CN101841130A - 氮化物类半导体元件、光学装置和氮化物类半导体元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供氮化物类半导体元件、光学装置和氮化物类半导体元件的制造方法。该氮化物类半导体元件包括：由氮化物类半导体构成的基板；在基板上形成的元件层；和在与元件层相反的一侧的基板的表面形成的电极。基板包括：由非极性面或半极性面构成的第一面；第一面的相反侧的第二面；从第一面朝向第二面在相对于第一面的法线方向倾斜的方向延伸，并且向第二面贯通的缺陷集中区域；和以缺陷集中区域作为边界与基板的其它区域分离的电流通路区域，缺陷集中区域不在第一面上露出，电极形成在电流通路区域的上述第二面上。

Description

氮化物类半导体元件、光学装置和氮化物类半导体元件的制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求基于2009年2月5日Yasuto Miyake等人提交的申请号JP2009-025062氮化物类半导体元件和其制造方法的优先权，将其引入本申请作为参考。

技术领域

本发明涉及氮化物类半导体元件、光学装置和氮化物类半导体元件的制造方法，特别涉及具有包含缺陷集中区域的基板的氮化物类半导体元件、光学装置和氮化物类半导体元件的制造方法。

背景技术

现有技术中，提出了使用包含缺陷集中区域的氮化物类半导体基板的氮化物类半导体元件。例如在日本特开2003-133649号公报中公开了这种氮化物类半导体元件。

上述日本特开2003-133649号公报中，公开了一种锭(ingot)的制造方法，在通过生长形成氮化物类半导体基板时，使缺陷集中在规定区域中，使得该锭具有：缺陷密度高的缺陷集中区域；和与缺陷集中在缺陷集中区域相应地，缺陷密度低的低缺陷区域。另外，该日本特开2003-133649号公报中，公开了氮化物类半导体元件的制造方法，通过垂直于锭的生长方向地切割上述锭，形成包含在垂直于主表面(上表面)的方向上延伸到基板的下表面的缺陷集中区域的基板，并且在该基板的上表面上设置半导体发光元件层，并且在基板的下表面上设置电极。

但是，上述日本特开2003-133649号公报中公开的氮化物类半导体元件中，基板的主表面(上表面)是作为极性面的(0001)面，因此在其上形成有包含发光层的氮化物类半导体元件的发光元件中，会产生下述问题：在通过结晶生长而形成的发光层中产生压电电场，发光效率低下。

此外，在上述基板上形成氮化物类半导体元件层、构成场效应晶体管(FET)元件的氮化物类半导体元件中，由于压电电场而感应电子，FET的源极-漏极之间不能够常闭，因此产生不能够应用于需要常闭化的电源器件等的问题。

如上所述，在作为极性面的基板的上表面形成有元件层的氮化物类半导体元件中，会产生由于压电电场的产生而导致对元件本来的动作造成不良影响的问题。

另外，如上述日本特开2003-133649号公报所述，存在缺陷集中区域与低缺陷区域极性反转的情况。在这种情况下，在缺陷集中区域和低缺陷区域的边界处结晶不连续。因此，在横穿低缺陷区域和缺陷集中区域的边界的方向上电流的流动受到阻碍，于是存在横穿缺陷集中区域时的电阻变高的问题。

发明内容

本发明的第一方面的氮化物类半导体元件具有：由氮化物类半导体构成的基板；在基板上形成的由氮化物类半导体构成的元件层；和在与元件层相反的一侧的基板的表面形成的电极，其中，基板包括：由非极性面或半极性面构成的第一面；为第一面的相反侧的面的第二面；从第一面向第二面在相对于第一面的法线方向倾斜的方向延伸，并且向第二面贯通的缺陷集中区域；和具有形成有元件层的第一面和第二面，以缺陷集中区域作为边界与基板的其它区域分离的电流通路区域，缺陷集中区域不在第一面上露出，电极形成在电流通路区域的第二面上。

这里，本发明的非极性面是指与(0001)面的法线方向平行的面以及从这个面倾斜最大约15°的面。另外，本发明的半极性面是指从(000±1)面倾斜约30°以上约75°以下的面，例如，{11-22}面、{11-2-2}面、{1-101}面、{1-10-1}面等。

本发明的第一方面的氮化物类半导体元件中，如上所述，基板的第一面是非极性面或半极性面，因此能够降低在氮化物类半导体元件层中产生的压电电场，能够抑制因压电电场的产生而导致的对元件本来的动作的不良影响。另外，第一方面的氮化物类半导体元件中，在配置在缺陷集中区域的一侧的电流通路区域中，在第一面上形成元件层，并且在第二面上形成电极，因此元件层与电极之间的电流能够不横穿缺陷集中区域地流动，能够抑制由缺陷集中区域引起的电阻增大。

上述第一方面的氮化物类半导体元件中，优选的是，元件层包含电流注入部，电流注入部的宽度方向的中心位于电流通路区域中的第二面的上方。根据这种结构，不会横穿缺陷集中区域，从电流注入部流向第二面上的电极的电流增大，因此能够抑制由缺陷集中区域引起的电阻增大。

上述第一方面的氮化物类半导体元件中，优选的是，基板还包含作为其它区域的非电流通路区域，电极从电流通路区域的第二面上形成到非电流通路区域的第二面上。根据这种结构，在通过电流通路区域从元件层流向电流通路区域的第二面上的电极的电流之外，电流也从元件层横穿缺陷集中区域而流向非电流通路区域的第二面上的电极，因此能够进一步降低元件层与电极之间的电阻。

上述第一方面的氮化物类半导体元件中，优选的是，元件层包含电流注入部，缺陷集中区域朝向第二面向接近电流注入部的方向倾斜，电流注入部的宽度方向的中心配置在比第一面的宽度方向的中心更远离缺陷集中区域的方向的位置。根据这种结构，能够使从电流注入部流向电极的电流的中心远离缺陷集中区域。由此，不横穿缺陷集中区域地从电流注入部流向第二面上的电极的电流增大，因此能够进一步抑制由缺陷集中区域引起的电阻增大。

在上述第一方面的氮化物类半导体元件中，优选的是，基板还包含在第一面的侧端部侧形成的凹部，缺陷集中区域从凹部向第二面贯通。根据这种结构，缺陷集中区域延伸至位于形成有元件层的第一面的侧端部的凹部，因此元件层与显现缺陷集中区域的部分被分离开，能够抑制裂纹、位错从缺陷集中区域向元件层的传递。

在上述基板还包含凹部的结构中，优选的是，凹部的深度比元件层的厚度大。根据这种结构，在形成元件层时在凹部内形成的非元件层，通过薄层与元件层连接、或者断开，因此能够抑制裂纹、位错从缺陷集中区域向元件层的传递。

上述第一方面的氮化物类半导体元件中，优选的是，第一面是与(10-10)面、(2-1-10)面或者与这些面等效的面大致等同的面。根据这种结构，能够在上述基板的由非极性面构成的第一面上形成元件层，因此能够使在元件层中产生的压电电场几乎为0。

上述第一方面的氮化物类半导体元件中，优选的是，缺陷集中区域形成为与(H、K、-H-K、0)面(H、K中的至少一个是非0整数)大致平行。根据这种结构，在制造工艺中，在形成包含缺陷集中区域的晶片基板时，利用适合的切割面对包含缺陷集中区域的氮化物类半导体进行切割，由此能够容易地在晶片基板的表面形成由非极性面构成的第一面。

本发明的第二方面的光学装置包括氮化物类半导体元件，和控制氮化物类半导体元件的出射光的光学系统，该氮化物类半导体元件具有：由氮化物类半导体构成的基板；由在基板上形成的氮化物类半导体构成的发光元件层；和在与发光元件层相反的一侧的基板表面形成的电极，其中，基板包括：由非极性面或半极性面构成的第一面；为第一面的相反侧的面的第二面；从第一面向第二面在相对于第一面的法线方向倾斜的方向延伸，并且向第二面贯通的缺陷集中区域；和具有形成有发光元件层的第一面和第二面，以缺陷集中区域作为边界与基板的其它区域分离的电流通路区域，缺陷集中区域不在第一面上露出，电极形成在电流通路区域的第二面上。

本发明的第二方面的光学装置中，如上所述，基板的第一面为非极性面或者半极性面，因此能够得到能够降低在由氮化物类半导体构成的发光元件层中产生的压电电场，能够抑制因压电电场的产生而导致的对元件本来动作的不良影响的光学装置。另外，在配置在缺陷集中区域的一侧的电流通路区域中，在第一面上形成发光元件层，在第二面上形成电极，因此能够得到发光元件层与电极之间的电流能够不横穿缺陷集中区域地流动、并且能够抑制由缺陷集中区域引起的电阻增大的光学装置。

本发明的第三方面的氮化物类半导体元件的制造方法包括：形成由氮化物类半导体构成的晶片基板的工序，该基板具有从由非极性面或者半极性面构成的第一面在相对于第一面的法线方向倾斜的方向延伸，并且向作为第一面的相反侧的面的第二面贯通的缺陷集中区域；在第一面上形成由氮化物类半导体构成的元件层的工序；和将晶片基板截断成多个元件的工序，其中，截断工序包括以使上述缺陷集中区域不在元件的第一面上露出的方式截断晶片基板的工序。

本发明的第三方面的氮化物类半导体元件的制造方法，能够制造上述第一方面的氮化物类半导体元件。

上述第三方面的氮化物类半导体元件的制造方法中，优选的是，在晶片基板的第一面上形成元件层的工序之前，还包括在第一面的显现缺陷集中区域的部分形成槽部的工序。根据这种结构，在第一面的显现缺陷集中区域的部分形成槽部之后，在第一面上形成元件层，因此，在形成元件层时，在槽部内形成的非元件层能够利用槽部的台阶经由薄层与元件层连接，或者分开。由此，在元件层形成时，能够抑制裂纹、位错从槽部内的缺陷集中区域向元件层的传递，能够形成裂纹、位错较少的元件层。

上述第三方面的氮化物类半导体元件的制造方法中，优选的是，截断工序包括在槽部处，在槽部内截断晶片基板的工序。根据这种结构，通过在晶片基板的厚度薄的位置沿着槽部将晶片基板截断成多个元件，能够使截断变得容易，并且截断时多余的力难以落到元件层上，因此能够抑制元件层的剥离、损伤的发生。

在包括在槽部内截断上述晶片基板的工序的结构中，优选的是，截断工序包括在沿着槽部的内侧面的截断面截断晶片基板的工序。根据这种结构，沿着形成有槽部的内侧面的位置，能够容易地截断晶片基板。

在这种情况下，优选的是，截断工序包括在沿着不包含缺陷集中区的内侧面的截断面截断上述晶片基板的工序。根据这种结构，与沿着包含缺陷集中区域的内侧面截断晶片基板的情况不同，能够抑制由于在缺陷集中区域晶片基板出现缺口而造成的氮化物类半导体元件的破损，由此能够提高成品率。

在还包括形成上述槽部的工序的结构中，优选的是，截断工序包括以使元件不包含槽部的方式截断晶片基板的工序。根据这种结构，能够形成在元件的侧端部不包含槽部的氮化物类半导体元件，因此相应地能够较小地形成氮化物类半导体元件的宽度。

在还包括形成上述槽部的工序的结构中，优选的是，槽部的深度比元件层的厚度大。根据这种结构，形成元件层时在槽部内形成的非元件层经由薄层与元件层连接，或者分开，因此能够得到抑制裂纹、位错从缺陷集中区域向元件层的传递的氮化物类半导体元件。

上述第三方面的氮化物类半导体元件的制造方法中，优选的是，截断工序包括在第一面的没有显现缺陷集中区域的区域中截断晶片基板的工序。根据这种结构，在第一面中不显现缺陷集中区域，因此能够确保在上方形成有元件层的晶片基板的电流通路区域较广。

上述第三方面的氮化物类半导体元件的制造方法中，优选的是，截断工序包括使缺陷集中区域在晶片基板的侧断面露出的工序。根据这种结构，能够使缺陷集中区域在晶片基板的侧断面露出而形成元件，因此相应地能够较小地形成元件的宽度。

上述第三方面的氮化物类半导体元件的制造方法中，优选的是，截断工序包括通过沿着缺陷集中区域截断晶片基板，使缺陷集中区域在晶片基板的两侧端面露出的工序。根据这种结构，沿着缺陷集中区域截断氮化物类半导体元件，因此仅在基板的两侧存在缺陷集中区域，基板的第一面和第二面的整个面没有被缺陷集中区域分开。即，能够使基板的第二面的大致整个面成为电流通路面，电流通路面上的电极的平面面积变大，因此能够得到进一步降低电阻的氮化物类半导体元件。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的半导体激光元件的截面图。

图2是本发明的第一实施方式的半导体激光元件的俯视图。

图3是本发明的第一实施方式的半导体激光元件的基板的立体图。

图4是本发明的第一实施方式的半导体激光元件的基板的仰视图。

图5是用于说明本发明的第一实施方式的半导体激光元件的晶片基板的制造工艺的截面图。

图6是用于说明本发明的第一实施方式的半导体激光元件的晶片基板的制造工艺的俯视图。

图7是第一实施方式的半导体激光元件的晶片基板的立体图。

图8是第一实施方式的半导体激光元件的晶片基板的截面图。

图9是用于说明第一实施方式的半导体激光元件的制造工艺的截面图。

图10是用于说明第一实施方式的半导体激光元件的制造工艺的截面图。

图11是用于说明第一实施方式的半导体激光元件的制造工艺的截面图。

图12是用于说明第一实施方式的半导体激光元件的制造工艺的俯视图。

图13是用于说明第一实施方式的半导体激光元件的制造工艺的截面图。

图14是用于说明第一实施方式的半导体激光元件的制造工艺的俯视图。

图15是用于说明第一实施方式的半导体激光元件的制造工艺的截面图。

图16是表示本发明的第二实施方式的半导体激光元件的构造的截面图。

图17是用于说明第二实施方式的半导体激光元件的制造工艺的截面图。

图18是表示本发明的第三实施方式的半导体激光元件的构造的截面图。

图19是用于说明第三实施方式的半导体激光元件的制造工艺的截面图。

图20是表示本发明的第四实施方式的半导体激光元件的构造的截面图。

图21是用于说明第四实施方式的半导体激光元件的制造工艺的截面图。

图22是表示本发明的第五实施方式的半导体激光元件的构造的截面图。

图23是内置有半导体激光装置的光拾取装置的结构图，该半导体激光装置安装有本发明的第六实施方式的半导体激光元件。

图24是表示安装有本发明的第六实施方式的半导体激光元件的半导体激光装置的概略构造的外观立体图。

图25是卸下安装有本发明的第六实施方式的半导体激光元件的半导体激光装置的罐式封装(can package)的盖体的状态下的正面图。

图26是具有光拾取装置的光盘装置的结构图，该光拾取装置安装有本发明的第七实施方式的半导体激光元件。

图27是表示安装有本发明的第八实施方式的半导体激光元件的半导体激光装置的结构的正面图。

图28是安装有本发明的第八实施方式的半导体激光元件的投影装置的结构图。

图29是安装有本发明的第九实施方式的半导体激光元件的投影装置的结构图。

图30是在安装有本发明的第九实施方式的半导体激光元件的投影装置中，表示控制部发出时序信号的状态的时序图。

图31是本发明的第一变形例的半导体激光元件的基板的截面图。

图32是本发明的第二变形例的半导体激光元件的基板的截面图。

图33是本发明的第三变形例的半导体激光元件的基板的截面图。

图34是本发明的第四变形例的半导体激光元件的基板的截面图。

图35是本发明的第五变形例的半导体激光元件的基板的截面图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

首先，参照图1～图4，说明第一实施方式的半导体激光元件100的构造。另外，在第一实施方式中，对将本发明的“氮化物类半导体元件”应用于半导体激光元件100的情况进行说明。

如图1所示，第一实施方式的半导体激光元件100是发射大约405nm的蓝紫色激光的激光元件，具有基板10、半导体元件层20、p侧欧姆电极29、电流阻挡层30、p侧垫电极31和n侧电极45。

基板10由n型氮化镓(GaN)构成，具有约100μm的厚度和约400μm的宽度。在第一实施方式中，基板10的上表面15为非极性面，由相对于(11-20)面以沿着[0001]方向的轴为中心、从[11-20]方向向[1-100]方向倾斜约30度的(10-10)面构成。另外，基板10中，缺陷集中区域12具有与(11-20)面平行的面，如图3所示，缺陷集中区域12从基板10的前端面10a到后端面10b在[0001]方向面状地扩展。

另外，如图1所示，该缺陷集中区域12在从基板10的上表面15向下表面16接近脊部50的方向、相对于基板10的上表面15的法线方向倾斜大约60度而延伸。而且，缺陷集中区域12是从基板10的下表面16向上表面15面沿着[1-100]方向缺陷面状集合的结构。

另外，如图1和图3所示，在基板10的上表面15的两侧端部，以沿着[0001]方向从基板10的前端面10a延伸到后端面10b的方式形成有一对凹部60和61。凹部60和61的深度分别约为5μm，凹部60和61的各自底面60a和61a的宽度约为55μm。缺陷集中区域12以从基板的下表面16向一对凹部60和61中的一个凹部60贯通的方式延伸，并且从基板10的前端面10a到后端面10b沿着[0001]方向面状延伸。另外，虽然缺陷集中区域12在凹部60的底面60a和侧面60b的两个面显现，但是在侧面60b中的基板的上表面15侧的部分，没有显现缺陷集中区域12。

基板10以缺陷集中区域12作为边界，分离成电流通路区域70和非电流通路区域71(其它区域)。电流通路区域70由从上表面15整个区域到下表面16的一部分(电流通路面16a)的区域构成。另外，非电流通路区域71由从凹部60的底面60a到下表面16的剩余部分(非电流通路面16b)的区域构成。如图4所示，基板10的下表面16被缺陷集中区域12分离成电流通路区域70侧的电流通路面16a和非电流通路区域71侧的非电流通路面16b。

另外，缺陷集中区域12在与图3所示的缺陷集中区域12的面垂直的方向上的厚度t1为约20μm以上约50μm以下，在基板10的下表面16显现的缺陷集中区域12的宽度W1为约40μm以上约100μm以下。例如，在缺陷集中区域12的厚度为约50μm的情况下，缺陷集中区域12在基板的下表面16中显现的部分的宽度为约100μm，其位置处于距离凹部60侧的基板10的侧端面约120μm以上约220μm以下的范围。因此，缺陷集中区域12在基板的下表面16中显现的部分达到基板10的宽度方向的中心，即距离凹部60侧的基板10的侧端面约200μm的位置。

如图1所示，半导体元件层20形成在上表面15的整个区域，包括：在基板10的上表面15上形成的由Al_0.01Ga_0.99N构成的具有约1.0μm厚度的缓冲层21；在缓冲层21上形成、由掺杂有Ge的n型Al_0.07Ga_0.93N构成的具有约为1.9μm厚度的n型包覆层(clad)22；在n型包覆层22上形成、由Al_0.2Ga_0.8N构成的具有约20nm厚度的n侧载流子阻挡层23；和在n侧载流子阻挡层23上形成的发光层24。

发光层24为多重量子阱(MQW：Multiple Quantum well)构造。具体来说，发光层24由MQW活性层构成，该MQW活性层交替叠层有：具有约2.5nm的厚度并且由In_xGa_1-xN构成的3个量子阱层；和具有约20nm厚度并且由In_yGa_1-yN构成的3个量子势垒层。这里，x＞y，x＝0.15，y＝0.02。

另外，半导体元件层20还包括：在发光层24上形成、由In_0.01Ga_0.99N构成的具有约80nm厚度的p侧导光层25；在p侧导光层25上形成、由Al_0.25Ga_0.75N构成的具有约为20nm厚度的p侧载流子阻挡层26；在p侧载流子阻挡层26上形成、由掺杂有Mg的Al_0.07Ga_0.93N构成的具有约0.5μm厚度的p型包覆层27；和在p型包覆层27上形成、由In_0.07Ga_0.93N构成的具有约3nm厚度的p侧接触层28。

在P型包覆层27设置有宽度为约2μm、具有大约0.4μm厚度的凸部27a。另外，p侧接触层28形成在p型包覆层27的凸部27a上。由p型包覆层27的凸部27a和p侧接触层28形成脊部50。该脊部50以在[0001]方向上从基板10的前端面10a延伸到后端面10b的方式形成为条状(参照图2)。

另外，p型包覆层27形成为，凸部27a的宽度方向的中心位置，相比于基板10的上表面15的宽度方向的中心位置即距离凹部60侧的基板10的端面大约200μm的位置，位于在从缺陷集中区域12所延伸的凹部60远离的方向更偏离约25μm左右的位置，缺陷集中区域12不位于凸部27a的宽度方向的中心位置的下方。即，凸部27a的宽度方向的中心(脊部50的宽度方向的中心)位于基板的下表面16中的电流通路面16a的上方。

在P侧接触层28上，从下层侧向上层侧形成有由具有约5nm厚度的Pt层、具有约100nm厚度的Pd层、具有约150nm厚度的Au层构成的p侧欧姆电极29。另外，以覆盖p型包覆层27的上表面上、脊部50和p侧欧姆电极29的侧面的方式，形成有由SiO₂构成的具有约0.2μm厚度的电流阻挡层30。另外，在p侧欧姆电极29的上表面和电流阻挡层30的上表面，从下层侧向上层侧形成有由具有约100nm厚度的Ti层、具有约100nm厚度的Pd层和具有约3μm厚度的Au层构成的p侧垫电极31。

由此，供给至p侧垫电极31的电流，通过由没有被电流阻挡层30绝缘的p侧欧姆电极29、p侧接触层28和p型包覆层27的凸部27a构成的脊部50，供给半导体元件层20内的发光层24。即，脊部50是用于向半导体元件层20的发光层供给电流的电流注入部，位于发光层24中脊部50的下方的部分成为发光部。

另外，在基板10的下表面16，n侧电极45在从基板10的电流通路面16a到非电流通路面16b的范围形成在下表面16上，其中n侧电极45从基板10的下表面16开始依次由具有约10nm厚度的Al层、具有约20nm厚度的Pt层、具有约300nm厚度的Au层构成。

另外，在基板10的凹部60和61的底面60a和61a、以及侧面60b和61b上，形成有非元件层40。在基板10的上表面15上形成半导体元件层20时，同时在凹部60内形成该非元件层40，在凹部60的侧面60b上和半导体元件层20的侧端面上，也形成比底面60a上形成的层薄的层40a。另外，从基板10的上表面15到凹部60的底面60a的长度(凹部60的深度)为约5μm，比半导体元件层20的厚度(约3μm)大。即，在凹部60的底面60a上形成的非元件层40的厚度和半导体元件层20的厚度大致相等，因此，凹部60的深度比底面60a上的非元件层40大。此处，半导体元件层20的厚度表示从基板10的上表面15即缓冲层21的下表面到脊部50的p侧接触层28的上表面的长度。

由此，基板10的上表面15上的半导体元件层20和凹部60的底面60a上的非元件层40，通过在凹部60的侧面60b上形成的非元件层40的薄层40a连接。

这里，基板10是本发明的“基板”的例子，半导体元件层20是本发明的“元件层”的例子，发光层24是本发明的“发光元件层”的例子，n侧电极45是本发明的“电极”的例子，上表面15是本发明的“第一面”的例子，下表面16是本发明的“第二面”的例子，缺陷集中区域12是本发明的“缺陷集中区域”的例子，电流通路区域70是本发明的“电流通路区域”的例子，非电流通路区域71是本发明的“非电流通路区域”的例子，凹部60是本发明的“凹部”的例子，脊部50是本发明的“电流注入部”的例子。

接着，参照图5～图15，说明第一实施方式的半导体激光元件100的制造工艺。其中，图5是表示在生长用基板上形成的GaN层的截面图，图6是表示在生长用基板上形成的GaN层的俯视图。

如图5所示，首先，在以(111)面作为主表面的GaAs基板160上，以在[11-20]方向隔开约200μm的间隔的方式形成有由非晶体或多晶体构成的、[1-100]方向(图5的垂直纸面方向)为长度方向的条状GaN层170。此后，通过氢经物气相外延(Hydride Vapor Phase Epitaxiy(HVPE))法，在GaAs基板160的主表面上沿着[0001]方向生长GaN层180。

在这样生长了GaN层180时，由非晶体或多晶体构成的GaN层170上的区域中的GaN层180，包含很多位错，并且形成了具有以该区域为谷的锯齿状凹凸的截面形状的GaN层180。该GaN层180的凹凸的斜面(刻面(facet)180a)是(11-22)面。而且，在一边保持该截面形状一边沿着[0001]方向进行生长的情况下，刻面180a中存在的位错移动到刻面的谷间180b。由此，在GaN层170上，以在[11-20]方向上隔开约200μm的间隔并且平行于(11-20)面的方式形成缺陷集中区域12。这样，形成了具有沿着(11-20)面缺陷集中的缺陷集中区域12的GaN层180。

此后，除去GaAs基板160，并且，如图6所示，沿着与从(11-20)面向[1-100]方向倾斜约30度的角度的(10-10)面平行的切割面(虚线90)切割GaN层180。由此，形成切割面成为上表面和下表面的多个晶片基板101。晶片基板101中，上表面和下表面实质上等同于(10-10)面，缺陷集中区域12从下表面向上表面斜着延伸。这里，缺陷集中区域12沿着[0001]方向(图6的垂直纸面方向)面状延伸。

接着，与切割面90垂直地切断被切割过的晶片基板101的两端，如图6所示，得到具有从下表面16向上表面15斜着延伸的缺陷集中区域12的晶片基板101。这里，图7是晶片基板101的立体图，图8是沿着图7的晶片基板101的立体图中的点划线1000-1000以与前端面平行的面切开而得的截面图。而且，如图7所示，缺陷集中区域12在晶片基板101的上表面15上，在[0001]方向上具有约40μm以上约100μm以下的宽度并且呈现条状。

进一步，如图9所示，沿着晶片基板101的上表面15的显现缺陷集中区域12的部分，在[0001]方向(垂直纸面方向)上形成，具有从晶片基板101的前端侧延伸到后端侧的条状的宽度为约110μm的开口部85a的、由SiO₂构成的掩膜85。掩膜85形成为，该开口部85a的宽度比基板10的上表面15中显现缺陷集中区域12的部分的宽度大，开口部85a的宽度方向的中心位置与显现缺陷集中区域12的部分的宽度方向的中心大致一致。由此，使得基板10的上表面15中显现的缺陷集中区域12的全部位于掩膜85的开口部85a内，并且与开口部85a的端部间空出规定的间隔。

然后，如图10所示，通过反应离子蚀刻(Reactive Ion Etching(RIE))法，沿着显现缺陷集中区域12的部分蚀刻晶片基板101的上表面，由此在晶片基板101的上表面上形成深度为5μm、宽度为110μm的槽部80。槽部80的深度优选为约3μm以上约5μm以下。另外，槽部80的宽度优选为50～110μm，从而完全包含缺陷集中区域12在基板的上表面15显现的部分。由此，缺陷集中区域12仅仅出现在槽部80内，因此在晶片基板101的上表面15上不显现缺陷集中区域12。另外，缺陷集中区域12在相对于晶片基板101的上表面倾斜的方向延伸，因此，在槽部80内显现的缺陷集中区域12，不仅在槽部80的底面显现，还在单侧的内侧面侧显现。

接着，如图11所示，通过结晶生长，在施加了槽部80的加工的晶片基板101上形成半导体元件层20，该半导体元件层20是用于发射具有405nm的振荡波长的蓝紫色激光的激光元件。

下面，对通过有机金属气相沉积法(MOCVD法)在晶片基板101上形成由氮化物类半导体构成的半导体元件层20的技术进行具体说明。

通过MOCVD法，在晶片基板101的各槽部80间的上表面上形成由缓冲层21、n型包覆层22、n侧载流子阻挡层23、发光层24、p侧导光层25、p侧载流子阻挡层26、p型包覆层27和p侧接触层28构成的半导体元件层20(参照图1)。具体地说，在基板10上生长厚度约为1.0μm的由Al_0.01Ga_0.99N构成的缓冲层21。接着，生长由掺杂有Ge的n型Al_0.07Ga_0.93N构成的具有约1.9μm厚度的n型包覆层22，和具有约20nm厚度的由Al_0.2Ga_0.8N构成的n侧载流子阻挡层23。然后，形成由MQW活性层构成的发光层24，该MQW活性层具有由In_xGa_1-xN构成的3个量子阱层和由In_yGa_1-yN构成的3个量子势垒层交替叠层的多重量子阱构造。这里，x＞y，x＝0.15，y＝0.02。然后，在发光层24的上表面上，依次形成由In_0.01Ga_0.99N构成的具有约80nm厚度的p侧导光层25，和由Al_0.25Ga_0.75N构成的具有约20nm厚度的p侧载流子阻挡层26。

接着，生长由Al_0.07Ga_0.93N构成的具有约0.45μm厚度的p型包覆层27。然后，形成由In_0.07Ga_0.93N构成的具有约30nm厚度的p侧接触层28。如上所述，通过MOCVD法在由GaN构成的晶片基板101上形成多个半导体元件层20。

然后，将基板温度降到室温附近，并且将叠层有半导体元件层20的晶片基板101从反应炉中取出。

然后，在半导体元件层20(p侧接触层28)的上表面上形成由在[0001]方向延伸的条状SiO₂构成的掩膜。这里，掩膜宽度约为2μm，掩膜的宽度方向的中心位置形成在，相对于晶片基板101的槽部80间的各上表面15的宽度方向的中心位置，在缺陷集中区域12从上表面15向下表面倾斜的方向上偏离约25μm的位置。然后，通过使用Cl₂气体的RIE法，以SiO₂作为掩膜，对p侧接触层28和p型包覆层27的一部分进行图案化，由此形成脊部50。在该蚀刻中，对p侧接触层28进行图案化，并且在具有约0.45μm厚度的p型包覆层27中剩余约0.05μm，形成p型包覆层27的凸部27a。由此，形成由p型包覆层27的凸部27a和p侧接触层28构成的、具有约2μm的宽度和0.4μm的高度的脊部50。另外，脊部50以与晶片基板101的[0001]方向(垂直纸面方向)平行地延伸的方式形成。

然后，除去掩膜，并且在位于脊部50的上表面的p侧接触层28上形成p侧欧姆电极29。然后，以覆盖p型包覆层27的上表面上、脊部50和p侧欧姆电极29的侧面的方式，形成由SiO₂构成的电流阻挡层30。然后，在p侧欧姆电极29的上表面和电流阻挡层30的上表面形成p侧垫电极31。

在形成该半导体元件层20时，为了在形成有槽部80的晶片基板101上的整个面上进行成膜，在晶片基板101的槽部80的底面、内侧面也形成层，该层是非元件层40。另外，从晶片基板101的上表面15到槽部80的底面的长度(槽部80的深度)比半导体元件层20的厚度大。因此，如图11所示，在晶片基板101的槽部80内，形成与半导体元件层20厚度大致相同的非元件层40，上表面15上的半导体元件层20和槽部80的底面的非元件层40，通过在槽部80的内侧面形成的非元件层40的薄层40a连接。

另外，通过对晶片基板101的下表面侧进行研磨，直到图11的研磨位置(虚线91)，如图13所示，进行薄型化，直到容易解理晶片基板101、并且在脊部50的宽度方向的中心的下方位置不存在缺陷集中区域12的厚度(约100μm)。然后，在晶片基板101的下表面内，在半导体元件层20的下方的区域形成n侧电极45。

接着，沿着图12的解理面(虚线92)，解理晶片基板101。晶片基板101的解理例如是通过激光划线法，避开脊部50，沿着解理面，在槽部80和其附近形成划线槽，对晶片基板101施加机械力，使得在晶片基板101的下表面侧弯曲。另外，图13是沿着图12的点划线1100-1100的截面图。

由此，如图14所示，在条状的晶片基板101上沿着解理面排列形成多个半导体元件层20。这里，图14是沿着解理面排列形成有多个半导体元件层20的条状的晶片基板101的俯视图，图15是沿着图14的点划线1200-1200的截面图。

然后，沿着图15的截断面(虚线93)，与上述同样地，在条状的晶片基板101的槽部80的宽度方向的中心附近形成划线槽，通过截断条状晶片基板101，形成多个第一实施方式的半导体激光元件100。此时，被截断的晶片基板101成为各个半导体激光元件100的基板10，槽部80成为在基板10的上表面15的两侧端部，沿着[0001]方向从基板10的前端面10a延伸到后端面10b的一对凹部60和61(参照图1和图3)。

这里，晶片基板101是本发明的“晶片基板”一个例子，槽部80是本发明的“槽部”的一个例子。

在第一实施方式中，如上所述，基板10的上表面15是非极性面(10-10)面，因此能够减小在其上形成的半导体元件层20的发光层24中产生的压电电场。由此能够增大半导体激光元件100的发光效率。

另外，在第一实施方式中，在以基板10的缺陷集中区域12为边界分开的电流通路区域70和非电流通路区域71内、电流通路区域70侧的基板10的上表面15上形成有半导体元件层20，在电流通路区域70侧的基板10的电流通路面16a上形成有n侧电极45。由此，半导体元件层20和n侧电极45之间的电流能够不穿过缺陷集中区域12地进行流动，能够抑制由缺陷集中区域12引起的电阻增大。

另外，在第一实施方式中，缺陷集中区域12延伸到位于形成有半导体元件层20的上表面15的侧端部的凹部60，由此，利用凹部60的台阶，半导体元件层20和非元件层40通过在凹部60的侧面60b形成的薄层40a连接，能够抑制裂纹和位错从缺陷集中区域12向半导体元件层20的传递。

另外，在第一实施方式中，脊部50的宽度方向的中心位于基板的下表面16的电流通路面16a的上方，由此在脊部50和电流通路面16a上形成的n侧电极45之间，不穿过缺陷集中区域12而流动的电流增大，因此能够抑制缺陷集中区域12引起的电阻增大。

另外，在第一实施方式中，n侧电极45从基板10的电流通路面16a到非电流通路面16b形成在下表面16上，由此，除了通过电流通路区域70、从半导体元件层20流向下表面16的电流通路面16a上的n侧电极45的电流之外，电流还会从半导体元件层20穿过缺陷集中区域12流向下表面16的非电流通路面16b上的n侧电极45，因此，能够进一步降低半导体元件层20与n侧电极45之间的电阻。

另外，在第一实施方式中，脊部50以位于基板10的上表面15中除了显现缺陷集中区域12的部分之外的区域的上方的方式形成，由此，能够在除了显现缺陷集中区域12的部分之外的上表面15上可靠地配置在脊部50的下部形成的导光路。另外，脊部50以位于基板10的下表面16中除了显现缺陷集中区域12的部分之外的区域的上方的方式形成，由此，能够在除了显现缺陷集中区域12的部分之外的下表面16的上方可靠地配置导光路。结果，能够避开具有高电阻的缺陷集中区域12地流动电流，因此能够抑制电流通路的电阻的增大。

另外，在第一实施方式中，缺陷集中区域12以沿着脊部50(导光路)的延伸方向面状延伸的方式形成，由此，利用缺陷集中区域12，能够容易地形成沿着导光路的延伸方向延伸的电流通路区域70。

另外，在第一实施方式的制造工艺中，如上所述，在成为基板10的晶片基板101的上表面15的显现缺陷集中区域12的部分形成作为凹部60的槽部80之后，在形成有槽部80的晶片基板101的上表面15上形成半导体元件层20，由此，在上表面15上形成的半导体元件层20和形成半导体元件层20时在槽部80形成的非元件层40，与在槽部80的侧面形成的非元件层40的薄层40a连接。由此，在形成半导体元件层20时，能够抑制裂纹和位错从槽部80内的缺陷集中区域12向半导体元件层20的传递，能够形成裂纹和位错较少的半导体元件层20。

另外，在第一实施方式的制造工艺中，沿着晶片基板101的厚度薄的位置即槽部80，将晶片基板101截断成多个元件，由此，截断变得容易，并且截断时多余的力难以落到半导体元件层20上，因此能够抑制半导体元件层20的剥离和损伤的发生。

另外，在第一实施方式的制造工艺中，以成为基板10的晶片基板101的上表面15上的显现缺陷集中区域12的部分的宽度方向的中心位置和槽部形成用的掩膜85的开口部85a的宽度方向的中心位置大致一致的方式形成掩膜85，由此，能够以从上表面15除去缺陷集中区域12显现的部分所需要的最小限度的宽度设定掩膜85的开口部85a的宽度，不会多余地除去缺陷集中区域12的显现部分之外的上表面15。因此，能够增大元件层20的宽度。

(第二实施方式)

首先，参照图6和图16，对第二实施方式进行说明。另外，对与图1相同的部分标注相同的符号，其说明引用图1的说明。

如图16所示，第二实施方式的半导体激光元件200中，基板10由在两侧端面分别具有缺陷集中区域12a和12b的电流通路区域70构成。这里，缺陷集中区域12a和12b是，沿着图6所示的晶片基板101的缺陷集中区域12，在缺陷集中区域12的厚度方向的中心附近进行截断时，在基板10侧分别剩余的缺陷集中区域。

如图16所示，仅在基板10的上表面15的一侧端部形成凹部61。在基板10的没有形成凹部的一侧的侧端面的下侧部分形成有倾斜面10c，在形成有凹部61的侧端部，在凹部61的下方形成有倾斜面10d。

倾斜面10c从基板10的上表面15向下表面16沿着接近脊部50(电流注入部)的方向倾斜，倾斜面10d从基板10的上表面15向下表面16沿着远离脊部50的方向倾斜。

缺陷集中区域12a和12b分别沿着倾斜面10c和10d形成，缺陷集中区域12a从基板10的上表面15向下表面16沿着接近脊部50的方向倾斜，缺陷集中区域12b从基板10的上表面15向下表面16沿着远离脊部50的方向倾斜。

另外，基板10仅由电流通路区域70构成，电流通路区域70的下表面16的整个区域成为电流通路面16a。

缺陷集中区域12a、12b位于基板10的外侧面，成为分离电流通路区域70和元件外部(其它区域)的边界。

脊部50的宽度方向的中心位置，位于比基板10的上表面15的宽度方向的中心位置更远离具有缺陷集中区域12a的侧端部的方向的位置，脊部50的宽度方向的中心位置位于电流通路面16a的上方。

第二实施方式的半导体激光元件200中，在凹部61的底面61a和侧面61b形成有非元件层40。另外，基板10的上表面15上的半导体元件层20和底面61a上的非元件层40，通过在侧面61b上形成的非元件层40的比在底面61a上形成的层薄的层40a连接。

另外，基板10的下表面16的整个面成为电流通路面16a，遍及下表面16的缺陷集中区域12a和12b之外的大致整个面形成n侧电极45。

接着，参照图15～图17，对第二实施方式的半导体激光元件200的制造工艺进行说明。

本发明的第二实施方式的半导体激光元件200，如图17所示，在研磨晶片基板101的下表面侧之后，在下表面16的缺陷集中区域12之外的大致整个面上形成n侧电极45。然后，参照第一实施方式的图15所示的制造工序，代替大致垂直于晶片基板101的截断面(虚线93)，以沿着缺陷集中区域12的面作为截断面(在图17中表示为虚线93)，截断晶片基板101，形成多个半导体激光元件200。结果，如图16所示，得到基板10的侧面由在倾斜面10c和10d上形成的缺陷集中区域12a和12b构成的半导体激光元件200。另外，第二实施方式的其它制造工艺与上述第一实施方式相同。

第二实施方式中，如上所述，沿着缺陷集中区域12截断半导体激光元件200，由此，仅在基板10的侧端面存在缺陷集中区域12a和12b，基板10的上表面15和下表面16的整个面没有被缺陷集中区域12截断。由此，基板10的下表面16的大致整个面成为电流通路面16a，能够使电流通路面16a上的n侧电极45的平面面积最大，因此能够更进一步降低电阻。

(第三实施方式)

首先，参照图18，对第三实施方式进行说明。另外，对与图1相同的部分标注相同的符号，其说明引用图1的说明。

如图18所示，第三实施方式的半导体激光元件300，在基板10的上表面距离基板10的一侧端面10e规定距离的位置，以沿着[0001]方向(垂直于图18的纸面的方向)延伸的方式形成有凹部60。凹部60具有底面60a和两侧面60b和60c，基板10的侧端面10e和凹部60的侧面60c之间的距离约为50μm。基板10的上表面，夹着凹部60分为形成有具有脊部50的半导体元件层20的上表面15a和形成有非元件层40的上表面15b。另外，非元件层40在形成半导体元件层20时形成，由与半导体元件层20大致相同的层构成。

基板10以缺陷集中区域12为边界分成电流通路区域70和非电流通路区域71(其它区域)。电流通路区域70由形成有具有脊部50的半导体元件层20的上表面15a到下表面16的一部分(电流通路面16a)的区域构成。另外，非电流通路区域71由凹部60的底面60a和形成有非元件层40的上表面15b到下表面16的剩余部分(非电流通路面16b)的区域构成。

另外，在基板10的凹部60的内部和上表面15b上形成有非元件层40，在凹部60的侧面60b上和半导体元件层20的侧端面也形成比底面60a上形成的层薄的层40a。

此外，与第一实施方式相同，基板10的上表面15a上的半导体元件层20和凹部60的底面60a上的非元件层40，通过凹部60的侧面60b上形成的非元件层40的薄层40a连接。

脊部50的宽度方向的中心位置，位于比基板10的上表面15a的宽度方向的中心位置更远离具有缺陷集中区域12的侧端部的方向的位置，脊部50的宽度方向的中心位置位于电流通路面16a的上方。

接着，参照图15、图18和图19，对第三实施方式的半导体激光元件300的制造工艺进行说明。

本发明的第三实施方式的半导体激光元件300，参照第一实施方式的图15所表示的制造工序，代替位于槽部80内的截断面(虚线93)，在槽部80的附近，以在与槽部80相同的方向延伸的面作为截断面(图19所示的虚线94)，沿着截断面形成划线槽，截断晶片基板101，由此形成多个半导体激光元件300。这里，划线槽位于半导体元件层20和电流阻挡层30上，并且形成在没有形成p侧垫电极31的区域。结果，如图18所示，得到了凹部60形成在距离基板10的侧端面10e规定距离的位置的半导体激光元件300。此外，其它制造工艺与上述第一实施方式相同。

第三实施方式中，如上所述，能够在没有显现缺陷集中区域12的区域截断元件，因此能够抑制在缺陷集中区域中基板侧端面出现缺口、元件裂开等元件破损的发生，能够提高成品率。

(第四实施方式)

参照图20和图21，对第四实施方式进行说明。另外，对与图1相同的部分标注相同的符号，其说明引用图1的说明。

如图20所示，第四实施方式的半导体激光元件400构成为，元件的宽度方向的端部具有从半导体元件层20侧向基板10沿着大致垂直于上表面15的方向延伸的一对侧端面10f。即，上述第一～第三实施方式中形成的凹部60和61没有残留在半导体激光元件400的宽度方向的两端部。

即，第四实施方式的制造工艺中，如图21所示，相对于条状晶片基板101(半导体元件层20)的下表面16，在比槽部80更靠脊部50的位置形成划线槽，之后沿着该截断面(虚线95)截断条状晶片基板101，由此形成多个半导体激光元件400。

第四实施方式的制造工艺中，如上所述，通过在比槽部80更靠脊部50的一侧的位置截断条状晶片基板101，使缺陷集中区域12在基板10的侧端面10f中露出，形成半导体激光元件400，因此，相应地能够较小地形成半导体激光元件400的宽度W2(参照图20)。另外，这时，上表面15没有显现缺陷集中区域12，因此能够确保在上方形成有半导体元件层20的基板10的电流通路区域70较广。

(第五实施方式)

参照图21和图22，对第五实施方式进行说明。另外，对与图1相同的部分标注相同的符号，其说明引用图1的说明。

如图22所示，与上述第四实施方式的半导体激光元件400相同，第五实施方式的半导体激光元件500构成为，元件的宽度方向的端部具有从半导体元件层20侧向基板10沿着大致垂直于上表面15的方向延伸的一对侧端面10f。而且，在第五实施方式中，构成为凹部60的侧面60b和凹部61的侧面61b分别在侧端面10f的一部分中露出。

即，在第五实施方式的制造工艺中，如图21所示，相对于条状晶片基板101的下表面16，在与槽部80的角部(内侧面与底部的连接部)对应的位置形成划线槽，之后在分别沿着槽部80的两侧的内侧面的截断面(虚线96和97)截断条状晶片基板101，由此形成多个半导体激光元件500。

在第五实施方式的制造工艺中，如上所述，在槽部80的底部截断条状晶片基板101，由此晶片基板101的厚度较薄，相应地容易截断，并且在截断时多余的力难以落到半导体元件层20上，因此能够抑制半导体元件层20的剥离、损伤的发生。

另外，第五实施方式的制造工艺中，在沿着槽部80的内侧面的截断面(虚线96和97)截断晶片基板101，由此，能够沿着形成有槽部80的内侧面的位置，容易地截断晶片基板101。

(第六实施方式)

参照图23～图25，对本发明的第六实施方式的光拾取装置600进行说明。其中，光拾取装置600是本发明的“光学装置”的一个例子。

如图23所示，本发明的第六实施方式的光拾取装置600包括：半导体激光装置610，其安装有上述第一实施方式的半导体激光元件100(参照图25)，和红色/红外双波长半导体激光元件690(参照图25)；对半导体激光装置610射出的激光进行调整的光学系统620；和接受激光的光检测部630。

另外，如图24和图25所示，半导体激光装置610具有：由导电性材料构成的基底611；设置在基底611前面的盖体612；和安装在基底611后面的引线613、614、615和616。另外，在基底611的前面，与基底611一体形成有首部(header)611a(参照图25)。在首部611a的上表面配置有半导体激光元件100，子基座(基台，submount)651(参照图25)和首部611a通过树脂制造的接合层617(参照图25)被固定。另外，在盖体612的前面安装有透过从半导体激光元件100射出的激光的光学窗612a(参照图24)，利用盖体612，密封被盖体612覆盖的基底611内部的半导体激光元件100和红色/红外双波长半导体激光元件690。

另外，如图25所示，引线613～615贯通基底611，并且隔着绝缘部件618以相互电绝缘的方式被固定。另外，引线613通过导线901与垫电极691电连接，引线614通过导线902与垫电极692电连接。另外，引线615通过导线903与垫电极693电连接。另外，半导体激光元件100的n侧电极45与没有载置子基座651的部分的首部611a的上表面通过导线904电连接。另外，红色/红外双波长半导体激光元件690的n侧电极697与没有载置子基座651的部分的首部611a的上表面通过导线905电连接。另外，引线616与基底611一体形成。由此，导线616与n侧电极45和n侧电极697经由首部611a一同电连接，能够实现半导体激光元件100和红色/红外双波长半导体激光元件690的共阴极的接线。

另外，如图23所示，光学系统620具有：偏振光分束器(偏振光BS)621、准直透镜622、扩束器623、λ/4板624、物镜625、柱面透镜626和光轴修正元件627。

另外，偏振光BS621使从半导体激光装置610射出的激光全透射，并且对从光盘635反馈的激光进行全反射。准直透镜622将透过偏振光BS621的来自半导体激光元件100的激光变换成平行光。扩束器623由凹透镜、凸透镜和致动器(未图示)构成。致动器具有如下功能：根据来自下述伺服电路的伺服信号，改变凹透镜和凸透镜的距离，从而修正从半导体激光装置610射出的激光的波阵面状态。

另外，λ/4板624将由准直透镜622变换成大致平行光的直线偏振光的激光变换成圆偏振光。另外，λ/4板624将从光盘635反馈的圆偏振光的激光变换成直线偏振光。这种情况下的直线偏振光的偏振光方向与从半导体激光装置610射出的激光的直线偏振光的方向正交。由此，从光盘635反馈的激光被偏振光BS621大致全反射。物镜625将透过λ/4板624的激光会聚到光盘635的表面(记录层)上。而且，根据来自后述的伺服电路的伺服信号(跟踪伺服信号、聚焦伺服信号和倾斜伺服信号)，物镜625利用物镜致动器(未图示)在聚焦方向、跟踪方向和倾斜方向移动。

另外，沿着被偏振光BS621全反射的激光的光轴，配置有柱面透镜626、光轴修正元件627和光检测部630。柱面透镜626对入射的激光施加像散作用。光轴修正元件627由衍射光栅构成，配置成使得透过柱面透镜626的蓝紫色、红色和红外的各个激光的0次衍射光的光点在后述的光检测部630的检测区域上一致。

另外，光检测部630基于接收的激光的强度分布输出再现信号。这里，光检测部630具有规定图案的检测区域，使得与再现信号一同，能够得到聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜误差信号。这样，构成了具有半导体激光装置610的光拾取装置600。

该光拾取装置600中，半导体激光装置610构成为，通过在引线616与引线613～615之间分别独立地施加电压，能够从半导体激光元件100和红色/红外双波长半导体激光元件690独立地射出蓝紫色、红色和红外的激光。如上所述，半导体激光装置610射出的激光被偏振光BS621、准直透镜622、扩束器623、λ/4板624、物镜625、柱面透镜626和光轴修正元件627调整后，照射在光检测部630的检测区域上。

这里，在对记录在光盘635的信息进行再现时，能够将从半导体激光元件100和红色/红外双波长半导体激光元件690射出的各激光功率控制为一定，同时对光盘635的记录层照射激光，并且得到从光检测部630输出的再现信号。另外，根据同时输出的聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜误差信号，能够分别对扩束器623的致动器和驱动物镜625的物镜致动器进行反馈控制。

另外，在对光盘635记录信息时，基于将要记录的信息，控制从半导体激光元件100和红色/红外双波长半导体激光元件690射出的激光功率，同时对光盘635照射激光。由此，能够在光盘635的记录层记录信息。另外，与上述相同，根据从光检测部630输出的聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜误差信号，能够分别对扩束器623的致动器和驱动物镜625的物镜致动器进行反馈控制。

这样，使用具有半导体激光装置610的光拾取装置600，能够进行对光盘635的记录和再现。

第六实施方式的光拾取装置600，在半导体激光装置610内部安装有半导体激光元件100，因此，能够得到具有半导体激光元件100的光拾取装置，该半导体激光元件100能够降低压电电场而提高发光效率，并且能够抑制由缺陷集中区域12引起的电阻增大。

(第七实施方式)

参照图23和图26，对本发明的第七实施方式的光盘装置700进行说明。其中，光盘装置700是本发明的“光学装置”的一个例子。

如图26所示，本发明的第七实施方式的光盘装置700包括：上述第六实施方式的光拾取装置600(参照图23)、控制器701、激光驱动电路702、信号生成电路703、伺服电路704和盘驱动电动机705。

向控制器701输入基于将要记录在光盘635中的信息所生成的记录数据S1。另外，控制器701构成为，根据记录数据S1和来自后述的信号生成电路703的信号S5，向激光驱动电路702输出信号S2，并且向伺服电路704输出信号S7。另外，如后所述，控制器701基于信号S5输出再现数据S10。另外，根据上述信号S2，激光驱动电路702输出控制从光拾取装置600内的半导体激光装置610射出的激光功率的信号S3。即，半导体激光装置610构成为由控制器701和激光驱动电路702驱动。

如图26所示，光拾取装置600中，向光盘635照射根据上述信号S3被控制的激光。另外，从光拾取装置600内的光捡出部630向信号生成电路703输出信号S4。另外，根据来自下述伺服电路704的伺服信号S8，控制光拾取装置600内的光学系统620(扩束器623的致动器和驱动物镜625的物镜致动器)。信号生成电路703对从光拾取装置600输出的信号S4进行放大和运算处理，再向控制器701输出包含再现信号的第一输出信号S5，并且向伺服电路704输出进行上述光拾取装置600的反馈控制和后述的光盘635的旋转控制的第二输出信号S6。

伺服电路704，如图26所示，根据来自信号生成电路703和控制器701的第二输出信号S6和信号S7，输出控制光拾取装置600内的光学系统620的伺服信号S8和控制盘驱动电动机705的电动机伺服信号S9。另外，盘驱动电动机705根据电动机伺服信号S9控制光盘635的旋转速度。

这里，在对记录在光盘635中的信息进行再现时，首先，利用在这里省略说明的识别光盘635的种类(CD、DVD、BD等)的机构，选择应该照射的波长的激光。接着，从控制器701向激光驱动电路702输出信号S2，使得应该从光拾取装置600内的半导体激光装置610射出的波长的激光的强度为一定。进一步，利用上面说明的光拾取装置600的半导体激光装置610、光学系统620和光检测部630的功能，从光检测部630向信号生成电路703输出包含再现信号的信号S4，信号生成电路703向控制器701输出包含再现信号的信号S5。控制器701通过处理信号S5，抽出在光盘635中记录的再现信号，作为再现数据S10进行输出。使用该再现数据S10，例如能够向监控器或扬声器等输出光盘635中记录的影象、声音等信息。另外，根据来自光检测部630的信号S4，进行各部件的反馈控制。

另外，在对光盘635记录信息时，首先，利用上述同样的识别光盘635的种类(CD、DVD、BD等)的机构，选择应该照射的波长的激光。接着，根据与记录信息对应的记录数据S1，从控制器701向激光驱动电路702输出信号S2。进一步，利用上面说明的光拾取装置600的半导体激光装置610、光学系统620和光检测部630的功能，在光盘635中记录信息，并且基于来自光检测部630的信号S4，进行各部件的反馈控制。

这样，使用光拾取装置700，能够进行对光盘635的记录和再现。

第七实施方式的光盘装置700中，在半导体激光装置610内部安装有半导体激光元件100，因此能够得到应用半导体激光元件100的光盘装置700，该半导体激光元件100能够降低压电电场而提高发光效率，并且能够抑制由缺陷集中区域12引起的电阻增大。

(第八实施方式)

参照图21、图27和图28，对本发明的第八实施方式的投影装置800的结构进行说明。另外，对在投影装置800中构成RGB三波长半导体激光装置810的各半导体激光元件大致同时点亮的例子进行说明。其中，投影装置800是本发明的“光学装置”的一个例子。

如图28所示，本发明的第八实施方式的投影装置800具有：RGB三波长半导体激光装置810；由多个光学部件构成的光学系统820；和控制RGB三波长半导体激光装置810和光学系统820的控制部850。由此，从RGB三波长半导体激光装置810射出的激光，在由光学系统820调制后，投影到外部的屏幕890等上。

另外，如图27所示，RGB三波长半导体激光装置810构成为，在由Cu等具有导电性的材料构成的子基座652的上表面上，载置具有约655nm的振荡波长的红色半导体激光元件805、具有约530nm的振荡波长的绿色半导体激光元件105和具有约480nm的波长的蓝色半导体激光元件106。这里，绿色半导体激光元件105和蓝色半导体激光元件106通过使用与上述第四实施方式的制造工艺(参照图21)相同的制造工艺而形成。另外，红色半导体激光元件805、绿色半导体激光元件105和蓝色半导体激光元件106中，各自具有的n侧电极45a、45b和697a通过由Au-Sn焊料等构成的接合层619固定在子基座652的上表面上。另外，子基座652的下表面通过接合层619接合在首部611a上。

另外，引线613通过导线911与p侧垫电极31a电连接，该p侧垫电极31a与绿色半导体激光元件105的p型半导体层导通，引线614通过导线912与p侧垫电极31b电连接，该p侧垫电极31b与蓝色半导体激光元件106的p型半导体层导通。另外，引线615通过导线913与红色半导体激光元件805的p侧垫电极697b电连接。由此，引线616与n侧电极45a、45b和697a通过首部611a一起电连接，实现红色半导体激光元件805、绿色半导体激光元件105和蓝色半导体激光元件106的共阴极的接线。

另外，如图28所示，在光学系统820中，RGB三波长半导体激光装置810射出的激光，通过由凹透镜和凸透镜构成的色散角控制透镜822变换成具有规定光束直径的平行光，之后射入复眼积分器823。另外，复眼积分器823以由复眼状的透镜组构成的2个复眼透镜对置的方式构成，对从色散角控制透镜822射入的光施加透镜作用，使得射入液晶面板829、833和840时的光量分布变得均匀。即，透过复眼积分器823的光被调整为，能够具有与液晶面板829、833和840的尺寸对应的宽高比(例如16∶9)的广度而射入。

另外，透过复眼积分器823的光被聚光透镜824聚光。另外，透过聚光透镜824的光中，仅红色光被二向色镜825反射，而绿色光和蓝色光透过二向色镜825。

然后，红色光经由反射镜826，在被透镜827平行化后，经由入射侧偏振光板828射入液晶面板829。该液晶面板829根据红色用的图像信号(R图像信号)被驱动，从而调制红色光。

另外，在二向色镜830中，透过二向色镜825的光中仅绿色光被反射，而蓝色光透过二向色镜830。

然后，绿色光被透镜831平行化，之后经由入射侧偏振光板832射入液晶面板833。该液晶面板833根据绿色用的图像信号(G图像信号)被驱动，从而调制绿色光。

另外，透过二向色镜830的蓝色光，经过透镜834、反射镜835、透镜836和反射镜837，进一步被透镜838平行化，之后经由入射侧偏振光板839射入液晶面板840。该液晶面板840根据蓝色用的图像信号(B图像信号)被驱动，从而调制蓝色光。

然后，被液晶面板829、833和840调制后的红色光、绿色光和蓝色光，被二向色棱镜841合成后，经由出射侧偏振光板842射入投影透镜843。另外，投影透镜843内置有：用于使投影光在被投影面(屏幕890)上成像的透镜组；和用于使透镜组的一部分沿着光轴方向移位，调整投影图像的变焦和聚焦的致动器。

另外，投影装置800，利用控制部850进行控制，使得作为关于红色半导体激光元件805的驱动的R信号、关于绿色半导体激光元件105的驱动的G信号和关于蓝色半导体激光元件106的驱动的B信号的恒定电压，被供给至RGB三波长半导体激光装置810的各激光元件。由此，RGB三波长半导体激光装置810的红色半导体激光元件805、绿色半导体激光元件105和蓝色半导体激光元件106构成为实质上同时振荡。另外，通过由控制部850控制RGB三波长半导体激光装置810的红色半导体激光元件805、绿色半导体激光元件105和蓝色半导体激光元件106各自的光强度，而控制投影到屏幕890上的像素的色调和亮度等。由此，利用控制部850将规定的图像投影到屏幕890。

这样，构成了装载有本发明的第一实施方式的RGB三波长半导体激光装置810的投影装置800。

(第九实施方式)

参照图27、图29和图30，对本发明的第九实施方式的投影装置900的结构进行说明。另外，对在投影装置900中构成RGB三波长半导体激光装置810的各个半导体激光元件时序点亮的例子进行说明。其中，投影装置900是本发明的“光学装置”的一个例子。

如图29所示，本发明的第九实施方式的投影装置900具有：上述第八实施方式中使用的RGB三波长半导体激光装置810；光学系统920；和控制RGB三波长半导体激光装置810和光学系统920的控制部950。由此，来自RGB三波长半导体激光装置810的激光被光学系统920调制之后，投影到屏幕990等上。

另外，在光学系统920中，从RGB三波长半导体激光装置810射出的激光，分别被透镜922变换成平行光之后，射入光导管924。

光导管924的内面为镜面，激光在光导管924的内面反复进行反射的同时进入光导管924内。此时，通过光导管924内的多重反射作用，使从光导管924射出的各色的激光的强度分布均匀化。另外，从光导管924射出的激光通过中继(relay)光学系统925射入数字微镜器件(DMD)元件926。

DMD元件926由矩阵状配置的微小反射镜组构成。另外，DMD元件926具有以下功能：通过在朝向投影透镜980的第一方向A和离开投影透镜980的第二方向B之间切换各像素位置的光的反射方向，表达(调制)各像素的灰度等级。射入各像素位置的激光中沿第一方向A反射的光(ON光)射入投影透镜980而投影在被投影面(屏幕990)上。另外，被DMD元件926反射到第二方向B的光(OFF光)没有射入投影透镜980而是被光吸收体927吸收。

另外，在投影装置900中，利用控制部950进行控制，使得向RGB三波长半导体激光装置810供给脉冲电源，RGB三波长半导体激光装置810的红色半导体激光元件805、绿色半导体激光元件105和蓝色半导体激光元件106构成为，被时序性地分割而一个元件一个元件地周期性进行驱动。另外，利用控制部950，光学系统920的DMD元件926构成为，与红色半导体激光元件805、绿色半导体激光元件105和蓝色半导体激光元件106的驱动状态分别同步，并且配合各像素(R、G和B)的灰度等级而对光进行调制。

具体而言，如图30所示，关于红色半导体激光元件805(参照图27)的驱动的R信号、关于绿色半导体激光元件105(参照图27)的驱动的G信号和关于蓝色半导体激光元件106(参照图27)的驱动的B信号，在相互不重叠地被时序性分割的状态下，通过控制部950(参照图29)被供向RGB三波长半导体激光装置810的各激光元件。另外，与该B信号、G信号和R信号同步，来自控制部950的B图像信号、G图像信号和R图像信号分别向DMD元件926输出。

由此，基于图30所示的时序图中的B信号，蓝色半导体激光元件106发出蓝色光，并且在该定时，基于B图像信号，利用DMD元件926调制蓝色光。另外，基于在B信号之后输出的G信号，绿色半导体激光元件105发出绿色光，并且在该定时，基于G图像信号，利用DMD元件926调制绿色光。进一步，基于在G信号之后输出的R信号，红色半导体激光元件805发出红色光，并且在该定时，基于R图像信号，利用DMD元件926调制红色光。然后，基于在R信号之后输出的B信号，蓝色半导体激光元件106发出蓝色光，并且在该定时，再次基于B图像信号，利用DMD元件926调制蓝色光。通过重复上述动作，基于B图像信号、G图像信号和R图像信号的激光照射所得的图像被投影到被投影面(屏幕990)上。

这样，构成了装载有本发明的第九实施方式的RGB三波长半导体激光装置810的投影装置900。

另外，应该理解的是，上述第一～第九实施方式中的所有方面均为例示，而不是限制。本发明的范围并不是由上述实施方式的说明所表示，而是由权利要求的范围所表示，还包括在与权利要求的范围等同的含义和范围内的所有变换。

例如，在上述第一实施方式中，沿着(11-20)面形成缺陷集中区域12，但是并不局限于此。在本发明中，可以沿着(H、K、-H-K、0)面(H、K中的至少一个是非0整数，以下相同)形成缺陷集中区域12。

另外，在上述第一～第九实施方式中，缺陷集中区域12可以是穿透位错(threading dislocation)面状集合的结构。

另外，在上述第一～第三实施方式中，缺陷集中区域12从基板10的凹部60贯通到下表面16，但是本发明并不局限于此。本发明中，只要横穿从半导体元件层20到n侧电极45的电流通路，缺陷集中区域12延伸至会导致电阻上升的程度即可，缺陷集中区域12的一部分也可以不从基板10的凹部60贯通到下表面16。

另外，上述第一～第九实施方式的半导体激光元件中，基板10的上表面15是作为非极性面的(10-10)面，但是本发明并不局限于此。本发明中，在沿着(H、K、-H-K、0)面形成缺陷集中区域12的情况下，基板10的上表面15可以是以沿着[0001]方向的轴为中心、从[H、K、-H-K、0]方向向[K、-H、H-K、0]方向倾斜约30°以上约60°以下的非极性面。例如，在缺陷集中区域12沿着(11-20)面形成的情况下，基板10的上表面15可以是以沿着[0001]方向的轴为中心、从[11-20]方向向[1-100]方向倾斜约30°以上约60°以下的(10-10)面到(2-1-10)面之间的非极性面。或者，在缺陷集中区域12沿着(1-100)面形成的情况下，基板10的上表面15也可以是以沿[0001]方向的轴为中心、从[1-100]方向向[11-20]方向倾斜约30°以上约60°以下的(10-10)面到(2-1-10)面之间的非极性面。特别的是，通过使基板10的上表面15为非极性面，能够使在氮化物类半导体元件层中产生的压电电压大致为0。

另外，上述第一～第九实施方式的半导体激光元件中，基板10的上表面15是作为非极性面的(10-10)面，但是本发明并不局限于此。在本发明中，在缺陷集中区域12沿着(H、K、-H-K、0)面形成的情况下，基板10的上表面15可以是以沿着[K、-H、H-K、0]方向的轴为中心、从[H、K、-H-K、0]方向向[0001]方向倾斜约30°以上约75°以下的面。或者，在缺陷集中区域12沿着(H、K、-H-K、0)面形成的情况下，基板10的上表面15可以是以沿着[K、-H、H-K、0]方向的轴为中心、从[H、K、-H-K、0]方向向[000-1]方向倾斜约30°以上约75°以下的面。

另外，上述第一和第三实施方式的半导体激光元件中，在凹部60的底面60a和侧面60b这两者中显现缺陷集中区域12，但是本发明并不局限于此。例如，如图31所示的第一变形例这样，缺陷集中区域12也可以仅在凹部60和61各自的底面60a和61a中显现。

另外，上述第一～第三实施方式的半导体激光元件中，凹部60和61是截面形状为矩形的形状，但是本发明并不局限于此。例如，如图32所示的第二变形例这样，也可以是在从凹部60和61各自的底面60a和61a到上表面15之间具有台阶差的台阶状的形状。

另外，上述第一～第三实施方式的半导体激光元件中，凹部60和61是截面形状为矩形的形状，但是本发明不局限于此。例如，如图33所示的第三变形例和图34所示的第四变形例这样，也可以是凹部60和61各自的侧面60b和61b由斜向的倾斜面构成的台形状。此时，图33所示的形状中，凹部60和61各自的底面60a和61a与侧面60b和61b所成的角度为钝角，图34所示的形状中，凹部60和61的底面60a和61a与侧面60b和61b所成的角度为锐角。

另外，上述第一～第四实施方式的半导体激光元件中，凹部60和61是截面形状为矩形的形状，但是本发明并不局限于此。例如，如图35所示的第五变形例这样，在凹部60和61各自的底面60a和61a的一部分上可以具有凸部60d和61d。

另外，上述第一～第九实施方式的半导体激光元件中，元件层20和非元件层40通过非元件层40的薄层40a连接，但是本发明并不局限于此。本发明也可以是，元件层20和非元件层40之间的薄层40a在途中断开，使元件层20和非元件层40断开。

另外，在上述第一～第九实施方式中，对将本发明的“氮化物类半导体元件”应用于半导体激光元件的例子进行了说明，但是也可以使用与上述第一和第二实施方式相同的基板10，形成LED元件、场效应晶体管(FET)元件。在这种情况下，在需要常断化的电源装置中，能够抑制因活性层中的裂纹、缺陷所引起的泄漏电流的产生。

另外，在上述第五实施方式中，表示了在分别沿着槽部80的两侧的内侧面的截断面(虚线96和97)截断基板101，由此形成不包含凹部60的半导体激光元件500的例子，但是本发明并不局限于此。在本发明中，如图21所示，也可以在沿着槽部80的一个内侧面的截断面(虚线96和97)截断基板101，由此形成包含凹部60的半导体激光元件。在这种情况下，在沿着槽部80的内侧面中不包含缺陷集中区域12的内侧面的截断面(虚线96)截断基板101，由此能够抑制因在缺陷集中区域12中基板101出现缺口而引起的半导体激光元件的破损，因此能够提高成品率。

Claims (19)

1.一种氮化物类半导体元件，其特征在于，包括：

由氮化物类半导体构成的基板；

在所述基板上形成的由氮化物类半导体构成的元件层；和

在与所述元件层相反的一侧的所述基板的表面形成的电极，其中，

所述基板包括：

由非极性面或半极性面构成的第一面；

为所述第一面的相反侧的面的第二面；

在相对于所述第一面的法线方向倾斜的方向延伸，并且向所述第二面贯通的缺陷集中区域；和

具有形成有所述元件层的所述第一面和所述第二面，且以所述缺陷集中区域作为边界与所述基板的其它区域分离的电流通路区域，

所述缺陷集中区域不在所述第一面上露出，

所述电极形成在所述电流通路区域的所述第二面上。

2.如权利要求1所述的氮化物类半导体元件，其特征在于：

所述元件层包含电流注入部，

所述电流注入部的宽度方向的中心位于所述电流通路区域的所述第二面的上方。

3.如权利要求1所述的氮化物类半导体元件，其特征在于：

所述基板还包含作为所述其它区域的非电流通路区域，

所述电极形成在从所述电流通路区域的所述第二面上到所述非电流通路区域的所述第二面上的区域。

4.如权利要求1所述的氮化物类半导体元件，其特征在于：

所述元件层包含电流注入部，

所述缺陷集中区域朝向所述第二面向接近所述电流注入部的方向倾斜，

所述电流注入部的宽度方向的中心配置在比所述第一面的宽度方向的中心更远离所述缺陷集中区域的方向的位置。

5.如权利要求1所述的氮化物类半导体元件，其特征在于：

所述基板还包含在所述第一面的侧端部侧形成的凹部，

所述缺陷集中区域从所述凹部向所述第二面贯通。

6.如权利要求5所述的氮化物类半导体元件，其特征在于：

所述凹部的深度比所述元件层的厚度大。

7.如权利要求1所述的氮化物类半导体元件，其特征在于：

所述第一面是与(10-10)面、(2-1-10)面或与这些面等效的面大致等同的面。

8.如权利要求1所述的氮化物类半导体元件，其特征在于：

所述缺陷集中区域形成为与(H、K、-H-K、0)面大致平行，其中，H、K中的至少一个是非0整数。

9.一种光学装置，其特征在于，包括：

氮化物类半导体元件；和

控制所述氮化物类半导体元件的出射光的光学系统，

该氮化物类半导体元件具有：

由氮化物类半导体构成的基板；

在所述基板上形成的由氮化物类半导体构成的发光元件层；和

在与所述发光元件层相反的一侧的所述基板的表面形成的电极，

其中，所述基板包括：

由非极性面或半极性面构成的第一面；

为所述第一面的相反侧的面的第二面；

从所述第一面向所述第二面在相对于所述第一面的法线方向倾斜的方向延伸，并且向所述第二面贯通的缺陷集中区域；和

具有形成有所述发光元件层的所述第一面和所述第二面，且以所述缺陷集中区域作为边界与所述基板的其它区域分离的电流通路区域，

所述缺陷集中区域不在所述第一面上露出，

所述电极形成在所述电流通路区域的所述第二面上。

10.一种氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于，包括：

形成由氮化物类半导体构成的晶片基板的工序，该基板具有从由非极性面或者半极性面构成的第一面在相对于所述第一面的法线方向倾斜的方向延伸，并且向作为所述第一面的相反侧的面的第二面贯通的缺陷集中区域；

在所述第一面上形成由氮化物类半导体构成的元件层的工序；和

将所述晶片基板截断成多个元件的截断工序，其中，

所述截断工序包括以使所述缺陷集中区域不在所述元件的所述第一面上露出的方式截断所述晶片基板的工序。

11.如权利要求10所述的氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于：

在所述晶片基板的所述第一面上形成所述元件层的工序之前，还包括在所述第一面的显现所述缺陷集中区域部分形成槽部的工序。

12.如权利要求10所述的氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于：

所述截断工序包括在所述槽部，在所述槽部内截断所述晶片基板的工序。

13.如权利要求12所述的氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于：

所述截断工序包括在沿着所述槽部的内侧面的截断面截断所述晶片基板的工序。

14.如权利要求13所述的氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于：

所述截断工序包括在沿着不包含所述缺陷集中区域的所述内侧面的截断面截断所述晶片基板的工序。

15.如权利要求11所述的氮化物类半导体元件的制造工序，其特征在于：

所述截断工序包括以使所述元件不包含所述槽部的方式截断所述晶片基板的工序。

16.如权利要求11所述的氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于：

所述槽部的深度比所述元件层的厚度大。

17.如权利要求10所述的氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于：

所述截断工序包括在所述第一面的没有显现所述缺陷集中区域的区域中截断所述晶片基板的工序。

18.如权利要求10所述的氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于：

所述截断工序包括使所述缺陷集中区域在所述晶片基板的侧端面露出的工序。

19.如权利要求10所述的氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于：

所述截断工序包括通过沿着所述缺陷集中区域截断所述晶片基板，使所述缺陷集中区域在所述晶片基板的两侧端面露出的工序。

Images