JP2010056105A - 半導体レーザ素子およびその製造方法 - Google Patents

半導体レーザ素子およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】集積型の多波長半導体レーザ素子において、各々の半導体レーザ素子を構成する共振器端面が共振器方向にずれるのを抑制することが可能な半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】この３波長半導体レーザ素子１００は、ｎ型ＧａＮ基板１１上に形成された共振器端面１０ａを有する青紫色半導体レーザ素子１０と、青紫色半導体レーザ素子１０の共振器端面１０ａと略同一面内に形成された共振器端面５０ａおよび７０ａを有する赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０とを備え、青紫色半導体レーザ素子１０は、光導波路領域を除く領域に共振器端面１０ａの延びる方向に延びる段差部１０ｂおよび１０ｃを有し、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０は、それぞれの光導波路領域を除く領域に、共振器端面５０ａおよび７０ａの延びる方向に延びる段差部５０ｂおよび７０ｂを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザ素子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素子およびその製造方法に関する。
従来、光導波路が形成された半導体レーザ素子が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
上記特許文献１には、ＧａＮ系基板上に窒化物系化合物半導体層が形成された窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法が開示されている。この特許文献１に記載の窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスでは、光導波路が形成されたウェハに対して共振器端面を形成するためのバー状劈開を行う工程の前に、ウェハの分割ラインに沿って予め破線状のスクライブ溝（劈開導入溝）を形成する工程を備えている。これにより、バー状劈開時に、半導体層がスクライブ溝の形成された位置でスクライブ溝の延びる方向に沿って劈開されるので、窒化物系半導体レーザ素子に、所望の方向に延びる平坦な劈開面からなる共振器端面を形成することが可能である。
また、近年、ＤＶＤドライブなどに使用される光ディスク用ピックアップ装置では、装置の小型化や構造の簡素化を目的として、異なる波長のレーザ光を出射する複数の半導体レーザ素子が１チップに集積化された集積型多波長半導体レーザ素子を用いた光ディスク用ピックアップ装置の開発が進められている。また、多波長半導体レーザ素子として、たとえば、赤色半導体レーザ素子と赤外半導体レーザ素子と青紫色半導体レーザ素子との３つの半導体レーザ素子が１チップ化された多波長半導体レーザ素子などが知られている。
また、上記のような多波長半導体レーザ素子を形成する場合、ＧａＮ系基板上に窒化物系化合物半導体を積層して形成したウェハ状の青紫色半導体レーザ素子に、ＧａＡｓ基板上にＧａやＰ（リン）などの化合物からなる半導体を積層して形成したモノリシック型の赤色／赤外半導体レーザ素子（ウェハ）を貼り合わせた後に、貼り合わせたウェハを劈開してそれぞれの半導体レーザ素子の共振器端面が形成される。
特開２００３−１７７９１号公報
上記特許文献１に開示された窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法では、１種類のレーザ光を出射する単波長半導体レーザ素子を形成する際の共振器端面形成には適用可能であると考えられる。しかしながら、上記特許文献１に開示された窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法を、複数の半導体レーザ素子を貼り合わせて形成される集積型の多波長半導体レーザ素子の形成方法に適用した場合には、次のような問題点が生じる。たとえば、スクライブ溝（劈開導入溝）が形成されたウェハ状の青紫色半導体レーザ素子に、スクライブ溝が形成されていないモノリシック型の赤色／赤外半導体レーザ素子（ウェハ）を貼り合わせた後に、貼り合わせたウェハを劈開したとしても、青紫色半導体レーザ素子に形成される劈開面の位置と、赤色／赤外半導体レーザ素子に形成される劈開面の位置とが共振器方向にずれた状態でウェハが劈開される場合があると考えられる。この場合、各々の半導体レーザ素子を構成する共振器端面が共振器方向にずれてしまうという問題点がある。なお、劈開後の多波長半導体レーザ素子において、光出射側の共振器端面が互いに共振器方向にずれた状態で形成された場合、共振器端面間の段差形状に起因して、レーザ光の一部が隣接する他の半導体レーザ素子の劈開面に接触する状態が生じる。この場合、レーザ光の一部が他の半導体レーザ素子の劈開面によって遮られるために、ビーム形状が異常となる。したがって、多波長半導体レーザ素子の形成には、各半導体レーザ素子の共振器端面が同一面内に形成されることが要求される。
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、集積型の多波長半導体レーザ素子において、各々の半導体レーザ素子を構成する共振器端面が共振器方向にずれるのを抑制することが可能な半導体レーザ素子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素子は、基板の表面上に形成されるとともに第１共振器端面を有する第１半導体レーザ素子と、第１半導体レーザ素子の基板側とは反対側の第１表面上に接合され、第１共振器端面と略同一面内に形成された第２共振器端面を有する第２半導体レーザ素子とを備え、第１半導体レーザ素子は、第１共振器端面の少なくとも第１光導波路が形成された領域を除く領域に、第１共振器端面の延びる方向に沿って延びる第１段差部を有するとともに、第２半導体レーザ素子は、第２共振器端面の少なくとも第２光導波路が形成された領域を除く領域に、第２共振器端面の延びる方向に沿って延びる第２段差部を有する。
この第１の局面による半導体レーザ素子では、上記のように、第１共振器端面の延びる方向に沿って延びる第１段差部を有する第１半導体レーザ素子と、第１共振器端面と略同一面内に形成された第２共振器端面の延びる方向に沿って延びる第２段差部を有する第２半導体レーザ素子とを備えている。これにより、第１段差部および第２段差部は、第１共振器端面または第２共振器端面と略同一面内に形成されているので、製造プロセス上、第１半導体レーザ素子の第１段差部を起点として劈開された劈開面からなる第１共振器端面と、第２半導体レーザ素子の第２段差部を起点として劈開された劈開面からなる第２共振器端面とが、略同一面内に揃うように形成することができる。この結果、集積型の多波長半導体レーザ素子において、各々の半導体レーザ素子の共振器端面が共振器方向にずれる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素子において、好ましくは、第２段差部は、第２半導体レーザ素子の第１半導体レーザ素子とは反対側の第２表面から第１半導体レーザ素子に接合される側の第３表面まで達するように形成されている。このように構成すれば、第２段差部は、第２半導体レーザ素子の半導体素子層を厚み方向に貫通するので、製造プロセス上、半導体素子層が劈開されやすくなる。この結果、第２共振器端面を容易に形成することができる。
上記第２段差部が第２半導体レーザ素子の第２表面から第３表面まで達するように形成される構成において、好ましくは、第１段差部は、第２表面から第３表面に向かって延びる第２段差部と連続するように第１表面から基板に向かって延びるように形成されている。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子には、第２半導体レーザ素子を厚み方向に貫通する第２段差部に連続する第１段差部が形成されるので、製造プロセス上、第２共振器端面を形成するための第２段差部と第１共振器端面を形成するための第１段差部とを、半導体素子層の厚み方向に沿って同時に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素子において、好ましくは、第１段差部および第２段差部は、平面的に見て、第１段差部および第２段差部の各々の形成領域が重なるように配置されている。このように構成すれば、第１段差部および第２段差部の形成領域が、第１共振器端面または第２共振器端面の延びる方向に沿って重なるので、製造プロセス上、第１段差部および第１段差部と略同じ位置に形成された第２段差部をそれぞれ起点として半導体素子層を劈開することにより、第１共振器端面および第２共振器端面を同時に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素子において、好ましくは、第１段差部は、第１共振器端面の延びる方向の端部近傍に形成されるとともに、第２段差部は、第１段差部が形成された側と同じ側の第２共振器端面の延びる方向の端部近傍に形成されている。このように構成すれば、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子は、共に、同じ側の共振器端面の端部近傍に段差部（第１段差部および第２段差部）を有するので、共振器端面の端部近傍に段差部が形成されていない場合と異なり、共振器端面の端部近傍における半導体素子層に割れや欠けが生じるのを抑制することができる。
この発明の第２の局面による半導体レーザ素子の製造方法は、基板の表面上に第１光導波路を含む第１半導体レーザ素子を形成する工程と、第２光導波路を含む第２半導体レーザ素子を形成する工程と、第２半導体レーザ素子を第１半導体レーザ素子の基板側とは反対側の表面上に接合する工程と、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子の少なくとも第１光導波路および第２光導波路が形成された領域を除く領域に、第１光導波路および第２光導波路の延びる方向と略直交する方向に沿って延びるように劈開導入用溝を形成する工程と、劈開導入用溝に沿って劈開することにより、第１共振器端面を有するとともに、第１共振器端面の少なくとも第１光導波路が形成された領域を除く領域に第１共振器端面の延びる方向に沿って延びる劈開導入用溝に対応する第１段差部を有する第１半導体レーザ素子と、第２共振器端面を有するとともに、第２共振器端面の少なくとも第２光導波路が形成された領域を除く領域に第２共振器端面の延びる方向に沿って延びる劈開導入用溝に対応する第２段差部を有する第２半導体レーザ素子とを形成する工程とを備える。
この第２の局面による半導体レーザ素子の製造方法では、上記のように、第２半導体レーザ素子を第１半導体レーザ素子の表面上に接合する工程と、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子の少なくとも第１光導波路および第２光導波路が形成された領域を除く領域に、第１光導波路および第２光導波路の延びる方向と略直交する方向に沿って延びるように劈開導入用溝を形成する工程と、劈開導入用溝に沿って劈開することにより、第１共振器端面の延びる方向に沿って延びる劈開導入用溝に対応する第１段差部を有する第１半導体レーザ素子と、第２共振器端面の延びる方向に沿って延びる劈開導入用溝に対応する第２段差部を有する第２半導体レーザ素子とを形成する工程とを備えている。これにより、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子は、共に、劈開後に第１段差部および第２段差部となる劈開導入用溝を起点として第１光導波路および第２光導波路の延びる方向と略直交する方向に劈開されるので、第１半導体レーザ素子および第２半導体レーザ素子には、劈開面からなる各々の共振器端面が、共振器方向に略同一面内に揃うように形成される。この結果、各々の半導体レーザ素子の共振器端面が共振器方向にずれるのが抑制された集積型の多波長半導体レーザ素子を得ることができる。
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３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図２は、図１に示した第１実施形態による３波長半導体レーザ素子の構造を示した平面図である。まず、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３波長半導体レーザ素子１００は、図１に示すように、約４０５ｎｍの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子１０の上面上に、約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子５０と、約７８０ｎｍの発振波長を有する赤外半導体レーザ素子７０とを、ＡｕＳｎ半田などの金属層からなる導電性接着層１を介して接合した多波長レーザ素子として構成されている。なお、青紫色半導体レーザ素子１０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例であり、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０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、青紫色半導体レーザ素子１０の上面は、本発明の「第１表面」の一例である。
また、青紫色半導体レーザ素子１０には、図１に示すように、共振器方向（Ａ方向）の両端部に、ｎ型ＧａＮ基板１１の主表面（上面）に対して略垂直な一対の共振器端面１０ａが形成されている。また、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０には、共振器方向（Ａ方向）の両端部に、共振器端面１０ａと略同一平面内に形成された一対の共振器端面５０ａおよび７０ａがそれぞれ形成されている。なお、共振器端面１０ａは、本発明の「第１共振器端面」の一例であり、ｎ型ＧａＮ基板１１は、本発明の「基板」の一例である。また、共振器端面５０ａおよび７０ａは、それぞれ、本発明の「第２共振器端面」の一例である。
ここで、第１実施形態では、図１に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０の共振器端面１０ａのＢ方向の両端部には、共振器端面１０ａと異なる端面を有する段差部１０ｂおよび１０ｃがそれぞれ形成されている。この段差部１０ｂおよび１０ｃは、底部がｎ型ＧａＮ基板１１の内部まで達している。また、赤色半導体レーザ素子５０の共振器端面５０ａのＢ１方向の端部には、共振器端面５０ａと異なる端面を有する段差部５０ｂが形成されている。この段差部５０ｂは、赤色半導体レーザ素子５０の上面から下面までの全ての半導体層をＣ１方向に延びるように形成されている。また、赤外半導体レーザ素子７０の共振器端面７０ａのＢ２方向の端部には、共振器端面７０ａと異なる端面を有する段差部７０ｂが形成されている。この段差部７０ｂは、赤外半導体レーザ素子７０の上面から下面までの全ての半導体層をＣ１方向に延びるように形成されている。なお、段差部１０ｂおよび１０ｃは、それぞれ、本発明の「第１段差部」の一例であり、段差部５０ｂおよび７０ｂは、それぞれ、本発明の「第２段差部」の一例である。また、赤色半導体レーザ素子５０の上面および赤外半導体レーザ素子７０の上面は、それぞれ、本発明の「第２表面」の一例であり、赤色半導体レーザ素子５０の下面および赤外半導体レーザ素子７０の下面は、それぞれ、本発明の「第３表面」の一例である。
また、第１実施形態では、３波長半導体レーザ素子１００を平面的に見た場合、図２に示すように、段差部１０ｂおよび段差部５０ｂは、各々の形成領域が略重なるように配置されている。また、段差部１０ｃおよび段差部７０ｂについても、各々の形成領域が略重なるように配置されている。したがって、図１に示すように、段差部１０ｂおよび５０ｂは、Ｂ１方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子１００の端部方向（Ｂ１方向）に延びるように形成されるとともに、段差部１０ｃおよび７０ｂは、Ｂ２方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子１００の端部方向（Ｂ２方向）に延びるように形成されている。これにより、３波長半導体レーザ素子１００には、共振器端面１０ａのＢ方向の両端部に、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０の上面からｎ型ＧａＮ基板１１の内部までＣ１方向に略直線的に延びる連続した段差部がそれぞれ形成されている。
また、第１実施形態では、段差部１０ｂおよび１０ｃは、光導波路（後述するリッジ部１５近傍）が形成された領域を除く領域（Ｂ方向の端部）に形成されている。また、段差部５０ｂおよび７０ｂについても、それぞれの半導体レーザ素子の光導波路（後述するリッジ部５５および７５近傍）が形成された領域を除く領域（Ｂ方向の端部）に形成されている。
なお、段差部１０ｂ、１０ｃ、５０ｂおよび７０ｂは、それぞれ、後述する製造プロセスにおいて、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子１００をＢ方向に分割（バー状劈開）する際の劈開導入用溝（スクライブ溝４０（溝部４０ａ））が、チップ化後に３波長半導体レーザ素子１００に残された部分である。
また、各半導体レーザ素子（１０、５０および７０）の共振器端面１０ａ、５０ａおよび７０ａには、端面コート処理により、誘電体多層膜（図示せず）がそれぞれ形成されている。ここで、誘電体多層膜は、ＧａＮ，ＡｌＮ、ＢＮ，Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＡｌＯＮおよびＭｇＦ２や、これらの混成比の異なる材料であるＴｉ３Ｏ５やＮｂ２Ｏ３などからなる単層または多層膜を適用できる。
また、図１に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０は、ｎ型ＧａＮ基板１１の上面上に、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層１２、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多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する活性層１３、および、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層１４が形成されている。したがって、青紫色半導体レーザ素子１０は、窒化物系化合物の半導体層により形成されている。
なお、ｎ型クラッド層１２と活性層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が形成されていてもよい。また、ｎ型クラッド層１２の活性層１３と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層１３とｐ型クラッド層１４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が形成されていてもよい。また、ｐ型クラッド層１４の活性層１３と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層１３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型クラッド層１４は、素子のＢ方向の略中央部に形成された凸部と、凸部の両側（Ｂ１方向およびＢ２方向）に延びる平坦部とを有している。このｐ型クラッド層１４の凸部によって、活性層１３の部分に光導波路を構成するためのリッジ部１５が形成されている。また、リッジ部１５は、Ｂ方向に約１．５μｍの幅を有するとともに、共振器方向（Ａ方向）に沿って延びるように形成されている。
また、ｐ型クラッド層１４の平坦部の上面とリッジ部１５の側面とを覆うようにＳｉＯ２からなる電流ブロック層１６が形成されている。また、図１に示すように、ｐ型クラッド層１４および電流ブロック層１６の上面を覆うように、Ａｕなどからなるｐ側パッド電極１７がＡ方向に延びるように形成されている。なお、リッジ部１５とｐ側パッド電極１７との間には、ｐ型クラッド層１４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）やオーミック電極層（図示せず）などが形成されていてもよい。
また、図２に示すように、リッジ部１５から見てＢ１方向の電流ブロック層１６の上面の所定の領域を覆うように電極層２１が形成されている。また、電極層２１のＢ１方向の端部には、ワイヤボンド領域２１ａが設けられている。
また、ｐ側パッド電極１７は、図２に示すように、リッジ部１５から青紫色半導体レーザ素子１０の端部までＢ２方向に延びるように形成されている。また、Ｂ２方向に延びるｐ側パッド電極１７の上面の所定の領域を覆うようにＡ方向に延びる絶縁膜３０（図１参照）が形成されるとともに、絶縁膜３０の上面を覆うように電極層２２が形成されている。また、絶縁膜３０および電極層２２は、図１に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０のＢ２方向の端部の所定の領域において、ｐ側パッド電極１７のワイヤボンド領域１７ａが露出するようにパターニングされている。また、電極層２２のＢ２方向の端部には、ワイヤボンド領域２２ａが設けられている。
また、ｎ型ＧａＮ基板１１の下面上に、ｎ型ＧａＮ基板１１から近い順に、Ｔｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層からなるｎ側電極１８が形成されている。
また、赤色半導体レーザ素子５０は、ｎ型ＧａＡｓからなるｎ型コンタクト層５１ａの下面上に、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層５２、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活性層５３、および、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層５４が形成されている。したがって、赤色半導体レーザ素子５０は、Ｐ（リン）を含む化合物の半導体層により形成されている。
なお、ｎ型クラッド層５２と活性層５３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が形成されていてもよい。また、ｎ型クラッド層５２の活性層５３と反対側に他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層５３とｐ型クラッド層５４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が形成されていてもよい。また、ｐ型クラッド層５４の活性層５３と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層５３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型クラッド層５４は、素子の略中央部から一方側（Ｂ２方向）に若干寄せられた位置に下方（Ｃ１方向）に突出するように形成された凸部と、凸部の両側に延びる平坦部とを有している。このｐ型クラッド層５４の凸部によって、活性層５３の部分に光導波路を構成するためのリッジ部５５が形成されている。また、リッジ部５５は、Ｂ方向に約２μｍの幅を有するとともに、共振器方向（Ａ方向）に沿って延びるように形成されている。
また、ｐ型クラッド層５４の平坦部の下面とリッジ部５５の側面とを覆うようにＳｉＯ２からなる電流ブロック層５６が形成されている。また、ｐ型クラッド層５４および電流ブロック層５６の下面を覆うように、Ａｕなどからなるｐ側パッド電極５７が形成されている。なお、リッジ部５５とｐ側パッド電極５７との間には、ｐ型クラッド層５４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）やオーミック電極層（図示せず）などが形成されていてもよい。また、ｎ型コンタクト層５１ａの上面上に、ｎ型コンタクト層５１ａから近い順に、Ｔｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層からなるｎ側電極５８が形成されている。
また、赤外半導体レーザ素子７０は、ｎ型ＧａＡｓからなるｎ型コンタクト層５１ｂの下面上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓからなるｎ型クラッド層７２、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活性層７３、および、ｐ型ＡｌＧａＡｓからなるｐ型クラッド層７４が形成されている。したがって、赤外半導体レーザ素子７０は、Ａｓを含む化合物の半導体層により形成されている。
なお、ｎ型クラッド層７２と活性層７３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が形成されていてもよい。また、ｎ型クラッド層７２の活性層７３と反対側に他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層７３とｐ型クラッド層７４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が形成されていてもよい。また、ｐ型クラッド層７４の活性層７３と反対側に、コンタクト層（図示せず）などの他の半導体層が形成されていてもよい。また、活性層７３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型クラッド層７４は、素子の略中央部から一方側（Ｂ１方向）に若干寄せられた位置に下方（Ｃ１方向）に突出するように形成された凸部と、凸部の両側に延びる平坦部とを有している。このｐ型クラッド層７４の凸部によって、活性層７３の部分に光導波路を構成するためのリッジ部７５が形成されている。また、リッジ部７５は、Ｂ方向に約３μｍの幅を有するとともに、共振器方向（Ａ方向）に沿って延びるように形成されている。
また、ｐ型クラッド層７４の平坦部の下面とリッジ部７５の側面とを覆うようにＳｉＯ２からなる電流ブロック層７６が形成されている。また、ｐ型クラッド層７４および電流ブロック層７６の下面を覆うように、Ａｕなどからなるｐ側パッド電極７７が形成されている。なお、リッジ部７５とｐ側パッド電極７７との間には、ｐ型クラッド層７４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）やオーミック電極層（図示せず）などが形成されていてもよい。また、ｎ型コンタクト層５１ｂの上面上に、ｎ型コンタクト層５１ｂから近い順に、Ｔｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層からなるｎ側電極７８が形成されている。
また、図１に示すように、赤色半導体レーザ素子５０のｐ側パッド電極５７が、導電性接着層１を介して青紫色半導体レーザ素子１０上の電極層２１の部分に接合されるとともに、赤外半導体レーザ素子７０のｐ側パッド電極７７が、導電性接着層１を介して青紫色半導体レーザ素子１０上の電極層２２の部分にそれぞれ接合されている。
また、図１および図２に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０は、ｐ側パッド電極１７のワイヤボンド領域１７ａにワイヤボンディングされた金属線３１を介してリード端子（図示せず）に接続されるとともに、ｎ側電極１８が導電性接着層（図示せず）を介して基台９０（図２参照）に電気的に接続される。また、赤色半導体レーザ素子５０は、電極層２１のワイヤボンド領域２１ａにワイヤボンディングされた金属線３２を介してリード端子（図示せず）に接続されるとともに、ｎ側電極５８にワイヤボンディングされた金属線３３を介して基台９０（図２参照）に接続される。さらに、赤外半導体レーザ素子７０は、電極層２２のワイヤボンド領域２２ａにワイヤボンディングされた金属線３４を介してリード端子（図示せず）に接続されるとともに、ｎ側電極７８にワイヤボンディングされた金属線３５を介して基台９０（図２参照）に接続される。これにより、３波長半導体レーザ素子１００は、各半導体レーザ素子のｐ側電極が互いに絶縁されたリード端子に接続されるとともに、ｎ側電極が共通の端子に接続される状態（カソードコモン）に構成されている。
図３〜図１０は、図１に示した第１実施形態による３波長半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための図である。次に、図１〜図１０を参照して、第１実施形態による３波長半導体レーザ素子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３波長半導体レーザ素子１００の製造プロセスでは、まず、図３に示すように、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板１１の上面上に、ｎ型クラッド層１２と、活性層１３と、ｐ型クラッド層１４とを順次形成する。
その後、図３に示すように、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いて、ｐ型クラッド層１４の所定の領域をエッチングすることにより、Ａ方向（図１参照）に延びるリッジ部１５を形成する。その後、リッジ部１５を除くｐ型クラッド層１４の上面上に電流ブロック層１６を形成する。そして、真空蒸着法を用いて、リッジ部１５の上面上とリッジ部１５近傍の電流ブロック層１６の上面上の所定領域とを覆うようにｐ側パッド電極１７を形成する。
続いて、図３に示すように、真空蒸着法を用いて、リッジ部１５から見てＢ１方向の電流ブロック層１６の上面上に電極層２１を形成するとともに、ｐ側パッド電極１７のＢ２方向の上面の所定の領域を覆うように絶縁膜３０を形成する。この際、図４に示すように、絶縁膜３０（図３参照）は、ｐ側パッド電極１７の一部のワイヤボンド領域１７ａのみが外部に露出されるようにｐ側パッド電極１７上にパターニングされる。
その後、真空蒸着法を用いて、絶縁膜３０の上面を覆うように電極層２２（平面的な形状は図４を参照）を形成するとともに、電極層２１および２２上に導電性接着層１を予め形成する。この際、図３に示すように、左右の導電性接着層１の上面の位置がＣ２方向に略同じ位置となるように導電性接着層１の厚みを調整して形成する。このようにして、ｎ側電極１８を除くウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子１０が形成される。
また、図５に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＡｓ基板６０の上面上に、ｎ型ＡｌＧａＡｓからなるエッチングストップ層６１およびｎ型コンタクト層５１を順次形成する。その後、ｎ型コンタクト層５１の上面上に、赤色半導体レーザ素子５０となるｎ型クラッド層５２、活性層５３およびｐ型クラッド層５４を順次形成する。その後、ｎ型クラッド層５２、活性層５３およびｐ型クラッド層５４の一部をエッチングしてｎ型コンタクト層５１の上面の一部を露出させるとともに、その露出した部分の一部に、赤外半導体レーザ素子７０となるｎ型クラッド層７２、活性層７３およびｐ型クラッド層７４を順次形成する。
その後、ｐ型クラッド層５４およびｐ型クラッド層７４の部分にＡ方向（図１参照）に沿って延びるリッジ部５５および７５を形成する。また、リッジ部５５および７５上を除くｐ型クラッド層５４およびｐ型クラッド層７４の上面上に、電流ブロック層５６および電流ブロック層７６をそれぞれ形成する。そして、リッジ部５５（７５）および電流ブロック層５６（７６）の上面上に、ｐ側パッド電極５７および７７を形成する。
その後、図６に示すように、ウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子１０に設けられた電極層２１および２２と、ｎ型ＧａＡｓ基板６０上に形成されたウェハ状態の赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０とを対向させながら、温度約２９５℃、荷重約１００Ｎ／ｃｍ２の条件下で導電性接着層１を溶融させて接合する。
その後、図７に示すように、エッチングストップ層６１の部分までエッチングを行うことにより、ｎ型ＧａＡｓ基板６０（図６参照）を完全に除去する。その後、図８に示すように、フッ化水素酸または塩酸などを用いたウェットエッチングにより、エッチングストップ層６１（図７参照）を除去してｎ型コンタクト層５１を露出させる。さらに、硫酸などを用いたウェットエッチングにより、青紫色半導体レーザ素子１０のｐ側パッド電極１７の上方のｎ型コンタクト層５１の部分を除去する。
その後、真空蒸着法を用いて、ｎ型コンタクト層５１ａおよび５１ｂの上面上にｎ側電極５８およびｎ側電極７８をそれぞれ形成する。その後、図８に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１１が所定の厚みを有するようにｎ型ＧａＮ基板１１の下面を研磨した後、真空蒸着法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板１１の下面上にｎ側電極１８を形成する。このようにして、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子１００（図８参照）が形成される。その後、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子１００に対してバー状劈開を行う。
ここで、第１実施形態の製造プロセスでは、図９に示すように、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０側（ウェハの上側）から、レーザスクライブ法を用いて、Ｂ方向に略直線状に延びる破線状のスクライブ溝４０を形成する。また、破線状のスクライブ溝４０は、Ａ方向に共振器長と略等しい間隔を隔てて複数形成される。この際、溝部４０ａの部分が、赤外半導体レーザ素子７０のＢ２方向の端部領域から青紫色半導体レーザ素子１０の上面（電極層２２の部分）を経て赤色半導体レーザ素子５０のＢ１方向の端部領域までの区間をＢ２方向に連続するようにスクライブ溝４０を形成する。また、溝部４０ａは、底部がｎ型ＧａＮ基板１１の内部に達する深さを有するように形成される。
この状態で、図１０に示すように、刃状治具９０をスクライブ溝４０（図９参照）の形成された位置にＢ方向に沿ってｎ型ＧａＮ基板１１の下面側（ｎ側電極１８側）からウェハに当接させるとともに、ウェハの上側が開くようにｎ型ＧａＮ基板１１の下側を支点として荷重を印加することにより、ウェハをスクライブ溝４０の位置でＢ方向に沿って劈開する。これにより、ウェハは、図１０に示すように、３波長半導体レーザ素子１００がＢ方向に並列的に配置されたバー状態に形成される。この際、ウェハは、上側が開くようにｎ型ＧａＮ基板１１の下側を支点として劈開されるので、個々の半導体レーザ素子のリッジ部近傍に荷重がかかるのが抑制される。これにより、ウェハは、共振器端面１０ａと、共振器端面５０ａおよび７０ａとの水平方向（Ａ方向）の位置が揃った状態でＡ方向に分割される。
その後、バー状態の３波長半導体レーザ素子１００に対して端面コート処理を行う。これにより、共振器端面１０ａ、５０ａおよび７０ａには、ＡｌＮ膜やＡｌ２Ｏ３膜などからなる誘電体多層膜（図示せず）が形成される。
その後、図８に示すように、バー状態に劈開されたウェハのｎ型ＧａＮ基板１１の裏面側（ｎ側電極１８側）から、レーザスクライブ法などを用いて、Ａ方向（図１０参照）に延びる分離導入用溝４１を形成する。この状態で、バー状態のウェハを分離導入用溝４１の位置でＡ方向に沿って素子分割する。これにより、バー状態のウェハが、個々のレーザチップに分割されて、３波長半導体レーザ素子１００（図１参照）が多数形成される。
第１実施形態では、上記のように、共振器端面１０ａの延びる方向（Ｂ方向）に沿って延びる段差部１０ｂおよび１０ｃを有する青紫色半導体レーザ素子１０と、共振器端面１０ａと略同一面内に形成された共振器端面５０ａの延びる方向（Ｂ方向）に沿って延びる段差部５０ｂを有する赤色半導体レーザ素子５０、および、共振器端面１０ａと略同一面内に形成された共振器端面７０ａの延びる方向（Ｂ方向）に沿って延びる段差部７０ｂを有する赤外半導体レーザ素子７０とを備えている。これにより、段差部１０ｂおよび段差部５０ｂ、および、段差部１０ｃおよび段差部７０ｂは、それぞれ、共振器端面１０ａと略同一面内に形成されているので、製造プロセス上、青紫色半導体レーザ素子１０の段差部１０ｂおよび１０ｃを起点として劈開された劈開面からなる共振器端面１０ａと、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０のそれぞれの段差部５０ｂおよび７０ｂを起点として劈開された劈開面からなる共振器端面５０ａおよび７０ａとが、共振器方向（Ａ方向）において略同一面内に揃うように形成することができる。この結果、３波長半導体レーザ素子１００において、青紫色半導体レーザ素子１０の共振器端面１０ａ、赤色半導体レーザ素子５０の共振器端面５０ａ、および赤外半導体レーザ素子７０の共振器端面７０ａが、共振器方向（Ａ方向）にずれるのを抑制することができる。
また、第１実施形態では、段差部５０ｂを、赤色半導体レーザ素子５０のＣ２方向の上面から青紫色半導体レーザ素子１０に接合される下面側まで達するように形成するとともに、段差部７０ｂを、赤外半導体レーザ素子７０のＣ２方向の上面から青紫色半導体レーザ素子１０に接合される下面側まで達するように形成している。これにより、段差部５０ｂおよび７０ｂは、それぞれ、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０を厚み方向（Ｃ１方向）に貫通するので、製造プロセス上、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子１００がバー状態に劈開されやすくなる。この結果、共振器端面５０ａおよび７０ａを容易に形成することができる。
また、第１実施形態では、段差部１０ｂおよび１０ｃを、それぞれ、段差部５０ｂおよび７０ｂと連続するように青紫色半導体レーザ素子１０のＣ２方向の上面からｎ型ＧａＮ基板１１に向かって延びるように形成している。これにより、青紫色半導体レーザ素子１０には、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０を厚み方向（Ｃ１方向）に貫通する段差部５０ｂおよび７０ｂに連続する段差部１０ｂおよび１０ｃがそれぞれ形成されるので、製造プロセス上、共振器端面５０ａを形成するための段差部５０ｂと共振器端面１０ａを形成するための段差部１０ｂ（劈開導入溝４０）、および、共振器端面７０ａを形成するための段差部７０ｂと共振器端面１０ａを形成するための段差部１０ｃ（劈開導入溝４０）を、３波長半導体レーザ素子１００の厚み方向に沿って同時に形成することができる。
また、第１実施形態では、段差部１０ｂと段差部５０ｂ、および、段差部１０ｃと段差部７０ｂを、それぞれ平面的に見て、各々の形成領域が重なるように配置することによって、段差部１０ｂと段差部５０ｂ、および、段差部１０ｃと段差部７０ｂの形成領域が、共振器端面１０ａの延びる方向（Ｂ方向）に沿って重なる。これにより、製造プロセス上、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子１００は、段差部５０ｂ（７０ｂ）および段差部５０ｂ（７０ｂ）とＢ方向に略同じ位置に形成された段差部１０ｂ（１０ｃ）をそれぞれ起点として劈開（バー状劈開）されるので、３波長半導体レーザ素子１００の共振器端面１０ａ、５０ａおよび７０ａを同時に形成することができる。
また、第１実施形態では、段差部１０ｂおよび１０ｃは、共振器端面１０ａの延びる方向の端部近傍に形成されるとともに、段差部５０ｂを、段差部１０ｂが形成された側と同じ側の共振器端面５０ａの端部近傍に形成するとともに、段差部７０ｂを、段差部１０ｃが形成された側と同じ側の共振器端面７０ａの端部近傍に形成している。これにより、青紫色半導体レーザ素子１０、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０は、共に、同じ側（Ｂ１方向またはＢ２方向）の共振器端面１０ａ、５０ａおよび７０ａの端部近傍に段差部（段差部１０ｂと段差部５０ｂ、および、段差部１０ｃと段差部７０ｂ）を有するので、共振器端面１０ａ、５０ａおよび７０ａの端部近傍に段差部が形成されていない場合と異なり、共振器端面１０ａ、５０ａおよび７０ａの端部近傍における半導体素子層（１２、１３、１４、５１ａ、５１ｂ、５２、５３、５４、７２、７３および７４）に割れや欠けが生じるのを抑制することができる。
また、第１実施形態では、活性層１３を窒化物系化合物半導体により形成するとともに、活性層５３をＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体により形成し、かつ、活性層７３をＡｌＧａＡｓ系化合物半導体により形成している。これにより、３波長半導体レーザ素子１００を、青紫色半導体レーザ素子１０と、青紫色半導体レーザ素子１０とは異なる赤色光および赤外光のレーザ光を出射する赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０とから構成することができる。
また、第１実施形態では、製造プロセス上、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０を同一の成長用基板（ｎ型ＧａＡｓ基板６０）上に形成した後に、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０を同時に青紫色半導体レーザ素子１０上に接合することができるので、製造プロセスを簡素化させることができる。
（第１実施形態の変形例）
図１１は、本発明の第１実施形態の変形例による２波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図１１を参照して、この第１実施形態の変形例では、上記第１実施形態と異なり、青紫色半導体レーザ素子１６０の上面上に赤色半導体レーザ素子５０を接合して２波長レーザ素子からなる２波長半導体レーザ素子１５０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１６０は、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１６０の上面は、本発明の「第１表面」の一例である。
ここで、第１実施形態の変形例では、図１１に示すように、青紫色半導体レーザ素子１６０には、素子のＢ方向の略中央部からＢ１方向に所定の距離だけ寄せられた位置に、リッジ部１６５が形成されている。
また、青紫色半導体レーザ素子１６０のｐ側パッド電極１７は、リッジ部１６５の位置から青紫色半導体レーザ素子１６０の端部までＢ２方向に延びるように形成されている。なお、ｐ側パッド電極１７上の絶縁膜３０および電極層２２の構造は、上記第１実施形態と同様である。
また、第１実施形態の変形例では、図１１に示すように、青紫色半導体レーザ素子１６０の共振器端面１６０ａのＢ２方向の端部には、共振器端面１６０ａと異なる端面を有する段差部１６０ｃが形成されている。この段差部１６０ｃは、底部がｎ型ＧａＮ基板１１の内部まで達している。また、赤色半導体レーザ素子５０の共振器端面５０ａのＢ２方向の端部には、共振器端面５０ａと異なる端面を有する段差部５０ｃが形成されている。この段差部５０ｃは、赤色半導体レーザ素子５０の上面から下面までの全ての半導体層をＣ１方向に延びるように形成されている。したがって、２波長半導体レーザ素子１５０には、共振器端面１６０ａのＢ２方向の端部に、赤色半導体レーザ素子５０の上面からｎ型ＧａＮ基板１１の内部までＣ１方向に略直線的に延びる１つの連続した段差部が形成されている。なお、共振器端面１６０ａは、本発明の「第１共振器端面」の一例であり、段差部１６０ｃおよび５０ｃは、それぞれ、本発明の「第１段差部」および「第２段差部」の一例である。
なお、第１実施形態の変形例による２波長半導体レーザ素子１５０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。
第１実施形態の変形例では、上記のように、共振器端面１６０ａの延びる方向（Ｂ方向）に沿って延びる段差部１６０ｃを有する青紫色半導体レーザ素子１６０と、共振器端面１６０ａと略同一面内に形成された共振器端面５０ａの延びる方向（Ｂ方向）に沿って延びる段差部５０ｃを有する赤色半導体レーザ素子５０とを備えている。これにより、段差部１６０ｃおよび段差部５０ｃは、共振器端面１６０ａと略同一面内に形成されているので、製造プロセス上、青紫色半導体レーザ素子１６０の段差部１６０ｃを起点として劈開された劈開面からなる共振器端面１６０ａと、赤色半導体レーザ素子５０の段差部５０ｃを起点として劈開された劈開面からなる共振器端面５０ａとが、共振器方向（Ａ方向）において略同一面内に揃うように形成することができる。この結果、２波長半導体レーザ素子１５０において、青紫色半導体レーザ素子１６０の共振器端面１６０ａおよび赤色半導体レーザ素子５０の共振器端面５０ａが、共振器方向にずれるのを抑制することができる。なお、第１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２実施形態）
図１２は、本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図１３は、図１２に示した第２実施形態による３波長半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための図である。図１２および図１３を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態の製造プロセスと異なり、ウェハに対してバー状劈開を行う際に形成するスクライブ溝を、３波長半導体レーザ素子２００を構成する半導体レーザ素子毎に個別に形成する場合について説明する。
本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ素子２００では、図１２に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０上に、赤色半導体レーザ素子５０と赤外半導体レーザ素子７０とを導電性接着層１を介して接合している。
ここで、第２実施形態では、青紫色半導体レーザ素子１０の段差部１０ｂと赤色半導体レーザ素子５０の段差部５０ｂとは、Ｂ１方向に異なる位置に形成されている。また、青紫色半導体レーザ素子１０の段差部１０ｃと赤外半導体レーザ素子７０の段差部７０ｂとは、Ｂ２方向に異なる位置に形成されている。
また、段差部５０ｂおよび７０ｂは、それぞれ、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０の上面からＣ１方向に延びるとともに、底部が半導体素子層の内部に存在するように形成されている。なお、第２実施形態による３波長半導体レーザ素子２００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８、図１２および図１３を参照して、第２実施形態による３波長半導体レーザ素子２００の製造プロセスについて説明する。
第２実施形態による製造プロセスでは、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３波長半導体レーザ素子２００（図８参照）を形成する。その後、ウェハ状態の３波長半導体レーザ素子２００に対してバー状劈開を行う。
ここで、第２実施形態の製造プロセスでは、図１３に示すように、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０側（ウェハの上側）から、レーザスクライブ法を用いて、Ｂ方向に略直線状に延びる破線状のスクライブ溝４２を形成する。また、破線状のスクライブ溝４２は、Ａ方向に共振器長と略等しい間隔を隔てて複数形成される。この際、赤色半導体レーザ素子５０のＢ１方向の端部領域および赤外半導体レーザ素子７０のＢ２方向の端部領域にのみに溝部４２ａが形成されるようにレーザスクライブを行う。また、また、赤色半導体レーザ素子５０と赤外半導体レーザ素子７０とがＢ方向に隣接する領域の青紫色半導体レーザ素子１０の上面（電極層２２の部分）に、溝部４２ｂが形成されるようにレーザスクライブを行う。これにより、平面的に見て、溝部４２ａと４２ｂとがＢ方向に略直線状に延びる破線状のスクライブ溝４２が形成される。
なお、第２実施形態による３波長半導体レーザ素子２００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。また、第２実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
図１４は、本発明の第３実施形態による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図１５は、図１４に示した第３実施形態による３波長半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための図である。まず、図１４を参照して、この第３実施形態では、上記第１実施形態と異なり、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０が一体的に形成されたモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０を青紫色半導体レーザ素子１０に接合して３波長半導体レーザ素子３００を形成する場合について説明する。
本発明の第３実施形態による３波長半導体レーザ素子３００は、図１４に示すように、青紫色半導体レーザ素子１０の上面上に、ｎ型ＧａＡｓ基板３１１の下面上にＢ方向に所定の間隔を隔てて形成された赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０からなるモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０を導電性接着層１を介して接合している。なお、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０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３実施形態では、図１４に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０のＢ方向の両端部には、赤色半導体レーザ素子５０の共振器端面５０ａと異なる端面を有する段差部３１０ｂおよび赤外半導体レーザ素子７０の共振器端面７０ａと異なる端面を有する段差部３１０ｃがそれぞれ形成されている。この段差部３１０ｂおよび３１０ｃは、それぞれ、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の上面から下面までの全ての半導体層をＣ１方向に延びるように形成されている。なお、段差部３１０ｂおよび３１０ｃは、それぞれ、本発明の「第２段差部」の一例である。また、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の上面および下面は、それぞれ、本発明の「第２表面」および「第３表面」の一例である。
また、第３実施形態では、青紫色半導体レーザ素子１０の段差部１０ｂとモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の段差部３１０ｂとは、Ｂ１方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子３００の端部方向（Ｂ１方向）に延びるように形成されるとともに、青紫色半導体レーザ素子１０の段差部１０ｃとモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の段差部３１０ｃとは、Ｂ２方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子３００の端部方向（Ｂ２方向）に延びるように形成されている。これにより、３波長半導体レーザ素子３００には、青紫色半導体レーザ素子１０の共振器端面１０ａのＢ方向の両端部に、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の上面からｎ型ＧａＮ基板１１の内部までＣ１方向に略直線的に延びる連続した段差部がそれぞれ形成されている。
また、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０は、図１４に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板３１１の下面上にＢ方向に所定の距離を隔てて赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０が形成されている。これにより、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０は、青紫色半導体レーザ素子１０のリッジ部１５が形成された領域の上方をＢ方向に跨ぐようにして青紫色半導体レーザ素子１０に接合されている。また、ｎ型ＧａＡｓ基板３１１の上面上に、Ｔｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層からなるｎ側電極３１２が形成されている。
また、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０は、ｎ側電極３１２にワイヤボンディングされた金属線３６を介して基台９０（図２参照）に電気的に接続されている。なお、第３実施形態による３波長半導体レーザ素子３００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３、図１４および図１５を参照して、第３実施形態による３波長半導体レーザ素子３００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、ｎ側電極１８を除くウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子１０（図３参照）を形成する。次に、図１５に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板３１１の上面上に、赤外半導体レーザ素子７０となるｎ型クラッド層７２、活性層７３およびｐ型クラッド層７４を順次形成する。その後、ｎ型クラッド層７２、活性層７３およびｐ型クラッド層７４の一部をエッチングしてｎ型ＧａＡｓ基板３１１の上面の一部を露出させるとともに、その露出した部分の一部に、赤色半導体レーザ素子５０となるｎ型クラッド層５２、活性層５３およびｐ型クラッド層５４を順次形成する。その後、エッチングにより、リッジ部５５および７５を形成するとともに、リッジ部５５および７５上を除くｐ型クラッド層５４および７４の上面上に、電流ブロック層５６および７６をそれぞれ形成する。その後、リッジ部５５（７５）および電流ブロック層５６（７６）の上面上に、ｐ側パッド電極５７および７７を形成する。
その後、図１５に示すように、エッチング技術を用いて、ｐ型クラッド層５４（７４）側からｎ型ＧａＡｓ基板３１１に向かって所定の領域を除去することにより、底部がｎ型ＧａＡｓ基板３１１まで達する凹部３１１ｂおよび分離溝３１１ｃをそれぞれ形成する。このようにして、ｎ側電極３１２を除くウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０が形成される。
その後、ウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子１０（図３参照）に設けられた電極層２１（２２）と、ウェハ状態のモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０（図１５参照）に形成されたｐ側パッド電極５７（７７）とを対向させながら導電性接着層１を用いて接合する。その後、ｎ型ＧａＡｓ基板３１１が所定の厚みを有するようにｎ型ＧａＡｓ基板３１１の上面をエッチングした後、真空蒸着法を用いて、ｎ型ＧａＡｓ基板３１１の上面上にｎ側電極３１２を形成する。また、ｎ型ＧａＮ基板１１の下面を研磨した後に、ｎ型ＧａＮ基板１１の下面上にｎ側電極１８を形成する。
なお、第３実施形態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。このようにして、第３実施形態による３波長半導体レーザ素子３００（図１４参照）が形成される。
第３実施形態では、上記のように、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０をｎ型ＧａＡｓ基板３１１の表面上に形成することによって、赤色半導体レーザ素子５０のｐ側パッド電極５７および赤外半導体レーザ素子７０のｐ側パッド電極７７とは反対側のｎ側電極３１２を、ｎ型ＧａＡｓ基板３１１の裏面上（図１４では上面側）に共通に設けることができる。なお、第３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３実施形態の第１変形例）
図１６は、本発明の第３実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図１６を参照して、この第３実施形態の第１変形例では、上記第３実施形態と異なり、青紫色半導体レーザ素子３６０のリッジ部３６５と赤外半導体レーザ素子７０のリッジ部７５とのＢ方向の位置が略一致するように青紫色半導体レーザ素子３６０の上面上にモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０を接合して３波長半導体レーザ素子３５０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３６０は、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３６０の上面は、本発明の「第１表面」の一例である。
ここで、第３実施形態の第１変形例では、図１６に示すように、青紫色半導体レーザ素子３６０の共振器端面３６０ａのＢ方向の両端部には、共振器端面３６０ａと異なる端面を有する段差部３６０ｂおよび３６０ｃがそれぞれ形成されている。この段差部３６０ｂおよび３６０ｃは、底部がｎ型ＧａＮ基板１１の内部まで達している。なお、共振器端面３６０ａは、本発明の「第１共振器端面」の一例であり、段差部３６０ｂおよび３６０ｃは、それぞれ、本発明の「第１段差部」の一例である。
また、青紫色半導体レーザ素子３６０の段差部３６０ｂとモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の段差部３１０ｂとは、Ｂ１方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子３５０の端部方向（Ｂ１方向）に延びるように形成されるとともに、青紫色半導体レーザ素子３６０の段差部３６０ｃとモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の段差部３１０ｃとは、Ｂ２方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子３５０の端部方向（Ｂ２方向）に延びるように形成されている。これにより、３波長半導体レーザ素子３５０には、共振器端面３６０ａのＢ方向の両端部に、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の上面からｎ型ＧａＮ基板１１の内部までＣ１方向に略直線的に延びる連続した段差部がそれぞれ形成されている。
また、３波長半導体レーザ素子３５０では、図１６に示すように、青紫色半導体レーザ素子３６０には、素子のＢ方向の略中央部からＢ２方向に所定の距離だけ寄せられた位置にリッジ部３６５が形成されている。これにより、リッジ部３６５と赤外半導体レーザ素子７０のリッジ部７５とがＢ方向に略同じ位置になるように接合されている。
なお、第３実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ素子３５０のその他の構造および製造プロセスは、上記第３実施形態と同様である。また、第３実施形態の第１変形例の効果は、上記第３実施形態と同様である。
（第３実施形態の第２変形例）
図１７は、本発明の第３実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図１７を参照して、この第３実施形態の第２変形例では、上記第３実施形態と異なり、青紫色半導体レーザ素子３９０のリッジ部３９５の上方をＢ方向に跨がないようにモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０を接合して３波長半導体レーザ素子３８０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３９０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例である。
ここで、第３実施形態の第２変形例では、図１７に示すように、青紫色半導体レーザ素子３９０の共振器端面３９０ａのＢ方向の両端部には、共振器端面３９０ａと異なる端面を有する段差部３９０ｂおよび３９０ｃがそれぞれ形成されている。この段差部３９０ｂおよび３９０ｃは、底部がｎ型ＧａＮ基板１１の内部まで達している。なお、共振器端面３９０ａは、本発明の「第１共振器端面」の一例であり、段差部３９０ｂおよび３９０ｃは、それぞれ、本発明の「第１段差部」の一例である。
また、青紫色半導体レーザ素子３９０の段差部３６０ｂとモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の段差部３１０ｂとは、Ｂ１方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子３８０の端部方向（Ｂ１方向）に延びるように形成されている。これにより、３波長半導体レーザ素子３８０は、共振器端面３９０ａのＢ１方向の端部において、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の上面からｎ型ＧａＮ基板１１の内部までＣ１方向に略直線的に延びる１つの連続した段差部が形成されている。
また、青紫色半導体レーザ素子３９０には、図１７に示すように、素子のＢ方向の略中央部からＢ２方向に所定の距離だけ寄せられた位置にリッジ部３９５が形成されているとともに、リッジ部３９５上に、Ｂ２方向に延びるｐ側パッド電極１７が形成されている。また、リッジ部３９５から見てＢ１方向の電流ブロック層１６の上面の所定の領域を覆うように電極層３９１が形成されている。また、電極層３９１は、ｐ側パッド電極１７上に形成された絶縁膜３０を隔てて青紫色半導体レーザ素子３９０のＢ２方向の端部領域まで延びるように形成されている。
なお、第３実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ素子３８０のその他の構造および製造プロセスは、上記第３実施形態と同様である。また、第３実施形態の第２変形例の効果は、上記第３実施形態と同様である。
（第４実施形態）
図１８は、本発明の第４実施形態による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図１９は、図１８に示した第４実施形態による３波長半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための図である。まず、図１８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４１０のリッジ部４１５（光導波路）が形成される半導体層の両側の凹部４１１が形成された領域に、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０を接合して３波長半導体レーザ素子４００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４１０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例である。
本発明の第４実施形態による３波長半導体レーザ素子４００は、図１８に示すように、青紫色半導体レーザ素子４１０に、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０を導電性接着層１を介して接合している。
ここで、第４実施形態では、図１８に示すように、青紫色半導体レーザ素子４１０は、リッジ部４１５（光導波路）が形成される半導体層のＢ方向の両側に、底部４１１ａがｎ型ＧａＮ基板１１の内部まで達するとともにＡ方向に延びる凹部４１１が形成されている。また、凹部４１１の表面および半導体層の側面を連続的に覆うように電流ブロック層４１６が形成されている。
また、底部４１１ａ上の電流ブロック層４１６の部分から青紫色半導体レーザ素子４１０のＢ方向の両端部に向かって電流ブロック層４１６を覆うように電極層４２１および４２２がそれぞれ形成されている。また、電極層４２１および４２２のＢ方向の端部には、ワイヤボンド領域４２１ａおよび４２２ａがそれぞれ設けられている。
また、図１８に示すように、赤色半導体レーザ素子５０のｐ側パッド電極５７が、導電性接着層１を介して青紫色半導体レーザ素子４１０の凹部４１１上に対応する電極層４２１の部分に接合されるとともに、赤外半導体レーザ素子７０のｐ側パッド電極７７が、導電性接着層１を介して青紫色半導体レーザ素子４１０の凹部４１１上に対応する電極層４２２の部分に接合されている。
また、第４実施形態では、図１８に示すように、青紫色半導体レーザ素子４１０のｎ型ＧａＮ基板１１のＢ方向の両端部には、共振器端面４１０ａと異なる端面を有する段差部４１０ｂおよび４１０ｃがそれぞれ形成されている。この段差部４１０ｂおよび４１０ｃは、底部がｎ型ＧａＮ基板１１の内部まで達している。なお、共振器端面４１０ａは、本発明の「第１共振器端面」の一例であり、段差部４１０ｂおよび４１０ｃは、それぞれ、本発明の「第１段差部」の一例である。
また、第４実施形態では、図１８に示すように、段差部４１０ｂおよび段差部５０ｂは、Ｂ１方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子４００の端部方向（Ｂ１方向）に延びるように形成されるとともに、段差部４１０ｃおよび段差部７０ｂは、Ｂ２方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子４００の端部方向（Ｂ２方向）に延びるように形成されている。これにより、３波長半導体レーザ素子４００には、共振器端面４１０ａ（ｎ型ＧａＮ基板１１）のＢ方向の両端部に、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０の上面からｎ型ＧａＮ基板１１の内部までＣ１方向に略直線的に延びる連続した段差部がそれぞれ形成されている。なお、第４実施形態による３波長半導体レーザ素子４００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１８および図１９を参照して、第４実施形態による３波長半導体レーザ素子４００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により、ウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４１０を形成する。この際、図１９に示すように、ｐ型クラッド層１４にリッジ部４１５を形成した状態で、半導体層の所定の領域をエッチングすることにより、Ａ方向（図１８参照）に延びる凹部４１１を形成する。その後、凹部４１１の底部４１１ａおよびリッジ部４１５を除く半導体層の側面上に電流ブロック層４１６を形成する。
そして、図１９に示すように、真空蒸着法を用いて、電流ブロック層４１６の所定の領域上を覆うように、電極層４２１および電極層４２２をそれぞれ形成する。この際、第４実施形態では、電極層４２１は、青紫色半導体レーザ素子４１０の赤色半導体レーザ素子５０が接合される領域の電流ブロック層４１６の部分から、凹部４１１の側面を経て青紫色半導体レーザ素子４１０のＢ１方向の端部まで延びるとともに、Ｂ１方向の端部にワイヤボンド領域４２１ａを有するように形成される。また、電極層４２２は、青紫色半導体レーザ素子４１０の赤外半導体レーザ素子７０が接合される領域の電流ブロック層４１６の部分から、凹部４１１の側面を経て青紫色半導体レーザ素子４１０のＢ２方向の端部まで延びるとともに、Ｂ２方向の端部にワイヤボンド領域４２２ａを有するように形成される。
また、上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて、ｎ側電極１８を除くウェハ状態の青紫色半導体レーザ素子４１０に設けられた電極層４２１および４２２と、ｎ型ＧａＡｓ基板６０上に形成されたウェハ状態の赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子７０とを対向させながら導電性接着層１を介して接合する。
なお、第４実施形態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。このようにして、第４実施形態による３波長半導体レーザ素子４００（図１８参照）が形成される。
第４実施形態では、上記のように、赤色半導体レーザ素子５０の活性層５３、赤外半導体レーザ素子７０の活性層７３および青紫色半導体レーザ素子４１０の活性層１３を、略同一の面内（各半導体層の厚み方向（図１８のＣ１方向）であって、３波長半導体レーザ素子４００の上面からの距離Ｈが略等しい位置）にＢ方向に所定の距離を隔てて配置することによって、各半導体レーザ素子（５０、７０および４１０）の発光領域を、略同一の平面に沿って配置することができるので、各半導体レーザ素子（５０、７０および４１０）の出射光を略同一直線状に並べた状態で出射させることができる。これにより、この３波長半導体レーザ素子４００を光ディスク用ピックアップ装置に適用した場合、光学系の設計が容易になる。なお、第４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４実施形態の第１変形例）
図２０は、本発明の第４実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図２０を参照して、この第４実施形態の第１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４６０のリッジ部４６５（光導波路）が形成される半導体層の両側に、底部４６２ｃがｎ型ＧａＮ基板１１の内部まで達する段差部４６２ａおよび４６２ｂをそれぞれ形成した後に、段差部４６２ａの部分に赤色半導体レーザ素子５０を接合するとともに、段差部４６２ｂの部分に赤外半導体レーザ素子７０を接合して３波長半導体レーザ素子４５０を形成する場合について説明する。
ここで、第４実施形態の第１変形例では、図２０に示すように、青紫色半導体レーザ素子４６０のリッジ部４６５（光導波路）が形成される半導体層の両側に、底部４６２ｃがｎ型ＧａＮ基板１１の内部まで達する段差部４６２ａおよび４６２ｂがそれぞれ形成されている。また、段差部４６２ａおよび４６２ｂの表面、および、半導体層の側面を覆うように電流ブロック層４６６が形成されている。
また、段差部４６２ａの底部４６２ｃに対応する電流ブロック層４６６上にｎ型ＧａＮ基板１１のＢ１方向の端部に向かって延びる電極層４６３が形成されているとともに、段差部４６２ｂの底部４６２ｃに対応する電流ブロック層４６６上にｎ型ＧａＮ基板１１のＢ２方向の端部に向かって延びる電極層４６４が形成されている。
なお、第４実施形態の第１変形例のその他の構造および製造プロセスは、上記第４実施形態と同様である。また、第４実施形態の第１変形例の効果は、上記第４実施形態と同様である。
（第４実施形態の第２変形例）
図２１は、本発明の第４実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図２１を参照して、この第４実施形態の第２変形例では、上記第４実施形態の第１変形例と異なり、青紫色半導体レーザ素子４９０のリッジ部４９５の上方をＢ方向に跨がないようにモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０を接合して３波長半導体レーザ素子４８０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４９０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例である。
ここで、第４実施形態の第２変形例では、図２１に示すように、青紫色半導体レーザ素子４９０の共振器端面４９０ａのＢ方向の両端部には、共振器端面４９０ａと異なる端面を有する段差部４９０ｂおよび４９０ｃがそれぞれ形成されている。この段差部４９０ｂおよび４９０ｃは、底部がｎ型ＧａＮ基板１１の内部まで達している。なお、共振器端面４９０ａは、本発明の「第１共振器端面」の一例であり、段差部４９０ｂおよび４９０ｃは、それぞれ、本発明の「第１段差部」の一例である。
また、青紫色半導体レーザ素子４９０の段差部４９０ｂとモノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の段差部３１０ｂとは、Ｂ１方向に略同じ位置を起点として３波長半導体レーザ素子４８０の端部方向（Ｂ１方向）に延びるように形成されている。これにより、３波長半導体レーザ素子４８０は、共振器端面４９０ａのＢ１方向の端部において、モノリシック２波長半導体レーザ素子３１０の上面からｎ型ＧａＮ基板１１の内部までＣ１方向に略直線的に延びる１つの連続した段差部が形成されている。
また、青紫色半導体レーザ素子４９０には、図２１に示すように、素子のＢ方向の略中央部からＢ２方向に所定の距離だけ寄せられた位置にリッジ部４９５を有する半導体層が形成されているとともに、リッジ部４９５上に、Ａ方向に延びるｐ側パッド電極１７が形成されている。また、リッジ部４９５から見てＢ１方向の電流ブロック層４９６の上面の所定の領域を覆うように電極層４９１が形成されている。また、電極層４９１は、ｐ側パッド電極１７上に形成された絶縁膜３０を隔ててｐ側パッド電極１７上の所定領域を覆うように形成されている。
なお、第４実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ素子４８０のその他の構造および製造プロセスは、上記第３および第４実施形態と同様である。また、第４実施形態の第２変形例の効果は、上記第４実施形態と同様である。
（第５実施形態）
図２２は、本発明の第５実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図２２を参照して、第５実施形態では上記第１〜第４実施形態と異なり、赤色半導体レーザ素子５０を、緑色半導体レーザ素子５１０および青色半導体レーザ素子５２０からなるモノリシック２波長半導体レーザ素子５３０の上面上に接合してＲＧＢ３波長半導体レーザ素子５００を形成する場合について説明する。なお、モノリシック２波長半導体レーザ素子５３０は、本発明の「第１半導体レーザ素子」の一例であり、モノリシック２波長半導体レーザ素子５３０の上面は、本発明の「第１表面」の一例である。
本発明の第５実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ素子５００は、図２２に示すように、緑色半導体レーザ素子５１０および青色半導体レーザ素子５２０からなるモノリシック２波長半導体レーザ素子５３０上に、赤色半導体レーザ素子５０を導電性接着層１を介して接合している。
ここで、第５実施形態では、図２２に示すように、モノリシック２波長半導体レーザ素子５３０のＢ方向の両端部には、緑色半導体レーザ素子５１０の共振器端面５１０ａと異なる端面を有する段差部５３０ｂおよび青色半導体レーザ素子５２０の共振器端面５２０ａと異なる端面を有する段差部５３０ｃがそれぞれ形成されている。この段差部５３０ｂおよび５３０ｃは、底部がｎ型ＧａＮ基板５１１の内部まで達している。なお、共振器端面５１０ａおよび５２０ａは、それぞれ、本発明の「第１共振器端面」の一例であり、ｎ型ＧａＮ基板５１１は、本発明の「基板」の一例である。また、段差部５３０ｂおよび５３０ｃは、本発明の「第１段差部」の一例である。
また、第５実施形態では、赤色半導体レーザ素子５０の共振器端面５０ａのＢ１方向の端部に形成された段差部５０ｂは、赤色半導体レーザ素子５０の上面から下面までの全ての半導体層をＣ１方向に延びるように形成されている。また、段差部５３０ｂおよび段差部５０ｂは、Ｂ１方向に略同じ位置を起点としてＲＧＢ３波長半導体レーザ素子５００の端部方向（Ｂ１方向）に延びるように形成されている。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ素子５００は、共振器端面５１０ａのＢ１方向の端部に、赤色半導体レーザ素子５０の上面からｎ型ＧａＮ基板５１１の内部までＣ１方向に略直線的に延びる連続した段差部が形成されている。
また、図２２に示すように、緑色半導体レーザ素子５１０は、ｎ型ＧａＮ基板５１１の上面上に、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層５１２、活性層５１３およびｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層５１４が形成されている。また、青色半導体レーザ素子５２０は、ｎ型ＧａＮ基板５１１の上面上に、ｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層５２２、活性層５２３およびｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層５２４が形成されている。
また、緑色半導体レーザ素子５１０のｐ型クラッド層５１４の平坦部の上面およびリッジ部５１５の側面と、青色半導体レーザ素子５２０のｐ型クラッド層５２４の平坦部の上面およびリッジ部５２５の側面とを覆うようにＳｉＯ２からなる電流ブロック層５１６が形成されている。また、リッジ部５１５の上面と電流ブロック層５１６の上面とを覆うようにｐ側パッド電極５１７が形成されるとともに、リッジ部５２５の上面と電流ブロック層５１６の上面とを覆うようにｐ側パッド電極５２７がそれぞれ形成されている。
また、図２２に示すように、緑色半導体レーザ素子５１０は、ｐ側パッド電極５１７にワイヤボンディングされた金属線３７を介してリード端子（図示せず）に接続されるとともに、青色半導体レーザ素子５２０は、ｐ側パッド電極５２７にワイヤボンディングされた金属線３８を介してリード端子（図示せず）に接続される。また、モノリシック２波長半導体レーザ素子５３０のｎ側電極５１８は、導電性接着層（図示せず）を介して基台９０（図２参照）に電気的に接続される。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ素子５００は、各半導体レーザ素子のｐ側電極が互いに絶縁されたリード端子に接続されるとともに、ｎ側電極が共通の端子に接続される状態（カソードコモン）に構成されている。
なお、第５実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ素子５００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。また、第５実施形態の効果についても、上記第１実施形態と同様である。
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実施形態では、ｎ型ＧａＮ基板上にＧａＮ系化合物半導体を積層した青紫色半導体レーザ素子に、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子を接合して３波長レーザ素子を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、ＧａＮ基板上に形成した緑色半導体レーザ素子の上面に、青色半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子を接合してＲＧＢ３波長半導体レーザ素子を形成してもよい。
また、上記第１実施形態では、ｎ型ＧａＮ基板上にＧａＮ系化合物半導体を積層した青紫色半導体レーザ素子に、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子を接合して３波長レーザ素子を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、ＧａＮ基板上に形成した青色半導体レーザ素子の上面に、緑色半導体レーザ素子および赤色半導体レーザ素子を接合してＲＧＢ３波長半導体レーザ素子を形成してもよい。
また、上記第４実施形態では、青紫色半導体レーザ素子の両側に凹部を形成して、凹部に対応するように赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子を接合して３波長レーザ素子を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、ＧａＡｓ基板上に形成された赤色半導体レーザ素子の両側に凹部を形成するとともに、凹部に対応するよう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接合してＲＧＢ３波長半導体レーザ素子を形成してもよい。
また、上記第１〜第５実施形態では、青紫色半導体レーザ素子を、ＡｌＧａＮやＩｎＧａＮなどの窒化物系半導体層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、青紫色半導体レーザ素子を、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＢＮ、ＴｌＮおよびこれらの混晶からなるウルツ鉱構造の窒化物系半導体層により形成してもよい。
本発明の第１実施形態による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 図１に示した第１実施形態による３波長半導体レーザ素子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３波長半導体レーザ素子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３波長半導体レーザ素子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３波長半導体レーザ素子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３波長半導体レーザ素子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３波長半導体レーザ素子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３波長半導体レーザ素子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３波長半導体レーザ素子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３波長半導体レーザ素子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実施形態の変形例による２波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 図１２に示した第２実施形態による３波長半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第３実施形態による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 図１４に示した第３実施形態による３波長半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の第３実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 本発明の第３実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 本発明の第４実施形態による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 図１８に示した第４実施形態による３波長半導体レーザ素子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実施形態の第１変形例による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 本発明の第４実施形態の第２変形例による３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 本発明の第５実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。
符号の説明
１０、１６０、３６０、３９０、４１０、４９０ 青紫色半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）
１０ａ、１６０ａ、３６０ａ、３９０ａ、４１０ａ、４９０ａ、５１０ａ、５２０ａ 共振器端面（第１共振器端面）
１０ｂ、１０ｃ、１６０ｃ、３６０ｂ、３６０ｃ、３９０ｂ、３９０ｃ、４１０ｂ、４１０ｃ、４９０ｂ、４９０ｃ、５３０ｂ、５３０ｃ 段差部（第１段差部）
１１、５１１ ｎ型ＧａＮ基板（基板）
５０ 赤色半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
５０ａ 共振器端面（第２共振器端面）
５０ｂ、５０ｃ、７０ｂ、３１０ｂ、３１０ｃ 段差部（第２段差部）
７０ 赤外半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
７０ａ 共振器端面（第２共振器端面）
３１０ モノリシック２波長半導体レーザ素子（第２半導体レーザ素子）
５３０ モノリシック２波長半導体レーザ素子（第１半導体レーザ素子）

Claims (6)

  1. 基板の表面上に形成されるとともに第１共振器端面を有する第１半導体レーザ素子と、
    前記第１半導体レーザ素子の前記基板側とは反対側の第１表面上に接合され、前記第１共振器端面と略同一面内に形成された第２共振器端面を有する第２半導体レーザ素子とを備え、
    前記第１半導体レーザ素子は、前記第１共振器端面の少なくとも第１光導波路が形成された領域を除く領域に、前記第１共振器端面の延びる方向に沿って延びる第１段差部を有するとともに、
    前記第２半導体レーザ素子は、前記第２共振器端面の少なくとも第２光導波路が形成された領域を除く領域に、前記第２共振器端面の延びる方向に沿って延びる第２段差部を有する、半導体レーザ素子。
  2. 前記第２段差部は、前記第２半導体レーザ素子の前記第１半導体レーザ素子とは反対側の第２表面から前記第１半導体レーザ素子に接合される側の第３表面まで達するように形成されている、請求項１に記載の半導体レーザ素子。
  3. 前記第１段差部は、前記第２表面から前記第３表面に向かって延びる前記第２段差部と連続するように前記第１表面から前記基板に向かって延びるように形成されている、請求項２に記載の半導体レーザ素子。
  4. 前記第１段差部および前記第２段差部は、平面的に見て、前記第１段差部および前記第２段差部の各々の形成領域が重なるように配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
  5. 前記第１段差部は、前記第１共振器端面の延びる方向の端部近傍に形成されるとともに、前記第２段差部は、前記第１段差部が形成された側と同じ側の前記第２共振器端面の延びる方向の端部近傍に形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
  6. 基板の表面上に第１光導波路を含む第１半導体レーザ素子を形成する工程と、
    第２光導波路を含む第２半導体レーザ素子を形成する工程と、
    前記第２半導体レーザ素子を前記第１半導体レーザ素子の前記基板側とは反対側の表面上に接合する工程と、
    前記第１半導体レーザ素子および前記第２半導体レーザ素子の少なくとも前記第１光導波路および前記第２光導波路が形成された領域を除く領域に、前記第１光導波路および前記第２光導波路の延びる方向と略直交する方向に沿って延びるように劈開導入用溝を形成する工程と、
    前記劈開導入用溝に沿って劈開することにより、第１共振器端面を有するとともに、前記第１共振器端面の少なくとも前記第１光導波路が形成された領域を除く領域に前記第１共振器端面の延びる方向に沿って延びる前記劈開導入用溝に対応する第１段差部を有する前記第１半導体レーザ素子と、第２共振器端面を有するとともに、前記第２共振器端面の少なくとも前記第２光導波路が形成された領域を除く領域に前記第２共振器端面の延びる方向に沿って延びる前記劈開導入用溝に対応する第２段差部を有する前記第２半導体レーザ素子とを形成する工程とを備える、半導体レーザ素子の製造方法。
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