(57)【要約】【課題】  埋込層の結晶性の劣化を抑制し、かつ耐圧特性を向上させることができる半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】  半導体装置は、半導体基板上に設けられ、活性層を含むメサと、少なくとも前記半導体基板上から前記活性層の側面にかけて形成されたＦｅドープＩｎＰの埋込層と、を備え、前記埋込層において、前記活性層の側面の（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度は、前記半導体基板上の（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高い。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に設けられ、活性層を含むメサと、
少なくとも前記半導体基板上から前記活性層の側面にかけて形成されたＦｅドープＩｎＰの埋込層と、を備え、
前記埋込層において、前記活性層の側面の（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度は、（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高い、半導体装置。
【請求項２】
前記（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）は、前記（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも１０％以上高い、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
半導体基板の（１００）面に、活性層を含むメサを形成するメサ形成工程と、
少なくとも前記半導体基板上から前記活性層の側面にかけてＦｅドープＩｎＰの埋込層をエピタキシャル成長させる成長工程と、を含み、
前記埋込層をエピタキシャル成長させる際に、雰囲気にＨＣｌを含ませることによって、前記活性層の側面の（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度を、前記半導体基板上の（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高くする、半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記成長工程において、成長温度を６２０℃未満とする、請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記成長工程において、成長温度を５５０℃以上６００℃以下とする、請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記成長工程における雰囲気中のＨＣｌ濃度は、１１ｐｐｍを上回る、請求項３〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記成長工程において、前記（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）を、前記（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも１０％以上高くする、請求項３〜６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、基板上に設けられた下側光ガイド層と上側光ガイド層とで活性層が挟まれたメサの側面をＦｅドープＩｎＰの埋込層で埋め込む半導体光素子を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６７６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
耐圧特性を向上させるためには、ＦｅドープＩｎＰの埋込層の活性Ｆｅ濃度を高めることが好ましい。一方で、ＦｅドープＩｎＰの埋込層の活性Ｆｅ濃度が高くなると、活性層の側面の（０−１１）面成長領域以外の（ｎ１１）面成長領域、（１００）面成長領域などでオーバードープに起因する結晶性の劣化が生じるおそれがある。この場合、電流リークパスが形成されるおそれがある。
【０００５】
そこで、埋込層の結晶性の劣化を抑制し、かつ耐圧特性を向上させることができる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置は、半導体基板上に設けられ、活性層を含むメサと、少なくとも前記半導体基板上から前記活性層の側面にかけて形成されたＦｅドープＩｎＰの埋込層と、を備え、前記埋込層において、前記活性層の側面の（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度は、（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高い、半導体装置である。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によれば、埋込層の結晶性の劣化を抑制し、かつ耐圧特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は実施形態に係る半導体装置の断面図であり、（ｂ）は埋込層のエピタキシャル成長面を例示する断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は半導体基板上にメサおよび埋込層を形成する工程を例示する断面図である。
【図３】Ｃｐ２Ｆｅ流量と活性Ｆｅの濃度との関係を表す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は雰囲気中のＨＣｌ濃度を変えた場合の埋込層の各成長面における成長速度の実験例である。
【図５】雰囲気中ＨＣｌ濃度と埋込層の成長速度との関係である。
【図６】雰囲気中ＨＣｌ濃度と活性Ｆｅ濃度との関係である。
【図７】（ａ）は実験例を表で表した図であり、（ｂ）は閾値電流および閾値電流密度を表す図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）はＨＣｌ濃度と、活性層およびコンタクト層の残存幅との関係を例示する図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は半導体装置の製造方法を例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１０】
本願発明は、（１）半導体基板上に設けられ、活性層を含むメサと、少なくとも前記半導体基板上から前記活性層の側面にかけて形成されたＦｅドープＩｎＰの埋込層と、を備え、前記埋込層において、前記活性層の側面の（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度は、（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高い、半導体装置である。埋込層において活性層の側面の（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度が（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高いことから、埋込層の結晶性の劣化を抑制し、かつ耐圧特性を向上させることができる。
（２）前記（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）は、前記（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも１０％以上高いことが好ましい。埋込層の結晶性の劣化を抑制し、かつ耐圧特性を向上させることができるからである。
（３）本願発明は、半導体基板の（１００）面に、活性層を含むメサを形成するメサ形成工程と、少なくとも前記半導体基板上から前記活性層の側面にかけてＦｅドープＩｎＰの埋込層をエピタキシャル成長させる成長工程と、を含み、前記埋込層をエピタキシャル成長させる際に、雰囲気にＨＣｌを含ませることによって、前記活性層の側面の（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度を、前記半導体基板上の（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高くする、半導体装置の製造方法である。埋込層において活性層の側面の（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度が（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高いことから、埋込層の結晶性の劣化を抑制し、かつ耐圧特性を向上させることができる。
（４）前記成長工程において、成長温度を６２０℃未満とすることが好ましい。活性層に対する影響を抑制できるからである。
（５）前記成長工程において、成長温度を５５０℃以上６００℃以下とすることが好ましい。活性層に対する影響を抑制できるからである
（６）前記成長工程における雰囲気中のＨＣｌ濃度は、１１ｐｐｍを上回っていることが好ましい。前記活性層の側面の（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度を、前記半導体基板上の（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高くすることができるからである。
（７）前記成長工程において、前記（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）を、前記（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも１０％以上高くすることが好ましい。埋込層の結晶性の劣化を抑制し、かつ耐圧特性を向上させることができるからである。
【００１１】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る半導体装置およびその製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１２】
図１（ａ）は、実施形態に係る半導体装置１００の断面図である。図１（ａ）で例示するように、半導体装置１００は、半導体基板１０の主面上に、メサ２０が設けられ、メサ２０の両側面が埋込層３０によって埋め込まれた構造を有する。半導体基板１０の裏面には、裏面電極４０が設けられている。埋込層３０の上には、絶縁膜５０がメサ２０の上面を露出させるように設けられている。メサ２０の上面から絶縁膜５０の上面にかけて、上部電極６０が設けられている。半導体装置１００は、例えば半導体レーザとして用いられる。本実施形態においては、量子カスケードレーザ（ＱＣＬ：Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｃａｓｃａｄｅ  Ｌａｓｅｒ）について説明する。
【００１３】
半導体基板１０は、閃亜鉛鉱型の結晶構造を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、例えばＩｎＰ基板である。半導体基板１０の主面は、（１００）面である。本実施形態において、結晶軸および結晶面方位の表示は、そのもの自身だけではなく、結晶学的に等価なものも含む。上記主面は、半導体装置の作製において行われるように、必要な場合には（１００）面に対してオフ角を有していてもよい。半導体基板１０は、一例としてｎ型の導電性を有するが、これに限定されるものではない。
【００１４】
メサ２０は、半導体基板１０の主面上に設けられており、矢印Ａの方向にストライプ状に設けられている。メサ２０は、半導体基板１０側から、バッファ層２１、活性層２２、回折格子層２３、クラッド層２４およびコンタクト層２５が順に積層された構造を有する。
【００１５】
バッファ層２１は、一例としてｎ型のＩｎＰであり、例えば５００ｎｍの厚みを有する。活性層２２は、一例として合計で約５００層のＧａＩｎＡｓ／ＡｌＩｎＡｓの多層構造を有し、例えば１．５μｍ程度の厚みを有する。回折格子層２３は、一例としてＩｎＧａＡｓであり、例えば５００ｎｍ程度の厚みを有する。クラッド層２４は、一例としてｎ型のＩｎＰであり、例えば３μｍの厚みを有する。コンタクト層２５は、一例としてＧａＩｎＡｓであり、例えば０．１μｍの厚みを有する。
【００１６】
埋込層３０は、一例としてＦｅドープＩｎＰである。裏面電極４０は、一例としてＡｕＧｅＮｉ／Ａｕである。絶縁膜５０は、一例として酸化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁体である。上部電極６０は、一例としてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの３層構造の電極である。
【００１７】
図１（ｂ）は、埋込層３０のエピタキシャル成長面を例示する断面図である。図１（ｂ）においては、マーカー層を描くことによってエピタキシャル成長面が例示されている。図１（ｂ）で例示されるように、半導体基板１０の主面上の成長面は、（１００）面である。（１００）面で成長する領域を、（１００）面成長領域と称する。活性層２２の側面の成長面は、（０−１１）面である。（０−１１）面で成長する領域を、（０−１１）面成長領域と称する。（１００）面成長領域と（０−１１）面成長領域とで挟まれた領域では、（３１１）Ｂ面で成長する。この（３１１）Ｂ面で成長する領域を、（３１１）Ｂ面成長領域と称する。
【００１８】
本実施形態においては、（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）は、（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも高くなっている。好ましくは、（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）は、（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）と比較して１０％以上高くなっている。ここでいう１０％以上とは、（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）を１００％とした場合に、（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）が１１０％以上であることを意味する。このように、埋込層３０において、活性層２２の側面に接する（０−１１）面成長領域においては活性Ｆｅ濃度が比較的高くなることから、耐圧特性が向上する。一方、（０−１１）面成長領域周辺の（３１１）Ｂ面成長領域では、活性Ｆｅ濃度が比較的低くなることから、埋込層３０の結晶性の劣化を抑制することができる。すなわち、本実施形態によれば、埋込層３０の結晶性の劣化を抑制し、かつ耐圧特性を向上させることができる。
【００１９】
次に、半導体装置１００の製造方法について説明する。図２（ａ）〜図２（ｅ）は、半導体基板１０上にメサ２０および埋込層３０を形成する工程を例示する断面図である。例えば、半導体基板１０をＯＭＶＰＥ（Ｏｒｇａｎｏ−Ｍｅｔａｌｌｉｃ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ；有機金属気相成長）炉のリアクタにセットし、８０００Ｐａ（８０ｍｂａｒ）程度まで減圧する。その後、ＰＨ３雰囲気下で６７０℃（リアクタ設定温度）に昇温する。
【００２０】
まず、図２（ａ）で例示するように、バッファ層２１を、成長速度２．０μｍ／ｈ、ｎ型ドーパント＝１×１０１７／ｃｍ３の成長条件で５００ｎｍ成長させる。その後、７１５℃に昇温してＧａＩｎＡｓ／ＡｌＩｎＡｓからなる多層構造を計約５００層、厚み１．５μｍの活性層２２を成長させる。その後、回折格子層２３を５００ｎｍ成長させた後、半導体基板１０をＯＭＶＰＥ炉から取り出す。
【００２１】
次に、図２（ｂ）で例示するように、回折格子層２３上に、窒化シリコンなどのマスク７１を所定の間隔を空けて形成する。なお、図２（ｂ）は、図２（ａ）を９０度回転させたものである。したがって、マスク７１は、メサストライプが延びる方向に所定の間隔を空けて配置されている。なお、メサストライプが延びる方向におけるマスク７１の長さは、例えば０．２μｍ〜１μｍ程度である。その後、マスク７１をエッチングマスクとして用い、回折格子層２３の露出している部分をエッチングにより除去する。それにより、回折格子層２３に回折格子が形成される。その後、マスク７１を除去する。
【００２２】
次に、半導体基板１０を再びＯＭＶＰＥ炉のリアクタにセットし、ＰＨ３雰囲気で６７０℃に昇温する。次に、図２（ｃ）で例示するように、クラッド層２４を、成長速度２．０μｍ／ｈ、ｎ型ドーパント＝２×１０１７〜８×１０１８／ｃｍ３の成長条件で計３μｍ程度成長させる。なお、図２（ｃ）は、図２（ａ）と同じ方向の断面である。その後、コンタクト層２５を、成長速度２．０μｍ／ｈ、ｎ型ドーパント＝１×１０１９／ｃｍ３の成長条件で計０．１μｍ程度成長させる。その後、ＰＨ３雰囲気で室温まで降温し、半導体基板１０を取り出す。
【００２３】
次に、メサ２０を形成する領域上に、窒化シリコンなどのマスクを形成する。次に、図２（ｄ）で例示するように、このマスクをエッチングマスクとして用い、ＲＩＥ装置などでドライエッチングを行う。それにより、［０１１］方向に延在するメサストライプを形成する。メサストライプの幅は、例えば５μｍ〜２０μｍ程度である。また、メサ深さ（メサ２０の高さ）は、６．０μｍ〜７．０μｍ程度である。その後、半導体基板１０を、塩酸：酢酸系のエッチング液を用いてウェットエッチングして、ダメージ層を除去する。
【００２４】
次に、図２（ｅ）で例示するように、メサ２０の両側面に埋込層３０を成長させる。ここで、成長面と、当該成長面での成長によって得られた成長領域における活性Ｆｅの飽和濃度との関係について説明する。図３は、エピタキシャル成長時におけるＣｐ２Ｆｅ流量（ｓｃｃｍ）と、成長領域における活性Ｆｅの濃度（ｃｍ−３）との関係を表す図である。この図の出展は、Ｔａｔｓｕｙａ  ＴＡＫＥＵＣＨＩ  ｅｔ．ａｌ．，“Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｆｅ  Ｄｏｐｉｎｇ  ｉｎ  ＭＯＶＰＥ−Ｇｒｏｗｎ  ＩｎＰ”，  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９９３年，Ｃ−３−２（ｐｐ．  ２８５−２８７）である。
【００２５】
図３で例示するように、Ｃｐ２Ｆｅ流量が多くなるにつれて、成長領域における活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）も高くなる。（０−１１）面および（３１１）Ｂ面のいずれにおいても、Ｃｐ２Ｆｅ流量が多くなるにつれて、成長領域における活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）も高くなる。また、あるＣｐ２Ｆｅ流量以上になるとそれ以上活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）が増えなくなる濃度、すなわち活性Ｆｅの飽和濃度（ｃｍ−３）が存在する。図３で例示するように、（０−１１）面での成長領域における活性Ｆｅの飽和濃度（ｃｍ−３）は、（３１１）Ｂ面での成長領域における活性Ｆｅの飽和濃度（ｃｍ−３）と比較して高くなっている。したがって、Ｃｐ２Ｆｅ流量を調整することによって、（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）を（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも高くすることが考えられる。
【００２６】
しかしながら、実際の（０−１１）面成長領域と（３１１）Ｂ面成長領域とで、活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）に差が生じにくい。そこで、鋭意研究の結果、本発明者らは、成長速度が高いと、活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）に差が生じにくいことを突き止めた。さらに、本発明者らは、埋込層３０の成長の際の雰囲気中にＨＣｌを含めることによって（０−１１）面の成長速度を（３１１）Ｂ面の成長速度よりも遅くし、それによって（０−１１）面成長領域における活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）を（３１１）Ｂ面成長領域における活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも高くできることを突き止めた。
【００２７】
図４（ａ）〜図４（ｄ）は、雰囲気中のＨＣｌ濃度を変えた場合の埋込層３０の各成長面における成長速度の実験例である。いずれの実験例においても、Ｃｐ２Ｆｅの流量を１０ｓｃｃｍとし、成長温度を５７５℃とし、雰囲気の圧力を１００００Ｐａ（１００ｍｂａｒ）とした。図４（ａ）の例では、雰囲気中にＨＣｌを含めなかった。図４（ｂ）の例では、雰囲気中のＨＣｌ濃度を１１ｐｐｍとした。図４（ｃ）の例では、雰囲気中のＨＣｌ濃度を２２ｐｐｍとした。図４（ｄ）の例では、雰囲気中のＨＣｌ濃度を３８．４ｐｐｍとした。図４（ｂ）〜図４（ｄ）では、埋込成長の最初からＨＣｌを供給し、埋込成長の間、ＨＣｌ濃度は一定とした。また、ＳＥＭなどで成長面を観測しやすくするため、ＩｎＧａＡｓのマーカー層を所定の時間間隔で成長させた。
【００２８】
図４（ａ）の例では、埋込層３０の成長速度が速く、メサ２０の上への被り成長が観測された。これは、雰囲気中にＨＣｌを含めなかったためであると考えられる。図４（ｂ）〜図４（ｄ）の例では、メサ２０の上への被り成長は観測されなかった。これは、雰囲気中にＨＣｌを含めることによって、埋込層３０の成長速度が遅くなったからであると考えられる。
【００２９】
図５は、埋込層３０の成長の際の雰囲気中ＨＣｌ濃度（ｐｐｍ）と、埋込層３０の成長速度（μｍ／ｈ）との関係をプロットしたものである。図５で例示するように、（３１１）Ｂ面成長領域の成長速度は雰囲気中のＨＣｌ濃度（ｐｐｍ）にあまり依存しないが、（０−１１）面成長領域の成長速度は雰囲気中のＨＣｌ濃度（ｐｐｍ）が高くなるにつれて遅くなる。そこで、本実施形態においては、埋込層３０の成長の際に、雰囲気にＨＣｌを含ませる。それにより、（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）を（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも高くすることができる。
【００３０】
例えば、図６で例示するように、Ｃｐ２Ｆｅの流量が１０ｓｃｃｍである場合、雰囲気中のＨＣｌ濃度を１１ｐｐｍよりも高くすることによって、（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）を（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも高くすることができる。Ｃｐ２Ｆｅの他の流量に関しても、（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）が（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度（ｃｍ−３）よりも高くなるＨＣｌ濃度（ｐｐｍ）を求めることができる。
【００３１】
図７（ａ）は、図４（ａ）〜図４（ｄ）の実験例を表で表した図である。表において、雰囲気中のＨＣｌ濃度と、各成長領域の成長速度とを対応させている。また、成長速度を２．０μｍ／ｈで補正した場合のＣｐ２Ｆｅ流量（Ｃｐ２Ｆｅベース流量を１０ｓｃｃｍとする）を基に、図３のグラフから得られる活性Ｆｅ濃度を併せて記載した。図７（ａ）で例示するように、（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度は雰囲気中のＨＣｌ濃度にあまり依存しないが、（０-１１）面成長領域では、雰囲気中のＨＣｌ濃度を高くするにつれて、活性Ｆｅ濃度が高くなることがわかる。
【００３２】
図７（ｂ）は、異なるＨＣｌ濃度で作製した埋込層３０の閾値電流（ｍＡ）および閾値電流密度（ｋＡ／ｃｍ２）を表す図である。閾値電流および閾値電流密度は、半導体装置１００を半導体レーザとして用いる場合の値である。図７（ｂ）で例示するように、（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度を（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高くすることによって、良好な閾値電流および閾値電流密度が得られていることがわかる。したがって作製した半導体レーザにおいて、活性層側面の結晶性は劣化しておらず耐圧特性も問題がない、といえる。
【００３３】
ただし、雰囲気中にＨＣｌが含まれると、活性層２２およびコンタクト層２５が削れるおそれがある。そこで、成長温度を低くすることが好ましい。図８（ａ）は、埋込層３０の成長温度が５７５℃である場合の、雰囲気中ＨＣｌ濃度（ｐｐｍ）と、活性層２２およびコンタクト層２５の残存幅（μｍ）との関係を例示する図である。図８（ａ）で例示するように、圧力が１００００Ｐａ（１００ｍｂａｒ）であり、かつ、成長温度が５７５℃であれば、活性層２２およびコンタクト層２５のいずれにおいても残存幅に大きな影響がないことがわかる。すなわち雰囲気中のＨＣｌによって活性層２２およびコンタクト層２５は削られていない。図８（ｂ）で例示するように、成長温度を６００℃および６２０℃まで上げても、活性層２２およびコンタクト層２５のいずれにおいても残存幅に大きな影響がないことがわかる。
【００３４】
そこで、埋込層３０の成長温度を６２０℃未満とすることが好ましい。それにより、活性層２２およびコンタクト層２５に対する影響を抑制することができる。活性層２２およびコンタクト層２５に対する影響をさらに抑制するためには、埋込層３０の成長温度を５５０℃以上、６００℃以下とすることが好ましい。また、雰囲気の圧力を１００００Ｐａ（１００ｍｂａｒ）以上とすることが好ましい。
【００３５】
一例として、図２（ｅ）の埋込層３０の成長工程においては、エピウェハをリアクタにセットし、ＰＨ３雰囲気下で、成長温度：５７５℃、リアクタ圧力：１００００Ｐａ（１００ｍｂａｒ）、成長速度２μｍ／ｈ、雰囲気中ＨＣｌ濃度：１１ｐｐｍ以上、Ｃｐ２Ｆｅ流量：１０ｓｃｃｍの成長条件で、埋込層３０をエピタキシャル成長させる。ＨＣｌは埋込成長の開始時から供給し、埋込成長の間、ＨＣｌ濃度は一定とする。その後、ＰＨ３雰囲気下で室温まで降温し、エピウェハを取り出す。
【００３６】
次に、図９（ａ）で例示するように、メサ２０の上面および埋込層３０の上面に、絶縁膜５０を成膜する。次に、図９（ｂ）で例示するように、メサ２０の上面部分の絶縁膜５０をエッチングなどで除去することによって、メサ２０の上面を露出させる。その後、メサ２０の上面から絶縁膜５０の上面にかけて、上部電極６０を成膜する。次に、図９（ｃ）で例示するように、半導体基板１０の裏面を削ることによって半導体基板１０を１００μｍ程度まで薄膜化し、当該裏面に裏面電極４０を成膜する。その後、エピウェハを分割することによってチップ化することによって、半導体装置１００が完成する。
【００３７】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、埋込層３０を成長させる成長工程において雰囲気にＨＣｌを含ませることによって、活性層２２の側面の（０−１１）面成長領域の成長速度を（３１１）Ｂ面成長領域の成長速度よりも遅くすることができる。それにより、（０−１１）面成長領域の活性Ｆｅ濃度を（３１１）Ｂ面成長領域の活性Ｆｅ濃度よりも高くすることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  半導体基板
２０  メサ
２１  バッファ層
２２  活性層
２３  回折格子層
２４  クラッド層
２５  コンタクト層
３０  埋込層
４０  裏面電極
５０  絶縁膜
６０  上部電極
７１  マスク
１００  半導体装置
【図１】
2015233093.tif 000003
【図２】
2015233093.tif 000004
【図３】
2015233093.tif 000005
【図４】
2015233093.tif 000006
【図５】
2015233093.tif 000007
【図６】
2015233093.tif 000008
【図７】
2015233093.tif 000009
【図８】
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【図９】
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