專利名稱：：Soi襯底的制造方法及半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種在絕緣表面上設(shè)置單晶半導(dǎo)體層的SOI襯底的制造方法及半導(dǎo)體裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
：目前正在開發(fā)使用被稱為絕緣體上硅(下面也稱為SOI)的半導(dǎo)體襯底的集成電路，該半導(dǎo)體襯底在絕緣表面上設(shè)置有較薄的單晶半導(dǎo)體層而代替將單晶半導(dǎo)體錠(ingot)切成薄片來制造的硅片。使用SOI襯底的集成電路因?yàn)榻档途w管的漏極和襯底之間的寄生電容以提高半導(dǎo)體集成電路的性能而引人注目。作為制造SOI襯底的方法，已知?dú)潆x子添加剝離法(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在氫離子添加剝離法中，通過將氫離子添加到硅片中，在離其表面有預(yù)定的深度處形成微小氣泡層，以該微小氣泡層為劈開面來將較薄的硅層接合到另外的硅片上。除了剝離硅層的熱處理，還需要通過在氧化性氣氛中在硅層上形成氧化膜，然后去除該氧化膜，接著在IOO(TC至130(TC的溫度下進(jìn)行熱處理來提高接合強(qiáng)度。另外，已經(jīng)公開了在高耐熱性玻璃等絕緣襯底上設(shè)置硅層的半導(dǎo)體裝置(例如參照專利文獻(xiàn)2)。該半導(dǎo)體裝置具有如下結(jié)構(gòu)使用絕緣硅膜保護(hù)其熱應(yīng)變點(diǎn)為75(TC以上的晶化玻璃的整個(gè)表面，并且在上述絕緣硅膜上固定利用氫離子添加剝離法得到的硅層。[專利文獻(xiàn)1]日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2000-124092號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_Hei11-163363號(hào)公報(bào)此外，在為形成上述微小氣泡層而進(jìn)行的離子添加工序中，硅層因添加的離子而受到損壞。在用來提高硅層和支撐襯底之間的接合強(qiáng)度的上述熱處理中，還進(jìn)行因?yàn)殡x子添加工序而導(dǎo)致的硅層損壞的恢復(fù)。但是，在將玻璃襯底等耐熱溫度低的襯底用作支撐襯底的情況下，由于不能進(jìn)行100(TC以上的熱處理，所以不能進(jìn)行對(duì)于因?yàn)樯鲜鲭x子添加工序而導(dǎo)致的硅層損壞的充分的恢復(fù)。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種SOI襯底(以下也稱為半導(dǎo)體襯底)的制造方法，該SOI襯底具備即使在使用玻璃襯底等耐熱溫度低的襯底時(shí)也可以滿足實(shí)用的要求的單晶半導(dǎo)體層。另外，本發(fā)明的目的還在于制造使用這種半導(dǎo)體襯底的可靠性高的半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體襯底的制造的技術(shù)要點(diǎn)如下為恢復(fù)從單晶半導(dǎo)體襯底分離并接合到具有絕緣表面的支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層的結(jié)晶性，照射脈沖振蕩激光(以下也稱為脈沖激光)。通過照射脈沖激光而使單晶半導(dǎo)體層的整個(gè)照射區(qū)域熔融，并且在之后的冷卻過程中使用與該照射區(qū)域相鄰的單晶區(qū)域作為結(jié)晶成長(zhǎng)的核，來進(jìn)行再單晶化。通過照射脈沖激光使單晶半導(dǎo)體層的包括深度方向的整個(gè)照射區(qū)域熔融而進(jìn)行再單晶化，來減少單晶半導(dǎo)體層中的結(jié)晶缺陷。因?yàn)槭褂妹}沖激光的照射處理，所以可以抑制支撐襯底的溫度上升，因此，可以將如玻璃襯底的耐熱性低的襯底用作支撐襯底。由此，可以充分恢復(fù)由于離子添加工序?qū)е碌膯尉О雽?dǎo)體層損壞。而且，通過使單晶半導(dǎo)體層熔融并再單晶化而可以使其表面平坦化。因此，通過照射脈沖激光使單晶半導(dǎo)體層再單晶化，可以制造具有結(jié)晶缺陷減少并平坦性提高的單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底。用于單晶半導(dǎo)體層的再單晶化的激光只要可以給單晶半導(dǎo)體層高能量即可，可以代表使用脈沖激光。激光波長(zhǎng)設(shè)定為190nm至600nm即可。在本發(fā)明中，使單晶半導(dǎo)體層的包括深度方向的整個(gè)激光照射區(qū)域熔融。因此，在本發(fā)明中，單晶半導(dǎo)體層中的整個(gè)激光照射區(qū)域(面方向及深度方向)成為熔融區(qū)域。在本說明書中，單晶半導(dǎo)體層中的整個(gè)激光照射區(qū)域是指單晶半導(dǎo)體層的包括面方向及深度方向的整個(gè)被激光照射的區(qū)域。另外，由于在單晶半導(dǎo)體層中使整個(gè)激光照射區(qū)域至少在深度方向上完全熔融，所以可以也稱為完全熔融。據(jù)此，再單晶化的晶核(晶種)為作為周圍的不被激光照射的區(qū)域的非熔融區(qū)域，結(jié)晶以非熔融區(qū)域?yàn)榫Ш讼蛉廴趨^(qū)域中央在與單晶半導(dǎo)體層(支撐襯底)表面平行的方向上成長(zhǎng)。結(jié)晶成長(zhǎng)在熔融區(qū)域端部從熔融區(qū)域和非熔融區(qū)域的界面分別向熔融區(qū)域內(nèi)部(中央)產(chǎn)生，并且由于結(jié)晶成長(zhǎng)產(chǎn)生的再單晶區(qū)域相接觸，在整個(gè)激光照射區(qū)域中使單晶半導(dǎo)體層再單晶化。在本發(fā)明中，由于通過照射激光在與單晶半導(dǎo)體層(支撐襯底)的表面平行的方向上產(chǎn)生結(jié)晶成長(zhǎng)，所以對(duì)于單晶半導(dǎo)體層(支撐襯底)的表面深度的方向(膜厚度方向)為縱方向，也可以稱為橫成長(zhǎng)(橫方向成長(zhǎng))的結(jié)晶成長(zhǎng)。該熔融區(qū)域中的結(jié)晶成長(zhǎng)在處于如下過冷狀態(tài)時(shí)發(fā)生借助于激光照射，單晶半導(dǎo)體層的激光照射區(qū)域加熱到融點(diǎn)以上而熔融，并在照射后的冷卻時(shí)達(dá)到融點(diǎn)以下也不固化而保持熔融狀態(tài)。過冷狀態(tài)的時(shí)間依賴于單晶半導(dǎo)體層的膜厚、激光的照射條件(能量密度、照射時(shí)間(脈沖寬度)等)等。若過冷狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)，通過結(jié)晶成長(zhǎng)而再單晶化的區(qū)域也擴(kuò)張，因而也可以擴(kuò)大一次激光照射的區(qū)域。由此，處理效率提高，處理量也提高。另外，當(dāng)加熱支撐襯底時(shí)，對(duì)延長(zhǎng)過冷狀態(tài)的時(shí)間很有效。據(jù)此，在本發(fā)明中，將激光照射區(qū)域(熔融區(qū)域)設(shè)定為經(jīng)過再單晶化而形成的單晶區(qū)域端(結(jié)晶成長(zhǎng)端)彼此相鄰的區(qū)域的寬度。例如，脈沖激光的在單晶半導(dǎo)體層上的照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓(也稱為光束輪廓)的形狀為矩形，并且其寬度為20^im以下。另外，脈沖激光的在單晶半導(dǎo)體層上的照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓的形狀為高斯，并且其寬度為100)Lim以下。若增加激光的脈沖寬度，則也可以使激光輪廓寬度變長(zhǎng)。如上那樣設(shè)定激光輪廓，在過冷卻狀態(tài)的時(shí)間內(nèi)可以使整個(gè)熔融區(qū)域成為由于結(jié)晶成長(zhǎng)形成的再單晶區(qū)域。另外，作為脈沖激光的在所述單晶半導(dǎo)體層上的照射區(qū)域的形狀可以采用矩形(也可以為使用線狀激光的長(zhǎng)矩形)，另外也可以使用掩模采用具有多個(gè)矩形的激光形狀。在此，單晶是指在注目于某一晶軸的情況下，其晶軸的方向在樣品的哪部分都朝向相同方向的結(jié)晶，并且是指結(jié)晶和結(jié)晶之間不存在晶界的結(jié)晶。注意，在本說明書中，即使包含結(jié)晶缺陷或懸空鍵，若是如上述那樣晶軸方向一致且不存在晶界的結(jié)晶，它們都是單晶。另外，單晶半導(dǎo)體層的再單晶化意味著具有單晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層經(jīng)過與其單晶結(jié)構(gòu)不同的狀態(tài)(例如，液相狀態(tài))再具有單晶結(jié)構(gòu)?；蛘撸瑔尉О雽?dǎo)體層的再單晶化也可以使單晶半導(dǎo)體層再結(jié)晶化而形成單晶半導(dǎo)體層來實(shí)現(xiàn)。在本說明書中，將從單晶半導(dǎo)體襯底分離單晶半導(dǎo)體層并與支撐襯底接合地設(shè)置的情況說為從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載(轉(zhuǎn)置)單晶半導(dǎo)體層。由此，在本發(fā)明中，晶體管在其支撐襯底上包括從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載的單晶半導(dǎo)體層。本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底的制造方法的技術(shù)方案之一為從單晶半導(dǎo)體襯底的一個(gè)面添加離子，以在離單晶半導(dǎo)體襯底的一個(gè)面有一定深度處形成脆化層。在單晶半導(dǎo)體襯底的一個(gè)面上或支撐襯底上形成絕緣層。在隔著絕緣層將單晶半導(dǎo)體襯底和支撐襯底重疊的狀態(tài)下，使脆化層產(chǎn)生裂縫，進(jìn)行在脆化層中分離單晶半導(dǎo)體襯底的熱處理，以將單晶半導(dǎo)體層從單晶半導(dǎo)體襯底形成在支撐襯底上。對(duì)單晶半導(dǎo)體層照射脈沖激光并使單晶半導(dǎo)體層的包括深度方向的整個(gè)照射區(qū)域熔融，來進(jìn)行再單晶化。本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底的制造方法的技術(shù)方案之一為從單晶半導(dǎo)體襯底的一個(gè)面添加離子，以在離單晶半導(dǎo)體襯底的一個(gè)面有一定深度處形成脆化層。在單晶半導(dǎo)體襯底的一個(gè)面上或支撐襯底上形成絕緣層。在隔著絕緣層將單晶半導(dǎo)體襯底和支撐襯底重疊的狀態(tài)下，使脆化層產(chǎn)生裂縫，進(jìn)行在脆化層中分離單晶半導(dǎo)體襯底的熱處理，以將單晶半導(dǎo)體層從所述單晶半導(dǎo)體襯底形成在支撐襯底上。對(duì)單晶半導(dǎo)體層照射脈沖激光并使單晶半導(dǎo)體層的包括深度方向的整個(gè)照射區(qū)域熔融，其中，在熔融了的單晶半導(dǎo)體層中，結(jié)晶以與支撐襯底的表面平行的方向從熔融區(qū)域端部向熔融區(qū)域中央成長(zhǎng)而再單晶化。通過使用整個(gè)區(qū)域被激光熔融而再單晶化了的單晶半導(dǎo)體層，也可以制造具有即使在使用玻璃襯底等耐熱溫度低的襯底時(shí)也可以滿足實(shí)用的要求的結(jié)晶缺陷減少、結(jié)晶性高并且平坦性高的單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底。通過使用設(shè)置在這種半導(dǎo)體襯底的單晶半導(dǎo)體層，可以高成品率地制造包括具有高性能及高可靠性的各種半導(dǎo)體元件、存儲(chǔ)元件、集成電路等的半導(dǎo)體裝置。圖1A至1H為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底的制造方法的圖2A至2F為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底的制造方法的圖3A至3D為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底的制造方法的圖4A至4C為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底的制造方法的圖5A至5E為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底的制造方法的圖6A至6E為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底的制造方法的圖7A至7E為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖8A至8D為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖9A和9B為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖IOA和IOB為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖IIA和IIB為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的圖12A至12F為說明可應(yīng)用于本發(fā)明的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的圖13A至13D為說明可應(yīng)用于本發(fā)明的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的圖14A和14B為示出應(yīng)用本發(fā)明的電子器具的圖15為示出應(yīng)用本發(fā)明的電子器具的圖16為示出應(yīng)用本發(fā)明的電子器具的主要結(jié)構(gòu)的框圖17為示出可以從半導(dǎo)體襯底獲得的微處理器的結(jié)構(gòu)的框圖;圖18為示出可以從半導(dǎo)體襯底獲得的RFCPU的結(jié)構(gòu)的框圖19A至l犯為示出應(yīng)用本發(fā)明的電子器具的圖；圖20A和20B為示出應(yīng)用本發(fā)明的電子器具的圖21A至21E為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖22A至22E為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的圖23A和23B為說明本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底的制造方法的圖24A至24C為示出應(yīng)用本發(fā)明的電子器具的圖25為氫離子種類的能量圖26為示出離子的質(zhì)量分析結(jié)果的圖27為示出單晶硅層的拉曼測(cè)定結(jié)果的圖28A和28B為示出從單晶硅層的表面的EBSP測(cè)定數(shù)據(jù)獲得的結(jié)果的圖29為示出單晶硅層的SEM像的圖；圖30為示出離子的質(zhì)量分析結(jié)果的圖31為示出將加速電壓設(shè)定為80kV時(shí)的氫元素的在深度方向上的輪廓(實(shí)測(cè)值及計(jì)算值)的圖32為示出將加速電壓設(shè)定為80kV時(shí)的氫元素的在深度方向上的輪廓(實(shí)測(cè)值、計(jì)算值、以及擬合函數(shù))的圖33為示出將加速電壓設(shè)定為60kV時(shí)的氫元素的在深度方向上的輪廓(實(shí)測(cè)值、計(jì)算值、以及擬合函數(shù))的圖34為示出將加速電壓設(shè)定為40kV時(shí)的氫元素的在深度方向上的輪廓(實(shí)測(cè)值、計(jì)算值、以及擬合函數(shù))的圖35為總結(jié)擬合參數(shù)的比例(氫元素比及氫離子種類比)的圖。具體實(shí)施例方式參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但是，本發(fā)明不局限于以下說明，所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍的前提下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在如下所述的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容中。另外，在以下說明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在不同附圖之間共同使用表示同一部分或具有同樣功能的部分的附圖標(biāo)記而省略其反復(fù)說明。實(shí)施方式1參照?qǐng)D1A至1H、圖2A至2F、圖3A至3D、圖4A至4C對(duì)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，當(dāng)制造半導(dǎo)體襯底時(shí)，為了使從單晶半導(dǎo)體襯底分離且接合到具有絕緣表面的支撐襯底的單晶半導(dǎo)體層再單晶化，照射脈沖激光。首先，使用圖3A至3D及圖4A至4C對(duì)將單晶半導(dǎo)體層從單晶半導(dǎo)體襯底設(shè)置在作為具有絕緣表面的襯底的支撐襯底上的方法進(jìn)行說明。圖3A所示的單晶半導(dǎo)體襯底108被清洗，從其表面將在電場(chǎng)加速了的離子添加到預(yù)定深度處，以形成脆化層110。考慮到轉(zhuǎn)載到支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層的厚度而進(jìn)行離子的添加。通過考慮這種厚度來設(shè)定對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底108添加離子時(shí)的加速電壓。在本發(fā)明中，將對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底添加離子而形成為具有微小的空洞的脆弱化了的區(qū)域稱為脆化層。作為單晶半導(dǎo)體襯底108可以使用市場(chǎng)上出售的單晶半導(dǎo)體襯底，例如，可以使用單晶硅襯底、單晶鍺襯底、單晶硅鍺襯底等的由第4族元素構(gòu)成的單晶半導(dǎo)體襯底。另外，也可以使用鎵砷或銦磷等的化合物半導(dǎo)體襯底。當(dāng)然，單晶半導(dǎo)體襯底不局限于圓形薄片，可以使用各種形狀的單晶半導(dǎo)體襯底。例如，可以使用長(zhǎng)方形、五角形、六角形等的多角形襯底。當(dāng)然，也可以將市場(chǎng)上出售的圓形單晶半導(dǎo)體薄片用作單晶半導(dǎo)體襯底。圓形單晶半導(dǎo)體薄片包括硅或鍺等的半導(dǎo)體薄片、鎵砷或銦磷等的化合物半導(dǎo)體薄片等。單晶半導(dǎo)體薄片的代表例子為單晶硅薄片，可以使用直徑為5英寸(125mm)、直徑為6英寸(150mm)、直徑為8英寸(200ram)、直徑為12英寸(300ram)、直徑為400mm、直徑為450mra的圓形薄片。另外，長(zhǎng)方形單晶半導(dǎo)體襯底可以通過切斷市場(chǎng)上出售的圓形單晶半導(dǎo)體薄片來形成。當(dāng)切斷襯底時(shí)可以使用切割器或線鋸等的切斷裝置、激光切斷、等離子體切斷、電子束切斷、其他任意切斷單元。另外，通過以使其截面成為長(zhǎng)方形的方式將作為襯底還沒有薄片化的半導(dǎo)體襯底制造用錠(ingot)加工成長(zhǎng)方體，并使該長(zhǎng)方體錠薄片化，也可以制造長(zhǎng)方形單晶半導(dǎo)體襯底。另外，單晶半導(dǎo)體襯底的厚度沒有特別限定，但是，在考慮到再利用單晶半導(dǎo)體襯底時(shí)，厚度大的單晶半導(dǎo)體襯底是優(yōu)選的。這是因?yàn)槿艉駝t可以從一個(gè)原料薄片形成更多的單晶半導(dǎo)體層的緣故。市場(chǎng)上流通的單晶硅薄片的厚度和尺寸按照SEMI規(guī)格，例如，直徑為6英寸的薄片的厚度為625(^1，直徑為8英寸的薄片的厚度為725pm，直徑為12英寸的薄片的厚度為775pm。注意，SEMI規(guī)格的薄片的厚度包括公差士25nm。當(dāng)然，作為原料的單晶半導(dǎo)體襯底的厚度不局限于SEMI規(guī)格，當(dāng)切錠時(shí)可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)其厚度。當(dāng)然，當(dāng)使用再利用的單晶半導(dǎo)體襯底108時(shí)，其厚度比SEMI規(guī)格薄。在支撐襯底上獲得的單晶半導(dǎo)體層可以通過選擇作為母體的半導(dǎo)體襯底而決定。另外，半導(dǎo)體襯底108根據(jù)制造的半導(dǎo)體元件(本實(shí)施方式中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管)選擇晶面取向即可。例如，可以使用作為晶面取向具有{100}面、{110}面等的單晶半導(dǎo)體襯底。在本實(shí)施方式中采用如下離子添加剝離法，即，將氫離子、氦離子、或者氟離子添加到單晶半導(dǎo)體襯底的預(yù)定深度處，然后進(jìn)行熱處理來剝離表層的單晶半導(dǎo)體層。但是，也可以采用如下方法，即，在多孔硅上使單晶硅外延成長(zhǎng)，然后通過水射流劈開多孔硅層來剝離。例如，將單晶硅襯底用作單晶半導(dǎo)體襯底108，使用稀氫氟酸對(duì)其表面進(jìn)行處理，并且去除自然氧化膜及附著在表面的塵埃等雜質(zhì)來對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底108表面進(jìn)行清洗。脆化層110通過離子摻雜法(簡(jiǎn)稱為ID法)或離子注入法(簡(jiǎn)稱為II法)添加(引入)離子來形成即可。脆化層iio通過添加氫離子、氦離子、或者以氟離子為代表的鹵素離子而形成。在作為鹵素元素添加氟離子的情況下，使用BF3作為源氣體即可。離子注入法是指對(duì)離子化了的氣體進(jìn)行質(zhì)量分離并將它添加到半導(dǎo)體中的方法。例如，可以利用離子注入法對(duì)離子化了的氫氣體進(jìn)行質(zhì)量分離并只將『(或H/)選擇性地加速來添加。離子摻雜法為如下方法，即不對(duì)離子化了的氣體進(jìn)行質(zhì)量分離，在等離子體中生成多種離子種類，并將它們加速來?yè)诫s到單晶半導(dǎo)體襯底中。例如，在使用包含H+、H2+、H/離子的氫時(shí)，有代表性地說，仏+離子在被摻雜的離子中占50%以上。例如，一般為，仏+離子占80%，其他離子(H+離子、H/離子)占20%。在此，只添加H3+離子的離子種類的方法也視為離子摻雜法。此外，也可以添加由一個(gè)或多個(gè)同一原子構(gòu)成的質(zhì)量不同的離子。例如，當(dāng)添加氫離子時(shí)，優(yōu)選在其中包含H+、H2+、H3+離子的同時(shí)提高H3+離子的比率。當(dāng)添加氫離子時(shí)，若在其中包含H+、H2+、H3+離子的同時(shí)提高H3+離子的比率，則可以提高添加效率，而可以縮短添加時(shí)間。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以容易進(jìn)行剝離。在下文中，對(duì)離子摻雜法和離子注入法進(jìn)行詳細(xì)說明。在用于離子摻雜法的離子摻雜裝置(也稱為ID裝置)中，由于等離子體空間大，所以可以將大量離子添加到單晶半導(dǎo)體襯底中。另一方面，用于離子注入法的離子注入裝置(也稱為n裝置)的特征在于對(duì)從等離子體取出的離子進(jìn)行質(zhì)量分析并只將特定離子種類注入到半導(dǎo)體襯底中，并且基本上掃描點(diǎn)光束來進(jìn)行處理。作為等離子體產(chǎn)生方法，離子摻雜裝置和離子注入裝置都利用加熱細(xì)絲而產(chǎn)生的熱電子形成等離子體狀態(tài)。然而，離子摻雜法和離子注入法的當(dāng)所產(chǎn)生的氫離子(H+、H2+、H3+)被添加(注入)到半導(dǎo)體襯底中時(shí)的氫離子種類的比率大為不同。下面對(duì)作為本發(fā)明的特征之一的離子照射方法進(jìn)行考察。在本發(fā)明中，對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底照射來源于氫(H)的離子(以下稱為氫離子種類)。更具體而言，使用氫氣體或在其組成中含有氫的氣體作為原料，來產(chǎn)生氫等離子體，并且對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底照射該氫等離子體中的氫離子種類。(氫等離子體中的離子)在上述氫等離子體中，存在氫離子種類如H+、H2+、H3+。在此，下面舉出關(guān)于每個(gè)氫離子種類的反應(yīng)過程(生成過程(formationprocesses)、消散過程(destructionprocesses))的反應(yīng)式。e+H—e+H++e……(1)e+H2~>e+H2++e……(2)e+H2—e+(H2)*—e+H+H……(3)e+H2+—e+(H2+)*■>e+H++H……(4)H2++H2—H3++H……(5)H2++H…H++H+H2……(6)e+H3+—e+H++H+H……(7)e+H3+—H2+H……(8)e+H3+~>H+H+H……(9)圖25示出示意地表示上述反應(yīng)的一部分的能量圖。要注意的是，圖25所示的能量圖只不過是示意圖，不是嚴(yán)格地規(guī)定關(guān)于反應(yīng)的能量的關(guān)系。(H/的生成過程)如上述那樣，H/主要通過反應(yīng)式(5)所示的反應(yīng)過程而生成。另一方面，作為與反應(yīng)式(5)競(jìng)爭(zhēng)的反應(yīng)，有反應(yīng)式(6)所示的反應(yīng)過程。為了增加H/，至少需要反應(yīng)式(5)的反應(yīng)比反應(yīng)式(6)的反應(yīng)發(fā)生得多(注意，因?yàn)樽鳛闇p少H/的反應(yīng)，還存在有反應(yīng)式(7)、反應(yīng)式(8)、反應(yīng)式(9)，所以即使反應(yīng)式(5)的反應(yīng)比反應(yīng)式(6)的反應(yīng)發(fā)生得多，H/也不一定增加)。反過來，在反應(yīng)式(5)的反應(yīng)比反應(yīng)式(6)的反應(yīng)發(fā)生得少的情況下，在等離子體中的H3+的比率減少。在上述反應(yīng)式的右邊(最右邊)的生成物的增加量依賴于反應(yīng)式的左邊(最左邊)所示的原料的密度或關(guān)于其反應(yīng)的速度系數(shù)等。在此，通過試驗(yàn)已確認(rèn)到如下事實(shí)當(dāng)H2+的動(dòng)能小于大約lleV時(shí)，反應(yīng)式(5)的反應(yīng)成為主要反應(yīng)(即，與關(guān)于反應(yīng)式(6)的速度系數(shù)相比，關(guān)于反應(yīng)式(5)的速度系數(shù)充分大)；當(dāng)H2+的動(dòng)能大于大約lleV時(shí)，反應(yīng)式(6)的反應(yīng)成為主要反應(yīng)。荷電粒子通過從電場(chǎng)受到力量而獲得動(dòng)能。該動(dòng)能對(duì)應(yīng)于根據(jù)電場(chǎng)的勢(shì)能(potentialenergy)的減少量。例如，某一個(gè)荷電粒子直到與其它粒子碰撞之前獲得的動(dòng)能等于在其期間中經(jīng)過的電位差的勢(shì)能。也就是說，有如下趨勢(shì)當(dāng)在電場(chǎng)中能夠不與其它粒子碰撞地長(zhǎng)距離移動(dòng)時(shí)，與相反的情況相比，荷電粒子的動(dòng)能(的平均)增高。在粒子的平均自由程長(zhǎng)的情況下，就是在壓力低的情況下會(huì)發(fā)生這種荷電粒子的動(dòng)能增大的趨勢(shì)。另外，即使平均自由程短，也在該平均自由程中可以獲得大動(dòng)能時(shí)，荷電粒子的動(dòng)能會(huì)變大。就是，可以說，即使平均自由程短，也在電位差大時(shí)，荷電粒子所具有的動(dòng)能變大。將上述情況應(yīng)用于H2+。在如用于生成等離子體的處理室內(nèi)那樣，以電場(chǎng)的存在為前提的情況下，當(dāng)在該處理室內(nèi)的壓力低時(shí)H/的動(dòng)能變大，當(dāng)在該處理室內(nèi)的壓力高時(shí)H/的動(dòng)能變小。換言之，在處理室內(nèi)的壓力低的情況下，由于反應(yīng)式(6)的反應(yīng)成為主要反應(yīng)，所以H/有減少的趨勢(shì)，而在處理室內(nèi)的壓力高的情況下，由于反應(yīng)式(5)的反應(yīng)成為主要反應(yīng)，所以H/有增大的趨勢(shì)。另外，在等離子體生成區(qū)域中的電場(chǎng)較強(qiáng)的情況下，S卩，在某兩點(diǎn)之間的電位差大的情況下，H/的動(dòng)能變大，而在與此相反的情況下，H2+的動(dòng)能變小。換言之，在電場(chǎng)較強(qiáng)的情況下，由于反應(yīng)式(6)的反應(yīng)成為主要反應(yīng)，所以H3+有減少的趨勢(shì)，而在電場(chǎng)較弱的情況下，由于反應(yīng)式(5)的反應(yīng)成為主要反應(yīng)，所以H3+有增加的趨勢(shì)。(取決于離子源的差異)在此示出離子種類的比率(尤其是H/的比率)不同的一例。圖26是表示由100%的氫氣體(離子源的壓力為4.7xl0，a)生成的離子的質(zhì)量分析結(jié)果的圖表。注意，上述質(zhì)量分析通過測(cè)量從離子源引出的離子而進(jìn)行。橫軸為離子的質(zhì)量。在光譜中，質(zhì)量l的峰值對(duì)應(yīng)于H+，質(zhì)量2的峰值對(duì)應(yīng)于H2+，質(zhì)量3的峰值對(duì)應(yīng)于H3+。縱軸為光譜的強(qiáng)度，其對(duì)應(yīng)于離子的數(shù)量。在圖26中，以質(zhì)量3的離子為100的情形中的相對(duì)比來表示質(zhì)量不同的離子的數(shù)量。根據(jù)圖26可知由上述離子源生成的離子的比率大約為h+:h2+:h3+=i:i:8。另外，也可以利用離子摻雜裝置獲得這種比率的離子，該離子摻雜裝置由生成等離子體的等離子體源部(離子源)和用于從該等離子體引出離子束的引出電極等構(gòu)成。圖30是示出在使用與圖26不同的離子源的情況下，當(dāng)離子源的壓力大約為3xl0—3Pa時(shí)，由PH3生成的離子的質(zhì)量分析結(jié)果的圖表。上述質(zhì)量分析結(jié)果是注目于氫離子種類的。此外，質(zhì)量分析通過測(cè)量從離子源引出的離子而進(jìn)行。與圖26相同，橫軸表示離子的質(zhì)量，質(zhì)量1的峰值對(duì)應(yīng)于H+，質(zhì)量2的峰值對(duì)應(yīng)于H2+，質(zhì)量3的峰值對(duì)應(yīng)于H3+?？v軸為對(duì)應(yīng)于離子的數(shù)量的光譜的強(qiáng)度。根據(jù)圖30可知在等離子體中的離子的比率大約為H+:H2+:H3+=37:56:7。注意，雖然圖30是當(dāng)源氣體為PH3時(shí)的數(shù)據(jù)，但是當(dāng)將100%的氫氣體用作源氣體時(shí)，氫離子種類的比率也成為相同程度。在采用獲得圖30所示的數(shù)據(jù)的離子源的情況下，H+、H2+、以及H/中，H/的生成僅在7%左右。另一方面，在采用獲得圖26所示的數(shù)據(jù)的離子源的情況下，可以將H3+的比率成為50。/。以上(在上述條件下大約為80%)?？梢怨烙?jì)這是起因于在上述考察中獲知的處理室內(nèi)的壓力及電場(chǎng)。(H/的照射機(jī)制)在生成如圖26那樣包含多個(gè)離子種類的等離子體且對(duì)生成了的離子種類不進(jìn)行質(zhì)量分離而將該離子種類照射到單晶半導(dǎo)體襯底的情況下，H+、H2+、H3+的每個(gè)離子被照射到單晶半導(dǎo)體襯底的表面。為了再現(xiàn)從照射離子到形成離子引入?yún)^(qū)域的機(jī)制，舉出下列五種模式1.照射的離子種類為H、照射之后也為H+(H)的情況；2.照射的離子種類為H2+，照射之后也為FV(H2)的情況；3.照射的離子種類為仏+，照射之后分成兩個(gè)H(H+)的情況；4.照射的離子種類為H3+，照射之后也為H3+(H3)的情況；5.照射的離子種類為H"照射之后分成三個(gè)H(H+)的情況。(模擬結(jié)果和實(shí)測(cè)值的比較)根據(jù)上述模式，進(jìn)行當(dāng)將氫離子種類照射到Si襯底時(shí)的模擬。作為用于模擬的軟件，使用SRIM(theStoppingandRangeofIonsinMatter:通過蒙特卡羅(MonteCarlo)法的離子引入過程的模擬軟件，是TRIM(theTransportofIonsinMatter)的改良版)。注意，為了計(jì)算上的方便，在模式2中將H/轉(zhuǎn)換為具有兩倍質(zhì)量的H+進(jìn)行計(jì)算。另外，在模式4中將H/轉(zhuǎn)換為具有三倍質(zhì)量的H+進(jìn)行計(jì)算。在模式3中將H/轉(zhuǎn)換為具有1/2動(dòng)能的H+進(jìn)行計(jì)算。在模式5中將IV轉(zhuǎn)換為具有l(wèi)/3動(dòng)能的H+進(jìn)行計(jì)算。注意，雖然SRIM是以非晶結(jié)構(gòu)為對(duì)象的軟件，但是在以高能量、高劑量的條件照射氫離子種類的情況下，可以利用SRIM。這是因?yàn)橛捎跉潆x子種類和Si原子的碰撞，Si襯底的晶體結(jié)構(gòu)變成非單晶結(jié)構(gòu)的緣故。在圖31中示出使用模式1至模式5照射氫離子種類的情況(以H換算照射10萬個(gè))的計(jì)算結(jié)果。另外，一起示出照射圖26所示的氫離子種類的Si襯底中的氫濃度(SIMS(SecondaryIonMassSpectroscopy:二次離子質(zhì)譜)的數(shù)據(jù))。使用模式1至模式5進(jìn)行的計(jì)算結(jié)果的縱軸(右軸)表示氫原子的個(gè)數(shù)，SIMS數(shù)據(jù)的縱軸(左軸)表示氫原子的密度。橫軸為離Si襯底的表面的深度。在對(duì)實(shí)測(cè)值的SIMS數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較的情況下，模式2及模式4明顯地從SIMS數(shù)據(jù)的峰值偏離，并且在SIMS數(shù)據(jù)中也不能觀察到對(duì)應(yīng)于模式3的峰值。據(jù)此，可知模式2至模式4的影響相對(duì)較小。通過考慮雖然離子的動(dòng)能為keV的數(shù)量級(jí)，但H-H鍵能只不過大約為幾eV，可以估計(jì)模式2及模式4的影響小是由于與Si元素的碰撞，大部分的H/或H/分成H+或H的緣故。根據(jù)上述理由，下面不考慮模式2至模式4。在圖32至圖34中示出當(dāng)使用模式1及模式5照射氫離子種類時(shí)(以H換算照射10萬個(gè)時(shí))的計(jì)算結(jié)果。另外，一起示出照射圖26所示的氫離子種類的Si襯底中的氫濃度(SIMS數(shù)據(jù))及將上述模擬結(jié)果擬合于SIMS數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(下面稱為擬合函數(shù))。在此，圖32示出將加速電壓設(shè)定為80kV的情況，圖33示出將加速電壓設(shè)定為60kV的情況，并且圖34示出將加速電壓設(shè)定為40kV的情況。注意，使用模式1及模式5進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果的縱軸(右軸)表示氫原子的個(gè)數(shù)，SIMS數(shù)據(jù)以及擬合函數(shù)的縱軸(左軸)表示氫原子的密度。橫軸為離Si襯底的表面的深度。通過考慮模式1及模式5使用下面的計(jì)算式算出擬合函數(shù)。另外，在計(jì)算式中，X、Y為關(guān)于擬合的參數(shù)，并且V為體積。+Y/Vx[模式5的數(shù)據(jù)]當(dāng)考慮實(shí)際上照射的離子種類的比率(大約為h+:h2+:h3+=i:i:8)時(shí)，也應(yīng)該顧及H/的影響(即，模式3)，但是因?yàn)橄旅嫠镜睦碛?，在此排除模?。-與模式5的照射過程相比，通過模式3所示的照射過程而引入的氫極少，因此排除模式3來顧及也沒有大的影響(在SIMS數(shù)據(jù)中也沒有出現(xiàn)峰值)。-由于在模式5中發(fā)生的溝道效應(yīng)(起因于結(jié)晶的晶格結(jié)構(gòu)的元素移動(dòng))，其峰值位置與模式5接近的模式3不明顯的可能性高。就是，預(yù)計(jì)模式3的擬合參數(shù)是很困難的。這是因?yàn)樵诒灸M中以非晶Si為前提，因此不顧及起因于結(jié)晶性的影響的緣故。在圖35中總結(jié)上述的擬合參數(shù)。在上述所有的加速電壓下，引入的h的數(shù)量的比率大約為[模式i]:[模式5]=1:42至i:45(當(dāng)在模式1中的H的個(gè)數(shù)為1的情況下，在模式5中的H的個(gè)數(shù)大約為42以上且45以下)，并且照射的離子種類的個(gè)數(shù)的比率大約為01+(模式i)]:[h3+(模式5)]=1:14至i:15(當(dāng)在模式l中的h+的個(gè)數(shù)為i的情況下，在模式5中的H/的個(gè)數(shù)大約為14以上且15以下)。通過考慮不顧及模式3和假設(shè)用非晶Si而進(jìn)行計(jì)算等的條件，可以認(rèn)為獲得了與關(guān)于實(shí)際上的照射的離子種類的比率(大約為h+:h2+:h3+==i:i:8)接近的值。(使用H/的效應(yīng))通過將如圖26所示那樣的提高H3+的比率的氫離子種類照射到襯底，可以獲得起因于H3+的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，因?yàn)镠3+分成H+或H等而引入到襯底內(nèi)，與主要照射H+或H2+的情況相比，可以提高離子的引入效率。因此，可以提高半導(dǎo)體襯底的生產(chǎn)率。另外，同樣地，H/分開之后的H+或H的動(dòng)能有變小的趨勢(shì)，因此適合于較薄的半導(dǎo)體層的制造。注意，在本說明書中，為了高效地照射H3+,對(duì)利用能夠照射如圖26所示那樣的氫離子種類的離子摻雜裝置的方法進(jìn)行說明。離子摻雜裝置的價(jià)格低廉且適合于大面積處理，因而通過利用這種離子摻雜裝置照射H"可以獲得明顯的效應(yīng)如提高半導(dǎo)體特性、實(shí)現(xiàn)大面積化、低成本化、提高生產(chǎn)率等。另一方面，當(dāng)以IV的照射考慮為首要時(shí)，不需要被解釋為限于利用離子摻雜裝置的方式。在對(duì)單晶硅襯底添加鹵素離子如氟離子的情況下，通過添加了的氟清除(驅(qū)逐)硅晶格內(nèi)的硅原子來有效地形成空白部分，使得脆化層中形成微小空洞。在此情況下，通過進(jìn)行比較低溫度的熱處理發(fā)生形成在脆化層中的微小空洞的體積變化，并且沿著脆化層劈開，來可以形成薄的單晶半導(dǎo)體層。也可以在添加氟離子之后添加氫離子，以使空洞內(nèi)包含氫。由于為從單晶半導(dǎo)體襯底剝離薄的半導(dǎo)體層而形成的脆化層是通過利用形成在脆化層中的微小空洞的體積變化而劈開，所以如上那樣優(yōu)選有效地利用氟離子或氫離子的作用。在本說明書中，氧氮化硅膜是如下作為其組成氧的含量比氮的含量多，在通過使用盧瑟福背散射光譜學(xué)法(RBS:RutherfordBackscatteringSpectrometry)及氫前方散身寸法(HFS:HydrogenForwardScattering)測(cè)量的情況下，作為其濃度范圍包含50原子％至70原子％的氧、0.5原子％至15原子％的氮、25原子％至35原子％的Si、0.1原子％至10原子％的氫。另外，氮氧化硅膜是如下作為其組成氮的含量比氧的含量多，在通過使用RBS及HFS測(cè)量的情況下，作為其濃度范圍包含5原子％至30原子％的氧、20原子％至55原子％的氮、25原子。/。至35原子Q/c)的Si、10原子％至30原子％的氫。然而，假設(shè)在將構(gòu)成氧氮化硅或氮氧化硅的原子的總計(jì)設(shè)為100原子％的情況下，氮、氧、Si及氫的含有比率包含在上述范圍內(nèi)。另外，也可以在單晶半導(dǎo)體襯底和接合到上述單晶半導(dǎo)體層的絕緣層之間形成保護(hù)層。保護(hù)層可以由選自氮化硅層、氧化硅層、氮氧化硅層、或氧氮化硅層中的單層或多個(gè)層的疊層結(jié)構(gòu)形成。這些層可以在單晶半導(dǎo)體襯底中形成脆化層之前形成在單晶半導(dǎo)體襯底上。另外，也可以在單晶半導(dǎo)體襯底中形成脆化層之后形成在單晶半導(dǎo)體襯底上。當(dāng)形成脆化層時(shí)需要在高劑量條件下添加離子，有時(shí)單晶半導(dǎo)體襯底108的表面會(huì)變得粗糙。因此，也可以在添加離子的表面利用氮化硅膜、氮氧化硅膜、或者氧化硅膜等設(shè)置對(duì)于離子添加的保護(hù)層，其厚度為50nm至200nm。例如，在單晶半導(dǎo)體襯底108上通過等離子體CVD法形成氧氮化硅膜(厚度為5nm至300nm，優(yōu)選為30nm至150nm(例如50nm))和氮氧化硅膜(厚度為5nm至150nm，優(yōu)選為10nm至100nm(例如50nm))的疊層作為保護(hù)層。作為一例，在單晶半導(dǎo)體襯底108上以50nm的厚度形成氧氮化硅膜，并且在該氧氮化硅膜上以50nm的厚度形成氮氧化硅膜來層疊。氧氮化硅膜也可以是使用有機(jī)硅垸氣體通過化學(xué)氣相成長(zhǎng)法制造的氧化硅膜。此外，也可以對(duì)半導(dǎo)體襯底108進(jìn)行脫脂清洗來去除其表面的氧化膜，然后進(jìn)行熱氧化。作為熱氧化，雖然可以進(jìn)行一般的干式氧化，但是優(yōu)選在添加有鹵素的氧化氣氛中進(jìn)行氧化。例如，在相對(duì)于氧包含0.5體積％至10體積％(優(yōu)選為3體積％)的比率的HC1的氣氛中，在70(TC以上的溫度下進(jìn)行熱處理。優(yōu)選在95(TC至IIO(TC的溫度下進(jìn)行熱氧化。處理時(shí)間為0.1小時(shí)至6小時(shí)，優(yōu)選為0.5小時(shí)至3.5小時(shí)。所形成的氧化膜的厚度為10nm至1000nm(優(yōu)選為50nm至200nm)，例如為100nm厚。作為包含鹵素的物質(zhì)，除了使用HC1以外，還可以使用選自HF、NF3、HBr、Cl2、C1F3、BC13、F2、Br2等中的一種或多種。通過在這樣的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理，可以得到由鹵素元素帶來的吸雜效應(yīng)。吸雜具有特別去除金屬雜質(zhì)的效應(yīng)。換言之，通過氯的作用，金屬等雜質(zhì)變成揮發(fā)性氯化物且脫離到氣相中而被去除。這對(duì)通過化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)來處理其表面的單晶半導(dǎo)體襯底108很有效。此外，氫起到補(bǔ)償半導(dǎo)體襯底108和所形成的氧化膜的界面的缺陷來降低該界面的局域態(tài)密度的作用，以使半導(dǎo)體襯底108和氧化膜的界面惰性化，從而實(shí)現(xiàn)電特性的穩(wěn)定化?？梢允雇ㄟ^所述熱處理而形成的氧化膜中包含鹵素。鹵素元素通過以lxl0"/cm3至5xl07cm3的濃度包含在氧化膜中，可以使該氧化膜呈現(xiàn)捕獲金屬等雜質(zhì)來防止單晶半導(dǎo)體襯底108的污染的保護(hù)層的功能。當(dāng)形成脆化層110時(shí)，根據(jù)淀積在單晶半導(dǎo)體襯底上的膜的厚度、從作為目的物的單晶半導(dǎo)體襯底分離而轉(zhuǎn)載在支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層的厚度、以及所添加的離子種類，可以調(diào)整加速電壓和全部離子數(shù)量。例如，可以通過離子摻雜法使用氫氣體作為原料，以40kV的加速電壓、2xl0"ions/cm2的全部離子數(shù)量添加離子來形成脆化層。如果形成較厚的保護(hù)層，則在以同一條件添加離子來形成脆化層的情況下，作為從目的物的單晶半導(dǎo)體襯底分離而轉(zhuǎn)置(轉(zhuǎn)載)在支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層，可以形成較薄的單晶半導(dǎo)體層。例如，雖然根據(jù)離子種類(H+、H2+、H3+離子)的比率，但是在以上述條件形成脆化層并且作為保護(hù)層在單晶半導(dǎo)體襯底上層疊氧氮化硅膜(厚度為50nm)和氮氧化硅膜(厚度為50nm)的情況下，轉(zhuǎn)載在支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層的厚度大約為120nm，而作為保護(hù)層在單晶半導(dǎo)體襯底上層疊氧氮化硅膜(厚度為100nm)和氮氧化硅膜(厚度為50nm)的情況下，轉(zhuǎn)載在支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層的厚度大約為70nm。在使用氦(He)或氫作為原料氣體的情況下，以10kV至200kV的加速電壓、lxl0'6ions/ci^至6xl(Tions/cr^的劑量進(jìn)行添加，可以形成脆化層。通過使用氦作為原料氣體，即使不進(jìn)行質(zhì)量分離也可以以He+離子作為主要離子來進(jìn)行添加。此外，通過使用氫作為原料氣體，可以ft+離子或H2+離子作為主要離子來進(jìn)行添加。離子種類還根據(jù)等離子體的生成方法、壓力、原料氣體供應(yīng)量、加速電壓而改變。形成脆化層的例子如下所述，即，在單晶半導(dǎo)體襯底上層疊氧氮化硅膜(厚度為50nm)、氮氧化硅膜(厚度為50nm)、以及氧化硅膜(厚度為50nm)作為保護(hù)層，以40kV的加速電壓、2xl0"ions/cn/的劑量添加氫而在單晶半導(dǎo)體襯底中形成脆化層。然后，在作為保護(hù)層的最上層的上述氧化硅膜上作為具有接合面的絕緣層形成氧化硅膜(厚度為50mn)。形成脆化層的另一個(gè)例子如下所述，即，在單晶半導(dǎo)體襯底上層疊氧化硅膜(厚度為lOOnm)及氮氧化硅膜(厚度為50rnn)作為保護(hù)層，以40kV的加速電壓、2xl0,ons/cm2的劑量添加氫而在單晶半導(dǎo)體襯底中形成脆化層。然后，在作為保護(hù)層的最上層的上述氮氧化硅膜上形成氧化硅膜(厚度為50nm)作為具有接合面的絕緣層。上述氧氮化硅膜及氮氧化硅膜通過等離子體CVD法形成即可，而上述氧化硅膜通過CVD法使用有機(jī)硅烷氣體形成即可。在作為支撐襯底101使用鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃等用于電子工業(yè)的玻璃襯底的情況下，玻璃襯底中包含微量的鈉等堿金屬，有可能因?yàn)樵撐⒘康碾s質(zhì)而晶體管等半導(dǎo)體元件的特性受到負(fù)面影響。氮氧化硅膜具有防止包含在支撐襯底101中的金屬雜質(zhì)擴(kuò)散到半導(dǎo)體襯底一側(cè)的效應(yīng)。另外，也可以形成氮化硅膜而代替氮氧化硅膜。優(yōu)選在單晶半導(dǎo)體襯底和氮氧化硅膜之間設(shè)置氧氮化硅膜或氧化硅膜等的應(yīng)力緩和層。通過設(shè)置氮氧化硅膜和氧氮化硅膜的疊層結(jié)構(gòu)，也可以形成防止對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底的雜質(zhì)擴(kuò)散的同時(shí)緩和應(yīng)力畸變的結(jié)構(gòu)。在支撐襯底上也可以設(shè)置用于防止雜質(zhì)元素?cái)U(kuò)散的氮化硅膜或氮氧化硅膜作為阻擋層。也可以組合氧氮化硅膜作為具有緩和應(yīng)力的作用的絕緣膜。如圖3C所示，在本實(shí)施方式中，在支撐襯底101上形成阻擋層109。接下來，如圖3B所示那樣，在與支撐襯底形成接合的面上形成氧化硅膜作為絕緣層104。作為氧化硅膜，使用有機(jī)硅垸氣體通過化學(xué)氣相成長(zhǎng)法來制造的氧化硅膜是優(yōu)選的。另外，也可以采用使用硅烷氣體通過化學(xué)氣相成長(zhǎng)法來制造的氧化硅膜。在通過化學(xué)氣相成長(zhǎng)法的成膜中，使用例如350。C以下(具體例子是30(TC)的成膜溫度，該成膜溫度是不發(fā)生從形成于單晶半導(dǎo)體襯底中的脆化層110的脫氣的溫度。此外，在從單晶半導(dǎo)體襯底剝離單晶半導(dǎo)體層的熱處理中，采用比成膜溫度高的熱處理溫度。絕緣層104具有平滑面且形成親水性的表面。作為該絕緣層104優(yōu)選使用氧化硅膜。特別優(yōu)選的是使用有機(jī)硅烷氣體通過化學(xué)氣相成長(zhǎng)法來制造的氧化硅膜。作為有機(jī)硅烷氣體，可以使用含有硅的化合物，如四乙氧基硅烷(TEOS:化學(xué)式為Si(0C2H5)4)、三甲基硅垸(TMS-化學(xué)式為(CH》3SiH)、四甲基硅烷(化學(xué)式為Si(CH》4)、四甲基環(huán)四硅氧烷(TMCTS)、八甲基環(huán)四硅氧烷(OMCTS)、六甲基二硅氮烷(HMDS)、三乙氧基硅垸(化學(xué)式為SiH(0C2H5)3)、三(二甲氨基)硅垸(化學(xué)式為SiH(N(CH3)2)3)等。另外，在使用有機(jī)硅垸作為原料氣體通過化學(xué)氣相成長(zhǎng)法形成氧化硅層的情況下，優(yōu)選混合給予氧的氣體。作為給予氧的氣體，可以使用氧、一氧化二氮、二氧化氮等。另外，也可以混合氬、氦、氮或氫等惰性氣體。此外，作為絕緣層104，還可采用以甲硅垸、乙硅垸、或者丙硅垸等的硅垸作為原料氣體通過化學(xué)氣相成長(zhǎng)法形成的氧化硅膜。在此情況下，也優(yōu)選混合給予氧的氣體或惰性氣體等。另外，成為與單晶半導(dǎo)體層接合的絕緣層的氧化硅膜也可以包含氯。在通過化學(xué)氣相成長(zhǎng)法的成膜中，使用例如35(TC以下的成膜溫度，該成膜溫度是不發(fā)生從形成在單晶半導(dǎo)體襯底108中的脆化層110的脫氣的溫度。此外，在從單晶半導(dǎo)體襯底剝離單晶半導(dǎo)體層的熱處理中，采用比成膜溫度高的熱處理溫度。另外，在本說明書中，化學(xué)氣相成長(zhǎng)(CVD;ChemicalVaporD印osition)法在其范疇中包括等離子體CVD法、熱CVD法、光CVD法。另外，作為絕緣層104，也可以使用通過在氧化性氣氛中進(jìn)行熱處理來形成的氧化硅、通過氧自由基的反應(yīng)而成長(zhǎng)的氧化硅、由氧化性藥液形成的化學(xué)氧化物等。作為絕緣層104，也可以使用包含硅氧烷(Si-0-Si)鍵的絕緣層。此外，也可以使上述有機(jī)硅烷氣體與氧自由基或氮自由基起反應(yīng)來形成絕緣層104。以5nm至500nm、優(yōu)選為10nm至200nm的厚度設(shè)置上述具有平滑面且形成親水性的表面的絕緣層104。若采用該厚度，則可以使所形成的膜表面的表面粗糙平滑化，并且可以確保該膜的成長(zhǎng)表面的平滑性。此外，通過設(shè)置絕緣膜104，可以緩和因?yàn)榕c支撐襯底接合而產(chǎn)生的單晶半導(dǎo)體層的應(yīng)變。較好的是絕緣膜104的表面的算術(shù)平均粗度Ra不足0.8nm，方均根粗度Rms不足0.9nm，更優(yōu)選的是，Ra為0.4nm以下，Rms為O.5nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選的是，Ra為O.3nm以下，Rms為0.4nm以下。例如，Ra為O.27nm，Rms為0.34nm。在本說明書中，Ra是算術(shù)平均粗度，Rms是方均根粗度，測(cè)定范圍是2iam2或10^2。也可以在支撐襯底101上設(shè)置與絕緣層104同樣的氧化硅膜。艮口，將單晶半導(dǎo)體層102接合到支撐襯底101上時(shí)，通過在形成接合的面的一方或雙方設(shè)置優(yōu)選由以有機(jī)硅烷為原材料形成的氧化硅膜構(gòu)成的絕緣層104，可以形成堅(jiān)固的接合。圖3C表示使設(shè)置在支撐襯底101上的阻擋層109與單晶半導(dǎo)體襯底108的形成有絕緣層104的面密接，使該兩者接合的形態(tài)。對(duì)形成接合的面預(yù)先進(jìn)行充分清洗。對(duì)設(shè)置在支撐襯底101上的阻擋層109與單晶半導(dǎo)體襯底108的形成有絕緣層104的面通過兆聲清洗等進(jìn)行清洗即可。此外，也可以在進(jìn)行兆聲清洗之后使用臭氧水清洗來去除有機(jī)物并提高表面的親水性。如果使支撐襯底101上的阻擋層109和絕緣層104相對(duì)，并且從外部按住其一部分，則由于通過接合面之間的距離局部縮短而引起的范德華力的增大和氫鍵的影響，使得它們彼此吸引。而且，由于在鄰接的區(qū)域中相對(duì)的支撐襯底101上的阻擋層109和絕緣層104之間的距離也縮短，所以范德華力強(qiáng)烈作用的區(qū)域和氫鍵影響的區(qū)域擴(kuò)展，藉此接合(也稱為鍵合)發(fā)展到接合面整體。例如，按壓力是100kPa至5000kPa左右即可。另外，也可以通過將支撐襯底和半導(dǎo)體襯底重疊地布置，而利用重疊的襯底的重量來使接合發(fā)展。為了形成良好的接合，也可以預(yù)先使表面活化。例如，對(duì)形成接合的面照射原子束或離子束。利用原子束或離子束時(shí)，可以使用氬等惰性氣體中性原子束或惰性氣體離子束。另外，進(jìn)行等離子體照射或自由基處理。通過這種表面處理，即使在200'C至40(TC的溫度下，也可以容易地形成異種材料之間的接合。此外，為了提高支撐襯底和絕緣層之間的接合界面的接合強(qiáng)度，優(yōu)選進(jìn)行加熱處理。例如，通過烘箱或爐等在7(TC至350°C(例如，20(TC、2小時(shí))的溫度條件下進(jìn)行熱處理。在圖3D中，在貼合支撐襯底101和單晶半導(dǎo)體襯底108之后，進(jìn)行加熱處理，以脆化層110為劈開面從支撐襯底101剝離單晶半導(dǎo)體襯底108。例如，通過進(jìn)行400。C至70(TC的熱處理，發(fā)生形成在脆化層110中的微小空洞的體積變化，從而可以沿著脆化層110劈開。因?yàn)榻^緣層104隔著阻擋層109與支撐襯底101接合，所以在支撐襯底101上殘存與單晶半導(dǎo)體襯底108相同的結(jié)晶性的單晶半導(dǎo)體層102。40(TC至70(TC的溫度區(qū)域的熱處理既可在與上述為了提高接合強(qiáng)度的熱處理相同的裝置內(nèi)連續(xù)地進(jìn)行，又可在不同的裝置內(nèi)進(jìn)行。例如，在爐中進(jìn)行200'C、2小時(shí)的熱處理，然后將該溫度上升到600°C附近，該狀態(tài)保持2小時(shí)，再使溫度在400。C至室溫的溫度區(qū)域下降后從爐中取出。此外，當(dāng)熱處理時(shí)，也可以從室溫上升溫度。此外，也可以在爐中進(jìn)行200°C、2小時(shí)的熱處理，然后通過快熱退火(RTA)裝置在60(TC至700'C的溫度區(qū)域進(jìn)行1分鐘至30分鐘(例如，在600'C的溫度下進(jìn)行7分鐘，在65(TC的溫度下進(jìn)行7分鐘)的熱處理。通過40(TC至70(TC的溫度區(qū)域的熱處理，絕緣層和支撐襯底之間的接合從氫鍵轉(zhuǎn)移為共價(jià)鍵，添加到脆化層中的元素析出，壓力上升，可以從單晶半導(dǎo)體襯底剝離單晶半導(dǎo)體層。在進(jìn)行熱處理之后，支撐襯底和單晶半導(dǎo)體襯底處于一方負(fù)載于另一方的狀態(tài)，因此不需要很大的力量就可以分開支撐襯底和單晶半導(dǎo)體襯底。例如，通過真空吸盤拿起上方的襯底，藉此可以容易地分離。此時(shí)，如果通過使用真空吸盤或機(jī)械吸盤固定下側(cè)的襯底，則可以在不向水平方向錯(cuò)開的狀態(tài)下分開支撐襯底和單晶半導(dǎo)體襯底雙方。雖然圖3A至3D和圖4A至4C示出單晶半導(dǎo)體襯底108的尺寸小于支撐襯底101的尺寸的例子，但是本發(fā)明不局限于此，既可以是單晶半導(dǎo)體襯底108的尺寸和支撐襯底101的尺寸彼此相同，又可以是單晶半導(dǎo)體襯底108的尺寸大于支撐襯底101的尺寸。圖4示出通過在支撐襯底側(cè)設(shè)置絕緣層來形成單晶半導(dǎo)體層的工序。圖4A示出將在電場(chǎng)加速了的離子添加到形成有氧化硅膜作為保護(hù)層121的單晶半導(dǎo)體襯底108的預(yù)定深度處，以形成脆化層110的工序。離子的添加與圖3A的情況相同。通過預(yù)先在單晶半導(dǎo)體襯底108的表面上形成保護(hù)層121，可以防止因離子添加而造成的表面受損及平坦性惡化。此外，保護(hù)層121發(fā)揮對(duì)使用單晶半導(dǎo)體襯底108形成的單晶半導(dǎo)體層102的雜質(zhì)擴(kuò)散的防止效應(yīng)。圖4B示出將形成有阻擋層109及絕緣層104的支撐襯底101和單晶半導(dǎo)體襯底108的形成有保護(hù)層121的面密接來形成接合的工序。通過使支撐襯底101上的絕緣層104和單晶半導(dǎo)體襯底108的保護(hù)層121密接來形成接合。然后，如圖4C所示，剝離單晶半導(dǎo)體襯底108。與圖3D的情況同樣地進(jìn)行剝離單晶半導(dǎo)體層的熱處理。如此可以獲得圖4C所示的半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底具有在支撐襯底上隔著絕緣層具有單晶半導(dǎo)體層的SOI結(jié)構(gòu)。作為支撐襯底101，可以使用具有絕緣性的襯底、具有絕緣表面的襯底，例如可以使用鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃等被稱為無堿玻璃的用于電子工業(yè)的各種玻璃襯底。例如，作為支撐襯底100，優(yōu)選使用無堿玻璃襯底(商品名為AN100)、無堿玻璃襯底(商品名為EAGLE2000(注冊(cè)商標(biāo)))或無堿玻璃襯底(商品名為EAGLEXG(注冊(cè)商標(biāo)))。另外，除了玻璃襯底以外，還可以使用陶瓷襯底、石英襯底或藍(lán)寶石襯底等的由絕緣體構(gòu)成的絕緣襯底等。通過以上工序，如圖1A及1E所示，在作為具有絕緣表面的襯底的支撐襯底101上設(shè)置阻擋層109和絕緣層104，并形成從單晶半導(dǎo)體層108分離的單晶半導(dǎo)體層102。圖1A至ID及圖2A至2C為平面圖，而圖1E至1H及圖2D至2F為圖1A至1D及圖2A至2C中的線Y-Z的截面圖。支撐襯底101上的單晶半導(dǎo)體層102通過分離工序及離子添加工序發(fā)生結(jié)晶缺陷，而且其表面的平坦性被損壞并形成凹凸。在使用單晶半導(dǎo)體層102制造晶體管作為半導(dǎo)體元件的情況下，在這樣具有凹凸的單晶半導(dǎo)體層102的上表面形成厚度薄且絕緣耐壓性高的柵極絕緣層是困難的。另外，當(dāng)單晶半導(dǎo)體層102具有結(jié)晶缺陷時(shí)，與柵極絕緣層的局部界面態(tài)密度提高等，導(dǎo)致對(duì)于晶體管的性能及可靠性的影響。在本發(fā)明中，對(duì)上述單晶半導(dǎo)體層102照射脈沖激光124，在深度方向上也使單晶半導(dǎo)體層102完全熔融，并再單晶化，以獲得晶體缺陷減少、結(jié)晶性高且平坦性也高的單晶半導(dǎo)體層130。對(duì)轉(zhuǎn)載在支撐襯底101上的單晶半導(dǎo)體層102照射脈沖激光124，來進(jìn)行單晶半導(dǎo)體層102的再單晶化。在單晶半導(dǎo)體層102中，激光124的照射區(qū)域至少在深度方向上的整個(gè)區(qū)域熔融，并且以周圍的未照射區(qū)域(非熔融區(qū)域)為晶核(晶種)向照射區(qū)域(熔融區(qū)域)的中央(向圖lB及l(fā)F中的箭頭125a、125b的方向)再單晶化。結(jié)晶成長(zhǎng)在熔融區(qū)域端部從熔融區(qū)域和非熔融區(qū)域的界面分別向熔融區(qū)域內(nèi)部(中央)進(jìn)行，并借助于結(jié)晶成長(zhǎng)產(chǎn)生的再單晶區(qū)域如箭頭125a及箭頭125b所示那樣彼此接觸，而在整個(gè)激光124照射區(qū)域使單晶半導(dǎo)體層102再單晶化，來形成結(jié)晶性及平坦性高的單晶半導(dǎo)體區(qū)域126(參照?qǐng)D1B及1F)。另外，在圖1A至1H、圖2A至2F中，再單晶區(qū)域通過結(jié)晶成長(zhǎng)彼此接觸的區(qū)域由虛線表示。接著，通過照射激光127將與通過激光124的照射再單晶化了的單晶半導(dǎo)體區(qū)域126相鄰的區(qū)域再單晶化。在單晶半導(dǎo)體層102中，激光127的照射區(qū)域至少在深度方向上的整個(gè)區(qū)域熔融，并且以周圍的被照射區(qū)域(非熔融區(qū)域)為晶核(晶種)向照射區(qū)域(熔融區(qū)域)的中央(向圖1C及l(fā)G中的箭頭128a、128b的方向)再單晶化。結(jié)晶成長(zhǎng)在熔融區(qū)域端部從熔融區(qū)域和非熔融區(qū)域的界面分別向熔融區(qū)域內(nèi)部(中央)進(jìn)行，并借助于結(jié)晶成長(zhǎng)產(chǎn)生的再單晶區(qū)域如箭頭128a及箭頭128b所示那樣彼此接觸，而在整個(gè)激光127照射區(qū)域使單晶半導(dǎo)體層102再單晶化，來形成結(jié)晶性及平坦性高的單晶半導(dǎo)體區(qū)域129(參照?qǐng)D1C及1G)。通過反復(fù)進(jìn)行上述借助于激光照射的單晶半導(dǎo)體層的再單晶化，單晶半導(dǎo)體層在整個(gè)區(qū)域中經(jīng)過借助于激光照射的熔融狀態(tài)而被再單晶化，可以形成結(jié)晶性及平坦性高的單晶半導(dǎo)體層130(參照?qǐng)D1D及1H)。在本發(fā)明中，使單晶半導(dǎo)體層的被激光照射的整個(gè)區(qū)域熔融，其包括被激光照射的區(qū)域的深度方向。由此，在本發(fā)明中，單晶半導(dǎo)體層中的整個(gè)激光照射區(qū)域(面方向及深度方向)成為熔融區(qū)域。在本說明書中，單晶半導(dǎo)體層中的整個(gè)激光照射區(qū)域是指單晶半導(dǎo)體層的包括面方向及深度方向的整個(gè)被激光照射的區(qū)域。另外，在單晶半導(dǎo)體層中，至少在深度方向上使整個(gè)激光照射區(qū)域完全熔融，因而可以認(rèn)為完全熔融。因此，再單晶化的晶核(晶種)為作為周圍的被激光照射區(qū)域的非熔融區(qū)域，以非熔融區(qū)域?yàn)榫Ш讼蛉廴趨^(qū)域中央以與單晶半導(dǎo)體層(支撐襯底)表面平行的方向進(jìn)行結(jié)晶成長(zhǎng)。結(jié)晶成長(zhǎng)在熔融區(qū)域端部從熔融區(qū)域和非熔融區(qū)域的界面分別向熔融區(qū)域內(nèi)部(中央)進(jìn)行，并借助于結(jié)晶成長(zhǎng)產(chǎn)生的再單晶區(qū)域彼此接觸，而在整個(gè)激光照射區(qū)域使單晶半導(dǎo)體層再單晶化。在本發(fā)明中，借助于激光照射產(chǎn)生的結(jié)晶成長(zhǎng)以與單晶半導(dǎo)體層(支撐襯底)表面平行的方向進(jìn)行，因而若對(duì)于單晶半導(dǎo)體層(支撐襯底)表面以深度方向(膜厚度方向)為縱方向，則可以說是橫成長(zhǎng)(在橫方向上的成長(zhǎng))的結(jié)晶成長(zhǎng)。該熔融區(qū)域的結(jié)晶成長(zhǎng)在過冷卻狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生，過冷卻狀態(tài)就是借助于激光照射單晶半導(dǎo)體層的激光照射區(qū)域被加熱到熔點(diǎn)以上而熔融，并且在照射后的冷卻時(shí)即使冷卻到熔點(diǎn)以下也不固化而保持熔融狀態(tài)。過冷卻狀態(tài)的時(shí)間依賴于單晶半導(dǎo)體層的厚度、激光的照射條件(能量密度、照射時(shí)間(脈沖寬度)等)等。過冷卻狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)，借助于結(jié)晶成長(zhǎng)而再單晶化的區(qū)域也就大，因而，可以增大照射一次激光的區(qū)域。因此，處理效率提高，處理量也提高。另外，若使照射激光的單晶半導(dǎo)體層加熱，則對(duì)過冷卻狀態(tài)的時(shí)間的延長(zhǎng)有效。將單晶半導(dǎo)體層的溫度設(shè)定為比室溫低50(TC以上(支撐襯底的應(yīng)變點(diǎn)以下)即可，并且單晶半導(dǎo)體層的加熱可以通過對(duì)支撐襯底進(jìn)行加熱處理或?qū)尉О雽?dǎo)體層噴射加熱了的氣體等來進(jìn)行。因此，在本發(fā)明中將激光照射區(qū)域(熔融區(qū)域)設(shè)定為借助于再單晶化的單晶區(qū)域端(結(jié)晶成長(zhǎng)端)彼此接觸的區(qū)域的寬度。例如，脈沖激光的在單晶半導(dǎo)體層上的照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓(也稱為光束輪廓)的形狀為矩形，并且其寬度為20pm以下。另外，脈沖激光的在單晶半導(dǎo)體層上的照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓的形狀為高斯，并且其寬度為100pm以下。若增加激光的脈沖寬度，則也可以使激光輪廓寬度變長(zhǎng)。如上那樣設(shè)定激光輪廓，在過冷卻狀態(tài)的時(shí)間內(nèi)可以使整個(gè)熔融區(qū)域成為由于結(jié)晶成長(zhǎng)形成的再單晶區(qū)域。另外，作為脈沖激光的在所述單晶半導(dǎo)體層上的照射區(qū)域的形狀可以采用矩形(也可以為使用線狀激光的長(zhǎng)矩形)，另外也可以使用掩模采用具有多個(gè)矩形的激光形狀。若激光照射區(qū)域大，在產(chǎn)生單晶半導(dǎo)體層的結(jié)晶成長(zhǎng)的過冷卻狀態(tài)的時(shí)間內(nèi)不能使整個(gè)照射區(qū)域再單晶化，而在照射區(qū)域的中央部產(chǎn)生微晶區(qū)域。由此，為了使整個(gè)激光照射區(qū)域再單晶化，而設(shè)定結(jié)晶成長(zhǎng)端在單晶半導(dǎo)體層的過冷卻狀態(tài)的時(shí)間內(nèi)在照射區(qū)域(熔融區(qū)域)內(nèi)彼此接觸(碰撞)的激光照射區(qū)域。若是微小的微晶區(qū)域，可以以使照射區(qū)域與微晶區(qū)域重疊的方式掃描激光照射來使微晶區(qū)域再單晶化。去除在單晶半導(dǎo)體層周圍端部附近的激光照射區(qū)域(沒有被再單晶化的區(qū)域)即可，該區(qū)域是用于借助于激光照射形成再單晶半導(dǎo)體區(qū)域的晶核。由于進(jìn)行利用脈沖激光的照射處理，所以支撐襯底的溫度上升被抑制，因此，可以將如玻璃襯底的耐熱性低的襯底用作支撐襯底。由此，可以充分地恢復(fù)由于離子添加工序而導(dǎo)致的對(duì)單晶半導(dǎo)體層的損壞。再者，單晶半導(dǎo)體層通過熔融且再單晶化，可以使表面平坦化。因此，通過借助于照射脈沖激光的單晶半導(dǎo)體層的再單晶化，可以制造具有結(jié)晶缺陷減少且平坦性高的單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底。另外，優(yōu)選在照射激光之前用稀氫氟酸去除形成在單晶半導(dǎo)體層的表面上的氧化膜(自然氧化膜或化學(xué)氧化膜)。激光只要是可以對(duì)單晶半導(dǎo)體層給予高能量的即可，優(yōu)選使用脈沖激光。激光的波長(zhǎng)為被單晶半導(dǎo)體層吸收的波長(zhǎng)?？梢钥紤]激光的趨膚深度(skind印th)等而決定該波長(zhǎng)。例如，激光波長(zhǎng)可以為190nm至600nm。另外，可以考慮激光的趨膚深度、照射的單晶半導(dǎo)體層的厚度等而決定激光能量。作為激光的激光器，可以使用脈沖激光器。例如，有受激準(zhǔn)分子激光器如KrF激光器等、氣體激光器如Ar激光器和Kr激光器等。另外，作為固體激光器，有YAG激光器、YV04激光器、YLF激光器、YA103激光器、GdV(V激光器、KGW激光器、KYW激光器、變石激光器、Ti:藍(lán)寶石激光器、Y203激光器等。另外，作為固體激光優(yōu)選使用基波的第二高次諧波至第五高次諧波。另外，也可以使用GaN、GaAs、GaAlAs、InGaAsP等的半導(dǎo)體激光器。還可以設(shè)置由擋板(shutter)、反射鏡或半反射鏡等反射體、柱面透鏡或凸透鏡等構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，以便調(diào)節(jié)激光的形狀或激光前進(jìn)的路徑。作為激光照射方法，既可選擇性地照射激光，又可將激光在XY軸方向上掃描來照射。在此情況下，優(yōu)選使用多角鏡(polygonmirror)或檢流計(jì)鏡作為光學(xué)系統(tǒng)。例如，在作為激光使用波長(zhǎng)為308nm且脈沖寬度為25nsec的XeCl受激準(zhǔn)分子激光，并且照射的單晶半導(dǎo)體層是單晶硅層的情況下，當(dāng)該硅層的厚度為90nm至120nm時(shí)，將施加到該硅層的能量密度適當(dāng)設(shè)定為600J/cn^至2000mJ/ci^的范圍內(nèi)即可。激光照射可以在大氣氣氛等包含氧的氣氛中或氮?dú)鈿夥盏榷栊詺夥罩羞M(jìn)行。當(dāng)在惰性氣氛中照射激光時(shí)，在具有氣密性的處理室內(nèi)照射激光，并且控制該處理室內(nèi)的氣氛即可。在不使用處理室的情況下，通過對(duì)激光的被照射面噴射氮?dú)怏w等惰性氣體來可以形成氮?dú)鈿夥?。?dāng)在氧濃度為10卯m以下優(yōu)選為6ppm以下的氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行激光照射處理時(shí)，可以形成比較平坦的單晶半導(dǎo)體層表面。再者，也可以對(duì)被供應(yīng)激光照射等的高能量而結(jié)晶缺陷減少了的單晶半導(dǎo)體層表面進(jìn)行研磨處理。由于研磨處理而可以提高單晶半導(dǎo)體層表面的平坦性。作為研磨處理，可以使用化學(xué)機(jī)械研磨(ChemicalMechanicalPolishing:CMP)法或噴液研磨法。在研磨處理之前清洗單晶半導(dǎo)體層表面來凈化。當(dāng)清洗時(shí)，使用兆聲波清洗或二流體噴射清洗(two_fluidjetcleaning)等即可，通過清洗去除單晶半導(dǎo)體層表面的塵埃等。此外，優(yōu)選的是使用稀氫氟酸去除單晶半導(dǎo)體層表面上的自然氧化膜等，以使單晶半導(dǎo)體層露出。另外，也可以在照射激光之前對(duì)單晶半導(dǎo)體層表面進(jìn)行研磨處理(或者蝕刻處理)。作為蝕刻處理可以進(jìn)行濕蝕刻法、干蝕刻法、或組合濕蝕刻法及干蝕刻法。如果在激光照射工序之前對(duì)單晶半導(dǎo)體層進(jìn)行研磨處理，則可以得到如下效應(yīng)。通過研磨處理，可以進(jìn)行單晶半導(dǎo)體層表面的平坦化和單晶半導(dǎo)體層的厚度的控制。通過實(shí)現(xiàn)單晶半導(dǎo)體層表面的平坦化，在激光的照射工序中可以使單晶半導(dǎo)體層的熱容量均一化，并且經(jīng)過均勻的加熱冷卻過程或熔融及凝固過程可以形成均勻的結(jié)晶。此外，通過在研磨處理(或者蝕刻處理而不是研磨處理)中將單晶半導(dǎo)體層的厚度設(shè)定為吸收激光的能量的適合值，可以有效地對(duì)單晶半導(dǎo)體層施加能量。并且，由于單晶半導(dǎo)體層表面有很多結(jié)晶缺陷，所以通過去除結(jié)晶缺陷多的表面，可以減少激光照射之后的單晶半導(dǎo)體層中的結(jié)晶缺陷。另外，激光照射區(qū)域(單晶半導(dǎo)體層的再單晶化區(qū)域)既可以如圖1A至1H那樣以不重疊的方式進(jìn)行，又可以以重疊的方式掃描激光而進(jìn)行激光照射。將以激光照射區(qū)域(單晶半導(dǎo)體層的再單晶化區(qū)域)重疊的方式制造半導(dǎo)體襯底的例子示于圖2A至2F。圖2A至2D對(duì)應(yīng)于圖1B至1F，借助于激光124在單晶半導(dǎo)體層102中形成有再單晶化了的單晶半導(dǎo)體區(qū)域126。在圖2B1及2E、2C及2F中，以使其一部分與激光124的照射區(qū)域的單晶半導(dǎo)體區(qū)域126重疊的方式照射激光127，來使單晶半導(dǎo)體區(qū)域126的一部分也再次熔融而再單晶化。作為激光124的照射區(qū)域的單晶半導(dǎo)體區(qū)域126的端部容易產(chǎn)生脊(凸部)，因此，若再次照射激光127而再熔融并再單晶化，則對(duì)于減少脊且進(jìn)一步提高平坦性有效。再者，如圖2C及2F，也可以在單晶半導(dǎo)體區(qū)域126中以與到結(jié)晶成長(zhǎng)端部接觸的區(qū)域(圖2A至2F中由虛線表示)重疊的方式照射激光127而再熔融并再結(jié)晶化。另外，也可以使用掩模對(duì)激光進(jìn)行加工，選擇性地同時(shí)使多個(gè)區(qū)域熔融來進(jìn)行再單晶化處理。將單晶半導(dǎo)體層的激光照射圖形的例子示于圖23A和23B。在圖23A和23B中，首先，如圖23A那樣以多個(gè)矩形照射圖形451對(duì)轉(zhuǎn)載到支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層450照射激光。在各個(gè)矩形激光照射區(qū)域中，單晶半導(dǎo)體層450熔融，如箭頭452a、452b那樣結(jié)晶成長(zhǎng)直到再單晶區(qū)域在中央部453接觸，而再單晶化。接著，如圖23B所示，移動(dòng)激光的掩模并以多個(gè)矩形的照射圖形454照射激光。同樣地，在各個(gè)矩形的激光照射區(qū)域中，單晶半導(dǎo)體層450熔融，如箭頭456a、456b那樣結(jié)晶成長(zhǎng)直到再單晶區(qū)域在中央部457接觸，而再單晶化。像這樣，通過選擇性地同時(shí)使多個(gè)區(qū)域熔融而進(jìn)行再單晶化處理，可以提高處理速度，因而生產(chǎn)率提高。如上所述，可以制造具有單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底，該單晶半導(dǎo)體層是從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載到支撐襯底上并整個(gè)區(qū)域經(jīng)過借助于激光照射的熔融狀態(tài)而被再單晶化了的層。該半導(dǎo)體襯底的單晶半導(dǎo)體層130的結(jié)晶缺陷減少而結(jié)晶性提高，并且平坦性也提高。通過使用設(shè)置于半導(dǎo)體襯底上的單晶半導(dǎo)體層130制造出晶體管等半導(dǎo)體元件，可以實(shí)現(xiàn)柵極絕緣層的薄膜化及柵極絕緣層的局域界面態(tài)密度的降低。此外，通過減薄單晶半導(dǎo)體層130的厚度，可以在支撐襯底上使用單晶半導(dǎo)體層制造完全耗盡型的晶體管。此外，在本實(shí)施方式中，在使用單晶硅襯底作為單晶半導(dǎo)體襯底108的情況下，作為單晶半導(dǎo)體層130可以得到單晶硅層。此外，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體襯底的制造方法中，由于可以采用70(TC以下的處理溫度，因此可以使用玻璃襯底作為支撐襯底IOI。也就是說，與現(xiàn)有的薄膜晶體管同樣，可以在玻璃襯底上形成，并且可以使用單晶硅層作為單晶半導(dǎo)體層。根據(jù)上述情況，可以在玻璃襯底等支撐襯底上制造具有高性能及高可靠性的晶體管，該晶體管能夠高速工作、亞閾值低、場(chǎng)效應(yīng)遷移度高、能夠以低耗電壓驅(qū)動(dòng)等。在本發(fā)明中，半導(dǎo)體裝置指的是能夠利用半導(dǎo)體特性來工作的裝置。通過使用本發(fā)明，可以制造具有包括半導(dǎo)體元件(晶體管、存儲(chǔ)器元件、二極管等)的電路的裝置或具有處理器電路的芯片等半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明可以用于作為具有顯示功能的裝置的半導(dǎo)體裝置(也稱為顯示裝置)。使用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置包括在電極之間夾著包含被稱為電致發(fā)光(以下也稱為"EL")的呈現(xiàn)發(fā)光的有機(jī)物、無機(jī)物、或者有機(jī)物和無機(jī)物的混合物的層的發(fā)光元件與晶體管彼此連接的半導(dǎo)體裝置(發(fā)光顯示裝置)；以及使用具有液晶材料的液晶元件(液晶顯示元件)作為顯示元件的半導(dǎo)體裝置(液晶顯示裝置)等。在本說明書中，顯示裝置是指具有顯示元件的裝置，并且顯示裝置包括在襯底上形成有包含顯示元件的多個(gè)像素和驅(qū)動(dòng)上述像素的外圍驅(qū)動(dòng)電路的顯示面板主體。另外，顯示裝置也可以包括安裝有柔性印刷電路(FPC)或印刷線路板(PWB)的裝置(IC、電阻元件、電容元件、電感器、晶體管等)。另外，也可以包括偏振片或相位差板等光學(xué)片。另外，也可以包括背光燈(也可以包括導(dǎo)光板、棱鏡片、漫射片、反射片、或者光源(LED、冷陰極管等))。另外，顯示元件或半導(dǎo)體裝置可以采用各種方式及各種元件。例如，可以使用EL元件(有機(jī)EL元件、無機(jī)EL元件或包含有機(jī)物及無機(jī)物的EL元件)、電子發(fā)射元件、液晶元件、電子墨水、光柵閥(GLV)、等離子體顯示器(PDP)、數(shù)字微鏡裝置(DMD)、壓電陶瓷顯示器、以及碳納米管等通過電磁作用改變對(duì)比度的顯示介質(zhì)。另外，使用EL元件的半導(dǎo)體裝置包括EL顯示器；使用電子發(fā)射元件的半導(dǎo)體裝置包括場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)、SED方式平面顯示器(SED;表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器)等；使用液晶元件的半導(dǎo)體裝置包括液晶顯示器、透射型液晶顯示器、半透射型液晶顯示器、以及反射型液晶顯示器；使用電子墨水的半導(dǎo)體裝置包括電子紙張。像這樣，可以成品率好地制造具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體襯底及半導(dǎo)體裝置。實(shí)施方式2在本實(shí)施方式中示出在實(shí)施方式1中將單晶半導(dǎo)體層從單晶半導(dǎo)體襯底接合到支撐襯底上的工序的不同例子。因此，省略與實(shí)施方式l相同的部分或具有相同功能的部分的重復(fù)說明。在本實(shí)施方式中，當(dāng)從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載單晶半導(dǎo)體層時(shí)，對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底選擇性地進(jìn)行蝕刻(也稱為形成槽的加工)，而在支撐襯底上轉(zhuǎn)載其形狀被加工了的多個(gè)單晶半導(dǎo)體層。因此，可以在支撐襯底上形成多個(gè)島狀單晶半導(dǎo)體層。由于先在單晶半導(dǎo)體襯底上加工形狀并轉(zhuǎn)載，所以不受單晶半導(dǎo)體襯底的尺寸或形狀的限制。因而，可以更高效地將單晶半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)載到大型支撐襯底上。而且，可以對(duì)形成在支撐襯底上的半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，來加工半導(dǎo)體層的形狀并進(jìn)行校正，來精密地控制。由此，可以加工為半導(dǎo)體元件的單晶半導(dǎo)體層的形狀，并且可以校正單晶半導(dǎo)體層的形成位置的誤差或形狀不良，即由于形成抗蝕劑掩模時(shí)曝光的周圍傳播引起的圖像錯(cuò)開，或由于轉(zhuǎn)載工序中的貼合時(shí)的位置不一致等。因此，可以在支撐襯底上高成品率地形成所希望的形狀的多個(gè)單35晶半導(dǎo)體層。因此，利用大面積襯底可以高處理量且高生產(chǎn)率地制造具有更精密且高性能的半導(dǎo)體元件及集成電路的半導(dǎo)體裝置。在圖5A中示出在單晶半導(dǎo)體襯底158上形成保護(hù)層154和氮化硅膜152的狀態(tài)。氮化硅膜152用作對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底158進(jìn)行形成槽的加工時(shí)的硬質(zhì)掩模。氮化硅膜152通過使用硅烷和氨的氣相成長(zhǎng)法而淀積來形成即可。接著，添加離子在單晶半導(dǎo)體襯底158中形成脆化層150(參照?qǐng)D5B)。顧及轉(zhuǎn)載到支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層的厚度進(jìn)行離子的添加。顧及上述厚度決定添加離子時(shí)的加速電壓，以使離子添加到單晶半導(dǎo)體襯底158的深部。通過該處理在離單晶半導(dǎo)體襯底158的表面有一定深度處形成脆化層150。顧及半導(dǎo)體元件的單晶半導(dǎo)體層的形狀進(jìn)行形成槽的加工。就是說，對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底158進(jìn)行形成槽的加工，以便將半導(dǎo)體元件的單晶半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)載到支撐襯底上，并且使該部分殘留為凸?fàn)畈俊Ｊ褂霉饪刮g劑形成掩模153。通過使用掩模153蝕刻氮化硅膜152及保護(hù)層154，而形成保護(hù)層162、以及氮化硅層163(參照?qǐng)D5C)。接著，氮化硅層163作為硬質(zhì)掩模對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底158進(jìn)行蝕刻，而形成具有脆化層165、單晶半導(dǎo)體層166的單晶半導(dǎo)體襯底158(參照?qǐng)D5D)。在本發(fā)明中，如圖5D所示那樣，將脆化層及作為通過形成槽的加工被加工為凸?fàn)畹膯尉О雽?dǎo)體襯底的一部分的半導(dǎo)體區(qū)域稱為單晶半導(dǎo)體層166。顧及轉(zhuǎn)載到支撐襯底上的單晶半導(dǎo)體層的厚度適當(dāng)?shù)卦O(shè)定蝕刻單晶半導(dǎo)體襯底158的深度。可以根據(jù)添加氫離子的深度來設(shè)定該單晶半導(dǎo)體層的厚度。形成在單晶半導(dǎo)體襯底158上的槽的深度優(yōu)選形成為深于脆化層。在該形成槽的加工中，通過使槽的深度比脆化層深，可以使脆化層只殘留在要?jiǎng)冸x的單晶半導(dǎo)體層的區(qū)域。去除表面的氮化硅層163(參照?qǐng)D5E)。然后，使單晶半導(dǎo)體襯底158上的保護(hù)層162的表面和支撐襯底151接合(參照?qǐng)D6A)。在支撐襯底151的表面形成有阻擋層159及絕緣層157。為了防止鈉離子等雜質(zhì)從支撐襯底151擴(kuò)散且污染單晶半導(dǎo)體層，設(shè)置阻擋層159。在不需要考慮從支撐襯底151擴(kuò)散而對(duì)單晶半導(dǎo)體層導(dǎo)致不良影響的雜質(zhì)時(shí)，也可以省略阻擋層159。另一方面，為了與保護(hù)層162接合，設(shè)置絕緣層157。通過密接其表面被清洗了的單晶半導(dǎo)體襯底158—側(cè)的保護(hù)層162和支撐襯底一側(cè)的絕緣層157而形成接合?？梢栽谑覝叵逻M(jìn)行該接合。該接合是原子級(jí)的接合，根據(jù)范德華力的作用，可以在室溫下形成堅(jiān)固的接合。因?yàn)閱尉О雽?dǎo)體襯底158被加工有槽，所以形成單晶半導(dǎo)體層的凸?fàn)畈颗c支撐襯底151接觸。在單晶半導(dǎo)體襯底158和支撐襯底151之間形成接合之后，通過進(jìn)行加熱處理，如圖6B所示那樣，可以從單晶半導(dǎo)體襯底158剝離單晶半導(dǎo)體層164，并且將它固定于支撐襯底151上。單晶半導(dǎo)體層的剝離是通過在脆化層150中形成的微小的空洞的體積變化而沿脆化層150產(chǎn)生斷裂面來進(jìn)行的。然后，為了使接合更堅(jiān)固，優(yōu)選進(jìn)行加熱處理。通過上述步驟，在絕緣表面上形成單晶半導(dǎo)體層。圖6B示出單晶半導(dǎo)體層164被接合在支撐襯底151上的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，由于先對(duì)單晶半導(dǎo)體層的形狀進(jìn)行加工并轉(zhuǎn)載，所以不受單晶半導(dǎo)體襯底本身的尺寸或形狀的限制。因此，可以在襯底上形成各種各樣的形狀的單晶半導(dǎo)體層。例如，根據(jù)蝕刻時(shí)使用的曝光裝置的掩模、為了形成該掩模圖形的曝光裝置所具有的分檔器、斷開大型襯底來獲得的半導(dǎo)體裝置的面板尺寸或芯片尺寸，可以自由地形成單晶半導(dǎo)體層。對(duì)轉(zhuǎn)載到支撐襯底151上的單晶半導(dǎo)體層164照射激光，來進(jìn)行單晶半導(dǎo)體層的再單晶化。在單晶半導(dǎo)體層164中，激光170的照射區(qū)域至少在深度方向上的整個(gè)區(qū)域熔融，并且以周圍的被照射區(qū)域(非熔融區(qū)域)為晶核(晶種)而向照射區(qū)域(熔融區(qū)域)中央(向圖6C的箭頭方向)進(jìn)行再單晶化。由于單晶半導(dǎo)體層164的再單晶化，形成結(jié)晶性及平坦性高的單晶半導(dǎo)體層171(參照?qǐng)D6C)。以對(duì)應(yīng)于要制造的半導(dǎo)體元件的方式在單晶半導(dǎo)體層171上選擇性地形成掩模167a、167b。使用掩模167a、167b蝕刻單晶半導(dǎo)體層171，以分別形成單晶半導(dǎo)體層169a、169b。在本實(shí)施方式中，與單晶半導(dǎo)體層一起蝕刻單晶半導(dǎo)體層下的保護(hù)層162，以形成保護(hù)層168a、168b(參照?qǐng)D6D、圖6E)。如此，通過在轉(zhuǎn)載到支撐襯底上之后對(duì)形狀進(jìn)行加工，可以只使用再單晶化了的結(jié)晶性及平坦性高的單晶半導(dǎo)體層來制造半導(dǎo)體元件的單晶半導(dǎo)體層，并且可以校正單晶半導(dǎo)體層的在制造工序中產(chǎn)生的形成區(qū)域的誤差或形狀不良等。如上所述，可以制造具有單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底，該單晶半導(dǎo)體層是從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載到支撐襯底上并整個(gè)區(qū)域經(jīng)過借助于激光照射的熔融狀態(tài)而被再單晶化了的層。該半導(dǎo)體襯底的單晶半導(dǎo)體層169a、169b的結(jié)晶缺陷減少而結(jié)晶性提高，并且平坦性也提高。通過使用設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的單晶半導(dǎo)體層169a、169b制造晶體管等的半導(dǎo)體元件，可以高成品率地制造高性能及高可靠性的半導(dǎo)體襯底及半導(dǎo)體裝置。本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1適當(dāng)?shù)亟M合。實(shí)施方式3在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D7A至7E及圖8A至8D說明以高成品率地制造具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置為目的的半導(dǎo)體裝置的制造方法，作為其一個(gè)例子說明CMOS(互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體；ComplementaryMetalOxideSemiconductor)裝置的制造方法。另外，這里省略與實(shí)施方式1相同的部分或具有相同功能的部分的重復(fù)說明。在圖7A中，在支撐襯底101上形成有阻擋層109、絕緣層104、保護(hù)層121、以及單晶半導(dǎo)體層130。單晶半導(dǎo)體層130與圖1D對(duì)應(yīng)，而阻擋層109、絕緣層104、以及保護(hù)層121與圖4C對(duì)應(yīng)。雖然這里示出使用圖7A所示的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底的例子，但是也可以使用本說明書所示的其他結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底。另外，也可以將阻擋層109、絕緣層104、保護(hù)層121稱為設(shè)置在支撐襯底101和單晶半導(dǎo)體層130之間的緩沖層，并且緩沖層不局限于上述結(jié)構(gòu)。由于單晶半導(dǎo)體層130是具有從單晶半導(dǎo)體襯底108轉(zhuǎn)載到支撐襯底101上且整個(gè)區(qū)域經(jīng)過利用激光照射的熔融狀態(tài)而被再單晶化了的單晶半導(dǎo)體層，所以是結(jié)晶缺陷減少、結(jié)晶性高且平坦性高的單晶半導(dǎo)體層130。也可以根據(jù)分離了的單晶半導(dǎo)體襯底的導(dǎo)電型(所包含的給予一導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素)，對(duì)單晶半導(dǎo)體層130以與n溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管及P溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成區(qū)域?qū)?yīng)的方式添加硼、鋁、鎵等給予P型的雜質(zhì)元素；或者磷、砷等基于n型的雜質(zhì)元素，以便控制閾值電壓。雜質(zhì)元素的劑量為lxl0'7cm2至lxl0"/cm2左右即可。蝕刻單晶半導(dǎo)體層130來形成根據(jù)半導(dǎo)體元件的配置分離為島狀的單晶半導(dǎo)體層205、206(參照?qǐng)D7B)。去除單晶半導(dǎo)體層上的氧化膜，形成覆蓋單晶半導(dǎo)體層205、206的柵極絕緣層207。本實(shí)施方式中的單晶半導(dǎo)體層205、206由于平坦性高，所以即使形成在單晶半導(dǎo)體層205、206上的柵極絕緣層為薄膜柵極絕緣層的情況下，也可以高覆蓋性地覆蓋。因此，可以防止因?yàn)闁艠O絕緣層的覆蓋不良而導(dǎo)致的特性不良，從而可以高成品率地制造具有高可靠性的半導(dǎo)體裝置。柵極絕緣層207的薄膜化具有使薄膜晶體管以低電壓高速工作的效應(yīng)。柵極絕緣層207由氧化硅或氧化硅和氮化硅的疊層結(jié)構(gòu)形成即可。柵極絕緣層207既可以通過利用等離子體CVD法或減壓CVD法淀積絕緣膜來形成，又可以利用等離子體處理的固相氧化或固相氮化來形成。這是因?yàn)槔玫入x子體處理進(jìn)行氧化或氮化來形成的柵極絕緣層很致密并且絕緣耐壓高且優(yōu)越于可靠性的緣故。例如，使用Ar將氧化亞氮(N20)稀釋1倍至3倍(流量比)，在10Pa至30Pa的壓力下施加3kW至5kW的微波(2.45GHz)電力來使單晶半導(dǎo)體層205、206的表面氧化或氮化。通過該處理形成lnm至10nm(優(yōu)選為2nm至6nm)的絕緣膜。再者，引入氧化亞氮(N20)和硅垸(SiH4)并在lOPa至30Pa的壓力下施加3kW至5kW的微波(2，45GHz)電力通過氣相成長(zhǎng)法形成氧氮化硅膜，以形成柵極絕緣層。通過組合固相反應(yīng)和通過氣相成長(zhǎng)法的反應(yīng)，可以形成界面態(tài)密度低且優(yōu)越于絕緣耐壓的柵極絕緣層。另外，作為柵極絕緣層207，也可以使用高介電常數(shù)材料如二氧化鋯、氧化鉿、二氧化鈦、五氧化鉭等。通過使用高介電常數(shù)材料作為柵極絕緣層207，可以降低柵極泄漏電流。在柵極絕緣層207上形成柵電極層208及柵電極層209(參照?qǐng)D7C)。柵電極層208及209可以通過濺射法、蒸鍍法、CVD法等的方法形成。柵電極層208及209由選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、釹(Nd)的元素；或者以所述元素為主要成分的合金材料或者化合物材料形成即可。此外，作為柵電極層208及209還可以使用以摻雜有磷等雜質(zhì)元素的多晶硅膜為代表的半導(dǎo)體膜或AgPdCu合金。形成覆蓋單晶半導(dǎo)體層206的掩模211。將掩模211及柵電極層208用作掩模添加給予n型的雜質(zhì)元素210來形成第一n型雜質(zhì)區(qū)域212a、212b(參照?qǐng)D7D)。在本實(shí)施方式中，作為包含雜質(zhì)元素的摻雜氣體使用磷化氫(PH3)。這里，對(duì)第一n型雜質(zhì)區(qū)域212a、212b添加給予n型的雜質(zhì)元素，使其濃度達(dá)到lxlO"atoms/cr^至5xl018atoms/cm3左右。在本實(shí)施方式中，使用磷(P)作為給予n型的雜質(zhì)元素。接下來，形成覆蓋單晶半導(dǎo)體層205的掩模214。將掩模214及柵電極層209用作掩模，添加給予p型的雜質(zhì)元素213來形成第一p型雜質(zhì)區(qū)域215a、第一p型雜質(zhì)區(qū)域215b(參照?qǐng)D7E)。在本實(shí)施方式中，使用硼(B)作為雜質(zhì)元素，因此使用乙硼烷(B2H6)等作為包含雜質(zhì)元素的摻雜氣體。去除掩模214，并且在柵電極層208、209的側(cè)面形成側(cè)壁結(jié)構(gòu)的側(cè)壁絕緣層216a至216d、柵極絕緣層233a、233b(參照?qǐng)D8A)。在形成覆蓋柵電極層208、209的絕緣層之后，通過使用RIE(反應(yīng)離子刻蝕；Reactiveionetching)法的各向異性蝕刻對(duì)其進(jìn)行加工，在柵電極層208、209的側(cè)壁自對(duì)準(zhǔn)地形成側(cè)壁結(jié)構(gòu)的側(cè)壁絕緣層216a至216d即可。這里，關(guān)于絕緣層的材料沒有特別的限制，優(yōu)選為使TEOS(Tetm-Ethyl-Ortho-Silicate;四乙氧基硅烷)或硅烷等與氧或氧化亞氮等起反應(yīng)來形成的臺(tái)階覆蓋性良好的氧化硅。絕緣層可以通過熱CVD、等離子體CVD、常壓CVD、偏壓ECRCVD、濺射等方法形成。柵極絕緣層233a、233b可以通過將柵電極層208、209以及側(cè)壁絕緣層216a至216d用作掩模蝕刻?hào)艠O絕緣層207來形成。此外，雖然在本實(shí)施方式中，當(dāng)蝕刻絕緣層時(shí)去除柵電極層上的絕緣層來使柵電極層暴露，但是也可以將側(cè)壁絕緣層216a至216d形成為在柵電極層上保留有絕緣層的形狀。另外，也可以在后面的工序中在柵電極層上形成保護(hù)膜。通過像這樣保護(hù)柵電極層，當(dāng)蝕刻加工時(shí)可以防止柵電極層減薄。此外，當(dāng)在源區(qū)及漏區(qū)中形成硅化物時(shí)，由于在形成硅化物時(shí)形成的金屬膜和柵電極層不接觸，所以即使在金屬膜的材料和柵電極層的材料都為彼此容易起反應(yīng)的材料的情況下，也可以防止化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散等不良。作為蝕刻方法，可以為干蝕刻法或濕蝕刻法，可以使用各種蝕刻方法。在本實(shí)施方式中使用干蝕刻法。作為蝕刻用氣體，可以適當(dāng)?shù)厥褂靡訡l2、BC13、SiCl4或CCl4等為代表的氯類氣體；以CR、SF6或NF3等為代表的氟類氣體；或02。接下來，形成覆蓋單晶半導(dǎo)體層206的掩模218。將掩模218、柵電極層208、側(cè)壁絕緣層216a、216b用作掩模添加給予n型的雜質(zhì)元素217，藉此形成第二n型雜質(zhì)區(qū)域219a、219b、第三n型雜質(zhì)區(qū)域220a、220b。在本實(shí)施方式中，作為包含雜質(zhì)元素的摻雜氣體使用PH3。這里，對(duì)第二n型雜質(zhì)區(qū)域219a、219b添加給予n型的雜質(zhì)元素，使其濃度達(dá)到5xl(Tatoms/cn^至5xl(Tatoms/cr^左右。此外，在單晶半導(dǎo)體層205中形成溝道形成區(qū)域221(參照?qǐng)D8B)。第二n型雜質(zhì)區(qū)域219a、第二n型雜質(zhì)區(qū)域219b都是高濃度n型雜質(zhì)區(qū)域，用作源極、漏極。另一方面，第三n型雜質(zhì)區(qū)域220a、第三n型雜質(zhì)區(qū)域220b都是低濃度雜質(zhì)區(qū)域，成為L(zhǎng)DD(LightlyD叩edDrain,輕摻雜漏)區(qū)域。第三n型雜質(zhì)區(qū)域220a、220b由于形成在不被柵電極層208覆蓋的Loff區(qū)域中，所以具有降低截止電流的效應(yīng)。結(jié)果，可以制造可靠性更高且低耗電量的半導(dǎo)體裝置。去除掩模218，形成覆蓋單晶半導(dǎo)體層205的掩模223。將掩模223、柵電極層209、側(cè)壁絕緣層216c、216d用作掩模添加給予p型的雜質(zhì)元素222，藉此形成第二p型雜質(zhì)區(qū)域224a、224b、第三p型雜質(zhì)區(qū)域225a、225b。對(duì)第二p型雜質(zhì)區(qū)域224a、224b添加給予p型的雜質(zhì)元素，使其濃度達(dá)到lxl(Tatoms/cn^至5xl(fatoms/cn^左右。在本實(shí)施方式中，使用側(cè)壁絕緣層216c、216d以其濃度比第二p型雜質(zhì)區(qū)域224a、224b低的方式自對(duì)準(zhǔn)地形成第三P型雜質(zhì)區(qū)域225a、225b。此外，在單晶半導(dǎo)體層206中形成溝道形成區(qū)域226(參照?qǐng)D8C)。第二p型雜質(zhì)區(qū)域224a、224b都是高濃度p型雜質(zhì)區(qū)域，用作源極、漏極。另一方面，第三p型雜質(zhì)區(qū)域225a、225b都是低濃度雜質(zhì)區(qū)域，成為L(zhǎng)DD(輕摻雜漏)區(qū)域。第三p型雜質(zhì)區(qū)域225a、225b由于形成在不被柵電極層209覆蓋的Loff區(qū)域中，所以具有降低截止電流的效應(yīng)。結(jié)果，可以制造可靠性更高且低耗電量的半導(dǎo)體裝置。去除掩模223，為了激活雜質(zhì)元素，也可以進(jìn)行加熱處理、強(qiáng)光照射或者激光照射。在與激活的同時(shí)，可以恢復(fù)對(duì)柵極絕緣層造成的等離子體損壞及對(duì)柵極絕緣層和單晶半導(dǎo)體層之間的界面造成的等離子體損壞。接下來，形成覆蓋柵電極層、柵極絕緣層的層間絕緣層。在本實(shí)施方式中，采用用作保護(hù)膜的包含氫的絕緣膜227和絕緣層228的疊層結(jié)構(gòu)。絕緣膜227和絕緣層228可以是通過濺射法或等離子體CVD法形成的氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧氮化硅膜、或者氧化硅膜，也可以使用由其它的含硅的絕緣膜構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)或三層以上的疊層結(jié)構(gòu)。然后，在30(TC至55(TC的氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行1小時(shí)至12小時(shí)的熱處理，使單晶半導(dǎo)體層氫化。該工序是優(yōu)選在40(TC至50(TC的溫度下進(jìn)行的。這一工序是由作為層間絕緣層的絕緣膜227所含的氫終止單晶半導(dǎo)體層中的懸空鍵的工序。在本實(shí)施方式中，在41(TC的溫度下進(jìn)行1小時(shí)的加熱處理。絕緣膜227和絕緣層228還可以使用選自氮化鋁(A1N)、氧氮化鋁(A10N)、氮的含量多于氧的含量的氮氧化鋁(A1N0)、氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、含氮碳(CN)以及含有無機(jī)絕緣材料的其它物質(zhì)中的材料來形成。此外，還可以使用硅氧烷樹脂。硅氧烷樹脂相當(dāng)于包含Si-O-Si鍵的樹脂。硅氧烷的骨架結(jié)構(gòu)由硅(Si)和氧(0)鍵構(gòu)成。有機(jī)基也可以包含氟基?；蛘?，也可將至少含有氫的有機(jī)基以及氟基兩者用作取代基。另外，也可以使用有機(jī)絕緣材料，作為有機(jī)材料，可以使用聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑或苯并環(huán)丁烯、聚硅氮烷。也可以使用通過涂敷法形成的平坦性好的涂敷膜。絕緣膜227和絕緣層228可以使用浸漬法、噴涂法、刮刀法、輥涂法、簾涂法、刮刀涂布法、CVD法、或蒸鍍法等來形成。也可以通過液滴噴射法形成絕緣膜227和絕緣層228。當(dāng)使用液滴噴射法時(shí)，可以節(jié)省材料液體。另外，還可以使用如液滴噴射法那樣能夠轉(zhuǎn)印或描繪圖形的方法，例如印刷法(諸如絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等的圖形形成方法)等。接著，通過使用由抗蝕劑構(gòu)成的掩模，在絕緣膜227和絕緣層228中形成到達(dá)單晶半導(dǎo)體層的接觸孔(開口)。根據(jù)所使用的材料的選擇比，可以進(jìn)行一次或多次的蝕刻。通過蝕刻去除絕緣膜227和絕緣層228，形成到達(dá)作為源區(qū)或漏區(qū)的第二n型雜質(zhì)區(qū)域219a、219b、第二p型雜質(zhì)區(qū)域224a、224b的開口。此外，蝕刻可以采用濕蝕刻及干蝕刻中的一方或雙方。作為濕蝕刻的蝕刻劑，優(yōu)選使用包含氟化氫銨和氟化銨的混合溶液之類的氫氟酸類溶液。作為蝕刻用氣體，可以適當(dāng)使用以Cl2、BC13、SiCL或CCl4等為代表的氯類氣體；以CF4、SFe或NF3等為代表的氟類氣體；或者02。此外，也可以將惰性氣體添加到所使用的蝕刻用氣體。作為所添加的惰性元素，可以使用選自He、Ne、Ar、Kr、Xe中的一種或多種元素。以覆蓋開口的方式形成導(dǎo)電膜，并且蝕刻該導(dǎo)電膜來形成用作與各源區(qū)或漏區(qū)的一部分分別電連接的源電極層或漏電極層的布線層229a、229b、230a、230b。布線層可以通過PVD法、CVD法、蒸鍍法等形成導(dǎo)電膜，然后蝕刻為所希望的形狀來形成。另外，可以通過使用液滴噴射法、印刷法、電鍍法等在預(yù)定的部分上選擇性地形成導(dǎo)電層。還可以采用回流方法或鑲嵌方法。布線層由Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Zr、Ba之類的金屬、Si、Ge、其合金或其氮化物來構(gòu)成。此外，也可以采用它們的疊層結(jié)構(gòu)。通過上述工序，可以制造CMOS結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置包括作為n溝道型薄膜晶體管的薄膜晶體管231及作為p溝道型薄膜晶體管的薄膜晶體管232(參照?qǐng)D8D)。雖然未圖示，但由于本實(shí)施方式采用CMOS結(jié)構(gòu)，所以薄膜晶體管231和薄膜晶體管232電連接。薄膜晶體管可以是形成有一個(gè)溝道形成區(qū)域的單柵極結(jié)構(gòu)、形成有兩個(gè)溝道形成區(qū)域的雙柵極結(jié)構(gòu)或形成有三個(gè)溝道形成區(qū)域的三柵極結(jié)構(gòu)，而不局限于本實(shí)施方式。如上所述，由于使用具有從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載到支撐襯底上且整個(gè)區(qū)域經(jīng)過利用激光照射的熔融狀態(tài)而被再單晶化了的單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底，所以單晶半導(dǎo)體層的結(jié)晶缺陷減少而結(jié)晶性提高，并且平坦性也提高。由此，可以高成品率地制造具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置。在本實(shí)施方式中，可以與實(shí)施方式1及實(shí)施方式2適當(dāng)?shù)亟M合。實(shí)施方式4在本實(shí)施方式中，作為以高成品率地制造具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置為目的的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)例子，使用圖21A至21E及圖22A至22E對(duì)與實(shí)施方式3不同的結(jié)構(gòu)的CM0S進(jìn)行說明。另外，這里省略與實(shí)施方式1及實(shí)施方式3相同的部分或具有相同功能的部分的重復(fù)說明。如圖21A所示，準(zhǔn)備半導(dǎo)體襯底。在本實(shí)施方式中，使用圖7A的半導(dǎo)體襯底。使用在具有絕緣表面的支撐襯底101上隔著阻擋層109、絕緣層104、保護(hù)層121固定有單晶半導(dǎo)體層130的半導(dǎo)體襯底。單晶半導(dǎo)體層130與圖1D對(duì)應(yīng)，而阻擋層109、絕緣層104、以及保護(hù)層121與圖4C對(duì)應(yīng)。雖然這里示出使用圖7A所示的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底的例子，但是也可以使用本說明書所示的其他結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底。另外，也可以將阻擋層109、絕緣層104、保護(hù)層121成為設(shè)置在支撐襯底101和單晶半導(dǎo)體層130之間的緩沖層，并且緩沖層不局限于上述結(jié)構(gòu)。由于單晶半導(dǎo)體層130是具有從單晶半導(dǎo)體襯底108轉(zhuǎn)載到支撐襯底101上且整個(gè)區(qū)域經(jīng)過利用激光照射的熔融狀態(tài)而被再單晶化了的單晶半導(dǎo)體層，所以是結(jié)晶缺陷減少、結(jié)晶性高且平坦性高的單晶半導(dǎo)體層130。也可以根據(jù)分離了的單晶半導(dǎo)體襯底的導(dǎo)電型(所包含的給予一導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素)，對(duì)單晶半導(dǎo)體層130以與n溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管及P溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成區(qū)域?qū)?yīng)的方式添加硼、鋁、鎵等給予P型的雜質(zhì)元素；或者磷、砷等給予n型的雜質(zhì)元素，以便控制閾值電壓。雜質(zhì)元素的劑量為lxl07cm2至lxl07cm2左右即可。蝕刻單晶半導(dǎo)體層130來形成根據(jù)半導(dǎo)體元件的配置分離為島狀的單晶半導(dǎo)體層401、402(參照?qǐng)D21B)。去除單晶半導(dǎo)體層上的氧化膜，形成覆蓋單晶半導(dǎo)體層401、402的柵極絕緣層403。本實(shí)施方式中的單晶半導(dǎo)體層401、402由于平坦性高，所以即使形成在單晶半導(dǎo)體層401、402上的柵極絕緣層為薄膜柵極絕緣層的情況下，也可以高覆蓋性地覆蓋。因此，可以防止因?yàn)闁艠O絕緣層的覆蓋不良而導(dǎo)致的特性不良，從而可以高成品率地制造具有高可靠性的半導(dǎo)體裝置。柵極絕緣層403的薄膜化具有使薄膜晶體管以低電壓高速工作的效應(yīng)。柵極絕緣層403由氧化硅或氧化硅和氮化硅的疊層結(jié)構(gòu)形成即可。柵極絕緣層403既可以通過利用等離子體CVD法或減壓CVD法淀積絕緣膜來形成，又可以利用等離子體處理的固相氧化或固相氮化來形成。這是因?yàn)槔玫入x子體處理使氧化或氮化來形成的柵極絕緣膜很致密并絕緣耐壓高且優(yōu)越于可靠性的緣故。例如，使用Ar將氧化亞氮(N20)稀釋1倍至3倍(流量比)，在10Pa至30Pa的壓力下施加3kW至5kW的微波(2.45GHz)電力來使單晶半導(dǎo)體層401、402的表面氧化或氮化。通過該處理形成lnm至10nm(優(yōu)選為2nm至6nm)的絕緣膜。再者，引入氧化亞氮(N20)和硅烷(SiH4)并在10Pa至30Pa的壓力下施加3kW至5kW的微波(2.45GHz)電力通過氣相成長(zhǎng)法形成氧氮化硅膜，以形成柵極絕緣層。通過組合固相反應(yīng)和通過氣相成長(zhǎng)法的反應(yīng)，可以形成界面態(tài)密度低且優(yōu)越于絕緣耐壓的柵極絕緣層。另外，作為柵極絕緣層403，也可以使用高介電常數(shù)材料如二氧化鋯、氧化鉿、二氧化鈦、五氧化鉭等。通過使用高介電常數(shù)材料作為柵極絕緣層403，可以降低柵極泄漏電流。再者，在柵極絕緣膜403上按順序形成形成柵電極層的導(dǎo)電膜404及導(dǎo)電膜405(參照?qǐng)D21C)。形成柵電極層的導(dǎo)電膜404、405通過使用選自鉭、氮化鉭、鎢、鈦、鉬、鋁、銅、鉻、或鈮等中的元素、以這些元素為主要成分的合金材料或化合物材料、摻雜有磷等的雜質(zhì)元素的多晶硅為代表的半導(dǎo)體材料，并使用CVD法或?yàn)R射法以單層膜或疊層膜形成。在采用疊層膜的情況下，既可使用不相同的導(dǎo)電材料來形成，又可使用相同的導(dǎo)電材料來形成。在本實(shí)施方式中，示出形成柵電極的導(dǎo)電膜由導(dǎo)電膜404及導(dǎo)電膜405的兩層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的例子。在形成柵電極層的導(dǎo)電膜具有導(dǎo)電膜404及導(dǎo)電膜405的兩層的疊層結(jié)構(gòu)的情況下，例如可以形成氮化鉭膜和鎢膜、氮化鎢膜和鎢膜、氮化鉬膜和鉬膜的疊層膜。另外，當(dāng)采用氮化鉭膜和鎢膜的疊層膜時(shí)，容易得到它們的蝕刻選擇比，因此是優(yōu)選的。另外，在上述兩層的疊層膜中，前者的膜優(yōu)選是形成在柵極絕緣膜403上的膜。在本實(shí)施方式中，導(dǎo)電膜404的厚度為20nm以上且100nm以下，而導(dǎo)電膜405的厚度為lOOnm以上且400nm以下。另外，柵電極層可以具有三層以上的疊層結(jié)構(gòu)，在此情況下，優(yōu)選采用鉬膜、鋁膜、鉬膜的疊層結(jié)構(gòu)。接下來，在導(dǎo)電膜405上選擇性地形成抗蝕劑掩模410a、410b。然后，使用抗蝕劑掩模410a、410b進(jìn)行第一蝕刻處理及第二蝕刻處理。首先，進(jìn)行利用抗蝕劑掩模410a、410b的第一蝕刻處理來選擇性地蝕刻導(dǎo)電膜404、405，以在單晶半導(dǎo)體層401上形成第一柵電極層406及導(dǎo)電層408，并在單晶半導(dǎo)體層402上形成第一柵電極層407及導(dǎo)電層409(參照?qǐng)D21D)。然后，進(jìn)行利用抗蝕劑掩模410a、410b的第二蝕刻處理蝕刻導(dǎo)電層408及導(dǎo)電層409的端部，以形成第二柵電極層412及第二柵電極層413(參照?qǐng)D21E)。第二柵電極層412及第二柵電極層413形成為寬度(平行于載流子流過溝道形成區(qū)域的方向(連接源區(qū)和漏區(qū)的方向)的方向的長(zhǎng)度)小于第一柵電極層406及第一柵電極層407的寬度。如此形成由第一柵電極層406和第二柵電極層412構(gòu)成的具有兩層結(jié)構(gòu)的柵電極層、以及由第一柵電極層407和第二柵電極層413構(gòu)成的具有兩層結(jié)構(gòu)的柵電極層。應(yīng)用于第一蝕刻處理及第二蝕刻處理的蝕刻法可以適當(dāng)?shù)剡x擇。為了提高蝕刻速度，可以使用利用ECR(ElectronCyclotronResonance,即電子回旋共振)方式或ICP(InductivelyCoupledPlasma,即感應(yīng)耦合等離子體)方式等的高密度等離子體源的干法蝕刻設(shè)備。通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整第一蝕刻處理及第二蝕刻處理的蝕刻條件，可以將第一柵電極層406、407、第二柵電極層412、413的側(cè)面形成為所希望的錐形。在形成所希望的第一柵電極層406、407、第二柵電極層412、413之后去除抗蝕劑掩模410a、410b。接下來，以第一柵電極層406及第二柵電極層412、第一柵電極層407及第二柵電極層413為掩模，對(duì)單晶半導(dǎo)體層401及單晶半導(dǎo)體層402添加雜質(zhì)元素414。在單晶半導(dǎo)體層401中，以第一柵電極層406及第二柵電極層412為掩模來以自對(duì)準(zhǔn)方式形成雜質(zhì)區(qū)域415a、415b。另外，在單晶半導(dǎo)體層402中，以第一柵電極層407及第二柵電極層413為掩模來以自對(duì)準(zhǔn)方式形成雜質(zhì)區(qū)域416a、416b(參照?qǐng)D22A)。作為雜質(zhì)元素414，添加硼、鋁、鎵等的p型雜質(zhì)元素；或磷、砷等的n型雜質(zhì)元素。這里，添加n型雜質(zhì)元素的磷作為雜質(zhì)元素414，以形成n溝道型晶體管的低濃度雜質(zhì)區(qū)域。另外，進(jìn)行添加，以使雜質(zhì)區(qū)域415a、415b、416a、416b以1X10"atoms/cm3至5X1018atoms/cm3左右的濃度包含磷。接下來，為了形成n溝道型晶體管的用作源區(qū)及漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)域(高濃度雜質(zhì)區(qū)域)，以部分地覆蓋單晶半導(dǎo)體層401的方式形成抗蝕劑掩模418a，并且以覆蓋單晶半導(dǎo)體層402的方式形成抗蝕劑掩模418b。然后，以抗蝕劑掩模418a為掩模對(duì)單晶半導(dǎo)體層401添加雜質(zhì)元素417，以在單晶半導(dǎo)體層401中形成雜質(zhì)區(qū)域419a、41%(參照?qǐng)D22B)。作為雜質(zhì)元素417，對(duì)單晶半導(dǎo)體層401添加作為n型雜質(zhì)元素的磷，并且添加的濃度為5X10!9atoms/cm3至5X102°atoms/cm3。雜質(zhì)區(qū)域419a、419b為高濃度n型雜質(zhì)區(qū)域，用作源區(qū)或漏區(qū)。將雜質(zhì)區(qū)域419a、419b形成在不與第一柵電極層406及第二柵電極層412重疊的區(qū)域。在單晶半導(dǎo)體層401中，雜質(zhì)區(qū)域420a、420b為沒有添加雜質(zhì)元素417的低濃度雜質(zhì)區(qū)域。雜質(zhì)區(qū)域420a、420b的給予n型的雜質(zhì)元素的濃度比雜質(zhì)區(qū)域419a、419b的低，并且它是低濃度雜質(zhì)區(qū)域，因而用作高電阻區(qū)域或LDD區(qū)域。在單晶半導(dǎo)體層401中，在與第一柵電極層406及第二柵電極層412重疊的區(qū)域形成溝道形成區(qū)域421。另外，LDD區(qū)域指的是以低濃度添加有雜質(zhì)元素的區(qū)域，該LDD區(qū)域形成在溝道形成區(qū)域和通過以高濃度添加雜質(zhì)元素而形成的源區(qū)或漏區(qū)之間。通過設(shè)置LDD區(qū)域，可以緩和漏區(qū)附近的電場(chǎng)并防止由熱載流子注入導(dǎo)致的退化。另外，為了防止由熱載流子導(dǎo)致的導(dǎo)通電流值的退化，可以采用LDD區(qū)域隔著柵極絕緣層與柵電極重疊的結(jié)構(gòu)(也稱為GOLD(Gate-drainOverlappedLDD，即柵極重疊漏極)結(jié)構(gòu))。接著，去除抗蝕劑掩模418a、418b，然后覆蓋單晶半導(dǎo)體層401地形成抗蝕劑掩模423，以形成p溝道型晶體管的源區(qū)及漏區(qū)。然后，以抗蝕劑掩模423、第一柵電極層407及第二柵電極層413為掩模添加雜質(zhì)元素422，以在單晶半導(dǎo)體層402中形成雜質(zhì)區(qū)域424a、424b、雜質(zhì)區(qū)域425a、425b、溝道形成區(qū)域426(參照?qǐng)D22C)。作為雜質(zhì)元素422，添加硼、鋁、鎵等的p型雜質(zhì)元素。這里，進(jìn)行添加，來使單晶半導(dǎo)體層以lXl(Tatoms/ci^至5Xl(fatoms/ci^左右的濃度包含作為P型雜質(zhì)元素的硼。在單晶半導(dǎo)體層402中，在不與第一柵電極層407及第二柵電極層413重疊的區(qū)域形成作為高濃度雜質(zhì)區(qū)域的雜質(zhì)區(qū)域424a、424b，并且用作源區(qū)或漏區(qū)。這里，使雜質(zhì)區(qū)域424a、424b以1X102°atoms/cm3至5Xl(fatoms/cm3左右的濃度包含作為p型雜質(zhì)元素的硼。雜質(zhì)區(qū)域424a、424b為對(duì)雜質(zhì)區(qū)域416a、416b添加雜質(zhì)元素422而成的區(qū)域。因?yàn)殡s質(zhì)區(qū)域416a、416b呈現(xiàn)n型導(dǎo)電性，所以添加雜質(zhì)元素422，以使雜質(zhì)區(qū)域424a、424b具有p型導(dǎo)電性。通過調(diào)節(jié)包含在雜質(zhì)區(qū)域424a、424b中的雜質(zhì)元素422的濃度，可以將雜質(zhì)區(qū)域424a、424b用作源區(qū)或漏區(qū)。雜質(zhì)區(qū)域425a、425b是形成在與第一柵電極層407重疊且不與第二柵電極層413重疊的區(qū)域并且雜質(zhì)元素422穿過第一柵電極層407而添加到單晶半導(dǎo)體層402中的區(qū)域。另外，將雜質(zhì)區(qū)域425a、425b可以用作LDD區(qū)域。在單晶半導(dǎo)體層402中，在與第一柵電極層407及第二柵電極層413重疊的區(qū)域形成溝道形成區(qū)域426。接著，形成層間絕緣層。層間絕緣層可以由單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)形成，但在這里，層間絕緣層由絕緣層427及絕緣層428的兩層的疊層結(jié)構(gòu)形成(參照?qǐng)D22D)。作為層間絕緣層，可以通過CVD法或?yàn)R射法形成氧化硅層、氧氮化硅層、氮化硅層、或氮氧化硅層等。另外，也可以使用聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯酸、或環(huán)氧等的有機(jī)材料；硅氧烷樹脂等的硅氧烷材料；或噁唑樹脂等通過旋涂法等的涂敷法來形成。注意，硅氧烷材料相當(dāng)于具有Si-O-Si鍵的材料。硅氧垸是一種其骨架結(jié)構(gòu)由硅(Si)和氧(0)的鍵構(gòu)成的材料。有機(jī)基也可以包含氟基。例如，形成100nm厚的氮氧化硅層作為絕緣層427，并形成900nm厚的氧氮化硅層作為絕緣層428。另外，通過使用等離子體CVD法連續(xù)形成絕緣層427及絕緣層428。另外，層間絕緣層也可以具有三層以上的疊層結(jié)構(gòu)。另外，可以采用氧化硅層、氧氮化硅層、或氮化硅層與使用聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯苯酚、苯并環(huán)丁烯、丙烯酸、或環(huán)氧等的有機(jī)材料、硅氧垸樹脂等的硅氧垸材料、或噁唑樹脂而形成的絕緣層的疊層結(jié)構(gòu)。接著，在層間絕緣層(在本實(shí)施方式中，絕緣層427及絕緣層428)中形成接觸孔，在該接觸孔中形成用作源電極層或漏電極層的布線層429a、429b、430a、430b。接觸孔以到達(dá)形成在單晶半導(dǎo)體層401中的雜質(zhì)區(qū)域419a、419b、及形成在單晶半導(dǎo)體層402中的雜質(zhì)區(qū)域424a、424b的方式選擇性地形成在絕緣層427及絕緣層428中。布線層429a、42%、430a、430b可以使用由選自鋁、鎢、鈦、鉭、鉬、鎳及釹中的一種元素或包含這些元素中的多個(gè)的合金構(gòu)成的單層膜或疊層膜。例如，可以形成包含鈦的鋁合金、包含釹的鋁合金等作為由包含這些元素中的多個(gè)的合金構(gòu)成的導(dǎo)電層。另外，在采用疊層膜的情況下，例如可以采用由鈦層夾住鋁層或上述鋁合金層的結(jié)構(gòu)。通過以上工序，可以使用具有單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底來制造n溝道型晶體管431及p溝道型晶體管432。在本實(shí)施方式中，由于使用具有從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載到支撐襯底上且整個(gè)區(qū)域經(jīng)過利用激光照射的熔融狀態(tài)被再單晶化了的單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底，所以單晶半導(dǎo)體層的結(jié)晶缺陷減少而結(jié)晶性提高，并且平坦性也提高。由此，可以高成品率地制造具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置。本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至3適當(dāng)?shù)亟M合。實(shí)施方式5在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D9A和9B說明以高成品率地制造具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置(也稱為液晶顯示裝置)作為具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置為目的的半導(dǎo)體裝置的制造方法的例子。詳細(xì)地說明使用液晶顯示元件作為顯示元件的液晶顯示裝置。圖9A是作為本發(fā)明的一個(gè)方式的半導(dǎo)體裝置的俯視圖，圖9B是沿圖9A中的線C-D的截面圖。如圖9A所示，像素區(qū)域306、作為掃描線驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域304a及304b通過密封劑392被密封在支撐襯底310和相對(duì)襯底395之間，并且在支撐襯底310上設(shè)置有由驅(qū)動(dòng)器IC形成的作為信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域307。在像素區(qū)域306中設(shè)置有晶體管375及電容元件376，并且在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域304b中設(shè)置有具有晶體管373及晶體管374的驅(qū)動(dòng)電路。在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中也使用實(shí)施方式1所示的利用本發(fā)明的具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體襯底。在像素區(qū)域306中，隔著阻擋層311、具有接合面的絕緣層314、以及保護(hù)層313設(shè)置有成為開關(guān)元件的晶體管375。在本實(shí)施方式中，將多柵型薄膜晶體管(TFT)用作晶體管375。該晶體管375包括具有起到源區(qū)及漏區(qū)的作用的雜質(zhì)區(qū)域的單晶半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、具有兩層的疊層結(jié)構(gòu)的柵電極層、源電極層及漏電極層。源電極層或漏電極層與單晶半導(dǎo)體層的雜質(zhì)區(qū)域和也被稱為像素電極層的用于顯示元件的電極層320接觸而電連接。單晶半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)區(qū)域可以通過控制其濃度形成高濃度雜質(zhì)區(qū)域及低濃度雜質(zhì)區(qū)域。將像這樣具有低濃度雜質(zhì)區(qū)域的薄膜晶體管稱作LDD(Lightdopeddrain;輕摻雜漏)結(jié)構(gòu)。此外，低濃度雜質(zhì)區(qū)域可以與柵電極重疊地形成，將這種薄膜晶體管稱作GOLD(GateOverlappedLDD;柵極重疊漏極)結(jié)構(gòu)。此外，通過將磷(P)等用于雜質(zhì)區(qū)域，使薄膜晶體管的極性成為n型。在成為P型的情況下，添加硼(B)等即可。然后，形成覆蓋柵電極等的絕緣膜317及絕緣膜318。為了進(jìn)一步提高平坦性，形成絕緣膜319作為層間絕緣膜。絕緣膜319可以使用有機(jī)材料、無機(jī)材料、或者它們的疊層結(jié)構(gòu)。例如，可以由選自氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化鋁、氧氮化鋁、氮含量比氧含量高的氮氧化鋁、氧化鋁、類金剛石碳(DLC)、聚硅氮烷、含氮碳(CN)、PSG(磷硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)、砜土、以及包含無機(jī)絕緣材料的其他物質(zhì)中的材料形成。另外，也可以使用有機(jī)絕緣材料。有機(jī)材料可以是感光性或非感光性的，可以使用聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亞胺酰胺、抗蝕劑、苯并環(huán)丁烯、硅氧烷樹脂等。由于與利用本發(fā)明的實(shí)施方式1同樣地形成用于半導(dǎo)體元件的單晶半導(dǎo)體層，所以形成從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載的單晶半導(dǎo)體層，從而可以在同一襯底上集成地形成像素區(qū)域和驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域。在此情況下，同時(shí)形成像素區(qū)域306中的晶體管和驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域304b中的晶體管。不言而喻，與此同樣，也可以在同一襯底上集成地形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域307。用于驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域304b的晶體管構(gòu)成CMOS電路。構(gòu)成CMOS電路的薄膜晶體管為GOLD結(jié)構(gòu)，但是也可以使用如晶體管375的LDD結(jié)構(gòu)。接下來，通過印刷法或液滴噴射法，以覆蓋用于顯示元件的電極層320及絕緣膜319的方式形成用作取向膜的絕緣層381。另外，如果使用絲網(wǎng)印刷法或膠版印刷法，則可以選擇性地形成絕緣層381。然后，進(jìn)行摩擦處理。有時(shí)根據(jù)液晶的模式，例如在采用VA模式時(shí)，不進(jìn)行該摩擦處理。用作取向膜的絕緣層383也是與絕緣層381同樣的。接著，通過液滴噴射法將密封劑392形成在形成有像素的周邊的區(qū)域。然后，隔著間隔物387貼合設(shè)置有用作取向膜的絕緣層383、也被稱為相對(duì)電極層的用于顯示元件的電極層384、用作濾色片的著色層385、以及偏振器391(也稱為偏振片)的相對(duì)襯底395與作為TFT襯底的支撐襯底310，并且在其空隙中設(shè)置液晶層382。由于本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置是透射型，所以在支撐襯底310的與具有元件的面相反的一側(cè)也設(shè)置偏振器(偏振片)393。偏振器和著色層的疊層結(jié)構(gòu)也不局限于圖9A和9B，根據(jù)偏振器及著色層的材料或制造工序條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。偏振器可以利用粘接層設(shè)置在襯底上。在密封劑中可以混入有填料。并且，還可以在相對(duì)襯底395上形成有遮蔽膜(黑矩陣)等。另外，在液晶顯示裝置為全彩色顯示的情況下，由呈現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)的材料形成濾色片等即可，而在液晶顯示裝置為單色顯示的情況下，不形成著色層，或者由呈現(xiàn)至少一種顏色的材料形成濾色片即可。此外，也可以在半導(dǎo)體裝置的具有可見性的一側(cè)設(shè)置具有防止反射功能的抗反射膜。偏振片和液晶層也可以在偏振片和態(tài)下層疊。另外，當(dāng)在背光燈中配置RGB的發(fā)光二極管(LED)等，并且采用通過時(shí)分來進(jìn)行彩色顯示的繼時(shí)加法混色法(fieldsequentialmethod:場(chǎng)序制法)時(shí)，有時(shí)不設(shè)置濾色片。為了減少由晶體管或CMOS電路的布線引起的外光的反射，黑矩陣優(yōu)選與晶體管或CMOS電路重疊地設(shè)置。另外，也可以與電容元件重疊地形成黑矩陣。這是因?yàn)榭梢苑乐箻?gòu)成電容元件的金屬膜所引起的反射。作為形成液晶層的方法，可以采用分配器方式(滴落方式)或者在貼合具有元件的支撐襯底310和相對(duì)襯底395之后利用毛細(xì)現(xiàn)象注入液晶的注入法。當(dāng)處理難以使用注入法的大型襯底時(shí)，優(yōu)選使用滴落法。間隔物可以采用通過散布數(shù)^im的粒子來設(shè)置的方法，但是在本實(shí)施方式中，采用在襯底的整個(gè)表面上形成樹脂膜之后對(duì)其進(jìn)行蝕刻加工來形成的方法。在使用旋涂器涂布這種間隔物的材料之后，通過曝光和顯影處理形成為預(yù)定的圖形。然后，通過用潔凈烘箱等以15(TC至20(TC加熱而使其固化。這樣制造的間隔物可以通過曝光和顯影處理的條件來改變形狀，但是間隔物的形狀優(yōu)選為頂部平坦的柱狀，這樣當(dāng)貼附相對(duì)側(cè)的襯底時(shí)可以確保作為半導(dǎo)體裝置的機(jī)械強(qiáng)度。間隔物的形狀可以使用圓錐狀、角錐狀等，沒有特別的限制。接著，在與像素區(qū)域電連接的端子電極層378上隔著各向異性導(dǎo)電層396設(shè)置作為連接用布線襯底的FPC394。FPC394起到傳遞來自外部的信號(hào)或電位的作用。通過上述工序，可以制造具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置。在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，如實(shí)施方式1所示那樣，由于使用具有從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載到支撐襯底上且在其整個(gè)區(qū)域經(jīng)過利用激光照射的熔融狀態(tài)而被再單晶化了的單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底，所以單晶半導(dǎo)體層的結(jié)晶缺陷減少而結(jié)晶性提高，并且平坦性也提高。因此，可以高成品率地制造具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置。本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至4適當(dāng)?shù)亟M合。實(shí)施方式6通過使用本發(fā)明而可以形成具有發(fā)光元件的半導(dǎo)體裝置。從該發(fā)光元件射出的光進(jìn)行底部發(fā)射、頂部發(fā)射、以及雙面發(fā)射中的任一種。在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)DIOA和IOB及圖IIA和IIB說明以高成品率制造具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置(也稱為顯示裝置、發(fā)光裝置)作為底部發(fā)射型、雙面發(fā)射型、以及頂部發(fā)射型的具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置為目的的半導(dǎo)體裝置的制造方法的例子。圖10A和10B所示的半導(dǎo)體裝置具有按箭頭方向進(jìn)行底部發(fā)射的結(jié)構(gòu)。在圖10A和10B中，圖10A是半導(dǎo)體裝置的平面圖，圖10B是圖10A中的線E-F的截面圖。在圖10A和10B中，半導(dǎo)體裝置包括外部端子連接區(qū)域252、密封區(qū)域253、驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域254、以及像素區(qū)域256。圖10A和10B所示的半導(dǎo)體裝置包括元件襯底600;薄膜晶體管655、677;薄膜晶體管667;薄膜晶體管668;具有第一電極層685、發(fā)光層688、以及第二電極層689的發(fā)光元件690;填料693;密封劑692;阻擋層601;絕緣層604;氧化膜603;柵極絕緣層675;絕緣膜607;絕緣膜665;絕緣層686;密封襯底695;布線層679;端子電極層678;各向異性導(dǎo)電層696;以及FPC694。半導(dǎo)體裝置包括外部端子連接區(qū)域252、密封區(qū)域253、驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域254、以及像素區(qū)域256。填料693可以液體組成物的狀態(tài)通過滴落法形成。通過貼合通過滴落法形成填料的元件襯底600和密封襯底695來密封半導(dǎo)體裝置(發(fā)光顯示裝置)。在圖10A和10B的半導(dǎo)體裝置中，第一電極層685由具有透光性的導(dǎo)電材料形成以便能夠透射從發(fā)光元件690發(fā)射的光，另一方面，第二電極層689由具有反射性的導(dǎo)電材料形成以便反射從發(fā)光元件690發(fā)射的光。第二電極層689只要具有反射性即可，可以使用由鈦、鎢、鎳、金、鉬、銀、銅、鉭、鉬、鋁、鎂、鈣、鋰或者它們的合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜等。優(yōu)選使用在可見光區(qū)呈現(xiàn)高反射性的物質(zhì)，在本實(shí)施方式中使用鋁膜。作為第一電極層685，具體來說，使用由具有透光性的導(dǎo)電材料構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜即可，可以使用含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物或含有氧化鈦的銦錫氧化物等。不言而喻，也可以使用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZ0)或添加了氧化硅的銦錫氧化物(ITS0)等。圖11A所示的半導(dǎo)體裝置具有按箭頭所示的方向進(jìn)行頂部發(fā)射的結(jié)構(gòu)。圖11A所示的半導(dǎo)體裝置由元件襯底1600、薄膜晶體管1655、薄膜晶體管1665、薄膜晶體管1675、薄膜晶體管1685、布線層1624、第一電極層1617、發(fā)光層1619、第二電極層1620、填料1622、密封劑1632、阻擋層1601、絕緣層1604、氧化膜1603、柵極絕緣層1610、絕緣膜1611、絕緣膜1612、絕緣層1614、密封襯底1625、布線層1633、端子電極層1681、各向異性導(dǎo)電層1682、以及FPC1683構(gòu)成。在圖11A中，半導(dǎo)體裝置包括外部端子連接區(qū)域282、密封區(qū)域283、驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域284、以及像素區(qū)域286。在圖11A所示的半導(dǎo)體裝置中，在第一電極層1617下形成作為具有反射性的金屬層的布線層1624。在布線層1624上形成作為透明導(dǎo)電膜的第一電極層1617。布線層1624只要具有反射性即可，可以使用由鈦、鎢、鎳、金、鉬、銀、銅、鉭、鉬、鋁、鎂、鈣、鋰、或者它們的合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜等。優(yōu)選使用在可見光區(qū)呈現(xiàn)高反射性的物質(zhì)。此外，也可以使用導(dǎo)電膜作為第一電極層1617，在此情況下，也可以不設(shè)置具有反射性的布線層1624。作為第一電極層1617及第二電極層1620，具體來說，使用由具有透光性的導(dǎo)電材料構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜即可，可以使用含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鉤的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物或含有氧化鈦的銦錫氧化物等。不言而喻，也可以使用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)或添加了氧化硅的銦錫氧化物(ITSO)等。另外，即使是沒有透光性的金屬膜之類的材料，也通過將其膜厚度設(shè)為較薄(優(yōu)選為5nm至30nm左右的厚度)以使它成為能夠透射光的狀態(tài)，可以從第一電極層1617及第二電極層1620發(fā)射光。此外，作為能夠用于第一電極層1617及第二電極層1620的金屬薄膜，可以使用由鈦、鎢、鎳、金、鉑、銀、鋁、鎂、鈣、鋰、或它們的合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜等。圖11B所示的半導(dǎo)體裝置由元件襯底1300、薄膜晶體管1355、薄膜晶體管1365、薄膜晶體管1375、薄膜晶體管1385、第一電極層1317、發(fā)光層1319、第二電極層1320、填料1322、密封劑1332、阻擋層1301、絕緣層1304、氧化膜1303、柵極絕緣層1310、絕緣膜1311、絕緣膜1312、絕緣層1314、密封襯底1325、布線層1333、端子電極層1381、各向異性導(dǎo)電層1382、以及FPC1383構(gòu)成。半導(dǎo)體裝置包括外部端子連接區(qū)域272、密封區(qū)域273、驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域274、以及像素區(qū)域276。圖11B所示的半導(dǎo)體裝置是雙面發(fā)射型，具有按箭頭方向從元件襯底1300—側(cè)和密封襯底1325—側(cè)都發(fā)射出光的結(jié)構(gòu)。因此，將透光性電極層用作第一電極層1317及第二電極層1320。在本實(shí)施方式中，具體地說將由具有透光性的導(dǎo)電材料構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜用于作為透光電極層的第一電極層1317及第二電極層1320即可，可以使用含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物等。不言而喻，也可以使用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)或添加了氧化硅的銦錫氧化物(ITSO)等。另外，即使是沒有透光性的金屬膜之類的材料，也通過將其膜厚度設(shè)為較薄(優(yōu)選為5nm至30nm左右的厚度)以使它成為能夠透射光的狀態(tài)，可以從第一電極層1317及第二電極層1320發(fā)射光。此外，作為能夠用于第一電極層1317及第二電極層1320的金屬薄膜，可以使用由鈦、鎢、鎳、金、鉑、銀、鋁、鎂、鈣、鋰、或它們的合金構(gòu)成的導(dǎo)電膜等。如上所述，圖11B的半導(dǎo)體裝置具有從發(fā)光元件1305發(fā)射的光穿過第一電極層1317及第二電極層1320雙方，而從兩側(cè)發(fā)射出光的結(jié)構(gòu)。使用發(fā)光元件形成的半導(dǎo)體裝置的像素可以通過單純矩陣方式或有源矩陣方式來驅(qū)動(dòng)。此外，數(shù)字驅(qū)動(dòng)、模擬驅(qū)動(dòng)都可以應(yīng)用?？梢栽诿芊庖r底上形成濾色片(著色層)。濾色片(著色層)可以通過蒸鍍法或液滴噴射法形成，可以通過使用濾色片(著色層)進(jìn)行高精度的顯示。這是因?yàn)橥ㄟ^濾色片(著色層)，在R、G和B每一種的發(fā)光光譜中，可以將寬峰修改為尖峰的緣故?？梢酝ㄟ^形成呈現(xiàn)單色發(fā)光的材料并且組合濾色片或顏色轉(zhuǎn)換層，而進(jìn)行全彩色顯示。濾色片(著色層)或顏色轉(zhuǎn)換層例如形成在密封襯底上且貼附到元件襯底上即可。不言而喻，也可以進(jìn)行單色發(fā)光的顯示。例如，可以利用單色發(fā)光形成面積彩色型(areacolortype)半導(dǎo)體裝置。該面積彩色型適合于無源矩陣型顯示部，主要可以顯示字符和符號(hào)。通過使用單晶半導(dǎo)體層，可以在同一個(gè)襯底上集成地形成像素區(qū)域和驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域。在此情況下，同時(shí)形成像素區(qū)域中的晶體管和驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域中的晶體管。設(shè)置在圖10A和10B及圖11A和11B所示的本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的晶體管可以與實(shí)施方式2所示的晶體管同樣地制造。在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中，如實(shí)施方式1所示那樣，由于使用具有從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載到支撐襯底上且在其整個(gè)區(qū)域經(jīng)過利用激光照射的熔融狀態(tài)而被再單晶化了的單晶半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體襯底，所以單晶半導(dǎo)體層的結(jié)晶缺陷減少而結(jié)晶性提高，并且平坦性也提高。因此，可以高成品率地制造具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置。本實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式1至4適當(dāng)?shù)亟M合。實(shí)施方式7在本實(shí)施方式中，作為具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置說明具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置(也稱為顯示裝置、發(fā)光裝置)的例子。詳細(xì)地說明將發(fā)光元件用于顯示元件的發(fā)光顯示裝置。在本實(shí)施方式中，參照?qǐng)D13A至13D說明能夠用作本發(fā)明的顯示裝置的顯示元件的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。圖13A至13D示出發(fā)光元件的元件結(jié)構(gòu)，表示在第一電極層870和第二電極層850之間夾有EL層860的發(fā)光元件。EL層860如圖示那樣由第一層804、第二層803、以及第三層802構(gòu)成。在圖13A至13D中，第二層803是發(fā)光層，第一層804及第三層802是功能層。第一層804是具有對(duì)第二層803傳輸空穴的功能的層。在圖13A至13D中，包括在第一層804中的空穴注入層是包含空穴注入性高的物質(zhì)的層。可以使用鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鎢氧化物、或者錳氧化物等。另外，也可以使用酞菁(簡(jiǎn)稱H2Pc)、酞菁銅(簡(jiǎn)稱CuPc)等酞菁化合物；4，4'-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱DPAB)、4，4'-雙(N-{4-[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]苯基卜N-苯基氨基)聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱DNTPD)等芳香胺化合物；或者聚(乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等高分子等來形成第一層804。此外，作為空穴注入層可以使用復(fù)合有機(jī)化合物和無機(jī)化合物而構(gòu)成的復(fù)合材料。特別是在包含有機(jī)化合物和相對(duì)于有機(jī)化合物顯示電子接受性的無機(jī)化合物的復(fù)合材料中，在有機(jī)化合物和無機(jī)化合物之間進(jìn)行電子的授受從而增加載流子密度，因此其空穴注入性和空穴傳輸性優(yōu)良。另外，當(dāng)使用復(fù)合有機(jī)化合物和無機(jī)化合物而構(gòu)成的復(fù)合材料作為空穴注入層時(shí)，由于能夠與電極層歐姆接觸，所以可以不考慮其功函數(shù)而選擇形成電極層的材料。作為用于復(fù)合材料的無機(jī)化合物，優(yōu)選使用過渡金屬的氧化物。此外，可以舉出屬于元素周期表中第4族至第8族的金屬的氧化物。具體地，氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鴇、氧化錳及氧化錸由于其電子接受性高所以是優(yōu)選的。特別是，氧化鉬因?yàn)樵诖髿庵蟹€(wěn)定，吸濕性低，并且容易處理，所以是優(yōu)選的。作為用于復(fù)合材料的有機(jī)化合物，可以使用各種各樣的化合物如芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烴、高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)等。作為用于復(fù)合材料的有機(jī)化合物，優(yōu)選使用空穴傳輸性高的有機(jī)化合物。具體地說，優(yōu)選使用空穴遷移率為10—6cm2/VS以上的物質(zhì)。然而，只要是其空穴傳輸性比電子傳輸性高的物質(zhì)，就也可以使用其它材料。以下，具體地列舉可以用于復(fù)合材料的有機(jī)化合物。例如，作為芳香胺化合物，可以舉出N，N,-二(對(duì)甲苯基)-N,N'-二苯基-對(duì)苯二胺(簡(jiǎn)稱DTDPPA)、4，4'-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱DPAB)、4，4'-雙(N-{4-[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]苯基卜N-苯基氨基)聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱:DNTPD)、1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(簡(jiǎn)稱DPA3B)等。作為可以用于復(fù)合材料的咔唑衍生物，可以具體地舉出3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡(jiǎn)稱PCzPCAl)、3，6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡(jiǎn)稱PCzPCA2)、3-[N-(l-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(簡(jiǎn)稱PCzPCNl)等。此外，還可以使用4，4，-二(N-咔唑基)聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱CBP)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(簡(jiǎn)稱TCPB)、9-[4-(N-咔唑基)]苯基-10-苯基蒽(簡(jiǎn)稱CzPA)、1,4-雙[4-(N-咔唑基)苯基-2，3，5，6-四苯基苯等。另外，作為能夠用于復(fù)合材料的芳烴，例如可以舉出2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(簡(jiǎn)稱:t-BuDNA)、2-叔丁基-9，10-二(1-萘基)蒽、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡(jiǎn)稱:DPPA)、2-叔丁基-9，10-雙(4-苯基苯基)蒽(簡(jiǎn)稱:t-Bu謹(jǐn))、9，10-二(2-萘基)蒽(簡(jiǎn)稱:DNA)、9，10-二苯基蒽(簡(jiǎn)稱:DPAnth)、2-叔丁基蒽(簡(jiǎn)稱:t-BuAnth)、9，10-雙(4-甲基-l-萘基)蒽(簡(jiǎn)稱D麗A)、2-叔丁基-9，10-雙[2-(l-萘基)苯基]蒽、9，10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽、2，3，6，7-四甲基-9，10-二(l-萘基)蒽、2，3，6,7-四甲基-9，10-二(2-萘基)蒽、9，9'-聯(lián)蒽、10，10，-二苯基-9，9，-聯(lián)蒽、10，10'-雙(2-苯基苯基)-9，9'-聯(lián)蒽、IO，IO，-雙[(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]-9，9'-聯(lián)蒽、蒽、并四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯等。除此之外，還可以使用并五苯、暈苯等。更優(yōu)選使用具有1X10—6cm2/Vs以上的空穴遷移率且碳數(shù)為14至42的芳烴。另外，可以用于復(fù)合材料的芳烴也可以具有乙烯基骨架。作為具有乙烯基的芳烴，例如可以舉出4，4'-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱DPVBi)、9，10-雙[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(簡(jiǎn)稱:DPVPA)等。另外，也可以使用高分子化合物如聚(N-乙烯基咔唑)(簡(jiǎn)稱PVK)或聚(4-乙烯基三苯基胺)(簡(jiǎn)稱PVTPA)等。在圖13A至13D中，作為形成包含于第一層804的空穴傳輸層的物質(zhì)，優(yōu)選使用空穴傳輸性高的物質(zhì)，具體地優(yōu)選使用芳香胺(即，具有苯環(huán)-氮鍵的化合物)化合物。作為被廣泛地使用的材料可以舉出星爆(starburst)式芳香胺化合物如4，4'-雙[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯；作為其衍生物的4，4'-雙[N-(l-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(以下記為NPB)、4，4，，4，，-三(N，N-二苯基-氨基)三苯胺、4，4，，4，，_三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺等。上述物質(zhì)主要是具有10—6cm2/Vs以上的空穴遷移率的物質(zhì)。但是，只要是其空穴傳輸性比電子傳輸性高的物質(zhì)，也可以使用其他物質(zhì)。另外，空穴傳輸層可以是上述物質(zhì)的混合層或兩層以上的疊層，而不局限于單層。第三層802是具有對(duì)第二層803傳輸電子并從第二層803注入電子的功能的層。在圖13A至13D中說明包括在第三層802中的電子傳輸層。作為電子傳輸層可以使用電子傳輸性高的物質(zhì)。例如，電子傳輸層是由如下具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金屬絡(luò)合物等構(gòu)成的層三(8-羥基喹啉)鋁(簡(jiǎn)稱Alq)、三(4_甲基_8-羥基喹啉)鋁(簡(jiǎn)稱Almq3)、雙(IO-羥基苯并[h]喹啉)鈹(簡(jiǎn)稱:BeBq2)、雙(2-甲基_8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(簡(jiǎn)稱BAlq)等。除此之外，可以使用如下具有噁唑類配位體或噻唑類配位體的金屬絡(luò)合物等雙[2-(2-羥基苯基)苯并噁唑]鋅(簡(jiǎn)稱Zn(B0X)2)、雙[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑]鋅(簡(jiǎn)稱Zri(BTZ)2)等。再者，除金屬絡(luò)合物之外，也可以使用2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3,4-噁二唑(簡(jiǎn)稱:PBD)、1,3—雙[5-(對(duì)-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(簡(jiǎn)稱0XD-7)、3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(簡(jiǎn)稱TAZ)、紅菲繞啉(簡(jiǎn)稱BPhen)、浴銅靈(簡(jiǎn)稱BCP)等。這里舉出的物質(zhì)主要是具有10—6cin7VS以上的電子遷移率的物質(zhì)。另外，只要是其電子傳輸性比空穴傳輸性高的物質(zhì)，也可以使用其他物質(zhì)作為電子傳輸層。此外，電子傳輸層也可以是兩層以上由上述物質(zhì)構(gòu)成的層的疊層，而不局限于單層。在圖13A至13D中說明包括在第三層802中的電子注入層。作為電子注入層可以使用電子注入性高的物質(zhì)。作為電子注入層，可以使用堿金屬、堿土金屬、或者它們的化合物如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF2)等。例如，可以使用將堿金屬、堿土金屬、或者它們的化合物包含在由具有電子傳輸性的物質(zhì)構(gòu)成的層中而形成的層，例如，可以使用將鎂(Mg)包含在Alq中而形成的層等。通過使用將堿金屬或堿土金屬包含在由具有電子傳輸性的物質(zhì)構(gòu)成的層中而形成的層作為電子注入層，可有效地從電極層注入電子，因此是優(yōu)選的。接下來，說明作為發(fā)光層的第二層803。發(fā)光層是具有發(fā)光功能的層，包含發(fā)光性的有機(jī)化合物。此外，也可以包含無機(jī)化合物。發(fā)光層可以通過使用各種發(fā)光性的有機(jī)化合物、無機(jī)化合物形成。但是，發(fā)光層的厚度優(yōu)選為10nm至100nm左右。作為用于發(fā)光層的有機(jī)化合物，只要是發(fā)光性的有機(jī)化合物就沒有特別的限制，例如可以使用9，10-二(2-萘基)蒽(簡(jiǎn)稱DNA)、9,10-二(2-萘基)-2-叔丁基蒽(簡(jiǎn)稱t-BuDNA)、4，4，-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱DPVBi)、香豆素30、香豆素6、香豆素545、香豆素545T、二萘嵌苯、紅熒烯、吡啶醇、2，5，8，11_三(叔丁基)二萘嵌苯(簡(jiǎn)稱TBP)、9,10-二苯基蒽(簡(jiǎn)稱DPA)、5,12-二苯并四苯、4_(二氰基亞甲基)-2-甲基-[對(duì)-(二甲基氨基)苯乙烯基]-4H-吡喃(簡(jiǎn)稱DCM1)、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-[2-(久洛尼定-9-基)乙烯基]普吡喃(簡(jiǎn)稱:DCM2)、4-(二氰基亞甲基)-2，6-雙[對(duì)-(二甲基氨基)苯乙烯基]-4H-吡喃(簡(jiǎn)稱BisDCM)等。此外，也可以使用能夠發(fā)射磷光的化合物如雙[2-(4'，6'-二氟苯基)吡啶醇-N，C2']銥(吡啶甲酸)(簡(jiǎn)稱:FIrpic)、雙{2-[3，，5，-雙(三氟甲基)苯基]吡啶醇-N，C2'}銥(吡啶甲酸)(簡(jiǎn)稱:Ir(CF術(shù))"pic))、三(2-苯基吡啶醇-N，Cf)銥(簡(jiǎn)稱:Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶醇-N，(f)銥(乙酰丙酮)(簡(jiǎn)稱:Ir(ppy)2(acac))、雙[2_(2，-噻吩基)吡啶醇-N，C3']銥(乙酰丙酮)(簡(jiǎn)稱Ir(thp)2(acac))、雙(2-苯基喹啉-N，C2')銥(乙酰丙酮)(簡(jiǎn)稱:Ir(pq)2(acac))、以及雙[2-(2，-苯并噻吩基)吡啶醇-N，C3']銥(乙酰丙酮)(簡(jiǎn)稱:Ir(btp)2(織c))等。除了單重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料之外，還可以將含有金屬絡(luò)合物等的三重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料用于發(fā)光層。例如，在紅色發(fā)光性、綠色發(fā)光性、以及藍(lán)色發(fā)光性的像素中，亮度半衰期比較短的紅色發(fā)光性的像素由三重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料形成，余下的像素由單重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料形成。三重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料具有良好的發(fā)光效率，所以當(dāng)具有得到相同亮度時(shí)耗電量少的特點(diǎn)。換言之，在應(yīng)用于紅色發(fā)光性的像素時(shí)，由于流過發(fā)光元件的電流量少，因而可以提高可靠性。為了低耗電量化，也可以紅色發(fā)光性的像素和綠色發(fā)光性的像素由三重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料形成，并且藍(lán)色發(fā)光性的像素由單重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料形成。通過使用三重態(tài)激發(fā)發(fā)光材料形成人的視覺靈敏度高的綠色發(fā)光元件，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低耗電量化。此外，發(fā)光層可以不僅含有上述呈現(xiàn)發(fā)光的有機(jī)化合物，還可以添加有其他有機(jī)化合物。作為可以添加的有機(jī)化合物，例如可以使用上述的TDATA、MTDATA、m-MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、TCTA、Alq3、Almq3、BeBq2、BAlq、Zn(B0X)2、Zn(BTZ)2、BPhen、BCP、PBD、0XD-7、TPBI、TAZ、p-EtTAZ、DNA、t-BuDNA以及DPVBi等、以及4，4，-雙(N-咔唑基)聯(lián)苯(簡(jiǎn)稱:CBP)、1，3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(簡(jiǎn)稱:TCPB)等，然而不局限于這些化合物。另外，像這樣除了有機(jī)化合物以外還添加的有機(jī)化合物優(yōu)選具有比有機(jī)化合物的激發(fā)能大的激發(fā)能，并且其添加量比有機(jī)化合物多，以使有機(jī)化合物高效地發(fā)光(由此，可以防止有機(jī)化合物的濃度猝滅)?；蛘?，作為其他功能，也可以與有機(jī)化合物一起呈現(xiàn)發(fā)光(由此，還可以實(shí)現(xiàn)白色發(fā)光等)。發(fā)光層可以在每個(gè)像素中形成發(fā)光波長(zhǎng)帶不同的發(fā)光層，從而形成進(jìn)行彩色顯示的結(jié)構(gòu)。典型的是形成與R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))各種顏色對(duì)應(yīng)的發(fā)光層。在此情況下，也可以通過采用在像素的光發(fā)射一側(cè)設(shè)置透射該發(fā)光波長(zhǎng)帶的光的濾光器的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)提高色純度和防止像素區(qū)域的鏡面化(映入)。通過設(shè)置濾光器，可以省略以往所必需的圓偏振片等，可以消除發(fā)光層發(fā)出的光的損失。而且，可以降低從傾斜方向看像素區(qū)域(顯示屏幕)時(shí)發(fā)生的色調(diào)變化。低分子類有機(jī)發(fā)光材料或高分子類有機(jī)發(fā)光材料都可以用作發(fā)光層的材料。與低分子類有機(jī)發(fā)光材料相比，高分子類有機(jī)發(fā)光材料的物理強(qiáng)度大，元件的耐久性高。另外，由于能夠通過涂布進(jìn)行成膜，所以比較容易制作元件。發(fā)光顏色取決于形成發(fā)光層的材料，因而可以通過選擇形成發(fā)光層的材料來形成呈現(xiàn)所希望的發(fā)光的發(fā)光元件。作為可以用于形成發(fā)光層的高分子類電致發(fā)光材料，可以舉出聚對(duì)亞苯基亞乙烯基類、聚對(duì)亞苯基類、聚噻吩類、聚芴類。作為聚對(duì)亞苯基亞乙烯基類，可以舉出聚(對(duì)亞苯基亞乙烯基)[PPV]的衍生物、聚(2，5-二烷氧基-1，4-亞苯基亞乙烯基)[R0-PPV]、聚(2-(2'-乙基-己氧基)-5-甲氧基-1，4-亞苯基亞乙烯基)[MEH-PPV]、聚(2-(二烷氧基苯基)-1，4-亞苯基亞乙烯基)[R0Ph-PPV]等。作為聚對(duì)亞苯基類，可以舉出聚對(duì)亞苯基[PPP]的衍生物、聚(2，5-二垸氧基-1，4-亞苯基)[R0-PPP]、聚(2,5-二己氧基-1，4-亞苯基)等。作為聚噻吩類，可以舉出聚噻吩[PT]的衍生物、聚(3-垸基噻吩)[PAT]、聚(3-己基噻吩)[raT]、聚(3-環(huán)己基噻吩)[PCHT]、聚(3-環(huán)己基-4-甲基噻吩)[PCHMT]、聚(3，4-二環(huán)己基噻吩)[PDCHT]、聚[3-(4-辛基苯基)-噻吩][P0PT]、聚[3-(4-辛基苯基)-2，2-并噻吩][PT0PT]等。作為聚芴類，可以舉出聚芴[PF]的衍生物、聚(9，9-二烷基芴)[PDAF]、聚(9，9-二辛基芴)[PD0F]等。用于發(fā)光層的無機(jī)化合物只要是不容易猝滅有機(jī)化合物的發(fā)光的無機(jī)化合物即可，可以使用各種金屬氧化物或金屬氮化物。特別是屬于元素周期表中第13族或第14族的金屬氧化物不容易猝滅有機(jī)化合物的發(fā)光，所以是優(yōu)選的，具體而言較好的有氧化鋁、氧化鎵、氧化硅、或者氧化鍺。但是，不局限于這些。另外，發(fā)光層可以層疊多層使用上述的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的組合的層來形成。此外，還可以含有其他有機(jī)化合物或其他無機(jī)化合物。發(fā)光層的層結(jié)構(gòu)會(huì)改變，只要在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以允許一些變形，例如具備電子注入用電極層或者具備分散的發(fā)光性材料，來替代不具有特定的電子注入?yún)^(qū)域或發(fā)光區(qū)域的情況。由上述材料形成的發(fā)光元件通過正向偏壓來發(fā)光。使用發(fā)光元件形成的半導(dǎo)體裝置的像素可以通過單純矩陣方式或有源矩陣方式來驅(qū)動(dòng)。無論是哪一種，都以某個(gè)特定的時(shí)序施加正向偏壓來使每個(gè)像素發(fā)光，但是在某段一定期間內(nèi)處于非發(fā)光狀態(tài)。通過在該非發(fā)光時(shí)間內(nèi)施加反向的偏壓，可以提高發(fā)光元件的可靠性。在發(fā)光元件中，存在在一定驅(qū)動(dòng)條件下發(fā)光強(qiáng)度降低的退化以及在像素內(nèi)非發(fā)光區(qū)域擴(kuò)大而在外觀上亮度降低的退化方式，但是通過進(jìn)行在正向及反向上施加偏壓的交流驅(qū)動(dòng)，可以延遲退化的進(jìn)程，以提高具有發(fā)光元件的半導(dǎo)體裝置的可靠性。此外，數(shù)字驅(qū)動(dòng)、模擬驅(qū)動(dòng)都可以采用。因此，還可以在密封襯底上形成濾色片(著色層)。濾色片(著色層)可以通過蒸鍍法或液滴噴射法形成，并且若使用濾色片(著色層)，則可以進(jìn)行高精度的顯示。這是因?yàn)橥ㄟ^濾色片(著色層)，在R、G和B各個(gè)的發(fā)光光譜中，可以將寬峰修改成尖峰的緣故。通過形成呈現(xiàn)單色發(fā)光的材料并且組合濾色片或顏色轉(zhuǎn)換層，可以進(jìn)行全彩色顯示。濾色片(著色層)或顏色轉(zhuǎn)換層例如形成在密封襯底上且貼附到元件襯底上即可。不言而喻，也可以進(jìn)行單色發(fā)光的顯示。例如，可以利用單色發(fā)光形成面積彩色型(areacolortype)半導(dǎo)體裝置。該面積彩色型適合于無源矩陣型顯示部，并且可以主要顯示字符和符號(hào)。當(dāng)選擇第一電極層870及第二電極層850的材料時(shí)，需要考慮其功函數(shù)，并且第一電極層870及第二電極層850根據(jù)像素結(jié)構(gòu)都可以形成陽(yáng)極(電位高的電極層)或陰極(電位低的電極層)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)用薄膜晶體管的極性為P溝道型時(shí)，如圖13A所示，優(yōu)選將第一電極層870用作陽(yáng)極，將第二電極層850用作陰極。此外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)用薄膜晶體管的極性為n溝道型時(shí)，如圖13B所示，優(yōu)選將第一電極層870用作陰極，將第二電極層850用作陽(yáng)極。下面，對(duì)可以用于第一電極層870及第二電極層850的材料進(jìn)行說明。當(dāng)?shù)谝浑姌O層870和第二電極層850起到陽(yáng)極的作用時(shí)，優(yōu)選使用具有較大功函數(shù)的材料(具體地，4.5eV以上的材料)，當(dāng)?shù)谝浑姌O層870和第二電極層850起到陰極的作用時(shí)，優(yōu)選使用具有較小功函數(shù)的材料(具體地，3.5eV以下的材料)。但是，由于第一層804的空穴注入性、空穴傳輸特性、或者第三層802的電子注入性、電子傳輸特性良好，所以對(duì)第一電極層870和第二電極層850幾乎都沒有功函數(shù)的限制，可以使用各種材料。由于圖13A和13B中的發(fā)光元件具有從第一電極層870獲取光的結(jié)構(gòu)，所以第二電極層850未必需要具有透光性。作為第二電極層850，在總厚度為100nm至800nra的范圍內(nèi)形成以如下材料為主要成分的膜或它們的疊層膜即可選自Ti、Ni、W、Cr、Pt、Zn、Sn、In、Ta、Al、Cu、Au、Ag、Mg、Ca、Li或Mo中的元素或者氮化鈦、TiSixNy、WSix、氮化鉤、WSi凡、NbN等的以所述元素為主要成分的合金材料或化合物材料。此外，如果作為第二電極層850使用像用于第一電極層870的材料那樣的具有透光性的導(dǎo)電材料，則形成從第二電極層850也獲取光的結(jié)構(gòu)，可以形成由發(fā)光元件發(fā)射的光從第一電極層870和第二電極層850這兩者發(fā)射出的雙面發(fā)射結(jié)構(gòu)。另外，通過改變第一電極層870或第二電極層850的種類，本發(fā)明的發(fā)光元件具有各種變化形式。圖13B是EL層860從第一電極層870—側(cè)以第三層802、第二層803、第一層804的順序構(gòu)成的情況。圖13C示出在圖13A中作為第一電極層870使用具有反射性的電極層，作為第二電極層850使用具有透光性的電極層，由發(fā)光元件發(fā)射的光被第一電極層870反射，然后透射第二電極層850而發(fā)射的情況。同樣地，圖13D示出在圖13B中作為第一電極層870使用具有反射性的電極層，作為第二電極層850使用具有透光性的電極層，由發(fā)光元件發(fā)射的光被第一電極層870反射，然后透射第二電極層850而發(fā)射的情況。在EL層860中混合有有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的情況下，其形成方法可以使用各種方法。例如，可以舉出通過電阻加熱使有機(jī)化合物和無機(jī)化合物這兩者蒸發(fā)來進(jìn)行共蒸鍍的方法。另外，還可以通過電阻加熱使有機(jī)化合物蒸發(fā)，并通過電子束(EB)使無機(jī)化合物蒸發(fā)，來進(jìn)行共蒸鍍。此外，還可以舉出在通過電阻加熱使有機(jī)化合物蒸發(fā)的同時(shí)濺射無機(jī)化合物來同時(shí)堆積兩者的方法。另外，也可以通過濕式法進(jìn)行成膜。作為第一電極層870及第二電極層850的制造方法，可以使用通過電阻加熱的蒸鍍法、EB蒸鍍法、濺射法、CVD法、旋涂法、印刷法、分配器法、或者液滴噴射法等。本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至實(shí)施方式4及實(shí)施方式6適當(dāng)?shù)亟M合。實(shí)施方式8在本實(shí)施方式中，對(duì)作為具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置的具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置的其他例子進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，使用圖12A至12F說明能夠用于本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中的發(fā)光元件的其他結(jié)構(gòu)。利用電致發(fā)光的發(fā)光元件根據(jù)其發(fā)光材料是有機(jī)化合物還是無機(jī)化合物來進(jìn)行區(qū)別，一般來說，前者被稱為有機(jī)EL元件而后者被稱為無機(jī)EL元件。根據(jù)其元件的結(jié)構(gòu)，無機(jī)EL元件被分類為分散型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL元件。分散型無機(jī)EL元件和薄膜型無機(jī)EL元件的差異在于，前者具有將發(fā)光材料的粒子分散在粘合劑中的電致發(fā)光層，而后者具有由發(fā)光材料的薄膜構(gòu)成的電致發(fā)光層。它們的共同之處在于，兩者都需要由高電場(chǎng)加速的電子。另外，作為得到的發(fā)光的機(jī)理有兩種類型利用供體能級(jí)和受體能級(jí)的供體-受體復(fù)合型發(fā)光、以及利用金屬離子的內(nèi)層電子躍遷的局部型發(fā)光。一般來說，在很多情況下，分散型無機(jī)EL元件為供體-受體復(fù)合型發(fā)光，而薄膜型無機(jī)EL元件為局部型發(fā)光。在本發(fā)明中可以使用的發(fā)光材料由母體材料和成為發(fā)光中心的雜質(zhì)元素構(gòu)成。可以通過改變所包含的雜質(zhì)元素，獲得各種顏色的發(fā)光。作為發(fā)光材料的制造方法，可以使用固相法、液相法(共沉淀法)等各種方法。此外，還可以使用噴霧熱分解法、復(fù)分解法、利用前體的熱分解反應(yīng)的方法、反膠團(tuán)法、組合上述方法和高溫焙燒的方法、或者冷凍干燥法等液相法等。固相法是稱母體材料及雜質(zhì)元素或含雜質(zhì)元素的化合物，在研缽中混合，在電爐中進(jìn)行加熱、焙燒而使其起反應(yīng)，以使母體材料含有雜質(zhì)元素的方法。焙燒溫度優(yōu)選為70(TC至1500°C。這是因?yàn)樵跍囟冗^低的情況下固相反應(yīng)不進(jìn)行，而在溫度過高的情況下母體材料分解的緣故。另外，也可以以粉末狀態(tài)進(jìn)行焙燒，然而優(yōu)選以顆粒狀態(tài)進(jìn)行焙燒。雖然需要在比較高的溫度下進(jìn)行焙燒，但是該方法很簡(jiǎn)單，因此生產(chǎn)率好，適合于大量生產(chǎn)。液相法(共沉淀法)是在溶液中使母體材料或含母體材料的化合物與雜質(zhì)元素或含雜質(zhì)元素的化合物起反應(yīng)，使其干燥之后進(jìn)行焙燒的方法。發(fā)光材料的粒子均勻地分布，而在粒徑小且焙燒溫度低的情況下也可以進(jìn)行反應(yīng)。作為用于發(fā)光材料的母體材料，可以使用硫化物、氧化物或氮化物。作為硫化物，例如可以使用硫化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、硫化鈣(CaS)、硫化釔(Y2S3)、硫化鎵(Ga2S3)、硫化鍶(SrS)或硫化鋇(BaS)等。此外，作為氧化物，例如可以使用氧化鋅(ZnO)或氧化釔(Y203)等。此外，作為氮化物，例如可以使用氮化鋁(A1N)、氮化鎵(GaN)或氮化銦(InN)等。另外，也可以使用硒化鋅(ZnSe)或碲化鋅(ZnTe)等，還可以是硫化鈣-鎵(CaGa2S4)、硫化鍶-鎵(SrGa2S4)或硫化鋇-鎵(BaGa2S4)等三元系混晶。作為局部型發(fā)光的發(fā)光中心，可以使用錳(Mn)、銅(Cu)、釤(Sm)、鋱(Tb)、鉺(Er)、銩(Tm)、銪(Eu)、鈰(Ce)或鐠(Pr)等。也可以添加氟(F)、氯(Cl)等鹵素元素。上述鹵素元素可以起到電荷補(bǔ)償?shù)淖饔?。另一方面，作為供體-受體復(fù)合型發(fā)光的發(fā)光中心，可以使用包含形成供體能級(jí)的第一雜質(zhì)元素及形成受體能級(jí)的第二雜質(zhì)元素的發(fā)光材料。作為第一雜質(zhì)元素例如可以使用氟(F)、氯(Cl)或鋁(Al)等。作為第二雜質(zhì)元素，例如可以使用銅(Cu)或銀(Ag)等。在通過固相法合成供體-受體復(fù)合型發(fā)光的發(fā)光材料的情況下，分別稱母體材料、第一雜質(zhì)元素或含第一雜質(zhì)元素的化合物、以及第二雜質(zhì)元素或含第二雜質(zhì)元素的化合物，在研缽中混合，然后在電爐中進(jìn)行加熱、焙燒。作為母體材料可以使用上述母體材料。作為第一雜質(zhì)元素或含第一雜質(zhì)元素的化合物，例如可以使用氟(F)、氯(Cl)或硫化鋁(A12S3)等。作為第二雜質(zhì)元素或含第二雜質(zhì)元素的化合物，例如可以使用銅(Cu)、銀(Ag)、硫化銅(Cu2S)或硫化銀(Ag2S)等。焙燒溫度優(yōu)選為7ocrc至i5oo°c。這是因?yàn)樵跍囟冗^低的情況下固相反應(yīng)不進(jìn)行，而在溫度過高的情況下母體材料分解的緣故。焙燒可以以粉末狀態(tài)進(jìn)行，但是優(yōu)選以顆粒狀態(tài)進(jìn)行。此外，作為在利用固相反應(yīng)的情況下的雜質(zhì)元素，可以組合使用由第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素構(gòu)成的化合物。在這種情況下，由于雜質(zhì)元素容易擴(kuò)散并且固相反應(yīng)容易進(jìn)行，因此可以獲得均勻的發(fā)光材料。而且，由于不會(huì)混入多余的雜質(zhì)元素，所以可以獲得具有高純度的發(fā)光材料。作為由第一雜質(zhì)元素和第二雜質(zhì)元素構(gòu)成的化合物，例如可以使用氯化銅(CuCl)或氯化銀(AgCl)等。另外，這些雜質(zhì)元素的濃度相對(duì)于母體材料為0.01原子％至10原子％即可，優(yōu)選在0.05原子％至5原子％的范圍內(nèi)。在薄膜型無機(jī)EL元件的情況下，電致發(fā)光層是包含上述發(fā)光材料的層，可以通過電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍(EB蒸鍍)法等真空蒸鍍法、濺射法等物理氣相成長(zhǎng)(PVD)法、有機(jī)金屬CVD法、氫化物輸送減壓CVD法等化學(xué)氣相成長(zhǎng)(CVD)法、或者原子層外延(ALE)法等形成。圖12A至12C示出了可以用作發(fā)光元件的薄膜型無機(jī)EL元件的一例。在圖12A至12C中，發(fā)光元件包括第一電極層50、電致發(fā)光層52和第二電極層53。圖12B及12C所示的發(fā)光元件具有在圖12A的發(fā)光元件中在電極層和電致發(fā)光層之間設(shè)置絕緣層的結(jié)構(gòu)。圖12B所示的發(fā)光元件在第一電極層50和電致發(fā)光層52之間具有絕緣層54。圖12C所示的發(fā)光元件在第一電極層50和電致發(fā)光層52之間具有絕緣層54a，并且在第二電極層53和電致發(fā)光層52之間具有絕緣層54b。像這樣，絕緣層可以僅設(shè)置在夾住電致發(fā)光層的一對(duì)電極層中的一個(gè)電極層與電致發(fā)光層之間，也可以設(shè)置在電致發(fā)光層與兩個(gè)電極層之間。此外，絕緣層可以是單層或由多層構(gòu)成的疊層。此外，盡管在圖12B中以與第一電極層50接觸的方式設(shè)置有絕緣層54，但是也可以顛倒絕緣層和電致發(fā)光層的順序，以與第二電極層53接觸的方式設(shè)置絕緣層54。在分散型無機(jī)EL元件的情況下，將粒子狀的發(fā)光材料分散在粘合劑中來形成膜狀的電致發(fā)光層。當(dāng)通過發(fā)光材料的制造方法無法獲得所希望的大小的粒子時(shí)，通過用研缽等進(jìn)行粉碎等而加工成粒子狀即可。粘合劑是指用來以分散狀態(tài)使粒狀的發(fā)光材料固定并且保持作為電致發(fā)光層的形狀的物質(zhì)。發(fā)光材料通過粘合劑均勻分散并固定在電致發(fā)光層中。在分散型無機(jī)EL元件的情況下，形成電致發(fā)光層的方法可以使用能夠選擇性地形成電致發(fā)光層的液滴噴射法、印刷法(如絲網(wǎng)印刷或膠版印刷等)、旋涂法等涂布法、浸漬法、分配器法等。對(duì)膜厚度沒有特別限制，但是優(yōu)選在10nm至1000nm的范圍內(nèi)。另外，在包含發(fā)光材料及粘合劑的電致發(fā)光層中，發(fā)光材料的比例優(yōu)選設(shè)為50wtX以上且80wt^以下。圖12D至12F示出可以用作發(fā)光元件的分散型無機(jī)EL元件的一例。圖12D中的發(fā)光元件具有第一電極層60、電致發(fā)光層62和第二電極層63的疊層結(jié)構(gòu)，并且電致發(fā)光層62中含有由粘合劑保持的發(fā)光材料61。作為可以用于本實(shí)施方式的粘合劑，可以使用有機(jī)材料或無機(jī)材料，也可以使用有機(jī)材料及無機(jī)材料的混合材料。作為有機(jī)材料，可以使用像氰乙基纖維素類樹脂那樣的具有較高介電常數(shù)的聚合物或聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯類樹脂、硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂或偏氟乙烯等樹脂。此外，也可以使用芳族聚酰胺、聚苯并咪唑等耐熱高分子或硅氧垸樹脂。硅氧烷樹脂相當(dāng)于包括Si-O-Si鍵的樹脂。硅氧垸的骨架結(jié)構(gòu)由硅(Si)和氧(0)的鍵構(gòu)成。作為取代基，使用至少含有氫的有機(jī)基(如垸基或芳烴)。有機(jī)基也可以包含氟基。而且，也可以使用聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛等乙烯基樹脂、酚醛樹酯、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、噁唑樹脂(聚苯并噁唑)等樹脂材料。也可以通過適當(dāng)?shù)卦谶@些樹脂中混合鈦酸鋇(BaTi03)或鈦酸鍶(SrTi03)等具有高介電常數(shù)的微粒來調(diào)節(jié)介電常數(shù)。作為包含在粘合劑中的無機(jī)材料，可以使用選自氧化硅(Si(U、氮化硅(SiNJ、含氧及氮的硅、氮化鋁(A1N)、含氧及氮的鋁或氧化鋁(A1203)、氧化鈦(Ti02)、BaTi03、SrTi03、鈦酸鉛(PbTi03)、鈮酸鉀(認(rèn)bO》、鈮酸鉛(PbNb03)、氧化鉭(Ta205)、鉭酸鋇(BaTa206)、鉭酸鋰(LiTa03)、氧化釔(Y203)、氧化鋯(Zr02)、ZnS、以及包含無機(jī)材料的其他物質(zhì)中的材料。通過在有機(jī)材料中(通過添加等)包含具有高介電常數(shù)的無機(jī)材料，可以進(jìn)一步控制由發(fā)光材料及粘合劑構(gòu)成的電致發(fā)光層的介電常數(shù)，可以進(jìn)一步提高介電常數(shù)。在制造工序中，發(fā)光材料被分散在包含粘合劑的溶液中。作為可以用于本實(shí)施方式的包含粘合劑的溶液的溶劑，適當(dāng)?shù)剡x擇溶解粘合劑材料并可以制造具有適合于形成電致發(fā)光層的方法(各種濕法工藝)和所需膜厚度的粘度的溶液的溶劑即可?？梢允褂糜袡C(jī)溶劑等，例如在使用硅氧垸樹脂作為粘合劑的情況下，可以使用丙二醇單甲醚、丙二醇一甲基醚醋酸酯(也稱為PGMEA)或3-甲氧基-3甲基-1-丁醇(也稱為醒B)等。圖12E和12F所示的發(fā)光元件具有在圖12D的發(fā)光元件中在電極層和電致發(fā)光層之間設(shè)置絕緣層的結(jié)構(gòu)。圖12E所示的發(fā)光元件在第一電極層60和電致發(fā)光層62之間具有絕緣層64。圖12F所示的發(fā)光元件在第一電極層60和電致發(fā)光層62之間具有絕緣層64a，并且在第二電極層63和電致發(fā)光層62之間具有絕緣層64b。像這樣，絕緣層可以僅設(shè)置在夾住電致發(fā)光層的一對(duì)電極層中的一個(gè)電極層和電致發(fā)光層之間，也可以設(shè)置在電致發(fā)光層與兩個(gè)電極層之間。此外，絕緣層可以是單層或由多層構(gòu)成的疊層。此外，盡管在圖12E中以與第一電極層60接觸的方式設(shè)置有絕緣層64，但是也可以顛倒絕緣層和電致發(fā)光層的順序，以與第二電極層63接觸的方式設(shè)置絕緣層64。盡管對(duì)絕緣層例如圖12A至12F中的絕緣層54、54a、54b、64、64a、64b沒有特別限制，但是優(yōu)選具有高絕緣耐壓和致密膜質(zhì)，而且優(yōu)選具有高介電常數(shù)。例如，可以使用氧化硅(Si02)、氧化釔(Y203)、氧化鈦(Ti02)、氧化鋁(A1203)、氧化鉿(Hf02)、氧化鉭(Ta205)、鈦酸鋇(BaTi03)、鈦酸鍶(SrTi03)、鈦酸鉛(PbTi03)、氮化硅(Si晶)、氧化鋯(Zr02)等、或者它們的混合膜或兩種以上的疊層膜。這些絕緣膜可以通過濺射、蒸鍍或CVD等形成。此外，絕緣層可以通過在粘合劑中分散這些絕緣材料的粒子形成。粘合劑材料使用與包含在電致發(fā)光層中的粘合劑相同的材料、方法形成即可。膜厚沒有特別限制，但是優(yōu)選在lOnm至lOOOnm的范圍內(nèi)。本實(shí)施方式所示的發(fā)光元件可以通過對(duì)夾住電致發(fā)光層的一對(duì)電極層之間施加電壓而獲得發(fā)光，并且發(fā)光元件通過直流驅(qū)動(dòng)或交流驅(qū)動(dòng)都可以工作。本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式1至實(shí)施方式4、以及實(shí)施方式6適當(dāng)?shù)亟M合。實(shí)施方式9通過使用具有根據(jù)本發(fā)明形成的顯示元件的半導(dǎo)體裝置可以完成電視裝置。這里說明以給予高性能及高可靠性為目的的電視裝置的例子。圖16是表示電視裝置(液晶電視裝置或EL電視裝置等)的主要結(jié)構(gòu)的框圖。作為其他外部電路的結(jié)構(gòu)，在圖像信號(hào)的輸入一側(cè)包括放大調(diào)諧器1904所接收的信號(hào)中的圖像信號(hào)的圖像信號(hào)放大電路1905、將從其中輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為與紅、綠和藍(lán)分別對(duì)應(yīng)的顏色信號(hào)的圖像信號(hào)處理電路1906、以及用于將該圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)器IC的輸入規(guī)格的控制電路1907等。控制電路1907將信號(hào)分別輸出到掃描線一側(cè)和信號(hào)線一側(cè)。在進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況下，也可以具有如下結(jié)構(gòu)，即在信號(hào)線一側(cè)設(shè)置信號(hào)分割電路1908，將輸入數(shù)字信號(hào)分成m個(gè)來提供。調(diào)諧器1904所接收的信號(hào)中的音頻信號(hào)被傳送到音頻信號(hào)放大電路1909，其輸出經(jīng)過音頻信號(hào)處理電路1910提供到揚(yáng)聲器1913?？刂齐娐?911從輸入部1912接收接收站(接收頻率)和音量的控制信息，將信號(hào)傳送到調(diào)諧器1904或音頻信號(hào)處理電路1910。如圖20A和20B所示，將顯示模塊裝入在框體中，從而可以完成電視裝置。將還安裝有FPC的如圖14A和14B那樣的顯示面板一般稱作EL顯示模塊。因此，若使用EL顯示模塊，則可以完成EL電視裝置，而若使用液晶顯示模塊，則可以完成液晶電視裝置。由顯示模塊形成主屏幕2003，作為其他輔助設(shè)備具備揚(yáng)聲器部2009和操作開關(guān)等。像這樣，根據(jù)本發(fā)明可以完成電視裝置。此外，也可以使用相位差板或偏振片來遮擋從外部入射的光的反射光。此外，在頂部發(fā)射型半導(dǎo)體裝置中，可以對(duì)成為隔壁的絕緣層進(jìn)行著色來用作黑矩陣。該隔壁也可以通過液滴噴射法等來形成，可以將碳黑等混合到顏料類黑色樹脂或聚酰亞胺等樹脂材料中，還可以采用它們的疊層。通過液滴噴射法還可以將不同的材料多次噴射到同一區(qū)域來形成隔壁。作為相位差板，使用人/4板和人/2板，設(shè)計(jì)成能夠控制光即可。其結(jié)構(gòu)是從TFT元件襯底一側(cè)依次為發(fā)光元件、密封襯底(密封劑)、相位差板(人/4板、X/2板)、以及偏振片的結(jié)構(gòu)，從發(fā)光元件發(fā)射的光通過它們從偏振片一側(cè)發(fā)射到外部。所述相位差板或偏振片設(shè)置在光發(fā)射的一側(cè)即可，在光從兩側(cè)發(fā)射的雙面發(fā)射型半導(dǎo)體裝置中，也可以設(shè)置在兩側(cè)。此外，也可以在偏振片的外側(cè)具有抗反射膜。由此，可以顯示更清晰且更精密的圖像。如圖20A所示，在框體2001中組裝利用了顯示元件的顯示用面板2002，由接收機(jī)2005進(jìn)行一般電視廣播的接收，并且通過調(diào)制解調(diào)器2004與有線或無線方式的通信網(wǎng)絡(luò)連接，由此還可以進(jìn)行單向(由發(fā)送者到接收者)或雙向(在發(fā)送者和接收者之間，或者在接收者之間)信息通信。電視裝置的操作還可以由組裝在框體中的開關(guān)或另行提供的遙控操作機(jī)2006進(jìn)行，該遙控操作機(jī)還可以設(shè)置有顯示輸出信息的顯示部2007。另外，電視裝置除了主屏幕2003以外，還可以附加有如下結(jié)構(gòu)-使用第二顯示用面板形成輔助屏幕2008，顯示頻道或音量等。在這種結(jié)構(gòu)中，也可以使用視角優(yōu)異的EL顯示用面板形成主屏幕2003,并且使用能夠以低耗電量進(jìn)行顯示的液晶顯示用面板來形成輔助屏幕2008。另外，為了優(yōu)先低耗電量，可以釆用如下結(jié)構(gòu)使用液晶顯示用面板形成主屏幕2003，并且使用EL顯示用面板形成輔助屏幕2008，并且輔助屏幕能夠點(diǎn)亮和熄滅。通過使用本發(fā)明，即使在使用這樣大型襯底且使用多個(gè)TFT和電子部件的情況下，也可以高生產(chǎn)率地制造具有高性能及高可靠性的半導(dǎo)體裝置。圖20B為例如具有20英寸至80英寸的大型顯示部的電視裝置，包括框體2010、操作部的鍵盤部2012、顯示部2011、揚(yáng)聲器部2013等。本發(fā)明應(yīng)用于顯示部2011的制造。圖20B的顯示部由于使用了可彎曲的物質(zhì)，因此形成為顯示部彎曲了的電視裝置。由于如上所述可以自由地設(shè)計(jì)顯示部的形狀，所以可以制造所希望的形狀的電視裝置。通過本發(fā)明，可以高生產(chǎn)率地制造具有顯示功能的高性能且高可靠性的半導(dǎo)體裝置。因此，可以高生產(chǎn)率地制造具有高性能及高可靠性的電視裝置。當(dāng)然，本發(fā)明不局限于電視裝置，還可以用于各種用途如個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器、火車站或飛機(jī)場(chǎng)等中的信息顯示屏、街頭的廣告顯示屏等大面積顯示媒體。實(shí)施方式10在本實(shí)施方式中，說明以給予高性能及高可靠性為目的的半導(dǎo)體裝置的例子。詳細(xì)地說，作為半導(dǎo)體裝置的一例說明具備微處理器及能夠以非接觸的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的運(yùn)算功能的半導(dǎo)體裝置的一例。圖17表示微處理器500的例子作為半導(dǎo)體裝置。該微處理器500如上所述由本實(shí)施方式的半導(dǎo)體襯底制造。該微處理器500包括運(yùn)算電路501(Arithmeticlogicunit,也稱為ALU)、運(yùn)算電路控制部502(ALUController)、指令分析部503(InstructionDecoder)、中斷控制部504(InterruptController)、時(shí)序控制部505(TimingController)、寄存器506(Register)、寄存器控制部507(RegisterController)、總線接口508(BusI/F)、只讀存儲(chǔ)器509、以及存儲(chǔ)器接口510(ROMI/F)。通過總線接口508輸入到微處理器500的指令在輸入指令分析部503并被解碼之后輸入到運(yùn)算電路控制部502、中斷控制部504、寄存器控制部507、以及時(shí)序控制部505。運(yùn)算電路控制部502、中斷控制部504、寄存器控制部507、以及時(shí)序控制部505根據(jù)被解碼了的指令而進(jìn)行各種控制。具體地說，運(yùn)算電路控制部502產(chǎn)生用來控制運(yùn)算電路501的工作的信號(hào)。此外，中斷控制部504在執(zhí)行微處理器500的程序時(shí)，對(duì)來自外部輸出入裝置或外圍電路的中斷要求根據(jù)其優(yōu)先度或掩模狀態(tài)進(jìn)行判斷而處理。寄存器控制部507產(chǎn)生寄存器506的地址，并且根據(jù)微處理器500的狀態(tài)進(jìn)行寄存器506的讀出或?qū)懭搿r(shí)序控制部505產(chǎn)生控制運(yùn)算電路501、運(yùn)算電路控制部502、指令分析部503、中斷控制部504及寄存器控制部507的工作時(shí)序的信號(hào)。例如，時(shí)序控制部505包括根據(jù)基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)CLK1產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)CLK2的內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生部，將時(shí)鐘信號(hào)CLK2提供給上述各種電路。另外，圖17所示的微處理器500只是將其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了的一個(gè)例子，實(shí)際上可以根據(jù)其用途具有多種多樣的結(jié)構(gòu)。在這種微處理器500中，通過使用接合在玻璃襯底上的具有固定晶體取向的單晶半導(dǎo)體層形成集成電路，因此不僅可以實(shí)現(xiàn)處理速度的高速化還可以實(shí)現(xiàn)低耗電量化。接下來，參照?qǐng)D18說明具有能以非接觸的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的運(yùn)算功能的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子。圖18表示以無線通信與外部裝置進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)而工作的計(jì)算機(jī)(以下稱為RFCPU)的一例。RFCPU511包括模擬電路部512和數(shù)字電路部513。作為模擬電路部512包括具有諧振電容的諧振電路514、整流電路515、恒壓電路516、復(fù)位電路517、振蕩電路518、解調(diào)電路519、調(diào)制電路520、以及電源管理電路530。數(shù)字電路部513包括RF接口521、控制寄存器522、時(shí)鐘控制器523、CPU接口524、中央處理單元525、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器526、以及只讀存儲(chǔ)器527。具有這種結(jié)構(gòu)的RFCPU511的工作概要如下所述。天線528所接收的信號(hào)由于諧振電路514產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過整流電路515而被充電到電容部529。該電容部529優(yōu)選由電容器如陶瓷電容器或雙電層電容器等形成。電容部529不需要與RFCPU511—體形成，作為另外的部件安裝在構(gòu)成RFCPU511的具有絕緣表面的襯底上即可。復(fù)位電路517產(chǎn)生對(duì)數(shù)字電路部513進(jìn)行復(fù)位和初始化的信號(hào)。例如，產(chǎn)生在電源電壓上升之后隨著升高的信號(hào)作為復(fù)位信號(hào)。振蕩電路518根據(jù)由恒壓電路516產(chǎn)生的控制信號(hào)改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率和占空比。由低通濾波器構(gòu)成的解調(diào)電路519例如將振幅調(diào)制(ASK)方式的接收信號(hào)的振幅的變動(dòng)二值化。調(diào)制電路520通過使振幅調(diào)制(ASK)方式的發(fā)送信號(hào)的振幅變動(dòng)來發(fā)送發(fā)送數(shù)據(jù)。調(diào)制電路520通過改變諧振電路514的諧振點(diǎn)來改變通信信號(hào)的振幅。時(shí)鐘控制器523根據(jù)電源電壓或中央處理單元525中的耗電流，產(chǎn)生用來改變時(shí)鐘信號(hào)的頻率和占空比的控制信號(hào)。電源管理電路530監(jiān)視電源電壓。從天線528輸入到RFCPU511的信號(hào)被解調(diào)電路519解調(diào)后，在RF接口521中被分解為控制指令、數(shù)據(jù)等。控制指令存儲(chǔ)在控制寄存器522中?？刂浦噶畎ù鎯?chǔ)在只讀存儲(chǔ)器527中的數(shù)據(jù)的讀出指令、向隨機(jī)存取存儲(chǔ)器526的數(shù)據(jù)的寫入指令、向中央處理單元525的計(jì)算指令等。中央處理單元525通過CPU接口524對(duì)只讀存儲(chǔ)器527、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器526、以及控制寄存器522進(jìn)行存取。CPU接口524具有根據(jù)中央處理單元525所要求的地址，產(chǎn)生對(duì)只讀存儲(chǔ)器527、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器526、以及控制寄存器522中的任一個(gè)的存取信號(hào)的功能。作為中央處理單元525的運(yùn)算方式，可以采用將0S(操作系統(tǒng))存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器527中且在啟動(dòng)的同時(shí)讀出并執(zhí)行程序的方式。另外，也可以采用由專用電路構(gòu)成運(yùn)算電路且以硬件方式對(duì)運(yùn)算處理進(jìn)行處理的方式。作為并用硬件和軟件雙方的方式，可以采用如下方式-利用專用運(yùn)算電路進(jìn)行一部分的處理，并且使中央處理單元525使用程序來進(jìn)行其他部分的計(jì)算。在上述RFCPU511中，由于通過使用接合在玻璃襯底上的具有固定晶面取向的單晶半導(dǎo)體層形成集成電路，因此不僅可以實(shí)現(xiàn)處理速度的高速化，而且還可以實(shí)現(xiàn)低耗電量化。由此，即使使提供電力的電容部529小型化，也可以保證長(zhǎng)時(shí)間工作。實(shí)施方式11參照?qǐng)D14A和14B說明本實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，表示使用具有實(shí)施方式1至8所制造的半導(dǎo)體裝置的面板的模塊的例子。在本實(shí)施方式中，說明具有以給予高性能及高可靠性為目的的半導(dǎo)體裝置的模塊的例子。圖14A所示的信息終端模塊在印刷布線襯底946上安裝有控制器901、中央處理裝置(CPU)902、存儲(chǔ)器911、電源電路903、音頻處理電路929、收發(fā)電路904、以及其它元件如電阻器、緩沖器和電容元件等。另外，面板900經(jīng)由柔性布線襯底(FPC)908連接到印刷布線襯底946。面板900包括每一個(gè)像素具有發(fā)光元件的像素區(qū)域905;選擇所述像素區(qū)域905所具有的像素的第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路906a和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路906b;以及對(duì)選擇的像素提供視頻信號(hào)的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路907。經(jīng)由安裝在印刷布線襯底946上的接口(I/F)909來輸入或輸出各種控制信號(hào)。此外，用來收發(fā)與天線之間的信號(hào)的天線用端口910設(shè)置在印刷布線襯底946上。另外，在本實(shí)施方式中，印刷布線襯底946經(jīng)由FPC908連接到面板900，然而本發(fā)明不局限于該結(jié)構(gòu)。還可以通過COG(玻璃上芯片)方式將控制器901、音頻處理電路929、存儲(chǔ)器911、CPU902、或者電源電路903直接安裝在面板900上。另外，在印刷布線襯底946上設(shè)置有各種元件如電容元件和緩沖器等，從而防止在電源電壓和信號(hào)中出現(xiàn)雜波及信號(hào)的上升變緩。圖14B是圖14A所示的模塊的框圖。該模塊包括VRAM932、DRAM925、以及閃速存儲(chǔ)器926等作為存儲(chǔ)器911。在VRAM932中存儲(chǔ)有在面板上顯示的圖像的數(shù)據(jù)，在DRAM925中存儲(chǔ)有圖像數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)，并且在閃速存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有各種程序。電源電路903生成施加給面板900、控制器901、CPU902、音頻處理電路929、存儲(chǔ)器911、以及收發(fā)電路931的電源電壓。此外，根據(jù)面板的規(guī)格，也有將電流源提供于電源電路903中的情況。CPU902包括控制信號(hào)產(chǎn)生電路920、解碼器921、寄存器922、運(yùn)算電路923、RAM924、以及CPU用的接口935等。經(jīng)由接口935輸入到CPU902中的各種信號(hào)暫時(shí)儲(chǔ)存在寄存器922中，之后輸入到運(yùn)算電路923和解碼器921等中。在運(yùn)算電路923中，根據(jù)輸入的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并且指定發(fā)送各種指令的地址。另一方面，對(duì)輸入到解碼器921中的信號(hào)進(jìn)行解碼，并且輸入到控制信號(hào)產(chǎn)生電路920中?？刂菩盘?hào)產(chǎn)生電路920根據(jù)輸入的信號(hào)產(chǎn)生含有各種指令的信號(hào)，并且發(fā)送到由運(yùn)算電路923所指定的地址，具體為存儲(chǔ)器911、收發(fā)電路931、音頻處理電路929、以及控制器901等。存儲(chǔ)器911、收發(fā)電路931、音頻處理電路929、以及控制器901分別根據(jù)所接收的指令來工作。在下文中，簡(jiǎn)要說明其工作情況。從輸入單元930輸入的信號(hào)經(jīng)由接口909發(fā)送到安裝在印刷布線襯底946上的CPU902中?？刂菩盘?hào)產(chǎn)生電路920根據(jù)從定位設(shè)備或鍵盤等輸入單元930發(fā)送的信號(hào)將存儲(chǔ)在VRAM932中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式，并且發(fā)送到控制器901。控制器901根據(jù)面板的規(guī)格來對(duì)從CPU902發(fā)送來的含有圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且供給到面板900。另外，控制器901根據(jù)從電源電路903輸入的電源電壓或從CPU902輸入的各種信號(hào)來生成Hsync信號(hào)、Vsync信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)CLK、交流電壓(ACCont)、以及切換信號(hào)L/R，并且供給到面板900。在收發(fā)電路904中，對(duì)作為電波由天線933發(fā)送和接收的信號(hào)進(jìn)行處理，具體地說，包括高頻電路如隔離器、帶通濾波器、VCO(電壓控制振蕩器)、LPF(低通濾波器)、耦合器、平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器等。在由收發(fā)電路904收發(fā)的信號(hào)之中，含有音頻信息的信號(hào)根據(jù)來自CPU902的指令被發(fā)送到音頻處理電路929。根據(jù)CPU902的指令發(fā)送來的含有音頻信息的信號(hào)在音頻處理電路929中被解調(diào)成音頻信號(hào)，并且發(fā)送到揚(yáng)聲器928。此外，從擴(kuò)音器927發(fā)送來的音頻信號(hào)由音頻處理電路929調(diào)制，并且根據(jù)來自CPU902的指令發(fā)送到收發(fā)電路904。可以將控制器901、CPU902、電源電路903、音頻處理電路929、以及存儲(chǔ)器911安裝為本實(shí)施方式的組件。本實(shí)施方式可以應(yīng)用于除了高頻電路如隔離器、帶通濾波器、VCO(電壓控制振蕩器)、LPF(低通濾波器)、耦合器、以及平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器等以外的任何電路。實(shí)施方式12參照?qǐng)D14A和14B及圖15說明本實(shí)施方式。圖15示出包括在實(shí)施方式9中制造的模塊的小型電話機(jī)(便攜式電話)的一種方式，該電話機(jī)以無線方式操作并且能夠移動(dòng)。面板900以可自由裝卸的方式組裝到外殼1000中并且容易與模塊999組合。外殼1000的形狀和尺寸可以根據(jù)組裝的電子設(shè)備來適當(dāng)?shù)馗淖?。固定有面?00的外殼1000嵌入印刷布線襯底946而裝配成為模塊。印刷布線襯底946安裝有控制器、CPU、存儲(chǔ)器、電源電路、以及其它元件如電阻器、緩沖器、以及電容元件等。另外，還具備有包括擴(kuò)音器994及揚(yáng)聲器995的音頻處理電路、以及信號(hào)處理電路993如收發(fā)電路等。面板900通過FPC908連接到印刷布線襯底946。這些模塊999、輸入單元998、以及電池997容納于框體996中。面板900的像素區(qū)域配置成可以從在框體996中形成的開口窗看見。圖15所示的框體996示出電話機(jī)的外觀形狀作為一例。然而，本實(shí)施方式的電子設(shè)備可以根據(jù)其功能和用途轉(zhuǎn)換為各種方式。在下面的實(shí)施方式中說明該方式的一例。實(shí)施方式13通過使用本發(fā)明可以制造各種具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置。就是說，可以將本發(fā)明用于其顯示部組裝有上述具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置的各種電子設(shè)備。在本實(shí)施方式中，說明包括以給予高性能及高可靠性為目的的具有顯示功能的半導(dǎo)體裝置的電子設(shè)備的例子。作為本發(fā)明的電子設(shè)備，可以舉出電視裝置(也簡(jiǎn)單地稱為電視機(jī)或電視接收機(jī))、影像拍攝裝置如數(shù)字照相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等、便攜式電話裝置(也簡(jiǎn)單地稱為便攜式電話機(jī)或手機(jī))、PDA等的便攜式信息終端、便攜式游戲機(jī)、計(jì)算機(jī)用的監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、汽車音響等的音響再生裝置、家用游戲機(jī)等具備記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置(具體來說是數(shù)字通用光盤(DVD))等。參照?qǐng)D19A至l犯及圖24A至24C說明其具體實(shí)例。圖19A所示的便攜式信息終端設(shè)備包括主體9201、顯示部9202等?？梢詫⒈景l(fā)明的半導(dǎo)體裝置用于顯示部9202中。結(jié)果，可以提供具有高性能及高可靠性的便攜式信息終端設(shè)備。圖19B所示的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)包括顯示部9701、顯示部9702等?？梢詫⒈景l(fā)明的半導(dǎo)體裝置用于顯示部9701中。結(jié)果，可以提供具有高性能及高可靠性的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。圖19C所示的便攜式電話機(jī)包括主體9101、顯示部9102等?？梢詫⒈景l(fā)明的半導(dǎo)體裝置用于顯示部9102中。結(jié)果，可以提供具有高性能及高可靠性的便攜式電話機(jī)。圖19D所示的便攜式電視裝置包括主體9301、顯示部9302等。可以將本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置用于顯示部9302中。結(jié)果，可以提供具有高性能及高可靠性的便攜式電視裝置。此外，可以將本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置廣泛地用于作為電視裝置的搭載在便攜式電話機(jī)等便攜終端中的小型電視裝置、能夠搬運(yùn)的中型電視裝置、或者大型電視裝置(例如40英寸以上)。圖19E所示的便攜式計(jì)算機(jī)包括主體9401、顯示部9402等?？梢詫⒈景l(fā)明的半導(dǎo)體裝置用于顯示部9402中。結(jié)果，可以提供具有高性能及高可靠性的便攜式計(jì)算機(jī)。圖24A至24C為應(yīng)用本發(fā)明的便攜式電話機(jī)的一例，該便攜式電話機(jī)與圖15及圖19C所示的便攜式電話機(jī)不同。對(duì)于圖24A至24C的便攜式電話機(jī)而言，圖24A表示正視圖，圖24B表示后視圖，圖24C表示展開圖。便攜式電話機(jī)具有電話和便攜式信息終端雙方的功能，其內(nèi)部安裝有計(jì)算機(jī)，并且是除了進(jìn)行聲音通話以外還可以進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理的所謂的智能電話。便攜式電話機(jī)由框體1001及1002兩個(gè)框體構(gòu)成。在框體1001中安裝有顯示部1101、揚(yáng)聲器1102、擴(kuò)音器1103、操作鍵1104、定位裝置1105、影像拍攝裝置用透鏡1106、外部連接端子1107、耳機(jī)端子1108等，并且在框體1002中安裝有鍵盤1201、外部存儲(chǔ)槽1202、影像拍攝裝置用透鏡1203、光燈1204等。另外，在框體1001內(nèi)部安裝有天線。另外，除了上述結(jié)構(gòu)以外，也可以內(nèi)部安裝有非接觸IC芯片、小型記錄裝置等。可以組裝上述實(shí)施方式所示的其他半導(dǎo)體裝置的顯示部1101可以根據(jù)使用方式而適當(dāng)?shù)馗淖冿@示方向。因?yàn)樵谂c顯示部1101相同表面上具有影響拍攝裝置用透鏡1106，所以可以進(jìn)行電視電話。另外，通過將顯示部1101用作取景器并且使用影像拍攝裝置用透鏡1203及光燈1204，可以拍攝靜止圖像及運(yùn)動(dòng)圖像。揚(yáng)聲器1102及擴(kuò)音器1103可以進(jìn)行電視電話、錄音、再現(xiàn)等，而不局限于聲音通話。操作鍵1104可以實(shí)現(xiàn)電話的發(fā)送和接受收、電子郵件等簡(jiǎn)單的信息輸入、畫面的巻動(dòng)、光標(biāo)移動(dòng)等。而且，圖24A所示的彼此重疊的框體1001和框體1002滑動(dòng)而像圖24C那樣展開，并可以用作便攜式信息終端。在此情況下，可以使用鍵盤1201、定位裝置1105來進(jìn)行順利操作。外部連接端子1107可以與交流整流器及USB電纜等各種電纜連接，并且可以進(jìn)行與充電器及計(jì)算機(jī)等的數(shù)據(jù)通信。另外，通過將記錄媒體插入外部存儲(chǔ)槽1202中，可以對(duì)應(yīng)更大量的數(shù)據(jù)的保存及移動(dòng)。另外，也可以是除了上述功能以外還具有紅外線通信功能、電視接收機(jī)功能等的便攜式電話機(jī)。因?yàn)轱@示部1101可以應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，所以可以提供具有高性能及高可靠性的便攜式電話機(jī)。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置可以用作照明設(shè)備。應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置可以用作小型臺(tái)式照明器具或室內(nèi)的大型照明設(shè)備。而且，可以將本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置用作液晶顯示裝置的背光燈。像這樣，通過使用本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，可以提供具有高性能及高可靠性的電子器具。在本實(shí)施例中示出使用本發(fā)明進(jìn)行再單晶化而形成的半導(dǎo)體襯底的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在厚度為0.7mm的玻璃襯底上形成從單晶硅襯底轉(zhuǎn)載的單晶硅層。通過離子照射在單晶硅襯底中形成脆化層。通過將單晶硅襯底貼合到玻璃襯底上，進(jìn)行加熱處理，來在玻璃襯底上形成單晶硅層。該接合是介于絕緣層來進(jìn)行的，樣品結(jié)構(gòu)為玻璃襯底、氧化硅膜(厚度為50nm)、氮氧化硅膜(厚度為50nm)、氧氮化硅膜(厚度為50nm)、以及單晶硅層的疊層結(jié)構(gòu)。另外，氧化硅膜使用有機(jī)硅垸氣體并且通過化學(xué)氣相成長(zhǎng)法來形成。對(duì)單晶硅層照射波長(zhǎng)為308nm的脈沖受激準(zhǔn)分子激光。另外，將能量密度設(shè)定為482mJ/cm2。使用掩模將照射區(qū)域和被照射區(qū)域的間隔設(shè)定為2nm。另外，在加熱到50(TC的載物臺(tái)上設(shè)置樣品。結(jié)晶性提高的效應(yīng)可以通過拉曼位移(RamanShift)、拉曼光譜的半峰全寬(FWHM;fullwidthathalfmaximuni)、電子背散射衍射花樣(EBSP;ElectronBackScatterDiffractionPattern)來評(píng)價(jià)。對(duì)激光照射之前的單晶硅層(在圖27中記為未照射并由虛線表示)及激光照射之后的單晶硅層(在圖27中記為照射并由實(shí)線表示)進(jìn)行拉曼測(cè)量。圖27表示拉曼測(cè)量的結(jié)果。注意，在圖27中，橫軸表示波長(zhǎng)而縱軸表示強(qiáng)度。從圖27的測(cè)量結(jié)果獲得如圖表1所示的未照射的單晶硅層及照射后的單晶硅層的拉曼位移和半峰全寬。^^^^<table>tableseeoriginaldocumentpage82</column></row><table>如圖表1所示，與未照射的單晶硅層相比，照射后的單晶硅層的半峰全寬小，而可以確認(rèn)到獲得了更良好的結(jié)晶狀態(tài)。另外，圖28A示出從照射后的單晶硅層的表面的EBSP的測(cè)量數(shù)據(jù)獲得的結(jié)果。圖28A為從單晶硅層的表面的EBSP的測(cè)量數(shù)據(jù)獲得的反極圖(IPF;inversepolefigure)表格，圖28B為通過對(duì)結(jié)晶的各面取向進(jìn)行彩色編碼，并且表示IPF表格的顏色和晶體取向(晶軸)的關(guān)系的彩色編碼圖。根據(jù)圖28A的IPF表格可以知道單晶硅層的表面具有(001)晶向。因?yàn)閳D28A的IPF表格是由圖28B的彩色編碼圖的表示(001)晶向的顏色(在彩色圖中為紅色)構(gòu)成的一個(gè)顏色的圖像，所以可以確認(rèn)即使進(jìn)行再單晶化，晶體取向也均勻?yàn)?100)。另外，利用掃描電子顯微鏡(SEM;ScanningElectronMicroscope)對(duì)照射后的單晶硅層進(jìn)行觀察。圖29示出照射后的單晶硅層的SEM像。在圖29的SEM像中，白色區(qū)域?yàn)檎丈鋮^(qū)域，并且在照射區(qū)域中以周圍的灰色單晶區(qū)域?yàn)榫w成長(zhǎng)的晶核而進(jìn)行再單晶化。如上所述，通過本發(fā)明可以提高轉(zhuǎn)載到玻璃襯底上的單晶硅層的結(jié)晶性。通過使用這種單晶半導(dǎo)體層，可以高成品率地制造包括具有高性能及高可靠性的各種半導(dǎo)體元件、存儲(chǔ)元件、集成電路等的半導(dǎo)體裝置。本說明書根據(jù)2007年11月1日在日本專利局受理的日本專利申請(qǐng)編號(hào)2007-285180而制作，所述申請(qǐng)內(nèi)容包括在本說明書中。權(quán)利要求1.一種SOI襯底的制造方法，包括如下工序?qū)Π雽?dǎo)體襯底添加離子，以在所述半導(dǎo)體襯底中形成脆化層；隔著至少一個(gè)絕緣層貼合所述半導(dǎo)體襯底和支撐襯底；進(jìn)行在所述脆化層分離所述半導(dǎo)體襯底的熱處理，以在所述支撐襯底上形成半導(dǎo)體層；以及對(duì)所述半導(dǎo)體層照射脈沖激光使所述半導(dǎo)體層的照射區(qū)域的整個(gè)厚度熔融。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，還包括如下工序，即在所述半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底的至少一個(gè)表面上形成所述絕緣層，以隔著所述絕緣層貼合所述半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述半導(dǎo)體襯底為單晶半導(dǎo)體襯底，并且所述半導(dǎo)體層通過所述脈沖激光的照射而被再晶化。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述脈沖激光的在所述半導(dǎo)體層上的所述照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓具有矩形和2(Vm以下的寬度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述脈沖激光的在所述半導(dǎo)體層上的所述照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓具有高斯?fàn)詈?00,以下的寬度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述半導(dǎo)體層上的所述照射區(qū)域具有矩形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述熔融的半導(dǎo)體層的結(jié)晶成長(zhǎng)通過使用與所述熔融的半導(dǎo)體層相鄰的所述半導(dǎo)體層的非熔融區(qū)域作為晶核而產(chǎn)生。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，在加熱所述半導(dǎo)體層的同時(shí)照射所述脈沖激光來使所述半導(dǎo)體層再晶化。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，作為對(duì)所述半導(dǎo)體襯底添加所述離子的方法使用離子摻雜法。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述支撐襯底為玻璃襯底。11.一種SOI襯底的制造方法，包括如下工序-對(duì)單晶半導(dǎo)體襯底添加離子，以在所述單晶半導(dǎo)體襯底中形成脆化層；隔著至少一個(gè)絕緣層貼合所述單晶半導(dǎo)體襯底和支撐襯底；進(jìn)行在所述脆化層分離所述單晶半導(dǎo)體襯底的熱處理，以在所述支撐襯底上形成單晶半導(dǎo)體層；以及對(duì)所述單晶半導(dǎo)體層照射脈沖激光使所述單晶半導(dǎo)體層的照射區(qū)域的整個(gè)厚度熔融，其中，結(jié)晶成長(zhǎng)以與所述支撐襯底的表面平行的方向從所述單晶半導(dǎo)體層的熔融區(qū)域端部向所述熔融區(qū)域中央產(chǎn)生，而引起再單晶化。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的S0I襯底的制造方法，還包括如下工序，即在所述單晶半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底的至少一個(gè)表面上形成所述絕緣層，以隔著所述絕緣層貼合所述單晶半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述脈沖激光的在所述單晶半導(dǎo)體層上的所述照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓具有矩形和20|iim以下的寬度。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述脈沖激光的在所述單晶半導(dǎo)體層上的所述照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓具有高斯?fàn)詈?00nm以下的寬度。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述單晶半導(dǎo)體層上的所述照射區(qū)域具有矩形。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述熔融的單晶半導(dǎo)體層的結(jié)晶成長(zhǎng)通過使用與所述熔融的單晶半導(dǎo)體層相鄰的所述單晶半導(dǎo)體層的非熔融區(qū)域作為晶核而產(chǎn)生。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SOI襯底的制造方法，其中，在加熱所述單晶半導(dǎo)體層的同時(shí)照射所述脈沖激光來使所述單晶半導(dǎo)體層再晶化。18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SOI襯底的制造方法，其中，作為對(duì)所述單晶半導(dǎo)體襯底添加所述離子的方法使用離子摻雜法。19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SOI襯底的制造方法，其中，所述支撐襯底為玻璃襯底。20.—種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括如下工序?qū)Π雽?dǎo)體襯底添加離子，以在所述半導(dǎo)體襯底中形成脆化層；隔著至少一個(gè)絕緣層貼合所述半導(dǎo)體襯底和支撐襯底；進(jìn)行在所述脆化層分離所述半導(dǎo)體襯底的熱處理，以在所述支撐襯底上形成半導(dǎo)體層；對(duì)所述半導(dǎo)體層照射脈沖激光使所述半導(dǎo)體層的照射區(qū)域的整個(gè)厚度熔融；以及使用所述半導(dǎo)體層形成半導(dǎo)體元件。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，還包括如下工序，即在所述半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底的至少一個(gè)表面上形成所述絕緣層，以隔著所述絕緣層貼合所述半導(dǎo)體襯底和所述支撐襯底。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，所述半導(dǎo)體襯底為單晶半導(dǎo)體襯底，并且所述半導(dǎo)體層通過所述脈沖激光的照射而被再晶化。23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，所述脈沖激光的在所述半導(dǎo)體層上的所述照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓具有矩形和20|nm以下的寬度。24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，所述脈沖激光的在所述半導(dǎo)體層上的所述照射區(qū)域的短軸方向上的激光輪廓具有高斯?fàn)詈?00|am以下的寬度。25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，所述半導(dǎo)體層上的所述照射區(qū)域具有矩形。26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，所述熔融的半導(dǎo)體層的結(jié)晶成長(zhǎng)通過使用與所述熔融的半導(dǎo)體層相鄰的所述半導(dǎo)體層的非熔融區(qū)域作為晶核而產(chǎn)生。27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，在加熱所述半導(dǎo)體層的同時(shí)照射所述脈沖激光來使所述半導(dǎo)體層再晶化。28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，作為對(duì)所述半導(dǎo)體襯底添加所述離子的方法使用離子摻雜法。29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中，所述支撐襯底為玻璃襯底。30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，還包括如下工序，即形成電連接到所述半導(dǎo)體元件的顯示元件。全文摘要本發(fā)明的目的在于提供一種SOI襯底的制造方法，該SOI襯底具有即使在使用玻璃襯底等耐熱溫度低的襯底時(shí)也可以滿足實(shí)用的要求的單晶半導(dǎo)體層。另外，本發(fā)明的目的還在于制造一種使用這種SOI襯底的可靠性高的半導(dǎo)體裝置。使用具有單晶半導(dǎo)體層的SOI襯底，所述單晶半導(dǎo)體層是從單晶半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)載到支撐襯底上并其整個(gè)區(qū)域經(jīng)過利用激光照射的熔融狀態(tài)而再單晶化了的層。由此，單晶半導(dǎo)體層的結(jié)晶缺陷減少而結(jié)晶性提高，并且平坦性也提高。文檔編號(hào)H01L21/70GK101425456SQ20081017474公開日2009年5月6日申請(qǐng)日期2008年10月27日優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日發(fā)明者下村明久,桃純平申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所