DE69627226T2 - Herstellungsverfahren für eine Licht emittierende Halbleitervorrichtung - Google Patents

Herstellungsverfahren für eine Licht emittierende Halbleitervorrichtung Download PDF

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement, das als ein lichtemittierendes Bauelement verwendet werden kann, und auf ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Bauelements. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Halbleiter-Lichtemissionsbauelement und sein Herstellungsverfahren, wobei die Eingrenzungsstruktur und niederohmige Bereiche ohne weiteres gebildet werden, die Reproduzierbarkeit desselben hervorragend ist und der Ertrag desselben sehr hoch ist.
  • Wie in 1 gezeigt, ist ein bekannter Halbleiterlaser, der eine geschichtete Struktur aufweist, aus einem Substrat 70, einer n-Typ-Umhüllungsschicht 71, einer aktiven Schicht 72 und einer p-Typ-Umhüllungsschicht 73 gebildet. Eine obere Elektrode 74 und eine untere Elektrode 75 sind an den beiden Enden dieser geschichteten Struktur plaziert.
  • Wenn ein Strom von der oberen Elektrode 74 in die aktive Schicht 72 injiziert wird, entsteht eine Lichtresonanz in der aktiven Schicht 72 und Laserlicht 76 wird in einer vorgeschriebenen Richtung, z. B. in einer senkrechten Richtung für Vertikalhohlraumoberflächenemissionslaser, emittiert. Da ein Strom von der oberen Elektrode 74 an die aktive Schicht 72 geliefert wird, muß die p-Typ-Umhüllungsschicht 73 einen niedrigen spezifischen Widerstand (allgemein etwa 1 Ω · cm) aufweisen. Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 5–183189 offenbarte eine Technologie, die verwendet werden kann, um eine p-Typ-Umhüllungsschicht 73 mit niedrigem spezifischen Widerstand herzustellen.
  • In dem Halbleiterlaserbauelement, das die in 1 gezeigte Form aufweist, erstreckt sich die p-Typ-Umhüllungsschicht 73 über die gesamte Struktur und weist einen einheitlichen spezifischen Widerstand auf. Folglich entstehen die folgenden Probleme:
    • – ein Lichtemissionswirkungsgrad nimmt ab;
    • – ein Schwellenstrom zu Beginn einer Oszillation wird groß;
    • – das Bauelement wird leicht durch die Erzeugung von Wärme zerstört; und
    • – während eines Oszillationsbetriebs wird das Bauelement instabil.
  • Eine bekannte Lösung für die obigen Probleme besteht darin, ein herkömmliches stromeingegrenztes Halbleiterlaserbauelement zu verwenden, wie in den 2(A) bis 2(C) gezeigt ist. Das Laserbauelement in 2(A) weist eine planare Streifenstruktur auf, in der eine n-Typ-Kontaktschicht auf einer p-Typ-Umhüllungsschicht gebildet ist, und in der eine obere Elektrode gebildet ist, nachdem Zn, das in einer gestreiften Form verteilt ist, die p-Typ-Umhüllungsschicht durch die n-Typ-Kontaktschicht erreicht. Die Struktur wird als eine Eingrenzungstyp-Struktur bezeichnet, obwohl der in einem derartigen Bauelement verteilte Strom groß ist und der Grad an Eingrenzung schlecht ist.
  • Das Laserbauelement aus 2(B) weist eine protonenimplantierte Struktur auf. Bei diesem Bauelement ist eine p-Typ-Kontaktschicht auf einer p-Typ-Umhüllungsschicht gebildet. Die obere Elektrode ist in einem gestreiften Teil gebildet, der verbleibt, nachdem Protonen implantiert sind. Um diese Struktur herzustellen, ist es notwendig, die Menge einer Implantierung der Protonen zu steuern. Da dieses Verfahren eine schlechte Reproduzierbarkeit aufweist, ist es nicht einfach, den Prozeß zu verwenden, um Bauelemente mit einheitlicher Qualität herzustellen.
  • Das in 2(C) gezeigte Laserbauelement weist eine versenkte Heterostreifenstruktur auf und als solche ist dasselbe mit einer n-Typ-Umhüllungsschicht, einer aktiven Schicht, einer p-Typ-Umhüllungsschicht auf einem n-Typ-Substrat (InP), einer oberen Elektrode und einer unteren Elektrode geschichtet. Diese Struktur zeigt eine hervorragende Stromeingrenzung, da die p-Typ-Umhüllungsschicht eine Eingrenzungsstruktur aufweist. Beim Bilden der Eingrenzungsstruktur wird eine Herstellung jedoch komplex, da ein Ätzen und Neuaufwachsen wesentliche Schritte sind.
  • Für Laserbauelemente, wie z. B. diejenigen, die in den 2(A) bis 2(C) gezeigt sind, bei denen das Laserbauelement eine stromeingegrenzte Struktur aufweist, kann eine Verarbeitung üblicherweise nicht wiederholt werden, wenn ein Verarbeitungsfehler auftritt. Deshalb führen derartige Prozesse, wie sie verwendet werden, um diese Bauelemente zu erzeugen, zu schlechten Erträgen und einer begleitenden negativen Auswirkung auf Herstellungskosten.
  • Mit Ausnahme der Struktur aus 2(C) wird allgemein, wenn eine Struktur, die den Strom in dem Lichtemissionsbereich eingrenzt, in einem Laserbauelement gebildet ist, der Verbindungsbereich zwischen der Kontaktschicht und der Elektrodenschicht zwangsläufig schmal. Als ein Ergebnis wird der Kontaktwiderstandswert zwischen dem Halbleiter und dem Metall groß, eine Joulesche Wärme entsteht in dem Kontakt, während das Element arbeitet, und die Charakteristika des Elements verschlechtern sich.
  • Ein Ausheilungsverfahren, das aus einem Erwärmen durch ein Heizelement und eine Elektronenstrahlstrahlung zusätzlich zu einer Laserlichtstrahlung besteht, erzeugt Probleme, die auf ein lokales Erwärmen bezogen sind, wenn das Bauelement durch das Heizelement erwärmt wird. Folglich muß ein anderes Verfahren als ein lokales Erwärmen entwickelt werden, um die Stromeingrenzungsstruktur zu bilden. Für eine Elektronenstrahlstrahlung ist ein lokales Erwärmen möglich. Da der Elektronenstrahl sich jedoch hin- und herbewegt, dauert ein Ausheilen durch diese Technik eine wesentliche Zeit und reduziert deshalb eine Verfahrensproduktivität wesentlich.
  • Die JP-A-55166975 offenbart ein Halbleiterbauelement, in dem die spezifischen Widerstände unterschiedlicher Schichten durch Protonenimplantierung und Laserlichtbestrahlung verändert werden.
  • Die WO-A-85/02495 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, das den Schritt eines Ausheilens zweier Schichten mit hohem spezifischen Widerstand bei unterschiedlichen Temperaturen umfaßt.
  • Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements, insbesondere eines Lichtemissionshalbleiterbauelements, z. B. eines Halbleiterlaserbauelements oder eines Halbleiter-LED-Bauelements. Das Bauelement weist eine hervorragende Stromeingrenzung auf, ist leicht herzustellen, weist eine hervorragende Reproduzierbarkeit auf und weist einen verbesserten Ertrag auf und ermöglicht außerdem weite Freiheitsgrade beim Entwerfen der Eingrenzung.
  • Das hierin beschriebene Herstellungsverfahren offenbart einen Schritt, der das lichtemittierende Bauelement mit Laserlicht bei einer Wellenlänge bestrahlt, die in der Halbleiterschicht in einem Teil oder der gesamten Halbleiterschicht absorbiert wird, derart, daß der spezifische Widerstand der Halbleiterschicht durch ein Ausheilen, das durch das Laserlicht in der bestrahlten Zone erzeugt wird, verändert wird. Das exemplarische Ausführungsbeispiel der Erfindung liefert einen p-Typ-Halbleiter, obwohl der gleiche Laserausheilungsschritt für einen n-Typ-Halbleiter implementiert sein kann.
  • Bei der Erfindung wird ein derartiges Ausheilen durch ein Verwenden einer Laserlichtbestrahlung (im folgenden Laserausheilen genannt) erzielt, um den Widerstandswert in einem Teil oder dem gesamten Bereich der p-Typ-Halbleiterschicht zu senken oder zu erhöhen. Wenn ein Laserausheilen unter spezifischen Bedingungen, d. h. in einer Atmosphäre aus N2, in einem Teil oder dem gesamten Bereich der p-Typ-Halbleiterschicht durchgeführt wird, wobei der Aktivierungskoeffizient der Akzeptorverunreinigungen niedrig ist (d. h. für einen hohen Widerstandswert), kann der Bereich einen niedrigen Widerstandswert erzielen. Im Gegensatz dazu kann, wenn ein Laserausheilen unter spezifischen Bedingungen, d. h. in einer Atmosphäre aus NH3, in einem Teil oder dem gesamten Bereich der p-Typ-Halbleiterschicht durchgeführt wird, wobei der Aktivierungskoeffizient der Akzeptorverunreinigungen hoch ist (d. h. für einen niedrigen Widerstandswert), der Bereich einen hohen Widerstandswert erreichen.
  • Das Herstellungsverfahren trifft auf eine p-Typ-Halbleiterschicht zu, die durch ein Einkristallaufwachsverfahren gebildet ist, die einen spezifischen Widerstand aufweist, der durch das Ausheilen verändert wird. Gemäß diesem Verfahren wird ein Halbleiterbauelement hergestellt, in dem die Halbleiterschicht eine niederohmige Zone, in der der Aktivierungskoeffizient der Akzeptorverunreinigungen hoch ist, und eine hochohmige Zone, in der der Aktivierungskoeffizient der Akzeptorverunreinigungen niedrig ist, umfaßt.
  • Wenn das hierin beschriebene Herstellungsverfahren verwendet wird, kann ein lichtemittierendes Bauelement, d. h. Laserbauelement oder LED-Bauelement (einschließlich des Oberflächenemissionstyps), mit oder ohne Streifen hergestellt werden. Zusätzlich kann die Erfindung verwendet werden, um eine Vielzahl geschichteter Strukturen, wie z. B. Doppelheterostrukturen oder Einzelheterostrukturen, herzustellen. Wenn z. B. eine Doppelheterostruktur angenommen wird, sind die n-Typ-Umhüllungsschicht, die aktive Schicht und die p-Typ-Umhüllungsschicht in dieser oder der umgekehrten Reihenfolge geschichtet. Ein Laserausheilen kann in derartigen Strukturen verwendet werden, um eine niederohmige Region, in der der Aktivierungskoeffizient der Akzeptorverunreinigungen hoch ist, und eine hochohmige Region, in der der Aktivierungskoeffizient der Akzeptorve runreinigungen niedrig ist, in Teilen der p-Typ-Umhüllungsschicht erzeugen.
  • Ferner kann, wenn das hierin beschriebene Herstellungsverfahren verwendet wird, eine p-Typ-Halbleiterschicht ohne weiteres hergestellt werden, wobei die niederohmige Region eine Eingrenzung liefert. So kann eine niederohmige Eingrenzungstyp-Region durch ein Laserausheilen gebildet werden, um einem Teil der p-Typ-Halbleiterschicht entweder einen niedrigen oder einen hohen Widerstandswert zu geben.
  • In dem früheren Fall wird Laserlicht mit einer Wellenlänge, die in den hochohmigen p-Typ-Halbleiter absorbiert wird, durch eine Linse oder Maske konvergiert oder divergiert und abgestrahlt, um einen hochohmigen p-Typ-Halbleiter zu bilden. Dies bedeutet, daß ein Laserausheilen verwendet wird, um eine niederohmige Eingrenzungstyp-Region zu bilden.
  • In dem letzteren Fall ist ein Reflexionsspiegel in einem Teil der oberen Oberfläche oder oberen Region der niederohmigen p-Typ-Halbleiterschicht gebildet. Laserlicht wird mit einer Wellenlänge abgestrahlt, die in die p-Typ-Halbleiterschicht absorbiert wird. Anders ausgedrückt wird ein Laserausheilen verwendet, um eine Eingrenzungsregion zu bilden, die keinen hohen Widerstandswert aufweist (d. h. dies ist eine niederohmige Region).
  • Das hierin beschriebene Herstellungsverfahren verwendet die Differenz in dem optischen Absorptionsspektrum aufgrund von Komponenten des Materials mit Vorteil. Ein charakteristisches Laserlicht z. B., das eine spezifische Wellenlänge aufweist, wird in einem p-Typ-Halbleiter einer bestimmten Zusammensetzung absorbiert, wird jedoch nicht in einem p-Typ-Halbleiter anderer Zusammensetzungen absorbiert. So kann ein lichtemittierendes Bauelement, das eine geschichtete Struktur aufweist, die aus einer Halbleiterschicht, einschließlich eines Eingrenzungstyps, einer niederohmigen Region und einer Halbleiterschicht besteht, die einen niedrigen Widerstandswert über die gesamte Region aufweist, hergestellt werden.
  • Wenn ein Lichtemissionsbauelement hergestellt wird, das eine Doppelheterostruktur aufweist, sind die p-Typ-Umhüllungsschicht und die p-Typ-Kontaktschicht in der folgenden Reihenfolge geschichtet: n-Typ-Umhüllungsschicht, aktive Schicht und p-Typ-Umhüllungsschicht. Diese Schichten sind aus p-Typ-Halbleiterschichten gebildet, die spezifische Widerstände aufweisen, die durch ein Ausheilen gesenkt werden. Zusätzlich ist eine p-Typ-Kontaktschicht auf einer p-Typ-Umhüllungsschicht gebildet. Insbesondere sind Materialien so ausgewählt, daß ein verbotener Bandabstand der p-Typ-Kontaktschicht kleiner als ein verbotener Bandabstand der Umhüllungsschicht wird.
  • Laserlicht, das eine Wellenlänge aufweist, die in die p-Typ-Kontaktschicht und die p-Typ-Umhüllungsschicht absorbiert wird, wird von der Kontaktschichtseite der geschichteten Struktur abgestrahlt, um eine niederohmige Eingrenzungstyp-Region in der p-Typ-Umhüllungsschicht zu bilden. Laserlicht, das eine Wellenlänge aufweist, die in die p-Typ-Kontaktschicht absorbiert wird, dann jedoch durch die p-Typ-Umhüllungsschicht durchgelassen wird, wird von der Kontaktschichtseite der geschichteten Struktur abgestrahlt, um einen niedrigen Widerstandswert nur in der p-Typ-Kontaktschicht zu entwickeln. Diese Schritte können verwendet werden, um ein Lichtemissionsbauelement herzustellen, das eine geschichtete Struktur aufweist, die eine p-Typ-Umhüllungsschicht mit einem Eingrenzungstyp, eine niederohmige Region und eine p-Typ-Kontaktschicht, die über den gesamten Bereich einen niedrigen Widerstandswert aufweist, aufweist.
  • Ein Ausheilen kann durch ein Erwärmen eines Teils des oder des gesamten Halbleiterbauelements und ein Bestrahlen des Bauelements mit Laserlicht durchgeführt werden oder es kann durch ein Kühlen eines Teils des oder des gesamten Halbleiterbauelements und ein Bestrahlen des Bauelements mit Laserlicht durchgeführt werden. Durch ein Verwenden dieses zusätzlichen Erwärmens oder Kühlens wird ein Raumtemperaturgefälle in einem spezifischen Bereich des p-Typ-Halbleiters erhalten, derart, daß ein Ausheilen durchgeführt werden kann.
  • Es gibt zwei Verfahren, die zum Laserausheilen verwendet werden können, d. h. eine kontinuierliche Laserbestrahlung und eine gepulste Laserbestrahlung:
    • – Bei der kontinuierlichen Bestrahlung erlangt die Temperaturverteilung in der Probe einen stabilen Zustand. Die Temperatur erreicht ihr Maximum in dem Teil des Bauelements, der das Laserlicht absorbiert, und wird in dem Teil des Bauelements ohne Absorption weg von dem Absorptionsteil niedriger.
    • – Im Gegensatz dazu verändert sich bei der gepulsten Bestrahlung die Temperaturverteilung in der Probe mit der Zeit. Zu dem Zeitpunkt der gepulsten Bestrahlung nimmt die Temperatur in dem Absorptionsteil zu, es dauert jedoch eine relativ lange Zeit, bis die durch die Absorption erzeugte Wärme diffundiert. Deshalb nimmt die Temperatur um den Absorptionsteil nicht unmittelbar zu. Als ein Ergebnis kann ein extrem steiles Temperaturgefälle an der Grenze zwischen der Absorptionsregion und der Nichtabsorptionsregion auftreten. Folglich kann für eine gepulste Bestrahlung eine abruptere Veränderung des spezifischen Widerstands zwischen der Absorptionsregion und der Nichtabsorptionsregion erzeugt werden als bei einer kontinuierlichen Bestrahlung. Durch ein Einstellen der Stärke und Pulsbreite des Laserlichts kann eine Vielzahl von Gefällen des spezifischen Widerstands gebildet werden.
  • Es ist schwierig, Breiten, die schmaler als mehrere Mikrometer bis 10 Mikrometer sind, für die Widerstandsregionen in dem herkömmlichen Zn-Diffusionstypbauelement, das in 2(A) gezeigt ist, sowie dem herkömmlichen Protonenimplantationstypbauelement, das in 2(B) gezeigt ist, zu bilden. Im Gegensatz dazu ist, da hierin Laserlicht verwendet wird, durch ein Konvergieren des Lichts mit einer Linse ein Ausheilen in dem Bereich der Wellenlänge des Laserlichts (1 μm oder weniger) möglich. Folglich kann durch ein Einstellen des Strahlfokus ein Lichtemissionsbauelement, das eine niederohmige Region in einer Form aufweist (d. h. eine Eingrenzungsform, die ein extrem schmales Ende aufweist), die üblicherweise bei einer Herstellung unter Verwendung herkömmlicher Techniken schwierig zu erzeugen war, hergestellt werden. Zusätzlich können niederohmige Regionen in sehr schmalen Regionen (um die Wellenlänge des Laserlichts) sowie Eingrenzungsformen gebildet werden.
  • Eine Mehrzahl von Photolithographieverfahren wird benötigt, um ein herkömmliches versenktes Heterostreifen-Struktur-Bauelement, das in 2(C) gezeigt ist, herzustellen. Im Gegensatz dazu werden, wenn die Erfindung verwendet wird, um niederohmige Regionen während einer Herstellung zu bilden, Photolithographieprozesse überflüssig oder zahlenmäßig geringer und eine Herstellung wird so vereinfacht.
  • Zusätzlich können, selbst wenn Verarbeitungsfehler während des Herstellungsverfahrens auftreten, verschiedene Schritte eines derartigen Verfahrens wiederholt werden, da die Halbleiterschichten unter spezifischen Bedingungen wiederholt niederohmig oder hochohmig gemacht werden können, wobei so Bauelementerträge wesentlich verbessert werden.
  • 1 bis 2(C) stellt einen herkömmlichen Halbleiterlaser dar;
  • 2(A) stellen einen herkömmlichen stromeingegrenzten Halbleiterlaser dar;
  • 3(A) bis 3(E) stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, durch das ein Halbleiterbauelement (Lichtemissionsbauelement) hergestellt wird;
  • 4(A) und 4(B) stellen die Funktionsweise der Erfindung dar, wenn ein Hilfsheizelement und -kuhlelement verwendet wird;
  • 5 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, bei dem ein Halbleiterbauelement (Lichtemissionsbauelement), das ein isolierendes Substrat aufweist, hergestellt wird;
  • 6(A) bis 6(D) stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, durch das das Halbleiterbauelement (Lichtemissionsbauelement) hergestellt wird;
  • 7(A) und 7(B) stellen ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem ein Halbleiterbauelement (Lichtemissionsbauelement), das ein p-Typ-Substrat aufweist, hergestellt wird; und
  • 8(A) und 8(B) stellen eine Mikrolinse dar, die bei dem Her- stellungsverfahren der Erfindung verwendet wird.
  • Es folgt ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels eines Halbleiterlichtemissionsbauelements, das gemäß der Erfindung hergestellt ist, wobei das so hergestellte Bauelement ein Halbleiterlaser ist.
  • Eine Vielzahl von Halbleitermaterialien kann bei der Erfindung verwendet werden. Zur Bezugnahme listet Tabelle 1 spezifische Beispiele von Kombinationen von Verbindungen auf, die in der aktiven Schicht, der p-Typ-Umhüllungsschicht und der Kontaktschicht verwendet werden, wenn ein Doppelheterostruktur-Lichtemissionsbauelement hergestellt wird. Anstelle von N in Tabelle 1 können P oder As verwendet werden oder Verbindungen, die N, P und As mischen (z.
  • B. GaNP oder GaNAs), können verwendet werden. In Tabelle 1 sind Einträge über das Verunreinigungsdotiermittel weggelassen.
  • Tabelle 1
    Figure 00110001
  • Wie in 3(A) dargestellt ist, ist die n-Typ-Umhüllungsschicht 3 auf einer n-Typ-Pufferschicht 2 gebildet, die auf dem n-Typ-Substrat 1 liegt (bei diesem Ausführungsbeispiel SiC), und eine aktive Schicht 4 ist darauf gebildet. Eine p-Typ-Umhüllungsschicht 5 (p-Typ-AlGaN, mit Mg dotiert) wird dann auf der aktiven Schicht 4 gebildet.
  • Eine Kontaktschicht 6 für einen ohmschen Kontakt ist auf der p-Typ-Umhüllungsschicht 5 gebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird AlN verwendet, um die n-Typ-Pufferschicht zu bilden, und n-Typ-AlGaN, mit Si dotiert, wird verwendet, um die n-Typ-Umhüllungsschicht 3 zu bilden. Der verbotene Bandabstand der Kontaktschicht 6 muß kleiner als der verbotene Bandabstand einer p-Typ-Umhüllungsschicht 3 sein. Hier wird p-Typ-AlGaN verwendet, um die p-Typ-Umhüllungsschicht 5 zu bilden, und p-Typ-GaInN wird verwendet, um die Kontaktschicht 6 zu bilden.
  • Herkömmliche Techniken, wie z. B. eine Flüssigphasenepitaxie, eine Dampfphasenepitaxie (VPE), eine Metallorganikdampfphasenepitaxie (MOVPE) und eine Molekularstrahlepitaxie (MBE), können als die Kristallaufwachstechniken bei dem Herstellungsverfahren der Erfindung verwendet werden. Ein Kristallaufwachsverfahren, das eine MBE verwendet, wird bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel genommen. Nach einem Bilden der p-Typ-Umhüllungsschicht 5 zeigen die Umhüllungsschicht 5 und die Kontaktschicht 6 einen niedrigen Widerstandswert.
  • Wie in 3(B) gezeigt ist, wird ein Laserausheilen in einer Atmosphäre aus NH3 durchgeführt und die p-Typ-Umhüllungsschicht 5 und die Kontaktschicht 6 zeigen dann einen hohen Widerstandswert. Bei einem Laserausheilen wird Laserlicht, das eine Wellenlänge aufweist, die in eine p-Typ-Umhüllungsschicht 5 und eine Kontaktschicht 6 absorbiert wird, verwendet. Bei einem Ausführungsbeispiel, das nicht Teil dieser Erfindung ist, kann anstelle eines Laserausheilens auch eine andere Ausheilungstechnik verwendet werden, die Elektronenstrahlen verwendet. Es wird darauf verwiesen, daß der Schritt eines Ausheilens unter der Atmosphäre von NH3 weggelassen werden kann, wenn z. B. unter Verwendung eines MOCVD-Verfahrens hergestellt wird, da die Umhüllungsschicht 5 hochohmig wird, wenn die p-Typ-Umhüllungsschicht 5 gebildet wird.
  • Wie in 3(C) dargestellt ist, wird Laserlicht (bei diesem Ausführungsbeispiel ein Excimer-Laserlicht 8, das eine Wellenlänge von 248 nm aufweist) in einer N2-Atmosphäre in Pulsen, die eine Wellenlänge aufweisen, die in sowohl der p-Typ-Umhüllungsschicht 5 als auch der Kontaktschicht 6, die auf der p-Typ-Umhüllungsschicht 5 angeordnet ist, absorbiert wird (insbesondere von der Oberseite der Kontaktschicht 6), abgestrahlt. Da dieses Laserlicht 8 durch eine Stablinse 7 konvergiert wird, zeigt die bestrahlte Region 9 sowohl eine Eingrenzungsform als auch einen niedrigen Widerstandswert. Diese Entwicklung eines niedrigen Widerstandswerts ist vermutlich das Ergebnis des Entzugs von Wasserstoff in der bestrahlten Region 9 und der Aktivierung der Akzeptorverunreinigungen.
  • Wie in 3(C) gezeigt ist, betragen die bestrahlte Breite in der Grenze zwischen der p-Typ-Umhüllungsschicht 5 und der aktiven Schicht 4 und die in der Grenze zwischen der Kontaktschicht 6 und der p-Typ-Umhüllungsschicht 5 l μm bzw. 2 μm. Obwohl dies in 3(C) nicht klar gezeigt ist, bildet die Eingrenzungsform des Laserlichts 8, das durch die Stablinse 7 strahlt, eine Keilform. Deshalb nimmt die niederohmige Region die gleiche Form an. Bei der Erfindung kann die durch das Laserlicht erzeugte Eingrenzungsstruktur eine umgekehrte Kegelform aufweisen. Für derartige Zwecke kann ein Oberflächenemissionslaser, der in der gleichen Form wie die niederohmige Region gebildet ist, hergestellt werden.
  • Ein Problem, das einer Steuerung der Ausheilungstemperatur zugeordnet ist, besteht darin, daß, wenn die Ausheilungstemperatur zu niedrig ist, das Ausheilungsergebnis verschwindet, und, wenn dieselbe zu hoch ist, ein Ausheilen in Bereichen durchgeführt wird, in denen ein niedriger Widerstandswert als erwünscht durch eine Wärmeleitung bewirkt wird. Folglich ist eine annähernde Ausheilungstemperatur von etwa 500°C bis etwa 700°C geeignet, wobei etwa 600°C gegenwärtig jedoch als ideal betrachtet werden.
  • Wenn die erwünschte Ausheilungstemperatur nicht erzielt werden kann, wird ein Vorwärmen durch ein Hilfsheizelement 20 durchgeführt, wie in 3(C) gezeigt ist. Die Temperatur zum Vorheizen wird geeignet ansprechend auf die Dicke der p-Typ-Umhüllungsschicht 5 gesteuert. Wenn die Temperatur zu hoch ist, werden Regionen, die einen hohen Widerstandswert aufweisen sollten, wärme-ausgeheilt und werden niederohmig.
  • Wie in 3(D) gezeigt ist, strahlt ein Excimer-Laserlicht 8', das eine Wellenlänge von 351 nm aufweist, in Pulsen von der Oberseite der Kontaktschicht 6 in einer Atmosphäre aus N2. Das Laserlicht 8' wird in der Kontaktschicht 6 absorbiert und die bestrahlte Region 9' wird ausgeheilt. Ein Ausheilen durch das Laserlicht 8' aktiviert Akzeptorverunreinigungen in der Kontaktschicht 6. Da das 351 nm-Laserlicht 8' durch die p-Typ-Umhüllungsschicht 5 durchgelassen wird (d. h. nicht durch die p-Typ-Umhüllungsschicht 5 absorbiert wird), wird die p-Typ-Umhüllungsschicht 5 nicht ausgeheilt. Entsprechend wird die Stromeingrenzungsstruktur der p-Typ-Umhüllungsschicht unverändert gelassen und die Kontaktschicht kann einen niedrigen Widerstandswert aufweisen. Selbst in dieser Situation ist eine annähernde Ausheilungstemperatur von etwa 600°C bis etwa 700°C geeignet, wobei etwa 600°C gegenwärtig jedoch als ideal erachtet werden. Wie oben ist eine niederohmige Region in der Kontaktschicht 6 gebildet.
  • Wie in 3(E) gezeigt ist, ist die obere Elektrode 11 in Kontakt mit der niederohmigen Region gebildet, die in der Kontaktschicht 6 gebildet ist. Die untere Elektrode 12 ist an der Unterseite des Substrats 1 gebildet, wie in 3(E) gezeigt ist. Durch ein Hinzufügen einiger Modifizierungen zu den in den 3(A) bis 3(E) gezeigten Verfahren kann ein Vertikalhohlraumoberflächenemissionslaser hergestellt werden. Wie für Fachleute auf dem Gebiet ohne weiteres verständlich ist, wird eine Öffnung in der oberen Elektrode 11 in diesem Fall geöffnet. Reflexionsspiegel sind in der Öffnung in der oberen Elektrode 11 zwischen dem Substrate 1 und der n-Typ-Umhüllungsschicht 3 gebildet.
  • Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Vorerwärmen durch ein Hilfsheizelement 20 durchgeführt, ein Vorheizen kann jedoch unter einigen Bedingungen weggelassen werden, z. B. wenn die erwünschte Ausheilungstemperatur durch eine Bestrahlung mit Laserlicht 5 erhalten werden kann.
  • Ein Kühler kann anstelle des Hilfsheizelements 20 vorgesehen sein. Der Kühler kann das Temperaturgefälle in der Grenze zwischen der mit Laserlicht bestrahlten Region und der nicht bestrahlten Region in der p-Typ-Umhüllungsschicht 5 erhöhen. So wird der Raumübergang eines spezifischen Widerstands von der niederohmigen Region zu der hochohmigen Region sehr steil.
  • Die 4(A) und 4(B) stellen die Konturen (d. h. Linien eines gleichen spezifischen Widerstandes) dar, die Raumveränderungen des Widerstandswerts von der niederohmigen Region zu der hochohmigen Region verfolgen. 4(A) zeigt den Fall unter Verwendung des Hilfsheizelementes 20. 4(B) zeigt den Fall unter Verwendung des Kühlers 21. In 4(A) beträgt die Temperatur des Hilfsheizelementes etwa 300°C. In 4(B) beträgt die Kühltemperatur in etwa –100°C. Die jeweilige Ausheilungstemperatur beträgt etwa 700°C. Das Lichtemissionsbauelement ist durch 01 angezeigt. Das Raumtemperaturgefälle entlang der Peripherie der Region, die laser-ausgeheilt wird, kann durch das Hilfsheizelement oder den -kühler gesteuert werden.
  • 5 zeigt ein Lichtemissionsbauelement, in dem ein Isolator als das Substrat verwendet wird. In dem Bauelement in der gleichen Figur sind eine n-Typ-Pufferschicht 31, eine n-Typ-Umhüllungsschicht 32, eine aktive Schicht 33, eine p-Typ-Umhüllungsschicht 34 und eine p-Typ-Kontaktschicht 35 auf einem isolierenden Substrat 30 geschichtet und gebildet. Nach einem Bilden der Stromeingrenzungsstruktur unter Verwendung eines Laserausheilens wird die obere Elektrode 36 gebildet. Dann wird der Vorsprung 32' in der Region oberhalb der Mitte der n-Typ-Umhüllungsschicht 32 durch ein Ätzen zur Entfernung der Form gebildet, derart, daß nur die benachbarte Eingrenzungsregion zurückbleibt.
  • Die untere Elektrode 37 ist auf dem Teil der n-Typ-Umhüllungsschicht 32 gebildet, der kein Teil des Vorsprungs ist. Bei dem in 5 gezeigten Laseremissionsbauelement sind, ähnlich wie bei dem in 3 gezeigten Lichtemissionsbauelement, die niederohmige Zone 38 der p-Typ-Umhüllungsschicht 34 und die niederohmige Zone 39 der p-Typ-Kontaktschicht 35 Eingrenzungsstrukturen. Da das Verfahren zum Bilden der Eingrenzungsstruktur dem für das Bauelement der 3 oder 4 ähnelt, ist dasselbe hier weggelassen.
  • Die 6(A) bis 6(D) stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Wie in 6(A) gezeigt ist, sind das Substrat 40 (n-Typ-SiC), eine Pufferschicht 41 (n-Typ-AlN), eine n-Typ-Umhüllungsschicht 42 (n-Typ-AlGaN, mit Si dotiert), eine aktive Schicht 43 (nichtdotiertes GaInN), eine p-Typ-Umhüllungsschicht 44 (p-Typ-AlGaN, mit Mg dotiert) und eine Kontaktschicht 45 (p-Typ-GaInN) zum Erhalten eines ohmschen Kontaktes gebildet. Dies ist das gleiche wie für die Struktur aus 3(A).
  • Ein Reflexionsspiegel 46 ist auf der Kontaktschicht 45 gebildet. Bei dem obigen Verfahren wird eine MBE wie bei dem Ausführungsbeispiel aus 3 verwendet. Wenn eine MBE verwendet wird, werden die Akzeptorverunreinigungen unmittelbar nach einem Bilden der p-Typ-Umhüllungsschicht 44 aktiviert und die p-Typ-Umhüllungsschicht 44 wird niederohmig. Wenn das Lichtemissionsbauelement durch eine MOCVD hergestellt wird, sind die Akzeptorverunreinigungen in der Umhüllungsschicht 44 inaktiv, wenn die p-Typ-Umhüllungsschicht 44 gebildet wird. Dies bedeutet, daß die Umhüllungsschicht 44 hochohmig wird. Folglich muß der niedrige Widerstandswert durch ein Durchführen einer geeigneten Prozedur hinsichtlich der p-Typ-Umhüllungsschicht 44 in einer N2-Atmosphäre erzeugt werden, wie z. B. ein Wärmeausheilen oder Bestrahlen durch ein Excimer-Laserlicht, das eine Wellenlänge von 248 nm aufweist.
  • Wie in 6(B) gezeigt ist, strahlt ein Excimer-Laserlicht 47, das eine 248-nm-Wellenlänge aufweist, in Pulsen auf die p-Typ-Umhüllungsschicht 44 (insbesondere von der Oberseite der Kontaktschicht 45) in einer Atmosphäre aus NH3. Das Laserlicht 47 bestrahlt einen Abschnitt ausschließlich des Teils direkt unterhalb des Reflexionsspiegels 46 in der Kontaktschicht 45 und der p-Typ-Umhüllungsschicht 44. Die Akzeptorverunreinigungen in der bestrahlten Region 48 werden nicht aktiviert. Der Teil 48 ausschließlich des Teils 48' direkt unterhalb des Reflexionsspiegels 46 in der Kontaktschicht 45 und der p-Typ-Umhüllungsschicht 44 wird hochohmig. Der Teil 48' direkt unterhalb des Reflexionsspiegels 46 verbleibt bei einem niedrigen Widerstandswert und wird eine Eingrenzungsstruktur.
  • Wie in 6(C) gezeigt ist, strahlt ein Excimer-Laserlicht 47', das eine 351-nm-Wellenlänge aufweist, in Pulsen von der Oberseite der Kontaktschicht 45 in einer Atmosphäre aus N2. Das Laserlicht 47' wird in der Kontaktschicht 45 absorbiert. In diesem Fall wird das 351-nm-Laserlicht 47' wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel durch die p-Typ-Umhüllungsschicht 44 durchgelassen. Dies bedeutet, daß dasselbe nicht durch die p-Typ-Umhüllungsschicht 44 absorbiert wird. So wird die p-Typ-Umhüllungsschicht 44 nicht ausgeheilt. Die p-Typ-Umhüllungsschicht 44 behält die Eingrenzungsstruktur und die Kontaktschicht 45 wird niederohmig.
  • Wie in 6(D) gezeigt ist, wird der Reflexionsspiegel 46 durch Ätzen entfernt und die obere Elektrode 49 wird in Kontakt mit der niederohmigen Region gebildet, die auf der Kontaktschicht 45 gebildet ist. Die untere Elektrode 49' wird an der Unterseite des Substrats 40 gebildet. Als ein Ergebnis wird ein Laserbauelement gebildet, in dem die niederohmige Region eine Eingrenzungstypstruktur ist.
  • Wenn der Reflexionsspiegel 46 nicht entfernt wird, kann ein Vertikalhohlraumoberflächenemissionslaser, der den Reflexionsspiegel in einem Teil des Elements verwendet, hergestellt werden. In diesem Fall muß der Reflexionsspiegel zuvor zwischen der Pufferschicht 41 und der n-Typ-Umhüllungsschicht 42 gebildet werden.
  • Wie in den 6(A) bis 6(D) gezeigt ist, wird ein n-Typ-Substrat verwendet, um ein Lichtemissionsbauelement zu bilden, wobei auch ein p-Typ-Substrat verwendet werden kann, wie in den 7(A) und 7(B) dargestellt ist. In 7(A) sind eine p-Typ-Pufferschicht 51, eine p-Typ-Umhüllungsschicht 52, eine aktive Schicht 53, eine n-Typ-Umhüllungsschicht 54 und eine n-Typ-Kontaktschicht 55 auf einem p-Typ-Substrat 50 gebildet. Die untere Elektrode 58 ist an der Unterseite der geschichteten Struktur gebildet und ein Reflexionsspiegel 56 ist an der Oberseite gebildet. Wie in 7(A) gezeigt ist, wird durch ein Strahlen von Laserlicht 59, das eine Wellenlänge aufweist, die durch die p-Typ-Umhüllungsschicht 52 absorbiert wird, von der Oberseite des Reflexionsspiegels 56 eine hochohmige Region gebildet, wie durch die Schraffur in 7(A) angezeigt ist. Durch ein Entfernen des Reflexionsspiegels 56 und ein Hinzufügen der Schicht der oberen Elektrode 57 wird das Lichtemissionsbauelement aus 7(B) hergestellt.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde aus Annehmlichkeit ein Beispiel zum Herstellen eines Laserbauelements auf dem Substrat beschrieben. Ein Mikrolinsenarray kann jedoch verwendet werden und eine Mehrzahl von Laserbauelementen kann auf dem Substrat hergestellt werden. 8(A) zeigt ein Beispiel eines Mikrolinsenarrays. Wenn das Mikrolinsenarray 61 in der Figur verwendet wird, kann eine Mehrzahl nichtgestreifter (d. h. Oberflächenemissions-) Laserbauelemente zu einer Zeit hergestellt werden.
  • Ein Herstellungsverfahren für Laserbauelemente, die ein Streifenstablinsenarray aufweisen, ist in 8(B) gezeigt. Bei den obigen Ausführungsbeispielen wurden Laserbauelemente beschrieben, wobei jedoch das Herstellungsverfahren auch verwendet werden kann, um LED-Bauelemente herzustellen.
  • Wie oben erläutert ist, wird ein Halbleiterbauelement gebildet, das Halbleiterschichten enthält, in denen die spezifischen Schichtwiderstände durch ein Ausheilen verändert werden. Ein derartiges Bauelement umfaßt Halbleiter schichten, die aus einem niederohmigen Bereich, in dem die Akzeptorverunreinigungen einen hohen Aktivierungskoeffizienten aufweisen, und einem niederohmigen Bereich, in dem die Akzeptorverunreinigungen einen niedrigen Aktivierungskoeffizienten aufweisen, zusammengesetzt sind. Eine Steuerung der Aktivierungskoeffizienten wird durch eine Bestrahlung des Bauelementes mit Laserlicht bewirkt.
  • Das Halbleiterbauelement kann gebildet sein, um p-Typ-Halbleiterschichten aufzuweisen, in denen die spezifischen Schichtwiderstände durch ein Ausheilen von Bauelementmerkmalen verändert werden. Die Herstellung eines derartigen Bauelements beinhaltet ein Bilden von p-Typ-Halbleiterschichten aus einer niederohmigen Region, in der der Aktivierungskoeffizient von Akzeptorverunreinigungen hoch ist, und einer hochohmigen Region, in der der Aktivierungskoeffizient von Akzeptorverunreinigungen niedrig ist. Die Aktivierungskoeffizienten werden durch eine Bestrahlung des Bauelements mit Laserlicht gesteuert.
  • Das Halbleiterbauelement kann durch ein Bilden einer Doppelheterostruktur als ein Lichtemissionsbauelement verwendet werden, die eine n-Typ-Umhüllungsschicht, eine aktive Schicht und entweder eine p-Typ-Umhüllungsschicht oder eine andere Heterostruktur aufweist.
  • Bei dem Halbleiterbauelement kann die p-Typ-Umhüllungsschicht eine p-Typ-Halbleiterschicht sein, die aus einer niederohmigen Region, wobei der Aktivierungskoeffizient von Akzeptorverunreinigungen hoch ist, sowie einer hochohmigen Region, in der der Aktivierungskoeffizient dieser Verunreinigungen niedrig ist, gebildet ist.
  • Das Halbleiterbauelement kann derart gebildet werden, daß eine Kontaktschicht bereitgestellt wird, die ohmisch wird und in Kontakt mit einer spezifizierten Elektrode auf der gegenüberliegenden Seite der Aktivschichtseite der p-Typ-Umhüllungsschicht steht.
  • Das Halbleiterbauelement kann auch eine niederohmige Region umfassen, die eine Eingrenzungsstruktur bildet, die durch die hochohmige Region umgeben ist. Das Halbleiterbauelement kann eine Kontaktschicht aufweisen, die eine p-Typ-Halbleiterschicht ist, wobei ein verbotener Bandabstand kleiner als der der Umhüllungsschicht ist. Eine derartige Kontaktschicht weist einen spezifischen Widerstand auf, der durch ein Ausheilen verändert wird. Die Kontaktschicht wird aus einer niederohmigen Region, in der der Aktivierungskoeffizient von Akzeptorverunreinigungen hoch ist, gebildet und die Akzeptorverunreinigungen werden in der niederohmigen Region durch eine Bestrahlung mit Laserlicht aktiviert.
  • Zusätzlich kann das Herstellungsverfahren hierin einen Schritt zur Abstrahlung von Laserlicht, das eine Wellenlänge aufweist, die in der Halbleiterschicht in einem Teil der oder der gesamten Region der Halbleiterschicht absorbiert wird, umfassen, um dadurch den spezifischen Widerstand der bestrahlten Region durch ein Ausheilen, das daraus resultiert, zu verändern. Insbesondere kann das Herstellungsverfahren einen Schritt umfassen, der Laserlicht, das eine Wellenlänge aufweist, die in der p-Typ-Halbleiterschicht in einem Teil oder der gesamten Region der p-Typ-Halbleiterschicht absorbiert wird, abstrahlt, wobei der spezifische Widerstand durch ein Ausheilen verändert wird, wodurch die spezifischen Widerstände des bestrahlten Bereichs verändert werden.
  • Das Herstellungsverfahren kann verwendet werden, um ein Lichtemissionsbauelement herzustellen, das eine p-Typ-Umhüllungsschicht aufweist, die eine Doppelheterostruktur einer n-Typ-Umhüllungsschicht, einer aktiven Schicht und entweder einer p-Typ-Umhüllungsschicht oder einer anderen Heterostruktur aufweist, die aus einer p-Typ-Halbleiterschicht gebildet ist, wobei der spezifische Widerstand durch ein Ausheilen verändert wird. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung kann einen Schritt umfassen, der den spezifischen Widerstand der bestrahlten Region durch ein Abstrahlen von Laserlicht auf einen Teil oder die gesamte Region der p-Typ-Halbleiterschicht verändert.
  • Das Herstellungsverfahren kann auch einen Schritt umfassen, um Laserlicht, das eine Wellenlänge aufweist, die in einem Teil der oder der gesamten p-Typ-Halbleiterschicht absorbiert wird, zu bestrahlen, was den spezifischen Widerstand der bestrahlten Region verändert und die niederohmige Region in der p-Typ-Halbleiterschicht zu einer Eingrenzungsstruktur macht.
  • Das Herstellungsverfahren kann auch einen Schritt umfassen, um Laserlicht abzustrahlen, das eine Wellenlänge aufweist, die in einem Teil der oder der gesamten p-Typ-Halbleiterschicht absorbiert wird, und das den spezifischen Widerstand der bestrahlten Region verändert, derart, daß das Laserlicht abgestrahlt und durch eine Linse konvergiert wird, um zu bewirken, daß die bestrahlte Region niederohmig wird.
  • Das Herstellungsverfahren kann außerdem einen Schritt umfassen, um Laserlicht abzustrahlen, das eine Wellenlänge aufweist, die in einem Teil der oder der gesamten p-Typ-Halbleiterschicht absorbiert wird, und das den spezifischen Widerstand der bestrahlten Region verändert. Ein derartiger Schritt bildet außerdem einen Reflexionsspiegel in einem Teil der Region, die durch das Laserlicht bestrahlt werden soll, blockiert das Laserlicht in diesem Teil und senkt den Widerstandswert in der durch das Laserlicht bestrahlten Region.
  • Wenn das Herstellungsverfahren verwendet wird, wobei das Halbleiterbauelement ein Lichtemissionsbauelement ist, umfaßt das Verfahren die Schritte eines Bildens einer p-Typ-Umhüllungsschicht und einer p-Typ-Kontaktschicht aus einer Struktur, die aus einer Doppelheterostruktur aus, in dieser Reihenfolge, einer n-Typ-Umhüllungsschicht, einer aktiven Schicht, einer p-Typ-Umhüllungsschicht und einer p-Typ-Kontaktschicht besteht, die auf die p-Typ-Umhüllungsschicht geschichtet ist, wobei der spezifische Widerstand der Doppelheterostruktur durch ein Ausheilen gesenkt wird. Ein derartiges Verfahren umfaßt einen Schritt, der Laserlicht, das eine Wellenlänge aufweist, die in der p-Typ-Kontaktschicht und der p-Typ-Umhüllungsschicht absorbiert wird, durch die Kontaktschicht der geschichteten Struktur abstrahlt, sowie einen Schritt, bei dem die Kontaktschicht der Struktur mit Laserlicht bestrahlt wird, das eine Wellenlänge aufweist, die in der p-Typ-Kontaktschicht absorbiert wird, jedoch durch die p-Typ-Umhüllungsschicht durchgelassen wird.
  • Das Herstellungsverfahren kann außerdem ein Erwärmen eines Teils des oder des gesamten Halbleiterbauelements, ein Abstrahlen von Laserlicht und ein Ausheilen; ein Kühlen eines Teils des oder des gesamten Halbleiterbauelements, ein Abstrahlen von Laserlicht und ein Ausheilen; und/oder ein Abstrahlen von Laserlicht in Pulsen und ein Ausheilen beinhalten.
  • So liefert die Erfindung ein Halbleiterlichtemissionsbauelement, in dem die Stromeingrenzung verglichen mit einem Lichtemissionsbauelement, das durch eine herkömmliche Zn-Dotierung hergestellt wird, überlegen ist. Die Erfindung liefert ein Verfahren, das ein Bauelement erzeugt, das eine hohe Präzision und viele Freiheitsgrade in der Eingrenzungsstruktur aufweist, und das eine niederohmige Eingrenzungstyp-Region erzeugen kann.
  • Zusätzlich wird das Herstellungsverfahren in jedem Schritt verglichen mit Lichtemissionsbauelementen, die durch ein herkömmliches Ätzen hergestellt werden, vereinfacht. Da eine Aktivierung der Akzeptorverunreinigungen durch ein Laserausheilen durchgeführt werden kann, ist ein Steuern des Ausheilungsprozesses einfach. Folglich ist, wenn die Erfindung hierin mit der Technologie verglichen wird, die gegenwärtig verwendet wird, um eine Einschränkung einer niederohmigen Region zu erzeugen, z. B. Ätzen und Zn-Dotieren, die Bildung einer niederohmigen Eingrenzungstyp-Region relativ einfach.
  • Selbst wenn es einen bestimmten Verarbeitungsfehler in dem Prozeß zur Beibehaltung einer Leitfähigkeit in der Halbleiterschicht gibt, kann das Verfahren durch ein Aktivieren oder Deaktivieren der Akzeptorverunreinigungen erneut durchgeführt werden. Deshalb wird ein Bauelementertrag wesentlich erhöht.

Claims (8)

  1. Ein Verfahren zum Verändern eines spezifischen Widerstandes einer dreidimensionalen Region in einem Abschnitt eines Halbleiterbauelements, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Halbleiterbauelements; Bereitstellen eines Laserlichtstrahls, der geformt ist, um sich einer erwünschten Form der dreidimensionalen Region anzunähern, und eine Wellenlänge aufweist, die durch den Abschnitt des Halbleiterbauelements absorbiert wird, in dem die dreidimensionale Region gebildet werden soll; Bereitstellen einer Atmosphäre aus Stickstoff oder Ammoniak; und Bestrahlen des Halbleiterbauelements mit dem Laserlichtstrahl in der Atmosphäre, wobei eine Absorption des Laserlichtstrahls durch den Abschnitt des Halbleiterbauelements lokal das Halbleiterbauelement ausheilt und den spezifischen Widerstand der dreidimensionalen Region senkt, wenn die Atmosphäre aus Stickstoff ist und der Aktivierungskoeffizient der Akzeptorverunreinigungen niedrig ist, und den spezifischen Widerstand der dreidimensionalen Region erhöht, wenn die Atmosphäre aus Ammoniak ist und der Aktivierungskoeffiziept der Akzeptorverunreinigungen hoch ist.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem: bei dem Bereitstellen eines Halbleiterbauelements das Halbleiterbauelement eine Schicht umfaßt, wobei die Schicht die Region bildet, in der die dreidimensionale Region gebildet werden soll; bei dem Bereitstellen des Laserlichtstrahls der Laserlichtstrahl geformt ist, um sich der erwünschten Form einer dreidimensionalen Region in zumindest zwei Dimensionen anzunähern; und bei dem Bestrahlen des Halbleiterbauelements mit dem Laserlichtstrahl eine Absorption des Laserlichtstrahls durch die Schicht lokal die Schicht des Halbleiterbauelements ausheilt und den spezifischen Widerstand der Schicht verändert, wobei die Form der dreidimensionalen Region kollektiv durch die Form des Laserlichtstrahls und die Schicht definiert ist.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, das zusätzlich zumindest entweder ein Erwärmen oder ein Kühlen des Halbleiterbauelements aufweist, um die Form und ein spezifisches Widerstandsprofil der dreidimensionalen Region weiter zu definieren.
  4. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Bereitstellen eines Laserlichtstrahls folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen eines Laserlichtstrahls, der eine erste Strahlform aufweist; Bilden eines Spiegels auf einer Oberfläche des Halbleiterbauelements; und Beleuchten der Oberfläche, auf der der Spiegel gebildet ist, mit dem Laserlichtstrahl mit der ersten Strahlform, wobei die erste Strahlform und der Spiegel kollektiv den Laserlichtstrahl bilden, der geformt ist, um sich der Form der dreidimensionalen Region anzunähern.
  5. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Bereitstellen eines Laserlichtstrahls folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen eines Laserlichtstrahls, der eine erste Strahlform aufweist; Bilden einer Linse auf einer Oberfläche des Halbleiterbauelements; und Beleuchten der Oberfläche, auf der die Linse gebildet ist, mit dem Laserlichtstrahl mit der ersten Strahlform, wobei die erste Strahlform und die Linse kollektiv den Laserlichtstrahl bilden, der geformt ist, um sich der erwünschten Form anzunähern.
  6. Das Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem: das Halbleiterbauelement ein Halbleiterbauelement in einem Array von Halbleiterbauelementen ist, die auf einem einzelnen Wafer hergestellt sind; das Verfahren zum Verändern des spezifischen Widerstands einer dreidimensionalen Region jedes der Halbleiterbauelemente in dem Array dient; und das Bilden einer Linse auf einer Oberfläche des Halbleiterbauelements eine Linse auf der Oberfläche jedes der Halbleiterbauelemente in dem Array bildet.
  7. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem: die Form der dreidimensionalen Region konisch ist; und das Bereitstellen eines Laserlichtstrahls folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen eines Laserlichtstrahls, der eine im wesentlichen parallele Strahlform aufweist, Bereitstellen einer Linse, und Fokussieren der im wesentlichen parallelen Strahlform unter Verwendung der Linse, um den Laserlichtstrahl zu bilden, der geformt ist, um sich der Form der dreidimensionalen Region anzunähern.
  8. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem: bei dem Bereitstellen des Halbleiterbauelements ein Halbleiterbauelement bereitgestellt wird, das eine erste Schicht und eine zweite Schicht umfaßt, wobei die erste und die zweite Schicht Schichten aus unterschiedlichen Halbleitermaterialien sind; bei dem Bereitstellen eines Laserlichtstrahls ein erster Laserlichtstrahl bereitgestellt wird, der eine erste Wellenlänge aufweist, die durch die erste Schicht und die zweite Schicht absorbiert wird; bei dem Bereitstellen einer Atmosphäre die Atmosphäre, die aus Ammoniak ist, eine erste Atmosphäre ist und die Atmosphäre, die aus Stickstoff ist, eine zweite Atmosphäre ist; und bei dem Bestrahlen des Halbleiterbauelements mit dem Laserlichtstrahl die erste Schicht mit dem ersten Laserlichtstrahl in entweder (a) der ersten Atmosphäre oder (b) der zweiten Atmosphäre bestrahlt wird, wobei ein Teil des ersten Laserlichtstrahls durch die erste Schicht zu der zweiten Schicht gelangt, wobei eine Absorption des ersten Laserlichtstrahls durch die erste Schicht und die zweite Schicht lokal die erste Schicht und die zweite Schicht ausheilt und den spezifischen Widerstand derselben verändert; und das Verfahren zusätzlich folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines zweiten Laserlichtstrahls, der eine zweite Wellenlänge aufweist, die durch die erste Schicht absorbiert wird, und die durch die zweite Schicht durchgelassen wird, und Bestrahlen der ersten Schicht mit dem zweiten Laserlichtstrahl in der jeweils anderen von (a) der ersten Atmosphäre und (b) der zweiten Atmosphäre, wobei eine Absorption des Laserlichtstrahls durch die erste Schicht lokal die erste Schicht ausheilt und den spezifischen Widerstand derselben verändert.
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