JP2003017791A - 窒化物半導体素子及びこの窒化物半導体素子の製造方法 - Google Patents

窒化物半導体素子及びこの窒化物半導体素子の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】共振器端面が平坦になるように分割されて成る
窒化物半導体素子を提供することを目的とする。 【解決手段】ＧａＮｌ系基板２５０上にＬＤ構造２５１
が構成されるとき、ＬＤ構造２５１の表面上からダイヤ
モンド刃で罫書きされて、劈開導入溝２５２が設けられ
る。この劈開導入溝２５２は、ウェハの＜１−１００＞
方向に対して平行に設けられるストライプ状光導波路２
５３間毎に設けられ、ウェハ＜１１−２０＞方向に対し
て破線状に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、青色光を発光する
レーザダイオードや発光ダイオードに用いられる窒化物
半導体素子及びこの窒化物半導体素子の製造方法に関す
るもので、特に、窒化物半導体を基板とする窒化物半導
体素子及びこの窒化物半導体素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎ等のIII族元素
と、Ｖ族元素であるＮとの化合物で構成される窒化物II
I−Ｖ族半導体(以後、「ＧａＮ系半導体」と記す)は、
そのバンド構造や化学的安定性から発光素子やパワーデ
バイスとして期待され、応用が試みられてきた。たとえ
ば、サファイア基板上にＧａＮ系半導体を積層して青色
レーザを発光する窒化物半導体素子を作製する試みが盛
んに行われている。ところで、一般にＡｌＧａＩｎＡｓ
系やＡｌＧａＩｎＰ系の窒化物半導体素子では、レーザ
発振に必要とされる共振器を劈開面を利用して作製して
いる。
【０００３】しかしながら、サファイア基板上にＧａＮ
系半導体層が積層されて構成される場合、サファイアが
分割しにくいために該積層物端面における凹凸の平均が
４〜１０ｎｍと大きくなり、良好な共振器を得ることが
難しい。更に、サファイア基板上にＧａＮ系半導体層が
積層されて窒化物半導体素子が構成される場合、一般に
サファイアの劈開方向と基板上に積層されたＧａＮ系半
導体層の劈開方向が３０°ずれた関係にある。よって、
分割方向を基板側、積層物側のいずれの層に合わせても
端面の凹凸を小さくすることが難しい。
【０００４】そこで、ＧａＮ系半導体層を積層する基板
として、劈開性を有し、かつ、表面上に積層されたＧａ
Ｎ系半導体層と同一な劈開方向を持つＧａＮ系基板を使
用し、端面を劈開で作製することが着目されている。こ
こで、ＧａＮ系基板とはＧａＮ系半導体により構成され
る基板のことである。このＧａＮ系基板を用いた場合、
ＧａＮ系半導体層及びＧａＮ系基板それぞれの劈開方向
が一致するので、端面が平坦になることが期待される。
さらに、ＧａＮ系基板を用いた場合、積層したＧａＮ系
半導体層とＧａＮ系基板との格子整合性が良く、熱膨張
率差も存在しないため、窒化物半導体素子にかかる歪や
欠陥等を減少させることができ、窒化物半導体素子の寿
命が長くなることも期待されている。
【０００５】上記のようにＧａＮ系半導体層をＧａＮ系
基板上に積層した後、劈開により共振器端面を作製した
窒化物半導体素子の例が、例えば特開平１１−４０４８
号公報に示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−４０４８号公報に示される、ＧａＮ系基板を用い
た窒化物半導体素子の例では、共振器端面作製法および
チップ分割法に関しての詳細な記述はなかった。そこ
で、本発明者らがＧａＮ系基板を用いたウェハの劈開を
種々試みたところ、実際には共振器長をばらつきなく一
定の長さで歩留まり良く分割することは困難であった。
【０００７】即ち、図１３のような、ストライプ状の光
導波路１３１を有するとともにその端面において劈開方
向に対して劈開導入溝１３２が設けられたウェハ１３０
を分割する場合、共振器作製において、劈開導入溝１３
２と同一方向の分割ライン１３３に沿って分割されるこ
とが理想である。このように分割ライン１３３に沿って
分割されたとき、ストライプ状導波路１３１の分割面が
平坦となるため、歩留まり良く、窒化物半導体素子が得
られる。しかしながら、実際には、ライン１３４のよう
なうねった分割ラインや、ライン１３５で示すような割
りたい方向と６０°の傾きを持った分割ラインが頻繁に
発生してしまう。
【０００８】ライン１３４やライン１３５の発生の原因
の一つとして、その劈開方向である＜１１−２０＞方向
（この方向については、後述する）に劈開導入溝１３２
を設けた場合であっても、六方晶であるＧａＮ系基板で
は該劈開方向と６０°をなす角度も等価な劈開方向とな
るため、割りたい方向に対して６０°傾いた線で割れや
すいことが挙げられる。このような割れが一度だけ起こ
る場合には図１３におけるライン１３５のような割れと
なり、連続して起こるとライン１３４のような割れにな
ると考えられる。更なる原因としては、ＧａＮ系基板が
サファイア基板と異なり、非常にもろいために前記傾い
た割れが起こりやすいことが挙げられ、場合によっては
分割中に素子がばらばらになる。
【０００９】本発明は、共振器端面が平坦になるように
分割されて成る窒化物半導体素子を提供することを目的
とする。又、本発明は、常に一定の劈開方向に分割する
ことが可能な窒化物半導体素子の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の窒化物半導体素子は、III族元素と窒素を
含む化合物で構成される窒化物半導体基板と、該窒化物
半導体基板上に堆積されたIII族元素と窒素を含む化合
物で構成される窒化物半導体層と、該窒化物半導体層内
に形成されたストライプ状光導波路とを有し、前記窒化
物半導体層を劈開した端面と前記ストライプ状光導波路
とで共振器を構成する窒化物半導体素子において、前記
端面に対して、前記ストライプ状光導波路の直上以外の
位置に、前記窒化物半導体層の表面側から形成される劈
開導入溝を有することを特徴とする。
【００１１】このような窒化物半導体素子は、＜１１−
２０＞方向に、前記劈開導入溝が設けられたウェハを分
割することによって、得ることができる。このとき、前
記劈開導入溝が、前記ストライプ状光導波路の直上以外
の位置に設けられるため、前記ストライプ状光導波路周
辺の端面を鏡面とすることができる。
【００１２】又、このような窒化物半導体素子におい
て、前記窒化物半導体基板の裏面側から形成される劈開
補助溝を有するようにしても構わない。該劈開補助溝に
ついても、前記劈開導入溝と同様、＜１１−２０＞方向
に設けることで、ウェハから前記窒化物半導体素子を不
具合なく分割して、前記ストライプ状光導波路周辺の端
面を鏡面とするための補助の役割を果たすことができ
る。
【００１３】又、本発明の窒化物半導体素子は、III族
元素と窒素を含む化合物で構成される窒化物半導体基板
と、該窒化物半導体基板上に堆積されたIII族元素と窒
素を含む化合物で構成される窒化物半導体層と、該窒化
物半導体層内に形成されたストライプ状光導波路とを有
し、前記窒化物半導体半導体層を劈開した端面と前記ス
トライプ状光導波路とで共振器を構成する窒化物半導体
素子において、前記端面に対して、前記ストライプ状光
導波路の直下の位置以外に、前記窒化物半導体基板の裏
面側から形成される劈開導入溝を有することを特徴とす
る。
【００１４】このような窒化物半導体素子は、＜１１−
２０＞方向に、前記劈開導入溝が設けられたウェハを分
割することによって、得ることができる。このとき、前
記劈開導入溝が、前記ストライプ状光導波路の直下以外
の位置に設けられるため、前記ストライプ状光導波路周
辺の端面を鏡面とすることができる。
【００１５】上述した窒化物半導体素子において、前記
窒化物半導体素子の表面又は裏面から前記劈開導入溝の
最深部分までの深さｄが、１≦ｄ≦１０μｍの範囲にあ
るようにしても構わない。又、前記窒化物半導体層の厚
さが薄く、前記窒化物半導体基板と前記窒化物半導体層
との界面まで罫書きすることが可能である場合、前記窒
化物半導体基板と前記窒化物半導体層との界面から前記
劈開導入溝の最深部分までの深さｄが、１≦ｄ≦１０μ
ｍの範囲にあるようにしても構わない。
【００１６】又、前記劈開導入溝が、前記窒化物半導体
素子を前記窒化物半導体基板を下として２次元に投影し
たとき、前記ストライプ状光導波路に対して垂直な方向
において、前記ストライプ状光導波路から少なくとも５
０μｍ離れた位置に形成されているようにしも構わな
い。更に、前記劈開導入溝が、前記窒化物半導体素子を
前記窒化物半導体基板を下として２次元に投影したと
き、前記ストライプ状光導波路に対して垂直な方向にお
いて、前記ストライプ状光導波路から少なくとも１００
μｍ離れた位置に形成されるようにすることで、前記窒
化物半導体素子の歩留まりを良くすることができる。
【００１７】更に、上述の窒化物半導体素子の厚さを８
０〜１６０μｍとすることによって、ウェハからの分割
をスムーズに行うことができる。
【００１８】本発明の窒化物半導体素子の製造方法は、
III族元素と窒素を含む化合物で構成される窒化物半導
体基板上に、III族元素と窒素を含む化合物で構成され
る窒化物半導体層を堆積して構成されるとともに、前記
窒化物半導体層において複数のストライプ状光導波路が
等間隔に構成された窒化物半導体ウェハから窒化物半導
体素子を得るための窒化物半導体素子の製造方法におい
て、前記窒化物半導体ウェハを８０〜１６０μｍの厚さ
に調整する工程と、前記窒化物半導体ウェハに対して、
前記窒化物半導体層の表面側から罫書きすることによっ
て、断続的な破線状に複数の劈開導入溝を形成する工程
と、前記劈開導入溝に沿って前記窒化物半導体ウェハを
分割する工程と、を含み、前記劈開導入溝を形成する
際、前記劈開導入溝が前記ストライプ状光導波路直上以
外の位置に形成されることを特徴とする。
【００１９】このとき、前記劈開導入溝を＜１１−２０
＞方向に設けることによって、劈開方向に従って、前記
窒化物半導体ウェハを分割させることができる。よっ
て、前記ストライプ状導波路周辺の端面における表面粗
度を低くして、鏡面とすることができ、前記窒化物半導
体素子の歩留まりを良くすることができる。
【００２０】このような製造方法において、前記窒化物
半導体層において、前記窒化物半導体基板との界面に、
窒化物半導体と劈開方向の異なる物質による半導体層が
設けられるとき、まず、前記窒化物半導体層の表面側か
ら罫書きすることによって、前記窒化物半導体層の表面
側から前記窒化物半導体層の厚さの半分の深さまで、断
続的な破線状に複数の劈開補助溝を形成した後、該劈開
補助溝の底面から罫書きすることによって、前記劈開導
入溝を形成するようにしても構わない。
【００２１】又、前記窒化物半導体ウェハを分割する工
程以前に、前記窒化物半導体ウェハに対して、前記窒化
物半導体基板の裏面側から罫書きすることによって、劈
開補助溝を形成する工程を設け、前記劈開補助溝の中心
軸に、前記劈開導入溝が位置するように、前記劈開導入
溝及び前記劈開補助溝を形成するようにしても構わな
い。
【００２２】又、本発明の窒化物半導体素子の製造方法
は、III族元素と窒素を含む化合物で構成される窒化物
半導体基板上に、III族元素と窒素を含む化合物で構成
される窒化物半導体層を堆積して構成されるとともに、
前記窒化物半導体層において複数のストライプ状光導波
路が等間隔に構成された窒化物半導体ウェハから窒化物
半導体素子を得るための窒化物半導体素子の製造方法に
おいて、前記窒化物半導体ウェハを８０〜１６０μｍの
厚さに調整する工程と、前記窒化物半導体ウェハに対し
て、前記窒化物半導体基板の裏面側から罫書きすること
によって、断続的な破線状に複数の劈開導入溝を形成す
る工程と、前記劈開導入溝に沿って前記窒化物半導体ウ
ェハを分割する工程と、を含み、前記劈開導入溝を形成
する際、前記劈開導入溝が前記ストライプ状光導波路直
下以外の位置に形成されることを特徴とする。
【００２３】このとき、前記劈開導入溝を＜１１−２０
＞方向に設けることによって、劈開方向に従って、前記
窒化物半導体ウェハを分割させることができる。よっ
て、前記ストライプ状導波路周辺の端面における表面粗
度を低くして、鏡面とすることができ、前記窒化物半導
体素子の歩留まりを良くすることができる。
【００２４】上述のような製造方法において、前記窒化
物半導体ウェハの表面側又は裏面側から前記劈開導入溝
の最深部分までの深さｄを、１≦ｄ≦１０μｍの範囲と
しても構わない。又、前記窒化物半導体層の厚さが薄
く、前記窒化物半導体基板と前記窒化物半導体層との界
面まで罫書きすることが可能である場合、前記窒化物半
導体基板と前記窒化物半導体層との界面から前記劈開導
入溝の最深部分までの深さｄを、１≦ｄ≦１０μｍの範
囲としても構わない。
【００２５】又、前記劈開導入溝が同一の破線上におい
て、１ｍｍ以下の間隔毎に設けられるようにすること
で、前記窒化物半導体ウェハを分割する際に発生する不
具合を抑制することができる。更に、前記劈開導入溝が
同一の破線状において、前記ストライプ状光導波路の間
毎に設けられるようにすることで、前記窒化物半導体ウ
ェハを分割する際に発生する不具合を抑制することがで
きる。
【００２６】上述した製造方法において、劈開導入溝自
身が連続的な直線状に形成されるようにしても構わない
し、劈開導入溝自身が断続的な破線状に形成されるよう
にしても構わない。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、以下
に説明する。まず、はじめに、本明細書に用いる用語の
定義などを明確にする。
【００２８】本明細書において、「ＧａＮ系半導体」と
は、Ａｌ、Ｇａ、およびＩｎ等のIII族元素と、Ｖ族元
素であるＮとの化合物で構成された六方晶構造をとる窒
化物III−Ｖ族化合物半導体であって、ＡｌXＧａYＩｎ
1-X-YＮ（但し、０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、かつ０≦Ｘ
＋Ｙ≦１）の組成比で表される物質の他、そのIII族元
素の一部（２０％程度以下）を他の元素で置換した物質
や、そのＶ族元素の一部（２０％程度以下）を他の元素
で置換した物質を含む。
【００２９】本明細書において、「ＧａＮ系基板」と
は、ＧａＮ系半導体と同様、III族元素とＮとの化合物
で構成された六方晶構造をとる窒化物III−Ｖ族化合物
半導体を主たる構成要素とする基板であって、ＡｌXＧ
ａYＩｎ1-X-YＮ（但し、０≦Ｘ≦１、 ０≦Ｙ≦１、 且
つ０≦Ｘ＋Ｙ≦１）の組成比で表される基板の他、その
III族元素の一部（２０％程度以下）を他の元素で置換
した基板や、そのＶ族元素の一部（２０％程度以下）を
他の元素で置換した基板を含む。なお、ＧａＮ系半導体
以外の物質を主要構成要素とする異種基板上に、ＧａＮ
系半導体を厚く堆積した後に後述するＬＤ構造を積層し
たウェハを作製し、以下の各実施形態においてウェハを
分割する前に該異種基板を除去した場合も、本明細書で
定義されたＧａＮ系基板の範疇に含まれる。
【００３０】本明細書において、「ＬＤ構造」とは、発
光部と、共振器以外の導波路構造を内部に含む主にＧａ
Ｎ系半導体により構成された構造体であり、上記ＧａＮ
系基板上に堆積もしくはエピタキシャル成長された層構
造であって、電極金属や、該電極とＧａＮ系半導体との
間に挿入された絶縁体膜等を除く。また、このＬＤ構造
には、一部異なる結晶構造をとるＧａＮ系半導体や、Ｇ
ａＮ系半導体以外の材料が混入していてもよい。
【００３１】本明細書において、「ストライプ状光導波
路」とは、発光部と、この発光部で発した光を閉じ込め
て導波するための一体構造である。
【００３２】本明細書において、「表面凹凸の平均値Ｒ
ａ」とは、段差計を用いて測定した粗度曲線の、中心線
を基準とした平均値である。
【００３３】本明細書において、「ＲＭＳ値」あるいは
単に「凹凸の平均」とは表面凹凸の大きさを表し、成長
層表面に平行方向に、長さ４μｍにわたってＡＦＭ(Ato
micForce Microscope)にて粗さ曲線を測定し、ＲＭＳ(R
oot Mean Square:中心線から粗さ曲線までの偏差の二乗
の平方根)として計算された値である。
【００３４】本明細書において、「溝の深さ」とは、Ｇ
ａＮ系半導体レーザ素子をＧａＮ系基板とＬＤ構造との
界面の中心線を水平に置いたとき、劈開導入溝もしくは
劈開補助溝の縁から垂直に該溝の谷間の深さを測った値
を示す。そして、この「溝の深さ」は、３つの種類があ
り、１つ目は「ＬＤ構造として積層されたＧａＮ系半導
体表面を基準とした深さ」であり、２つ目は「ＧａＮ系
基板とＬＤ構造との界面の中心線を基準とした深さ」で
あり、３つ目は「ＧａＮ系基板裏面を基準とした深さ」
である。
【００３５】又、図１のような六方晶構造において、＜
０００１＞が全てのＡで表される面の法線方向即ち［０
００１］及び［０００−１］方向を表し、＜１−１００
＞が全てのＢで表される面の法線方向即ち［１−１０
０］、［１０−１０］、［０１−１０］、［−１１０
０］、［−１０１０］及び［０−１１０］方向を表し、
＜１１−２０＞が全てのＣで表される面の法線方向即ち
［１１−２０］、［１−２１０］、［−２１１０］、
［−１−１２０］、［−１２−１０］及び［２−１−１
０］方向を表しているものとする。
【００３６】又、以下の各実施形態では、窒化物半導体
素子に、ＧａＮ系半導体レーザ素子を代表として、説明
を行う。
【００３７】＜第１の実施形態＞本発明の第１の実施形
態について、図面を参照して以下に説明する。図２は、
本実施形態におけるＧａＮ系半導体レーザ素子を分割す
る前のウェハの構成を示す断面図である。図３は、ウェ
ハの分割を説明するための断面図及び上面図である。図
４は、分割されたＧａＮ系半導体レーザ素子の外観斜視
図である。
【００３８】１．ＧａＮ系半導体レーザ素子の製造方法 (ウェハの形成)まず、図２を用いてウェハの形成につい
て説明する。
【００３９】最初に（０００１）面を結晶成長用の表面
とする膜厚が１００〜５００μｍのｎ−ＧａＮ系基板２
００を有機洗浄する。尚、本実施形態では、このｎ−Ｇ
ａＮ系基板２００の膜厚が１３５μｍの厚さに調整され
ている。
【００４０】洗浄したｎ−ＧａＮ系基板をＭＯＣＶＤ
（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）装置内
に搬入し、水素（Ｈ2）雰囲気の中で、約１１００℃の
高温でクリーニングを行う。その後、降温して、キャリ
アガスとしてＨ2を１０l/min流しながら、シラン（Ｓｉ
Ｈ4）を１０nmol/min導入するとともに、６００℃でア
ンモニア（ＮＨ3）およびトリメチルガリウム(ＴＭＧ)
をそれぞれ５ｌ/minおよび２０mol/min導入することに
よって、１０ｎｍ以上１０μｍ以下（例えば１００ｎ
ｍ）の厚みのｎ−ＧａＮ系バッファ層２０１を成長させ
る。
【００４１】尚、このバッファ層２０１としては、Ｓｉ
Ｈ4の導入量を０mol/minとして形成されたＧａＮバッフ
ァ層でも良い。又、ＡｌやＩｎを含むＧａＮバッファ層
としても構わない。このとき、バッファ層にＡｌを含む
ときはトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を、又、バッ
ファ層にＩｎを含むときはトリメチルインジウム（ＴＭ
Ｉ）を成膜時に適量導入すればよい。又、バッファ層２
０１はｎ−ＧａＮ系基板の表面歪の緩和、表面モフォロ
ジや凹凸の改善(平坦化)を目的に設けた層であり、ｎ−
ＧａＮ系基板において、結晶成長用ｎ−ＧａＮの結晶性
が優れている場合にはバッファ層２０１がなくても良
い。
【００４２】次に、窒素（Ｎ2）とアンモニア（ＮＨ3）
をそれぞれ５ｌ/min流しながら約１０５０℃まで昇温す
る。その後キャリアガスをＮ2からＨ2に代えて、ＴＭＧ
を１００μmol/min、ＳｉＨ4を１０nmol/min導入して、
ｎ−ＧａＮコンタクト層２０２を０．１〜１０μｍ（例
えば４μｍ）成長させる。
【００４３】次に、ＴＭＧの流量を５０μmol/minに調
整し、ＴＭＡを一定量導入してｎ−Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層
（例えばｘ１＝０．２）を積層することで、例えば、総
膜厚０．８μｍのｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２０３を形
成する。尚、このｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２０３は、
後述するｎ−ＧａＮ光ガイド層２０４に比べて、屈折率
が小さくかつバンドギャップが大きな材料であれば他材
料からなる膜でも構わない。又、何層かの層を組み合わ
せて、その平均屈折率と平均バンドギャップとが、上述
のｎ−ＧａＮ光ガイド層２０４との比較条件を満たすよ
うにしても良い。
【００４４】ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２０３の形成
後、ＴＭＡの供給を停止するとともに、ＴＭＧを１００
μmol/minに調整して、ｎ−ＧａＮ光ガイド層２０４を
５０〜２００ｎｍ（例えば１００ｎｍ）の厚さになるよ
うに成長させる。その後、ＴＭＧの供給を停止し、キャ
リアガスをＨ2からＮ2に再び代えて７００℃まで降温す
る。そして、ＴＭＩを一定量、ＴＭＧを１５μmol/min
導入し、ＩｎvＧａ1-vＮ（０＜ｖ＜１）よりなる障壁層
を成長させる。所定時間経過後、ＴＭＩの供給をある一
定量にまで増加し、ＩｎWＧａ1-WＮ（０＜ｗ＜１）より
なる井戸層を成長させる。
【００４５】このＴＭＩの供給量の変化を繰り返しすこ
とによって、ＩｎＧａＮ障壁層とＩｎＧａＮ井戸層との
交互積層構造からなるＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層２
０５形成する。障壁層および井戸層を形成するＩｎＧａ
Ｎの組成比および膜厚は、発光波長が３７０〜４３０ｎ
ｍの範囲になるように設計し、成長時に導入するＴＭＩ
の流量は、その設計値に等しいＩｎ組成の膜が得られる
ように調整する。
【００４６】このＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層２０５
において、井戸層の層数が２〜６層であることが望まし
く、特に３層であることが望ましい。ＩｎＧａＮ多重量
子井戸活性層２０５の形成が終了すると、ＴＭＩおよび
ＴＭＧの供給を停止して、再び１０５０℃まで昇温す
る。そして、キャリアガスを再びＮ2からＨ2に代えた
後、ＴＭＧを５０μmol/min、ＴＭＡを適量、ｐ型ドー
ピング原料であるビスシクロペンタジエニルマグネシウ
ム（Ｃｐ2Ｍｇ）を１０nmol/min流すことによって、０〜
２０ｎｍ厚のｐ−ＡｌzＧａ1-zＮ（０≦ｚ≦０．３）蒸
発防止層２０６を成長させる。このｐ−ＡｌＧａＮ蒸発
防止層２０６の成長が終了すると、ＴＭＡの供給を停止
するとともに、ＴＭＧの供給量を１００μmol/minに調
整して、５０〜２００ｎｍ（例えば１００ｎｍ）の厚さ
のｐ−ＧａＮ光ガイド層２０７を成長させる。
【００４７】次に、ＴＭＧの流量を５０μmol/minに調
整するとともに、ＴＭＡを一定量導入することによっ
て、ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層（例えばｘ２＝０．２）)
を積層することで、例えば総膜厚０．８μｍのｐ−Ａｌ
ＧａＮクラッド層２０８を形成する。尚、このｐ−Ａｌ
ＧａＮクラッド層２０８は、ｐ−ＧａＮ光ガイド層２０
７に比べて、屈折率が小さくかつバンドギャップが大き
な材料であれば他材料からなる膜でも構わない。又、何
層かの層を組み合わせて、その平均屈折率と平均バンド
ギャップが、上述のｐ−ＧａＮ光ガイド層２０７との条
件を満たすようにしても良い。
【００４８】最後に、ＴＭＧの供給量を１００μmol/mi
nに調整し、ＴＭＡの供給を停止し、膜厚０．０１〜１
０μｍ（例えば０．１μｍ）のｐ−ＧａＮコンタクト層
２０９の成長を行う。このようにすることで、ＧａＮ系
基板２００上に対するＬＤ構造の成長を終了する。成長
が終了すると、ＴＭＧおよびＣｐ2Ｍｇの供給を停止し
て降温した後、ウェハを室温でＭＯＣＶＤ装置より取り
出す。このようにして形成されたウェハの表面の平坦度
を測定したところ、表面凹凸の平均値でＲａ＝１００Å
以下であった。
【００４９】続いて、該ウェハを、レーザ素子にするた
め加工する。まず、ｐ電極部分の形成にあたり、ＧａＮ
系基板２００の＜１−１００＞方向（図３参照）に沿っ
てストライプ状にエッチングを行い、リッジストライプ
部２１１を形成する。その後、ＳｉＯ2誘電体膜２１２
を蒸着させ、次いでｐ−ＧａＮコンタクト層２０９を露
出させ、Ｐｄ／Ｍｏ／Ａｕの順で蒸着してｐ電極２１３
を形成する。尚、ｐ電極２１３として、Ｐｄ／Ｐｔ／Ａ
ｕの順に形成したもの、又は、Ｐｄ／Ａｕの順に形成し
たもの、又は、Ｎｉ／Ａｕの順に形成したもののいずれ
かを用いるようにしても良い。
【００５０】次に、研磨等の物理的手法や、ウェットエ
ッチング又はドライエッチング等の化学的手法を用いる
ことで、ｎ−ＧａＮ系基板２００の裏面側を削って、ウ
ェハの厚さを８０〜１６０μｍに調整する。このように
することで、ウェハを分割しやすい厚さに調整する。即
ち、ウェハの厚みがこの範囲よりも薄くなると、素子形
成時のハンドリング等に支障をきたし、逆に、この範囲
よりも厚くなると、ウェハの分割が難しくなる。
【００５１】次に、ｎ−ＧａＮ系基板２００の裏面側か
らＨｆ／Ａｌの順序でｎ電極２１０を形成する。このよ
うに、ｎ電極２１０にＨｆをもちいるとｎ電極のコンタ
クト抵抗を下げられるため有効である。又、ｎ電極２１
０として、Ｔｉ／Ａｌの順に形成したもの、又は、Ｔｉ
／Ｍｏの順に形成したもの、又は、Ｈｆ／Ａｕの順に形
成したもの等を用いるようにしても良い。
【００５２】尚、ｎ電極２１０の形成にあたり、ｎ−Ｇ
ａＮ系基板２００の裏面側から電極形成を行う代わり
に、ドライエッチング法を用いて、ウェハの表側からｎ
−ＧａＮ層２０２を露出させてｎ電極を形成しても構わ
ない。
【００５３】（ウェハの分割）次に、図３を参照して本
実施形態におけるウェハの分割方法を説明する。図３
（ａ）には、上述のようにしてＬＤ構造がＧａＮ系基板
２００上に形成されたウェハの断面図を、図３（ｂ）に
は、上述のようにしてＬＤ構造がＧａＮ系基板２００上
に形成されたウェハの上面図を、それぞれ示す。
【００５４】尚、図３において、簡単に説明するため、
ＧａＮ系基板２５０が、ｎ−ＧａＮ系基板２００、ｎ−
ＧａＮバッファ層２０１及びｎ電極２１０を含んでいる
ものとして、又、ＬＤ構造２５１が、ｎ−ＧａＮコンタ
クト層２０２、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２０３、ｎ−
ＧａＮ光ガイド層２０４、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性
層２０５、ｐ−ＡｌＧａＮ蒸発防止層２０６、ｐ−Ｇａ
Ｎ光ガイド層２０７、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２０
８、ｐ−ＧａＮコンタクト層２０９、ＳｉＯ2誘電体膜
２１２及びｐ電極２１３を含んでいるものとする。
【００５５】上述のようにして、ウェハにおいて、その
ＧａＮ系基板２５０上にＬＤ構造２５１が構成されると
き、図３（ｂ）のように、ＬＤ構造２５１に、ストライ
プ状導波路２５３が設けられる。このストライプ状導波
路２５３は、＜１−１００＞方向に平行となるようにし
て設けられる。このストライプ状導波路２５３の間に、
＜１１−２０＞方向にウェハを分割して複数のバーを得
るための補助となる劈開導入溝２５２が設けられる。こ
の劈開導入溝２５２が設けられた部分の断面図が、図３
（ａ）のようになる。
【００５６】劈開導入溝２５２は、ＬＤ構造２５１表面
上において、図３（ｂ）のように、ストライプ状導波路
２５３間にダイヤモンド針で罫書きするスクライブが施
されることによって、設けられる。このとき、ＬＤ構造
２５１の表面から劈開導入溝２５２の最深部までの深さ
ｄは、少なくとも、１μｍ≦ｄ≦１０μｍの深さとなる
ようにする。このようにすることで、ウェハの分割して
バーを得る際に、折れの無いバーを得られる割合となる
「バーの歩留まり」を良くすることができる。
【００５７】更に、ＬＤ構造２５１の厚さがあまり厚く
なく、ＧａＮ系基板２５０とＬＤ構造２５１との界面に
劈開導入溝２５２が到達可能である場合、ＧａＮ系基板
２５０とＬＤ構造２５１との界面から劈開導入溝２５２
の最深部までの深さｄ１を、１μｍ≦ｄ１≦１０μｍの
深さとなるようにすることができる。このようにするこ
とで、分割したバーより得られる素子が、ＲＭＳ値が
０．５ｎｍ以下となるレーザ光の共振器端面が平坦な素
子であり、且つ、共振器長のばらつきが一定範囲に収ま
っている素子が得られる割合となる「素子の歩留まり」
を向上させることができる。
【００５８】これは、ＬＤ構造２５１の一部に劈開性が
ないか、又は、劈開方向が異なっている物質が含まれて
いて分割圧力が分散されるかするために、望まない荒れ
が生じて出射光のファーフィールド・パターン（ＦＦ
Ｐ）が悪化したり、共振器端面の反射率低下がおきるの
を防止できるからである。
【００５９】そして、この劈開導入溝２５２の溝入れ方
向は、上述したように、ＧａＮ系基板２５０の＜１１−
２０＞である。又、劈開導入溝２５２の始点及び終点
は、ストライプ状導波路２５３から５０μｍ以上離れた
点とすることによって、バーの歩留まり良く分割するこ
とができ、更に好ましくは、１００μｍ以上離れた点と
することで素子の歩留まりを上げることができる。
【００６０】尚、本実施形態では、図３（ａ）のよう
に、ＧａＮ系基板２５０とＬＤ構造２５１との界面から
劈開導入溝２５２の最深部までの深さを、１μｍとなる
深さで一定とした。又、ストライプ状導波路２５３から
劈開導入溝２５２の始点及び終点への距離を１２５μｍ
とした。
【００６１】又、このようにして劈開導入溝２５２を設
ける際、バーの歩留まり良く分割するために、上述した
範囲内でできるだけ＜１１−２０＞方向に直線形状で長
く形成するのが望ましいが、破線形状としても構わな
い。又、劈開導入溝２５２の形成方法は、上述したスク
ライブ以外にＲＩＥ（Reactive Ion etching）などのド
ライエッチングやウェットエッチングを用いても構わな
い。
【００６２】更に、この劈開導入溝２５２を、図３
（ｂ）のように、ストライプ状導波路２５３の間毎に設
けるようにしたが、各劈開導入溝２５２の間隔が１ｍｍ
以内となるような間隔となるようにするとともに、その
始点及び終点とストライプ状導波路２５３との距離が上
述の条件を満たすようにすれば、ストライプ状導波路２
５３の間毎に設ける必要はない。
【００６３】次に、このようにして劈開導入溝２５２が
設けられたウェハを＜１１−２０＞方向に分割して、バ
ーを得る。このウェハの分割では、劈開導入溝２５２の
位置する位置に対して、ブレーキング刃をＧａＮ系基板
２５０の裏面側から当ててウェハを押し割る。このよう
にすることで、分割されたバーにおいて、ストライプ状
導波路２５３が分割された部分に劈開面を使用した端面
を形成することができる。尚、刃をぶつけることで与え
る衝撃によるクリービング、又は、局所的に罫書き線周
辺のみを加熱して分割する手法、又は、音波や水流によ
る衝撃等によるブレーキングなどを用いて、ウェハの分
割を行うようにしても構わない。
【００６４】このようにして分割することによって、図
３のようなウェハから共振器長５００μｍのバーを多数
得た。共振器長は設定値の５００μｍ±５μｍに収まっ
ており、バーの歩留まりが９２％、素子の歩留まりが９
０％に収まった。このとき、分割したバーにおいて、劈
開導入溝２５２間における端面の凹凸の平均を測定し
た。この結果、劈開導入溝２５２から５０μｍ以内の距
離ではＲＭＳ値で最大１０ｎｍと大きかったが、劈開導
入溝から１００μｍ以上離れた地点では最大でも０．５
ｎｍと非常に平坦な面を備えていた。サファイア基板上
にＧａＮ系半導体を堆積した場合、この半導体部のＲＭ
Ｓ値は平均して３．５ｎｍであることから、劈開した端
面が更に平坦なものとして品質が向上していることが確
認された。
【００６５】このように図３のようなウェハから分割し
て得られたバーは、裏面あるいは表面を、ストライプ状
導波路２５３の間毎に、＜１−１００＞方向に罫書きし
て分割することによって、ＧａＮ系半導体レーザ素子を
得る。このとき、罫書きする際の針圧（ウェハに針を押
し当てる時の荷重）を調整して＜１−１００＞方向に押
し割るようにして分割してＧａＮ系半導体レーザ素子を
得るようにしても構わないし、又は、完全に切断して分
割し、ＧａＮ系半導体レーザ素子を得るようにしても構
わない。
【００６６】２．ＧａＮ系半導体レーザ素子の構成 図４を参照して、上述のようにしてウェハから分割され
て形成されたＧａＮ系半導体レーザ素子１の構成につい
て説明する。
【００６７】尚、図４において、簡単に説明するため、
ＧａＮ系基板１０が、ｎ−ＧａＮ系基板２００及びｎ−
ＧａＮバッファ層２０１を含んでいるものとして、又、
ＬＤ構造１１が、ｎ−ＧａＮコンタクト層２０２、ｎ−
ＡｌＧａＮクラッド層２０３、ｎ−ＧａＮ光ガイド層２
０４、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層２０５、ｐ−Ａｌ
ＧａＮ蒸発防止層２０６、ｐ−ＧａＮ光ガイド層２０
７、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２０８、ｐ−ＧａＮコン
タクト層２０９及びＳｉＯ2誘電体膜２１２を含んでい
るものとする。
【００６８】上述のようにして、ＧａＮ系基板上にＬＤ
構造が構成されたウェハが分割されて得たＧａＮ系半導
体レーザ素子１は、ＧａＮ系基板１０上に構成されたＬ
Ｄ構造１１に、劈開によりミラー端面１２が形成されて
いる。又、このＬＤ構造１１内部に、ストライプ状導波
路１３が設けられ、レーザ光を導波する役割をはたす。
【００６９】又、ＧａＮ系基板１０の下面に設けられた
ｎ電極２１０及びＬＤ構造１１の上面に設けられたｐ電
極２１３は、ＧａＮ系半導体レーザ素子１の動作時に外
部から電力を供給するためのものである。更に、ＧａＮ
系半導体レーザ素子１の表面上の４隅に位置する部分に
おいて、ＬＤ構造１１側に溝入れ部１４が形成されてい
る。
【００７０】この溝入れ部１４は、ウェハのバー分割す
る際にミラー端面１２の形成を目的とするため、ウェハ
上面に予め形成された劈開導入溝２５２（図３）に相当
し、本実施形態ではＧａＮ系基板１０とＬＤ構造１１と
の界面から溝入れ部１４の最深部までの深さを１μｍと
する。又、溝入れ部１４は、本実施形態ではＧａＮ系半
導体レーザ素子１をＧａＮ系基板１０を下にして２次元
的に投影したとき、上記ストライプ状導波路１３から１
２５μｍ離れた位置から形成されている。尚、ＧａＮ系
半導体レーザ素子１に対する溝入れ部１４の数は、本実
施形態では４つとされているが、ウェハ上面に予め形成
された劈開導入溝２５２の状態により変化し、少なくと
も１つ以上あればよい。
【００７１】又、本実施形態において、ウェハを分割し
てＧａＮ系半導体レーザ素子を得る際、劈開導入溝部分
によって発生する溝入れ部を切り落してしまっても構わ
ない。これは、劈開導入溝形成時の塵などを除去できる
等の効果がある。
【００７２】＜第２の実施形態＞本発明の第２の実施形
態について、図面を参照して以下に説明する。図５は、
本実施形態におけるＧａＮ系半導体レーザ素子を分割す
る前のウェハの構成を示す断面図である。図６は、ウェ
ハの分割を説明するための断面図及び上面図である。図
７は、分割されたＧａＮ系半導体レーザ素子の外観斜視
図である。
【００７３】１．ＧａＮ系半導体レーザ素子の製造方法 (ウェハの形成)まず、図５を用いてウェハの形成につい
て説明する。尚、図５において、図２に示すウェハにお
ける同一部分については、同一の符号を付して、その詳
細な説明を省略する。
【００７４】本実施形態では、第１の実施形態（図２）
と異なり、まず、（０００１）面を結晶成長用の表面と
する膜厚が１００〜５００μｍのｎ−ＧａＮ系基板２０
０の表面上に、電子ビーム法やスパッタリング法を用い
て、ＳｉＯ2で蒸着することによって、成長抑制膜を形
成する。その後、光硬化性の樹脂を用いたリソグラフィ
ー技術を用いることによって、ｎ−ＧａＮ系基板２００
の＜１−１００＞方向に沿って、ｎ−ＧａＮ系基板２０
０上に形成された成長抑制膜より、ストライプ状のＳｉ
Ｏ2マスク５０１を形成する。
【００７５】このマスク５０１は、そのマスク幅が１３
μｍとされるとともに、又、各マスク５０１間の窓部幅
が７μｍとされる。尚、成長抑制膜は、上述したＳｉＯ
2以外に、ＳｉＮx、Ａｌ2Ｏ3、又は、ＴｉＯ2などで構
成されても構わない。又、マスクが空洞となっても構わ
ない。
【００７６】このようにして、表面上にマスク５０１が
形成されたｎ−ＧａＮ系基板２００を、有機洗浄した
後、ＭＯＣＶＤ装置内に搬入し、キャリアガスＨ2を流
すとともに、ＴＭＧを１００μmol/min、ＳｉＨ4を１０
nmol/min導入して、ｎ−ＧａＮコンタクト層５０２を２
５μｍ成長させる。
【００７７】このｎ−ＧａＮコンタクト層５０２を形成
させた後、第１の実施形態と同様に、ＴＭＡを導入する
ことによってｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２０３を形成
し、次に、ＴＭＡの供給を停止してｎ−ＧａＮ光ガイド
層２０４を形成する。その後、キャリアガスをＨ2から
Ｎ2に再び代えて７００℃まで降温した後、ＴＭＩ、Ｔ
ＭＧを導入することでＩｎＧａＮ障壁層とＩｎＧａＮ井
戸層との交互積層構造から成るＩｎＧａＮ多重量子井戸
活性層２０５を形成する。
【００７８】そして、ＴＭＩおよびＴＭＧの供給を停止
して、再び１０５０℃まで昇温した後、キャリアガスを
再びＮ2からＨ2に代え、ＴＭＧ、ＴＭＡ、Ｃｐ2Ｍｇを
流すことによって、ｐ−ＡｌＧａＮ蒸発防止層２０６を
成長させる。その後、ＴＭＡの供給を停止して、ｐ−Ｇ
ａＮ光ガイド層２０７を成長させる。更に、再び、ＴＭ
Ａを導入してｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２０８を形成す
ると、最後に、このＴＭＡの供給を停止して、ｐ−Ｇａ
Ｎコンタクト層２０９の成長を行って、ＧａＮ系基板２
００上に対するＬＤ構造の成長を終了する。
【００７９】このように表面上にＬＤ構造が形成された
ウェハを、ＴＭＧおよびＣｐ2Ｍｇの供給を停止して降
温した後、ＭＯＣＶＤ装置より取り出すと、レーザ素子
にするため加工する。まず、エッチングを行って、リッ
ジストライプ部２１１を形成した後、ＳｉＯ2誘電体膜
２１２を蒸着させ、次いでｐ−ＧａＮコンタクト層２０
９を露出させ、Ｐｄ／Ｍｏ／Ａｕの順で蒸着してｐ電極
２１３を形成する。尚、第１の実施形態と同様、ｐ電極
２１３として、Ｐｄ／Ｐｔ／Ａｕの順に形成したもの、
又は、Ｐｄ／Ａｕの順に形成したもの、又は、Ｎｉ／Ａ
ｕの順に形成したもののいずれかを用いるようにしても
良い。
【００８０】次に、研磨等の物理的手法や、ウェットエ
ッチング又はドライエッチング等の化学的手法を用いる
ことで、ｎ−ＧａＮ系基板２００の裏面側を削って、ウ
ェハの厚さを８０〜１６０μｍに調整する。そして、ｎ
−ＧａＮ系基板２００の裏面側からＨｆ／Ａｌの順序で
ｎ電極２１０を形成する。又、第１の実施形態と同様、
ｎ電極２１０として、Ｔｉ／Ａｌの順に形成したもの、
又は、Ｔｉ／Ｍｏの順に形成したもの、又は、Ｈｆ／Ａ
ｕの順に形成したもの等を用いてるようにしても良い。
【００８１】尚、ｎ電極２１０の形成にあたり、ｎ−Ｇ
ａＮ系基板２００の裏面側から電極形成を行う代わり
に、ドライエッチング法を用いて、エピタキシャルウェ
ハの表側からｎ−ＧａＮ層２０２を露出させてｎ電極を
形成しても構わない。
【００８２】（ウェハの分割）次に、図６を参照して本
実施形態におけるウェハの分割方法を説明する。図６
（ａ）には、上述のようにしてＬＤ構造がＧａＮ系基板
２００上に形成されたウェハの断面図を、図６（ｂ）に
は、上述のようにしてＬＤ構造がＧａＮ系基板２００上
に形成されたウェハの上面図を、それぞれ示す。
【００８３】尚、図６において、簡単に説明するため、
ＧａＮ系基板５１０が、ｎ−ＧａＮ系基板２００及びｎ
電極２１０を含んでいるものとして、又、ＬＤ構造５１
１が、マスク５０１、ｎ−ＧａＮコンタクト層５０２、
ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２０３、ｎ−ＧａＮ光ガイド
層２０４、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層２０５、ｐ−
ＡｌＧａＮ蒸発防止層２０６、ｐ−ＧａＮ光ガイド層２
０７、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２０８、ｐ−ＧａＮコ
ンタクト層２０９、ＳｉＯ2誘電体膜２１２及びｐ電極
２１３を含んでいるものとする。
【００８４】上述のようにして、ウェハにおいて、その
ＧａＮ系基板５１０上にＬＤ構造５１１が構成されると
き、第１の実施形態と同様、図６（ｂ）のように、ＬＤ
構造５１１内に、ストライプ状導波路２５３が設けられ
る。このストライプ状導波路２５３の間に、＜１１−２
０＞方向にウェハを分割して複数のバーを得るための補
助となる劈開補助溝５１２及び劈開導入溝５１３が設け
られる。この劈開補助溝５１２及び劈開導入溝５１３が
設けられた部分の断面図が、図６（ａ）のようになる。
【００８５】まず、劈開補助溝５１２が、ＬＤ構造５１
１表面上において、図６（ｂ）のように、ストライプ状
導波路２５３間にＲＩＥが施されることによって、設け
られる。この劈開補助溝５１２は、その深さが、ＬＤ構
造５１１のエピタキシャル層厚の半分となるように形成
される。即ち、劈開補助溝５１２が、ＬＤ構造５１１内
に構成されるマスク５０１よりも上側に構成されること
となる。
【００８６】このように劈開補助溝５１２が構成される
と、劈開補助溝５１２の中央側に、ダイヤモンド針で罫
書きするスクライブが施されることによって、劈開導入
溝５１３が設けられる。この劈開導入溝５１３は、劈開
方向が他の部分と異なるＬＤ構造５１１内におけるマス
ク５０１に達するように設けられる。このとき、ＬＤ構
造５１１の表面から劈開導入溝５１３の最深部までの深
さをｄ２とすると、少なくともＬＤ構造５１１の表面を
基準として１μｍ≦ｄ２≦１０μｍとなるようにする。
このようにすることで、バーの歩留まりを良くすること
ができる。
【００８７】更に、ＬＤ構造５１１の厚さがあまり厚く
なく、ＧａＮ系基板５１０とＬＤ構造５１１との界面に
劈開導入溝５１３が到達可能である場合、ＧａＮ系基板
５１０とＬＤ構造５１１との界面から劈開導入溝５１３
の最深部までの深さｄ３が、ＧａＮ系基板５１０とＬＤ
構造５１１との界面の中心線を基準として１μｍ≦ｄ３
≦１０μｍとなるようにして、素子の歩留まりを向上さ
せることができる。
【００８８】これは、特にマスク５０１などのように、
ＬＤ構造５１１の一部に劈開性がないか、又は、劈開方
向が異なっている物質が含まれていて分割圧力が分散さ
れるかするために、望まない荒れが生じて出射光のＦＦ
Ｐが悪化したり、共振器端面の反射率低下がおきるのを
防止できるからである。
【００８９】そして、この劈開補助溝５１２及び劈開導
入溝５１３の溝入れ方向は、上述したように、ＧａＮ系
基板５１０の＜１１−２０＞である。又、劈開補助溝５
１２及び劈開導入溝５１３の始点及び終点は、ストライ
プ状導波路２５３から５０μｍ以上離れた点とすること
によって、バーの歩留まり良く分割することができ、更
に好ましくは、１００μｍ以上離れた点とすることで素
子の歩留まりを上げることができる。
【００９０】尚、本実施形態では、図６（ａ）のよう
に、ＧａＮ系基板５１０とＬＤ構造５１１との界面から
劈開導入溝５１３の最深部までの深さを、１μｍとなる
深さで一定とした。又、ストライプ状導波路２５３から
劈開補助溝５１２及び劈開導入溝５１３の始点及び終点
への距離を１２５μｍとした。
【００９１】又、このようにして劈開補助溝５１２及び
劈開導入溝５１３を設ける際、バーの歩留まり良く分割
するために、上述した範囲内でできるだけ＜１１−２０
＞方向に長く形成するのが望ましいが、破線形状として
も構わない。又、劈開導入溝５１３の形成方法は、上述
したスクライブ以外にＲＩＥなどのドライエッチングや
ウェットエッチングを用いても構わない。
【００９２】更に、劈開補助溝５１２及び劈開導入溝５
１３を、図６（ｂ）のように、ストライプ状導波路２５
３の間毎に設けるようにしたが、各劈開補助溝５１２及
び劈開導入溝５１３の間隔が１ｍｍ以内となるような間
隔となるようにするとともに、その始点及び終点とスト
ライプ状導波路２５３との距離が上述の条件を満たすよ
うにすれば、ストライプ状導波路２５３の間毎に設ける
必要はない。
【００９３】次に、このようにして劈開補助溝５１２及
び劈開導入溝５１３が設けられたウェハを＜１１−２０
＞方向に分割して、バーを得る。このウェハの分割で
は、第１の実施形態と同様、劈開導入溝５１３の位置す
る位置に対して、ブレーキング刃をＧａＮ系基板５１０
の裏面側から当ててウェハを押し割る。このようにする
ことで、分割されたバーにおいて、ストライプ状導波路
２５３が分割された部分に劈開面を使用した端面を形成
することができる。尚、刃をぶつけることで与える衝撃
によるクリービング、又は、局所的に罫書き線周辺のみ
を加熱して分割する手法、又は、音波や水流による衝撃
等によるブレーキングなどを用いて、ウェハの分割を行
うようにしても構わない。
【００９４】このようにして分割することによって、図
６のようなウェハから共振器長５００μｍのバーを多数
得た。共振器長は設定値の５００μｍ±５μｍに収まっ
ており、バーの歩留まりが９２％、素子の歩留まりが９
６％に収まった。このとき、分割したバーにおいて、劈
開補助溝５１２間における端面の凹凸の平均を測定した
ところ、その結果が第１の実施形態のものと同等となっ
た。よって、サファイア基板上にＧａＮ系半導体を堆積
した場合と比べ、劈開した端面が更に平坦なものとして
品質が向上していることが確認された。
【００９５】このように図６のようなウェハから分割し
て得られたバーは、第１の実施形態と同様に、裏面ある
いは表面を、ストライプ状導波路２５３の間毎に、＜１
−１００＞方向に罫書きして分割することによって、Ｇ
ａＮ系半導体レーザ素子を得る。このとき、罫書きする
際の針圧を調整して＜１−１００＞方向に押し割るよう
にして分割してＧａＮ系半導体レーザ素子を得るように
しても構わないし、又は、完全に切断して分割し、Ｇａ
Ｎ系半導体レーザ素子を得るようにしても構わない。
【００９６】２．ＧａＮ系半導体レーザ素子の構成 図７を参照して、上述のようにしてウェハから分割され
て形成されたＧａＮ系半導体レーザ素子２の構成につい
て説明する。
【００９７】尚、図７において、簡単に説明するため、
ＬＤ構造２１が、マスク５０１、ｎ−ＧａＮコンタクト
層５０２、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２０３、ｎ−Ｇａ
Ｎ光ガイド層２０４、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層２
０５、ｐ−ＡｌＧａＮ蒸発防止層２０６、ｐ−ＧａＮ光
ガイド層２０７、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２０８、ｐ
−ＧａＮコンタクト層２０９及びＳｉＯ2誘電体膜２１
２を含んでいるものとする。
【００９８】上述のようにして、ＧａＮ系基板上にＬＤ
構造が構成されたウェハが分割されて得たＧａＮ系半導
体レーザ素子２は、ＧａＮ系基板２００上に構成された
ＬＤ構造２１に、劈開によりミラー端面２２が形成され
ている。又、このＬＤ構造２１内部に、ストライプ状導
波路２３が設けられ、レーザ光を導波する役割をはた
す。
【００９９】又、ＧａＮ系基板２００の下面に設けられ
たｎ電極２１０及びＬＤ構造２１の上面に設けられたｐ
電極２１３は、ＧａＮ系半導体レーザ素子２の動作時に
外部から電力を供給するためのものである。更に、Ｇａ
Ｎ系半導体レーザ素子２の表面上の４隅に位置する部分
において、ＬＤ構造２１側に溝入れ部２４が形成されて
いる。この溝入れ部２４は、その深さがＬＤ構造２１の
中央部分までの溝入れ部２４ａと、その深さが溝入れ部
２４ａの底面からＧａＮ系基板２００に達するまでの溝
入れ部２４ｂとで構成される。
【０１００】この溝入れ部２４は、ウェハのバー分割す
る際にミラー端面２２の形成を目的とするため、ウェハ
上面に予め形成された劈開補助溝５１２及び劈開導入溝
５１３（図６）に相当し、溝入れ部２４ａが劈開補助溝
５１２に、溝入れ部２４ｂが劈開導入溝５１３に相当す
る。このとき、本実施形態では、ＧａＮ系基板２００と
ＬＤ構造２１との界面から溝入れ部２４の最深部までの
深さは、１μｍとされる。
【０１０１】又、溝入れ部２４は、本実施形態ではＧａ
Ｎ系半導体レーザ素子２をＧａＮ系基板２００を下にし
て２次元的に投影したとき、上記ストライプ状導波路２
３から１２５μｍ離れた位置から形成されている。尚、
ＧａＮ系半導体レーザ素子２に対する溝入れ部２４の数
は、本実施形態では４つとされているが、ウェハ上面に
予め形成された劈開補助溝５１２及び劈開導入溝５１３
の状態により変化し、少なくとも１つ以上あればよい。
【０１０２】又、本実施形態において、ウェハを分割し
てＧａＮ系半導体レーザ素子を得る際、劈開導入溝部分
によって発生する溝入れ部を切り落してしまっても構わ
ない。これは、劈開導入溝形成時の塵などを除去できる
等の効果がある。
【０１０３】＜第３の実施形態＞本発明の第３の実施形
態について、図面を参照して以下に説明する。図８は、
本実施形態におけるＧａＮ系半導体レーザ素子を分割す
る前のウェハの構成を示す断面図である。図９は、ウェ
ハの分割を説明するための断面図及び上面図である。図
１０は、分割されたＧａＮ系半導体レーザ素子の外観斜
視図である。
【０１０４】１．ＧａＮ系半導体レーザ素子の製造方法 (ウェハの形成)まず、図８を用いてウェハの形成につい
て説明する。尚、図８において、図２に示すウェハにお
ける同一部分については、同一の符号を付して、その詳
細な説明を省略する。
【０１０５】本実施形態では、第１の実施形態（図２）
と同様、まず、（０００１）面を結晶成長用の表面とす
る膜厚が１００〜５００μｍのｎ−ＧａＮ系基板２００
を有機洗浄した後、ＭＯＣＶＤ装置内に搬入し、Ｈ2雰
囲気の中で、約１１００℃の高温でクリーニングを行
う。そして、第１の実施形態と異なり、Ｎ2とＮＨ3とを
それぞれ５ｌ/min流しながら約１０５０℃まで降温した
後、キャリアガスをＮ2からＨ2に代えて、ＴＭＧ及びＳ
ｉＨ4を導入して、ｎ−ＧａＮコンタクト層２０２を
０．１〜１０μｍ（例えば４μｍ）成長させる。
【０１０６】その後のＬＤ構造及びｎ電極及びｐ電極の
形成方法については、第１及び第２の実施形態と同様に
なる。即ち、ｎ−ＧａＮコンタクト層２０２上に、ｎ−
ＡｌＧａＮクラッド層２０３、ｎ−ＧａＮ光ガイド層２
０４、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層２０５、ｐ−Ａｌ
ＧａＮ蒸発防止層２０６、ｐ−ＧａＮ光ガイド層２０
７、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２０８、及び、ｐ−Ｇａ
Ｎコンタクト層２０９が順に形成されて、ＬＤ構造の成
長が終了される。そして、室温で、ＭＯＣＶＤ装置より
ＬＤ構造が形成されたウェハが取り出される。
【０１０７】そして、このようにＬＤ構造が形成された
ウェハは、ＬＤ構造表面がストライプ状にエッチングさ
れて、リッジストライプ部２１１が形成され、ＳｉＯ2
誘電体膜２１２が蒸着された後、ｐ−ＧａＮコンタクト
層２０９を露出させる。そして、その表面上にｐ電極材
料が蒸着されて、ｐ電極２１３が形成される。更に、ｎ
−ＧａＮ系基板２００の裏面が削られて、ウェハの厚さ
が調整されると、ｎ−ＧａＮ系基板の裏面側に、ｎ電極
材料が蒸着されて、ｎ電極２１０が形成される。
【０１０８】（ウェハの分割）次に、図９を参照して本
実施形態におけるウェハの分割方法を説明する。図９
（ａ）には、上述のようにしてＬＤ構造がＧａＮ系基板
２００上に形成されたウェハの断面図を、図９（ｂ）に
は、上述のようにしてＬＤ構造がＧａＮ系基板２００上
に形成されたウェハの上面図を、それぞれ示す。
【０１０９】尚、図９において、簡単に説明するため、
ＧａＮ系基板７００が、ｎ−ＧａＮ系基板２００及びｎ
電極２１０を含んでいるものとして、又、ＬＤ構造７０
１が、ｎ−ＧａＮコンタクト層２０２、ｎ−ＡｌＧａＮ
クラッド層２０３、ｎ−ＧａＮ光ガイド層２０４、Ｉｎ
ＧａＮ多重量子井戸活性層２０５、ｐ−ＡｌＧａＮ蒸発
防止層２０６、ｐ−ＧａＮ光ガイド層２０７、ｐ−Ａｌ
ＧａＮクラッド層２０８、ｐ−ＧａＮコンタクト層２０
９、ＳｉＯ2誘電体膜２１２及びｐ電極２１３を含んで
いるものとする。
【０１１０】上述のようにして、ウェハにおいて、その
ＧａＮ系基板７００上にＬＤ構造７０１が構成されると
き、第１の実施形態と同様、図９（ｂ）のように、ＬＤ
構造７０１に、ストライプ状導波路７０３が設けられ
る。このストライプ状導波路７０３の間に、＜１１−２
０＞方向にウェハを分割して複数のバーを得るための補
助となる劈開導入溝７０２が設けられる。この劈開導入
溝７０２が設けられた部分の断面図が、図９（ａ）のよ
うになる。
【０１１１】この劈開導入溝７０２は、ＧａＮ系基板７
００の裏面に、ダイヤモンド針で罫書きするスクライブ
が施されることによって、設けられる。このとき、Ｇａ
Ｎ系基板７００の裏面から劈開導入溝７０２の最深部ま
での深さをｄ４とすると、少なくとも１μｍ≦ｄ４≦１
０μｍとなるようにする。そして、この劈開導入溝７０
２の溝入れ方向は、上述したように、ＧａＮ系基板７０
０の＜１１−２０＞である。又、劈開導入溝７０２の始
点及び終点は、ストライプ状導波路７０３から５０μｍ
以上離れた点とすることによって、バーの歩留まり良く
分割することができ、更に好ましくは、１００μｍ以上
離れた点とすることで素子の歩留まりを上げることがで
きる。
【０１１２】尚、本実施形態では、図９（ａ）のよう
に、ＧａＮ系基板７００の裏面から劈開導入溝７０２ま
での深さｄ４を、４μｍの深さで一定とした。又、スト
ライプ状導波路７０３から劈開導入溝７０２の始点及び
終点への距離を１２５μｍとした。又、このようにして
劈開導入溝７０２を設ける際、バーの歩留まり良く分割
するために、上述した範囲内でできるだけ＜１１−２０
＞方向に長く形成するのが望ましいが、破線形状として
も構わない。又、劈開補助溝７０２の形成方法は、上述
したスクライブ以外にＲＩＥなどのドライエッチングや
ウェットエッチングを用いても構わない。
【０１１３】更に、劈開導入溝７０２を、図９（ｂ）の
ように、ストライプ状導波路７０３の間毎に設けるよう
にしたが、各劈開導入溝７０２の間隔が１ｍｍ以内とな
るような間隔となるようにするとともに、その始点及び
終点とストライプ状導波路７０３との距離が上述の条件
を満たすようにすれば、ストライプ状導波路７０３の間
毎に設ける必要はない。
【０１１４】次に、このようにして劈開導入溝７０２が
設けられたウェハを＜１１−２０＞方向に分割して、バ
ーを得る。このウェハの分割では、第１の実施形態と異
なり、劈開導入溝７０２の位置する位置に対して、ブレ
ーキング刃をＬＤ構造７０１の表面側から当ててウェハ
を押し割る。このようにすることで、分割されたバーに
おいて、ストライプ状導波路７０３が分割された部分に
劈開面を使用した端面を形成することができる。尚、刃
をぶつけることで与える衝撃によるクリービング、又
は、局所的に罫書き線周辺のみを加熱して分割する手
法、又は、音波や水流による衝撃等によるブレーキング
などを用いて、ウェハの分割を行うようにしても構わな
い。
【０１１５】このようにして分割することによって、図
９のようなウェハから共振器長５００μｍのバーを多数
得た。共振器長は設定値の５００μｍ±５μｍに収まっ
ており、バーの歩留まりが９２％に収まった。このと
き、分割したバーにおいて、劈開導入溝７０２間におけ
る端面の凹凸の平均を測定したところ、その結果が第１
の実施形態のものと同等となった。よって、サファイア
基板上にＧａＮ系半導体を堆積した場合と比べ、劈開し
た端面が更に平坦なものとして品質が向上していること
が確認された。
【０１１６】このように図９のようなウェハから分割し
て得られたバーは、第１の実施形態と同様に、裏面ある
いは表面を、ストライプ状導波路７０３の間毎に、＜１
−１００＞方向に罫書きして分割することによって、Ｇ
ａＮ系半導体レーザ素子を得る。このとき、罫書きする
際の針圧を調整して＜１−１００＞方向に押し割るよう
にして分割してＧａＮ系半導体レーザ素子を得るように
しても構わないし、又は、完全に切断して分割し、Ｇａ
Ｎ系半導体レーザ素子を得るようにしても構わない。
【０１１７】２．ＧａＮ系半導体レーザ素子の構成 図１０を参照して、上述のようにしてウェハから分割さ
れて形成されたＧａＮ系半導体レーザ素子３の構成につ
いて説明する。
【０１１８】尚、図１０において、簡単に説明するた
め、ＬＤ構造３１が、ｎ−ＧａＮコンタクト層２０２、
ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２０３、ｎ−ＧａＮ光ガイド
層２０４、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層２０５、ｐ−
ＡｌＧａＮ蒸発防止層２０６、ｐ−ＧａＮ光ガイド層２
０７、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２０８、ｐ−ＧａＮコ
ンタクト層２０９及びＳｉＯ2誘電体膜２１２を含んで
いるものとする。
【０１１９】上述のようにして、ＧａＮ系基板上にＬＤ
構造が構成されたウェハが分割されて得たＧａＮ系半導
体レーザ素子３は、ＧａＮ系基板２００上に構成された
ＬＤ構造３１に、劈開によりミラー端面３２が形成され
ている。又、このＬＤ構造３１内部に、ストライプ状導
波路３３が設けられ、レーザ光を導波する役割をはた
す。
【０１２０】又、ＧａＮ系基板２００の下面に設けられ
たｎ電極２１０及びＬＤ構造３１の上面に設けられたｐ
電極２１３は、ＧａＮ系半導体レーザ素子３の動作時に
外部から電力を供給するためのものである。更に、Ｇａ
Ｎ系半導体レーザ素子３の裏面上の４隅に位置する部分
において、ＧａＮ系基板２００側に溝入れ部３４が形成
されている。
【０１２１】この溝入れ部３４は、ウェハのバー分割す
る際にミラー端面３２の形成を目的とするため、ウェハ
上面に予め形成された劈開導入溝７０２（図９）に相当
する。このとき、本実施形態では、ＧａＮ系基板２００
裏面から溝入れ部３４の最深部までの深さｄ４は、１μ
ｍ≦ｄ４＜１０μｍとされる。
【０１２２】又、溝入れ部３４は、本実施形態ではＧａ
Ｎ系半導体レーザ素子３をＧａＮ系基板２００を下にし
て２次元的に投影したとき、上記ストライプ状導波路３
３から１００μｍ以上離れた位置から形成されている。
尚、ＧａＮ系半導体レーザ素子３に対する溝入れ部３４
の数は、本実施形態では４つとされているが、ウェハ下
面に予め形成された劈開導入溝７０２の状態により変化
し、少なくとも１つ以上あればよい。
【０１２３】又、本実施形態において、ウェハを分割し
てＧａＮ系半導体レーザ素子を得る際、劈開導入溝部分
によって発生する溝入れ部を切り落してしまっても構わ
ない。これは、劈開導入溝形成時の塵などを除去できる
等の効果がある。
【０１２４】＜第４の実施形態＞本発明の第４の実施形
態について、図面を参照して以下に説明する。図１１
は、ウェハの分割を説明するための断面図及び上面図で
ある。図１２は、分割されたＧａＮ系半導体レーザ素子
の外観斜視図である。
【０１２５】１．ＧａＮ系半導体レーザ素子の製造方法 (ウェハの形成)本実施形態において形成されるウェハ
は、第１の実施形態と同様、図２のような断面図で表さ
れるウェハであるものとする。よって、その形成方法に
ついては、第１の実施形態を参照するものとして、詳細
な説明は省略する。
【０１２６】即ち、ｎ−ＧａＮ系基板２００上に、ｎ−
ＧａＮバッファ層２０１、ｎ−ＧａＮコンタクト層２０
２、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層２０３、ｎ−ＧａＮ光ガ
イド層２０４、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層２０５、
ｐ−ＡｌＧａＮ蒸発防止層２０６、ｐ−ＧａＮ光ガイド
層２０７、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層２０８、及び、ｐ
−ＧａＮコンタクト層２０９が順に成長されて、ＬＤ構
造が形成される。又、ＬＤ構造の表面上に、リッジスト
ライプ部２１１が形成され、ＳｉＯ2誘電体膜２１２が
蒸着された後、ｐ−ＧａＮコンタクト層２０９を露出さ
せる。そして、その表面上にｐ電極材料が蒸着されて、
ｐ電極２１３が形成される。更に、ｎ−ＧａＮ系基板２
００の裏面が削られて、ウェハの厚さが調整されると、
ｎ−ＧａＮ系基板の裏面側に、ｎ電極材料が蒸着され
て、ｎ電極２１０が形成される。
【０１２７】（ウェハの分割）次に、図１１を参照して
本実施形態におけるウェハの分割方法を説明する。図１
１（ａ）には、上述のようにしてＬＤ構造がＧａＮ系基
板２００上に形成されたウェハの断面図を、図１１
（ｂ）には、上述のようにしてＬＤ構造がＧａＮ系基板
２００上に形成されたウェハの上面図を、それぞれ示
す。
【０１２８】尚、図１１において、簡単に説明するた
め、図３と同様、ＧａＮ系基板２５０が、ｎ−ＧａＮ系
基板２００、ｎ−ＧａＮバッファ層２０１及びｎ電極２
１０を含んでいるものとして、又、ＬＤ構造２５１が、
ｎ−ＧａＮコンタクト層２０２、ｎ−ＡｌＧａＮクラッ
ド層２０３、ｎ−ＧａＮ光ガイド層２０４、ＩｎＧａＮ
多重量子井戸活性層２０５、ｐ−ＡｌＧａＮ蒸発防止層
２０６、ｐ−ＧａＮ光ガイド層２０７、ｐ−ＡｌＧａＮ
クラッド層２０８、ｐ−ＧａＮコンタクト層２０９、Ｓ
ｉＯ2誘電体膜２１２及びｐ電極２１３を含んでいるも
のとする。
【０１２９】又、第１の実施形態と同様に、ウェハにお
いて、そのＧａＮ系基板２５０上にＬＤ構造２５１が構
成されるとき、図１１（ｂ）のように、ＬＤ構造２５１
内に、ストライプ状導波路２５３が設けられる。
【０１３０】このようなウェハを、ダイヤモンド刃を備
え半導体ウェハに溝を切るための装置であるダイサーに
ＧａＮ系基板２５０の裏面が上になるように設置し、深
さｄ５（０＜ｄ５≦４０μｍ）、線幅ｗ（０＜ｗ≦３０
μｍ）となるような劈開補助溝２５４を、図１１（ｂ）
のように、＜１１−２０＞方向に沿って、直線状に設け
る。更に、ウェハの表裏を逆にして、第１の実施形態と
同様、ＬＤ構造２５１表面上において、ストライプ状導
波路２５３間にダイヤモンド針で罫書きするスクライブ
が施されることによって、図１１（ｂ）のように、破線
状の劈開導入溝２５２が設けられる。よって、劈開導入
溝２５２が断続的であるのに対して、劈開補助溝２５４
が連続的である。
【０１３１】このように劈開導入溝２５２が設けられる
とき、ＬＤ構造２５１の表面から劈開導入溝２５２の最
深部までの深さｄは、少なくとも、１μｍ≦ｄ≦１０μ
ｍの深さとなるようにする。このようにすることで、バ
ーの歩留まりを良くすることができる。このとき、更
に、ＧａＮ系基板２５０とＬＤ構造２５１との界面から
劈開導入溝２５２の最深部までの深さｄ１を、１μｍ≦
ｄ１≦１０μｍの深さとなるようにすると、素子の歩留
まりを向上させることができる。
【０１３２】そして、この劈開導入溝２５２の溝入れ方
向は、上述したように、ＧａＮ系基板２５０の＜１１−
２０＞であるとともに、劈開補助溝２５４の中心軸付近
に一致するように整合される。又、劈開導入溝２５２の
始点及び終点は、ストライプ状導波路２５３から５０μ
ｍ以上離れた点とすることによって、バーの歩留まり良
く分割することができ、更に好ましくは、１００μｍ以
上離れた点とすることで素子の歩留まりを上げることが
できる。
【０１３３】尚、本実施形態では、図１１（ａ）のよう
に、ＧａＮ系基板２５０とＬＤ構造２５１との界面から
劈開導入溝２５２の最深部までの深さを、１μｍとなる
深さで一定とした。又、ストライプ状導波路２５３から
劈開導入溝２５２の始点及び終点への距離を１２５μｍ
とした。又、劈開補助溝２５４については、その深さｄ
５を２０μｍ、線幅ｗを２０μｍ、＜１−１００＞方向
における各劈開補助溝２５４毎のピッチｐを５００μｍ
とした。
【０１３４】又、このようにして劈開導入溝２５２を設
ける際、バーの歩留まり良く分割するために、上述した
範囲内でできるだけ＜１１−２０＞方向に長く形成する
のが望ましいが、破線形状としても構わない。又、劈開
導入溝２５２の形成方法は、上述したスクライブ以外に
ＲＩＥなどのドライエッチングやウェットエッチングを
用いても構わない。
【０１３５】次に、このようにして劈開導入溝２５２が
設けられたウェハを＜１１−２０＞方向に分割して、バ
ーを得る。このウェハの分割では、劈開導入溝２５２の
位置する位置に対して、ブレーキング刃をＧａＮ系基板
２５０の裏面側の劈開補助溝２５４から当ててウェハを
押し割る。このようにすることで、分割されたバーにお
いて、ストライプ状導波路２５３が分割された部分に劈
開面を使用した端面を形成することができる。尚、刃を
ぶつけることで与える衝撃によるクリービング、又は、
局所的に罫書き線周辺のみを加熱して分割する手法、又
は、音波や水流による衝撃等によるブレーキングなどを
用いて、ウェハの分割を行うようにしても構わない。
【０１３６】このようにして分割することによって、図
３のようなウェハから共振器長５００μｍのバーを多数
得た。共振器長は設定値の５００μｍ±５μｍに収まっ
ており、バーの歩留まりが９６％に収まった。このと
き、分割したバーにおいて、劈開導入溝２５２間におけ
る端面の凹凸の平均を測定したところ、その結果が第１
の実施形態のものと同等となった。よって、サファイア
基板上にＧａＮ系半導体を堆積した場合と比べ、劈開し
た端面が更に平坦なものとして品質が向上していること
が確認された。
【０１３７】このように図１１のようなウェハから分割
して得られたバーは、裏面あるいは表面を、ストライプ
状導波路２５３の間毎に、＜１−１００＞方向に罫書き
して分割することによって、ＧａＮ系半導体レーザ素子
を得る。このとき、罫書きする際の針圧を調整して＜１
−１００＞方向に押し割るようにして分割してＧａＮ系
半導体レーザ素子を得るようにしても構わないし、又
は、完全に切断して分割し、ＧａＮ系半導体レーザ素子
を得るようにしても構わない。
【０１３８】２．ＧａＮ系半導体レーザ素子の構成 図１２を参照して、上述のようにしてウェハから分割さ
れて形成されたＧａＮ系半導体レーザ素子１ａの構成に
ついて説明する。尚、図１２のＧａＮ系半導体レーザ素
子１ａは、図４のＧａＮ系半導体レーザ素子１と同一の
部分については、同一の符号付して、その詳細な説明を
省略する。
【０１３９】本実施形態の製造方法によって製造された
ＧａＮ系半導体レーザ素子１ａは、第１の実施形態と同
様、その表面上の４隅に位置する部分において、ＬＤ構
造１１側に、劈開導入溝２５２（図１１）に相当する溝
入れ部１４が形成されている。更に、そのＧａＮ系基板
１０の裏面側におけるミラー端面側の２カ所に、溝入れ
部１５が形成されている。この溝入れ部１５は、ウェハ
下面に予め形成された劈開補助溝２５４（図１１）に相
当する。
【０１４０】このとき、ＧａＮ系半導体レーザ素子１ａ
に対する溝入れ部１４の数は、本実施形態では４つとさ
れているが、ウェハ上面に予め形成された劈開導入溝２
５２の状態により変化し、少なくとも１つ以上あればよ
い。又、溝入れ部１５の数についても同様、本実施形態
では２つとされているが、ウェハ下面に予め形成された
劈開補助溝２５４の状態により変化し、少なくとも１つ
以上あればよい。
【０１４１】尚、本実施形態において、ウェハを分割し
てＧａＮ系半導体レーザ素子を得る際、劈開導入溝部分
によって発生する溝入れ部を切り落してしまっても構わ
ない。これは、劈開導入溝形成時の塵などを除去できる
等の効果がある。
【０１４２】又、本実施形態において、第１の実施形態
と同様の構成のウェハに対して、劈開導入溝及び劈開補
助溝をそれぞれ、ウェハの上面と下面に設けるようにし
て、ＧａＮ系半導体レーザ素子を分割するようにした
が、第２の実施形態（図５）と同様の構成のウェハに対
して、劈開導入溝及び劈開補助溝をそれぞれ、ウェハの
上面と下面に設けるようにして、ＧａＮ系半導体レーザ
素子を分割するようにしても構わない。
【０１４３】上記各実施形態において、ミラー端面の形
成方位として特定の面を選定して説明したが、六方晶の
ＧａＮ系半導体固有の劈開面である｛０００１｝面、
｛１１−２０｝面、および｛１−１００｝面のうちの任
意の面に平行な面を選定してもよい。ただし、中でも
｛１−１００｝面が劈開性が良好なことから好ましい。
即ち、（１−１００）、（１０−１０）、（０１−１
０）、（−１１００）、（−１０１０）、及び（０−１
１０）各面のいずれかをミラー端面とするのが好まし
い。
【０１４４】又、本発明が適用される半導体レーザ素子
の光導波路構造は、上記各実施の形態に示した例に限ら
れるものではない。上気した各実施形態に示したリッジ
構造を始めとして、セルフ・アラインド・ストラクチャ
（ＳＡＳ）構造、電極ストライプ構造、埋め込みヘテロ
（ＢＨ）構造、チャネルド・サブストレイト・プレイナ
（ＣＳＰ）構造など、他の構造としても、本発明の本質
にかかわるものではなく、上述と同様の効果が得られ
る。
【０１４５】
【発明の効果】本発明によると、光導波路近くに、劈開
方向に対して、劈開導入溝が設けられるため、この劈開
導入溝に従って分割されて劈開が起こり、窒化物半導体
素子を得ることができる。よって、窒化物半導体素子の
光導波路付近の端面において、その表面凹凸の粗度を低
くすることができ、鏡面に仕上げることができる。故
に、ＦＦＰを良好なものとし、窒化物半導体素子を作製
する際の歩留まりを９０％以上と、発生する不具合を低
減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】六方晶構造を説明するための図。
【図２】第１の実施形態のＧａＮ系半導体レーザ素子を
分割する前のウェハの構成を示す断面図。
【図３】第１の実施形態におけるウェハの分割を説明す
るための断面図及び上面図。
【図４】第１の実施形態のＧａＮ系半導体レーザ素子の
外観斜視図。
【図５】第２の実施形態のＧａＮ系半導体レーザ素子を
分割する前のウェハの構成を示す断面図。
【図６】第２の実施形態におけるウェハの分割を説明す
るための断面図及び上面図。
【図７】第２の実施形態のＧａＮ系半導体レーザ素子の
外観斜視図。
【図８】第３の実施形態のＧａＮ系半導体レーザ素子を
分割する前のウェハの構成を示す断面図。
【図９】第３の実施形態におけるウェハの分割を説明す
るための断面図及び上面図。
【図１０】第３の実施形態のＧａＮ系半導体レーザ素子
の外観斜視図。
【図１１】第４の実施形態におけるウェハの分割を説明
するための断面図及び上面図。
【図１２】第４の実施形態のＧａＮ系半導体レーザ素子
の外観斜視図。
【図１３】従来のウェハの分割を説明するための上面
図。
【符号の説明】
１，１ａ，２，３ ＧａＮ系半導体レーザ素子 １０，２００ ＧａＮ系基板 １１，２１，３１ ＬＤ構造 １２，２２，３２ ミラー端面 １３，２３，３３ ストライプ状導波路 １４，１５，２５，３５ 溝入れ部 ２０１ ｎ−ＧａＮバッファ層 ２０２ ｎ−ＧａＮコンタクト層 ２０３ ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層 ２０４ ｎ−ＧａＮ光ガイド層 ２０５ ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層 ２０６ ｐ−ＡｌＧａＮ蒸発防止層 ２０７ ｐ−ＧａＮ光ガイド層 ２０８ ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層 ２０９ ｐ−ＧａＮコンタクト層 ２１０ ｎ電極 ２１１ リッジストライプ部 ２１２ ＳｉＯ2誘電体膜 ２１３ ｐ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 茂稔 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 近江 晋 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5F073 AA13 AA45 AA74 CA07 DA05 DA25 DA32 DA35

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 III族元素と窒素を含む化合物で構成さ
    れる窒化物半導体基板と、該窒化物半導体基板上に堆積
    されたIII族元素と窒素を含む化合物で構成される窒化
    物半導体層と、該窒化物半導体層内に形成されたストラ
    イプ状光導波路とを有し、前記窒化物半導体層を劈開し
    た端面と前記ストライプ状光導波路とで共振器を構成す
    る窒化物半導体素子において、 前記端面に対して、前記ストライプ状光導波路の直上以
    外の位置に、前記窒化物半導体層の表面側から形成され
    る劈開導入溝を有することを特徴とする窒化物半導体素
    子。
  2. 【請求項２】 前記窒化物半導体基板の裏面側から形成
    される劈開補助溝を有することを特徴とする請求項１に
    記載の窒化物半導体素子。
  3. 【請求項３】 III族元素と窒素を含む化合物で構成さ
    れる窒化物半導体基板と、該窒化物半導体基板上に堆積
    されたIII族元素と窒素を含む化合物で構成される窒化
    物半導体層と、該窒化物半導体層内に形成されたストラ
    イプ状光導波路とを有し、前記窒化物半導体半導体層を
    劈開した端面と前記ストライプ状光導波路とで共振器を
    構成する窒化物半導体素子において、 前記端面に対して、前記ストライプ状光導波路の直下の
    位置以外に、前記窒化物半導体基板の裏面側から形成さ
    れる劈開導入溝を有することを特徴とする窒化物半導体
    素子。
  4. 【請求項４】 前記窒化物半導体素子の表面又は裏面か
    ら前記劈開導入溝の最深部分までの深さｄが、１≦ｄ≦
    １０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１又は請
    求項２に記載の窒化物半導体素子。
  5. 【請求項５】 前記窒化物半導体基板と前記窒化物半導
    体層との界面から前記劈開導入溝の最深部分までの深さ
    ｄが、１≦ｄ≦１０μｍの範囲にあることを特徴とする
    請求項１に記載の窒化物半導体素子。
  6. 【請求項６】 前記劈開導入溝が、前記窒化物半導体素
    子を前記窒化物半導体基板を下として２次元に投影した
    とき、前記ストライプ状光導波路に対して垂直な方向に
    おいて、前記ストライプ状光導波路から少なくとも５０
    μｍ離れた位置に形成されていることを特徴とする請求
    項１〜請求項４のいずれかに記載の窒化物半導体素子。
  7. 【請求項７】 前記劈開導入溝が、前記窒化物半導体素
    子を前記窒化物半導体基板を下として２次元に投影した
    とき、前記ストライプ状光導波路に対して垂直な方向に
    おいて、前記ストライプ状光導波路から少なくとも１０
    ０μｍ離れた位置に形成されていることを特徴とする請
    求項５に記載の窒化物半導体素子。
  8. 【請求項８】 前記窒化物半導体素子の厚さが８０〜１
    ６０μｍであることを特徴とする請求項１〜請求項６の
    いずれかに記載の窒化物半導体素子。
  9. 【請求項９】 III族元素と窒素を含む化合物で構成さ
    れる窒化物半導体基板上に、III族元素と窒素を含む化
    合物で構成される窒化物半導体層を堆積して構成される
    とともに、前記窒化物半導体層において複数のストライ
    プ状光導波路が等間隔に構成された窒化物半導体ウェハ
    から窒化物半導体素子を得るための窒化物半導体素子の
    製造方法において、 前記窒化物半導体ウェハを８０〜１６０μｍの厚さに調
    整する工程と、 前記窒化物半導体ウェハに対して、前記窒化物半導体層
    の表面側から罫書きすることによって、断続的な破線状
    に複数の劈開導入溝を形成する工程と、 前記劈開導入溝に沿って前記窒化物半導体ウェハを分割
    する工程と、 を含み、 前記劈開導入溝を形成する際、前記劈開導入溝が前記ス
    トライプ状光導波路直上以外の位置に形成されることを
    特徴とする窒化物半導体素子の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記窒化物半導体層において、前記窒
    化物半導体基板との界面に、窒化物半導体と劈開方向の
    異なる物質による半導体層が設けられるとき、 まず、前記窒化物半導体層の表面側から罫書きすること
    によって、前記窒化物半導体層の表面側から前記窒化物
    半導体層の厚さの半分の深さまで、断続的な破線状に複
    数の劈開補助溝を形成した後、 該劈開補助溝の底面から罫書きすることによって、前記
    劈開導入溝を形成することを特徴とする請求項９に記載
    の窒化物半導体素子の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記窒化物半導体ウェハを分割する工
    程以前に、前記窒化物半導体ウェハに対して、前記窒化
    物半導体基板の裏面側から罫書きすることによって、劈
    開補助溝を形成する工程を有し、 前記劈開補助溝の中心軸に、前記劈開導入溝が位置する
    ように、前記劈開導入溝及び前記劈開補助溝を形成する
    ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の窒化
    物半導体素子の製造方法。
  12. 【請求項１２】 III族元素と窒素を含む化合物で構成
    される窒化物半導体基板上に、III族元素と窒素を含む
    化合物で構成される窒化物半導体層を堆積して構成され
    るとともに、前記窒化物半導体層において複数のストラ
    イプ状光導波路が等間隔に構成された窒化物半導体ウェ
    ハから窒化物半導体素子を得るための窒化物半導体素子
    の製造方法において、 前記窒化物半導体ウェハを８０〜１６０μｍの厚さに調
    整する工程と、 前記窒化物半導体ウェハに対して、前記窒化物半導体基
    板の裏面側から罫書きすることによって、断続的な破線
    状に複数の劈開導入溝を形成する工程と、 前記劈開導入溝に沿って前記窒化物半導体ウェハを分割
    する工程と、 を含み、 前記劈開導入溝を形成する際、前記劈開導入溝が前記ス
    トライプ状光導波路直下以外の位置に形成されることを
    特徴とする窒化物半導体素子の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記窒化物半導体ウェハの表面側又は
    裏面側から前記劈開導入溝の最深部分までの深さｄが、
    １≦ｄ≦１０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項
    ９〜請求項１２のいずれかに記載の窒化物半導体素子の
    製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記窒化物半導体基板と前記窒化物半
    導体層との界面から前記劈開導入溝の最深部分までの深
    さｄが、１≦ｄ≦１０μｍの範囲にあることを特徴とす
    る請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の窒化物半導
    体素子の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記劈開導入溝が同一の破線上におい
    て、１ｍｍ以下の間隔毎に設けられることを特徴とする
    請求項９〜請求項１４のいずれかに記載の窒化物半導体
    素子の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記劈開導入溝が同一の破線状におい
    て、前記ストライプ状光導波路の間毎に設けられること
    を特徴とする請求項９〜請求項１５のいずれかに記載の
    窒化物半導体素子の製造方法。
  17. 【請求項１７】 劈開導入溝自身が連続的な直線状に形
    成されることを特徴とする請求項９〜請求項１６のいず
    れかに記載の窒化物半導体素子の製造方法。
  18. 【請求項１８】 劈開導入溝自身が断続的な破線状に形
    成されることを特徴とする請求項９〜請求項１６のいず
    れかに記載の窒化物半導体素子の製造方法。
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