surface of the display unit becomes constant, so that the user can see a more natural image.
  • the user's eyes are positioned in the normal direction of the display surface of the display unit, so that the user's eyes are substantially located. Since the influence can be ignored, a more realistic image can be displayed.
  • the display module 6000 shown in FIG. 19A has a display device 6006 to which an FPC 6005 is connected, a frame 6009, a printed circuit board 6010, and a battery 6011 between the upper cover 6001 and the lower cover 6002.
  • a display device manufactured by using one aspect of the present invention can be used for the display device 6006.
  • the display device 6006 it is possible to realize a display module having extremely low power consumption.
  • the shape and dimensions of the upper cover 6001 and the lower cover 6002 can be appropriately changed according to the size of the display device 6006.
  • the display device 6006 may have a function as a touch panel.
  • the frame 6009 may have a protective function of the display device 6006, a function of blocking electromagnetic waves generated by the operation of the printed circuit board 6010, a function of a heat sink, and the like.
  • the printed circuit board 6010 has a power supply circuit, a signal processing circuit for outputting a video signal and a clock signal, a battery control circuit, and the like.
  • FIG. 19B is a schematic cross-sectional view of a display module 6000 including an optical touch sensor.
  • the display module 6000 has a light emitting unit 6015 and a light receiving unit 6016 provided on the printed circuit board 6010. Further, the area surrounded by the upper cover 6001 and the lower cover 6002 has a pair of light guides (light guide 6017a, light guide 6017b).
  • the display device 6006 is provided so as to overlap the printed circuit board 6010 and the battery 6011 with the frame 6009 in between.
  • the display device 6006 and the frame 6009 are fixed to the light guide unit 6017a and the light guide unit 6017b.
  • the light 6018 emitted from the light emitting unit 6015 passes through the upper part of the display device 6006 by the light guide unit 6017a, passes through the light guide unit 6017b, and reaches the light receiving unit 6016.
  • the touch operation can be detected by blocking the light 6018 by a detected object such as a finger or a stylus.
  • a plurality of light emitting units 6015 are provided, for example, along two adjacent sides of the display device 6006.
  • a plurality of light receiving units 6016 are provided at positions facing the light emitting unit 6015. As a result, it is possible to acquire information on the position where the touch operation is performed.
  • the light emitting unit 6015 can use a light source such as an LED element, and it is particularly preferable to use a light source that emits infrared rays.
  • a light source such as an LED element
  • a photoelectric element that receives the light emitted by the light emitting unit 6015 and converts it into an electric signal can be used.
  • a photodiode capable of receiving infrared rays can be used.
  • the light emitting unit 6015 and the light receiving unit 6016 can be arranged under the display device 6006 by the light guide unit 6017a and the light receiving unit 6017b that transmit the light 6018, and the external light reaches the light receiving unit 6016 and the touch sensor. Can be suppressed from malfunctioning. In particular, if a resin that absorbs visible light and transmits infrared rays is used, the malfunction of the touch sensor can be suppressed more effectively.
  • the electronic device 6500 shown in FIG. 20A is a portable information terminal that can be used as a smartphone.
  • the electronic device 6500 has a housing 6501, a display unit 6502, a power button 6503, a button 6504, a speaker 6505, a microphone 6506, a camera 6507, a light source 6508, and the like.
  • the display unit 6502 has a touch panel function.
  • a display device can be applied to the display unit 6502.
  • FIG. 20B is a schematic cross-sectional view including the end portion of the housing 6501 on the microphone 6506 side.
  • a translucent protective member 6510 is provided on the display surface side of the housing 6501, and a display panel 6511, an optical member 6512, a touch sensor panel 6513, and a print are provided in a space surrounded by the housing 6501 and the protective member 6510.
  • a substrate 6517, a battery 6518, and the like are arranged.
  • the display panel 6511, the optical member 6512, and the touch sensor panel 6513 are fixed to the protective member 6510 by an adhesive layer (not shown).
  • the FPC 6515 is connected to the folded portion.
  • the IC6516 is mounted on the FPC6515. Further, the FPC 6515 is connected to a terminal provided on the printed circuit board 6517.
  • a flexible display panel can be applied to the display panel 6511. Therefore, an extremely lightweight electronic device can be realized. Further, since the display panel 6511 is extremely thin, it is possible to mount a large-capacity battery 6518 while suppressing the thickness of the electronic device. Further, by folding back a part of the display panel 6511 and arranging the connection portion with the FPC 6515 on the back side of the pixel portion, an electronic device having a narrow frame can be realized.
  • the electronic device exemplified below is provided with a display device according to one aspect of the present invention in the display unit. Therefore, it is an electronic device that realizes high resolution. In addition, it is possible to make an electronic device that has both high resolution and a large screen.
  • One aspect of the present invention includes a display device and at least one of an antenna, a battery, a housing, a camera, a speaker, a microphone, a touch sensor, and an operation button.
  • the electronic device of one aspect of the present invention may have a secondary battery, and it is preferable that the secondary battery can be charged by using non-contact power transmission.
  • the secondary battery examples include a lithium ion secondary battery such as a lithium polymer battery (lithium ion polymer battery) using a gel-like electrolyte, a nickel hydrogen battery, a nicad battery, an organic radical battery, a lead storage battery, an air secondary battery, and nickel.
  • a lithium ion secondary battery such as a lithium polymer battery (lithium ion polymer battery) using a gel-like electrolyte, a nickel hydrogen battery, a nicad battery, an organic radical battery, a lead storage battery, an air secondary battery, and nickel.
  • Examples include zinc batteries and silver-zinc batteries.
  • the electronic device of one aspect of the present invention may have an antenna.
  • the display unit can display images, information, and the like.
  • the antenna may be used for non-contact power transmission.
  • An image having a resolution of, for example, full high-definition, 4K2K, 8K4K, 16K8K, or higher can be displayed on the display unit of the electronic device of one aspect of the present invention.
  • Electronic devices include, for example, electronic devices with relatively large screens such as television devices, notebook personal computers, monitor devices, digital signage, pachinko machines, and game machines, as well as digital cameras, digital video cameras, and digital photos. Examples include frames, mobile phones, portable game machines, mobile information terminals, sound reproduction devices, and the like.
  • An electronic device to which one aspect of the present invention is applied can be incorporated along a flat surface or a curved surface of an inner wall or an outer wall of a building such as a house or a building, or an interior or exterior of an automobile or the like.
  • FIG. 21A is a diagram showing the appearance of the camera 8000 with the finder 8100 attached.
  • the camera 8000 has a housing 8001, a display unit 8002, an operation button 8003, a shutter button 8004, and the like.
  • a detachable lens 8006 is attached to the camera 8000.
  • the lens 8006 and the housing may be integrated.
  • the camera 8000 can take an image by pressing the shutter button 8004 or touching the display unit 8002 that functions as a touch panel.
  • the housing 8001 has a mount having electrodes, and can be connected to a finder 8100, a strobe device, or the like.
  • the finder 8100 has a housing 8101, a display unit 8102, a button 8103, and the like.
  • the housing 8101 is attached to the camera 8000 by a mount that engages with the mount of the camera 8000.
  • the finder 8100 can display an image or the like received from the camera 8000 on the display unit 8102.
  • Button 8103 has a function as a power button or the like.
  • the display device of one aspect of the present invention can be applied to the display unit 8002 of the camera 8000 and the display unit 8102 of the finder 8100.
  • the camera may be a camera 8000 with a built-in finder.
  • FIG. 21B is a diagram showing the appearance of an information terminal 5900, which is an example of a wearable terminal.
  • the information terminal 5900 has a housing 5901, a display unit 5902, an operation button 5903, an operator 5904, a band 5905, and the like.
  • the wearable terminal can display an image with high display quality on the display unit 5902.
  • FIG. 21C is a diagram showing the appearance of a portable game machine 5200, which is an example of a game machine.
  • the portable game machine 5200 has a housing 5201, a display unit 5202, a button 5203, and the like.
  • the video of the portable game machine 5200 can be output by a display device such as a television device, a personal computer display, a game display, or a head mount display.
  • a display device such as a television device, a personal computer display, a game display, or a head mount display.
  • an image with high display quality can be displayed on the display unit 5202.
  • a portable game machine 5200 with low power consumption can be realized. Further, since the heat generation from the circuit can be reduced due to the low power consumption, the influence of the heat generation on the circuit itself, the peripheral circuit, and the module can be reduced.
  • FIG. 22A is a diagram showing the appearance of the head-mounted display 8200.
  • the head-mounted display 8200 has a mounting unit 8201, a lens 8202, a main body 8203, a display unit 8204, a cable 8205, and the like. Further, the battery 8206 is built in the mounting portion 8201.
  • the cable 8205 supplies power from the battery 8206 to the main body 8203.
  • the main body 8203 is provided with a wireless receiver or the like, and the received video information can be displayed on the display unit 8204. Further, the main body 8203 is provided with a camera, and information on the movement of the user's eyeball or eyelid can be used as an input means.
  • the mounting portion 8201 may be provided with a plurality of electrodes capable of detecting the current flowing with the movement of the user's eyeball at a position touching the user, and may have a function of recognizing the line of sight. Further, it may have a function of monitoring the pulse of the user by the current flowing through the electrode. Further, the mounting unit 8201 may have various sensors such as a temperature sensor, a pressure sensor, and an acceleration sensor, and may have a function of displaying the biometric information of the user on the display unit 8204 and the movement of the user's head. At the same time, it may have a function of changing the image displayed on the display unit 8204.
  • a display device can be applied to the display unit 8204.
  • the head-mounted display 8300 has a housing 8301, a display unit 8302, a band-shaped fixture 8304, and a pair of lenses 8305.
  • the user can visually recognize the display of the display unit 8302 through the lens 8305. It is preferable to arrange the display unit 8302 in a curved manner because the user can feel a high sense of presence. Further, by visually recognizing another image displayed in a different area of the display unit 8302 through the lens 8305, three-dimensional display using parallax or the like can be performed.
  • the configuration is not limited to the configuration in which one display unit 8302 is provided, and two display units 8302 may be provided and one display unit may be arranged for one eye of the user.
  • the display device of one aspect of the present invention can be applied to the display unit 8302. Since the display device having the semiconductor device of one aspect of the present invention has extremely high definition, even if the display device is magnified by using the lens 8305 as shown in FIG. 22D, the pixels are not visually recognized by the user, and the feeling of reality is increased. It is possible to display high-quality images.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

表示品位が高い表示装置の作製方法を提供する。 第１乃至第３絶縁体、第１、第２導電体、及び第１、第２ＥＬ層を有する表示装置の作製方法である。第１絶縁体上に第１導電体を形成し、第１絶縁体上と第１導電体上に第２絶縁体を形成する。また、第２絶縁体に、第１導電体に達する第１開口部を形成する。第２絶縁体上と第１開口部の底面上に犠牲層を形成し、犠牲層上にレジストを塗布する。また、レジストに対して露光・現像を行って、第１導電体に重畳する領域に、犠牲層に達する第２開口部を形成する。第２開口部の底面の領域において、第３開口部を形成し、レジスト上、犠牲層上、及び第１導電体上に第１ＥＬ層を形成する。その後、レジストと犠牲層を除去することで、レジスト上と犠牲層上の第１ＥＬ層を除去する。第１ＥＬ層上と第２絶縁体上に第２ＥＬ層を形成し、第２ＥＬ層上に、第２導電体と第３絶縁体を順に形成する。

Description

表示装置、電子機器、及び表示装置の作製方法
　本発明の一態様は、表示装置、電子機器、及び表示装置の作製方法に関する。
　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技術分野は、物、駆動方法、又は、製造方法に関するものである。又は、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）に関するものである。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、液晶表示装置、発光装置、蓄電装置、撮像装置、記憶装置、信号処理装置、プロセッサ、電子機器、システム、それらの駆動方法、それらの製造方法、又はそれらの検査方法を一例として挙げることができる。
　ＶＲ（仮想現実）、ＡＲ（拡張現実）などのＸＲ向けに適用可能な表示装置が求められている。具体的には、例えば、現実感、及び没入感を高めるために、当該表示装置としては、精細度の高いこと、色再現性の高いことなどが望まれている。
　当該表示装置に適用可能なものとしては、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光デバイスを備える表示装置などが挙げられる。また、特許文献１には、有機ＥＬが含まれる発光デバイスを備えた、高画素数、高精細の表示装置が開示されている。
国際公開第２０１９／２２０２７８号
　上記のとおり、ＸＲ向けの機器としては、表示品位が高い表示装置が求められている。また、ＸＲ向けの表示装置としては、例えば、眼鏡型の筐体、ゴーグル型の筐体に備える必要があるため、表示装置のサイズを概ね２インチ以下、１インチ以下などに小さくする必要がある。
　一方で、ＸＲ向けの機器に備える表示装置としては、現実感、及び没入感を高めるためには、解像度を大きくする必要がある。この場合、例えば、定められたサイズにおいて、画素間、配線間などのピッチ幅を小さくする、画素のサイズを小さくする、などの設計を行うことで、当該サイズの中に設ける画素の数を増やすことができる。但し、表示装置として、有機ＥＬを用いた発光デバイスを含む表示装置を考えた場合、画素のサイズが小さくなると、画素毎に異なる色の有機ＥＬの発光層の形成が困難となり、当該表示装置の作製工程が限定される場合がある。
　本発明の一態様は、解像度が高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、消費電力が低い表示装置の作製方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、サイズの小さい表示装置の作製方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、新規の表示装置の作製方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、高解像度、低消費電力、小面積の少なくとも一を満たす表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、前述した表示装置を有する電子機器を提供することを課題の一とする。
　なお本発明の一態様の課題は、上記列挙した課題に限定されない。上記列挙した課題は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお他の課題は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない課題である。本項目で言及していない課題は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した課題、及び他の課題のうち、少なくとも一つの課題を解決するものである。なお、本発明の一態様は、上記列挙した課題、及び他の課題の全てを解決する必要はない。
（１）
　本発明の一態様は、第１絶縁体と、第２絶縁体と、第３絶縁体と、第１導電体と、第２導電体と、第１ＥＬ層と、第２ＥＬ層と、を有する表示装置の作製方法である。表示装置の作製方法は、第１ステップ乃至第１２ステップを有する。第１ステップは、第１絶縁体上に第１導電体が形成されるステップを有する。第２ステップは、第１絶縁体上と、第１導電体上と、に第２絶縁体が形成されるステップを有する。第３ステップは、第２絶縁体の、第２絶縁体が第１導電体と重畳する領域において、第１導電体に達する第１開口部が形成されるステップを有する。第４ステップは、第２絶縁体上と、第１開口部の底面に位置する第１導電体上と、に犠牲層が形成されるステップを有する。第５ステップは、犠牲層上にフォトレジストが塗布されるステップを有する。第６ステップは、フォトレジストに対して、露光、及び現像が行われ、フォトレジストの第１導電体に重畳する領域に、犠牲層に達する、逆テーパ構造の第２開口部が形成されるステップを有する。第７ステップは、第２開口部の底面に位置する犠牲層の、第１開口部に重畳する領域と、第２絶縁体に重畳する領域と、において、第１開口部の底面に位置する第１導電体と、第２絶縁体と、に達する第３開口部が形成されるステップを有する。第８ステップは、フォトレジスト上と、犠牲層上と、第１導電体上と、に第１ＥＬ層が形成されるステップを有する。第９ステップは、フォトレジストと、犠牲層と、フォトレジスト及び犠牲層のそれぞれの上面に形成された第１ＥＬ層が除去される、ステップを有する。第１０ステップは、第１ＥＬ層上と、第２絶縁体上と、に第２ＥＬ層が形成されるステップを有する。第１１ステップは、第２ＥＬ層上に、第２導電体が形成されるステップを有する。第１２ステップは、第２導電体上に、第３絶縁体が形成されるステップを有する。
（２）
　又は、本発明の一態様は、第１絶縁体と、第２絶縁体と、第３絶縁体と、第１導電体と、第２導電体と、第１ＥＬ層と、第２ＥＬ層と、を有し、且つ上記（１）とは異なる表示装置の作製方法である。表示装置の作製方法は、第１ステップ乃至第１２ステップを有する。第１ステップは、第１絶縁体上に第１導電体が形成されるステップを有する。第２ステップは、第１絶縁体上と、第１導電体上と、に第２絶縁体が形成されるステップを有する。第３ステップは、第２絶縁体の、第２絶縁体が第１導電体と重畳する領域において、第１導電体に達する第１開口部が形成されるステップと、第２絶縁体の、第２絶縁体が第１導電体と重畳せず、且つ第１絶縁体と重畳する領域において、第４開口部が形成されるステップと、を有する。第４ステップは、第２絶縁体上と、第１開口部の底面に位置する第１導電体上と、に犠牲層が形成されるステップを有する。第５ステップは、犠牲層上にフォトレジストが塗布されるステップを有する。第６ステップは、フォトレジストに対して、露光、及び現像が行われ、フォトレジストの第１導電体及び第４開口部に重畳する領域に、逆テーパ構造の第２開口部が形成されるステップを有する。第７ステップは、第２開口部の底面に位置する犠牲層の、第１導電体に重畳する領域と、第２絶縁体に重畳する領域と、において、第１開口部の底面に位置する第１導電体と、第２絶縁体と、に達し、かつ側面が第４開口部の底面、及び／又は側面に重畳する第３開口部が形成されるステップを有する。第８ステップは、フォトレジスト上と、犠牲層上と、第１導電体上と、に第１ＥＬ層が形成されるステップを有する。第９ステップは、フォトレジストと、犠牲層と、フォトレジスト及び犠牲層のそれぞれの上面に形成された第１ＥＬ層が除去される、ステップを有する。第１０ステップは、第１ＥＬ層上と、第２絶縁体上と、第４開口部上と、に第２ＥＬ層が形成されるステップを有する。第１１ステップは、第２ＥＬ層上に、第２導電体が形成されるステップを有する。第１２ステップは、第２導電体上に、第３絶縁体が形成されるステップを有する。
（３）
　又は、本発明の一態様は、上記（１）、又は（２）において、第１ＥＬ層が正孔輸送層又は電子輸送層の一方と、発光層と、を有し、第２ＥＬ層が正孔輸送層又は電子輸送層の他方を有する、作製方法としてもよい。
（４）
　又は、本発明の一態様は、上記（１）乃至（３）のいずれか一において、第１３ステップと、第１４ステップと、を有する、表示装置の作製方法としてもよい。特に、第１３ステップは、第３絶縁体上に、樹脂層が形成されるステップを有することが好ましく、第１４ステップは、樹脂層上に、基板が貼り合わされるステップを有することが好ましい。
（５）
　又は、本発明の一態様は、上記（４）において、基板が着色層を有する、作製方法としてもよい。特に、第１４ステップでは、第１ＥＬ層に着色層が重畳する位置で、樹脂層上に、基板が貼り合わされることが好ましい。
（６）
　又は、本発明の一態様は、第１絶縁体と、第２絶縁体と、第３絶縁体と、第１導電体と、第２導電体と、第１ＥＬ層と、第２ＥＬ層と、を有する表示装置である。第１導電体は、第１絶縁体上に位置し、第２絶縁体は、第１絶縁体上と、第１導電体上と、に位置している。また、第２絶縁体は、第２絶縁体が第１導電体と重畳する領域に位置する第１導電体に達する第１開口部と、第２絶縁体が第１導電体と重畳せず、且つ第１絶縁体と重畳する領域に位置する第４開口部と、を有する。また、第１ＥＬ層は、第２絶縁体上と、第１開口部の底面に位置する第１導電体上と、に位置し、第２ＥＬ層は、第１ＥＬ層上と、第２絶縁体上と、第４開口部の底面に位置する第１絶縁体の上方と、に位置している。また、第２導電体は、第２ＥＬ層上に位置し、第３絶縁体は、第２導電体上に位置している。
（７）
　又は、本発明の一態様は、上記（６）において、第１ＥＬ層は、正孔輸送層又は電子輸送層の一方と、発光層と、を有し、第２ＥＬ層は、正孔輸送層又は電子輸送層の他方を有する、構成としてもよい。
（８）
　又は、本発明の一態様は、上記（６）、又は（７）において、樹脂層と、基板と、を有する構成としてもよい。特に、樹脂層は、第３絶縁体上に位置し、基板は、樹脂層上に位置することが好ましい。
（９）
　又は、本発明の一態様は、上記（８）において、基板は、第１ＥＬ層に重畳する位置に着色層を有する構成としてもよい。
（１０）
　又は、本発明の一態様は、上記（６）乃至（９）のいずれか一の表示装置と、筐体と、を有する、電子機器である。
　なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用した装置であり、半導体素子（トランジスタ、ダイオード、フォトダイオード等）を含む回路、同回路を有する装置等をいう。また、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般をいう。例えば、集積回路、集積回路を備えたチップ、及びパッケージにチップを収納した電子部品、のそれぞれは半導体装置の一例である。また、記憶装置、表示装置、発光装置、照明装置及び電子機器等は、それ自体が半導体装置である場合があり、半導体装置を有している場合がある。
　また、本明細書等において、ＸとＹとが接続されていると記載されている場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合と、ＸとＹとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図又は文章に示された接続関係に限定されず、図又は文章に示された接続関係以外のものも、図又は文章に開示されているものとする。Ｘ、Ｙは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層など）であるとする。
　ＸとＹとが電気的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示デバイス、発光デバイス、負荷など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイッチは、導通状態（オン状態）、又は、非導通状態（オフ状態）になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有している。
　ＸとＹとが機能的に接続されている場合の一例としては、ＸとＹとの機能的な接続を可能とする回路（例えば、論理回路（インバータ、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路など）、信号変換回路（デジタルアナログ変換回路、アナログデジタル変換回路、ガンマ補正回路など）、電位レベル変換回路（電源回路（昇圧回路、降圧回路など）、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など）、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路（信号振幅又は電流量などを大きくできる回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）、信号生成回路、記憶回路、制御回路など）が、ＸとＹとの間に１個以上接続されることが可能である。なお、一例として、ＸとＹとの間に別の回路を挟んでいても、Ｘから出力された信号がＹへ伝達される場合は、ＸとＹとは機能的に接続されているものとする。
　なお、ＸとＹとが電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合）と、ＸとＹとが直接接続されている場合（つまり、ＸとＹとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合）とを含むものとする。
　また、例えば、「ＸとＹとトランジスタのソース（又は第１の端子など）とドレイン（又は第２の端子など）とは、互いに電気的に接続されており、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙの順序で電気的に接続されている。」と表現することができる。又は、「トランジスタのソース（又は第１の端子など）は、Ｘと電気的に接続され、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）はＹと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙは、この順序で電気的に接続されている」と表現することができる。又は、「Ｘは、トランジスタのソース（又は第１の端子など）とドレイン（又は第２の端子など）とを介して、Ｙと電気的に接続され、Ｘ、トランジスタのソース（又は第１の端子など）、トランジスタのドレイン（又は第２の端子など）、Ｙは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トランジスタのソース（又は第１の端子など）と、ドレイン（又は第２の端子など）とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、Ｘ、Ｙは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
　なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されている場合であっても、１つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
　また、本明細書等において、「抵抗素子」とは、例えば、０Ωよりも高い抵抗値を有する回路素子、０Ωよりも高い抵抗値を有する配線などとすることができる。そのため、本明細書等において、「抵抗素子」は、抵抗値を有する配線、ソース−ドレイン間に電流が流れるトランジスタ、ダイオード、コイルなどを含むものとする。そのため、「抵抗素子」という用語は、「抵抗」、「負荷」、「抵抗値を有する領域」などの用語に言い換えることができる場合がある。逆に「抵抗」、「負荷」、「抵抗値を有する領域」という用語は、「抵抗素子」などの用語に言い換えることができる場合がある。抵抗値としては、例えば、好ましくは１ｍΩ以上１０Ω以下、より好ましくは５ｍΩ以上５Ω以下、更に好ましくは１０ｍΩ以上１Ω以下とすることができる。また、例えば、１Ω以上１×１０９Ω以下としてもよい。
　また、本明細書等において、「容量素子」とは、例えば、０Ｆよりも高い静電容量の値を有する回路素子、０Ｆよりも高い静電容量の値を有する配線の領域、寄生容量、トランジスタのゲート容量などとすることができる。また、「容量素子」、「寄生容量」、「ゲート容量」などという用語は、「容量」などの用語に言い換えることができる場合がある。逆に、「容量」という用語は、「容量素子」、「寄生容量」、「ゲート容量」などの用語に言い換えることができる場合がある。また、「容量」の「一対の電極」という用語は、「一対の導電体」、「一対の導電領域」、「一対の領域」などに言い換えることができる。なお、静電容量の値としては、例えば、０．０５ｆＦ以上１０ｐＦ以下とすることができる。また、例えば、１ｐＦ以上１０μＦ以下としてもよい。
　また、本明細書等において、トランジスタは、ゲート、ソース、及びドレインと呼ばれる３つの端子を有する。ゲートは、トランジスタの導通状態を制御する制御端子である。ソース又はドレインとして機能する２つの端子は、トランジスタの入出力端子である。２つの入出力端子は、トランジスタの導電型（ｎチャネル型、ｐチャネル型）及びトランジスタの３つの端子に与えられる電位の高低によって、一方がソースとなり他方がドレインとなる。このため、本明細書等においては、ソース及びドレインの用語は、互いに言い換えることができる場合がある。また、本明細書等では、トランジスタの接続関係を説明する際、「ソース又はドレインの一方」（又は第１電極、又は第１端子）、「ソース又はドレインの他方」（又は第２電極、又は第２端子）という表記を用いる。なお、トランジスタの構造によっては、上述した３つの端子に加えて、バックゲートを有する場合がある。この場合、本明細書等において、トランジスタのゲート又はバックゲートの一方を第１ゲートと呼称し、トランジスタのゲート又はバックゲートの他方を第２ゲートと呼称することがある。更に、同じトランジスタにおいて、「ゲート」と「バックゲート」の用語は互いに入れ換えることができる場合がある。また、トランジスタが、３以上のゲートを有する場合は、本明細書等においては、それぞれのゲートを第１ゲート、第２ゲート、第３ゲートなどと呼称することがある。
　例えば、本明細書等において、トランジスタの一例としては、ゲート電極が２個以上のマルチゲート構造のトランジスタを用いることができる。マルチゲート構造にすると、チャネル形成領域が直列に接続されるため、複数のトランジスタが直列に接続された構造となる。よって、マルチゲート構造により、オフ電流の低減、トランジスタの耐圧向上（信頼性の向上）を図ることができる。または、マルチゲート構造により、飽和領域で動作する時に、ドレインとソースとの間の電圧が変化しても、ドレインとソースとの間の電流があまり変化せず、傾きがフラットである電圧・電流特性を得ることができる。傾きがフラットである電圧・電流特性を利用すると、理想的な電流源回路、又は非常に高い抵抗値をもつ能動負荷を実現することができる。その結果、特性のよい差動回路又はカレントミラー回路などを実現することができる。
　また、回路図上では、単一の回路素子が図示されている場合でも、当該回路素子が複数の回路素子を有する場合がある。例えば、回路図上に１個の抵抗が記載されている場合は、２個以上の抵抗が直列に電気的に接続されている場合を含むものとする。また、例えば、回路図上に１個の容量が記載されている場合は、２個以上の容量が並列に電気的に接続されている場合を含むものとする。また、例えば、回路図上に１個のトランジスタが記載されている場合は、２個以上のトランジスタが直列に電気的に接続され、かつそれぞれのトランジスタのゲート同士が電気的に接続されている場合を含むものとする。また、同様に、例えば、回路図上に１個のスイッチが記載されている場合は、当該スイッチが２個以上のトランジスタを有し、２個以上のトランジスタが直列、又は並列に電気的に接続され、それぞれのトランジスタのゲート同士が電気的に接続されている場合を含むものとする。
　また、本明細書等において、ノードは、回路構成、デバイス構造等に応じて、端子、配線、電極、導電層、導電体、不純物領域等と言い換えることが可能である。また、端子、配線等をノードと言い換えることが可能である。
　また、本明細書等において、「電圧」と「電位」は、適宜言い換えることができる。「電圧」は、基準となる電位からの電位差のことであり、例えば基準となる電位をグラウンド電位（接地電位）とすると、「電圧」を「電位」に言い換えることができる。なお、グラウンド電位は必ずしも０Ｖを意味するとは限らない。また、電位は相対的なものであり、基準となる電位が変わることによって、配線に与えられる電位、回路などに印加される電位、回路などから出力される電位なども変化する。
　また、本明細書等において、「高レベル電位」、「低レベル電位」という用語は、特定の電位を意味するものではない。例えば、２本の配線において、両方とも「高レベル電位を供給する配線として機能する」と記載されていた場合、両方の配線が与えるそれぞれの高レベル電位は、互いに等しくなくてもよい。また、同様に、２本の配線において、両方とも「低レベル電位を供給する配線として機能する」と記載されていた場合、両方の配線が与えるそれぞれの低レベル電位は、互いに等しくなくてもよい。
「電流」とは、電荷の移動現象（電気伝導）のことであり、例えば、「正の荷電体の電気伝導が起きている」という記載は、「その逆向きに負の荷電体の電気伝導が起きている」と換言することができる。そのため、本明細書等において、「電流」とは、特に断らない限り、キャリアの移動に伴う電荷の移動現象（電気伝導）をいうものとする。ここでいうキャリアとは、電子、正孔、アニオン、カチオン、錯イオン等が挙げられ、電流の流れる系（例えば、半導体、金属、電解液、真空中など）によってキャリアが異なる。また、配線等における「電流の向き」は、正電荷となるキャリアが移動する方向とし、正の電流量で記載する。換言すると、負電荷となるキャリアが移動する方向は、電流の向きと逆の方向となり、負の電流量で表現される。そのため、本明細書等において、電流の正負（又は電流の向き）について断りがない場合、「素子Ａから素子Ｂに電流が流れる」等の記載は「素子Ｂから素子Ａに電流が流れる」等に言い換えることができるものとする。また、「素子Ａに電流が入力される」等の記載は「素子Ａから電流が出力される」等に言い換えることができるものとする。
　また、本明細書等において、「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものである。従って、構成要素の数を限定するものではない。また、構成要素の順序を限定するものではない。例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第１」に言及された構成要素が、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において「第２」に言及された構成要素とすることもありうる。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第１」に言及された構成要素を、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において省略することもありうる。
　また、本明細書等において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている場合がある。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書等で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。例えば、「導電体の上面に位置する絶縁体」の表現では、示している図面の向きを１８０度回転することによって、「導電体の下面に位置する絶縁体」と言い換えることができる。
　また、「上」、又は「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上又は直下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「絶縁層Ａ上の電極Ｂ」の表現であれば、絶縁層Ａの上に電極Ｂが直接接して形成されている必要はなく、絶縁層Ａと電極Ｂとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
　また、本明細書等において、「膜」、「層」などの語句は、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。又は、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。又は、場合によっては、又は、状況に応じて、「膜」、「層」などの語句を使わずに、別の用語に入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」又は「導電膜」という用語を、「導電体」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、例えば、「絶縁層」、「絶縁膜」という用語を、「絶縁体」という用語に変更することが可能な場合がある。
　また、本明細書等において「電極」、「配線」、「端子」などの用語は、これらの構成要素を機能的に限定するものではない。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。さらに、「電極」、又は「配線」の用語は、複数の「電極」又は「配線」が一体となって形成されている場合なども含む。また、例えば、「端子」は「配線」又は、「電極」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。更に、「端子」の用語は、複数の「電極」、「配線」、「端子」などが一体となって形成されている場合なども含む。そのため、例えば、「電極」は「配線」又は「端子」の一部とすることができ、また、例えば、「端子」は「配線」又は「電極」の一部とすることができる。また、「電極」、「配線」、「端子」などの用語は、場合によって、「領域」などの用語に置き換える場合がある。
　また、本明細書等において、「配線」、「信号線」、「電源線」などの用語は、場合によっては、又は、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、「配線」という用語を、「信号線」という用語に変更することが可能な場合がある。また、例えば、「配線」という用語を、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号線」、「電源線」などの用語を、「配線」という用語に変更することが可能な場合がある。「電源線」などの用語は、「信号線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で「信号線」などの用語は、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、配線に印加されている「電位」という用語を、場合によっては、又は、状況に応じて、「信号」などという用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号」などの用語は、「電位」という用語に変更することが可能な場合がある。
　本明細書等において、半導体の不純物とは、例えば、半導体層を構成する主成分以外をいう。例えば、濃度が０．１原子％未満の元素は不純物である。不純物が含まれることにより、例えば、半導体の欠陥準位密度が高くなること、キャリア移動度が低下すること、結晶性が低下すること、などが起こる場合がある。半導体が酸化物半導体である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１４族元素、第１５族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、例えば、水素（水にも含まれる）、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などがある。具体的には、半導体がシリコン層である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第１族元素、第２族元素、第１３族元素、第１５族元素など（但し、酸素、水素は含まない）がある。
　本明細書等において、スイッチとは、導通状態（オン状態）、又は、非導通状態（オフ状態）になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有するものをいう。又は、スイッチとは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有するものをいう。そのため、スイッチは、制御端子とは別に、電流を流す端子を２つ、又は３つ以上有する場合がある。一例としては、電気的なスイッチ、機械的なスイッチなどを用いることができる。つまり、スイッチは、電流を制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。
　電気的なスイッチの一例としては、トランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタなど）、ダイオード（例えば、ＰＮダイオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｍｅｔａｌ）ダイオード、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど）、又はこれらを組み合わせた論理回路などがある。なお、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、トランジスタの「導通状態」とは、例えば、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に短絡されているとみなせる状態、ソース電極とドレイン電極との間に電流を流すことができる状態をいう。また、トランジスタの「非導通状態」とは、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に遮断されているとみなせる状態をいう。なおトランジスタを単なるスイッチとして動作させる場合には、トランジスタの極性（導電型）は特に限定されない。
　機械的なスイッチの一例としては、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システムズ）技術を用いたスイッチがある。そのスイッチは、機械的に動かすことが可能な電極を有し、その電極が動くことによって、導通と非導通とを制御して動作する。
　また、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）を用いて作製されるデバイスをＭＭ（メタルマスク）構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭを用いることなく作製されるデバイスをＭＭＬ（メタルマスクレス）構造のデバイスと呼称する場合がある。
　なお、本明細書等において、各色の発光デバイス（ここでは青（Ｂ）、緑（Ｇ）、及び赤（Ｒ））で、発光層を作り分ける、または発光層を塗り分ける構造をＳＢＳ（Ｓｉｄｅ　Ｂｙ　Ｓｉｄｅ）構造と呼ぶ場合がある。また、本明細書等において、白色光を発することのできる発光デバイスを白色発光デバイスと呼ぶ場合がある。なお、白色発光デバイスは、着色層（たとえば、カラーフィルタ）と組み合わせることで、フルカラー表示の表示装置とすることができる。
　また、発光デバイスは、シングル構造と、タンデム構造とに大別することができる。シングル構造のデバイスは、一対の電極間に１つの発光ユニットを有し、当該発光ユニットは、１以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、２以上の発光層の各々の発光が補色の関係となるような発光層を選択すればよい。例えば、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光デバイス全体として白色発光する構成を得ることができる。また、発光層を３つ以上有する発光デバイスの場合も同様である。
　タンデム構造のデバイスは、一対の電極間に２以上の複数の発光ユニットを有し、各発光ユニットは、１以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、複数の発光ユニットの発光層からの光を合わせて白色発光が得られる構成とすればよい。なお、白色発光が得られる構成については、シングル構造の構成と同様である。なお、タンデム構造のデバイスにおいて、複数の発光ユニットの間には、電荷発生層などの中間層を設けると好適である。
　また、上述の白色発光デバイス（シングル構造またはタンデム構造）と、ＳＢＳ構造の発光デバイスと、を比較した場合、ＳＢＳ構造の発光デバイスは、白色発光デバイスよりも消費電力を低くすることができる。消費電力を低く抑えたい場合は、ＳＢＳ構造の発光デバイスを用いると好適である。一方で、白色発光デバイスは、製造プロセスがＳＢＳ構造の発光デバイスよりも簡単であるため、製造コストを低くすることができる、又は製造歩留まりを高くすることができるため、好適である。
　本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「略平行」又は「概略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」又は「概略垂直」とは、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。
　本発明の一態様によって、解像度が高い表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、消費電力が低い表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、サイズの小さい表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、新規の表示装置の作製方法を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、高解像度、低消費電力、小面積の少なくとも一を満たす表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、前述した表示装置を有する電子機器を提供することができる。
　なお本発明の一態様の効果は、上記列挙した効果に限定されない。上記列挙した効果は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお他の効果は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない効果である。本項目で言及していない効果は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した効果、及び他の効果のうち、少なくとも一つの効果を有するものである。従って本発明の一態様は、場合によっては、上記列挙した効果を有さない場合もある。
図１は、表示装置の構成例を示した断面模式図である。
図２Ａ乃至図２Ｃは、発光デバイスの構成例を示した模式図である。
図３は、表示装置の構成例を示した断面模式図である。
図４は、表示装置の構成例を示した断面模式図である。
図５Ａ乃至図５Ｅは、表示装置の作製方法の例を示した断面模式図である。
図６Ａ乃至図６Ｅは、表示装置の作製方法の例を示した断面模式図である。
図７Ａ乃至図７Ｅは、表示装置の作製方法の例を示した断面模式図である。
図８Ａ乃至図８Ｄは、表示装置の作製方法の例を示した断面模式図である。
図９Ａ乃至図９Ｃは、表示装置の構成例を示した断面模式図である。
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、表示装置の構成例を示した断面模式図である。
図１１Ａ、及び図１１Ｂは、表示装置の構成例を示した断面模式図である。
図１２Ａ乃至図１２Ｅは、表示装置の作製方法の例を示した断面模式図である。
図１３Ａ乃至図１３Ｄは、表示装置の作製方法の例を示した断面模式図である。
図１４Ａ、及び図１４Ｂは、表示装置の構成例を示した断面模式図である。
図１５Ａ、及び図１５Ｂは、トランジスタの構成例を示した断面模式図である。
図１６Ａ、及び図１６Ｂは、トランジスタの構成例を示した断面模式図である。
図１７ＡはＩＧＺＯの結晶構造の分類を説明する図であり、図１７Ｂは結晶性ＩＧＺＯのＸＲＤスペクトルを説明する図であり、図１７Ｃは結晶性ＩＧＺＯの極微電子線回折パターンを説明する図である。
図１８Ａ乃至図１８Ｆは、電子機器の構成例を示す図である。
図１９Ａ及び図１９Ｂは、表示モジュールの構成例を示す図である。
図２０Ａ及び図２０Ｂは、電子機器の構成例を示す図である。
図２１Ａ乃至図２１Ｃは、電子機器の構成例を示す図である。
図２２Ａ乃至図２２Ｄは、電子機器の構成例を示す図である。
　本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅ）とは、広い意味での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体（透明酸化物導電体を含む）、酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ又は単にＯＳともいう）などに分類される。例えば、トランジスタのチャネル形成領域に金属酸化物が含まれている場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも１つを有するトランジスタのチャネル形成領域を構成し得る場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）と呼称することができる。また、ＯＳトランジスタと記載する場合においては、金属酸化物又は酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
　また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌ　ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。
　また、本明細書等において、各実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて、本発明の一態様とすることができる。また、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、互いに構成例を適宜組み合わせることが可能である。
　なお、ある一つの実施の形態の中で述べる内容（一部の内容でもよい）は、その実施の形態で述べる別の内容（一部の内容でもよい）と、一つ若しくは複数の別の実施の形態で述べる内容（一部の内容でもよい）との少なくとも一つの内容に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを行うことができる。
　なお、実施の形態の中で述べる内容とは、各々の実施の形態において、様々な図を用いて述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
　なお、ある一つの実施の形態において述べる図（一部でもよい）は、その図の別の部分、その実施の形態において述べる別の図（一部でもよい）と、一つ若しくは複数の別の実施の形態において述べる図（一部でもよい）との少なくとも一つの図に対して、組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることができる。
　本明細書に記載の実施の形態について図面を参照しながら説明している。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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、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、実施の形態の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場合がある。また、斜視図などにおいて、図面の明確性を期すために、一部の構成要素の記載を省略している場合がある。
　本明細書等において、複数の要素に同じ符号を用いる場合、特に、それらを区別する必要があるときには、符号に“＿１”、“［ｎ］”、“［ｍ，ｎ］”等の識別用の符号を付記して記載する場合がある。また、図面等において、符号に“＿１”、“［ｎ］”、“［ｍ，ｎ］”等の識別用の符号を付記している場合、本明細書等において区別する必要が無いときには、識別用の符号を記載しない場合がある。
　また、本明細書の図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、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。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。例えば、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
（実施の形態１）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置、及び表示装置の作製方法について説明する。
＜表示装置の構成例＞
　図１は、本発明の一態様の表示装置の一例を示した断面図である。図１に示す表示装置１００は、一例として、基板１０１上に画素回路、駆動回路などが設けられた構成となっている。
　基板１０１としては、例えば、シリコン又はゲルマニウムを材料とした半導体基板（例えば、単結晶基板）を用いることができる。また、基板１０１としては、半導体基板以外としては、例えば、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｏｎ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、サファイアガラス基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどを用いることができる。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ樹脂、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。なお、表示装置１００の作製工程において熱処理が含まれている場合、基板１０１としては、熱に対して耐性の高い材料を選択することが好ましい。
　なお、本実施の形態では、基板１０１は、シリコンなどを材料として有する半導体基板として説明する。
　表示装置１００は、基板１０１上に、トランジスタ１７０と、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃと、を有する。
　トランジスタ１７０は、基板１０１上に設けられ、素子分離層１７１、導電体１７５、絶縁体１７４、基板１０１の一部からなる半導体領域１７３、ソース領域又はドレイン領域として機能する低抵抗領域１７２ａ、及び低抵抗領域１７２ｂを有する。このため、トランジスタ１７０は、チャネル形成領域にシリコンが含まれているトランジスタ（以後、Ｓｉトランジスタと呼称する）となっている。なお、図１では、トランジスタ１７０のソース領域又はドレイン領域の一方が、後述する導電体１２６を介して、発光デバイス１５０の画素電極（後述する導電体１２１）に電気的に接続されている構成を示しているが、本発明の一態様の半導体装置の電気的な接続構成は、これに限定されない。本発明の一態様の半導体装置は、例えば、トランジスタ１７０のソース又はドレインの他方が、導電体１２６を介して、発光デバイス１５０の画素電極（導電体１２１）に電気的に接続されている構成としてもよく、又は、トランジスタ１７０のゲートが、導電体１２６を介して、発光デバイス１５０の画素電極（後述する導電体１２１）に電気的に接続されている構成としてもよい。
　トランジスタ１７０は、例えば、Ｆｉｎ型にすることによって、実効上のチャネル幅が増大することができ、トランジスタ１７０のオン特性を向上させることができる。また、ゲート電極の電界の寄与を高くすることができるため、トランジスタ１７０のオフ特性を向上させることができる。
　なお、トランジスタ１７０は、ｐチャネル型、あるいはｎチャネル型のいずれでもよい。またはトランジスタ１７０を複数設け、ｐチャネル型、及びｎチャネル型の双方を用いてもよい。
　半導体領域１７３のチャネルが形成される領域、その近傍の領域、ソース領域、又はドレイン領域となる低抵抗領域１７２ａ、及び低抵抗領域１７２ｂなどにおいて、シリコン系半導体などの半導体を含むことが好ましく、単結晶シリコンを含むことが好ましい。又は、Ｇｅ（ゲルマニウム）、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）、ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）、ＧａＡｌＡｓ（ガリウムアルミニウムヒ素）、ＧａＮ（窒化ガリウム）などを有する材料で形成してもよい。結晶格子に応力を与え、格子間隔を変化させることで有効質量を制御したシリコンを用いた構成としてもよい。又は、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ等を用いることで、トランジスタ１７０をＨＥＭＴ（Ｈｉｇｈ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）としてもよい。
　ゲート電極として機能する導電体１７５は、ヒ素、リンなどのｎ型の導電性を付与する元素、もしくはホウ素などのｐ型の導電性を付与する元素を含むシリコンなどの半導体材料、金属材料、合金材料、又は金属酸化物材料などの導電性材料を用いることができる。
　なお、導電体の材料によって仕事関数が決まるため、当該導電体の材料を選択することで、トランジスタのしきい値電圧を調整することができる。具体的には、導電体に窒化チタン、窒化タンタルなどの材料を用いることが好ましい。さらに導電性と埋め込み性を両立するために導電体にタングステン、アルミニウムなどの金属材料を積層として用いることが好ましく、特にタングステンを用いることが耐熱性の点で好ましい。
　素子分離層１７１は、基板１０１上に形成されている複数のトランジスタ同士を分離するために設けられている。素子分離層は、例えば、ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ　Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）法、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ　Ｔｒｅｎｃｈ　Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法、メサ分離法などを用いて形成することができる。
　なお、図１に示すトランジスタ１７０は一例であり、その構造に限定されず、回路構成、駆動方法などに応じて適切なトランジスタを用いればよい。例えば、トランジスタ１７０は、Ｆｉｎ型ではなく、プレーナ型の構造としてもよい。
　図１に示すトランジスタ１７０には絶縁体１１６、絶縁体１１７、及び絶縁体１１１が順に積層されている。
　絶縁体１１６、及び絶縁体１１７として、例えば、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、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなどを用いればよい。
　なお、本明細書中において、酸化窒化シリコンとは、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンとは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。また、本明細書中において、酸化窒化アルミニウムとは、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化アルミニウムとは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
　絶縁体１１７は、絶縁体１１６及び絶縁体１１７に覆われているトランジスタ１７０などによって生じる段差を平坦化する平坦化膜としての機能を有していてもよい。例えば、絶縁体１１７の上面は、平坦性を高めるために化学機械研磨（ＣＭＰ）法等を用いた平坦化処理により平坦化されていてもよい。
　また、絶縁体１１１には、基板１０１、又はトランジスタ１７０などから、絶縁体１１１より上方の領域に、水、水素、不純物などが拡散しないようなバリア絶縁膜を用いることが好ましい。したがって、絶縁体１１１は、水素原子、水素分子、水分子などの不純物の拡散を抑制する機能を有する（上記不純物が透過しにくい）絶縁性材料を用いることが好ましい。また、状況によっては、絶縁体１１１は、窒素原子、窒素分子、酸化窒素分子（Ｎ２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ２など）、銅原子などの不純物の拡散を抑制する機能を有する（上記酸素が透過しにくい）絶縁性材料を用いることが好ましい。または、酸素（例えば、酸素原子、酸素分子などの少なくとも一）の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。
　なお、本明細書において、バリア絶縁膜とは、バリア性を有する絶縁膜のことを指す。本明細書において、バリア性とは、対応する物質の拡散を抑制する機能（透過性が低いともいう）とする。または、対応する物質を、捕獲、および固着する（ゲッタリングともいう）機能とする。
　絶縁体１１１としては、水、水素などの不純物、および酸素の拡散を抑制する機能を有する絶縁体を用いることが好ましく、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、インジウムガリウム亜鉛酸化物、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンなどを用いることができる。例えば、絶縁体１１１として、より水素バリア性が高い、窒化シリコンなどを用いることが好ましい。また、例えば、絶縁体１１１として、水素を捕獲および水素を固着する機能が高い、酸化アルミニウムまたは酸化マグネシウムなどを用いることが好ましい。
　水素の脱離量は、例えば、昇温脱離ガス分析法（ＴＤＳ）などを用いて分析することができる。例えば、絶縁体１１１の水素の脱離量は、ＴＤＳ分析において、膜の表面温度が５０℃から５００℃の範囲において、水素原子に換算した脱離量が、絶縁体１１１の面積当たりに換算して、１０×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下、好ましくは５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下であればよい。
　また、絶縁体１１１は、平坦性が高い膜とすることが好ましい。この場合、絶縁体１１１としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミドなどの有機材料を適用することができる。
　なお、絶縁体１１１は、絶縁体１１７よりも誘電率が低いことが好ましい。例えば、絶縁体１１１の比誘電率は４未満が好ましく、３未満がより好ましい。また例えば、絶縁体１１１の比誘電率は、絶縁体１１７の比誘電率の０．７倍以下が好ましく、０．６倍以下がより好ましい。誘電率が低い材料を層間膜とすることで、配線間に生じる寄生容量を低減することができる。
　また、絶縁体１１６、絶縁体１１７、及び絶縁体１１１には、絶縁体１１１より上方に設けられている発光デバイスなどと接続する導電体１２６等が埋め込まれている。なお、導電体１２６は、プラグ又は配線としての機能を有する。また、プラグ又は配線としての機能を有する導電体は、複数の構造をまとめて同一の符号を付与する場合がある。また、本明細書等において、配線と、配線と接続するプラグとが一体物であってもよい。すなわち、導電体の一部が配線として機能する場合、及び導電体の一部がプラグとして機能する場合もある。
　各プラグ、及び配線（導電体１２６等）の材料としては、金属材料、合金材料、金属窒化物材料、又は金属酸化物材料などの導電性材料を、単層又は積層して用いることができる。耐熱性と導電性を両立するタングステン、モリブデンなどの高融点材料を用いることが好ましく、タングステンを用いることが好ましい。又は、アルミニウム、銅などの低抵抗導電性材料で形成することが好ましい。低抵抗導電性材料を用いることで配線抵抗を低くすることができる。
　なお、絶縁体１１７よりも上層で、かつ絶縁体１１１よりも下層には、例えば、配線層を設けてもよい（図示しない）。
　図１において、絶縁体１１１よりも上方には、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃが設けられている。以下では、図１に示している、絶縁体１１１よりも上方に設けられている発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃの構成例について説明する。
　なお、本明細書等において、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃのそれぞれを区別しない場合は、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃをまとめて発光デバイス１５０として説明する場合がある。同様に、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃをまとめて導電体１２１と記載する場合があり、また、ＥＬ層１４１ａ乃至ＥＬ層１４１ｃをまとめてＥＬ層１４１と記載する場合がある。
　絶縁体１１１上には、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃのそれぞれの画素電極として機能する導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃが設けられている。なお、図１では、絶縁体１１１上の一部には、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃが設けられていない領域が存在する。
　絶縁体１１１上、及び導電体１２１ａ上には、絶縁体１１２が設けられている。なお、図１では、導電体１２１ａ上、導電体１２１ｂ上、及び導電体１２１ｃ上の一部には、絶縁体１１２が設けられていない領域が存在する。
　絶縁体１１２上、及び導電体１２１ａ上には、ＥＬ層１４１ａが設けられている。また、絶縁体１１２上、及び導電体１２１ｂ上には、ＥＬ層１４１ｂが設けられている。また、絶縁体１１２上、及び導電体１２１ｃ上には、ＥＬ層１４１ｃが設けられている。なお、図１では、絶縁体１１２上の一部には、ＥＬ層１４１ａ乃至ＥＬ層１４１ｃが設けられていない領域が存在する。
　ところで、ＥＬ層１４１ａ乃至ＥＬ層１４１ｃのそれぞれは、異なる色の発光を呈する発光層を有することが好ましい。例えば、ＥＬ層１４１ａは、青色（Ｂ）の発光を呈する発光層を有し、ＥＬ層１４１ｂは、緑色（Ｇ）の発光を呈する発光層を有し、ＥＬ層１４１ｃは、赤色（Ｒ）の発光を呈する発光層を有することができる。このように、複数の画素電極（導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃ）上に色毎に異なる発光層を形成する構造を、本明細書等では、ＳＢＳ（Ｓｉｄｅ　Ｂｙ　Ｓｉｄｅ）構造と呼称する。
　なお、ＥＬ層１４１ａ乃至ＥＬ層１４１ｃのそれぞれに含まれる発光層が発光する色の組み合わせは、上記に限定されず、例えば、シアン、マゼンタ、黄などの色も用いてもよい。また、上記では、３色の例を示したが、表示装置１００に含まれる発光デバイス１５０が発光する色の数は、２色としてもよいし、４色以上としてもよい。
　ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、及びＥＬ層１４１ｃは、それぞれ発光性の有機化合物を含む層（発光層）のほかに、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、及び正孔輸送層のうち、一以上を有していてもよい。
　例えば、図１における発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃとしては、図２Ａに示す発光デバイス１５０のように、層４４２０、発光層４４１１、層４４３０などの複数の層で構成することができる。また、図１では、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、及びＥＬ層１４１ｃのそれぞれとしては、発光層４４１１、層４４３０を有する構成とすることができる。
　層４４２０は、例えば電子注入性の高い物質を含む層（電子注入層）および電子輸送性の高い物質を含む層（電子輸送層）などを有することができる。発光層４４１１は、例えば発光性の化合物を有する。層４４３０は、例えば正孔注入性の高い物質を含む層（正孔注入層）および正孔輸送性の高い物質を含む層（正孔輸送層）を有することができる。
　一対の電極間（導電体１２１と後述する導電体１２２）に設けられた層４４２０、発光層４４１１および層４４３０を有する構成は単一の発光ユニットとして機能することができ、本明細書等では図２Ａの構成をシングル構造と呼ぶ。
　なお、図２Ｂに示すように層４４２０と層４４３０との間に複数の発光層（発光層４４１１、発光層４４１２、発光層４４１３）が設けられる構成もシングル構造のバリエーションである。
　また、層４４２０、発光層４４１１、層４４３０などの複数の層を有する積層体を発光ユニットと呼称する場合がある。また、複数の発光ユニットは、中間層（電荷発生層）を介して直列に接続することができる。具体的には、図２Ｃに示すように、複数の発光ユニットである、発光ユニット４４００ａ、発光ユニット４４００ｂが中間層（電荷発生層）４４４０を介して直列に接続することができる。なお、本明細書では、このような構造をタンデム構造と呼ぶ。また、本明細書などでは、タンデム構造を、例えば、スタック構造と言い換える場合がある。なお、発光デバイスをタンデム構造とすることで、高輝度発光が可能な発光デバイスとすることができる。また、発光デバイスをタンデム構造とすることで、発光デバイスの発光効率の向上、発光デバイスの寿命の向上などが見込める。図１の表示装置１００の発光デバイス１５０をタンデム構造とする場合、ＥＬ層１４１としては、例えば、発光ユニット４４００ａの発光層４４１１と層４４３０、中間層４４４０、発光ユニット４４００ｂの層４４２０と発光層４４１２と層４４３０が含まれる構成とすることができる。
　また、白色を表示させる場合、先に記載したＳＢＳ構造は、上述したシングル構造及びタンデム構造よりも消費電力を低くすることができる。そのため、消費電力を低く抑えたい場合は、ＳＢＳ構造を用いると好適である。一方で、シングル構造、及びタンデム構造は、製造プロセスがＳＢＳ構造よりも簡単であるため、製造コストを低くすることができる、または製造歩留まりを高くすることができるため、好適である。
　発光デバイス１５０の発光色は、ＥＬ層１４１を構成する材料によって、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄または白などとすることができる。また、発光デバイス１５０にマイクロキャビティ構造を付与することにより色純度をさらに高めることができる。
　白色の光を発する発光デバイスは、発光層に２種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、２以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるような発光物質を選択すればよい。
　発光層には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質を２以上含むことが好ましい。または、発光物質を２以上有し、それぞれの発光物質の発光は、Ｒ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含むことが好ましい。
　また、図１に示すように、異なる色の発光デバイス間において、２つのＥＬ層の間に隙間が設けられている。このように、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、及びＥＬ層１４１ｃが、互いに接しないように設けられていることが好ましい。これにより、隣接する２つのＥＬ層を介して電流が流れ、意図しない発光が生じること（クロストークともいう）を好適に防ぐことができる。そのため、コントラストを高めることができ、表示品位の高い表示装置を実現できる。
　絶縁体１１２上、ＥＬ層１４１ａ上、ＥＬ層１４１ｂ上、及びＥＬ層１４１ｃ上には、ＥＬ層１４２が設けられている。
　ＥＬ層１４２は、例えば、図２Ａの発光デバイス１５０における層４４２０に相当し、有機化合物を含む層とすることができる。つまり、ＥＬ層１４２は、例えば電子注入性の高い物質を含む層（電子注入層）および電子輸送性の高い物質を含む層（電子輸送層）などを有することができる。
　また、ＥＬ層１４２は、絶縁体１１２上、ＥＬ層１４１ａ上、ＥＬ層１４１ｂ上、及びＥＬ層１４１ｃ上に連なるように形成されていることが好ましい。つまり、ＥＬ層１４２（電子注入層、及び電子輸送層）は、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃのそれぞれにおいて、共通のＥＬ層とすることができる。
　ＥＬ層１４２上には、導電体１２２、及び絶縁体１１３が順に設けられている。
　導電体１２２としては、例えば、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃのそれぞれの共通電極として機能する。また、発光デバイス１５０からの発光を表示装置１００の上方に射出するため、導電体１２２としては、透光性を有する導電材料を有することが好ましい。
　絶縁体１１３は、例えば、発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃを保護するパッシベーション膜として機能する。そのため、絶縁体１１３は、水などの進入を防ぐ材料であることが好ましい。
　絶縁体１１３上には、樹脂層１６１が設けられている。また、樹脂層１６１上には、基板１０２が設けられている。
　基板１０２としては、例えば、透光性を有する基板を適用することが好ましい。基板１０２に、透光性を有する基板を用いることで、発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃにおいて発光する光を基板１０２の上方に射出することができる。
　上述したとおり、図１の表示装置１００を構成することにより、好ましくは１０００ｐｐｉ以上、より好ましくは３０００ｐｐｉ以上、さらに好ましくは５０００ｐｐｉ以上の解像度を有する表示装置を実現することができる。
　ところで、本発明の一態様は、上述した構成に限定されず、状況に応じて、上述した構成を適宜変更することができる。
　例えば、図１では、基板１０１上にＳｉトランジスタを設けて、Ｓｉトランジスタ上に発光デバイス１５０を設けた構成を示したが、Ｓｉトランジスタを別のトランジスタに置き換えてもよい。図３に示す表示装置１００は、図１に示す表示装置１００において、Ｓｉトランジスタを、ＯＳトランジスタに置き換えた構成を示している。なお、図３の表示装置は、絶縁体５１２上にＯＳトランジスタであるトランジスタ５００が設けられ、トランジスタ５００上に絶縁体５８１が設けられ、絶縁体５８１上に発光デバイス１５０が設けられている。また、ＯＳトランジスタについては、実施の形態２で詳述する。
　また、例えば、図４に示す表示装置１００のとおり、基板１０１上にＳｉトランジスタであるトランジスタ１７０を設けて、トランジスタ１７０上にＯＳトランジスタであるトランジスタ５００を設けて、トランジスタ５００上に発光デバイス１５０を設けた構成としてもよい。図４に示す表示装置１００は、例えば、トランジスタ５００を、発光デバイス１５０における駆動トランジスタとし、トランジスタ１７０を、表示装置１００を駆動させるドライバ回路に含まれるトランジスタなどとすることができる。
　また、例えば、上述した発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃは、一例として、それぞれマトリクス状に配列することができる。マトリクス状の配列としては、ストライプ型配列と呼ばれる場合がある。また、発光デバイスの配列方法はこれに限られず、デルタ型配列、ジグザグ型配列などの配列方法を適用してもよいし、ペンタイル型配列を用いることもできる。
　また、発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃとしては、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）、またはＱＬＥＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｄｏｔ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）などのＥＬ素子を用いることが好ましい。ＥＬ素子が有する発光物質としては、蛍光を発する物質（蛍光材料）、燐光を発する物質（燐光材料）、無機化合物（量子ドット材料など）、熱活性化遅延蛍光を示す物質（熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料）などが挙げられる。
＜表示装置の作製方法１＞
　次に、図１に示した表示装置１００の作製方法について説明する。
　図５Ａ乃至図８Ｄは、本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例を示した断面図である。なお、図５Ａ乃至図８Ｄでは、図１の表示装置１００の作製方法の例を示している。なお、本実施の形態では、表示装置１００の作製方法は、一例として、ステップＡ１乃至ステップＡ１８を有するものとして、説明する。
［ステップＡ１］
　ステップＡ１では、図５Ａに示すとおり、絶縁体１１１と、絶縁体１１１上に設けられた導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃと、絶縁体１１１上及び導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃ上に設けられた絶縁体１１２と、が形成された積層体を準備する。なお、絶縁体１１１の下方には、図１に示すとおり、トランジスタ、配線、層間膜などが設けられているものとする（図５Ａ乃至図８Ｄには図示しない）。
　図５Ａは、表示装置１００において、絶縁体１１１と、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃと、絶縁体１１２と、が形成された積層体の断面図を示している。
　導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃは、例えば、絶縁体１１１上に導電膜を成膜し、当該導電膜をパターニング工程、エッチング工程などを行うことによって、形成することができる。つまり、ステップＡ１は、絶縁体１１１上に導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃが形成されるステップを有する。
　また、絶縁体１１２は、例えば、絶縁体１１１上及び導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃ上に絶縁膜を成膜し、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃに重畳する当該絶縁膜の領域において、開口部を設けることによって、形成することができる。つまり、ステップＡ１は、絶縁体１１１上と、導電体１２１ａ上と、導電体１２１ｂ上と、導電体１２１ｃ上と、に絶縁膜が成膜されるステップと、当該絶縁膜の導電体１２１ａ、導電体１２１ｂ上、及び導電体１２１ｃのそれぞれに重畳する領域に開口部が形成されるステップと、を有する。なお、本実施の形態において、ステップＡ１で形成する当該開口部を第１開口部と呼称する。
　導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃのそれぞれは、一例として、表示装置１００が備えている発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃのアノードとして機能する。
　導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃとしては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯと呼ばれる場合がある）などを適用することができる。
　また、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃのそれぞれとしては、１層ではなく、２層以上の積層構造としてもよい。例えば、１層目の導電体としては、可視光に対して反射率の高い導電体を適用し、最上層の導電体としては、透光性が高い導電体を適用することができる。可視光に対して反射率の高い導電体としては、例えば、銀、アルミニウム、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）と銅（Ｃｕ）の合金膜（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）膜）などが挙げられる。また、透光性が高い導電体としては、例えば、上述したインジウム錫酸化物などが挙げられる。また、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃとしては、例えば、一対のチタンで挟まれたアルミニウムの積層膜（Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉの順の積層膜）、一対のインジウム錫酸化物で挟まれた銀の積層膜（ＩＴＯ、Ａｇ、ＩＴＯの順の積層膜）などとすることができる。
　絶縁体１１２としては、例えば、後の工程で塗布される樹脂１３１＿１と溶融しない材料であることが好ましい。樹脂１３１＿１と溶融しない材料としては、例えば、絶縁性を有する無機膜が挙げられる。絶縁性を有する無機膜としては、例えば、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、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなどを用いることができる。
　また、絶縁体１１２としては、後の工程で塗布される樹脂１３１＿１と溶融しない材料であれば有機膜を用いてもよい。絶縁体１１２に適用できる有機膜としては、例えば、ポリイミドなどが挙げられる。
　また、絶縁体１１２としては、１層目を上述した有機膜とし、２層目を上述した無機膜とした多層構造としてもよい。この場合、１層目の有機膜を２層目の無機膜によって保護することができるため、１層目の有機膜としては、後の工程で塗布される樹脂１３１＿１と溶融する材料を用いることができる。
［ステップＡ２］
　ステップＡ２は、図５Ａに示した積層体の上部、つまり、絶縁体１１２上、及び導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃ上に樹脂１３１＿１が塗布されるステップを有する。また、ステップＡ２は、樹脂１３１＿１が塗布された後に、その樹脂１３１＿１の硬化条件に従って、樹脂１３１＿１を硬化させるステップを有する（図５Ｂ参照）。
　樹脂１３１＿１としては、例えば、水、アルコールなどにおいて可溶性を示す樹脂とすることが好ましい。また、樹脂１３１＿１としては、上記の可溶性に加えて、熱硬化性樹脂、光硬化性などの性質を有することが好ましい。特に、光硬化性樹脂としては、例えば、紫外線、可視光、赤外線などの波長領域で硬化する樹脂などが挙げられる。
　また、樹脂１３１＿１としては、後述するステップＡ４において、エッチング処理を用いて樹脂１３１＿１を部分的に除去する場合、絶縁体１１２と選択比が取れる材料とすることが好ましい。
　また、樹脂１３１＿１としては、例えば、後の工程で塗布される樹脂１３２＿１と溶融しない材料、又は溶融しにくい材料とすることが好ましい。
　なお、樹脂１３１＿１の膜厚については、後述する。
［ステップＡ３］
　ステップＡ３は、図５Ｂに示した積層体の上部に樹脂１３２＿１が塗布されるステップを有する（図５Ｃ参照）。また、樹脂１３２＿１としては、例えば、フォトレジストとすることが好ましい。なお、フォトレジストは、ネガ型としてもよいし、ポジ型としてもよい。なお、本作製方法では、樹脂１３２＿１をネガ型のフォトレジストとして説明する。
　なお、樹脂１３２＿１の膜厚としては、例えば、樹脂１３１＿１よりも厚くすることが好ましい。具体的には、例えば、樹脂１３１＿１の膜厚を１μｍとしたとき、樹脂１３２＿１の膜厚を２μｍとすることが好ましい。又は、例えば、樹脂１３１＿１の膜厚を０．５μｍとしたとき、樹脂１３２＿１の膜厚を１μｍとすることが好ましい。
［ステップＡ４］
　ステップＡ４は、図５Ｃに示した樹脂１３２＿１に対して、露光工程、及び現像工程が行われるステップを有する。
　上述したとおり、樹脂１３２＿１はネガ型のフォトレジストとしている。当該露光工程において、樹脂１３２＿１に対する露光範囲としては、例えば、導電体１２１ａに重畳しない樹脂１３２＿１の領域を含む範囲とする。これにより、その後の現像工程によって、樹脂１３２＿１の導電体１２１ａに重畳する領域（露光されていない領域）において、樹脂１３１＿１に達する開口部を形成することができる（図５Ｄ参照）。なお、本実施の形態では、ステップＡ４で形成された当該開口部を第２開口部と呼称する。また、樹脂１３２＿１をネガ型のフォトレジストとすることによって、図５Ｄに示すとおり、樹脂１３２＿１の開口部の側面を逆テーパにすることができる。
　また、樹脂１３２＿１をポジ型のフォトレジストとしても、露光工程、及び現像工程における条件を適切に決めることによって、同様に、樹脂１３２＿１の開口部の側面を逆テーパにすることができる。
　ところで、本明細書等において、テーパ角とは、テーパ形状を有する層を、その断面（基板の表面と直交する面）方向から観察した際に、当該層の側面と底面がなす当該層内の角度を示す。また、テーパ角が９０°未満である場合を順テーパと呼称し、テーパ角が９０°以上である場合を逆テーパと呼称する。
　なお、樹脂１３２＿１の材料次第では、ステップＡ４の現像工程において使われる現像液などの薬液によって、樹脂１３１＿１が当該薬液に溶けてしまう場合がある。これを防ぐため、ステップＡ２とステップＡ３との間に、樹脂１３１＿１上に保護層を形成するステップをも有してもよい。当該保護層としては、ステップＡ４の現像工程において使われる薬液に対する耐性を有していることが好ましい。図５Ｅには、ステップＡ２とステップＡ３との間に保護層１３３が形成され、かつステップＡ４によって樹脂１３２＿１に第２開口部が形成された積層体の断面図を示している。
［ステップＡ５］
　ステップＡ５は、図５Ｄに示した樹脂１３１＿１に対して、開口部が形成されるステップを有する。
　開口部が形成される範囲としては、第２開口部の内側であり、かつ導電体１２１ａに重畳する樹脂１３１＿１の領域を含む範囲とする（図６Ａ参照）。具体的には、第２開口部の底面に位置する樹脂１３１＿１の、第１開口部に重畳する領域と、絶縁体１１２に重畳する領域と、において、第１開口部の底面に位置する導電体１２１ａと、絶縁体１１２と、に達する開口部が形成される。なお、本実施の形態では、ステップＡ５で形成された当該開口部を第３開口部と呼称する。
　第３開口部の形成方法の一例としては、エッチング処理としてもよい。
　また、第３開口部の形成方法の一例としては、酸素ガスを流入させて、当該酸素ガスをプラズマ化して行う、アッシング処理としてもよい。
　なお、第３開口部の形成時において、樹脂１３２＿１の一部も除去されることがある。第３開口部の形成時で、樹脂１３２＿１の全てが除去されることを防ぐため、樹脂１３２＿１の膜厚は、樹脂１３１＿１の膜厚よりも厚いことが好ましい。なお、第３開口部の形成時の工程（エッチング処理、アッシング処理など）において、除去の選択比が樹脂１３２＿１よりも樹脂１３１＿１が高い場合、樹脂１３１＿１と樹脂１３２＿１の膜厚比は特に限定されない。
［ステップＡ６］
　ステップＡ６は、図６Ａに示した積層体の上部、つまり、導電体１２１ａ上、絶縁体１１２上、樹脂１３１＿１上、樹脂１３２＿１上にＥＬ層１４１Ａが成膜されるステップを有する（図６Ｂ参照）。
　このとき、樹脂１３２＿１の第２開口部の側面は逆テーパとなっているため、樹脂１３２＿１の第２開口部の端部の全てには、ＥＬ層１４１Ａは成膜されない。つまり、成膜されたＥＬ層１４１Ａは、樹脂１３２＿１の第２開口部によって、導電体１２１ａ上、絶縁体１１２上、及び樹脂１３１＿１上の領域と、樹脂１３２＿１上の領域と、に分断される構造となる。
　なお、ＥＬ層１４１Ａの成膜時において、ＥＬ層１４１Ａを導電体１２１ａ上、絶縁体１１２上、及び樹脂１３１＿１上の領域と、樹脂１３２＿１上の領域と、に分断するための、樹脂１３２＿１の端部のテーパ角としては、例えば、９５°以上であることが好ましく、１００°以上であることがより好ましく、１１０°以上であることがより好ましく、１２０°以上であることがさらに好ましい。
　なお、ＥＬ層１４１Ａとしては、有機化合物を有する。また、当該有機化合物としては、図２Ａに示したとおり、一例として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などを備えることができる。
　また、状況によっては、ＥＬ層１４１Ａは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに加えて、電子輸送層、電子注入層なども備えてもよい。
　なお、ＥＬ層１４１Ａの形成前において、図６Ａの積層体に対して、真空下で熱処理を行ってもよい。なお、本明細書等に記載されている真空下とは、例えば、好ましくは１．０×１０−３Ｐａ以下であり、より好ましくは１．０×１０−５Ｐａ以下であり、更に好ましくは１．０×１０−７Ｐａ以下であるものとする。
［ステップＡ７］
　ステップＡ７は、図６Ｂに示した積層体において、樹脂１３１＿１、及び樹脂１３２＿１が除去されるステップを有する（図６Ｃ参照）。
　樹脂１３１＿１、及び樹脂１３２＿１の除去方法としては、一例として、洗浄が挙げられる。また、当該洗浄に用いる液体は、樹脂１３１＿１を可溶させる液体を用いることが好ましい。例えば、樹脂１３１＿１が水によって可溶する場合、洗浄に用いる液体としては水を用いればよく、又は、樹脂１３１＿１がアルコールによって可溶する場合、洗浄に用いる液体としてはアルコールを用いればよい。また、ＥＬ層１４１Ａは、水、アルコールなどに対して比較的耐性が高いため、水、アルコールなどを用いることで、当該除去方法において、ＥＬ層１４１Ａへのダメージを少なくすることができる。
　上記のとおり、洗浄によって樹脂１３１＿１を除去することによって、樹脂１３１＿１の上部に成膜されたＥＬ層１４１Ａ、樹脂１３２＿１及び樹脂１３２＿１上に成膜されたＥＬ層１４１Ａを除去することができる。また、これにより、絶縁体１１２の第１開口部の底面（導電体１２１ａ上）、及び絶縁体１１２上の一部にＥＬ層１４１ａを形成することができる。
［ステップＡ８］
　ステップＡ８は、図６Ｃに示した積層体の上部、つまり、絶縁体１１２上、導電体１２１ｂ上、導電体１２１ｃ上、及びＥＬ層１４１ａ上に樹脂１３１＿２が塗布されるステップを有する。また、樹脂１３１＿２が塗布された後は、その樹脂１３１＿２の硬化条件に従って、樹脂１３１＿２を硬化させる（図６Ｄ参照）。
　樹脂１３１＿２としては、例えば、ＥＬ層１４１ａを溶融しない樹脂とすることが好ましい。具体的には、例えば、樹脂１３１＿２としては、ＥＬ層１４１ａを溶融させる有機溶剤を含まない樹脂とすることが好ましい。
　また、樹脂１３１＿２としては、上記の性質に加えて、樹脂１３１＿１と同様の性質を有することが好ましい。例えば、樹脂１３１＿２としては、水、アルコールなどにおいて可溶性を示す樹脂とすることが好ましく、加えて、熱硬化性樹脂、光硬化性などの性質を有する樹脂であることが好ましい。また、樹脂１３１＿１がＥＬ層１４１ａを溶融しない樹脂である場合、樹脂１３１＿２としては、樹脂１３１＿１と同様の樹脂を用いてもよい。
　また、樹脂１３１＿２としては、例えば、後の工程で塗布される樹脂１３２＿２と溶融しない材料、又は溶融しにくい材料とすることが好ましい。
　なお、樹脂１３１＿２の膜厚については、後述する。
［ステップＡ９］
　ステップＡ９では、図６Ｄに示した積層体の上部に樹脂１３２＿２が塗布される（図６Ｅ参照）。また、樹脂１３２＿２としては、例えば、樹脂１３２＿１と同様に、ネガ型のフォトレジストとすることが好ましい。又は、場合によっては、樹脂１３２＿２は、ポジ型のフォトレジストとしてもよい。
　なお、樹脂１３２＿２の膜厚としては、例えば、樹脂１３１＿２よりも厚くすることが好ましい。具体的には、例えば、樹脂１３１＿２の膜厚を１μｍとしたとき、樹脂１３２＿２の膜厚を２μｍとすることが好ましい。又は、例えば、樹脂１３１＿２の膜厚を０．５μｍとしたとき、樹脂１３２＿２の膜厚を１μｍとすることが好ましい。
［ステップＡ１０］
　ステップＡ１０は、ステップＡ４と同様に、図６Ｅに示した樹脂１３２＿２に対して、露光工程、及び現像工程が行われるステップを有する。そのため、ステップＡ１０の説明については、ステップＡ４の記載を参酌する。
　これにより、図７Ａに示すとおり、図５Ｄの樹脂１３２＿１と同様に、樹脂１３２＿２の開口部の側面を逆テーパにすることができる。
［ステップＡ１１］
　ステップＡ１１は、ステップＡ５と同様に、図７Ａに示した樹脂１３２＿１に対して、開口部が形成されるステップを有する。そのため、ステップＡ１１の説明については、ステップＡ５の記載を参酌する。
　これにより、図７Ｂに示すとおり、図６Ａの樹脂１３１＿１と同様に、樹脂１３１＿２に開口部を設けることができる。
［ステップＡ１２］
　ステップＡ１２は、図７Ｂに示した積層体の上部、つまり、導電体１２１ｂ上、絶縁体１１２上、樹脂１３１＿２上、樹脂１３２＿２上にＥＬ層１４１Ｂが成膜されるステップを有する（図７Ｃ参照）。
　このとき、樹脂１３２＿２の開口部の側面は逆テーパとなっているため、ステップＡ６と同様に、ＥＬ層１４１Ｂは、導電体１２１ｂ上、絶縁体１１２上、及び樹脂１３１＿２上の領域と、樹脂１３２＿２上の領域と、に分断されるように成膜される。
　なお、ＥＬ層１４１Ｂとしては、有機化合物を有する。また、当該有機化合物としては、図２Ａに示したとおり、一例として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などを備えることができる。
　また、状況によっては、ＥＬ層１４１Ｂは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに加えて、電子輸送層、電子注入層なども備えてもよい。
　また、ＥＬ層１４１Ｂが有する発光層が呈する色としては、ＥＬ層１４１Ａが有する発光層が呈する色と異なる色とすることが好ましい。
　なお、ＥＬ層１４１Ｂの形成前において、図７Ｂの積層体に対して、真空下で熱処理を行ってもよい。なお、当該熱処理の条件としては、ステップＡ６で説明した熱処理と同様の条件とすることができる。
［ステップＡ１３］
　ステップＡ１３は、ステップＡ７と同様に、図７Ｃに示した積層体において、樹脂１３１＿２、及び樹脂１３２＿２が除去されるステップを有する（図７Ｄ参照）。そのため、ステップＡ１３の説明については、ステップＡ７の記載を参酌する。
　これにより、樹脂１３１＿２を除去することによって、樹脂１３１＿２の上部に成膜されたＥＬ層１４１Ｂ、樹脂１３２＿２、及び樹脂１３２＿２上に成膜されたＥＬ層１４１Ｂを除去することができる。また、これにより、導電体１２１ｂ上、及び絶縁体１１２上の一部にＥＬ層１４１ｂを形成することができる。
［ステップＡ１４］
　ステップＡ１４は、ステップＡ２乃至ステップＡ７、又はステップＡ８乃至ステップＡ１３と同様の作製工程が行われて、導電体１２１ｃ上、及び絶縁体１１２上の一部にＥＬ層１４１ｃが形成されるステップを有する（図７Ｅ参照）。
　なお、ＥＬ層１４１ｃとしては、例えば、有機化合物を有する。また、当該有機化合物としては、図２Ａに示したとおり、一例として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などを備えることができる。
　また、状況によっては、ＥＬ層１４１ｃは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに加えて、電子輸送層、電子注入層なども備えてもよい。
　また、ＥＬ層１４１ｃが有する発光層が呈する色としては、ＥＬ層１４１Ａ、及びＥＬ層１４１Ｂが有する発光層が呈する色と異なる色とすることが好ましい。
　なお、ＥＬ層１４１ｃの形成後、図７Ｅの積層体に対して、真空下で熱処理を行ってもよい。なお、当該熱処理の条件としては、ステップＡ６で説明した熱処理と同様の条件とすることができる。
［ステップＡ１５］
　ステップＡ１５は、図７Ｅに示した積層体の上部、つまり、絶縁体１１２上、ＥＬ層１４１ａ上、ＥＬ層１４１ｂ上、及びＥＬ層１４１ｃ上にＥＬ層１４２が形成されるステップを有する（図８Ａ参照）。
　ＥＬ層１４２は、例えば、図２Ａの発光デバイス１５０における層４４２０に相当し、有機化合物を含む層とすることができる。つまり、ＥＬ層１４２は、例えば電子注入性の高い物質を含む層（電子注入層）および電子輸送性の高い物質を含む層（電子輸送層）などを有することができる。
［ステップＡ１６］
　ステップＡ１６は、図８Ａに示した積層体の上部に、導電体１２２が形成されるステップを有する（図８Ｂ参照）。
　導電体１２２は、一例として、表示装置１００が備えている発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃのカソードとして機能する。つまり、導電体１２２が発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃのカソードとして機能する場合、導電体１２２は、共通電極として機能する。
　導電体１２２としては、導電性が高く、且つ透光性及び光反射性を有する材料（半透過・半反射電極と呼ばれる場合がある）であることが好ましい。導電体１２２としては、例えば、銀とマグネシウムの合金、インジウム錫酸化物を適用することができる。
　なお、導電体１２２として、銀とマグネシウムの合金を適用する場合、導電体１２２の膜厚は、銀とマグネシウムの体積比を１：０．１として、２０ｎｍとすることが好ましく、１５ｎｍとすることがより好ましい。
　また、電気伝導性を高めるため、また、外界からの成分の進入を防ぐため、導電体１２２の上部に導電体、絶縁体などを設けてもよい。例えば、導電体１２２に上述した銀とマグネシウムの合金を適用した場合、導電体１２２の上部に設ける導電体としては、インジウム錫酸化物、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物などを適用することができる。
［ステップＡ１７］
　ステップＡ１７は、図８Ｂに示した積層体の上部に、絶縁体１１３が形成されるステップを有する（図８Ｃ参照）。
　絶縁体１１３は、表示装置１００の発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃを保護するパッシベーション膜（保護層と呼ぶ場合がある）として機能する。そのため、絶縁体１１３は、水などの進入を防ぐ材料であることが好ましい。絶縁体１１３としては、例えば、絶縁体１１１に適用できる材料を用いることができる。具体的には、酸化アルミニウム、窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを用いることができる。
　また、保護層として機能する絶縁体１１３としては、例えば、少なくとも無機絶縁膜を含む単層構造または積層構造とすることができる。無機絶縁膜としては、例えば、上述した、酸化アルミニウム、窒化シリコン、窒化酸化シリコンに加えて、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化窒化アルミニウム、酸化ハフニウムなどの酸化物膜または窒化物膜が挙げられる。または、絶縁体１１３としてインジウムガリウム酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物などの半導体材料を用いてもよい。なお、絶縁体１１３としては、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタリング法などから選ばれた一又は複数の方法を用いて形成すればよい。なお、絶縁体１１３として、無機絶縁膜を含む構成について例示したがこれに限定されない。例えば、絶縁体１１３として、無機絶縁膜と、有機絶縁膜との積層構造としてもよい。
［ステップＡ１８］
　ステップＡ１８は、図８Ｃに示した積層体の上部に、樹脂層１６１が塗布されるステップを有する。また、ステップＡ１８は、その後に、当該積層体の樹脂層１６１上に基板１０２の貼り合わせが行われるステップを有する（図８Ｄ参照）。
　樹脂層１６１としては、例えば、透光性を有する樹脂を用いることが好ましい。また、樹脂層１６１としては、上記の透光性に加えて、反応硬化型接着剤、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤または／および嫌気型接着剤等の有機材料などとすることが好ましい。具体的には、例えば、樹脂層１６１には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等を含む接着剤などを用いることができる。
　基板１０２としては、例えば、基板１０１に適用できる基板のうち、透光性を有する基板を適用する。基板１０２に、透光性を有する基板を用いることで、発光デバイス１５０ａ、発光デバイス１５０ｂ、及び発光デバイス１５０ｃにおいて発光する光を基板１０２の上方に射出することができる。
　本発明の一態様の表示装置、及び当該表示装置の作製方法は、上記の内容に限定されない。本発明の一態様の表示装置、及び当該表示装置の作製方法は、状況に応じて、その構成を変更してもよい。
　例えば、表示装置１００の構成としては、発光デバイス１５０が発光する色の数を２色としてもよい。表示装置１００に含まれる発光デバイス１５０が発光する色の数を２色とする場合、例えば、表示装置１００の作製方法としては、ステップＡ４及びステップＡ５において、形成される第２開口部、第３開口部を、導電体１２１ａに重畳する領域だけでなく、導電体１２１ｃに重畳する領域にも形成し、ステップＡ６で、導電体１２１ａ上、及び導電体１２１ｃ上にＥＬ層１４１Ａを成膜すればよい。また、その後、ステップＡ１４を省略して、ステップＡ７乃至ステップＡ１３、ステップＡ１５乃至ステップＡ１８の工程を行えばよい。
　また、例えば、表示装置１００の構成としては、発光デバイス１５０が発光する色の数を４色以上としてもよい。表示装置１００に含まれる発光デバイス１５０が発光する色の数を４色以上とする場合、例えば、ステップＡ１４を行った後に、ＥＬ層１４１が上面に形成されていない導電体１２１に対して、ステップＡ１４と同様の工程を行えばよい。
　また、例えば、表示装置１００の構成としては、ステップＡ１で上述したとおり、絶縁体１１２を、１層目を有機材料の絶縁体とし、２層目を無機材料の絶縁体とした多層構造としてもよい。図９Ａには、一例として、絶縁体１１２ａを有機材料の絶縁体とし、絶縁体１１２ｂを無機材料の絶縁体として、絶縁体１１２ａ、及び絶縁体１１２ｂを含む絶縁体１１２を多層構造とした、表示装置１００の一部の断面図を図示している。
　なお、当該有機材料としては、例えば、ポリイミドなどを用いることができ、当該無機材料としては、図１の表示装置１００に備わる絶縁体１１２、図８Ｄに示す絶縁体１１２などに適用できる材料を用いることができる。
　また、例えば、表示装置１００の構成としては、絶縁体１１３は１層ではなく、２層以上の積層構造としてもよい。絶縁体１１３は、例えば、１層目として無機材料の絶縁体を適用し、２層目として有機材料の絶縁体を適用し、３層目として無機材料の絶縁体を適用した、３層の積層構造としてもよい。図９Ｂには、絶縁体１１３ａを無機材料の絶縁体とし、絶縁体１１３ｂを有機材料の絶縁体とし、絶縁体１１３ｃを無機材料の絶縁体として、絶縁体１１３ａ、絶縁体１１３ｂ、及び絶縁体１１３ｃを含む絶縁体１１３を多層構造とした、表示装置１００の一部の断面図を図示している。
　また、例えば、表示装置１００の構成としては、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、及びＥＬ層１４１ｃのそれぞれに、電子輸送層、電子注入層が含まれていてもよい。つまり、表示装置１００において、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、及びＥＬ層１４１ｃのそれぞれに、電子輸送層、電子注入層が含まれている場合には、ＥＬ層１４２を設けなくてもよい。別言すると、ステップＡ１５は省略してもよい。図９Ｃには、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、及びＥＬ層１４１ｃのそれぞれに、電子輸送層、電子注入層が含まれている場合の表示装置１００の一部の断面図を示している。
　また、例えば、表示装置１００の構成としては、ＥＬ層１４１ａ乃至ＥＬ層１４１ｃのそれぞれにマイクロキャビティ構造（微小共振器構造）を設けてもよい。マイクロキャビティ構造とは、例えば、上部電極（共通電極）である導電体１２２として透光性及び光反射性を有する導電材料を用い、下部電極（画素電極）である導電体１２１として光反射性を有する導電材料を用いて、発光層の下面と下部電極の上面との距離、つまり図２Ａにおける層４４３０の膜厚を、ＥＬ層１４１に含まれる発光層が発光する光の色の波長に応じた厚さにする構造を指す。
　例えば、下部電極によって反射されて戻ってきた光（反射光）は、発光層から上部電極に直接入射する光（入射光）と大きな干渉を起こすため、下部電極と発光層の光学的距離を（２ｎ−１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅したい発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、波長λのそれぞれの反射光と入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができる。一方で、反射光と入射光とが波長λ以外である場合、位相が合わなくなるため、共振せずに減衰する。
　なお、上記構成においてＥＬ層は、複数の発光層を有する構造、又は単一の発光層を有する構造であっても良い。また、例えば、上述したタンデム型の発光デバイスの構成と組み合わせて、一つの発光デバイスに電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。
　マイクロキャビティ構造を有することで、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。特に、ＶＲ、ＡＲなどのＸＲ向けの機器の場合、機器を装着しているユーザの眼には、発光デバイスの正面方向の光が入射される場合が多いため、ＸＲ向けの機器の表示装置にマイクロキャビティ構造を設けることは好適であるといえる。なお、赤、黄、緑、青の４色の副画素で映像を表示する表示装置の場合、黄色発光による輝度向上効果のうえ、全副画素において各色の波長に合わせたマイクロキャビティ構造を適用できるため良好な特性の表示装置とすることができる。
　図１０Ａには、一例として、マイクロキャビティ構造を設けた場合の表示装置１００の一部の断面図を示している。また、発光デバイス１５０ａが青色（Ｂ）の発光を呈する発光層を有し、発光デバイス１５０ｂが緑色（Ｇ）の発光を呈する発光層を有し、発光デバイス１５０ｃが赤色（Ｒ）の発光を呈する発光層を有する場合、図１０Ａに示すとおり、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、ＥＬ層１４１ｃの順に膜厚を厚くすることが好ましい。具体的には、ＥＬ層１４１ａ、ＥＬ層１４１ｂ、及びＥＬ層１４１ｃのそれぞれに含まれている層４４３０の膜厚を、それぞれの発光層が呈する発光の色に応じて決めればよい。この場合、ＥＬ層１４１ａに含まれている層４４３０が一番薄くなり、ＥＬ層１４１ｃに含まれている層４４３０が一番厚くなる。
　また、例えば、表示装置１００の構成としては、着色層（カラーフィルタ）などが含まれていてもよい。図１０Ｂには、一例として、樹脂層１６１と基板１０２との間に着色層１６２ａ、着色層１６２ｂ、及び着色層１６２ｃが含まれている構成を示している。なお、着色層１６２ａ乃至着色層１６２ｃは、例えば、基板１０２に形成することができる。また、発光デバイス１５０ａが青色（Ｂ）の発光を呈する発光層を有し、発光デバイス１５０ｂが緑色（Ｇ）の発光を呈する発光層を有し、発光デバイス１５０ｃが赤色（Ｒ）の発光を呈する発光層を有する場合、着色層１６２ａを青色とし、着色層１６２ｂを緑色とし、着色層１６２ｃを赤色としている。
　図１０Ｂに示す表示装置１００は、着色層１６２ａ乃至着色層１６２ｃが設けられた基板１０２を、樹脂層１６１を介して、発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃまで形成された基板１０１に貼り合わせることで、構成することができる。このとき、発光デバイス１５０ａと着色層１６２ａとが重畳し、発光デバイス１５０ｂと着色層１６２ｂとが重畳し、発光デバイス１５０ｃと着色層１６２ｃとが重畳するように貼り合わせることが好ましい。表示装置１００に着色層１６２ａ乃至着色層１６２ｃを設けることによって、例えば、発光デバイス１５０ｂが発光した光は、着色層１６２ａ、又は着色層１６２ｃを介して、基板１０２の上方に射出されず、着色層１６２ｂを介して、基板１０２の上方に射出される。つまり、表示装置１００の発光デバイス１５０からの斜め方向（基板１０２の上面を水平面としたときの仰角の方向）の光を遮断することができるため、表示装置１００の視野角における依存性を低くすることができ、表示装置１００に表示される画像を斜めから見たときの、当該画像の表示品位の低下を防ぐことができる。
　また、基板１０２に形成されている着色層１６２ａ乃至着色層１６２ｃは、オーバーコート層と呼ばれる樹脂などによって覆われていてもよい。具体的には、表示装置１００は、樹脂層１６１、当該オーバーコート層、着色層１６２ａ乃至着色層１６２ｃ、基板１０２の順に積層されていてもよい（図示しない）。なお、オーバーコート層に用いられる樹脂としては、例えば、透光性を有し、且つアクリル樹脂またはエポキシ樹脂をベースとした熱硬化性材料等が挙げられる。
　また、例えば、表示装置１００の構成としては、着色層に加えて、ブラックマトリクスも含まれていてもよい。図１０Ｃには、図１０Ｂの表示装置１００において、ブラックマトリクス１６３を設けた構成例を示している。ブラックマトリクス１６３を設けることにより、表示装置１００の発光デバイス１５０からの斜め方向（基板１０２の上面を水平面としたときの仰角の方向）の光をより遮断することができるため、表示装置１００に表示される画像を斜めから見たときの、当該画像の表示品位の低下をより防ぐことができる。
　また、図１０Ｂ、図１０Ｃなどのように、表示装置に着色層を有する場合、表示装置が備える発光デバイス１５０ａ乃至発光デバイス１５０ｃは、いずれも白色の光を呈する発光デバイスとしてもよい（図示しない）。また、当該発光デバイスは、例えば、シングル構造、タンデム構造とすることができる。
　また、例えば、表示装置１００の構成としては、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃ上に形成される絶縁体１１２を設けない構成としてもよい。図１１Ａには、図１、図８Ｄなどの表示装置において、絶縁体１１２を設けていない構成例を示している。また、例えば、表示装置１００の構成としては、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃは、絶縁体１１１に埋め込まれている構成としてもよい。図１１Ｂには、絶縁体１１１に導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃが埋め込まれている表示装置の構成例を示している。なお、当該構成は、一例として、絶縁体１１１に導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃを埋め込むための開口部を形成して、次に導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃとなる導電膜を成膜し、その後に、絶縁体１１１が露出するまで、化学機械研磨（ＣＭＰ）を行えばよい。
　また、上述した表示装置１００の構成は、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃをアノードとし、導電体１２２をカソードとしたが、表示装置１００は、導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃをカソードとし、導電体１２２をアノードとした構成としてもよい。つまり、上記で説明した作製工程において、ＥＬ層１４１ａ乃至ＥＬ層１４１ｃ、及びＥＬ層１４２に含まれている、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の積層順を逆にしてもよい。
　なお、本明細書等で開示された、絶縁体、導電体、半導体などは、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＣＶＤ法により形成することができる。ＰＶＤ法としては、例えば、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、ＰＬＤ（Ｐｕｌｓｅｄ　Ｌａｓｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などが挙げられる。また、ＣＶＤ法として、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法を用いて形成などが挙げられる。特に、熱ＣＶＤ法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖｅｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ法などが挙げられる。
　熱ＣＶＤ法は、プラズマを使わない成膜方法のため、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。
　熱ＣＶＤ法は、原料ガスと酸化剤を同時にチャンバー内に送り、チャンバー内を大気圧または減圧下とし、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ってもよい。
　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ってもよい。例えば、それぞれのスイッチングバルブ（高速バルブとも呼ぶ）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の薄い層を成膜し、後から導入される第２の原料ガスと反応して、第２の薄い層が第１の薄い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ＦＥＴを作製する場合に適している。
　ＭＯＣＶＤ法、ＡＬＤ法などの熱ＣＶＤ法は、これまでに記載した実施形態に開示された金属膜、半導体膜、無機絶縁膜など様々な膜を形成することができ、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜を成膜する場合には、トリメチルインジウム（Ｉｎ（ＣＨ３）３）、トリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ３）３）、及びジメチル亜鉛（Ｚｎ（ＣＨ３）２）を用いる。また、これらの組み合わせに限定されず、トリメチルガリウムに代えてトリエチルガリウム（Ｇａ（Ｃ２Ｈ５）３）を用いることもでき、ジメチル亜鉛に代えてジエチル亜鉛（Ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２）を用いることもできる。
　例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置により酸化ハフニウム膜を形成する場合には、溶媒とハフニウム前駆体化合物を含む液体（ハフニウムアルコキシド、テトラキスジメチルアミドハフニウム（ＴＤＭＡＨ、Ｈｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）などのハフニウムアミド）を気化させた原料ガスと、酸化剤としてオゾン（Ｏ３）の２種類のガスを用いる。また、他の材料としては、テトラキス（エチルメチルアミド）ハフニウムなどがある。
　例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置により酸化アルミニウム膜を形成する場合には、溶媒とアルミニウム前駆体化合物を含む液体（トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ、Ａｌ（ＣＨ３）３）など）を気化させた原料ガスと、酸化剤としてＨ２Ｏの２種類のガスを用いる。また、他の材料としては、トリス（ジメチルアミド）アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、アルミニウムトリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）などがある。
　例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置により酸化シリコン膜を形成する場合には、ヘキサクロロジシランを被成膜面に吸着させ、酸化性ガス（Ｏ２、一酸化二窒素）のラジカルを供給して吸着物と反応させる。
　例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置によりタングステン膜を成膜する場合には、ＷＦ６ガスとＢ２Ｈ６ガスを順次繰り返し導入して初期タングステン膜を形成し、その後、ＷＦ６ガスとＨ２ガスを順次繰り返し導入してタングステン膜を形成する。なお、Ｂ２Ｈ６ガスに代えてＳｉＨ４ガスを用いてもよい。
　例えば、ＡＬＤを利用する成膜装置により酸化物半導体膜としてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ膜を成膜する場合には、プリカーサ（一般的には、前駆体、金属プリカーサなどと呼ばれる場合がある）と酸化剤（一般的には、反応剤、リアクタント、非金属プリカーサなどと呼ばれる場合がある）を順次繰り返し導入して形成する。具体的には、例えば、プリカーサであるＩｎ（ＣＨ３）３ガスと酸化剤であるＯ３ガスを導入してＩｎ−Ｏ層を形成し、その後、プリカーサであるＧａ（ＣＨ３）３ガスと酸化剤であるＯ３ガスを導入してＧａＯ層を形成し、更にその後プリカーサであるＺｎ（ＣＨ３）２ガスと酸化剤であるＯ３ガスを導入してＺｎＯ層を形成する。なお、これらの層の順番はこの例に限らない。また、これらのガスを用いてＩｎ−Ｇａ−Ｏ層、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ層、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ層などの混合酸化物層を形成しても良い。なお、Ｏ３ガスに替えてＡｒ等の不活性ガスで水をバブリングして得られたＨ２Ｏガスを用いても良いが、Ｈを含まないＯ３ガスを用いる方が好ましい。また、Ｉｎ（ＣＨ３）３ガスにかえて、Ｉｎ（Ｃ２Ｈ５）３ガスを用いても良い。また、Ｇａ（ＣＨ３）３ガスにかえて、Ｇａ（Ｃ２Ｈ５）３ガスを用いても良い。また、Ｚｎ（ＣＨ３）２ガスを用いても良い。
＜表示装置の作製方法２＞
　次に、図５Ａ乃至図８Ｄに示した表示装置１００の作製方法とは異なる、本発明の一態様の表示装置の作製方法について説明する。なお、当該作製方法によって完成された表示装置も本発明の一態様である。
　図１２Ａ乃至図１３Ｄは、本発明の一態様の表示装置の作製方法の一例を示した断面図である。なお、本実施の形態では、当該作製方法は、一例として、ステップＢ１乃至ステップＢ８を有するものとして、説明する。また、当該作製方法において、上述した図５Ａ乃至図８Ｄに示した表示装置１００の作製方法と内容が重複する箇所については、その説明を省略する。
［ステップＢ１］
　ステップＢ１では、図１２Ａに示すとおり、絶縁体１１１と、絶縁体１１１上に設けられた導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃと、絶縁体１１１上及び導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃ上に設けられた絶縁体１１２と、が形成された積層体を準備する。なお、図１２Ａに示す積層体は、絶縁体１１２に、絶縁体１１２の導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃと重畳しない領域において開口部ＫＫＢが形成されている点で、図５Ａに示す積層体と異なっている。なお、絶縁体１１１の下方には、図５Ａ乃至図８Ｄの作製例と同様に、図１に示すとおり、トランジスタ、配線、層間膜などが設けられているものとする（図１２Ａ乃至図１３Ｄには図示しない）。
　なお、開口部ＫＫＢの形成は、例えば、絶縁体１１２となる絶縁膜に第１開口部を形成するときと同時に行うことができる。また、開口部ＫＫＢのテーパ角を調整したい場合、特に、第１開口部のテーパ角と異なる角度にしたい場合、絶縁体１１２となる絶縁膜への第１開口部と開口部ＫＫＢの形成は、２段階に分けて、パターニング工程、エッチング工程などを行えばよい。また、この場合、絶縁体１１２となる絶縁膜に開口部ＫＫＢを形成するときにおいて、異方性エッチング処理を行うことによって、第１開口部のテーパ角よりも大きくすることができる。一例としては、開口部ＫＫＢのテーパ角としては６０°以上であることが好ましく、８０°以上であることがより好ましい。また、開口部ＫＫＢのテーパ角は、９０°以上としてもよい。
　上記より、ステップＢ１は、絶縁体１１１上に導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃが形成されるステップと、絶縁体１１１上と、導電体１２１ａ上と、導電体１２１ｂ上と、導電体１２１ｃ上と、に絶縁膜が成膜されるステップと、当該絶縁膜の導電体１２１ａ、導電体１２１ｂ上、及び導電体１２１ｃのそれぞれに重畳する領域に開口部が形成されるステップと、を有する。さらに、ステップＢ１は、開口部ＫＫＢが形成されるステップを有する。
［ステップＢ２］
　ステップＢ２では、図５ＢのステップＡ２、及び図５ＣのステップＡ３と同様の工程が行われる。つまり、図１２Ａに示した積層体の上部、つまり、絶縁体１１１上、絶縁体１１２上、及び導電体１２１ａ乃至導電体１２１ｃ上に、樹脂１３１＿１と、樹脂１３２＿１と、が順に形成される（図１２Ｂ参照）。
［ステップＢ３］
　ステップＢ３では、図５ＤのステップＡ４、及び図６ＡのステップＡ５と同様の工程が行われる。つまり、図１２Ｂに示した積層体において、樹脂１３２＿１に第２開口部が形成され、樹脂１３１＿１に第３開口部が形成される（図１２Ｃ参照）。
　具体的には、ステップＢ３では、図１２Ｂに示した積層体に対して、露光工程、及び現像工程が行われる（図５ＤのステップＡ４に相当する）。例えば、樹脂１３２＿１をネガ型のフォトレジストとしたとき、当該露光工程において、樹脂１３２＿１に対する露光範囲としては、例えば、導電体１２１ａと導電体１２１ａの周辺の開口部ＫＫＢとに重畳しない樹脂１３２＿１の領域を含む範囲とする。これにより、その後の現像工程によって、樹脂１３２＿１の導電体１２１ａに重畳する領域（露光されていない領域）において、樹脂１３１＿１に達する第２開口部を形成することができる。
　また、樹脂１３２＿１の第２開口部の側面は、図５Ｄの積層体の樹脂１３２＿１と同様に、逆テーパ構造になっているものとする。
　また、上述した現像工程において使われる現像液などの薬液によって、樹脂１３２＿１が当該薬液に溶けてしまう場合、図５Ｅに示す積層体と同様に、図１２Ｂに示す積層体の形成において、樹脂１３１＿１と樹脂１３２＿２との間に、当該薬液の耐性を有する保護層を設けてもよい。
　また、ステップＢ３は、第２開口部が形成された後に、第２開口部の底面を含む領域にエッチング処理、アッシング処理などを行って、樹脂１３１＿１に対して、絶縁体１１２、導電体１２１ａを露出させるための第３開口部を形成する工程が行われるステップを有する（図６ＡのステップＡ５に相当する）。
　また、このとき、樹脂１３１＿１の第３開口部は、開口部ＫＫＢの内側に樹脂１３１＿１の第３開口部の側面が含まれるように形成される。例えば、樹脂１３１＿１の第３開口部の側面は、開口部ＫＫＢの底面である絶縁体１１１上に位置することが好ましい。又は、樹脂１３１＿１の第３開口部の側面は、例えば、開口部ＫＫＢの側面上、つまり絶縁体１１２の側面を含む領域に位置してもよい。又は、樹脂１３１＿１の第３開口部の側面は、例えば、図１２Ｄに示すとおり、樹脂１３１＿１が開口部ＫＫＢの底面である絶縁体１１１上に位置せず、かつ開口部ＫＫＢの側面上と絶縁体１１２の上面の境界、またはその近傍に位置してもよい。
［ステップＢ４］
　ステップＢ４では、図６ＢのステップＡ６と同様の工程が行われる。つまり、図１２Ｃに示した積層体の上部、つまり、絶縁体１１１上、導電体１２１ａ上、絶縁体１１２上、樹脂１３１＿１上、樹脂１３２＿１上にＥＬ層１４１Ａが成膜される（図１２Ｅ参照）。
　このとき、樹脂１３２＿１の第２開口部の端部は逆テーパとなっているため、樹脂１３２＿１の第２開口部の端部の全てには、ＥＬ層１４１Ａは成膜されない。つまり、成膜されたＥＬ層１４１Ａは、樹脂１３２＿１の第２開口部によって、導電体１２１ａ上、絶縁体１１２上、及び樹脂１３１＿１上の領域と、樹脂１３２＿１上の領域と、に分断される構造となる。
　さらに、図１２Ｃに示す表示装置１００には絶縁体１１２に開口部ＫＫＢが形成されているため、ＥＬ層１４１Ａは、開口部ＫＫＢの端部、及び底面に形成される。特に、開口部ＫＫＢの側面が急峻であるほど、後のステップＢ５において、樹脂１３１＿１上のＥＬ層１４１Ａを除去しやすくなる。又は、ステップＢ１において、開口部ＫＫＢのテーパ角を、例えば、９０°以上に形成することによって、本ステップにおいて、ＥＬ層１４１Ａを絶縁体１１２上の領域と、樹脂１３１＿１上の領域と、に分断することができる場合がある。
［ステップＢ５］
　ステップＢ５では、図６ＣのステップＡ７と同様の工程が行われる。つまり、図１２Ｅに示した積層体において、樹脂１３１＿１、及び樹脂１３２＿１が除去される（図１３Ａ参照）。
　これにより、絶縁体１１２上の一部、及び導電体１２１ａ上に、ＥＬ層１４１ａが形成される。また、このとき、場合によっては、絶縁体１１１上にもＥＬ層１４１ａが形成される場合がある。
［ステップＢ６］
　ステップＢ６では、ステップＡ８乃至ステップＡ１４と同様の工程が行われる。これにより、絶縁体１１２上の一部、及び導電体１２１ｂ上に、ＥＬ層１４１ｂが形成される。また、このとき、場合によっては、絶縁体１１１上にもＥＬ層１４１ｂが形成される場合がある。また、同様に、絶縁体１１２上の一部、及び導電体１２１ｃ上に、ＥＬ層１４１ｃが形成される（図１３Ｂ参照）。また、このとき、場合によっては、絶縁体１１１上にもＥＬ層１４１ｃが形成される場合がある。
［ステップＢ７］
　ステップＢ７では、ステップＡ１５乃至ステップＡ１７と同様の工程が行われる。つまり、図１３Ｂに示した積層体において、ＥＬ層１４２、導電体１２２、絶縁体１１３が順に形成される（図１３Ｃ参照）。
［ステップＢ８］
　ステップＢ８では、ステップＡ１８と同様の工程が行われる。つまり、図１３Ｃに示した積層体において、樹脂層１６１を介して、基板１０２が貼り合わされる（図１３Ｄ参照）。
　上述したとおり、ステップＢ１乃至ステップＢ８の作製方法を行うことで、本発明の一態様の表示装置を作製することができる。また、上記の説明のとおり、絶縁体１１２に開口部ＫＫＢを設けることにより、樹脂１３１＿１、樹脂１３２＿１の除去において、ＥＬ層１４１ａを分断しやすくできるため、表示装置の作製における、歩留まりを高くすることができる。
　なお、本発明の一態様の表示装置、又は表示装置の作製方法は、上述した構成に限定されない。例えば、本発明の一態様の表示装置は、ステップＢ１乃至ステップＢ８で作製される表示装置に、図９Ａ乃至図１０Ｃなどに示されている表示装置の構成を組み合わせた構成としてもよい。また、例えば、本発明の一態様の表示装置の作製方法は、ステップＢ１乃至ステップＢ８の作製方法に、図９Ａ乃至図１０Ｃなどの表示装置を構成するためのステップを組み合わせた作製方法としてもよい。
　また、例えば、上述のステップＢ１乃至ステップＢ８では、絶縁体１１２に形成される開口部ＫＫＢの深さは、絶縁体１１１に達する程度としたが、図１４Ａに示すとおり、開口部ＫＫＢの深さは、絶縁体１１１に達しない程度の深さとしてもよい。又は、図１４Ｂに示すとおり、開口部ＫＫＢの深さは、絶縁体１１２を貫通し、絶縁体１１１の内部にまで達する程度の深さとしてもよい。
　本実施の形態で説明した作製方法によって表示装置を作製することによって、画素間のピッチ幅を狭くすることができる。これにより、表示装置において、定められたサイズで、画素を多く設けることができるため、表示装置の解像度を大きくすることができる。また、ピッチ幅を狭くすることにより、例えば、メタルマスク等のシャドーマスクを用いた場合と比較して、高い開口率の表示装置を実現することができる。
　また、本実施の形態で説明した作製方法では、フォトリソグラフィではなく、犠牲層とレジストで形成したマスクによって有機ＥＬ材料をパターニングして形成するため、フォトリソグラフィで用いる薬液などを起因とする、有機ＥＬ材料へのダメージを無くすことができる。これにより、有機ＥＬ材料の寿命を延ばすことができ、発光デバイスの信頼性を高くすることができる。
　また、上述した作製方法によって作製された表示装置は、隣り合う発光デバイスにおいて発光層が互いに接しない構成となっているため、隣接する２つのＥＬ層１４１を介して電流が流れ、意図しない発光が生じること（クロストークともいう）を好適に防ぐことができる。そのため、コントラストを高めることができ、表示品位の高い表示装置を実現できる。また、上述した作製方法によって作製された表示装置は、ＳＢＳ構造を有するため、表示装置の動作による消費電力を低く抑えることができる。
　また、本発明の一態様の表示装置、又は表示装置の作製方法において、表示装置の表示部の画面率（アスペクト比）については、特に限定はない。例えば、表示装置としては、１：１（正方形）、４：３、１６：９、１６：１０など様々な画面比率に対応することができる。
　なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態２）
　本実施の形態では、上記実施の形態で説明した表示装置に備えることができるＯＳトランジスタについて説明する。
　図１５Ａ、及び図１５Ｂは、上記の実施の形態の表示装置に備えることができるＯＳトランジスタの構成例の一例である。なお、図１５Ａは、ＯＳトランジスタのチャネル長方向における断面図であって、図１５Ｂは、ＯＳトランジスタのチャネル幅方向における断面図である。
　ＯＳトランジスタであるトランジスタ５００は、一例として、絶縁体５１２上に設けられている。絶縁体５１２は、酸素、水素に対してバリア性のある物質を用いることが好ましい。
　また、絶縁体５１２としては、例えば、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、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなどを用いればよい。
　また、絶縁体５１２としては、絶縁体５１２よりも下方に設けられている回路素子、配線などによって生じる段差を平坦化する平坦化膜としての機能を有してもよい。例えば、絶縁体５１２の上面は、平坦性を高めるために化学機械研磨（ＣＭＰ）法等を用いた平坦化処理により平坦化されていてもよい。
　また、図１５Ａ、及び図１５Ｂに示すように、絶縁体５１２上には、絶縁体５１４、及び絶縁体５１６が形成されている。
　絶縁体５１４には、基板１０１、又は絶縁体５１２よりも下方の回路素子等が設けられる領域などから、トランジスタ５００が設けられている領域に、水素、不純物が拡散しないようなバリア性を有する膜を用いることが好ましい。したがって、絶縁体５１４には、例えば、ＣＶＤ法で形成した窒化シリコンを用いることができる。
　水素に対するバリア性を有する膜の一例として、ＣＶＤ法で形成した窒化シリコンを用いることができる。ここで、絶縁体５１４より上方に設けられている回路素子、すなわちＯＳトランジスタであるトランジスタ５００に、水素が拡散することで、当該ＯＳトランジスタの特性が低下する場合がある。このため、当該ＯＳトランジスタと、基板１０１、又は基板１０１の上方に形成される回路素子との間に、水素の拡散を抑制する膜を用いることが好ましい。水素の拡散を抑制する膜とは、具体的には、水素の脱離量が少ない膜とする。
　水素の脱離量は、例えば、昇温脱離ガス分析法（ＴＤＳ）などを用いて分析することができる。例えば、絶縁体５１４の水素の脱離量は、ＴＤＳ分析において、膜の表面温度が５０℃から５００℃の範囲において、水素原子に換算した脱離量が、絶縁体５１４の面積当たりに換算して、１０×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下、好ましくは５×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下であればよい。
　また、絶縁体５１６としては、例えば、絶縁体５１２と同様の材料を用いることができる。
　図１５Ａ、及び図１５Ｂに示すように、トランジスタ５００は、絶縁体５１４上の絶縁体５１６と、絶縁体５１４または絶縁体５１６に埋め込まれるように配置された導電体５０３（導電体５０３ａ、および導電体５０３ｂ）と、絶縁体５１６上、および導電体５０３上の絶縁体５２２と、絶縁体５２２上の絶縁体５２４と、絶縁体５２４上の酸化物５３０ａと、酸化物５３０ａ上の酸化物５３０ｂと、酸化物５３０ｂ上の導電体５４２ａと、導電体５４２ａ上の絶縁体５７１ａと、酸化物５３０ｂ上の導電体５４２ｂと、導電体５４２ｂ上の絶縁体５７１ｂと、酸化物５３０ｂ上の絶縁体５５２と、絶縁体５５２上の絶縁体５５０と、絶縁体５５０上の絶縁体５５４と、絶縁体５５４上に位置し、酸化物５３０ｂの一部と重なる導電体５６０（導電体５６０ａ、および導電体５６０ｂ）と、絶縁体５２２、絶縁体５２４、酸化物５３０ａ、酸化物５３０ｂ、導電体５４２ａ、導電体５４２ｂ、絶縁体５７１ａ、および絶縁体５７１ｂ上に配置される絶縁体５４４と、を有する。ここで、図１５Ａ、及び図１５Ｂに示すように、絶縁体５５２は、絶縁体５２２の上面、絶縁体５２４の側面、酸化物５３０ａの側面、酸化物５３０ｂの側面および上面、導電体５４２の側面、絶縁体５７１（絶縁体５７１ａと絶縁体５７１ｂをまとめて絶縁体５７１と呼称する。）の側面、絶縁体５４４の側面、絶縁体５８０の側面、および絶縁体５５０の下面と接する。また、導電体５６０の上面は、絶縁体５５４の上部、絶縁体５５０の上部、絶縁体５５２の上部、および絶縁体５８０の上面と高さが概略一致するように配置される。また、絶縁体５７４は、導電体５６０の上面、絶縁体５５２の上部、絶縁体５５０の上部、絶縁体５５４の上部、および絶縁体５８０の上面の少なくともいずれかの一部と接する。
　絶縁体５８０、および絶縁体５４４には、酸化物５３０ｂに達する開口が設けられる。当該開口内に、絶縁体５５２、絶縁体５５０、絶縁体５５４、および導電体５６０が配置されている。また、トランジスタ５００のチャネル長方向において、絶縁体５７１ａ、および導電体５４２ａと、絶縁体５７１ｂ、および導電体５４２ｂと、の間に導電体５６０、絶縁体５５２、絶縁体５５０、および絶縁体５５４が設けられている。絶縁体５５４は、導電体５６０の側面と接する領域と、導電体５６０の底面と接する領域と、を有する。
　酸化物５３０は、絶縁体５２４の上に配置された酸化物５３０ａと、酸化物５３０ａの上に配置された酸化物５３０ｂと、を有することが好ましい。酸化物５３０ｂ下に酸化物５３０ａを有することで、酸化物５３０ａよりも下方に形成された構造物から、酸化物５３０ｂへの不純物の拡散を抑制することができる。
　なお、トランジスタ５００では、酸化物５３０が、酸化物５３０ａ、および酸化物５３０ｂの２層を積層する構成について示しているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、トランジスタ５００は、酸化物５３０ｂの単層、または３層以上の積層構造を有する構成とすることができる。又は、酸化物５３０ａ、および酸化物５３０ｂのそれぞれが積層構造を有する構成とすることができる。
　導電体５６０は、第１のゲート（トップゲートともいう。）電極として機能し、導電体５０３は、第２のゲート（バックゲートともいう。）電極として機能する。また、絶縁体５５２、絶縁体５５０、及び絶縁体５５４は、第１のゲート絶縁体として機能し、絶縁体５２２、及び絶縁体５２４は、第２のゲート絶縁体として機能する。なお、ゲート絶縁体は、ゲート絶縁層、またはゲート絶縁膜と呼ぶ場合もある。また、導電体５４２ａは、ソースまたはドレインの一方として機能し、導電体５４２ｂは、ソースまたはドレインの他方として機能する。また、酸化物５３０の導電体５６０と重畳する領域の少なくとも一部はチャネル形成領域として機能する。
　ここで、図１５Ａにおけるチャネル形成領域近傍の拡大図を図１６Ａに示す。酸化物５３０ｂに酸素が供給されることで、導電体５４２ａと導電体５４２ｂの間の領域にチャネル形成領域が形成される。よって、図１６Ａに示すように、酸化物５３０ｂは、トランジスタ５００のチャネル形成領域として機能する領域５３０ｂｃと、領域５３０ｂｃを挟むように設けられ、ソース領域またはドレイン領域として機能する領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂと、を有する。領域５３０ｂｃは、少なくとも一部が導電体５６０と重畳している。言い換えると、領域５３０ｂｃは、導電体５４２ａと導電体５４２ｂの間の領域に設けられている。領域５３０ｂａは、導電体５４２ａに重畳して設けられており、領域５３０ｂｂは、導電体５４２ｂに重畳して設けられている。
　チャネル形成領域として機能する領域５３０ｂｃは、領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂよりも、酸素欠損（本明細書等では、金属酸化物中の酸素欠損をＶＯ（ｏｘｙｇｅｎ　ｖａｃａｎｃｙ）と呼称する場合がある。）が少なく、または不純物濃度が低いため、キャリア濃度が低い高抵抗領域である。よって領域５３０ｂｃは、ｉ型（真性）または実質的にｉ型であるということができる。
　金属酸化物を用いたトランジスタは、金属酸化物中のチャネルが形成される領域に不純物または酸素欠損（ＶＯ）が存在すると、電気特性が変動しやすく、信頼性が悪くなる場合がある。また、酸素欠損（ＶＯ）近傍の水素が、酸素欠損（ＶＯ）に水素が入った欠陥（以下、ＶＯＨと呼称する場合がある。）を形成し、キャリアとなる電子を生成する場合がある。このため、酸化物半導体中のチャネルが形成される領域に酸素欠損が含まれていると、トランジスタはノーマリーオン特性（ゲート電極に電圧を印加しなくてもチャネルが存在し、トランジスタに電流が流れる特性）となりやすい。したがって、酸化物半導体中のチャネルが形成される領域では、不純物、酸素欠損、およびＶＯＨはできる限り低減されていることが好ましい。
　また、ソース領域またはドレイン領域として機能する領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂは、酸素欠損（ＶＯ）が多く、または水素、窒素、金属元素などの不純物濃度が高い、ことでキャリア濃度が増加し、低抵抗化した領域である。すなわち、領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂは、領域５３０ｂｃと比較して、キャリア濃度が高く、低抵抗なｎ型の領域である。
　ここで、チャネル形成領域として機能する領域５３０ｂｃのキャリア濃度は、１×１０１８ｃｍ−３以下であることが好ましく、１×１０１７ｃｍ−３未満であることがより好ましく、１×１０１６ｃｍ−３未満であることがさらに好ましく、１×１０１３ｃｍ−３未満であることがさらに好ましく、１×１０１２ｃｍ−３未満であることがさらに好ましい。なお、チャネル形成領域として機能する領域５３０ｂｃのキャリア濃度の下限値については、特に限定は無いが、例えば、１×１０−９ｃｍ−３とすることができる。
　また、領域５３０ｂｃと領域５３０ｂａまたは領域５３０ｂｂとの間に、キャリア濃度が、領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂのキャリア濃度と同等、またはそれよりも低く、領域５３０ｂｃのキャリア濃度と同等、またはそれよりも高い、領域が形成されていてもよい。つまり、当該領域は、領域５３０ｂｃと領域５３０ｂａまたは領域５３０ｂｂとの接合領域として機能する。当該接合領域は、水素濃度が、領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂの水素濃度と同等、またはそれよりも低く、領域５３０ｂｃの水素濃度と同等、またはそれよりも高くなる場合がある。また、当該接合領域は、酸素欠損が、領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂの酸素欠損と同等、またはそれよりも少なく、領域５３０ｂｃの酸素欠損と同等、またはそれよりも多くなる場合がある。
　なお、図１６Ａでは、領域５３０ｂａ、領域５３０ｂｂ、および領域５３０ｂｃが酸化物５３０ｂに形成される例について示しているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、上記の各領域が酸化物５３０ｂだけでなく、酸化物５３０ａまで形成されてもよい。
　また、酸化物５３０において、各領域の境界を明確に検出することが困難な場合がある。各領域内で検出される金属元素、ならびに水素、および窒素などの不純物元素の濃度は、領域ごとの段階的な変化に限らず、各領域内でも連続的に変化していてもよい。つまり、チャネル形成領域に近い領域であるほど、金属元素、ならびに水素、および窒素などの不純物元素の濃度が減少していればよい。
　トランジスタ５００は、チャネル形成領域を含む酸化物５３０（酸化物５３０ａ、および酸化物５３０ｂ）に、半導体として機能する金属酸化物（以下、酸化物半導体ともいう。）を用いることが好ましい。
　また、半導体として機能する金属酸化物は、バンドギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上のものを用いることが好ましい。このように、バンドギャップの大きい金属酸化物を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
　酸化物５３０として、例えば、インジウム、元素Ｍおよび亜鉛を有するＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（元素Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、錫、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種）等の金属酸化物を用いるとよい。また、酸化物５３０として、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、インジウム酸化物を用いてもよい。
　ここで、酸化物５３０ｂに用いる金属酸化物における、元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、酸化物５３０ａに用いる金属酸化物における、元素Ｍに対するＩｎの原子数比より大きいことが好ましい。
　このように、酸化物５３０ｂの下に酸化物５３０ａを配置することで、酸化物５３０ａよりも下方に形成された構造物からの、酸化物５３０ｂに対する、不純物および酸素の拡散を抑制することができる。
　また、酸化物５３０ａおよび酸化物５３０ｂが、酸素以外に共通の元素を有する（主成分とする）ことで、酸化物５３０ａと酸化物５３０ｂの界面における欠陥準位密度を低くすることができる。酸化物５３０ａと酸化物５３０ｂとの界面における欠陥準位密度を低くすることができるため、界面散乱によるキャリア伝導への影響が小さく、高いオン電流が得られる。
　酸化物５３０ｂは、結晶性を有することが好ましい。特に、酸化物５３０ｂとして、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ｃ−ａｘｉｓ　ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いることが好ましい。
　ＣＡＡＣ−ＯＳは、結晶性の高い、緻密な構造を有しており、不純物、及び欠陥（例えば、酸素欠損（ＶＯ）が少ない金属酸化物である。特に、金属酸化物の形成後に、金属酸化物が多結晶化しない程度の温度（例えば、４００℃以上６００℃以下）で加熱処理することで、ＣＡＡＣ−ＯＳをより結晶性の高い、緻密な構造にすることができる。このようにして、ＣＡＡＣ−ＯＳの密度をより高めることで、当該ＣＡＡＣ−ＯＳ中の不純物または酸素の拡散をより低減することができる。
　一方、ＣＡＡＣ−ＯＳは、明確な結晶粒界を確認することが難しいため、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。したがって、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する金属酸化物は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する金属酸化物は熱に強く、信頼性が高い。
　酸化物半導体を用いたトランジスタは、酸化物半導体中のチャネルが形成される領域に不純物および酸素欠損が存在すると、電気特性が変動しやすく、信頼性が悪くなる場合がある。また、酸素欠損近傍の水素が、酸素欠損に水素が入った欠陥（以下、ＶＯＨと呼ぶ場合がある。）を形成し、キャリアとなる電子を生成する場合がある。このため、酸化物半導体中のチャネルが形成される領域に酸素欠損が含まれていると、トランジスタはノーマリーオン特性（ゲート電極に電圧を印加しなくてもチャネルが存在し、トランジスタに電流が流れる特性）となりやすい。したがって、酸化物半導体中のチャネルが形成される領域では、不純物、酸素欠損、およびＶＯＨはできる限り低減されていることが好ましい。言い換えると、酸化物半導体中のチャネルが形成される領域は、キャリア濃度が低減され、ｉ型（真性化）または実質的にｉ型であることが好ましい。
　これに対して、酸化物半導体の近傍に、加熱により脱離する酸素（以下、過剰酸素と呼ぶ場合がある。）を含む絶縁体を設け、熱処理を行うことで、当該絶縁体から酸化物半導体に酸素を供給し、酸素欠損、およびＶＯＨを低減することができる。ただし、ソース領域またはドレイン領域に過剰な量の酸素が供給されると、トランジスタ５００のオン電流の低下、または電界効果移動度の低下を引き起こすおそれがある。さらに、ソース領域またはドレイン領域に供給される酸素の量が基板面内でばらつくことで、トランジスタを有する半導体装置の特性にばらつきが出ることになる。
　よって、酸化物半導体中において、チャネル形成領域として機能する領域５３０ｂｃは、キャリア濃度が低減され、ｉ型または実質的にｉ型であることが好ましいが、ソース領域またはドレイン領域として機能する領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂは、キャリア濃度が高く、ｎ型であることが好ましい。つまり、酸化物半導体の領域５３０ｂｃの酸素欠損、およびＶＯＨを低減し、領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂには過剰な量の酸素が供給されないようにすることが好ましい。
　そこで、本実施の形態では、酸化物５３０ｂ上に導電体５４２ａおよび導電体５４２ｂを設けた状態で、酸素を含む雰囲気でマイクロ波処理を行い、領域５３０ｂｃの酸素欠損、およびＶＯＨの低減を図る。ここで、マイクロ波処理とは、例えばマイクロ波を用いて高密度プラズマを発生させる電源を有する装置を用いた処理のことを指す。
　酸素を含む雰囲気でマイクロ波処理を行うことで、マイクロ波、またはＲＦ等の高周波を用いて酸素ガスをプラズマ化し、当該酸素プラズマを作用させることができる。このとき、マイクロ波、またはＲＦ等の高周波を領域５３０ｂｃに照射することもできる。プラズマ、マイクロ波などの作用により、領域５３０ｂｃのＶＯＨを分断し、水素Ｈを領域５３０ｂｃから除去し、酸素欠損ＶＯを酸素で補償することができる。つまり、領域５３０ｂｃにおいて、「ＶＯＨ→Ｈ＋ＶＯ」という反応が起きて、領域５３０ｂｃの水素濃度を低減することができる。よって、領域５３０ｂｃ中の酸素欠損、およびＶＯＨを低減し、キャリア濃度を低下させることができる。
　また、酸素を含む雰囲気でマイクロ波処理を行う際、マイクロ波、またはＲＦ等の高周波、酸素プラズマなどの作用は、導電体５４２ａおよび導電体５４２ｂに遮蔽され、領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂには及ばない。さらに、酸素プラズマの作用は、酸化物５３０ｂ、および導電体５４２を覆って設けられている、絶縁体５７１、および絶縁体５８０によって、低減することができる。これにより、マイクロ波処理の際に、領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂで、ＶＯＨの低減、および過剰な量の酸素供給が発生しないので、キャリア濃度の低下を防ぐことができる。
　また、絶縁体５５２となる絶縁膜の成膜後、または絶縁体５５０となる絶縁膜の成膜後に、酸素を含む雰囲気でマイクロ波処理を行うとことが好ましい。このように絶縁体５５２、または絶縁体５５０を介して、酸素を含む雰囲気でマイクロ波処理を行うことで、効率良く領域５３０ｂｃ中へ酸素を注入することができる。また、絶縁体５５２を導電体５４２の側面、および領域５３０ｂｃの表面と接するように配置することで、領域５３０ｂｃへ必要量以上の酸素の注入を抑制し、導電体５４２の側面の酸化を抑制することができる。また、絶縁体５５０となる絶縁膜の成膜時に導電体５４２の側面の酸化を抑制することができる。
　また、領域５３０ｂｃ中に注入される酸素は、酸素原子、酸素分子、酸素ラジカル（Ｏラジカルともいう、不対電子をもつ原子または分子、あるいはイオン）など様々な形態がある。なお、領域５３０ｂｃ中に注入される酸素は、上述の形態のいずれか一または複数であれば好ましく、特に酸素ラジカルであると好適である。また、絶縁体５５２、および絶縁体５５０の膜質を向上させることができるので、トランジスタ５００の信頼性が向上する。
　このようにして、酸化物半導体の領域５３０ｂｃで選択的に酸素欠損、およびＶＯＨを除去して、領域５３０ｂｃをｉ型または実質的にｉ型とすることができる。さらに、ソース領域またはドレイン領域として機能する領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂに過剰な酸素が供給されるのを抑制し、マイクロ波処理を行う前のｎ型の領域の状態を維持することができる。これにより、トランジスタ５００の電気特性の変動を抑制し、基板面内でトランジスタ５００の電気特性のばらつきを少なくすることができる。
　以上のような構成にすることで、トランジスタ特性のばらつきが少ない半導体装置を提供することができる。また、信頼性が良好な半導体装置を提供することができる。また、良好な電気特性を有する半導体装置を提供することができる。
　また、図１５Ｂに示すように、トランジスタ５００のチャネル幅方向の断面視において、酸化物５３０ｂの側面と酸化物５３０ｂの上面との間に、湾曲面を有してもよい。つまり、当該側面の端部と当該上面の端部は、湾曲してもよい（以下、ラウンド状ともいう。）。
　上記湾曲面での曲率半径は、０ｎｍより大きく、導電体５４２と重なる領域の酸化物５３０ｂの膜厚より小さい、または、上記湾曲面を有さない領域の長さの半分より小さいことが好ましい。上記湾曲面での曲率半径は、具体的には、０ｎｍより大きく２０ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以上１５ｎｍ以下、さらに好ましくは２ｎｍ以上１０ｎｍ以下とする。このような形状にすることで、絶縁体５５２、絶縁体５５０、絶縁体５５４、および導電体５６０の、酸化物５３０ｂへの被覆性を高めることができる。
　酸化物５３０は、化学組成が異なる複数の酸化物層の積層構造を有することが好ましい。具体的には、酸化物５３０ａに用いる金属酸化物において、主成分である金属元素に対する元素Ｍの原子数比が、酸化物５３０ｂに用いる金属酸化物における、主成分である金属元素に対する元素Ｍの原子数比より、大きいことが好ましい。また、酸化物５３０ａに用いる金属酸化物において、Ｉｎに対する元素Ｍの原子数比が、酸化物５３０ｂに用いる金属酸化物における、Ｉｎに対する元素Ｍの原子数比より大きいことが好ましい。また、酸化物５３０ｂに用いる金属酸化物において、元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、酸化物５３０ａに用いる金属酸化物における、元素Ｍに対するＩｎの原子数比より大きいことが好ましい。
　また、酸化物５３０ｂは、ＣＡＡＣ−ＯＳなどの結晶性を有する酸化物であることが好ましい。ＣＡＡＣ−ＯＳなどの結晶性を有する酸化物は、不純物、及び欠陥（酸素欠損など）が少なく、結晶性の高い、緻密な構造を有している。よって、ソース電極またはドレイン電極による、酸化物５３０ｂからの酸素の引き抜きを抑制することができる。これにより、熱処理を行っても、酸化物５３０ｂから酸素が引き抜かれることを低減できるので、トランジスタ５００は、製造工程における高い温度（所謂サーマルバジェット）に対して安定である。
　ここで、酸化物５３０ａと酸化物５３０ｂの接合部において、伝導帯下端はなだらかに変化する。換言すると、酸化物５３０ａと酸化物５３０ｂの接合部における伝導帯下端は、連続的に変化または連続接合するともいうことができる。このようにするためには、酸化物５３０ａと酸化物５３０ｂとの界面に形成される混合層の欠陥準位密度を低くするとよい。
　具体的には、酸化物５３０ａと酸化物５３０ｂが、酸素以外に共通の元素を主成分として有することで、欠陥準位密度が低い混合層を形成することができる。例えば、酸化物５３０ｂがＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、酸化物５３０ａとして、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物、Ｍ−Ｚｎ酸化物、元素Ｍの酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、インジウム酸化物などを用いてもよい。
　具体的には、酸化物５３０ａとして、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：４［原子数比］もしくはその近傍の組成、またはＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：０．５［原子数比］もしくはその近傍の組成の金属酸化物を用いればよい。また、酸化物５３０ｂとして、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１［原子数比］もしくはその近傍の組成、またはＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３［原子数比］もしくはその近傍の組成の金属酸化物を用いればよい。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±３０％の範囲を含む。また、元素Ｍとして、ガリウムを用いることが好ましい。
　なお、金属酸化物をスパッタリング法により成膜する場合、上記の原子数比は、成膜された金属酸化物の原子数比に限られず、金属酸化物の成膜に用いるスパッタリングターゲットの原子数比であってもよい。
　また、図１５Ａなどに示すように、酸化物５３０の上面および側面に接して、酸化アルミニウムなどにより形成される絶縁体５５２を設けることにより、酸化物５３０と絶縁体５５２の界面およびその近傍に、酸化物５３０に含まれるインジウムが偏在する場合がある。これにより、酸化物５３０の表面近傍が、インジウム酸化物に近い原子数比、またはＩｎ−Ｚｎ酸化物に近い原子数比になる。このように酸化物５３０、特に酸化物５３０ｂの表面近傍のインジウムの原子数比が大きくなることで、トランジスタ５００の電界効果移動度を向上させることができる。
　酸化物５３０ａおよび酸化物５３０ｂを上述の構成とすることで、酸化物５３０ａと酸化物５３０ｂとの界面における欠陥準位密度を低くすることができる。そのため、界面散乱によるキャリア伝導への影響が小さくなり、トランジスタ５００は大きいオン電流、および高い周波数特性を得ることができる。
　絶縁体５１２、絶縁体５１４、絶縁体５４４、絶縁体５７１、絶縁体５７４、絶縁体５７６、及び絶縁体５８１の少なくとも一は、水、水素などの不純物が、基板側から、または、トランジスタ５００の上方からトランジスタ５００に拡散するのを抑制するバリア絶縁膜として機能することが好ましい。したがって、絶縁体５１２、絶縁体５１４、絶縁体５４４、絶縁体５７１、絶縁体５７４、絶縁体５７６、および絶縁体５８１の少なくとも一は、水素原子、水素分子、水分子、窒素原子、窒素分子、酸化窒素分子（Ｎ２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ２など）、銅原子などの不純物の拡散を抑制する機能を有する（上記不純物が透過しにくい）絶縁性材料を用いることが好ましい。または、酸素（例えば、酸素原子、酸素分子などの少なくとも一）の拡散を抑制する機能を有する（上記酸素が透過しにくい）絶縁性材料を用いることが好ましい。
　絶縁体５１２、絶縁体５１４、絶縁体５４４、絶縁体５７１、絶縁体５７４、絶縁体５７６、および絶縁体５８１としては、水、水素などの不純物、および酸素の拡散を抑制する機能を有する絶縁体を用いることが好ましく、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンなどを用いることができる。例えば、絶縁体５１２、絶縁体５４４、および絶縁体５７６として、より水素バリア性が高い、窒化シリコンなどを用いることが好ましい。また、例えば、絶縁体５１４、絶縁体５７１、絶縁体５７４、および絶縁体５８１として、水素を捕獲および水素を固着する機能が高い、酸化アルミニウムまたは酸化マグネシウムなどを用いることが好ましい。これにより、水、水素などの不純物が絶縁体５１２、および絶縁体５１４を介して、基板側からトランジスタ５００側に拡散することを抑制できる。または、水、水素などの不純物が絶縁体５８１よりも外側に配置されている層間絶縁膜などから、トランジスタ５００側に拡散するのを抑制することができる。または、絶縁体５２４などに含まれる酸素が、絶縁体５１２、および絶縁体５１４を介して基板側に、拡散するのを抑制することができる。または、絶縁体５８０などに含まれる酸素が、絶縁体５７４などを介してトランジスタ５００より上方に、拡散するのを抑制することができる。この様に、トランジスタ５００を、水、水素などの不純物、および酸素の拡散を抑制する機能を有する絶縁体５１２、絶縁体５１４、絶縁体５７１、絶縁体５４４、絶縁体５７４、絶縁体５７６、および絶縁体５８１で取り囲む構造とすることが好ましい。
　ここで、絶縁体５１２、絶縁体５１４、絶縁体５４４、絶縁体５７１、絶縁体５７４、絶縁体５７６、および絶縁体５８１として、アモルファス構造を有する酸化物を用いることが好ましい。例えば、ＡｌＯｘ（ｘは０より大きい任意数）、またはＭｇＯｙ（ｙは０より大きい任意数）などの金属酸化物を用いることが好ましい。このようなアモルファス構造を有する金属酸化物では、酸素原子がダングリングボンドを有しており、当該ダングリングボンドで水素を捕獲または固着する性質を有する場合がある。このようなアモルファス構造を有する金属酸化物をトランジスタ５００の構成要素として用いる、またはトランジスタ５００の周囲に設けることで、トランジスタ５００に含まれる水素、またはトランジスタ５００の周囲に存在する水素を捕獲または固着することができる。特にトランジスタ５００のチャネル形成領域に含まれる水素を捕獲または固着することが好ましい。アモルファス構造を有する金属酸化物をトランジスタ５００の構成要素として用いる、またはトランジスタ５００の周囲に設けることで、良好な特性を有し、信頼性の高いトランジスタ５００、および半導体装置を作製することができる。
　また、絶縁体５１２、絶縁体５１４、絶縁体５４４、絶縁体５７１、絶縁体５７４、絶縁体５７６、および絶縁体５８１は、アモルファス構造であることが好ましいが、一部に多結晶構造の領域が形成されていてもよい。また、絶縁体５１２、絶縁体５１４、絶縁体５４４、絶縁体５７１、絶縁体５７４、絶縁体５７６、および絶縁体５８１は、アモルファス構造の層と、多結晶構造の層と、が積層された多層構造であってもよい。例えば、アモルファス構造の層の上に多結晶構造の層が形成された積層構造でもよい。
　絶縁体５１２、絶縁体５１４、絶縁体５４４、絶縁体５７１、絶縁体５７４、絶縁体５７６、および絶縁体５８１の成膜は、例えば、スパッタリング法を用いて行えばよい。スパッタリング法は、成膜ガスに水素を含む分子を用いなくてよいので、絶縁体５１２、絶縁体５１４、絶縁体５４４、絶縁体５７１、絶縁体５７４、絶縁体５７６、および絶縁体５８１の水素濃度を低減することができる。なお、成膜方法は、スパッタリング法に限られるものではなく、化学気相成長（ＣＶＤ）法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、パルスレーザ堆積（ＰＬＤ）法、原子層堆積（ＡＬＤ）法などを適宜用いてもよい。
　また、絶縁体５１２、絶縁体５４４、および絶縁体５７６の抵抗率を低くすることが好ましい場合がある。例えば、絶縁体５１２、絶縁体５４４、および絶縁体５７６の抵抗率を概略１×１０１３Ωｃｍとすることで、半導体装置作製工程のプラズマ等を用いる処理において、絶縁体５１２、絶縁体５４４、および絶縁体５７６が、導電体５０３、導電体５４２、導電体５６０などのチャージアップを緩和することができる場合がある。絶縁体５１２、絶縁体５４４、および絶縁体５７６の抵抗率は、好ましくは、１×１０１０Ωｃｍ以上１×１０１５Ωｃｍ以下とする。
　また、絶縁体５１６、絶縁体５７４、絶縁体５８０、および絶縁体５８１は、絶縁体５１４よりも誘電率が低いことが好ましい。誘電率が低い材料を層間膜とすることで、配線間に生じる寄生容量を低減することができる。例えば、絶縁体５１６、絶縁体５８０、および絶縁体５８１として、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、フッ素を添加した酸化シリコン、炭素を添加した酸化シリコン、炭素および窒素を添加した酸化シリコン、空孔を有する酸化シリコンなどを適宜用いればよい。
　また、絶縁体５８１は、一例として、層間膜、平坦化膜などとして機能する絶縁体とすることが好ましい。
　導電体５０３は、酸化物５３０、および導電体５６０と、重なるように配置する。ここで、導電体５０３は、絶縁体５１６に形成された開口に埋め込まれて設けることが好ましい。また、導電体５０３の一部が絶縁体５１４に埋め込まれる場合がある。
　導電体５０３は、導電体５０３ａ、および導電体５０３ｂを有する。導電体５０３ａは、当該開口の底面および側壁に接して設けられる。導電体５０３ｂは、導電体５０３ａに形成された凹部に埋め込まれるように設けられる。ここで、導電体５０３ｂの上部の高さは、導電体５０３ａの上部の高さおよび絶縁体５１６の上部の高さと概略一致する。
　ここで、導電体５０３ａは、水素原子、水素分子、水分子、窒素原子、窒素分子、酸化窒素分子（Ｎ２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ２など）、銅原子などの不純物の拡散を抑制する機能を有する導電性材料を用いることが好ましい。または、酸素（例えば、酸素原子、酸素分子などの少なくとも一）の拡散を抑制する機能を有する導電性材料を用いることが好ましい。
　導電体５０３ａに、水素の拡散を低減する機能を有する導電性材料を用いることにより、導電体５０３ｂに含まれる水素などの不純物が、絶縁体５２４等を介して、酸化物５３０に拡散するのを防ぐことができる。また、導電体５０３ａに、酸素の拡散を抑制する機能を有する導電性材料を用いることにより、導電体５０３ｂが酸化して導電率が低下することを抑制することができる。酸素の拡散を抑制する機能を有する導電性材料としては、例えば、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタル、ルテニウム、酸化ルテニウムなどを用いることが好ましい。したがって、導電体５０３ａとしては、上記導電性材料を単層または積層とすればよい。例えば、導電体５０３ａは、窒化チタンを用いればよい。
　また、導電体５０３ｂは、タングステン、銅、またはアルミニウムを主成分とする導電性材料を用いることが好ましい。例えば、導電体５０３ｂは、タングステンを用いればよい。
　導電体５０３は、第２のゲート電極として機能する場合がある。その場合、導電体５０３に印加する電位を、導電体５６０に印加する電位と、連動させず、独立して変化させることで、トランジスタ５００のしきい値電圧（Ｖｔｈ）を制御することができる。特に、導電体５０３に負の電位を印加することにより、トランジスタ５００のＶｔｈをより大きくし、オフ電流を低減することが可能となる。したがって、導電体５０３に負の電位を印加したほうが、印加しない場合よりも、導電体５６０に印加する電位が０Ｖのときのドレイン電流を小さくすることができる。
　なお、酸化物５３０を高純度真性とし、酸化物５３０から不純物が極力排除された状態であるとする場合、導電体５０３、及び／または導電体５６０に電位を与えずに、トランジスタ５００をノーマリーオフとする（トランジスタ５００のしきい値電圧を０Ｖより大きくする）ことが期待できる場合がある。この場合においては、導電体５６０と、導電体５０３とを接続し、同一電位が与えられるようにすると好適である。
　また、導電体５０３の電気抵抗率は、上記の導電体５０３に印加する電位を考慮して設計され、導電体５０３の膜厚は当該電気抵抗率に合わせて設定される。また、絶縁体５１６の膜厚は、導電体５０３とほぼ同じになる。ここで、導電体５０３の設計が許す範囲で導電体５０３および絶縁体５１６の膜厚を薄くすることが好ましい。絶縁体５１６の膜厚を薄くすることで、絶縁体５１６中に含まれる水素などの不純物の絶対量を低減することができるので、当該不純物が酸化物５３０に拡散するのを低減することができる。
　なお、導電体５０３は、上面から見て、酸化物５３０の導電体５４２ａおよび導電体５４２ｂと重ならない領域の大きさよりも、大きく設けるとよい。特に、図１５Ｂに示すように、導電体５０３は、酸化物５３０ａおよび酸化物５３０ｂのチャネル幅方向の端部よりも外側の領域においても、延伸していることが好ましい。つまり、酸化物５３０のチャネル幅方向における側面の外側において、導電体５０３と、導電体５６０とは、絶縁体を介して重畳していることが好ましい。当該構成を有することで、第１のゲート電極として機能する導電体５６０の電界と、第２のゲート電極として機能する導電体５０３の電界によって、酸化物５３０のチャネル形成領域を電気的に取り囲むことができる。本明細書において、第１のゲート、および第２のゲートの電界によって、チャネル形成領域を電気的に取り囲むトランジスタの構造を、ｓｕｒｒｏｕｎｄｅｄ　ｃｈａｎｎｅｌ（Ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ）構造とよぶ。
　なお、本明細書等において、Ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造のトランジスタとは、一対のゲート電極の一方および他方の電界によって、チャネル形成領域を電気的に取り囲むトランジスタの構造を表す。また、本明細書等で開示するＳ−ｃｈａｎｎｅｌ構造は、Ｆｉｎ型構造およびプレーナ型構造とは異なる。Ｓ−ｃｈａｎｎｅｌ構造を採用することで、短チャネル効果に対する耐性を高める、別言すると短チャネル効果が発生し難いトランジスタとすることができる。
　トランジスタ５００を、ノーマリーオフとして、且つ上記のＳ−Ｃｈａｎｎｅｌ構造とすることで、チャネル形成領域を電気的に取り囲むことができる。そのため、トランジスタ５００をＧＡＡ（Ｇａｔｅ　Ａｌｌ　Ａｒｏｕｎｄ）構造、またはＬＧＡＡ（Ｌａｔｅｒａｌ　Ｇａｔｅ　Ａｌｌ　Ａｒｏｕｎｄ）構造と捉えることもできる。トランジスタ５００をＳ−Ｃｈａｎｎｅｌ構造、ＧＡＡ構造、またはＬＧＡＡ構造とすることで、酸化物５３０と、ゲート絶縁膜との界面または界面近傍に形成されるチャネル形成領域を、酸化物５３０のバルク全体とすることができる。別言すると、トランジスタ５００をＳ−Ｃｈａｎｎｅｌ構造、ＧＡＡ構造、またはＬＧＡＡ構造とすることで、キャリアパスをバルク全体として用いる、いわゆるＢｕｌｋ−Ｆｌｏｗタイプとすることができる。Ｂｕｌｋ−Ｆｌｏｗタイプのトランジスタ構造とすることで、トランジスタに流れる電流密度を向上させることが可能となるため、トランジスタのオン電流の向上、またはトランジスタの電界効果移動度を高めることが期待できる。
　また、図１５Ｂに示すように、導電体５０３は延伸させて、配線としても機能させている。ただし、これに限られることなく、導電体５０３の下に、配線として機能する導電体を設ける構成にしてもよい。また、導電体５０３は、必ずしも各トランジスタに一個ずつ設ける必要はない。例えば、導電体５０３を複数のトランジスタで共有する構成にしてもよい。
　なお、トランジスタ５００では、導電体５０３は、導電体５０３ａ、および導電体５０３ｂを積層する構成について示しているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、導電体５０３は、単層、または３層以上の積層構造として設ける構成にしてもよい。
　絶縁体５２２、および絶縁体５２４は、ゲート絶縁体として機能する。
　絶縁体５２２は、水素（例えば、水素原子、水素分子などの少なくとも一）の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。また、絶縁体５２２は、酸素（例えば、酸素原子、酸素分子などの少なくとも一）の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。例えば、絶縁体５２２は、絶縁体５２４よりも水素および酸素の一方または双方の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。
　絶縁体５２２は、絶縁性材料であるアルミニウムおよびハフニウムの一方または双方の酸化物を含む絶縁体を用いるとよい。当該絶縁体として、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、アルミニウムおよびハフニウムを含む酸化物（ハフニウムアルミネート）などを用いることが好ましい。このような材料を用いて絶縁体５２２を形成した場合、絶縁体５２２は、酸化物５３０から基板側への酸素の放出と、トランジスタ５００の周辺部から酸化物５３０への水素等の不純物の拡散と、を抑制する層として機能する。よって、絶縁体５２２を設けることで、水素等の不純物が、トランジスタ５００の内側へ拡散することを抑制し、酸化物５３０中の酸素欠損の生成を抑制することができる。また、導電体５０３が、絶縁体５２４、又は酸化物５３０が有する酸素と反応することを抑制することができる。
　または、上記絶縁体に、例えば、酸化アルミニウム、酸化ビスマス、酸化ゲルマニウム、酸化ニオブ、酸化シリコン、酸化チタン、酸化タングステン、酸化イットリウム、酸化ジルコニウムを添加してもよい。または、これらの絶縁体を窒化処理してもよい。また、絶縁体５２２は、これらの絶縁体に酸化シリコン、酸化窒化シリコンまたは窒化シリコンを積層して用いてもよい。
　また、絶縁体５２２は、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウムなどの、いわゆるｈｉｇｈ−ｋ材料を含む絶縁体を単層または積層で用いてもよい。トランジスタの微細化、および高集積化が進むと、ゲート絶縁体の薄膜化により、リーク電流などの問題が生じる場合がある。ゲート絶縁体として機能する絶縁体にｈｉｇｈ−ｋ材料を用いることで、物理膜厚を保ちながら、トランジスタ動作時のゲート電位の低減が可能となる。また、絶縁体５２２として、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３（ＢＳＴ）などの誘電率が高い物質を用いることができる場合もある。
　酸化物５３０と接する絶縁体５２４は、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコンなどを適宜用いればよい。
　また、トランジスタ５００の作製工程中において、酸化物５３０の表面が露出した状態で、加熱処理を行うと好適である。当該加熱処理は、例えば、１００℃以上６００℃以下、より好ましくは３５０℃以上５５０℃以下で行えばよい。なお、加熱処理は、窒素ガスもしくは不活性ガスの雰囲気、または酸化性ガスを１０ｐｐｍ以上、１％以上、もしくは１０％以上含む雰囲気で行う。例えば、加熱処理は酸素雰囲気で行うことが好ましい。これにより、酸化物５３０に酸素を供給して、酸素欠損（ＶＯ）の低減を図ることができる。また、加熱処理は減圧状態で行ってもよい。または、加熱処理は、窒素ガスもしくは不活性ガスの雰囲気で加熱処理した後に、脱離した酸素を補うために、酸化性ガスを１０ｐｐｍ以上、１％以上、または１０％以上含む雰囲気で行ってもよい。または、酸化性ガスを１０ｐｐｍ以上、１％以上、または１０％以上含む雰囲気で加熱処理した後に、連続して窒素ガスもしくは不活性ガスの雰囲気で加熱処理を行ってもよい。
　なお、酸化物５３０に加酸素化処理を行うことで、酸化物５３０中の酸素欠損を、供給された酸素により修復させる、別言すると「ＶＯ＋Ｏ→ｎｕｌｌ」という反応を促進させることができる。さらに、酸化物５３０中に残存した水素に供給された酸素が反応することで、当該水素をＨ２Ｏとして除去する（脱水化する）ことができる。これにより、酸化物５３０中に残存していた水素が酸素欠損に再結合してＶＯＨが形成されるのを抑制することができる。
　なお、絶縁体５２２、および絶縁体５２４が、２層以上の積層構造を有していてもよい。その場合、同じ材料からなる積層構造に限定されず、異なる材料からなる積層構造でもよい。また、絶縁体５２４は、酸化物５３０ａと重畳して島状に形成してもよい。この場合、絶縁体５４４が、絶縁体５２４の側面および絶縁体５２２の上面に接する構成になる。
　導電体５４２ａ、および導電体５４２ｂは酸化物５３０ｂの上面に接して設けられる。導電体５４２ａおよび導電体５４２ｂは、それぞれトランジスタ５００のソース電極またはドレイン電極として機能する。
　導電体５４２（導電体５４２ａ、および導電体５４２ｂ）としては、例えば、タンタルを含む窒化物、チタンを含む窒化物、モリブデンを含む窒化物、タングステンを含む窒化物、タンタルおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物などを用いることが好ましい。本発明の一態様においては、タンタルを含む窒化物が特に好ましい。また、例えば、酸化ルテニウム、窒化ルテニウム、ストロンチウムとルテニウムを含む酸化物、ランタンとニッケルを含む酸化物などを用いてもよい。これらの材料は、酸化しにくい導電性材料、または、酸素を吸収しても導電性を維持する材料であるため、好ましい。
　なお、酸化物５３０ｂなどに含まれる水素が、導電体５４２ａまたは導電体５４２ｂに拡散する場合がある。特に、導電体５４２ａおよび導電体５４２ｂに、タンタルを含む窒化物を用いることで、酸化物５３０ｂなどに含まれる水素は、導電体５４２ａまたは導電体５４２ｂに拡散しやすく、拡散した水素は、導電体５４２ａまたは導電体５４２ｂが有する窒素と結合することがある。つまり、酸化物５３０ｂなどに含まれる水素は、導電体５４２ａまたは導電体５４２ｂに吸い取られる場合がある。
　また、導電体５４２の側面と導電体５４２の上面との間に、湾曲面が形成されないことが好ましい。当該湾曲面が形成されない導電体５４２とすることで、チャネル幅方向の断面における、導電体５４２の断面積を大きくすることができる。これにより、導電体５４２の導電率を大きくし、トランジスタ５００のオン電流を大きくすることができる。
　絶縁体５７１ａは、導電体５４２ａの上面に接して設けられており、絶縁体５７１ｂは、導電体５４２ｂの上面に接して設けられている。絶縁体５７１は、少なくとも酸素に対するバリア絶縁膜として機能することが好ましい。したがって、絶縁体５７１は、酸素の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。例えば、絶縁体５７１は、絶縁体５８０よりも酸素の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。絶縁体５７１としては、例えば、窒化シリコンなどのシリコンを含む窒化物を用いればよい。また、絶縁体５７１は、水素などの不純物を捕獲する機能を有することが好ましい。その場合、絶縁体５７１としては、アモルファス構造を有する金属酸化物、例えば、酸化アルミニウムまたは酸化マグネシウムなどの絶縁体を用いればよい。特に、絶縁体５７１として、アモルファス構造を有する酸化アルミニウム、またはアモルファス構造の酸化アルミニウムを用いることで、より効果的に水素を捕獲または固着できる場合があるため好ましい。これにより、良好な特性を有し、信頼性の高いトランジスタ５００、および半導体装置を作製することができる。
　絶縁体５４４は、絶縁体５２４、酸化物５３０ａ、酸化物５３０ｂ、導電体５４２、および絶縁体５７１を覆うように設けられる。絶縁体５４４として、水素を捕獲および水素を固着する機能を有することが好ましい。その場合、絶縁体５４４としては、窒化シリコンまたは、アモルファス構造を有する金属酸化物、例えば、酸化アルミニウムまたは酸化マグネシウムなどの絶縁体を含むことが好ましい。また、例えば、絶縁体５４４として、酸化アルミニウムと、当該酸化アルミニウム上の窒化シリコンの積層膜を用いてもよい。
　上記のような絶縁体５７１および絶縁体５４４を設けることで、酸素に対するバリア性を有する絶縁体で導電体５４２を包み込むことができる。つまり、絶縁体５２４、および絶縁体５８０に含まれる酸素が、導電体５４２に拡散するのを防ぐことができる。これにより、絶縁体５２４、および絶縁体５８０に含まれる酸素によって、導電体５４２が直接酸化されて抵抗率が増大し、オン電流が低減するのを抑制することができる。
　絶縁体５５２は、ゲート絶縁体の一部として機能する。絶縁体５５２としては、酸素に対するバリア絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁体５５２としては、上述の絶縁体５７４に用いることができる絶縁体を用いればよい。絶縁体５５２として、アルミニウムおよびハフニウムの一方または双方の酸化物を含む絶縁体を用いるとよい。当該絶縁体として、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、アルミニウムおよびハフニウムを含む酸化物（ハフニウムアルミネート）、ハフニウムおよびシリコンを含む酸化物（ハフニウムシリケート）などを用いることができる。本実施の形態では、絶縁体５５２として、酸化アルミニウムを用いる。この場合、絶縁体５５２は、少なくとも酸素と、アルミニウムと、を有する絶縁体となる。
　図１５Ｂに示すように、絶縁体５５２は、酸化物５３０ｂの上面および側面、酸化物５３０ａの側面、絶縁体５２４の側面、および絶縁体５２２の上面に接して設けられる。つまり、酸化物５３０ａ、酸化物５３０ｂ、および絶縁体５２４の導電体５６０と重なる領域は、チャネル幅方向の断面において、絶縁体５５２に覆われている。これにより、熱処理などを行った際に、酸化物５３０ａおよび酸化物５３０ｂで酸素が脱離するのを、酸素に対するバリア性を有する絶縁体５５２でブロックすることができる。よって、酸化物５３０ａおよび酸化物５３０ｂに酸素欠損（Ｖｏ）が形成されるのを低減することができる。これにより、領域５３０ｂｃに形成される、酸素欠損（Ｖｏ）、およびＶＯＨを低減することができる。よって、トランジスタ５００の電気特性を良好にし、信頼性を向上させることができる。
　また、逆に、絶縁体５８０および絶縁体５５０などに過剰な量の酸素が含まれていても、当該酸素が酸化物５３０ａおよび酸化物５３０ｂに過剰に供給されるのを抑制することができる。よって、領域５３０ｂｃを介して、領域５３０ｂａおよび領域５３０ｂｂが過剰に酸化され、トランジスタ５００のオン電流の低下、または電界効果移動度の低下を起こすのを抑制することができる。
　また、図１５Ａに示すように、絶縁体５５２は、導電体５４２、絶縁体５４４、絶縁体５７１、および絶縁体５８０、それぞれの側面に接して設けられる。よって、導電体５４２の側面が酸化され、当該側面に酸化膜が形成されるのを低減することができる。これにより、トランジスタ５００のオン電流の低下、または電界効果移動度の低下を起こすのを抑制することができる。
　また、絶縁体５５２は、絶縁体５５４、絶縁体５５０、および導電体５６０と、ともに、絶縁体５８０などに形成された開口に設ける必要がある。トランジスタ５００の微細化を図るにあたって、絶縁体５５２の膜厚は薄いことが好ましい。絶縁体５５２の膜厚は、０．１ｎｍ以上、０．５ｎｍ以上、又は１．０ｎｍ以上とすることが好ましく、かつ１．０ｎｍ以下、３．０ｎｍ以下、又は５．０ｎｍ以下とすることが好ましい。なお、上述した下限値、及び上限値はそれぞれ組み合わせることができるものとする。この場合、絶縁体５５２は、少なくとも一部において、上記のような膜厚の領域を有していればよい。また、絶縁体５５２の膜厚は絶縁体５５０の膜厚より薄いことが好ましい。この場合、絶縁体５５２は、少なくとも一部において、絶縁体５５０より膜厚が薄い領域を有していればよい。
　絶縁体５５２を上記のように膜厚を薄く成膜するには、ＡＬＤ法を用いて成膜することが好ましい。ＡＬＤ法は、反応のための第１の原料ガス（前駆体、プリカーサ、または金属プリカーサとも呼ぶ）と第２の原料ガス（反応剤、リアクタント、酸化剤、または非金属プリカーサとも呼ぶ）を交互にチャンバーに導入し、これらの原料ガスの導入を繰り返すことで成膜を行う方法である。ＡＬＤ法には、プリカーサ及びリアクタントの反応を熱エネルギーのみで行う熱ＡＬＤ法、プラズマ励起されたリアクタントを用いるＰＥＡＬＤ（Ｐｌａｓｍａ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＡＬＤ）法などがある。ＰＥＡＬＤ法では、プラズマを利用することで、より低温での成膜が可能となり好ましい場合がある。
　ＡＬＤ法は、原子の性質である自己制御性を利用し、一層ずつ原子を堆積することができるので、極薄の成膜が可能、アスペクト比の高い構造への成膜が可能、ピンホールなどの欠陥の少ない成膜が可能、被覆性に優れた成膜が可能、低温での成膜が可能、などの効果がある。よって、絶縁体５５２を絶縁体５８０などに形成された開口の側面などに被覆性良く、上記のような薄い膜厚で成膜することができる。
　なお、ＡＬＤ法で用いるプリカーサには炭素などを含むものがある。このため、ＡＬＤ法により設けられた膜は、他の成膜法により設けられた膜と比較して、炭素などの不純物を多く含む場合がある。なお、不純物の定量は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｉｏｎ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）、またはＸ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ　Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて行うことができる。
　絶縁体５５０は、ゲート絶縁体の一部として機能する。絶縁体５５０は、絶縁体５５２の上面に接して配置することが好ましい。絶縁体５５０は、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、フッ素を添加した酸化シリコン、炭素を添加した酸化シリコン、炭素および窒素を添加した酸化シリコン、空孔を有する酸化シリコンなどを用いることができる。特に、酸化シリコン、および酸化窒化シリコンは熱に対し安定であるため好ましい。この場合、絶縁体５５０は、少なくとも酸素とシリコンと、を有する絶縁体となる。
　絶縁体５５０は、絶縁体５２４と同様に、絶縁体５５０中の水、水素などの不純物濃度が低減されていることが好ましい。絶縁体５５０の膜厚は、下限値が１ｎｍまたは０．５ｎｍであり、上限値が１５ｎｍまたは２０ｎｍであることが好ましい。なお、上述した下限値、及び上限値はそれぞれ組み合わせることができるものとする。例えば、絶縁体５５０の膜厚は、０．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下が好ましい。この場合、絶縁体５５０は、少なくとも一部において、上記のような膜厚の領域を有していればよい。
　図１５Ａ、及び図１５Ｂなどでは、絶縁体５５０を単層とする構成について示したが、本発明はこれに限られず、２層以上の積層構造としてもよい。例えば、図１６Ｂに示すように、絶縁体５５０を、絶縁体５５０ａと、絶縁体５５０ａ上の絶縁体５５０ｂの２層の積層構造にしてもよい。
　図１６Ｂに示すように、絶縁体５５０を２層の積層構造とする場合、下層の絶縁体５５０ａは、酸素を透過しやすい絶縁体を用いて形成し、上層の絶縁体５５０ｂは、酸素の拡散を抑制する機能を有する絶縁体を用いて形成することが好ましい。このような構成にすることで、絶縁体５５０ａに含まれる酸素が、導電体５６０へ拡散するのを抑制することができる。つまり、酸化物５３０へ供給する酸素量の減少を抑制することができる。また、絶縁体５５０ａに含まれる酸素による導電体５６０の酸化を抑制することができる。例えば、絶縁体５５０ａは、上述した絶縁体５５０に用いることができる材料を用いて設け、絶縁体５５０ｂは、アルミニウムおよびハフニウムの一方または双方の酸化物を含む絶縁体を用いるとよい。当該絶縁体として、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、アルミニウムおよびハフニウムを含む酸化物（ハフニウムアルミネート）、ハフニウムおよびシリコンを含む酸化物（ハフニウムシリケート）などを用いることができる。本実施の形態では、絶縁体５５０ｂとして、酸化ハフニウムを用いる。この場合、絶縁体５５０ｂは、少なくとも酸素と、ハフニウムと、を有する絶縁体となる。また、絶縁体５５０ｂの膜厚は、０．５ｎｍ以上、又は１．０ｎｍ以上とすることが好ましく、かつ３．０ｎｍ以下、又は５．０ｎｍ以下とすることが好ましい。なお、上述した下限値、及び上限値はそれぞれ組み合わせることができるものとする。この場合、絶縁体５５０ｂは、少なくとも一部において、上記のような膜厚の領域を有していればよい。
　なお、絶縁体５５０ａに酸化シリコン、酸化窒化シリコンなどを用いる場合、絶縁体５５０ｂは、比誘電率が高いｈｉｇｈ−ｋ材料である絶縁性材料を用いてもよい。ゲート絶縁体を、絶縁体５５０ａと絶縁体５５０ｂとの積層構造とすることで、熱に対して安定、かつ比誘電率の高い積層構造とすることができる。したがって、ゲート絶縁体の物理膜厚を保持したまま、トランジスタ動作時に印加するゲート電位の低減化が可能となる。また、ゲート絶縁体として機能する絶縁体の等価酸化膜厚（ＥＯＴ）の薄膜化が可能となる。よって、絶縁体５５０の絶縁耐圧を高くすることができる。
　絶縁体５５４は、ゲート絶縁体の一部として機能する。絶縁体５５４としては、水素に対するバリア絶縁膜を用いることが好ましい。これにより、導電体５６０に含まれる水素などの不純物が、絶縁体５５０、および酸化物５３０ｂに拡散するのを防ぐことができる。絶縁体５５４としては、上述した絶縁体５７６に用いることができる絶縁体を用いればよい。例えば、絶縁体５５４としてＰＥＡＬＤ法で成膜した窒化シリコンを用いればよい。この場合、絶縁体５５４は、少なくとも窒素と、シリコンと、を有する絶縁体となる。
　また、絶縁体５５４が、さらに酸素に対するバリア性を有してもよい。これにより、絶縁体５５０に含まれる酸素が、導電体５６０へ拡散するのを抑制することができる。
　また、絶縁体５５４は、絶縁体５５２、絶縁体５５０、および導電体５６０と、ともに、絶縁体５８０などに形成された開口に設ける必要がある。トランジスタ５００の微細化を図るにあたって、絶縁体５５４の膜厚は薄いことが好ましい。絶縁体５５４の膜厚は、０．１ｎｍ以上、０．５ｎｍ以上、又は１．０ｎｍ以上とすることが好ましく、かつ３．０ｎｍ以下、又は５．０ｎｍ以下とすることが好ましい。なお、上述した下限値、及び上限値はそれぞれ組み合わせることができるものとする。この場合、絶縁体５５４は、少なくとも一部において、上記のような膜厚の領域を有していればよい。また、絶縁体５５４の膜厚は絶縁体５５０の膜厚より薄いことが好ましい。この場合、絶縁体５５４は、少なくとも一部において、絶縁体５５０より膜厚が薄い領域を有していればよい。
　導電体５６０は、トランジスタ５００の第１のゲート電極として機能する。導電体５６０は、導電体５６０ａと、導電体５６０ａの上に配置された導電体５６０ｂと、を有することが好ましい。例えば、導電体５６０ａは、導電体５６０ｂの底面および側面を包むように配置されることが好ましい。また、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、導電体５６０の上面の高さの位置は、絶縁体５５０の上部の高さの位置と概略一致している。なお、図１５Ａおよび図１５Ｂでは、導電体５６０は、導電体５６０ａと導電体５６０ｂの２層構造として示しているが、導電体５６０は、当該２層構造以外としては、単層構造、又は３層以上の積層構造とすることができる。
　導電体５６０ａは、水素原子、水素分子、水分子、窒素原子、窒素分子、酸化窒素分子、銅原子などの不純物の拡散を抑制する機能を有する導電性材料を用いることが好ましい。または、酸素（例えば、酸素原子、酸素分子などの少なくとも一）の拡散を抑制する機能を有する導電性材料を用いることが好ましい。
　また、導電体５６０ａが酸素の拡散を抑制する機能を持つことにより、絶縁体５５０に含まれる酸素により、導電体５６０ｂが酸化して導電率が低下することを抑制することができる。酸素の拡散を抑制する機能を有する導電性材料としては、例えば、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタル、ルテニウム、酸化ルテニウムなどを用いることが好ましい。
　また、導電体５６０は、配線としても機能するため、導電性が高い導電体を用いることが好ましい。例えば、導電体５６０ｂは、タングステン、銅、またはアルミニウムを主成分とする導電性材料を用いることができる。また、導電体５６０ｂは、積層構造とすることができる。具体的には、例えば、導電体５６０ｂは、チタン、または窒化チタンと上記導電性材料との積層構造とすることができる。
　また、トランジスタ５００では、導電体５６０は、絶縁体５８０などに形成されている開口を埋めるように自己整合的に形成される。導電体５６０をこのように形成することにより、導電体５４２ａと導電体５４２ｂとの間の領域に、導電体５６０を位置合わせすることなく確実に配置することができる。
　また、図１５Ｂに示すように、トランジスタ５００のチャネル幅方向において、絶縁体５２２の底面を基準としたときの、導電体５６０の、導電体５６０と酸化物５３０ｂとが重ならない領域の底面の高さは、酸化物５３０ｂの底面の高さより低いことが好ましい。ゲート電極として機能する導電体５６０が、絶縁体５５０などを介して、酸化物５３０ｂのチャネル形成領域の側面および上面を覆う構成とすることで、導電体５６０の電界を酸化物５３０ｂのチャネル形成領域全体に作用させやすくなる。よって、トランジスタ５００のオン電流を増大させ、周波数特性を向上させることができる。絶縁体５２２の底面を基準としたときの、酸化物５３０ａおよび酸化物５３０ｂと、導電体５６０とが、重ならない領域における導電体５６０の底面の高さと、酸化物５３０ｂの底面の高さと、の差は、０ｎｍ以上、３ｎｍ以上、又は５ｎｍ以上とすることが好ましく、かつ２０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下とすることが好ましい。なお、上述した下限値、及び上限値はそれぞれ組み合わせることができるものとする。
　絶縁体５８０は、絶縁体５４４上に設けられ、絶縁体５５０、および導電体５６０が設けられる領域に開口が形成されている。また、絶縁体５８０の上面は、平坦化されていてもよい。
　層間膜として機能する絶縁体５８０は、誘電率が低いことが好ましい。誘電率が低い材料を層間膜とすることで、配線間に生じる寄生容量を低減することができる。絶縁体５８０は、例えば、絶縁体５１６と同様の材料を用いて設けることが好ましい。特に、酸化シリコンおよび酸化窒化シリコンは、熱的に安定であるため好ましい。特に、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、空孔を有する酸化シリコンなどの材料は、加熱により脱離する酸素を含む領域を容易に形成することができるため好ましい。
　絶縁体５８０は、絶縁体５８０中の水、水素などの不純物濃度は低減されていることが好ましい。例えば、絶縁体５８０は、酸化シリコン、酸化窒化シリコンなどのシリコンを含む酸化物を適宜用いればよい。
　絶縁体５７４は、水、水素などの不純物が、上方から絶縁体５８０に拡散するのを抑制するバリア絶縁膜として機能することが好ましく、水素などの不純物を捕獲する機能を有することが好ましい。また、絶縁体５７４は、酸素の透過を抑制するバリア絶縁膜として機能することが好ましい。絶縁体５７４としては、アモルファス構造を有する金属酸化物、例えば、酸化アルミニウムなどの絶縁体を用いればよい。この場合、絶縁体５７４は、少なくとも酸素と、アルミニウムと、を有する絶縁体となる。絶縁体５１２と絶縁体５８１に挟まれた領域内で、絶縁体５８０に接して、水素などの不純物を捕獲する機能を有する、絶縁体５７４を設けることで、絶縁体５８０などに含まれる水素などの不純物を捕獲し、当該領域内における、水素の量を一定値にすることができる。特に、絶縁体５７４として、アモルファス構造を有する酸化アルミニウムを用いることで、より効果的に水素を捕獲または固着できる場合があるため好ましい。これにより、良好な特性を有し、信頼性の高いトランジスタ５００、および半導体装置を作製することができる。
　絶縁体５７６は、水、水素などの不純物が、上方から絶縁体５８０に拡散するのを抑制するバリア絶縁膜として機能する。絶縁体５７６は、絶縁体５７４の上に配置される。絶縁体５７６としては、窒化シリコンまたは窒化酸化シリコンなどの、シリコンを含む窒化物を用いることが好ましい。例えば、絶縁体５７６としてスパッタリング法で成膜された窒化シリコンを用いればよい。絶縁体５７６をスパッタリング法で成膜することで、密度が高い窒化シリコン膜を形成することができる。また、絶縁体５７６として、スパッタリング法で成膜された窒化シリコンの上に、さらに、ＰＥＡＬＤ法または、ＣＶＤ法で成膜された窒化シリコンを積層してもよい。
　また、トランジスタ５００の第１端子、又は第２端子の一方は、プラグとして機能する導電体５４０ａに電気的に接続され、トランジスタ５００の第１端子、又は第２端子の他方は、導電体５４０ｂに電気的に接続されている。なお、導電体５４０ａ、導電体５４０ｂなどは、上方の発光デバイス１５０などに電気的に接続するための配線として機能する場合がある。また、図４の表示装置１００の場合、導電体５４０ａ、導電体５４０ｂなどは、トランジスタ１７０などに電気的に接続するための配線としてもよい。なお、本明細書等では、導電体５４０ａ、及び導電体５４０ｂをまとめて導電体５４０と呼ぶこととする。
　導電体５４０ａは、一例として、導電体５４２ａと重畳する領域に設けられている。具体的には、導電体５４２ａと重畳する領域において、図１５Ａに示す絶縁体５７１、絶縁体５４４、絶縁体５８０、絶縁体５７４、絶縁体５７６、及び絶縁体５８１には開口部が形成されており、導電体５４０ａは、当該開口部の内側に設けられている。また、導電体５４０ｂは、一例として、導電体５４２ｂと重畳する領域に設けられている。具体的には、導電体５４２ｂと重畳する領域において、図１５Ａに示す絶縁体５７１、絶縁体５４４、絶縁体５８０、絶縁体５７４、絶縁体５７６、及び絶縁体５８１には開口部が形成されており、導電体５４０ｂは、当該開口部の内側に設けられている。
　さらに、図１５Ａに示すとおり、導電体５４２ａと重畳する領域の開口部の側面と導電体５４０ａとの間には、不純物に対してバリア性を有する絶縁体として、絶縁体５４１ａを設けてもよい。同様に、導電体５４２ｂと重畳する領域の開口部の側面と導電体５４０ｂとの間には、不純物に対してバリア性を有する絶縁体として、絶縁体５４１ｂを設けてもよい。なお、本明細書等では、絶縁体５４１ａ、及び絶縁体５４１ｂをまとめて絶縁体５４１と呼ぶこととする。
　導電体５４０ａおよび導電体５４０ｂは、タングステン、銅、またはアルミニウムを主成分とする導電性材料を用いることが好ましい。また、導電体５４０ａおよび導電体５４０ｂは積層構造としてもよい。
　また、導電体５４０を積層構造とする場合、絶縁体５７４、絶縁体５７６、絶縁体５８１、絶縁体５８０、絶縁体５４４、および絶縁体５７１の近傍に配置される第１の導電体には、水、水素などの不純物の透過を抑制する機能を有する導電性材料を用いることが好ましい。例えば、タンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタン、ルテニウム、酸化ルテニウムなどを用いることが好ましい。また、水、水素などの不純物の透過を抑制する機能を有する導電性材料は、単層または積層で用いてもよい。また、絶縁体５７６より上層に含まれる水、水素などの不純物が、導電体５４０ａおよび導電体５４０ｂを通じて酸化物５３０に混入することを抑制することができる。
　絶縁体５４１ａおよび絶縁体５４１ｂとしては、絶縁体５４４などに用いることができるバリア絶縁膜を用いればよい。例えば、絶縁体５４１ａおよび絶縁体５４１ｂとして、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化酸化シリコンなどの絶縁体を用いればよい。絶縁体５４１ａおよび絶縁体５４１ｂは、絶縁体５７４、絶縁体５７６、および絶縁体５７１に接して設けられるので、絶縁体５８０などに含まれる水、水素などの不純物が、導電体５４０ａおよび導電体５４０ｂを通じて酸化物５３０に混入するのを抑制することができる。特に、窒化シリコンは水素に対するブロッキング性が高いので好適である。また、絶縁体５８０に含まれる酸素が導電体５４０ａおよび導電体５４０ｂに吸収されるのを防ぐことができる。
　絶縁体５４１ａおよび絶縁体５４１ｂを、図１５Ａに示すように積層構造にする場合、絶縁体５８０などの開口の内壁に接する第１の絶縁体と、その内側の第２の絶縁体は、酸素に対するバリア絶縁膜と、水素に対するバリア絶縁膜を組み合わせて用いることが好ましい。
　例えば、第１の絶縁体として、ＡＬＤ法で成膜された酸化アルミニウムを用い、第２の絶縁体として、ＰＥＡＬＤ法で成膜された窒化シリコンを用いればよい。このような構成にすることで、導電体５４０の酸化を抑制し、さらに、導電体５４０に水素が混入するのを低減することができる。
　なお、トランジスタ５００では、絶縁体５４１の第１の絶縁体および絶縁体５４１の第２の導電体を積層する構成について示しているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、絶縁体５４１を単層、または３層以上の積層構造として設ける構成にしてもよい。また、トランジスタ５００では、導電体５４０の第１の導電体および導電体５４０の第２の導電体を積層する構成について示しているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、導電体５４０を単層、または３層以上の積層構造として設ける構成にしてもよい。
　なお、本発明の一態様の半導体装置に含まれるトランジスタの構造は、図１５Ａ、及び図１５Ｂに示したトランジスタ５００に限定されない。本発明の一態様の半導体装置に含まれるトランジスタの構造は、状況に応じて、変更してもよい。
　なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態３）
　本実施の形態では、上記の実施の形態で説明したＯＳトランジスタに用いることができる金属酸化物（以下、酸化物半導体ともいう。）について説明する。
　金属酸化物は、少なくともインジウムまたは亜鉛を含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、スズなどが含まれていることが好ましい。また、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、マグネシウム、コバルトなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
＜結晶構造の分類＞
　まず、酸化物半導体における、結晶構造の分類について、図１７Ａを用いて説明を行う。図１７Ａは、酸化物半導体、代表的にはＩＧＺＯ（Ｉｎと、Ｇａと、Ｚｎと、を含む金属酸化物）の結晶構造の分類を説明する図である。
　図１７Ａに示すように、酸化物半導体は、大きく分けて「Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ（無定形）」と、「Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ（結晶性）」と、「Ｃｒｙｓｔａｌ（結晶）」と、に分類される。また、「Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ」の中には、ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓが含まれる。また、「Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ」の中には、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ−ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）、ｎｃ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）、及びＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）が含まれる（ｅｘｃｌｕｄｉｎｇ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ａｎｄ　ｐｏｌｙ　ｃｒｙｓｔａｌ）。なお、「Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ」の分類には、ｓｉｎｇｌｅ　ｃｒｙｓｔａｌ、ｐｏｌｙ　ｃｒｙｓｔａｌ、及びｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ａｍｏｒｐｈｏｕｓは除かれる。また、「Ｃｒｙｓｔａｌ」の中には、ｓｉｎｇｌｅ　ｃｒｙｓｔａｌ、及びｐｏｌｙ　ｃｒｙｓｔａｌが含まれる。
　なお、図１７Ａに示す太枠内の構造は、「Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ（無定形）」と、「Ｃｒｙｓｔａｌ（結晶）」との間の中間状態であり、新しい境界領域（Ｎｅｗ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｐｈａｓｅ）に属する構造である。すなわち、当該構造は、エネルギー的に不安定な「Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ（無定形）」、及び「Ｃｒｙｓｔａｌ（結晶）」とは全く異なる構造と言い換えることができる。
　なお、膜または基板の結晶構造は、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）スペクトルを用いて評価することができる。ここで、「Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ」に分類されるＣＡＡＣ−ＩＧＺＯ膜のＧＩＸＤ（Ｇｒａｚｉｎｇ−Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ　ＸＲＤ）測定で得られるＸＲＤスペクトルを図１７Ｂに示す（縦軸は強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を任意単位（ａ．ｕ．）で表している）。なお、ＧＩＸＤ法は、薄膜法またはＳｅｅｍａｎｎ−Ｂｏｈｌｉｎ法ともいう。以降、図１７Ｂに示すＧＩＸＤ測定で得られるＸＲＤスペクトルを、単にＸＲＤスペクトルと記す場合がある。なお、図１７Ｂに示すＣＡＡＣ−ＩＧＺＯ膜の組成は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３［原子数比］近傍である。また、図１７Ｂに示すＣＡＡＣ−ＩＧＺＯ膜の厚さは、５００ｎｍである。
　図１７Ｂに示すように、ＣＡＡＣ−ＩＧＺＯ膜のＸＲＤスペクトルでは、明確な結晶性を示すピークが検出される。具体的には、ＣＡＡＣ−ＩＧＺＯ膜のＸＲＤスペクトルでは、２θ＝３１°近傍に、ｃ軸配向を示すピークが検出される。なお、図１７Ｂに示すように、２θ＝３１°近傍のピークは、ピーク強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）が検出された角度を軸に左右非対称である。
　また、膜または基板の結晶構造は、極微電子線回折法（ＮＢＥＤ：Ｎａｎｏ　Ｂｅａｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）によって観察される回折パターン（極微電子線回折パターンともいう。）にて評価することができる。ＣＡＡＣ−ＩＧＺＯ膜の回折パターンを、図１７Ｃに示す。図１７Ｃは、電子線を基板に対して平行に入射するＮＢＥＤによって観察される回折パターンである。なお、図１７Ｃに示すＣＡＡＣ−ＩＧＺＯ膜の組成は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３［原子数比］近傍である。また、極微電子線回折法では、プローブ径を１ｎｍとして電子線回折が行われる。
　図１７Ｃに示すように、ＣＡＡＣ−ＩＧＺＯ膜の回折パターンでは、ｃ軸配向を示す複数のスポットが観察される。
＜＜酸化物半導体の構造＞＞
　なお、酸化物半導体は、結晶構造に着目した場合、図１７Ａとは異なる分類となる場合がある。例えば、酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、上述のＣＡＡＣ−ＯＳ、及びｎｃ−ＯＳがある。また、非単結晶酸化物半導体には、多結晶酸化物半導体、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、非晶質酸化物半導体、などが含まれる。
　ここで、上述のＣＡＡＣ−ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、及びａ−ｌｉｋｅ　ＯＳの詳細について、説明を行う。
［ＣＡＡＣ−ＯＳ］
　ＣＡＡＣ−ＯＳは、複数の結晶領域を有し、当該複数の結晶領域はｃ軸が特定の方向に配向している酸化物半導体である。なお、特定の方向とは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の厚さ方向、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線方向、またはＣＡＡＣ−ＯＳ膜の表面の法線方向である。また、結晶領域とは、原子配列に周期性を有する領域である。なお、原子配列を格子配列とみなすと、結晶領域とは、格子配列の揃った領域でもある。さらに、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ａ−ｂ面方向において複数の結晶領域が連結する領域を有し、当該領域は歪みを有する場合がある。なお、歪みとは、複数の結晶領域が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。つまり、ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向し、ａ−ｂ面方向には明らかな配向をしていない酸化物半導体である。
　なお、上記複数の結晶領域のそれぞれは、１つまたは複数の微小な結晶（最大径が１０ｎｍ未満である結晶）で構成される。結晶領域が１つの微小な結晶で構成されている場合、当該結晶領域の最大径は１０ｎｍ未満となる。また、結晶領域が多数の微小な結晶で構成されている場合、当該結晶領域の大きさは、数十ｎｍ程度となる場合がある。
　また、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（元素Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、スズ、チタンなどから選ばれた一種、または複数種）において、ＣＡＡＣ−ＯＳは、インジウム（Ｉｎ）、及び酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛（Ｚｎ）、及び酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換可能である。よって、（Ｍ，Ｚｎ）層にはインジウムが含まれる場合がある。また、Ｉｎ層には元素Ｍが含まれる場合がある。なお、Ｉｎ層にはＺｎが含まれる場合もある。当該層状構造は、例えば、高分解能ＴＥＭ像において、格子像として観察される。
　ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、例えば、ＸＲＤ装置を用いて構造解析を行うと、θ／２θスキャンを用いたＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ　ＸＲＤ測定では、ｃ軸配向を示すピークが２θ＝３１°またはその近傍に検出される。なお、ｃ軸配向を示すピークの位置（２θの値）は、ＣＡＡＣ−ＯＳを構成する金属元素の種類、組成などにより変動する場合がある。
　また、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の電子線回折パターンにおいて、複数の輝点（スポット）が観測される。なお、あるスポットと別のスポットとは、試料を透過した入射電子線のスポット（ダイレクトスポットともいう。）を対称中心として、点対称の位置に観測される。
　上記特定の方向から結晶領域を観察した場合、当該結晶領域内の格子配列は、六方格子を基本とするが、単位格子は正六角形とは限らず、非正六角形である場合がある。また、上記歪みにおいて、五角形、七角形などの格子配列を有する場合がある。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウンダリー）を確認することはできない。即ち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ−ＯＳが、ａ−ｂ面方向において酸素原子の配列が稠密でないこと、金属原子が置換することで原子間の結合距離が変化すること、などによって、歪みを許容することができるためと考えられる。
　なお、明確な結晶粒界が確認される結晶構造は、いわゆる多結晶（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ）と呼ばれる。結晶粒界は、再結合中心となり、キャリアが捕獲されトランジスタのオン電流の低下、電界効果移動度の低下などを引き起こす可能性が高い。よって、明確な結晶粒界が確認されないＣＡＡＣ−ＯＳは、トランジスタの半導体層に好適な結晶構造を有する結晶性の酸化物の一つである。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳを構成するには、Ｚｎを有する構成が好ましい。例えば、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、及びＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物は、Ｉｎ酸化物よりも結晶粒界の発生を抑制できるため好適である。
　ＣＡＡＣ−ＯＳは、結晶性が高く、明確な結晶粒界が確認されない酸化物半導体である。よって、ＣＡＡＣ−ＯＳは、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。また、酸化物半導体の結晶性は不純物の混入、及び欠陥の生成などによって低下する場合があるため、ＣＡＡＣ−ＯＳは不純物、欠陥（酸素欠損など）などの少ない酸化物半導体ともいえる。従って、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は熱に強く、信頼性が高い。また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、製造工程における高い温度（所謂サーマルバジェット）に対しても安定である。したがって、ＯＳトランジスタにＣＡＡＣ−ＯＳを用いると、製造工程の自由度を広げることが可能となる。
［ｎｃ−ＯＳ］
　ｎｃ−ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。別言すると、ｎｃ−ＯＳは、微小な結晶を有する。なお、当該微小な結晶の大きさは、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下であることから、当該微小な結晶をナノ結晶ともいう。また、ｎｃ−ＯＳは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。したがって、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ、及び非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。例えば、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、ＸＲＤ装置を用いて構造解析を行うと、θ／２θスキャンを用いたＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ　ＸＲＤ測定では、結晶性を示すピークが検出されない。また、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、ナノ結晶よりも大きいプローブ径（例えば５０ｎｍ以上）の電子線を用いる電子線回折（制限視野電子線回折ともいう。）を行うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、ｎｃ−ＯＳ膜に対し、ナノ結晶の大きさと近いかナノ結晶より小さいプローブ径（例えば１ｎｍ以上３０ｎｍ以下）の電子線を用いる電子線回折（ナノビーム電子線回折ともいう。）を行うと、ダイレクトスポットを中心とするリング状の領域内に複数のスポットが観測される電子線回折パターンが取得される場合がある。
［ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ］
　ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半導体である。ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、鬆又は低密度領域を有する。即ち、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳ及びＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、結晶性が低い。また、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳ及びＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、膜中の水素濃度が高い。
＜＜酸化物半導体の構成＞＞
　次に、上述のＣＡＣ−ＯＳの詳細について、説明を行う。なお、ＣＡＣ−ＯＳは材料構成に関する。
［ＣＡＣ−ＯＳ］
　ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上３ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つまたは複数の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上３ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
　さらに、ＣＡＣ−ＯＳとは、第１の領域と、第２の領域と、に材料が分離することでモザイク状となり、当該第１の領域が、膜中に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、当該第１の領域と、当該第２の領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。
　ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳを構成する金属元素に対するＩｎ、Ｇａ、およびＺｎの原子数比のそれぞれを、［Ｉｎ］、［Ｇａ］、および［Ｚｎ］と表記する。例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳにおいて、第１の領域は、［Ｉｎ］が、ＣＡＣ−ＯＳ膜の組成における［Ｉｎ］よりも大きい領域である。また、第２の領域は、［Ｇａ］が、ＣＡＣ−ＯＳ膜の組成における［Ｇａ］よりも大きい領域である。または、例えば、第１の領域は、［Ｉｎ］が、第２の領域における［Ｉｎ］よりも大きく、且つ、［Ｇａ］が、第２の領域における［Ｇａ］よりも小さい領域である。また、第２の領域は、［Ｇａ］が、第１の領域における［Ｇａ］よりも大きく、且つ、［Ｉｎ］が、第１の領域における［Ｉｎ］よりも小さい領域である。
　具体的には、上記第１の領域は、インジウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物などが主成分である領域である。また、上記第２の領域は、ガリウム酸化物、ガリウム亜鉛酸化物などが主成分である領域である。つまり、上記第１の領域を、Ｉｎを主成分とする領域と言い換えることができる。また、上記第２の領域を、Ｇａを主成分とする領域と言い換えることができる。
　なお、上記第１の領域と、上記第２の領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
　例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ−ｒａｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、Ｉｎを主成分とする領域（第１の領域）と、Ｇａを主成分とする領域（第２の領域）とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
　ＣＡＣ−ＯＳをトランジスタに用いる場合、第１の領域に起因する導電性と、第２の領域に起因する絶縁性とが、相補的に作用することにより、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳに付与することができる。つまり、ＣＡＣ−ＯＳとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。導電性の機能と絶縁性の機能とを分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。よって、ＣＡＣ−ＯＳをトランジスタに用いることで、高いオン電流（Ｉｏｎ）、高い電界効果移動度（μ）、および良好なスイッチング動作を実現することができる。
　酸化物半導体は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様の酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ、ＣＡＣ−ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。
＜酸化物半導体を有するトランジスタ＞
　続いて、上記酸化物半導体をトランジスタに用いる場合について説明する。
　上記酸化物半導体をトランジスタに用いることで、高い電界効果移動度のトランジスタを実現することができる。また、信頼性の高いトランジスタを実現することができる。
　トランジスタには、キャリア濃度の低い酸化物半導体を用いることが好ましい。例えば、酸化物半導体のキャリア濃度は１×１０１７ｃｍ−３以下、好ましくは１×１０１５ｃｍ−３以下、さらに好ましくは１×１０１３ｃｍ−３以下、より好ましくは１×１０１１ｃｍ−３以下、さらに好ましくは１×１０１０ｃｍ−３未満であり、１×１０−９ｃｍ−３以上である。なお、酸化物半導体膜のキャリア濃度を低くする場合においては、酸化物半導体膜中の不純物濃度を低くし、欠陥準位密度を低くすればよい。本明細書等において、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低いことを高純度真性又は実質的に高純度真性と言う。なお、キャリア濃度の低い酸化物半導体を、高純度真性又は実質的に高純度真性な酸化物半導体を呼称する場合がある。
　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、酸化物半導体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にチャネル形成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。
　従って、トランジスタの電気特性を安定にするためには、酸化物半導体中の不純物濃度を低減することが有効である。また、酸化物半導体中の不純物濃度を低減するためには、近接する膜中の不純物濃度も低減することが好ましい。不純物としては、水素、窒素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、鉄、ニッケル、シリコン等がある。
＜不純物＞
　ここで、酸化物半導体中における各不純物の影響について説明する。
　酸化物半導体において、第１４族元素の一つであるシリコン、炭素が含まれると、酸化物半導体において欠陥準位が形成される。このため、酸化物半導体におけるシリコン、炭素の濃度と、酸化物半導体との界面近傍のシリコン、炭素の濃度（二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｉｏｎ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により得られる濃度）を、２×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下とする。
　また、酸化物半導体にアルカリ金属又はアルカリ土類金属が含まれると、欠陥準位を形成し、キャリアを生成する場合がある。従って、アルカリ金属又はアルカリ土類金属が含まれている酸化物半導体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、ＳＩＭＳにより得られる酸化物半導体中のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
　また、酸化物半導体において、窒素が含まれると、キャリアである電子が生じ、キャリア濃度が増加し、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を半導体に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。または、酸化物半導体において、窒素が含まれると、トラップ準位が形成される場合がある。この結果、トランジスタの電気特性が不安定となる場合がある。このため、ＳＩＭＳにより得られる酸化物半導体中の窒素濃度を、５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
　また、酸化物半導体に含まれる水素は、金属原子と結合する酸素と反応して水になるため、酸素欠損を形成する場合がある。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、酸化物半導体中の水素はできる限り低減されていることが好ましい。具体的には、酸化物半導体において、ＳＩＭＳにより得られる水素濃度を、１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、より好ましくは５×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満にする。
　不純物が十分に低減された酸化物半導体をトランジスタのチャネル形成領域に用いることで、安定した電気特性を付与することができる。
　なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態４）
　本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の一例として、表示装置が適用されたヘッドマウントディスプレイの例について説明する。
　図１８Ａ及び図１８Ｂには、ヘッドマウントディスプレイ８３００の外観を示している。
　ヘッドマウントディスプレイ８３００は、筐体８３０１、表示部８３０２、操作ボタン８３０３、及びバンド状の固定具８３０４を有する。
　操作ボタン８３０３は、電源ボタンなどの機能を有する。また、ヘッドマウントディスプレイ８３００は、操作ボタン８３０３の他にボタンを有していてもよい。
　また、図１８Ｃに示すように、表示部８３０２と使用者の目の位置との間に、レンズ８３０５を有していてもよい。レンズ８３０５により、使用者は表示部８３０２を拡大してみることができるため、より臨場感が高まる。このとき、図１８Ｃに示すように、視度調節のためにレンズの位置を変化させるダイヤル８３０６を有していてもよい。
　表示部８３０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様の表示装置は、極めて精細度が高いため、図１８Ｃのようにレンズ８３０５を用いて拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、より現実感の高い映像を表示することができる。
　図１８Ａ乃至図１８Ｃには、１枚の表示部８３０２を有する場合の例を示している。このような構成とすることで、部品点数を削減することができる。
　表示部８３０２は、左右２つの領域にそれぞれ右目用の画像と、左目用の画像の２つの画像を並べて表示することができる。これにより、両眼視差を用いた立体映像を表示することができる。
　また、表示部８３０２の全域に亘って、両方の目で視認可能な一つの画像を表示してもよい。これにより、視野の両端に亘ってパノラマ映像を表示することが可能となるため、現実感が高まる。
　ここで、ヘッドマウントディスプレイ８３００は、表示部８３０２は、ユーザの頭部の大きさ、または目の位置などに応じて、表示部８３０２の曲率を適切な値に変化させる機構を有することが好ましい。例えば、表示部８３０２の曲率を調整するためのダイヤル８３０７を操作することで、ユーザ自身が表示部８３０２の曲率を調整してもよい。または、筐体８３０１にユーザの頭部の大きさ、または目の位置などを検出するセンサ（例えばカメラ、接触式センサ、非接触式センサなど）を設け、センサの検出データに基づいて表示部８３０２の曲率を調整する機構を有していてもよい。
　また、レンズ８３０５を用いる場合には、表示部８３０２の曲率と同期して、レンズ８３０５の位置及び角度を調整する機構を備えることが好ましい。または、ダイヤル８３０６が、レンズの角度を調整する機能を有していてもよい。
　図１８Ｅ及び図１８Ｆには、表示部８３０２の曲率を制御する駆動部８３０８を備える例を示している。駆動部８３０８は、表示部８３０２の少なくとも一部と固定されている。駆動部８３０８は、表示部８３０２と固定される部分が変形または移動することにより、表示部８３０２を変形させる機能を有する。
　図１８Ｅには、頭部の大きさが比較的大きなユーザ８３１０が筐体８３０１を装着している場合の模式図である。このとき、表示部８３０２の形状が、曲率が比較的小さく（曲率半径が大きく）なるように、駆動部８３０８により調整されている。
　一方、図１８Ｆには、ユーザ８３１０と比較して頭部の大きさが小さいユーザ８３１１が、筐体８３０１を装着している場合を示している。また、ユーザ８３１１は、ユーザ８３１０と比較して、両目の間隔が狭い。このとき、表示部８３０２の形状は、表示部８３０２の曲率が大きく（曲率半径が小さく）なるように、駆動部８３０８により調整される。図１８Ｆには、図１８Ｅでの表示部８３０２の位置及び形状を破線で示している。
　このように、ヘッドマウントディスプレイ８３００は、表示部８３０２の曲率を調整する機構を有することで、老若男女様々なユーザに、最適な表示を提供することができる。
　また、表示部８３０２に表示するコンテンツに応じて、表示部８３０２の曲率を変化させることで、ユーザに高い臨場感を与えることもできる。例えば、表示部８３０２の曲率を振動させることで揺れを表現することができる。このように、コンテンツ内の場面に合わせた様々な演出をすることができ、ユーザに新たな体験を提供することができる。さらにこのとき、筐体８３０１に設けた振動モジュールと連動させることにより、より臨場感の高い表示が可能となる。
　なお、ヘッドマウントディスプレイ８３００は、図１８Ｄに示すように２つの表示部８３０２を有していてもよい。
　２つの表示部８３０２を有することで、使用者は片方の目につき１つの表示部を見ることができる。これにより、視差を用いた３次元表示等を行う際であっても、高い解像度の映像を表示することができる。また、表示部８３０２は使用者の目を概略中心とした円弧状に湾曲している。これにより、使用者の目から表示部の表示面までの距離が一定となるため、使用者はより自然な映像を見ることができる。また、表示部からの光の輝度及び色度が見る角度によって変化してしまうような場合であっても、表示部の表示面の法線方向に使用者の目が位置するため、実質的にその影響を無視することができるため、より現実感のある映像を表示することができる。
　なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態５）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を用いて作製することができる表示モジュールについて説明する。
　図１９Ａに示す表示モジュール６０００は、上部カバー６００１と下部カバー６００２との間に、ＦＰＣ６００５が接続された表示装置６００６、フレーム６００９、プリント基板６０１０、及びバッテリ６０１１を有する。
　例えば、本発明の一態様を用いて作製された表示装置を、表示装置６００６に用いることができる。表示装置６００６により、極めて消費電力の低い表示モジュールを実現することができる。
　上部カバー６００１及び下部カバー６００２は、表示装置６００６のサイズに合わせて、形状及び寸法を適宜変更することができる。
　表示装置６００６はタッチパネルとしての機能を有していてもよい。
　フレーム６００９は、表示装置６００６の保護機能、プリント基板６０１０の動作により発生する電磁波を遮断する機能、放熱板としての機能等を有していてもよい。
　プリント基板６０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路、バッテリ制御回路等を有する。
　図１９Ｂは、光学式のタッチセンサを備える表示モジュール６０００の断面概略図である。
　表示モジュール６０００は、プリント基板６０１０に設けられた発光部６０１５及び受光部６０１６を有する。また、上部カバー６００１と下部カバー６００２により囲まれた領域に一対の導光部（導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂ）を有する。
　表示装置６００６は、フレーム６００９を間に介してプリント基板６０１０及びバッテリ６０１１と重ねて設けられている。表示装置６００６とフレーム６００９は、導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂに固定されている。
　発光部６０１５から発せられた光６０１８は、導光部６０１７ａにより表示装置６００６の上部を経由し、導光部６０１７ｂを通って受光部６０１６に達する。例えば指またはスタイラスなどの被検知体により、光６０１８が遮られることにより、タッチ操作を検出することができる。
　発光部６０１５は、例えば表示装置６００６の隣接する２辺に沿って複数設けられる。受光部６０１６は、発光部６０１５と対向する位置に複数設けられる。これにより、タッチ操作がなされた位置の情報を取得することができる。
　発光部６０１５は、例えばＬＥＤ素子などの光源を用いることができ、特に、赤外線を発する光源を用いることが好ましい。受光部６０１６は、発光部６０１５が発する光を受光し、電気信号に変換する光電素子を用いることができる。好適には、赤外線を受光可能なフォトダイオードを用いることができる。
　光６０１８を透過する導光部６０１７ａ、導光部６０１７ｂにより、発光部６０１５と受光部６０１６とを表示装置６００６の下側に配置することができ、外光が受光部６０１６に到達してタッチセンサが誤動作することを抑制できる。特に、可視光を吸収し、赤外線を透過する樹脂を用いると、タッチセンサの誤動作をより効果的に抑制できる。
　なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態６）
　本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用可能な、電子機器の例について説明する。
　図２０Ａに示す電子機器６５００は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。
　電子機器６５００は、筐体６５０１、表示部６５０２、電源ボタン６５０３、ボタン６５０４、スピーカ６５０５、マイク６５０６、カメラ６５０７、及び光源６５０８等を有する。表示部６５０２はタッチパネル機能を備える。
　表示部６５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
　図２０Ｂは、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。
　筐体６５０１の表示面側には透光性を有する保護部材６５１０が設けられ、筐体６５０１と保護部材６５１０に囲まれた空間内に、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、タッチセンサパネル６５１３、プリント基板６５１７、バッテリ６５１８等が配置されている。
　保護部材６５１０には、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、及びタッチセンサパネル６５１３が図示しない接着層により固定されている。
　また、表示部６５０２よりも外側の領域において、表示パネル６５１１の一部が折り返されている。また、当該折り返された部分に、ＦＰＣ６５１５が接続されている。ＦＰＣ６５１５には、ＩＣ６５１６が実装されている。またＦＰＣ６５１５は、プリント基板６５１７に設けられた端子に接続されている。
　表示パネル６５１１には、例えば、フレキシブルディスプレイパネルを適用することができる。そのため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル６５１１が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ６５１８を搭載することもできる。また、表示パネル６５１１の一部を折り返して、画素部の裏側にＦＰＣ６５１５との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。
　なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態７）
　本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製された表示装置を備える電子機器について説明する。
　以下で例示する電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を備えるものである。したがって、高い解像度が実現された電子機器である。また高い解像度と、大きな画面が両立された電子機器とすることができる。
　本発明の一態様は、表示装置と、アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、タッチセンサ、及び操作ボタンのうち、少なくとも一つと、を有する。
　本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、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、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、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、情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び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。
　本発明の一態様の電子機器の表示部には、例えばフルハイビジョン、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、１６Ｋ８Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。
　電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、ノート型のパーソナルコンピュータ、モニタ装置、デジタルサイネージ、パチンコ機、ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、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、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
　本発明の一態様が適用された電子機器は、家屋、またはビルなどの建物の内壁または外壁、自動車等の内装または外装等が有する平面または曲面に沿って組み込むことができる。
　図２１Ａは、ファインダー８１００を取り付けた状態のカメラ８０００の外観を示す図である。
　カメラ８０００は、筐体８００１、表示部８００２、操作ボタン８００３、シャッターボタン８００４等を有する。またカメラ８０００には、着脱可能なレンズ８００６が取り付けられている。
　なおカメラ８０００は、レンズ８００６と筐体とが一体となっていてもよい。
　カメラ８０００は、シャッターボタン８００４を押す、またはタッチパネルとして機能する表示部８００２をタッチすることにより撮像することができる。
　筐体８００１は、電極を有するマウントを有し、ファインダー８１００のほか、ストロボ装置等を接続することができる。
　ファインダー８１００は、筐体８１０１、表示部８１０２、ボタン８１０３等を有する。
　筐体８１０１は、カメラ８０００のマウントと係合するマウントにより、カメラ８０００に取り付けられている。ファインダー８１００はカメラ８０００から受信した映像等を表示部８１０２に表示させることができる。
　ボタン８１０３は、電源ボタン等としての機能を有する。
　カメラ８０００の表示部８００２、及びファインダー８１００の表示部８１０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。なお、ファインダーが内蔵されたカメラ８０００であってもよい。
　図２１Ｂは、ウェアラブル端末の一例である情報端末５９００の外観を示す図である。情報端末５９００は、筐体５９０１、表示部５９０２、操作ボタン５９０３、操作子５９０４、バンド５９０５などを有する。
　ウェアラブル端末は、上記実施の形態で説明した表示装置を適用することで、表示部５９０２において、表示品位の高い画像を表示することができる。
　図２１Ｃは、ゲーム機の一例である携帯ゲーム機５２００の外観を示す図である。携帯ゲーム機５２００は、筐体５２０１、表示部５２０２、ボタン５２０３等を有する。
　また、携帯ゲーム機５２００の映像は、テレビジョン装置、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、ゲーム用ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイなどの表示装置によって、出力することができる。
　携帯ゲーム機５２００に上記実施の形態で説明した表示装置を適用することによって、表示部５２０２において、表示品位の高い画像を表示することができる。また、低消費電力の携帯ゲーム機５２００を実現することができる。また、低消費電力により、回路からの発熱を低減することができるため、発熱によるその回路自体、周辺回路、及びモジュールへの影響を少なくすることができる。
　図２２Ａは、ヘッドマウントディスプレイ８２００の外観を示す図である。
　ヘッドマウントディスプレイ８２００は、装着部８２０１、レンズ８２０２、本体８２０３、表示部８２０４、ケーブル８２０５等を有している。また装着部８２０１には、バッテリ８２０６が内蔵されている。
　ケーブル８２０５は、バッテリ８２０６から本体８２０３に電力を供給する。本体８２０３は無線受信機等を備え、受信した映像情報を表示部８２０４に表示させることができる。また、本体８２０３はカメラを備え、使用者の眼球またはまぶたの動きの情報を入力手段として用いることができる。
　また、装着部８２０１には、使用者に触れる位置に、使用者の眼球の動きに伴って流れる電流を検知可能な複数の電極が設けられ、視線を認識する機能を有していてもよい。また、当該電極に流れる電流により、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部８２０１には、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ等の各種センサを有していてもよく、使用者の生体情報を表示部８２０４に表示する機能、使用者の頭部の動きに合わせて表示部８２０４に表示する映像を変化させる機能などを有していてもよい。
　表示部８２０４に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
　図２２Ｂ、図２２Ｃ、及び図２２Ｄは、ヘッドマウントディスプレイ８３００の外観を示す図である。ヘッドマウントディスプレイ８３００は、筐体８３０１と、表示部８３０２と、バンド状の固定具８３０４と、一対のレンズ８３０５と、を有する。
　使用者は、レンズ８３０５を通して、表示部８３０２の表示を視認することができる。なお、表示部８３０２を湾曲して配置させると、使用者が高い臨場感を感じることができるため好ましい。また、表示部８３０２の異なる領域に表示された別の画像を、レンズ８３０５を通して視認することで、視差を用いた３次元表示等を行うこともできる。なお、表示部８３０２を１つ設ける構成に限られず、表示部８３０２を２つ設け、使用者の片方の目につき１つの表示部を配置してもよい。
　なお、表示部８３０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様の半導体装置を有する表示装置は、極めて精細度が高いため、図２２Ｄのようにレンズ８３０５を用いて拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、より現実感の高い映像を表示することができる。
　なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
ＫＫＢ：開口部、１００：表示装置、１０１：基板、１０２：基板、１１１：絶縁体、１１２：絶縁体、１１２ａ：絶縁体、１１２ｂ：絶縁体、１１３：絶縁体、１１３ａ：絶縁体、１１３ｂ：絶縁体、１１３ｃ：絶縁体、１１６：絶縁体、１１７：絶縁体、１２１：導電体、１２１ａ：導電体、１２１ｂ：導電体、１２１ｃ：導電体、１２２：導電体、１２６：導電体、１３１＿１：樹脂、１３１＿２：樹脂、１３２＿１：樹脂、１３２＿２：樹脂、１３３：保護層、１４１：ＥＬ層、１４１Ａ：ＥＬ層、１４１ａ：ＥＬ層、１４１Ｂ：ＥＬ層、１４１ｂ：ＥＬ層、１４１ｃ：ＥＬ層、１４２：ＥＬ層、１５０：発光デバイス、１５０ａ：発光デバイス、１５０ｂ：発光デバイス、１５０ｃ：発光デバイス、１６１：樹脂層、１６２ａ：着色層、１６２ｂ：着色層、１６２ｃ：着色層、１６３：ブラックマトリクス、１７０：トランジスタ、１７１：素子分離層、１７２ａ：低抵抗領域、１７２ｂ：低抵抗領域、１７３：半導体領域、１７４：絶縁体、１７５：導電体、５００：トランジスタ、５０３：導電体、５０３ａ：導電体、５０３ｂ：導電体、５１２：絶縁体、５１４：絶縁体、５１６：絶縁体、５２２：絶縁体、５２４：絶縁体、５３０：酸化物、５３０ａ：酸化物、５３０ｂ：酸化物、５３０ｂａ：領域、５３０ｂｂ：領域、５３０ｂｃ：領域、５４０：導電体、５４０ａ：導電体、５４０ｂ：導電体、５４１：絶縁体、５４１ａ：絶縁体、５４１ｂ：絶縁体、５４２：導電体、５４２ａ：導電体、５４２ｂ：導電体、５４４：絶縁体、５５０：絶縁体、５５０ａ：絶縁体、５５０ｂ：絶縁体、５５２：絶縁体、５５４：絶縁体、５６０：導電体、５６０ａ：導電体、５６０ｂ：導電体、５７１：絶縁体、５７１ａ：絶縁体、５７１ｂ：絶縁体、５７４：絶縁体、５７６：絶縁体、５８０：絶縁体、５８１：絶縁体、４４００ａ：発光ユニット、４４００ｂ：発光ユニット、４４１１：発光層、４４１２：発光層、４４１３：発光層、４４２０：層、４４３０：層、４４４０：中間層、５２００：携帯ゲーム機、５２０１：筐体、５２０２：表示部、５２０３：ボタン、５９００：情報端末、５９０１：筐体、５９０２：表示部、５９０３：操作ボタン、５９０４：操作子、５９０５：バンド、６０００：表示モジュール、６００１：上部カバー、６００２：下部カバー、６００５：ＦＰＣ、６００６：表示装置、６００９：フレーム、６０１０：プリント基板、６０１１：バッテリ、６０１５：発光部、６０１６：受光部、６０１７ａ：導光部、６０１７ｂ：導光部、６０１８：光、６５００：電子機器、６５０１：筐体、６５０２：表示部、６５０３：電源ボタン、６５０４：ボタン、６５０５：スピーカ、６５０６：マイク、６５０７：カメラ、６５０８：光源、６５１０：保護部材、６５１１：表示パネル、６５１２：光学部材、６５１３：タッチセンサパネル、６５１５：ＦＰＣ、６５１６：ＩＣ、６５１７：プリント基板、６５１８：バッテリ、８０００：カメラ、８００１：筐体、８００２：表示部、８００３：操作ボタン、８００４：シャッターボタン、８００６：レンズ、８１００：ファインダー、８１０１：筐体、８１０２：表示部、８１０３：ボタン、８２００：ヘッドマウントディスプレイ、８２０１：装着部、８２０２：レンズ、８２０３：本体、８２０４：表示部、８２０５：ケーブル、８２０６：バッテリ、８３００：ヘッドマウントディスプレイ、８３０１：筐体、８３０２：表示部、８３０３：操作ボタン、８３０４：固定具、８３０５：レンズ、８３０６：ダイヤル、８３０７：ダイヤル、８３０８：駆動部、８３１０：ユーザ、８３１１：ユーザ

Claims (10)

  1. 　第１絶縁体と、第２絶縁体と、第３絶縁体と、第１導電体と、第２導電体と、第１ＥＬ層と、第２ＥＬ層と、を有する表示装置の作製方法であって、
    　第１ステップ乃至第１２ステップを有し、
    　前記第１ステップは、前記第１絶縁体上に前記第１導電体が形成されるステップを有し、
    　前記第２ステップは、前記第１絶縁体上と、前記第１導電体上と、に前記第２絶縁体が形成されるステップを有し、
    　前記第３ステップは、前記第２絶縁体の、前記第２絶縁体が前記第１導電体と重畳する領域において、前記第１導電体に達する第１開口部が形成されるステップを有し、
    　前記第４ステップは、前記第２絶縁体上と、前記第１開口部の底面に位置する前記第１導電体上と、に犠牲層が形成されるステップを有し、
    　前記第５ステップは、前記犠牲層上にフォトレジストが塗布されるステップを有し、
    　前記第６ステップは、前記フォトレジストに対して、露光、及び現像が行われ、前記フォトレジストの前記第１導電体に重畳する領域に、前記犠牲層に達する、逆テーパ構造の第２開口部が形成されるステップを有し、
    　前記第７ステップは、前記第２開口部の底面に位置する前記犠牲層の、前記第１開口部に重畳する領域と前記第２絶縁体に重畳する領域と、において、前記第１開口部の底面に位置する前記第１導電体と、前記第２絶縁体と、に達する第３開口部が形成されるステップを有し、
    　前記第８ステップは、前記フォトレジスト上と、前記犠牲層上と、前記第１導電体上と、に前記第１ＥＬ層が形成されるステップを有し、
    　前記第９ステップは、前記フォトレジストと、前記犠牲層と、前記フォトレジスト及び前記犠牲層のそれぞれの上面に形成された前記第１ＥＬ層が除去される、ステップを有し、
    　前記第１０ステップは、前記第１ＥＬ層上と、前記第２絶縁体上と、に前記第２ＥＬ層が形成されるステップを有し、
    　前記第１１ステップは、前記第２ＥＬ層上に、前記第２導電体が形成されるステップを有し、
    　前記第１２ステップは、前記第２導電体上に、前記第３絶縁体が形成されるステップを有する、
    　表示装置の作製方法。
  2. 　第１絶縁体と、第２絶縁体と、第３絶縁体と、第１導電体と、第２導電体と、第１ＥＬ層と、第２ＥＬ層と、を有する表示装置の作製方法であって、
    　第１ステップ乃至第１２ステップを有し、
    　前記第１ステップは、前記第１絶縁体上に前記第１導電体が形成されるステップを有し、
    　前記第２ステップは、前記第１絶縁体上と、前記第１導電体上と、に前記第２絶縁体が形成されるステップを有し、
    　前記第３ステップは、
    　前記第２絶縁体の、前記第２絶縁体が前記第１導電体と重畳する領域において、前記第１導電体に達する第１開口部が形成されるステップと、
    　前記第２絶縁体の、前記第２絶縁体が前記第１導電体と重畳せず、且つ前記第１絶縁体と重畳する領域において、第４開口部が形成されるステップと、を有し、
    　前記第４ステップは、前記第２絶縁体上と、前記第１開口部の底面に位置する前記第１導電体上と、に犠牲層が形成されるステップを有し、
    　前記第５ステップは、前記犠牲層上にフォトレジストが塗布されるステップを有し、
    　前記第６ステップは、前記フォトレジストに対して、露光、及び現像が行われ、前記フォトレジストの前記第１導電体及び前記第４開口部に重畳する領域に、前記犠牲層に達する、逆テーパ構造の第２開口部が形成されるステップを有し、
    　前記第７ステップは、前記第２開口部の底面に位置する前記犠牲層の、前記第１導電体に重畳する領域と、前記第２絶縁体に重畳する領域と、において、前記第１開口部の底面に位置する前記第１導電体と、前記第２絶縁体と、に達し、かつ側面が前記第４開口部の底面、及び／又は側面に重畳する第３開口部が形成されるステップを有し、
    　前記第８ステップは、前記フォトレジスト上と、前記犠牲層上と、前記第１導電体上と、に前記第１ＥＬ層が形成されるステップを有し、
    　前記第９ステップは、前記フォトレジストと、前記犠牲層と、前記フォトレジスト及び前記犠牲層のそれぞれの上面に形成された前記第１ＥＬ層が除去される、ステップを有し、
    　前記第１０ステップは、前記第１ＥＬ層上と、前記第２絶縁体上と、前記第４開口部上と、に前記第２ＥＬ層が形成されるステップを有し、
    　前記第１１ステップは、前記第２ＥＬ層上に、前記第２導電体が形成されるステップを有し、
    　前記第１２ステップは、前記第２導電体上に、前記第３絶縁体が形成されるステップを有する、
    　表示装置の作製方法。
  3. 　請求項１、又は請求項２において、
    　前記第１ＥＬ層は、正孔輸送層又は電子輸送層の一方と、発光層と、を有し、
    　前記第２ＥＬ層は、前記正孔輸送層又は前記電子輸送層の他方を有する、
    　表示装置の作製方法。
  4. 　請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
    　第１３ステップと、第１４ステップと、を有し、
    　前記第１３ステップは、前記第３絶縁体上に、樹脂層が形成されるステップを有し、
    　前記第１４ステップは、前記樹脂層上に、基板が貼り合わされるステップを有する、
    　表示装置の作製方法。
  5. 　請求項４において、
    　前記基板は、着色層を有し、
    　前記第１４ステップでは、前記第１ＥＬ層に前記着色層が重畳する位置で、前記樹脂層上に、前記基板が貼り合わされる、
    　表示装置の作製方法。
  6. 　第１絶縁体と、第２絶縁体と、第３絶縁体と、第１導電体と、第２導電体と、第１ＥＬ層と、第２ＥＬ層と、を有し、
    　前記第１導電体は、前記第１絶縁体上に位置し、
    　前記第２絶縁体は、前記第１絶縁体上と、前記第１導電体上と、に位置し、
    　前記第２絶縁体は、
    　前記第２絶縁体が前記第１導電体と重畳する領域に位置する前記第１導電体に達する第１開口部と、
    　前記第２絶縁体が前記第１導電体と重畳せず、且つ前記第１絶縁体と重畳する領域に位置する第４開口部と、を有し、
    　前記第１ＥＬ層は、前記第２絶縁体上と、前記第１開口部の底面に位置する前記第１導電体上と、に位置し、
    　前記第２ＥＬ層は、前記第１ＥＬ層上と、前記第２絶縁体上と、前記第４開口部の底面に位置する前記第１絶縁体の上方と、に位置し、
    　前記第２導電体は、前記第２ＥＬ層上に位置し、
    　前記第３絶縁体は、前記第２導電体上に位置する、
    　表示装置。
  7. 　請求項６において、
    　前記第１ＥＬ層は、正孔輸送層又は電子輸送層の一方と、発光層と、を有し、
    　前記第２ＥＬ層は、前記正孔輸送層又は前記電子輸送層の他方を有する、
    　表示装置。
  8. 　請求項６、又は請求項７において、
    　樹脂層と、基板と、を有し、
    　前記樹脂層は、前記第３絶縁体上に位置し、
    　前記基板は、前記樹脂層上に位置する、
    　表示装置。
  9. 　請求項８において、
    　前記基板は、前記第１ＥＬ層に重畳する位置に着色層を有する、
    　表示装置。
  10. 　請求項６乃至請求項９のいずれか一の表示装置と、筐体と、を有する、
    　電子機器。
PCT/IB2021/061671 2020-12-25 2021-12-14 表示装置、電子機器、及び表示装置の作製方法 WO2022137013A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/258,922 US20240049560A1 (en) 2020-12-25 2021-12-14 Display apparatus, electronic device, and method for manufacturing display apparatus
KR1020237019909A KR20230127992A (ko) 2020-12-25 2021-12-14 표시 장치, 전자 기기, 및 표시 장치의 제작 방법
CN202180082270.XA CN116635760A (zh) 2020-12-25 2021-12-14 显示装置、电子设备及显示装置的制造方法
JP2022570759A JPWO2022137013A1 (ja) 2020-12-25 2021-12-14

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-216157 2020-12-25
JP2020216157 2020-12-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022137013A1 true WO2022137013A1 (ja) 2022-06-30

Family

ID=82158880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2021/061671 WO2022137013A1 (ja) 2020-12-25 2021-12-14 表示装置、電子機器、及び表示装置の作製方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240049560A1 (ja)
JP (1) JPWO2022137013A1 (ja)
KR (1) KR20230127992A (ja)
CN (1) CN116635760A (ja)
WO (1) WO2022137013A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170025610A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting display apparatus and method of manufacturing the same
JP2018081903A (ja) * 2016-11-15 2018-05-24 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 有機発光表示装置及びその製造方法
JP2019110106A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 表示装置及びその製造方法
US20200144529A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting display device and a method of manufacturing the same
CN111403440A (zh) * 2020-03-20 2020-07-10 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及制备方法、显示装置
US20200274110A1 (en) * 2019-02-27 2020-08-27 Int Tech Co., Ltd. Method for manufacturing electroluminescent device
CN111883572A (zh) * 2020-08-06 2020-11-03 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板的制备方法、显示基板及显示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019220278A1 (ja) 2018-05-17 2019-11-21 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、及び電子機器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170025610A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting display apparatus and method of manufacturing the same
JP2018081903A (ja) * 2016-11-15 2018-05-24 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 有機発光表示装置及びその製造方法
JP2019110106A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 表示装置及びその製造方法
US20200144529A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting display device and a method of manufacturing the same
US20200274110A1 (en) * 2019-02-27 2020-08-27 Int Tech Co., Ltd. Method for manufacturing electroluminescent device
CN111403440A (zh) * 2020-03-20 2020-07-10 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及制备方法、显示装置
CN111883572A (zh) * 2020-08-06 2020-11-03 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板的制备方法、显示基板及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230127992A (ko) 2023-09-01
US20240049560A1 (en) 2024-02-08
JPWO2022137013A1 (ja) 2022-06-30
CN116635760A (zh) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021002034A (ja) 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び表示装置の作製方法
JP7257459B2 (ja) Ｉｃチップ
US20230335605A1 (en) Semiconductor device
WO2022118151A1 (ja) 表示システム、及び電子機器
WO2022137013A1 (ja) 表示装置、電子機器、及び表示装置の作製方法
WO2022167883A1 (ja) 表示装置の作製方法
WO2022200937A1 (ja) 表示装置、及び電子機器
WO2022208221A1 (ja) 表示装置、電子機器、及び半導体装置の作製方法
WO2022162490A1 (ja) 表示装置、及び電子機器
US20240179987A1 (en) Display Apparatus, Electronic Device, and Method of Manufacturing Semiconductor Device
WO2022153144A1 (ja) 発光素子、表示装置、および電子機器
WO2022249001A1 (ja) 半導体装置、表示装置、及び電子機器
WO2022130117A1 (ja) 表示装置、表示装置の作製方法、及び電子機器
US20240179946A1 (en) Semiconductor device
WO2023037203A1 (ja) 半導体装置
WO2022167893A1 (ja) 半導体装置
WO2022189890A1 (ja) 表示装置の作製方法
WO2022162497A1 (ja) 半導体装置および電子機器
WO2022153146A1 (ja) 表示装置および電子機器
CN116745834A (zh) 显示装置及电子设备
TW202232455A (zh) 顯示裝置、電子裝置
CN116783639A (zh) 显示装置、电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21909655

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022570759

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180082270.X

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18258922

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21909655

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1