JP2009027149A - 半導体レーザ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内部構造を簡素化することが可能な半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】この半導体レーザ装置１００は、ｎ型ＧａＡｓ基板５１の表面上に形成され、ｎ型ＧａＡｓ基板５１からｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１、活性層１２およびｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３を積層した赤外半導体レーザ素子１０と、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１、活性層２２およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３を積層した赤色半導体レーザ素子２０と、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１、活性層４２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３を積層した青紫色半導体レーザ素子４０とを備え、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１側が、融着層６０を介してｎ型ＧａＡｓ基板５１の表面上に接合されることにより、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１は、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１およびｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１と電気的に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザ装置およびその製造方法に関し、特に、複数の半導体レーザ素子を集積化した半導体レーザ装置およびその製造方法に関する。

従来、ＣＤ（コンパクトディスク）／ＣＤ−Ｒ（コンパクトディスク−レコーダブル）ドライブには、光源として波長が約７８０ｎｍ程度の赤外光を出射する半導体レーザ素子（赤外半導体レーザ素子）が用いられてきた。また、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）ドライブには、光源として波長が約６５０ｎｍ程度の赤色光を出射する半導体レーザ素子（赤色半導体レーザ素子）が用いられてきた。

一方、近年では、波長が約４０５ｎｍ程度の青紫色光を用いて記録および再生が可能なＤＶＤの開発が進められている。このようなＤＶＤの記録および再生のために、波長４０５ｎｍ程度の青紫色光を出射する半導体レーザ素子（青紫色半導体レーザ素子）を用いた次世代ＤＶＤドライブも同時に開発が進められている。このＤＶＤドライブにおいては、従来のＣＤ／ＣＤ−ＲおよびＤＶＤに対する互換性が必要とされる。

この場合、ＤＶＤドライブに赤外光、赤色光および青紫色光をそれぞれ出射する複数の光ディスク用ピックアップ装置をそれぞれ設ける方法や、１つの光ディスク用ピックアップ装置内に赤外半導体レーザ素子、赤色半導体レーザ素子および青紫色半導体レーザ素子を個別に設ける方法などにより、従来のＣＤ、ＤＶＤおよび記録および再生が可能なＤＶＤに対する互換性が実現される。しかしながら、これらの方法では部品点数の増加を招くため、光ディスク用ピックアップ装置の小型化、構成の簡単化および低価格化が困難となる不都合があった。

このような部品点数の増加を抑制するために、従来では、赤外半導体レーザ素子（波長約７８０ｎｍレーザ）と、赤色半導体レーザ素子（波長約６５０ｎｍレーザ）とが、共にガリウム砒素基板上に形成されることにより１チップに集積化された半導体レーザ素子として実用化されている。また、１チップ化することにより、各色の半導体レーザ素子の発光点位置が精度よく形成される。

これに対し、青紫色半導体レーザ素子はガリウム砒素基板上に形成されないため、青紫色半導体レーザ素子を赤外半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子とともに１チップに集積化するのは非常に困難であった。また、各色の半導体レーザ素子が出射するレーザ光に対するロスや収差を低減するために、それぞれの発光点位置を極力近接させることが要求されていた。

そこで、従来では、異なる成長用基板上に個々の半導体レーザ素子を形成した後に、各々の半導体レーザ素子の発光層側が対向するように成長用基板同志を貼り合わせた構造を有する半導体レーザ装置が提案されている（たとえば、特許文献１および２参照）。

上記特許文献１には、赤色半導体レーザ素子および青色半導体レーザ素子の発光層（半導体素子層）側が互いに対向するように貼り合わされた構造を有する集積型半導体発光装置が開示されている。この特許文献１に記載の集積型半導体発光装置では、赤色半導体レーザ素子の発光層の所定領域に形成されるとともに成長用基板まで達する凹部（溝部）に対して、青色半導体レーザ素子の発光層が接着層を介して嵌め込まれることにより、赤色半導体レーザ素子および青色半導体レーザ素子のｐ側半導体層同志が電気的に接続されるように構成されている。特に、この接着層を、成長用基板やｎ側半導体層が露出する部分を含めた半導体レーザ素子の全ての表面領域を覆うように形成するとともに、接着層の一方端部にｐ側電極を取り付けることによって、集積型半導体発光装置をアノードコモン（ｐ側共通電極）として使用することが可能に構成されている。このため、特許文献１に記載の集積型半導体発光装置では、赤色半導体レーザ素子のカソード側（ｎ側）である成長用基板およびｎ側半導体層が、近接する接着層領域（ｐ側）と短絡しないように、赤色半導体レーザ素子の成長用基板およびｎ側半導体層と接着層との間に、別途、絶縁層が設けられている。さらに、青色半導体レーザ素子のカソード側（ｎ側）である成長用基板およびｎ側半導体層についても、近接する接着層領域（ｐ側）と短絡しないように、青色半導体レーザ素子の成長用基板およびｎ側半導体層と接着層との間に、別途、絶縁層が設けられている。

また、上記特許文献２には、青紫色半導体レーザ素子（第１発光素子）と、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子が一体的に形成された半導体レーザ素子（第２発光素子）とが、各々の発光層（半導体素子層）側を対向させて貼り合わされた状態で支持基体上に接合された構造を有する半導体レーザが開示されている。この特許文献２に記載の半導体レーザでは、第１発光素子および第２発光素子のｐ側半導体層同志が対向するように配置される一方、対向するｐ側半導体層間に、別途、絶縁層を設けることにより、各々の発光素子のｐ側半導体層は、互いに電気的に絶縁されている。したがって、各々の発光素子のｐ側半導体層に接続される引出電極が支持基体上に形成されるとともに、第１発光素子のｎ側半導体層に接続される引出電極も支持基体上に形成されている。

特開２００５−２０９９５０号公報 特開２００７−４８８１０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された集積型半導体発光装置では、赤色半導体レーザ素子および青色半導体レーザ素子のｐ側半導体層同志を接着層により電気的に接続させる一方、各半導体レーザ素子の成長用基板およびｎ側半導体層が露出する部分と、アノード側（ｐ側）である接着層との間に、短絡を防止するための絶縁層をそれぞれ形成する必要があるため、半導体レーザ素子の内部構造が複雑になるという問題点がある。

また、上記特許文献２に開示された半導体レーザでは、第１発光素子および第２発光素子のｐ側半導体層同志を近接するように配置する一方、各発光素子のｐ側半導体層を電気的に独立させるために、絶縁層を形成する必要がある。このため、半導体レーザ素子の内部構造が複雑になるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、内部構造を簡素化することが可能な半導体レーザ装置およびその製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による半導体レーザ装置は、第１導電型基板の表面上に形成され、第１導電型基板側から第１導電型の第１半導体層、第１活性層および第２導電型の第２半導体層の順に積層された第１半導体レーザ素子と、第１導電型の第３半導体層、第２活性層および第２導電型の第４半導体層の順に積層された第２半導体レーザ素子とを備え、第１導電型の第３半導体層側が、融着層を介して第１導電型基板の表面上に接合されることにより、第１導電型の第３半導体層は、第１導電型の第１半導体層と電気的に接続されている。

この発明の第１の局面による半導体レーザ装置では、上記のように、第２半導体レーザ素子の第３半導体層側を、融着層を介して第１導電型基板の表面上に接合することにより、第１導電型の第３半導体層を、第１半導体レーザ素子の第１半導体層と電気的に接続するように構成することによって、第２半導体レーザ素子の第３半導体層は、第１導電型基板と同一の極性を有するので、第１導電型基板と第３半導体層との間に電気的な短絡を防止するための絶縁層などを設ける必要がない。これにより、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とが、アノードコモンまたはカソードコモンで接続された集積型半導体レーザ素子の内部構造を簡素化することができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１半導体レーザ素子は、底部が第１導電型基板または第１半導体層まで達する段差部を有し、第２半導体レーザ素子は、段差部の底部に接合されている。このように構成すれば、容易に第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とをアノードコモンまたはカソードコモンの状態で接続することができる。

この場合、好ましくは、第１活性層と第２活性層とは、略同一の面内に所定の距離を隔てて配置されている。このように構成すれば、各半導体レーザ素子の発光領域を、略同一の平面上に配置することができるので、各半導体レーザ素子の出射光を略同一直線上に並べた状態で出射することができる。これにより、この半導体レーザ装置を光ディスク用ピックアップ装置に適用した場合、個々の半導体レーザ素子の出射光を、光ディスクやＤＶＤなどの記録面に対して、略同一の角度（垂直方向）により入射させることができるので、各記録媒体における半導体レーザ素子の光スポット品質がばらつくのを抑制することができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１半導体レーザ素子の共振器長と第２半導体レーザ素子の共振器長とは互いに異なる。このように構成すれば、発振波長の異なる半導体レーザ素子同志を組み合わせた場合においても、個々の半導体レーザ素子の動作特性（電流−光出力特性や温度特性など）が考慮された状態で１チップに集積化された集積型半導体レーザ素子が形成される。これにより、半導体レーザ素子の動作特性を最適化させることができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１半導体レーザ素子の表面には、第１導電型基板または第１半導体層と電気的に導通する接続領域が設けられ、第２半導体レーザ素子は、接続領域上に接合されている。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子に第１導電型基板まで達する段差部を設けることなく、容易に第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とをアノードコモンまたはカソードコモンで接続することができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１活性層は、砒素およびリンの少なくともいずれかを含む化合物半導体により形成され、第２活性層は、窒化物系化合物半導体により形成されている。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子を、赤外光のレーザ光または赤色光のレーザ光を出射する半導体レーザ素子とするとともに、第２半導体レーザ素子を第１半導体レーザ素子とは波長の異なるレーザ光を出射する青紫色半導体レーザ素子として形成することができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子を搭載するための放熱基台をさらに備え、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子は、それぞれ、第２半導体層側および第４半導体層側が放熱基台に対して固定されている。このように構成すれば、レーザ作動時に、レーザ光の発振に伴う半導体レーザ素子の発熱を、第１導電型基板よりも放熱性能が良好な放熱基台を介して効率よく放熱させることができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第３半導体層と融着層との間に形成され、第３半導体層と接する第１電極と、第４半導体層上に形成される第２電極とをさらに備える。このように構成すれば、第２半導体レーザ素子を第１半導体レーザ素子に貼り合わせる際に、第２半導体レーザ素子の第１電極と融着層との接合性を向上させることができる。さらに、第２半導体レーザ素子が第１半導体レーザ素子に貼り合わされた集積型半導体レーザ素子を放熱基台に接合する際も、第２半導体レーザ素子の第２電極と接着層（融着層）との接合性を向上させることができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第３半導体層と融着層との間に配置され、第３半導体層と接する第１導電型窒化物系半導体基板をさらに備える。このように構成すれば、たとえば、成長用基板として使用される第１導電型窒化物系半導体基板を第３半導体層から剥離することなく第２半導体レーザ素子を形成した状態で第１半導体レーザ素子に貼り合わせることができるので、集積型半導体レーザ素子形成時の歩留まりを向上させることができる。

上記第１の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第４半導体層上に配置される第２導電型窒化物系半導体基板をさらに備える。このように構成すれば、たとえば、成長用基板として使用される第２導電型窒化物系半導体基板を第４半導体層から剥離することなく第２半導体レーザ素子を形成した状態で第１半導体レーザ素子に貼り合わせることができるので、集積型半導体レーザ素子形成時の製造プロセスを簡素化させることができる。

この発明の第２の局面による半導体レーザ装置の製造方法は、第１導電型基板の表面上に、第１導電型の第１半導体層、第１活性層および第２導電型の第２半導体層の順に成長させることにより、第１半導体レーザ素子を形成する工程と、成長用基板の表面上に、第１導電型の第３半導体層、第２活性層および第２導電型の第４半導体層を成長させることにより、第２半導体レーザ素子を形成する工程と、第３半導体層側を、融着層を介して第１導電型基板の表面上に接合することにより、第３半導体層と第１半導体層とが電気的に接続された状態で第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程とを備える。

この発明の第２の局面による半導体レーザ装置の製造方法では、上記のような製造工程を備えることによって、第２半導体レーザ素子の第３半導体層が、第１導電型基板（第１導電型の第１半導体層）と同一の極性を有した状態で導通されるので、第１導電型基板と第３半導体層との間に電気的な短絡を防止するための絶縁層などを設ける必要がなく、内部構造が簡素化された集積型半導体レーザ素子を形成することができる。

上記第２の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、第１半導体レーザ素子の表面に、底部が第１導電型基板または第１半導体層まで達する段差部を形成する工程をさらに備え、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程は、段差部の底部に融着層を介して第３半導体層側を接合することにより、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程を含む。このように構成すれば、第２半導体レーザ素子の第３半導体層を、第１半導体レーザ素子の段差部を介して容易に第１導電型基板（第１導電型の第１半導体層）と同一の極性を有した状態で導通させることができる。

上記第２の局面による半導体レーザ装置の製造方法において、好ましくは、第１半導体レーザ素子の表面に、第１導電型基板または第１半導体層と電気的に導通する接続領域を設ける工程をさらに備え、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程は、接続領域上に融着層を介して第３半導体層側を接合することにより、第１半導体レーザ素子と第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程を含む。このように構成すれば、第２半導体レーザ素子の第３半導体層が、第１半導体レーザ素子の表面に形成された第１導電型基板または第１半導体層と電気的に導通する接続領域を介して、第１導電型基板（第１導電型の第１半導体層）と同一の極性を有した状態で導通されるので、上記効果と同様に、内部構造が簡素化された集積型半導体レーザ素子を形成することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図２は、図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ素子部５０を備えた半導体レーザ装置１００の構造について説明する。

本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置１００では、図１に示すように、３波長半導体レーザ素子部５０が、ＡｕＳｎ半田などの金属層からなる導電性接着層１を介してＡｌＮからなる基台（サブマウント）７０に固定されている。また、３波長半導体レーザ素子部５０は、約７８０ｎｍの発振波長を有する赤外半導体レーザ素子１０と、約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子２０とがｎ型ＧａＡｓ基板５１上に形成されたモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に、約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子４０が融着層６０を介して接合されている。なお、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０は、それぞれ、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例であり、青紫色半導体レーザ素子４０は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。また、ｎ型ＧａＡｓ基板５１は、本発明の「第１導電型基板」の一例である。また、基台７０は、本発明の「放熱基台」の一例である。

また、図１に示すように、３波長半導体レーザ素子部５０の赤外半導体レーザ素子１０は、ｎ型ＧａＡｓ基板５１に、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１、Ａｌ組成の低いＡｌＧａＡｓからなる量子井戸層とＡｌ組成の高いＡｌＧａＡｓからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層１２、および、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３が形成されている。したがって、赤外半導体レーザ素子１０は、Ａｓを含む化合物の半導体層から構成されている。なお、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１、活性層１２およびｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３は、それぞれ、本発明の「第１導電型の第１半導体層」、「第１活性層」および「第２導電型の第２半導体層」の一例である。

なお、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１と活性層１２との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層を、第１半導体層は含んでいてもよい。また、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１の活性層１２と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層を、第１半導体層は含んでいてもよい。また、活性層１２とｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層を、第２半導体層は含んでいてもよい。また、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３の活性層１２と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層を、第２半導体層は含んでいてもよい。また、活性層１２は、単層または単一量子井戸（ＳＱＷ）構造などにより構成されてもよい。

また、図１に示すように、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３には、図面に対して垂直な方向であるＡ方向（図２参照）に延びる約３μｍの幅を有するリッジ部１３ａを形成することによって導波路構造が形成されている。また、図１に示すように、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３のリッジ部１３ａ以外の表面には、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜１４が形成されている。また、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３のリッジ部１３ａおよび絶縁膜１４の下面上には、ｐ側電極１５が形成されている。なお、リッジ部１３ａとｐ側電極１５との間には、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３よりも好ましくはバンドギャップが小さいコンタクト層（図示せず）などが形成されていてもよい。また、ｐ側電極１５は、約１０ｎｍの厚みを有するＣｒ層と約２．２μｍの厚みを有するＡｕ膜とを積層して形成されている。また、図１に示すように、ｐ側電極１５の下面と、基台７０上に形成された電極層７１の上面とが接合されている。

また、図１に示すように、３波長半導体レーザ素子部５０の赤色半導体レーザ素子２０は、ｎ型ＧａＡｓ基板５１の上面上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１、ＧａＩｎＰからなる量子井戸層とＡｌＧａＩｎＰからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層２２、および、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３が形成されている。したがって、赤色半導体レーザ素子２０は、Ｐ（リン）を含む化合物の半導体層から構成されている。なお、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１、活性層２２およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３は、それぞれ、本発明の「第１導電型の第１半導体層」、「第１活性層」および「第２導電型の第２半導体層」の一例である。

なお、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１と活性層２２との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層を、第１半導体層は含んでいてもよい。また、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１の活性層２２と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層を、第１半導体層は含んでいてもよい。また、活性層２２とｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層を、第２半導体層は含んでいてもよい。また、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３の活性層２２と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層を、第２半導体層は含んでいてもよい。また、活性層２２は、単層またはＳＱＷ構造などにより構成されてもよい。

また、図１に示すように、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３には、図面に対して垂直な方向であるＡ方向（図２参照）に延びる約２μｍの幅を有するリッジ部２３ａを形成することによって導波路構造が形成されている。また、図１に示すように、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３のリッジ部２３ａ以外の表面には、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜２４が形成されている。また、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３のリッジ部２３ａおよび絶縁膜２４の下面上には、ｐ側電極２５が形成されている。なお、リッジ部２３ａとｐ側電極２５との間には、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３よりも好ましくはバンドギャップが小さいコンタクト層（図示せず）などが形成されていてもよい。また、ｐ側電極２５は、約１０ｎｍの厚みを有するＣｒ層と約２．２μｍの厚みを有するＡｕ膜とを積層して形成されている。また、図１に示すように、ｐ側電極２５の下面と、基台７０上に形成された電極層７２の上面とが接合されている。

また、図１に示すように、３波長半導体レーザ素子部５０が形成されたｎ型ＧａＡｓ基板５１の上面の全面には、ｎ型ＧａＡｓ基板５１からＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極５２が形成されている。

また、図１に示すように、３波長半導体レーザ素子部５０の青紫色半導体レーザ素子４０は、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１、Ｉｎ組成の高いＩｎＧａＮからなる量子井戸層とＩｎ組成の低いＩｎＧａＮからなる障壁層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する活性層４２、および、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３が形成されている。したがって、青紫色半導体レーザ素子４０は、窒化物系化合物の半導体層から構成されている。なお、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１、活性層４２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３は、それぞれ、本発明の「第１導電型の第３半導体層」、「第２活性層」および「第２導電型の第４半導体層」の一例である。

なお、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１と活性層４２との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層を、第３半導体層は含んでいてもよい。また、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１の活性層４２と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層を、第３半導体層は含んでいてもよい。また、活性層４２とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３との間に、光ガイド層（図示せず）やキャリアブロック層（図示せず）などの他の半導体層を、第４半導体層は含んでいてもよい。また、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の活性層４２と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層を、第４半導体層は含んでいてもよい。また、活性層４２は、単層またはＳＱＷ構造などにより構成されてもよい。

また、図１に示すように、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１には、図面に対して垂直な方向であるＡ方向（図２参照）に延びる約１．５μｍの幅を有するリッジ部４１ａを形成することによって導波路構造が形成されている。また、図１に示すように、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１のリッジ部４１ａ以外の表面には、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜４４が形成されている。また、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１のリッジ部４１ａおよび絶縁膜４４の上面上には、ｎ側電極４５が形成されている。なお、ｎ側電極４５は、本発明の「第１電極」の一例である。また、リッジ部４１ａとｎ側電極４５との間には、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１よりも好ましくはバンドギャップが小さいコンタクト層（図示せず）などが形成されていてもよい。また、ｎ側電極４５は、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ層と約２０ｎｍの厚みを有するＰｄ層とを積層するとともに、最表面が約１０００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜により覆われている。また、図１に示すように、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の下面上には、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３からＰｔ層、Ｐｄ層およびＡｕ層の順に積層されたｐ側電極４６が形成されている。なお、ｐ側電極４６は、本発明の「第２電極」の一例である。また、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３とｐ側電極４６との間には、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３よりも好ましくはバンドギャップが小さいコンタクト層（図示せず）などが形成されていてもよい。また、図１に示すように、ｐ側電極４６の下面と、基台７０上に形成された電極層７３の上面とが接合されている。

ここで、第１実施形態では、図１に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の赤外半導体レーザ素子１０と赤色半導体レーザ素子２０とに挟まれた領域には、底部５１ｂがｎ型ＧａＡｓ基板５１まで達する段差部５１ａが形成されている。また、段差部５１ａの底部５１ｂには、電極層５３が形成されている。そして、青紫色半導体レーザ素子４０は、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１が、融着層６０を介して段差部５１ａの底部５１ｂと電気的に接続された状態で、ｎ型ＧａＡｓ基板５１に接合されている。

また、図１に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の部分のうち、段差部５１ａが形成されない側（素子部の両側端）には、ｎ型ＧａＡｓ基板５１まで達する分離溝部５１ｃが形成されている。この分離溝部５１ｃは、後述する半導体レーザ装置１００の製造プロセスにおいて、分離溝部５１ｃに沿って３波長半導体レーザ素子部５０をチップ状に素子分割（２次劈開）するために設けられている。

また、第１実施形態では、図１に示すように、赤外半導体レーザ素子１０の発光領域（活性層１２近傍の領域）および赤色半導体レーザ素子２０の発光領域（活性層２２近傍の領域）と、青紫色半導体レーザ素子４０の発光領域（活性層４２近傍の領域）とは、略同一の面内（各半導体層の厚み方向（図１のＣ方向）であって、ｎ型ＧａＡｓ基板５１の上面からの距離Ｈが略等しい位置）に所定の距離を隔てて配置されるように構成されている。

また、基台７０の上面上には、図１および図２に示すように、電極層７１、電極層７２および電極層７３がそれぞれ形成されている。ここで、電極層７１、電極層７２および電極層７３は、それぞれ電気的に分離されている。電極層７１は、赤外半導体レーザ素子１０のｐ側電極１５の位置に対応する領域に形成されている。また、電極層７２は、赤色半導体レーザ素子２０のｐ側電極２５の位置に対応する領域に形成されている。また、電極層７３は、青紫色半導体レーザ素子４０のｐ側電極４６の位置に対応する領域に形成されている。

また、基台７０の下面上の全面には、約１００ｎｍの厚みを有するＴｉ層と、約２００ｎｍの厚みを有するＰｔ層と、約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ層からなる下地金属層７４が形成されている。この下地金属層７４は、ＡｕＳｎ半田などの金属層からなる導電性接着層２を基台７０に接着するために設けられている。また、基台７０は、導電性接着層２を介して、図示しない銅や鉄などからなる金属製のステムに固定される。

また、図１および図２に示すように、電極層７１、電極層７２および電極層７３は、基台７０上において、それぞれ、赤外半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および青紫色半導体レーザ素子４０に対して突出した領域（レーザ素子が電極層の上面に接合されていない領域）を有している。また、赤外半導体レーザ素子１０に設けられた電極層７１の突出した領域の上面には、Ａｕワイヤ９０がワイヤボンディングされるとともに、赤色半導体レーザ素子２０に設けられた電極層７２の突出した領域の上面には、Ａｕワイヤ９１がワイヤボンディングされている。また、図２に示すように、青紫色半導体レーザ素子４０に設けられた電極層７３の突出した領域の上面には、Ａｕワイヤ９２がワイヤボンディングされている。また、図１および図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板５１上に設けられたｎ側電極５２の上面の所定領域には、Ａｕワイヤ９３がワイヤボンディングされている。また、Ａｕワイヤ９０、９１および９２は、それぞれ、ステム（図示せず）のリード端子（正極端子：図示せず）に接続されるとともに、Ａｕワイヤ９３は、ステム（図示せず）のリード端子（負極端子：図示せず）に接続されるために設けられている。これにより、第１実施形態では、半導体レーザ装置１００は、各半導体レーザ素子に対して正極側のリード端子から個別に電流を供給することが可能であるとともに、各半導体レーザ素子がカソードコモン（ｎ側共通電極）接続となるように構成されている。

また、３波長半導体レーザ素子部５０を構成する赤外半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および青紫色半導体レーザ素子４０には、図２に示すように、共振器の延びる方向（Ａ方向）の両端部に、光出射面１０ａ、２０ａおよび４０ａと、光反射面１０ｂ、２０ｂおよび４０ｂとが、それぞれ形成されている。なお、第１実施形態では、光出射面１０ａ、２０ａおよび４０ａ、および光反射面１０ｂ、２０ｂおよび４０ｂは、それぞれの共振器面から出射されるレーザ光強度の大小関係により区別される。すなわち、相対的にレーザ光の出射強度の大きい共振器面が光出射面１０ａ、２０ａおよび４０ａであり、相対的にレーザ光の出射強度の小さい共振器面が光反射面１０ｂ、２０ｂおよび４０ｂである。また、各半導体レーザ素子の光出射面１０ａ（２０ａおよび４０ａ）、および、光反射面１０ｂ（２０ｂおよび４０ｂ）には、製造プロセスにおける端面コート処理により、ＡｌＮ膜やＡｌ_２Ｏ_３膜などからなる誘電体多層膜（図示せず）が、それぞれ形成されている。

図３〜図１１は、図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図１および図３〜図１１を参照して、第１実施形態による半導体レーザ装置１００の製造プロセスについて説明する。

第１実施形態による半導体レーザ装置１００の製造プロセスでは、まず、「モノリシック２波長半導体レーザ素子部の形成工程」および「青紫色半導体レーザ素子の形成工程」を行い、その後、「半導体レーザ素子の貼り合わせ工程」、「成長用基板の剥離工程」および「電極形成工程」を行うことにより、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子部５０が形成される。その後、「劈開面形成工程」および「マウント工程」により、単体としての３波長半導体レーザ素子部５０が形成される。以下、各工程順に具体的に説明する。

まず、「モノリシック２波長半導体レーザ素子部の形成工程」では、図３に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板５１の上面上に、所定の間隔によって互いに離間状態となるように、赤外半導体レーザ素子１０と赤色半導体レーザ素子２０とを形成する。そして、エッチングにより、段差部５１ａおよび分離溝部５１ｃを形成する。この段差部５１ａおよび分離溝部５１ｃは、溝の深さがｎ型ＧａＡｓ基板５１まで達するように形成する。その後、エッチングにより、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３には、それぞれ、リッジ部１３ａおよび２３ａを形成するとともに、リッジ部１３ａおよび２３ａ上を除くｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３の上面上に、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜１４および２４をそれぞれ形成する。そして、リッジ部１３ａ（リッジ部２３ａ）および絶縁膜１４（絶縁膜２４）の上面上に、最表面がＡｕ膜からなるｐ側電極１５および２５を、それぞれ真空蒸着法により形成する。

次に、図４に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板５１の段差部５１ａに、電極層５３を真空蒸着法により形成するとともに、電極層５３上に融着層６０を形成する。このようにして、ウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０が形成される。

また、「青紫色半導体レーザ素子の形成工程」では、図５に示すように、ｎ型ＧａＮ基板８０の上面上に、ＩｎＧａＮ剥離層８１、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３、活性層４２、および、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を順次積層することにより、青紫色半導体レーザ素子４０を形成する。そして、エッチングにより、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１の上面上にリッジ部４１ａを形成した後に、リッジ部４１ａ上を除くｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１の上面上にＳｉＯ_２からなる絶縁膜４４を形成する。その後、リッジ部４１ａおよび絶縁膜４４の上面上に、最表面がＡｕ膜からなるｎ側電極４５を真空蒸着法により形成する。なお、ｎ型ＧａＮ基板８０は、本発明の「成長用基板」の一例である。

その後、図６に示すように、エッチングにより、段差部８０ａを形成する。この段差部８０ａは、ｎ型ＧａＮ基板８０まで達するように形成する。このようにして、ウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４０が形成される。

そして、「半導体レーザ素子の貼り合わせ工程」では、図７に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の段差部５１ａに設けられた電極層５３と、ｎ型ＧａＮ基板８０上に形成された青紫色半導体レーザ素子４０のｎ側電極４５とを対向させながら、融着層６０により、温度約２９５℃、荷重約１００Ｎの条件下で貼り合わせる。

次に、「成長用基板の剥離工程」では、図８に示すように、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の第２高調波（波長：約５３２ｎｍ）を、約５００ｍＪ／ｃｍ^２〜約１０００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギ密度に調整した上で、ｎ型ＧａＮ基板８０の裏面（図８ではｎ型ＧａＮ基板８０の上面）からｎ型ＧａＮ基板８０に向けて照射する。そして、レーザ光の照射により、内部に積層されたＩｎＧａＮ剥離層８１の結晶結合が全面的にまたは局所的に破壊される。これにより、ｎ型ＧａＮ基板８０を、ＩｎＧａＮ剥離層８１の破壊領域に沿って、青紫色半導体レーザ素子４０から容易に剥離（分離）することができる。なお、剥離後のｎ型ＧａＮ基板８０は、表面研磨により段差部８０ａ（図６参照）およびＩｎＧａＮ剥離層８１が形成されていた面の凹凸形状を平坦化することによって、再度、青紫色半導体レーザ素子４０を形成する際の成長用基板として使用される。なお、ｎ型ＧａＮ基板８０の剥離によって、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の表面（上面）と青紫色半導体レーザ素子４０の表面（上面）とが略揃えられた３波長半導体レーザ素子部５０が形成される。

そして、「電極形成工程」では、図９に示すように、「成長用基板の剥離工程」により青紫色半導体レーザ素子４０の上面に露出されたｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の上面上に、ｐ側電極４６を真空蒸着法により形成する。また、エッチングによりモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０を形成するｎ型ＧａＡｓ基板５１を所定の厚みまで薄くした後に、ｎ型ＧａＡｓ基板５１の表面（全面）に、ｎ側電極５２を真空蒸着法により形成する。このようにして、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子部５０が形成される。

なお、第１実施形態では、上記のような製造プロセスにより３波長半導体レーザ素子部５０を形成することによって、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１が、段差部５１ａを介してｎ型ＧａＡｓ基板５１と同一の極性（ｎ型）を有しながら導通されるので、内部構造が簡素化された３波長半導体レーザ素子部５０を形成することができる。

次に、「劈開面形成工程」では、図１０に示すように、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子部５０を、レーザスクライブにより共振器の延びる方向（Ａ方向）と垂直な方向（Ｂ方向）に、共振器長のピッチでケガキ線８００（２点鎖線）を形成するとともに、ケガキ線８００に沿って劈開を行う。これにより、３波長半導体レーザ素子部５０は、ウェハ状態からバー状態（図１０参照）に分離されるとともに、図２に示すように、共振器の延びる方向（Ａ方向）の両端部に、光出射面１０ａ、２０ａおよび４０ａと、光反射面１０ｂ、２０ｂおよび４０ｂとがそれぞれ形成される。

その後、３波長半導体レーザ素子部５０の共振器面（赤外半導体レーザ素子１０の光出射面１０ａおよび光反射面１０ｂ（図２参照）、赤色半導体レーザ素子２０の光出射面２０ａおよび光反射面２０ｂ（図２参照）、および、青紫色半導体レーザ素子４０の光出射面４０ａおよび光反射面４０ｂ（図２参照））に対して、それぞれ、図示しない誘電体多層膜（酸化膜など）が形成されることにより、端面コート処理が行われる。さらに、図１１に示すように、バー状態の３波長半導体レーザ素子部５０の分離溝部５１ｃ（図１０参照）に沿って、共振器の延びる方向（図１０のＡ方向）に上記と同様の方法により素子分割を行う。これにより、チップ化された個々の３波長半導体レーザ素子部５０が形成される。

そして、「マウント工程」では、図１に示すように、３波長半導体レーザ素子部５０を基台７０に対して接合する。そして、窒素雰囲気中において、導電性接着層１が所定の領域（電極層７１、電極層７２および電極層７３の上面）に配置された基台７０の上面上に、３波長半導体レーザ素子部５０のｐ側電極１４、２４および４６が、それぞれ、電極層７１、７２および７３と対向するように配置する。そして、３波長半導体レーザ素子部５０を、セラミック製のコレット（図示せず）により導電性接着層１を介して基台７０に対して押圧することにより、導電性接着層１が溶融する。その後、導電性接着層１の固化とともに、３波長半導体レーザ素子部５０が導電性接着層１を介して基台７０に固定される。この際、３波長半導体レーザ素子部５０の表面が凹凸形状を有していないので、３波長半導体レーザ素子部５０は、容易に基台７０に接合される。

このようにして、第１実施形態による３波長半導体レーザ素子部５０（図１参照）を備えた半導体レーザ装置１００（図１参照）が製造される。

第１実施形態では、上記のように、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を、融着層６０を介してｎ型ＧａＡｓ基板５１の表面上に接合することにより、赤外半導体レーザ素子１０のｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１、および、赤色半導体レーザ素子２０のｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１とそれぞれ電気的に接続するように構成することによって、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１は、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０を形成するｎ型ＧａＡｓ基板５１と同一の極性（共通負極）を有するために、ｎ型ＧａＡｓ基板５１とｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１間に電気的な短絡を防止するための絶縁層などを設ける必要がない。これにより、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子４０とが、カソードコモンで接続された３波長半導体レーザ素子部５０の内部構造を簡素化することができる。特に、多波長半導体レーザ素子を光ディスク用ピックアップ装置に適用する場合、一般的に、各半導体レーザ素子をカソードコモン（ｎ側共通電極）として使用するのが望まれるため、第１実施形態における半導体レーザ装置１００を、光ディスク用ピックアップ装置に容易に組み込むことができる。

また、第１実施形態では、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０は、底部５１ｂがｎ型ＧａＡｓ基板５１まで達する段差部５１ａが形成されているとともに、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を、融着層６０を介して段差部５１ａの底部５１ｂに接合するように構成することによって、容易に赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子４０とを、カソードコモンの状態で接続することができる。

また、第１実施形態では、赤外半導体レーザ素子１０の活性層１２、赤色半導体レーザ素子２０の活性層２２および青紫色半導体レーザ素子４０の活性層４２を、略同一の面内（各半導体層の厚み方向（図１のＣ方向）であって、ｎ型ＧａＡｓ基板５１の上面からの距離Ｈが略等しい位置）に所定の距離を隔てて配置するように構成することによって、各半導体レーザ素子（１０、２０、４０）の発光領域を、略同一の平面上に配置することができるので、各半導体レーザ素子（１０、２０、４０）の出射光を略同一直線上に並べた状態で出射することができる。これにより、この半導体レーザ装置１００を光ディスク用ピックアップ装置に適用した場合、個々の半導体レーザ素子の出射光を、光ディスクやＤＶＤなどの記録面に対して、略同一の角度（垂直方向）により入射させることができるので、各記録媒体における半導体レーザ素子の光スポット品質がばらつくのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、赤外半導体レーザ素子１０のｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１、活性層１２およびｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３、および、赤色半導体レーザ素子２０のｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１、活性層２２およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３を、砒素およびリンを含む化合物半導体により形成するとともに、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１、活性層４２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３を、窒化物系化合物半導体により形成することによって、３波長半導体レーザ素子部５０を、赤外光のレーザ光および赤色光のレーザ光を出射するモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０と、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０とは波長の異なるレーザ光を出射する青紫色半導体レーザ素子４０とから構成することができる。

また、第１実施形態では、３波長半導体レーザ素子部５０を構成する赤外半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および青紫色半導体レーザ素子４０を搭載するための基台７０を備えるともに、赤外半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子２０および青紫色半導体レーザ素子４０を、それぞれ、ｐ型クラッド層（ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１３、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２３およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３）が基台７０に対して固定されるように構成することによって、レーザ作動時に、レーザ光の発振に伴う３波長半導体レーザ素子部５０の発熱を、ｎ型ＧａＡｓ基板５１よりも放熱性能が良好な基台７０を介して効率よく放熱させることができる。

また、第１実施形態では、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を、ｎ型ＧａＡｓ基板５１にＡｕＳｎ半田からなる融着層６０を介して接合されることによりｎ型ＧａＡｓ基板５１と電気的に接続されるように構成することによって、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１がｎ型ＧａＡｓ基板５１に接合される際に、融着層６０の厚みを調整することにより、青紫色半導体レーザ素子４０の活性層４２を、赤外半導体レーザ素子１０の活性層１２および赤色半導体レーザ素子２０の活性層２２と、容易に、同一平面内に配置することができる。

また、第１実施形態では、青紫色半導体レーザ素子４０に、ｎ側電極４５およびｐ側電極４６を形成することによって、青紫色半導体レーザ素子４０をモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に貼り合わせる際に、ｎ側電極４５と融着層６０との接合性を向上させることができる。さらに、３波長半導体レーザ素子部５０を基台７０に接合する際も、ｐ側電極４６と導電性接着層１との接合性を向上させることができる。

（第１実施形態の第１変形例）
図１２は、本発明の第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。この第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置１５０では、上記第１実施形態と異なり、図１２に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３１の赤外半導体レーザ素子１０と赤色半導体レーザ素子２０とに挟まれた領域には、ｎ型ＧａＡｓ基板５１まで達する分離溝部５１ｄが形成されるとともに、赤外半導体レーザ素子１０のｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１には、底部１１ｂを有する段差部１１ａが形成されている。そして、段差部１１ａの底部１１ｂには、電極層５３が形成されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子４０は、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１が、融着層６０を介して段差部１１ａの底部１１ｂと電気的に接続された状態で、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１に接合されている。なお、この第１実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ素子部３１のその他の構造および製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。

この第１変形例では、上記のように、赤外半導体レーザ素子１０のｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１に、底部１１ｂを有する段差部１１ａを形成するとともに、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を、融着層６０を介して段差部１１ａの底部１１ｂに接合するように構成することによって、上記第１実施形態と同様に、容易に、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子４０とを、カソードコモンで接続することができる。なお、この第１変形例のその他の効果についても、上記第１実施形態と同様である。

なお、上記第１実施形態の第１変形例では、赤外半導体レーザ素子１０のｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１に、段差部１１ａを形成した例について示したが、赤色半導体レーザ素子２０のｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１に段差部を形成して、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を、融着層６０を介して段差部に接合するように構成してもよい。

（第１実施形態の第２変形例）
図１３は、本発明の第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。この第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置２００では、上記第１実施形態と異なり、図１３に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２５１上に形成された赤色半導体レーザ素子２０に、青紫色半導体レーザ素子４０が融着層６０により貼り合わされた２波長半導体レーザ素子部２５０が、ＡｕＳｎ半田などの金属層からなる導電性接着層１を介して基台７０に固定されている。なお、ｎ型ＧａＡｓ基板２５１は、本発明の「第１導電型基板」の一例である。

なお、この第１実施形態の第２変形例による２波長半導体レーザ素子部２５０のその他の構造および製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。

この第２変形例では、上記のように、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を、融着層６０を介してｎ型ＧａＡｓ基板２５１上に接合することにより、赤色半導体レーザ素子２０のｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１と電気的に接続するように構成することによって、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１は、赤色半導体レーザ素子２０のｎ型ＧａＡｓ基板２５１と同一の極性（共通負極）を有するために、ｎ型ＧａＡｓ基板２５１とｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１間に電気的な短絡を防止するための絶縁層などを設ける必要がない。これにより、上記第１実施形態と同様に、赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子４０とが、カソードコモンで接続された２波長半導体レーザ素子部２５０の内部構造を簡素化することができる。なお、この第２変形例のその他の効果についても、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態）
図１４は、本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。この第２実施形態による半導体レーザ装置３００では、上記第１実施形態と異なり、赤外半導体レーザ素子１０と赤色半導体レーザ素子２０とに挟まれた領域の表面上に、青紫色半導体レーザ素子４０が融着層６０を介して貼り合わされた３波長半導体レーザ素子部３５０が、ＡｕＳｎ半田などの金属層からなる導電性接着層１を介して基台３７０に固定されている。図１４を参照して、この第２実施形態について説明する。なお、基台３７０は、本発明の「放熱基台」の一例である。

ここで、第２実施形態では、図１４に示すように、赤外半導体レーザ素子１０と赤色半導体レーザ素子２０とに挟まれた領域の内部（穴部３５１ｂの内側面）に、半導体層の表面（電極層３５３）からｎ型ＧａＡｓ基板３５１まで達する導通部３５２が設けられている。これにより、青紫色半導体レーザ素子４０は、融着層６０、電極層３５３および導通部３５２を介して、ｎ型ＧａＡｓ基板３５１と電気的に接続されるように構成されている。なお、ｎ型ＧａＡｓ基板３５１は、本発明の「第１導電型基板」の一例であり、導通部３５２は、本発明の「接続領域」の一例である。

また、第２実施形態では、図１４に示すように、青紫色半導体レーザ素子４０が接合される基台３７０の表面に、エッチングにより凹形状の段差部３７０ｂが形成されている。また、段差部３７０ｂの底部３７０ｃには、電極層７３が形成されている。これにより、３波長半導体レーザ素子部３５０のうちの凸形状を有する青紫色半導体レーザ素子４０が、基台３７０の凹形状の段差部３７０ｂに入り込んだ状態で、導電性接着層１を介して基台３７０に接合されるように構成されている。

なお、この第２実施形態による半導体レーザ装置３００のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

図１５〜図２０は、図１４に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図１４〜図２０を参照して、第２実施形態による半導体レーザ装置３００の製造プロセスについて説明する。

まず、「モノリシック２波長半導体レーザ素子部の形成工程」では、図１５に示すように、上記第１実施形態の製造プロセスと同様の製造プロセスにより、ｎ型ＧａＡｓ基板３５１の上面上に、赤外半導体レーザ素子１０と赤色半導体レーザ素子２０とが形成される。

ここで、第２実施形態では、図１６に示すように、エッチングにより、赤外半導体レーザ素子１０と赤色半導体レーザ素子２０とに挟まれた領域に、一対の絶縁溝部３５１ａと、穴部３５１ｂとを形成するとともに、分離溝部３５１ｃを形成する。この一対の絶縁溝部３５１ａおよび穴部３５１ｂは、それぞれ、溝および穴の深さがｎ型ＧａＡｓ基板３５１まで達するように形成される。その後、図１６に示すように、穴部３５１ｂの内側面に、導通部３５２を真空蒸着法により形成する。

そして、図１７に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板３５１の導通部３５２上に、電極層３５３を真空蒸着法により形成するとともに、電極層３５３上に融着層６０を形成する。これにより、ｎ型ＧａＡｓ基板３５１は、導通部３５２および電極層３５３を介して融着層６０と電気的に接続されることが可能となる。このようにして、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３３０が形成される。

その後、「半導体レーザ素子の貼り合わせ工程」では、図１８に示すように、上記第１実施形態の製造プロセスと同様の製造プロセスにより形成された青紫色半導体レーザ素子４０を、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３３０の電極層３５３と対向させながら、融着層６０により、温度約２９５℃、荷重約１００Ｎの条件下で貼り合わされる。

そして、「成長用基板の剥離工程」では、図１９に示すように、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の第２高調波（波長：約５３２ｎｍ）を、ｎ型ＧａＮ基板８０の裏面（図１９ではｎ型ＧａＮ基板８０の上面）からｎ型ＧａＮ基板８０に向けて照射することにより、ｎ型ＧａＮ基板８０を、ＩｎＧａＮ剥離層８１の破壊領域に沿って、青紫色半導体レーザ素子４０から剥離（分離）する。

そして、図２０に示すように、青紫色半導体レーザ素子４０の上面に露出されたｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の上面上に、ｐ側電極４６を真空蒸着法により形成する。また、エッチングによりモノリシック２波長半導体レーザ素子部３３０のｎ型ＧａＡｓ基板３５１を所定の厚みまで薄くした後に、ｎ型ＧａＡｓ基板３５１の表面（全面）に、ｎ側電極５２を真空蒸着法により形成する。このようにして、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子部３５０が形成される。

なお、第２実施形態では、上記のような製造プロセスにより３波長半導体レーザ素子部３５０を形成することによって、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１が、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３３０の赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０によって挟まれた領域（半導体層）に形成されたｎ型ＧａＡｓ基板３５１と電気的に導通する導通部３５２を介して、ｎ型ＧａＡｓ基板３５１と同一の極性（ｎ型）を有しながら導通されるので、内部構造が簡素化された３波長半導体レーザ素子部３５０を形成することができる。

なお、「電極形成工程」などのその他の製造プロセスは、上記第１実施形態の製造プロセスと同様の製造プロセスにより、３波長半導体レーザ素子部３５０が形成される。

このようにして、第２実施形態による３波長半導体レーザ素子部３５０（図１４参照）を備えた半導体レーザ装置３００（図１４参照）が形成される。

第２実施形態では、上記のように、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０によって挟まれた領域（半導体層）の表面に、半導体層に覆われたｎ型ＧａＡｓ基板３５１と電気的に導通する導通部３５２および電極層３５３を設けるとともに、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を、融着層６０を介して電極層３５３に接合するように構成することによって、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０によって挟まれた領域（半導体層）にｎ型ＧａＡｓ基板３５１まで達する段差部などを設けることなく、容易に、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子４０とを、カソードコモンの状態で接続することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の第１変形例）
図２１は、本発明の第２実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。この第２実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置４００では、上記第２実施形態と異なり、図２１に示すように、エッチングなどを行わない平坦な基台４７０の上面上のうち、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０が接合される領域に、青紫色半導体レーザ素子４０の厚み（高さ）に相当する厚みを有する電極層４０１および電極層４０２が、それぞれ形成されることによって、基台４７０に凹形状が形成されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子４０の部分を凸形状とする３波長半導体レーザ素子部３５０が、基台４７０に接合されるように構成されている。なお、基台４７０は、本発明の「放熱基台」の一例である。

なお、この第２実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ素子部３５０のその他の構造は、上記第２実施形態と同様である。

（第２実施形態の第２変形例）
図２２は、本発明の第２実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。この第２実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置５００では、上記第２実施形態と異なり、図２２に示すように、平坦な基台４７０の上面上のうち、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０が接合される領域に、青紫色半導体レーザ素子４０の厚み（高さ）に相当する厚みを有するＳｉＯ_２からなる絶縁膜５０１および絶縁膜５０２が、それぞれ形成されるとともに、絶縁膜５０１および５０２の上面に、第２実施形態と同様の厚みを有する電極層７１および７２が、それぞれ形成されることによって、基台４７０に凹形状が形成されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子４０の部分を凸形状とする３波長半導体レーザ素子部３５０が、基台４７０に接合されるように構成されている。

なお、この第２実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ素子部３５０のその他の構造は、上記第２実施形態と同様である。

（第２実施形態の第３変形例）
図２３は、本発明の第２実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。この第２実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置６００では、上記第２実施形態と異なり、図２３に示すように、平坦な基台４７０の上面上の全面に、電極層６０１が形成されるとともに、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０が接合される領域に、青紫色半導体レーザ素子４０の厚み（高さ）に相当する厚みを有するＳｉＯ_２からなる絶縁膜６０２および絶縁膜６０３が、それぞれ形成されている。そして、絶縁膜６０２および６０３の上面に、第２実施形態と同様の厚みを有する電極層７１および７２が、それぞれ形成されることによって、基台４７０に凹形状が形成されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子４０の部分を凸形状とする３波長半導体レーザ素子部３５０が、基台４７０に接合されるように構成されている。

なお、この第２実施形態の第３変形例による３波長半導体レーザ素子部３５０のその他の構造は、上記第２実施形態と同様である。

この第２実施形態の第１〜第３変形例では、上記のように構成することによって、上記第２実施形態と同様に、３波長半導体レーザ素子部３５０の内部構造が簡素化された半導体レーザ装置４００、５００および６００をそれぞれ形成することができる。なお、上記第２実施形態の第１〜第３変形例のその他の効果についても、上記第２実施形態と同様である。

（第２実施形態の第４変形例）
図２４は、本発明の第２実施形態の第４変形例による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。この第２実施形態の第４変形例による半導体レーザ装置６５０では、上記第２実施形態と異なり、図２４に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３３１の赤外半導体レーザ素子１０と赤色半導体レーザ素子２０とに挟まれた領域には、ｎ型ＧａＡｓ基板３５１まで達する分離溝部３５１ｄと、赤外半導体レーザ素子１０のｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１まで達する穴部３５１ｅとが形成されている。そして、穴部３５１ｅの内側面に、半導体層の表面（電極層３５３）からｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１まで達する導通部３５５が設けられている。これにより、青紫色半導体レーザ素子４０は、融着層６０、電極層３５３および導通部３５５を介して、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１と電気的に接続されるように構成されている。なお、導通部３５５は、本発明の「接続領域」の一例である。なお、この第２実施形態の第４変形例による３波長半導体レーザ素子部３５０のその他の構造および製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。

この第２実施形態の第４変形例では、上記のように、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０によって挟まれた領域（半導体層）の表面に、赤外半導体レーザ素子１０のｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１と電気的に導通する導通部３５５および電極層３５３を設けるとともに、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を、融着層６０を介して電極層３５３に接合するように構成することによって、上記第２実施形態と同様に、容易に、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０と青紫色半導体レーザ素子４０とを、カソードコモンの状態で接続することができる。なお、この第４変形例のその他の効果についても、上記第２実施形態と同様である。

なお、上記第２実施形態の第４変形例では、赤外半導体レーザ素子１０に、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層１１まで達する穴部３５１ｅを設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、赤色半導体レーザ素子２０に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２１まで達する穴部および導通部を設け、青紫色半導体レーザ素子４０のｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を、融着層６０を介して導通部と電気的に接続するように構成してもよい。

（第３実施形態）
図２５は、本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。この第３実施形態による半導体レーザ装置７００では、上記第１実施形態と異なり、図２５に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板７５１上に形成された赤色半導体レーザ素子２０に、約４５０ｎｍの発振波長を有する青色半導体レーザ素子７１０と、約５３２ｎｍの発振波長を有する緑色半導体レーザ素子７２０とが融着層６０を介して貼り合わされたＲＧＢ多波長半導体レーザ素子部７５０が、ＡｕＳｎ半田などの金属層からなる導電性接着層１を介して基台７０に固定されている。なお、ｎ型ＧａＡｓ基板７５１は、本発明の「第１導電型基板」の一例であり、青色半導体レーザ素子７１０および緑色半導体レーザ素子７２０は、それぞれ、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。

また、青色半導体レーザ素子７１０は、図２５に示すように、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７１１と、ＭＱＷ構造を有する活性層７１２と、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７１３とから構成されている。また、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７１１には、図面に対して垂直な方向であるＡ方向（図２参照）に延びるリッジ部７１１ａが形成されている。また、上記構成に加えて、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７１１のリッジ部７１１ａ以外の表面には、絶縁膜７１４が形成されている。また、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７１１のリッジ部７１１ａおよび絶縁膜７１４の上面上には、ｎ側電極７１５が形成されている。また、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７１３の下面上には、ｐ側電極７１６が形成されている。また、図２５に示すように、ｐ側電極７１６の下面と、基台７０上に形成された電極層７３の上面とが接合されている。なお、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７１１、活性層７１２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７１３は、それぞれ、本発明の「第１導電型の第３半導体層」、「第２活性層」および「第２導電型の第４半導体層」の一例である。また、ｎ側電極７１５およびｐ側電極７１６は、それぞれ、本発明の「第１電極」および「第２電極」の一例である。

また、緑色半導体レーザ素子７２０は、図２５に示すように、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７２１と、ＭＱＷ構造を有する活性層７２２と、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７２３とから構成されている。また、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７２１には、図面に対して垂直な方向であるＡ方向（図２参照）に延びるリッジ部７２１ａが形成されている。また、上記構成に加えて、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７２１のリッジ部７２１ａ以外の表面には、絶縁膜７２４が形成されている。また、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７２１のリッジ部７２１ａおよび絶縁膜７２４の上面上には、ｎ側電極７２５が形成されている。また、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７２３の下面上には、ｐ側電極７２６が形成されている。また、図２５に示すように、ｐ側電極７２６の下面と、基台７０上に形成された電極層７３の上面とが接合されている。なお、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７２１、活性層７２２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７２３は、それぞれ、本発明の「第１導電型の第３半導体層」、「第２活性層」および「第２導電型の第４半導体層」の一例である。また、ｎ側電極７２５およびｐ側電極７２６は、それぞれ、本発明の「第１電極」および「第２電極」の一例である。

また、図２５に示すように、青色半導体レーザ素子７１０および緑色半導体レーザ素子７２０は、光出射面７１０ａおよび７２０ａがそれぞれ形成されている。なお、この第３実施形態による半導体レーザ装置７００のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

図２６〜図２８は、図２５に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図２５〜図２８を参照して、第３実施形態による半導体レーザ装置７００の製造プロセスについて説明する。

まず、図２６に示すように、上記第１実施形態の製造プロセスと同様の製造プロセスにより、ｎ型ＧａＡｓ基板７５１の上面上に、赤色半導体レーザ素子２０が形成される。そして、赤色半導体レーザ素子２０のリッジ部２３ａおよび絶縁膜２４の上面上に、最表面がＡｕ膜からなるｐ側電極２５を、真空蒸着法により形成する。

その後、図２６に示すように、上記第１実施形態の製造プロセスと同様の製造プロセスにより形成された青色半導体レーザ素子７１０を、ｎ型ＧａＡｓ基板７５１の段差部７５１ａの底部７５１ｂに設けられた電極層５３と対向させながら、融着層６０により、温度約２９５℃、荷重約１００Ｎの条件下で貼り合わされる。そして、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の第２高調波により、ｎ型ＧａＮ基板８０を、ＩｎＧａＮ剥離層８１の破壊領域に沿って、青色半導体レーザ素子７１０から剥離（分離）する。

また、図２７に示すように、上記第１実施形態の製造プロセスと同様の製造プロセスにより形成された緑色半導体レーザ素子７２０を、ｎ型ＧａＡｓ基板７５１の段差部７５１ａに設けられた電極層５３と対向させながら、青紫色半導体レーザ素子４０と同様に貼り合わせる。そして、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の第２高調波により、ｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）基板７８０を、ＩｎＧａＮ剥離層７８１の破壊領域に沿って、緑色半導体レーザ素子７２０から剥離（分離）する。

そして、図２８に示すように、青色半導体レーザ素子７１０および緑色半導体レーザ素子７２０の上面に露出されたｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７１３および７２３の上面上に、ｐ側電極７１６および７２６を、それぞれ真空蒸着法により形成する。また、エッチングによりｎ型ＧａＡｓ基板７５１を所定の厚みまで薄くした後に、ｎ型ＧａＡｓ基板７５１の表面に、ｎ側電極５２を真空蒸着法により形成する。

なお、その他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様の製造プロセスである。このようにして、第３実施形態によるＲＧＢ多波長半導体レーザ素子部７５０（図２５参照）を備えた半導体レーザ装置７００（図２５参照）が形成される。なお、第３実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態）
図２９は、本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置を構成する３波長半導体レーザ素子部の構造を示した斜視図である。まず、図１および図２９を参照して、この第４実施形態では、上記第１実施形態と異なり、青紫色半導体レーザ素子４４０の共振器長が、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の共振器長よりも短く形成される場合について説明する。なお、青紫色半導体レーザ素子４４０は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。

ここで、第４実施形態では、図２９に示すように、３波長半導体レーザ素子部４５０において、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の共振器長Ｌ１がそれぞれ約２ｍｍの長さを有する一方、青紫色半導体レーザ素子４４０の共振器長Ｌ２は約１ｍｍの長さを有するように構成されている。また、各半導体レーザ素子は光出射面（光出射面１０ａ、２０ａおよび４４０ａ）が略同一平面に沿って配置されている。したがって、青紫色半導体レーザ素子４４０の光反射面４４０ｂの背後（図面奥側）には、青紫色半導体レーザ素子４４０が接合されていない段差部５１ｂの領域が残されている。また、３波長半導体レーザ素子部４５０は、上記第１実施形態と同様に、ジャンクションダウン方式により基台７０（図１参照）に固定されている。

なお、第４実施形態による半導体レーザ装置１００ａ（図１参照）のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

図３０は、図２９に示した第４実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図１、図３〜図１１、図２９および図３０を参照して、第４実施形態による半導体レーザ装置１００ａの製造プロセスについて説明する。

まず、図３および図４に示した上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて、ウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０（図４参照）を形成する。

次に、図５および図６に示した上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて、ウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４０（図６参照）を形成する。

ここで、第４実施形態の製造プロセスでは、図３０に示すように、ｎ側電極４５を形成する工程の前に、エッチングにより段差部８０ａを形成する。さらに、エッチングにより、青紫色半導体レーザ素子４４０の所定の位置にリッジ部４１ａの延びる方向（Ａ方向）に所定の間隔を有しながら、リッジ部４１ａの延びる方向と略直交する方向（Ｂ方向）に延びる複数の溝部４７を形成する。この際、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１からｎ型ＧａＮ基板８０に向かってＩｎＧａＮ剥離層８１の部分までがエッチングにより除去されて溝部４７を形成するのが好ましい。したがって、溝部４７の底部には、ｎ型ＧａＮ基板８０の表面（上面）が露出する。その後、共振器長Ｌ２を有する部分のリッジ部４１ａおよび絶縁膜４４の上面上にｎ側電極４５を形成する。これにより、ウェハに、一対の共振器端面（光出射面４４０ａおよび光反射面４４０ｂ）を有する青紫色半導体レーザ素子４４０の部分が複数形成される。

その後、図７に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に共振器端面が形成されたウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４０を貼り合わせる。さらに、図８および図９に示した上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて、ｎ型ＧａＮ基板８０を剥離するとともに、青紫色半導体レーザ素子４４０の上面に露出したｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の上面上にｐ側電極４６を形成する。その後、図１０に示した上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子部４５０（図９参照）を劈開してバー状態にする。この際、図２９に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の光出射面１０ａおよび２０ａと、青紫色半導体レーザ素子４４０の光出射面４４０ａとが略同一平面に配置されるようにモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の部分を劈開する。さらに、図１１に示した上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて素子分割を行う。このようにして、図２９に示した第４実施形態による３波長半導体レーザ素子部４５０が複数形成される。なお、第４実施形態による半導体レーザ装置１００ａ（図１参照）のその他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。

第４実施形態では、上記のように、異なる共振器長Ｌ１およびＬ２を有する複数の半導体レーザ素子を貼り合わせて３波長半導体レーザ素子部４５０を形成することによって、発振波長の異なる半導体レーザ素子同志を組み合わせた場合においても、個々の半導体レーザ素子の動作特性（電流−光出力特性や温度特性など）が考慮された状態で１チップに集積化された半導体レーザ素子（３波長半導体レーザ素子部４５０）が形成される。これにより、半導体レーザ素子の動作特性を最適化させることができる。

また、第４実施形態では、青紫色半導体レーザ素子４４０の共振器長Ｌ２を、赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の共振器長Ｌ１よりも短く形成することによって、長共振器長化により電流密度の低減や温度特性の改善がなされた赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０と、より短く共振器長を形成して閾値電流の増加やスロープ効率の低下が抑制された青紫色半導体レーザ素子４４０とを１チップに集積化して３波長半導体レーザ素子部４５０を形成することができるので、１チップ化されたレーザ素子の動作特性を容易に最適化させることができる。

（第４実施形態の変形例）
図３１は、本発明の第４実施形態の変形例による半導体レーザ装置を構成する３波長半導体レーザ素子部の構造を示した斜視図である。図３２は、図３１に示した第４実施形態の変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。図１、図４、図６、図７、図９、図３１および図３２を参照して、この第４実施形態の変形例では、上記第４実施形態の製造プロセスと異なり、青紫色半導体レーザ素子４４０の一方の共振器端面をエッチングにより形成する一方、青紫色半導体レーザ素子４４０の他方の共振器端面を劈開により形成する場合について説明する。

まず、上記第４実施形態と同様の製造プロセスを用いて、ウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０（図４参照）および青紫色半導体レーザ素子４４０（図６参照）をそれぞれ形成する。

ここで、第４実施形態の変形例による製造プロセスでは、図３２に示すように、ｎ側電極４５を形成する工程の前に、エッチングにより段差部８０ａを形成する。さらに、エッチングにより、青紫色半導体レーザ素子４４０の所定の位置にリッジ部４１ａの延びる方向（Ａ方向）に所定の間隔を有しながら、リッジ部４１ａの延びる方向と略直交する方向（Ｂ方向）に延びる複数の溝部４７を形成する。これにより、ウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４０に、一方の共振器端面（たとえば光反射面４４０ｂ）のみが形成された複数の青紫色半導体レーザ素子４４０の部分が形成される。その後、リッジ部４１ａおよび絶縁膜４４の上面上にｎ側電極４５を形成する。

その後、図７に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に上述のウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４０を貼り合わせる。この際、融着層６０は、青紫色半導体レーザ素子４４０が接合される領域のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の電極層５３の部分にのみ予め形成される。続いて、上記第４実施形態と同様にｎ型ＧａＮ基板８０の剥離を行う。そして、剥離後のｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の上面上にｐ側電極４６を形成した後に、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子部４５１（図９参照）を劈開してバー状態にする。この際、図３１に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の光出射面１０ａおよび２０ａと、青紫色半導体レーザ素子４４０の光出射面４４０ａとが略同一平面に配置されるように劈開することにより、バー状態の３波長半導体レーザ素子部４５１を形成する。なお、図３２では、青紫色半導体レーザ素子４４０は、破線で示した劈開位置においてモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０とともにバー状態に劈開されることにより、青紫色半導体レーザ素子４４０に光出射面４４０ａが形成される例を示している。

その後、素子分割によりチップ化を行い、図３１に示した第４実施形態の変形例による３波長半導体レーザ素子部４５１が複数形成される。なお、図３１に示すように、青紫色半導体レーザ素子４４０の光反射面４４０ｂの背後（図面奥側）には、溝部４７（図３２参照）を隔てて、ｐ側電極４６が形成された半導体層４４０ｃが残される。したがって、３波長半導体レーザ素子部４５１を基台７０（図１参照）に接合する際、ｐ側電極４６が形成された半導体層４４０ｃの部分においても３波長半導体レーザ素子部４５１が、導電性接着層１（図１参照）を介して基台７０に接合される。なお、第４実施形態の変形例による半導体レーザ装置１００ｂ（図１参照）のその他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。

第４実施形態の変形例では、上記のように、３波長半導体レーザ素子部４５１に半導体層４４０ｃの部分を設けることによって、青紫色半導体レーザ素子４４０の共振器長Ｌ２が短い場合であっても、３波長半導体レーザ素子部４５１と基台７０との接合面積を確保することができるので、３波長半導体レーザ素子部４５１と基台７０との接合強度を維持することができる。

また、第４実施形態の変形例では、青紫色半導体レーザ素子４４０の光出射面４４０ａを劈開により形成することによって、エッチングにより形成され微細な凹凸形状を有する光反射面４４０ｂと異なり、劈開面からなり平坦性が向上された光出射面４４０ａを形成することができる。これにより、レーザ光を安定して出射させることができる。なお、第４実施形態の変形例のその他の効果は、上記第４実施形態と同様である。

（第５実施形態）
図３３は、本発明の第５実施形態による半導体レーザ装置を構成する３波長半導体レーザ素子部の構造を示した斜視図である。図３４は、図３３に示した第５実施形態による３波長半導体レーザ素子部を段差を有する基台４７１の上面に固定した際の１０００−１０００平面に沿った方向（Ａ方向）の断面における半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。まず、図３３および図３４を参照して、この第５実施形態では、上記第４実施形態と異なり、予めウェハ状態からバー状態に形成された複数の青紫色半導体レーザ素子４４１の各々を、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に貼り合せることにより３波長半導体レーザ素子部４５２を形成する場合について説明する。なお、青紫色半導体レーザ素子４４１は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。なお、図３４では、図３３に示す３波長半導体レーザ素子部４５２を段差を有する基台４７１の上面に固定した半導体レーザ装置９００において、１０００−１０００平面（リッジ部１３ａ以外の部分における３波長半導体レーザ素子部４５２の共振器方向（Ａ方向）に沿った方向）における半導体レーザ装置９００の断面構造を示している。

ここで、第５実施形態では、図３３に示すように、３波長半導体レーザ素子部４５２は、ｐ型ＧａＮ基板８０１を有した状態でバー状態に形成された青紫色半導体レーザ素子４４１が、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に接合されている。したがって、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の上面の一部の領域は、平面的に見て、青紫色半導体レーザ素子４４１のＢ方向に延びるｐ型ＧａＮ基板８０１により覆われている。なお、ｐ型ＧａＮ基板８０１は、本発明の「第２導電型窒化物系半導体基板」の一例である。

また、図３４に示すように、３波長半導体レーザ素子部４５２は、青紫色半導体レーザ素子４４１が接合されている部分の厚みｔ１が、青紫色半導体レーザ素子４４１が接合されていない部分の厚みｔ２よりも大きく形成されている。これにより、第５実施形態による半導体レーザ装置９００は、３波長半導体レーザ素子部４５２の下面のＡ方向の段差形状（図３４参照）に対応するように形成された基台４７１を用いて、３波長半導体レーザ素子部４５２が基台４７１と接合されるように構成されている。なお、基台４７１は、本発明の「放熱基台」の一例である。なお、第５実施形態による半導体レーザ装置９００のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

図３５〜図３７は、図３３に示した第５実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図４および図３３〜図３７を参照して、第５実施形態による半導体レーザ装置９００の製造プロセスについて説明する。

まず、上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて、ウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０（図４参照）を形成する。

次に、図３５に示すように、ｐ型ＧａＮ基板８０１の上面上に、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３、活性層４２およびｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１を順次積層することにより、青紫色半導体レーザ素子４４１を形成する。そして、エッチングにより、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１の上面上にリッジ部４１ａを形成した後に、リッジ部４１ａ上を除くｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１の上面上に絶縁膜４４を形成する。その後、リッジ部４１ａおよび絶縁膜４４の上面上にｎ側電極４５を形成する。そして、エッチングにより、ｐ型ＧａＮ基板８０１まで達する段差部８０１ａを形成する。

その後、図３６に示すように、ｐ型ＧａＮ基板８０１をエッチングや研磨などにより所定の厚みまで薄くした後、ｐ型ＧａＮ基板８０１の下面上にｐ側電極４６を形成する。これにより、ウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４１が形成される。

ここで、第５実施形態による製造プロセスでは、ウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４１を劈開して、バー状態の青紫色半導体レーザ素子４４１を複数形成する。これにより、バー状態の青紫色半導体レーザ素子４４１には、一対の共振器端面（光出射面４４１ａおよび光反射面４４１ｂ（図３４参照））が形成される。

その後、図３７に示すように、ウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に、所定の間隔を隔てて、バー状態の青紫色半導体レーザ素子４４１を貼り合わせる。この際、青紫色半導体レーザ素子４４１の下面の融着層６０は、青紫色半導体レーザ素子４４１が接合される領域のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の電極層５３の部分にのみ予め形成される。

その後、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の部分のバー状劈開を行うとともに、共振器の延びる方向（図３７のＡ方向）に沿って素子分割を行うことにより、図３３に示した半導体レーザ装置９００を構成する３波長半導体レーザ素子部４５２が複数形成される。

最後に、３波長半導体レーザ素子部４５２の下面のＡ方向の段差形状（図３４参照）に対応するように形成された基台４７１を用いて、３波長半導体レーザ素子部４５２を基台４７１に接合する。なお、第５実施形態による半導体レーザ装置９００のその他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。

第５実施形態の製造プロセスでは、上記のように、予めバー状態に形成された複数の青紫色半導体レーザ素子４４１を、ウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に所定の間隔を隔てて貼り合わせる工程を備えることによって、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の厚みｔ２の部分においてウェハ状態の３波長半導体レーザ素子部４５２を容易にバー状態に劈開することができる。なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第４実施形態と同様である。

（第６実施形態）
図３８は、本発明の第６実施形態による半導体レーザ装置を構成する３波長半導体レーザ素子部の構造を示した斜視図である。図３９は、本発明の第６実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。まず、図３８および図３９を参照して、この第６実施形態では、上記第５実施形態と異なり、青紫色半導体レーザ素子４４２の支持基板８０２が、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の上面を覆わない状態でモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に貼り合わされる場合について説明する。なお、青紫色半導体レーザ素子４４２は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。

第６実施形態による半導体レーザ装置９１０を構成する３波長半導体レーザ素子部４５３の青紫色半導体レーザ素子４４２は、図３９に示すように、Ｇｅからなる支持基板８０２の上面上に、電極層５３および融着層６０を介してｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３、活性層４２およびｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１が形成されている。また、支持基板８０２の下面上の所定の領域に、ｐ側電極４６に電気的に接続される電極８０３が形成されている。

ここで、第６実施形態では、図３８に示すように、支持基板８０２に接合された青紫色半導体レーザ素子４４２が、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の段差部５１ａのＢ方向の幅よりも若干小さい幅を有するように形成された状態で、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に接合されている。これにより、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の上面（図３８のｐ側電極１５および２５）は、全面が露出するように構成されている。

また、半導体レーザ装置９１０は、図３９に示すように、３波長半導体レーザ素子部４５３が、ジャンクションダウン方式により基台３７０に固定されている。その際、青紫色半導体レーザ素子４４２の支持基板８０２の部分が、基台３７０に予め形成されている凹部３７０ａの底部に接合されるように構成されている。なお、第６実施形態による半導体レーザ装置９１０のその他の構造は、上記第５実施形態と同様である。

図４０〜図４３は、図３９に示した第６実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図４および図３８〜図４３を参照して、第６実施形態による半導体レーザ装置９１０の製造プロセスについて説明する。

まず、上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて、ウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０（図４参照）を形成する。

次に、図４０に示すように、ｎ型ＧａＮ基板８０の上面上に、ＩｎＧａＮ剥離層８１、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１、活性層４２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３を順次積層する。そして、エッチングにより、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の上面上にリッジ部４３ａを形成した後に、リッジ部４３ａ上を除くｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の上面上に絶縁膜４４を形成する。その後、リッジ部４３ａおよび絶縁膜４４の上面上にｐ側電極４６を形成する。また、エッチングにより、ｎ型ＧａＮ基板８０まで達する段差部８０ａを形成する。

その後、図４１に示すように、融着層６０を介して、予め所定の領域に電極層５３が形成されたＧｅからなる支持基板８０２をｐ側電極４６の上面上に接合する。続いて、図４１に示すように、ｎ型ＧａＮ基板８０を、レーザ光照射によりＩｎＧａＮ剥離層８１の破壊領域に沿って剥離（分離）する。これにより、ｎ型ＧａＮ基板８０から支持基板８０２に貼り替えられたウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４２が形成される。

その後、青紫色半導体レーザ素子４４２をモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に貼り合わせる。この際、融着層６０は、青紫色半導体レーザ素子４４２が接合される領域のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の電極層５３の部分にのみ予め形成される。そして、図４２に示すように、研磨により支持基板８０２を所定の厚みに形成した後、真空蒸着法を用いて、支持基板８０２の上面上に電極８０３を形成する。なお、電極８０３は、リッジ部４３ａを含むｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の位置に対応した支持基板８０２の上面上に形成される。

また、図４２に示すように、支持基板８０２の所定の位置にスクライブ溝８０４（太い破線で示す）を形成する。そして、図４３に示すように、電極８０３が形成されていない領域の支持基板８０２の部分をスクライブ溝８０４に沿って割ることにより、電極８０３が形成されていない領域の支持基板８０２を部分的に除去する。これにより、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の上面が開口される。

その後、素子分割によりチップ化を行い、図３８に示した第６実施形態による３波長半導体レーザ素子部４５３が複数形成される。

また、基台３７０（図３９参照）の所定の領域に凹部３７０ａ予め形成しておく。この状態で、上記第１実施形態と同様の製造プロセスにより、３波長半導体レーザ素子部４５３を基台３７０に対して接合する。この際、基台３７０の凹部３７０ａの部分に青紫色半導体レーザ素子４４２の部分が対応するように接合する。このようにして、図３９に示した第６実施形態による半導体レーザ装置９１０が形成される。なお、第６実施形態による半導体レーザ装置９１０のその他の製造プロセスは、上記第５実施形態と同様である。

第６実施形態では上記のように、３波長半導体レーザ素子部４５３を、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の上面の全面が露出するように構成することによって、図３３に示した第５実施形態の３波長半導体レーザ素子部４５２と異なり、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の赤外半導体レーザ素子１０および赤色半導体レーザ素子２０の上面の全面を基台３７０に対して接合することができるので、３波長半導体レーザ素子部４５３と基台３７０とをより確実に接合することができる。なお、第６実施形態のその他の効果は、上記第４実施形態と同様である。

（第６実施形態の変形例）
図４４は、本発明の第６実施形態の変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図４５および図４６は、図４４に示した第６実施形態の変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図４０および図４４〜図４６を参照して、第６実施形態の変形例では、上記第６実施形態の製造プロセスと異なり、一時的な支持基板８０５上に形成された青紫色半導体レーザ素子４４３をモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に貼り合わせた後に、一時的な支持基板８０５を青紫色半導体レーザ素子４４３から完全に除去する場合について説明する。なお、青紫色半導体レーザ素子４４３は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。

まず、図４０に示すように、上記第６実施形態と同様の製造プロセスにより、ｎ型ＧａＮ基板８０上に青紫色半導体レーザ素子４４３を形成する。その後、図４５に示すように、一時的な支持基板８０５をｐ側電極４６の上面上に接合する。一時的な支持基板８０５として、たとえば、ポリエステルなどのフィルムの片面に熱剥離粘着材が形成された熱剥離シートを用い、フィルムの熱剥離粘着材が形成されている面をｐ側電極４６に接着する。続いて、図４５に示すように、レーザ光照射によりｎ型ＧａＮ基板８０をＩｎＧａＮ剥離層８１の破壊領域に沿って剥離（分離）する。これにより、一時的な支持基板８０５に貼り替えられたウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４３が形成される。

ここで、第６実施形態の変形例による半導体レーザ装置９２０の製造プロセスでは、図４６に示すように、一時的な支持基板８０５に貼り替えられたウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４３をモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に貼り合わせた後に、加熱により、一時的な支持基板８０５を青紫色半導体レーザ素子４４３から全て除去する。この結果、図４６に示すようなウェハ状態の３波長半導体レーザ素子部４５４が形成される。すなわち、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の表面（上面）と青紫色半導体レーザ素子４４３の表面（上面）とが略揃えられた３波長半導体レーザ素子部４５４が形成される。

その後、バー状劈開を行うとともに素子分割を行うことにより、図４４に示した半導体レーザ装置９２０を構成する３波長半導体レーザ素子部４５４が複数形成される。

最後に、上記第１実施形態と同様の製造プロセスにより、３波長半導体レーザ素子部４５４を基台７０に接合する。この際、３波長半導体レーザ素子部４５４の表面が凹凸形状を有していないので、３波長半導体レーザ素子部４５４は、容易に基台７０に接合される。なお、第６実施形態の変形例による半導体レーザ装置９２０のその他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。

第６実施形態の変形例による製造プロセスでは、上記のように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に貼り合わされたウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４３から一時的な支持基板８０５が除去されるので、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の上方に青紫色半導体レーザ素子４４３の部分が突出しない略平坦面からなる３波長半導体レーザ素子部４５４を形成することができる。これにより、３波長半導体レーザ素子部４５４をジャンクションダウン方式などにより、容易に基台７０に対して固定することができる。なお、第６実施形態の変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第７実施形態）
図４７は、本発明の第７実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。図４８〜図５０は、図４７に示した第７実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。図４７〜図５０を参照して、第７実施形態では上記第１〜第６実施形態の製造プロセスと異なり、ウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４４４を共振器の延びる方向に沿って分割した後に、短冊状の個々の青紫色半導体レーザ素子４４４をモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に貼り合わせる場合について説明する。なお、青紫色半導体レーザ素子４４４は、本発明の「第２半導体レーザ素子」の一例である。

本発明の第７実施形態による半導体レーザ装置９３０では、図４７に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に青紫色半導体レーザ素子４４４が貼り合わされて形成された３波長半導体レーザ素子部４５５が、ジャンクションダウン方式により基台３７０に固定されている。

ここで、第７実施形態では、青紫色半導体レーザ素子４４４のｎ型ＧａＮ基板８０（ｎ側電極４５）が融着層６０を介してモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の段差部５１ａの底部５１ｂに接合されている。また、青紫色半導体レーザ素子４４４のｐ側電極４６が、導電性接着層１を介して、基台３７０に予め形成されている凹部３７０ａの底部に接合されている。なお、ｎ型ＧａＮ基板８０は、本発明の「第１導電型窒化物系半導体基板」の一例である。なお、第７実施形態による半導体レーザ装置９３０のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

次に、図４、図４７〜図５０を参照して、第７実施形態による半導体レーザ装置９３０の製造プロセスについて説明する。

まず、上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて、ウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０（図４参照）を形成する。

次に、図４８に示すように、ｎ型ＧａＮ基板８０の上面上に、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４１、活性層４２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３を順次積層する。そして、エッチングにより、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の上面上にリッジ部４３ａを形成した後に、リッジ部４３ａ上を除くｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４３の上面上に絶縁膜４４を形成する。その後、リッジ部４３ａおよび絶縁膜４４の上面上にｐ側電極４６を形成する。また、ｎ型ＧａＮ基板８０の下面上にｎ側電極４５を形成する。

ここで、第７実施形態の製造プロセスでは、図４８に示すように、リッジ部４３ａの延びる方向（紙面に垂直な方向）に沿って素子分割を行う。なお、図４８では、破線で示した位置において上述の素子分割を行う。これにより、図４９に示すように、共振器方向（紙面に垂直な方向）に短冊状に形成された青紫色半導体レーザ素子４４４が複数形成される。

その後、図５０に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３０の段差部５１ａに設けられた電極層５３と、短冊状の青紫色半導体レーザ素子４４４のｎ型ＧａＮ基板８０とを対向させながら、融着層６０を介して貼り合わせる。これにより、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子部４５５が形成される。

その後、素子分割によりチップ化を行い、図５０に示した３波長半導体レーザ素子部４５５が複数形成される。

また、上記第６実施形態の製造プロセスと同様に、基台３７０（図４７参照）の所定の領域に凹部３７０ａ予め形成しておく。この状態で、３波長半導体レーザ素子部４５５を基台３７０に接合する。この際、基台３７０の凹部３７０ａの部分に青紫色半導体レーザ素子４４４の部分が対応するように接合する。このようにして、図４７に示した第７実施形態による半導体レーザ装置９３０が形成される。

第７実施形態の製造プロセスでは、上記のように、予め共振器の延びる方向に沿って素子分割されて短冊状に形成された複数の青紫色半導体レーザ素子４４４をモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０に接合する工程を備えることによって、１枚のｎ型ＧａＮ基板８０上に複数形成される青紫色半導体レーザ素子４４４の取れ数を増加させることができるので、半導体レーザ素子形成時の歩留まりを向上させることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。

たとえば、上記第１〜第７実施形態では、多波長半導体レーザ素子部が接合される基台を、ＡｌＮからなる基板により構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、基台を、ＳｉＣ、Ｓｉ、ダイヤモンドおよび立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）などの熱伝導率の良好な絶縁体からなる基板により構成してもよい。

また、上記第２実施形態では、モノリシック２波長半導体レーザ素子部３３０の半導体層が形成された表面からｎ型ＧａＡｓ基板３５１まで達する穴部３５１ｂを設けるとともに、穴部３５１ｂの内側面に導通部３５２を真空蒸着法により形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、穴部３５１ｂの内部に導電性材料を充填して導通部構造を形成するようにしてもよい。

また、上記第１〜第７実施形態では、多波長レーザ素子部（ｐ−ｎ接合部）が基台（サブマウント）に対して下向きに接合されるジャンクションダウン方式により半導体レーザ装置を構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、多波長レーザ素子部が基台に対して上向きに接合されるジャンクションアップ方式により半導体レーザ装置を構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、２つの半導体レーザ素子部からなるモノリシック２波長半導体レーザ素子部３０（３３０）に対して、１つの青紫色半導体レーザ素子４０を貼り合わせることにより３波長半導体レーザ素子部５０（３５０）を構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、同一の成長用基板上に２つ以外の複数の半導体レーザ素子部からなる多波長レーザ素子部を形成するとともに、互いに異なる波長のレーザ光を出射する２つ以上の半導体レーザ素子部を貼り合わせることによって、多波長レーザ素子部を構成するようにしてもよい。

また、上記第３実施形態では、ｎ型ＧａＡｓ基板７５１上に形成された赤色半導体レーザ素子２０に、青色半導体レーザ素子７１０、緑色半導体レーザ素子７２０の順に貼り合わせることによりＲＧＢ多波長半導体レーザ素子部７５０を構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、緑色半導体レーザ素子、青色半導体レーザ素子の順に貼り合わせることによって、ＲＧＢ多波長半導体レーザ素子部を構成してもよい。

また、上記第３実施形態では、ｎ型ＧａＡｓ基板７５１上に形成された赤色半導体レーザ素子２０に、それぞれ個別に形成された青色半導体レーザ素子７１０および緑色半導体レーザ素子７２０を順次貼り合わせることによりＲＧＢ多波長半導体レーザ素子部７５０を構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、同一のＧａＮ基板上に青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子を形成したモノリシック２波長半導体レーザ素子部を赤色半導体レーザ素子に貼り合わせることによって、ＲＧＢ多波長半導体レーザ素子部を構成してもよい。

また、上記第１〜第７実施形態では、多波長半導体レーザ素子部を構成する各半導体レーザ素子の共振器面（光出射面および光反射面）に形成した誘電体多層膜を、Ａｌ元素を含むＡｌＮ膜やＡｌ_２Ｏ_３膜などを適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｌａ_２Ｏ_３、ＳｉＮ、ＭｇＦ_２、ＧａＮおよびＢＮや、これらの組成比の異なる材料であるＴｉ_３Ｏ_５やＮｂ_２Ｏ_３などからなる単層または多層膜を適用してもよい。

本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。 本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 図１４に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１４に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１４に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１４に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１４に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図１４に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第２実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 本発明の第２実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 本発明の第２実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 本発明の第２実施形態の第４変形例による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。 図２５に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図２５に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図２５に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置を構成する３波長半導体レーザ素子部の構造を示した斜視図である。 図２９に示した第４実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第４実施形態の変形例による半導体レーザ装置を構成する３波長半導体レーザ素子部の構造を示した斜視図である。 図３１に示した第４実施形態の変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第５実施形態による半導体レーザ装置を構成する３波長半導体レーザ素子部の構造を示した斜視図である。 図３３に示した第５実施形態による３波長半導体レーザ素子部を基台に固定した際の１０００−１０００平面に沿った方向（Ａ方向）の断面における半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 図３３に示した第５実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図３３に示した第５実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図３３に示した第５実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第６実施形態による半導体レーザ装置を構成する３波長半導体レーザ素子部の構造を示した斜視図である。 本発明の第６実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 図３９に示した第６実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図３９に示した第６実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図３９に示した第６実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図３９に示した第６実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第６実施形態の変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。 図４４に示した第６実施形態の変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図４４に示した第６実施形態の変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第７実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 図４７に示した第７実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図４７に示した第７実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。 図４７に示した第７実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。

符号の説明

１０ 赤外半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
１１ ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層（第１導電型の第１半導体層）
１１ａ、５１ａ、７５１ａ 段差部
１１ｂ、５１ｂ、７５１ｂ 底部
１２、２２ 活性層（第１活性層）
１３ ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層（第２導電型の第２半導体層）
２０ 赤色半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
２１ ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層（第１導電型の第１半導体層）
２３ ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層（第２導電型の第２半導体層）
４０、４４０、４４１、４４２、４４３、４４４ 青紫色半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
４１、７１１、７２１ ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層（第１導電型の第３半導体層）
４２、７１２、７２２ 活性層（第２活性層）
４３、７１３、７２３ ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層（第２導電型の第４半導体層）
４５、７１５、７２５ ｎ側電極（第１電極）
４６、７１６、７２６ ｐ側電極（第２電極）
５１、２５１、３５１、７５１ ｎ型ＧａＡｓ基板（第１導電型基板）
６０ 融着層
７０、３７０、４７０、４７１ 基台（放熱基台）
８０ ｎ型ＧａＮ基板（成長用基板、第１導電型窒化物系半導体基板）
３５２、３５５ 導通部（接続領域）
７１０ 青色半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
７２０ 緑色半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
８０１ ｐ型ＧａＮ基板（第２導電型窒化物系半導体基板）

Claims (13)

1. 第１導電型基板の表面上に形成され、前記第１導電型基板側から第１導電型の第１半導体層、第１活性層および第２導電型の第２半導体層の順に積層された第１半導体レーザ素子と、
   第１導電型の第３半導体層、第２活性層および第２導電型の第４半導体層の順に積層された第２半導体レーザ素子とを備え、
   前記第３半導体層側が、融着層を介して前記第１導電型基板の表面上に接合されることにより、前記第３半導体層は、前記第１半導体層と電気的に接続されている、半導体レーザ装置。
2. 前記第１半導体レーザ素子は、底部が前記第１導電型基板または前記第１半導体層まで達する段差部を有し、
   前記第２半導体レーザ素子は、前記段差部の底部に接合されている、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 前記第１活性層と前記第２活性層とは、略同一の面内に所定の距離を隔てて配置されている、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
4. 前記第１半導体レーザ素子の共振器長と前記第２半導体レーザ素子の共振器長とは互いに異なる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
5. 前記第１半導体レーザ素子の表面には、前記第１導電型基板または前記第１半導体層と電気的に導通する接続領域が設けられ、
   前記第２半導体レーザ素子は、前記接続領域上に接合されている、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
6. 前記第１活性層は、砒素およびリンの少なくともいずれかを含む化合物半導体により形成され、
   前記第２活性層は、窒化物系化合物半導体により形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
7. 前記第１半導体レーザ素子および前記第２半導体レーザ素子を搭載するための放熱基台をさらに備え、
   前記第１半導体レーザ素子および前記第２半導体レーザ素子は、それぞれ、前記第２半導体層側および前記第４半導体層側が前記放熱基台に対して固定されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
8. 前記第３半導体層と前記融着層との間に形成され、前記第３半導体層と接する第１電極と、
   前記第４半導体層上に形成される第２電極とをさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
9. 前記第３半導体層と前記融着層との間に配置され、前記第３半導体層と接する第１導電型窒化物系半導体基板をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
10. 前記第４半導体層上に配置される第２導電型窒化物系半導体基板をさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
11. 第１導電型基板の表面上に、第１導電型の第１半導体層、第１活性層および第２導電型の第２半導体層の順に成長させることにより、第１半導体レーザ素子を形成する工程と、
    成長用基板の表面上に、第１導電型の第３半導体層、第２活性層および第２導電型の第４半導体層を成長させることにより、第２半導体レーザ素子を形成する工程と、
    前記第３半導体層側を、融着層を介して前記第１導電型基板の表面上に接合することにより、前記第３半導体層と前記第１半導体層とが電気的に接続された状態で前記第１半導体レーザ素子と前記第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程とを備える、半導体レーザ装置の製造方法。
12. 前記第１半導体レーザ素子の表面に、底部が前記第１導電型基板または第１導電型の前記第１半導体層まで達する段差部を形成する工程をさらに備え、
    前記第１半導体レーザ素子と前記第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程は、前記段差部の底部に前記融着層を介して前記第３半導体層側を接合することにより、前記第１半導体レーザ素子と前記第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程を含む、請求項１１に記載の半導体レーザ装置の製造方法。
13. 前記第１半導体レーザ素子の表面に、前記第１導電型基板または前記第１半導体層と電気的に導通する接続領域を設ける工程をさらに備え、
    前記第１半導体レーザ素子と前記第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程は、前記接続領域上に前記融着層を介して前記第３半導体層側を接合することにより、前記第１半導体レーザ素子と前記第２半導体レーザ素子とを貼り合わせる工程を含む、請求項１１に記載の半導体レーザ装置の製造方法。

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