JPH02202022A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体層を化学的反応性周囲雰囲気内でレーザ
ービームまたは他の輻射エネルギーに曝露することによ
り材料を半導体層から化学的にエツチング除去する半導
体装置の製造方法に関するものである。特に、かかる方
法は、例えばこの方法で他の領域をエツチングすること
により形成した一つ以上の結晶質珪素領域に設けた活性
領域を有する装置を製造することにあるが、これのみに
限定されるものではない。

（従来の技術） 珪素および他の半導体材料を、特にハロゲン含有ガス周
囲雰囲気中でレーザー誘導化学エツチングすることは、
「ケミカル・プロセシング・ウィズ・レーザーズ」と題
する本のセクション８．２．第１７３〜１８４頁（１９
８６年スプリンゲルーベルラーグベルリン、ハイデルベ
ルグ、ニューヨーク、ロンドン、ザ・スプリンガー・シ
リーズ・イン・マテリアルス・サイアンス）に記載され
ている。一般に化学的エツチングには周囲の反応体の物
理的または化学的吸着、吸着された種とエツチングすべ
き材料の原子または分子との間の反応および生成物分子
の肌着が含まれる。レーザー放射または他の輻射エネル
ギーは周囲の分子、吸着質−表面複合体および／または
輻射エネルギーに曝露した材料の光熱および／または光
化学的励起によりこれ等のプロセスの任意のものまたは
すべてに影響を与える。ことができる。第１６３〜１６
８真の表８．１に珪素および他の半導体材料と一緒に用
いられた種々のレーザー誘導化学的エツチング装置が要
約されている。赤外波長の二酸化炭素およびＹＡＧレー
ザーおよび紫外線波長のエキシマ　レーザーが種々のエ
ツチング装置で使用されてきた。

かかるレーザー誘導化学的エツチング装置を使用して、
半導体材料（例えば珪素）を非半導体材料（例えば二酸
化珪素または窒化珪素）の存在下でまたはこの逆で選択
的にエツチングすることおよび層をレーザービームに局
部的に曝露することにより半導体層の領域を局部的にエ
ツチングすることは知られている。また紫外レーザービ
ームにより半導体材料中に電子−ホール対を光生成する
ことがエツチング速度を測定する際の重要な機構であり
、ハロゲンラジカルの表面反応速度を増して半導体材料
中の電子密度を増すことも注目されてきた。ｎ形材料を
ｐ形材料より速くエツチングすることができ、導電帯に
多くの電子を有する高度にドープした材料を低ドープ材
料より速くエツチングできるのはこの機構であるようで
ある。

また特開昭５９−１８６３２８号公報から半導体材料の
薄膜をＨＣＩガス周囲雰囲気中で、珪素フィルムの領域
の下にある二酸化珪素絶縁層においてＣＯ□レーザーか
ら赤外エネルギーを吸収することにより選択的にエツチ
ングすることも知られている。

（発明が解決しようとする課題） このレーザーエネルギーは、珪素フィルムまたはＨＣｆ
周囲雰囲気では重要な程度までは吸収されない。二酸化
珪素Ｎ（赤外エネルギーの吸収により加熱された）は、
多結晶である珪素フィルムの上層領域を加熱し、この上
層多結晶領域は、二酸化珪素層により被覆されていない
基板領域上の珪素フィルムの隣接（単結晶）領域に関し
て優先的にＨＣＩ周囲雰囲気でエツチングされる。然し
この方法の欠点は、絶縁層をレーザービームで強力に加
熱することが必要であることで、この理由はこの層が接
触している基板領域も加熱することである。この加熱は
基板および絶縁層の界面で半導体の特性を劣化し、例え
ば基板に既に形成されているあらゆる半導体装置の構造
を劣化する場合がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、曝露した半導体材料の領域の優先的エツチン
グを可能にして材料自体また部分的にはガス周囲雰囲気
における輻射エネルギーの吸収により所望のパターンを
与え、且つ絶縁層における輻射エネルギーの吸収により
すべての下層の絶縁層の強力な加熱を必要とすることな
く結晶質半導体材料の領域に対して自己整列するように
して非晶質材料をエツチングすることができる。

本発明において、半導体層が結晶質半導体材料の第１領
域に加えて結晶質の少い材料の第２領域を有し、両領域
を化学的に活性のガス周囲雰囲気中で輻射エネルギーに
曝露して第２領域を第１領域に対して優先的にエツチン
グして半導体装置を製造するに当り、第２領域がほぼ非
晶質材料から成り、輻射エネルギーが少くとも１つの紫
外波長から成り、紫外輻射エネルギーがガス周囲雰囲気
中で弱く吸収されて周囲雰囲気中で化学的活性基を生成
し、半導体層に強く吸収されて第１領域の結晶質材料よ
り第２領域の非晶質材料を一層強力に直接加熱し、これ
により化学的活性基を有する非晶質材料を化学的にエツ
チングすることを特徴とする半導体装置の製造方法を提
供する。

本発明は（任意の下にある絶縁層を加熱する必要なく且
つエツチングすべき領域だけに曝露を局所化する必要な
しに）半導体層の領域の局部的エツチングを選択的に達
成して非晶質形態のこの領域が輻射エネルギーを吸収し
てこれにより加熱されるように輻射エネルギーの波長を
紫外範囲であるように設定することにより、選択的に残
すことができることを本発明者が知見したことに基づく
。

この方法で半導体層を直接加熱することおよび輻射エネ
ルギーを用いて周囲雰囲気中で化学的活性基を生成する
ことにより、下層の基板領域の温度をエツチング処理中
二酸化珪素層を介して行うＣＯ２レーザー加熱に対する
より有意に低くすることができる。非晶質領域は、結晶
質材料と同様に輻射エネルギーに曝露した場合でも、結
晶質材料より一層強力に加熱される。この強力加熱は、
非晶質材料における紫外線の吸収が大であることにいく
ぶん起因すると考えられるが、非晶質材料の低熱伝導率
が主要な役割をはだすようである。

非晶質領域をエツチングするこの方法の結晶質領域のエ
ツチングにおいて常にすぐれている程度は、半導体材料
における電子−ホール対の光生成が結晶質領域を非晶質
領域より一層導電性にすることが予期される場合でも、
エツチングに際し極めて良好な選択性を与えることがで
きることが見出される。

半導体層は、製造する装置に左右されるが、半導体基板
の表面隣接部分であるか、または半導体材料、絶縁材料
または導電性材料或いはこれ等の組合せとすることがで
きる基板の表面上に堆積する半導体材料の層とすること
ができる。半導体層はその構造体において連続であるか
または不連続（例えば基板の表面に一工程に亘って堆積
される場合）であってもよい。結晶！領域は、非晶質材
料の局部的結晶化により形成されるかまたは非晶質領域
は結晶質材料の局部的損傷（例えばボンバードによる）
により形成することができる。部分的に結晶質であり、
部分的に非晶質である基板表面上に成長により層を形成
する場合、堆積条件は半導体材料が結晶質基板領域上に
結晶質形態で成長するか、他の基板上に堆積する材料が
非晶質形態で成長するように選択することができる。或
いはまた層の結晶ｆｅＭ域は堆積後アニール処理により
形成することができる。

非晶質材料の輻射エネルギーによる加熱を高めるために
、非晶質材料は、結晶質材料を、形成する基板表面より
少（とも広範囲に反射性および／または熱絶縁性である
基板領域上に形成するのがよい。このことは、薄層をエ
ツチングする場合に特に有利であり、加熱した非晶質材
料の下の熱絶縁領域がまた加熱に対し下層の基板部分を
保護する断熱層を提供する。従って、例えば加熱した非
晶質材料は、非晶質材料と反射性界面を形成する窒化珪
素から成り且つ良好な熱絶縁性を有する絶縁層上に存在
させることができる。このことは更に紫外輻射エネルギ
ーによる下層部分の基板の加熱を減する。

またこれ等の異なる基板領域は、堆積した層の異なる領
域に適切な結晶特性を有する。特に有利な装置において
は、結晶質基板上に基板の領域を曝露する開口を有する
絶縁層を形成し、半導体材料を堆積して絶縁層上および
開口における基板上に半導体層を形成する。この構造は
、半導体材料を絶縁層上でほぼ非晶質とし、開口におけ
る結晶質基板上で結晶質にすることを可能にする。この
配置で半導体層を、エツチング工程で絶縁層の表面から
その厚さ全体に亘り除去して絶縁層を曝露し、絶縁層の
開口に結晶性半導体物質を残すことができる。次いでこ
の得られた構造は、製造する装置に必要とされる構造に
よって左右される異なる方法で使用することができる。

高強度紫外線電球を、エツチング工程用の輻射エネルギ
ー源として使用することができる。然し、紫外輻射エネ
ルギーの平行で更に強力なビームを得るためにレーザー
（例えばエキシマ型の）を使用するのが特に有利である
。更にレーザーからの波長は、層の材料およびその周囲
雰囲気に関連して、ランプの場合よりも一層容易に選定
して輻射エネルギーの吸収を異なる材料に対して所望の
結果を達成するように制御することができる。このよう
にして、特定のガス周囲雰囲気で、エツチングするのに
使用する化学的反応性基を、適当なレーザー波長による
周囲の分子の励起および解離により形成することができ
る。

次に図面を参照して本発明を実施例により説明する。

図面は図式のもので、寸法通り記載してない。

特に断面の厚さ方向では、便宜上また明瞭にするため割
合を拡大または縮小して示しである。また−例に使用し
た記号は、他の例においても同様の部分または対応する
部分を示す。

第４図は、半導体層ｌを化学的反応性周囲雰囲気３にお
いて輻射エネルギー２を曝露することにより材料１ａを
半導体層１からエツチング除去する半導体装置の製造に
おける一工程を示す。本発明においては、半導体層１は
ほぼ非晶質材料１ａの少くとも一つの領域以外に結晶質
材料１ｂの少くとも一つの領域を用いて形成されており
、結晶質と非晶質の両材料の領域を、少くとも一つの紫
外波長からなる輻射エネルギー２に曝露する。紫外輻射
エネルギー２はガス周囲雰囲気中で弱く吸収されて周囲
雰囲気３中で化学的反応性基を生成し、半導体層１で強
く吸収されて結晶質材料より一層強力に非晶質材料を直
接加熱し；これにより非晶質材料１ａは結晶質材料１ｂ
に対して優先的に雰囲気３中で反応性基によって化学的
にエツチング除去される。

第４図に示す構造において層１は基板６上の絶縁層４お
よび５における窓の縁で不連続部を有する。非晶質材料
１ａは絶縁層４．５の表面上に存在し、結晶質材料１ｂ
は窓内の低位の基板表面に存在する。このようにしてエ
ツチングすることにより、非晶質材料１ａを絶縁層４．
５の表面から全体的に除去することができる。特定の形
態のこの構造の製造につき第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図の段階における半導体装置本体を、例えば単結晶
珪素基板６により形成することができる。

例えば二酸化珪素の連続層５は基板６の表面に既知方法
で（例えば化学蒸着法により）設けることができる。次
いで例えば窒化珪素の連続層４を、二酸化珪素層５の表
面に既知方法で堆積することができる。層４および５の
厚さは層４および５がはたす機能に従って選定する。層
４および５の一方または両方は、製造した装置に保持す
るかまたは第４図の段階後除去する。二酸化珪素Ｎ５は
基板表面の一部分を不活性化し保護するのに役立つ。

少くとも第４図の段階において、窒化珪素層４は層１に
より吸収されない紫外輻射エネルギー２のすべてを反射
するのに役立ち、かくして特にエツチング工程の終りに
向って下方の部分の珪素基板６の加熱を減する。また上
方の非晶質材料１ａが除去された場合に、窒化珪素４に
おける紫外線の若干の吸収がおこる。その厚さは、例え
ば約１００　ｎｍ（ナノメートル）とすることができる
。層４と５の全体の代表的厚さは、例えば５００ｎｎで
ある。

次いでホトレジスト層７を窒化珪素層４上に被覆し、選
択的に曝露して少くとも１個のエツチング剤窓７ｃを形
成し、この窓を介して窒化珪素層を既知方法で実質的に
エツチングする。窒化珪素層４における得られた窓４ｃ
を介して二酸化珪素層５をエツチングし、このエツチン
グを、二酸化珪素層５における得られた窓に、窒化珪素
層４における窓４ｃの縁部が突き出るまで続けるのがよ
い。

次いで、第２図に示す如く、窒化珪素層４の表面および
窓４ｃにおける基板表面を、既知方法で非晶質珪素で蒸
着により被覆して例えば１５０〜３００°Ｃの範囲の堆
積温度で層１を形成する。層１は、例えば５０〜２５０
　ｎｍの範囲の厚さを有するのがよい。

得られた層１は窒化珪素層４における窓４Ｃの縁部で窓
の突出しおよび厚さの薄い珪素層１によって不連続とな
っている０層１のすべての領域１ａおよび１ｂは、第２
図に示すように堆積した場合非晶質である。

次いで珪素層１を、例えば本体を６５０°Ｃで１５分間
加熱することによってアニールして窓４ｃにおける単結
晶珪素基板６と接触する非晶質材料の領域１ｂを結晶化
する。この状態で材料１ｂは単結晶とすることができる
。窒化珪素層４上の材料１ａは少くとも主として非晶質
のままである。然し、特に堆積およびアニールの温度を
高くしアニール時間を長くする場合には、全体的に非晶
質であり得ないことに注意すべきである。このようにし
て、約１０ｎｍまたはこれより小さい平均粒径を有する
小さい微結晶が非晶質材料中に埋置されて存在し得る。

本発明の目的のため、かかる埋置された微結晶は許容し
得る。この理由は材料１ａが結晶化した部分■ｂより有
意に低い熱伝導度を有し、結晶質材料１ｂより輻射エネ
ルギー２により著しく強力に加熱されるからである。

不連続層１を形成するのには若干の利点がある。

結晶化が本体全体を単に加熱することにより達成された
場合でも非晶質材料１ａと結晶化した材料１ｂとの間に
は明らかな差異がある。結晶化した部分１ｂと絶縁層４
および５の窓縁部との間の間隙が、また絶縁層４および
５による部分１ｂの結晶格子の歪むのを防止する。かか
る格子歪の防止はすべてではないが若干の種類の半導体
装置において重要である。

第３図は、第４図の構造体および本発明の他の装置の構
造体のエツチングに使用することができる一例の既知装
置を示す。エツチングは出口３１を有する反応室３０に
ポンプを連結し室３０内に部分真空を形成して実施する
。所望のエツチングガス組成物を入口３２を介して室３
０に供給する。装置本体６等を、加工領域内で動かし且
つ室の窓３４を介して紫外レーザービーム２に曝露する
ことができる作業テーブル３３上に取付ける。２１はレ
ーザーを示す。装置はまた顕微鏡２５または他の手段（
テレビジョン監視器に接続するこ七ができる）を備えて
作業テーブル３３上の本体６を観察する。レーザービー
ム２を石英プリズム２６を介して本体６等に向けること
ができ、プリズム２６は光路２８を作業領域から観察手
段２５までとすることができるようにレーザービームの
通路から外れて動かすことができる。プリズム２６はま
たビーム２の通路で可動性であってビーム２を本体６等
の特定の領域に向けることができる。ビーム２は本体６
等に垂直に入射してその加熱効果を最高にする。またレ
ーザービーム用光トラップ２７がこの装置に含まれる。

装置のこれ等のすべての構成部品は既知の形態のものと
することができる。本発明者はエマシマ型のレーザー２
１により紫外範囲の所望波長で操作する大きい領域に対
する極めて均一で且つ制御し得る露出が得られることを
見出した。レーザービーム２の通路を第３図に示す光学
装置により固定し、本体６等をテーブル３３上でＸおよ
びＹ方向に横に動かして所望の如く大領域をビームに曝
露する。マスク３５を室３０内の固定した位置に設けて
マスクの下を移動する本体６等の選定した領域を、他の
領域は遮蔽して曝露することができる。

ガス組成とレーザー波長の種々の組合せを使用して非晶
質半導体材料１ａをエツチング除去することができる。

非晶質珪素材料１ａに対して、例えば次の組合せを用い
ることができる。

１９３　ｎｍのＡｒＦレーザー波長の場合、ガスはＣＦ
　ｚ　Ｂ　ｒ　ｚ　、　　ＣＦ　ｚ　Ｃｌ　ｔまたは例
えばＮＦ、とすることができ； ２４８　ｎｏｒのＫｒＦレーザー波長の場合、ガスは例
えばＣＦｉＢｒｚとすることができる。

これ等の組合せは非晶質珪素材料１ａを結晶質珪素材料
１ｂより速くエツチングする際、良好な選択性を提供す
ることを見出した。例えば１０〜ｔｏｏ　Ｈｚの範囲の
パルスレートの場合例えば約１５０　ａ＋Ｊ・ｃ＋＋−
ｔ／パルスの全低い流束量ビームが使用された。エツチ
ングを行うレーザー波長は、レーザー光の弱いが有意な
吸収がガス中で行われる波長と−敗し、従ってレーザー
ビームの作用により、周囲のガス分子を励起し解離する
際ガスが化学的反応性基を生成すると考えられる。吸収
の度合はガス圧力に左右される。ガスの圧力を増すこと
は、周囲雰囲気３におけるビームの吸収を増し、従って
Ｍｌに入射するパルスエネルギー密度を減する。２〜２
０トル（約２６７〜２６６７　Ｐ　ａ）の範囲のガス圧
が使用されてきた。

５０　ｎｍの厚さを有する層１の場合、ＡｒＦ光２はガ
スがＣＦ　ｚ　Ｂ　ｒかまたはＣＦ、Ｃｆ□であるのに
拘らず非晶質珪素１ａの化学的エツチングを導く。然し
２００　ｎｍの厚さの層１では、ＣＦｚＢｒｇにおける
ＫｒＦ光だけは低パルスエネルギーでエツチングするこ
とを見出した。このことは、層が薄くなると一層大であ
る層１のビーム加熱が、ガス吸収が低い場合−層重要で
あることを示す。ＸｅＦ光（その３５２　ｎｍの波長で
は、これ等の２種のガスのいずれかによる有意な範囲ま
では吸収されることがない）の極端な場合では、ビーム
加熱により層ｌに大きい構造上の変化を生じ得るほど大
である高いパルス流速量（約３００　ｍＪ−ｃｍ−”／
パルス）でＣＦ、Ｂｒ、の存在下においてだけエツチン
グが行われることを見出した。レーザー波長およびガス
組成が、例えば有意な吸収を生ずる場合でも、それ以下
では非晶質物質１ａの有意なエツチングが行われない層
ｌに入射するパルス流速量のしきい値（例えばＫｒＦエ
キシマ　レーザー２１および２０００　Ｐ　ａの圧力下
ＣＦ、Ｂｒ周囲雰囲気で約１３０ｍＪ−ＣＩｌｌ−”／
パルス）が観察された。このことは、エツチングプロセ
スへのビーム加熱の重要性を更に示すものである。然し
本発明におけるこのビーム加熱は半導体材料ｌにおける
紫外ビーム２の吸収による半導体材料１ａの直接加熱で
あって、二酸化珪素層５と珪素基板６との界面で有意な
加熱が行われないことは注目すべきである。

エキシマ　レーザー２１は、各レーザーパルスが別々に
層ｌの露出表面へのエネルギー入射で単一シゴツトとし
て考えられるような遅いパルスレートで操作することが
できる。パルスレートを１０Ｈｚから４０Ｈｚに増すこ
とにより、エツチング速度が約４０％だけ増加すること
が見出される。このことは恐らく蓄積的加熱効果による
ものである。

単結晶珪素材料１ｂの熱伝導率は非晶質材料１ａの熱伝
導率より著しく大であり、例えば常温において約２倍で
、尚８００　Ｋでこれより大である。従って結晶質材料
１ｂへのパルスエネルギー人力は消散されるが、非晶質
材料１ａへのパルスエネルギー人力はその表面を強力に
加熱する。非晶質材料１ａの加熱は、下層の熱および電
気絶縁層４および５の存在によって更に増すが、単結晶
珪素基板６は単結晶材料１ｂで更に良好な熱伝導路を提
供する。更に絶縁層４および５に対して二酸化珪素上に
窒化珪素を使用する利点は、反射が層１ａ、４および４
と５の界面で行なわれ、窒化珪素が二酸化珪素より紫外
線をよく吸収することである。非晶質珪素材料１ａが窒
化珪素層４上に存在する場合には、この材料１ａが紫外
線２を強力に吸収して極めて僅かな紫外線しか層構造４
．５および下層の珪素基板６に達しない。然し、非晶質
材料１ａの大部分がエツチングされて紫外線２を吸収す
るのにほとんどまたは全く残存しない場合には、窒化珪
素４を含むことにより反射および若干の吸収が下層の珪
素基板６における紫外＆ｉ１２の過剰な吸収を防止する
。

二酸化珪素層５および珪素基板６の界面の有意な加熱は
ない。

計算すると、第４図に示す配置で１５Ｏｎ１Ｊ−ｃｒａ
−”／パルスのＫｒＦ紫外線２への曝露で非晶質材料１
ａでは約１０００°Ｃに近い表面温度、単結晶材料１ｂ
では２５０°Ｃ以下から３００°Ｃまでの表面温度にな
る。周囲雰囲気３における反応性基とこの加熱の結果と
して、非晶質半導体材料１ａは絶縁層４および５の窓内
の単結晶材料ｉｂより著しく速い速度で化学的にエツチ
ングされる。所定の条件下で、非晶質珪素１ａのエツチ
ング速度は約１０ｐｍ（ピコメートル）／パルスである
が、結晶質珪素１ｂのエツチング速度は約０．７９１１
　／パルスである。非晶質珪素材料の層１ａの５０　ｎ
ｍの厚さを１０Ｈｚのパルスレートで約８分で除去する
ことができるが、１００　Ｈｚのパルスレートでは１分
以下で除去される。この期間中１０％以下の厚さの単結
晶珪素材料層１ｂが除去される。窒化珪素の（曝露した
二酸化珪素の）認知されるエツチングはない。結晶質珪
素１ｂに対して非晶質珪素１ａをエツチングする選択性
は、パルスエネルギーが２５０　ｍＪ−ｃｓ＋−”へと
増加するにつれ僅かに減少し、１３０　ｍＪ−ｃ禦−２
（しきい値の丁度前）に近づくにつれ増加する。

光子解離機構は少くともＣＦｚＸｚ（ここでＸはＢｒま
たはＣｌ）の場合反応性基を生成することに応答し、次
の工程がエツチングに含まれる＝（ａ）光子のＣＦ　ｔ
　Ｘ　ｔによる吸収、次いで分子が解離してＸ原子の一
つを遊離しかくしてＣＦ、Ｘ基を生ずる。

（ｂ）高温非晶質珪素の近くで生ずるＣＦ、Ｘ基は、気
相で再結合が起る前に吸収される。

（Ｃ）吸収された基は熱的に解離し、ＳｉＦ、が形成さ
れ、これが次いで高温領域１ａから脱着する。

若干の半導体装置では両絶縁層４および５または二酸化
珪素層の少くとも一部分を窓の付近に保持するのが望ま
しい。然し第５図は絶縁層４および５の両者を、第４図
に示す段階の後で少（とも窓の付近からエツチングし、
金属電極層１１〜１３を設けて結晶質珪素領域１ｂへ、
および珪素基板６の層１５および１６へ別の接続を形成
する。領域１ｂは、例えば層１５がベース領域を形成し
、層１６がコレクタ領域を形成するトランジスタのエミ
ッタ領域とすることができる。層１５および１６の導電
型を決定するドーピングを第１図に示す段階前に実施す
る。

領域１ｂの導電型を決定するドーピングは珪素層１を堆
積す間に行うことができ、かつ／または１以上のかかる
ドーピングを第２図の段階で堆積後（例えば領域１ｂの
結晶化前または後のいずれかでドーピング剤、イオン　
インプランテーションにより）行うことができる。第５
図のトランジスタは、ｎ−ｐ−ｎまたはｐ−ｎ−ｐのバ
イポーラトランジスタ或いは例えばｎ形エミッタ、ベー
スおよびコレクタ領域１ｂ、　１５および１６夫々を、
ｎ影領域１ｂと１５の間並びにｎ影領域１５と１６の間
のｐ形ドーピング剤を有する空乏バリア層を一緒に有す
るホット　エレクトロン　トランジスタとすることがで
きる。領域１ｂは異なるドーピングの領域若しくは異な
るドーピング濃度の領域の積層を含む。

第６図は、他の半導体装置の配置を示し、この装置では
突き出した窓を有さす、第１図および第２図における如
く二重層を必要としない。この場合、堆積した珪素が絶
縁層４，５上および窓における単結晶基板６上に連続層
ｌを形成する。窓内の領域１ｂを、例えば堆積後構造体
をアニールすることにより結晶質にするが、絶縁Ｎ４，
５上の領域１ａは非晶質のままである。然る後、紫外レ
ーザー誘導化学的エツチングを、例えば第３図に示す装
置で且つ第４図と同様の方法で実施して非晶質材料１ａ
を絶縁層から除去する。結晶質領域１ｂを層４．５の窓
内に保持して装置の活性領域を形成する。この領域１ｂ
は、例えばトランジスタベース領域を供給し、この領域
は絶縁層４，５により横方向で包囲され、次いでエミッ
タ領域を局部的に設ける。

第７図は、本発明の方法により他の装置を製造する例を
示す。この場合、Ｎ１の結晶質領域の形成は基板の性質
により決定されない・従って・半導体層１を基板４１の
絶縁層４５上に堆積することができる。層４５上の層ｌ
の全体はその堆積の結果として非晶質である。層１の一
部分ｌｂは、良好に集束したレーザービーム２０を用い
既知方法で局部的にアニールすることにより結晶質とす
る。この場合アニールした部分１ｂは常態では全体的に
単結晶ではないが、通常大きい単結晶を有する多結晶で
ある。層１の残部１ａは非晶質のままである。ＣＯ□レ
ーザーの赤外ビーム２０をこの目的のために使用するこ
とができ、珪素Ｎ１の表面をこの局部的アニール処理中
例えば窒化珪素の封入層４２により保護することができ
る。封入層４２（存在する場合）を除去した後、層１を
紫外レーザー誘導化学的エツチング法で（例えば第３図
の装置で、第４図に示すものと同様の方法で）曝露して
非晶質材料１ａを除去し、結晶質材料１ｂを残す。

上述するところから、他の変形がこの技術の分野におけ
る通常の知識を有する者には明らかであると考える。即
ち例えば堆積およびエツチング工程を繰返して積層構造
を形成することができる。

他の変形例は、既にレーザー誘導プロセス　システムお
よび装置においてまた半導体装置の製造において知られ
ており、既に記載した特徴の代りにまたは特徴に加えて
使用することができる他の特徴を含む。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第４図および第５図は本発明の方法に
より半導体装置を製造する際の各段階における半導体装
置本体の部分断面図、 第３図は第４図に示すレーザー誘導化学エツチング工程
を行う一例装置の一部を断面で示す側面図、 第６図および第７図は本発明の異なる２つの方法で半導
体装置を製造する際の半導体本体の部分断面図である。 １・・・半導体層 ２・・・輻射エネルギー（またはレーザービーム）３・
・・化学的反応性周囲雰囲気 ４・・・絶縁層（または窒化珪素層） ５・・・絶縁層（または二酸化珪素層）６・・・基板　
　　　　　　　７・・・ホトレジスト層１１．１２．１
３・・・金属電極層 １５・・・ベース領域　　　　１６・・・コレクタ領域
２０・・・赤外ビーム　　　　２１・・・エキシマレー
ザ−２５・・・観察手段（または顕微鏡） ２６・・・石英プリズム ２８・・・光路 ３１・・・出口 ３３・・・作業テーブル ３５・・・マスク ４２・・・封入層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体層が結晶質半導体材料の第１領域に加えて結
   晶質の少い材料の第２領域を有し、両領域を化学的に活
   性のガス周囲雰囲気中で輻射エネルギーに曝露して第２
   領域を第１領域に対して優先的にエッチング除去して半
   導体装置を製造するに当り、第２領域がほぼ非晶質材料
   から成り、輻射エネルギーが少くとも１つの紫外波長か
   ら成り、紫外輻射エネルギーがガス周囲雰囲気中で弱く
   吸収されて周囲雰囲気中で化学的活性基を生成し、半導
   体層に強く吸収されて第１領域の結晶質材料より第２領
   域の非晶質材料を一層強力に直接加熱し、これにより化
   学的活性基を有する非晶質材料を化学的にエッチングす
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、結晶質基板上に基板の領域を曝露する開口を有する
   絶縁層を形成し、半導体材料を絶縁層上および開口にお
   ける基板上に堆積して半導体層を形成し、半導体材料が
   絶縁層上でほぼ非晶質であり、開口において結晶質基板
   上で結晶質であることを特徴とする請求項１記載の半導
   体装置の製造方法。 ３、絶縁層が紫外輻射エネルギーによる下層部分の基板
   の加熱を減する窒化珪素から成ることを特徴とする請求
   項１記載の半導体装置の製造方法。 ４、半導体層を、段階（ｂ）においてその厚さ全体に亘
   って絶縁層の表面から除去して絶縁層を曝露し、絶縁層
   の開口内に結晶質半導体材料を残すことを特徴とする請
   求項２または３記載の半導体装置の製造方法。 ５、開口内の半導体材料を、半導体層を堆積後アニール
   することにより、結晶質基板上で結晶質にすることを特
   徴とする請求項１〜４のいずれか一つの項に記載の半導
   体装置の製造方法。 ６、半導体材料が珪素から成り、反応性周囲雰囲気が紫
   外輻射エネルギーの作用により化学的活性基を生成する
   ＣＦ＿２Ｂｒ＿２を含むことを特徴とする請求項１〜５
   のいずれか一つの項に記載の半導体装置の製造方法。 ７、紫外輻射エネルギーがレーザービームの形態である
   ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の
   半導体装置の製造方法。 ８、レーザービームをエキシマレーザーにより発生させ
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。