JP2013120891A - 半導体レーザ素子の製造方法、及び、半導体レーザ素子 - Google Patents

半導体レーザ素子の製造方法、及び、半導体レーザ素子 Download PDF

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Abstract

【課題】 よりレーザ特性の優れた半導体レーザ素子の製造方法を提供する。
【解決手段】 本開示の半導体レーザ素子の製造方法では、半極性面を有する六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板の半極性面上に発光層を含むエピタキシャル層が形成された生産基板の表面に、割断ガイド溝を形成する。この際、半導体レーザ素子の共振器端面側のスクライブライン上でかつ半導体レーザ素子の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に、スクライブラインに沿って延在しかつ断面形状がＶ字状である割断ガイド溝を形成する。そして、割断ガイド溝が形成された生産基板を、スクライブラインに沿って割断する。
【選択図】 図５

Description

本開示は、半導体レーザ素子の製造方法及びその製造方法により作製された半導体レーザ素子に関し、より詳細には、六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の製造方法及びその製造方法により作製された半導体レーザ素子に関する。
半導体レーザ素子は、現在、様々な技術分野で利用されており、特に、例えばテレビやプロジェクタなどの映像表示装置の分野では不可欠の光デバイスになっている。このような用途では、光の三原色である赤色、緑色及び青色の光をそれぞれ出力する半導体レーザ素子が必要となる。赤色及び青色の半導体レーザ素子は、すでに実用化されているが、最近では、緑色（波長５００〜５６０ｎｍ程度）の半導体レーザ素子の開発も活発に行われている（例えば、非特許文献１及び２参照）。
非特許文献１及び２には、ｎ型ＧａＮ基板の半極性面｛２，０，−２，１｝上に、ｎ型クラッド層、ＩｎＧａＮからなる活性層を含む発光層、及び、ｐ型クラッド層をこの順で形成した六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子が提案されている。なお、本明細書では、六方晶系結晶の面方位を｛ｈ，ｋ，ｌ，ｍ｝（ｈ、ｋ、ｌ及びｍは面指数（ミラー指数））で表記する。
上述のような半導体基板の半極性面上に各種レーザ構成膜を積層して（エピタキシャル成長させて）作製された半導体レーザ素子では、レーザ光の伝搬方向（導波方向）に直交する半導体レーザ素子の端面を反射面（以下、共振器端面という）として用いる。そこで、従来、半極性面を有する半導体基板を用いた半導体レーザ素子では、共振器端面の形成手法が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１では、まず、六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体からなる半導体基板の半極性面上に複数のレーザ構造体を形成する（基板生産物を作製する）。次いで、レーザスクライバを用いて、基板生産物の所定方向にスクライブ溝を形成し、その後、基板生産物の裏面からスクライブ溝に沿ってブレードを押圧することにより、基板生産物を割断して複数の部材に分離する。特許文献１の製法では、この基板生成物の割断処理により生成された端面を、共振器端面として利用する。
なお、窒化物半導体レーザ素子の割断処理の手法については、従来、様々な手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、次のような手順により、窒化物半導体レーザ素子の割断処理を行う。まず、共振器面が形成された窒化物半導体層が複数設けられたウエハを作製する。次いで、互いに隣り合う窒化物半導体層間のウエハ領域のうち、共振器面と同じ方向に延在した領域に、共振器面と平行な方向に沿って破線状の第１補助溝を形成する。次いで、互いに隣り合う窒化物半導体層間のウエハ領域のうち、共振器面と直交する領域に、共振器面と垂直な方向に沿って第１補助溝より深い第２補助溝を形成する。そして、この第１補助溝及び第２補助溝に沿って、ウエハを分割する。
特許第４４７５３５７号 特開２０１０−１９９４８２号公報
京野孝史ら：「世界初の新規ＧａＮ基板上純緑色レーザ開発Ｉ」、２０１０年１月、ＳＥＩテクニカルレビュー、第１７６号、８８〜９２頁 足立真寛ら：「世界初の新規ＧａＮ基板上純緑色レーザ開発ＩＩ」、２０１０年１月、ＳＥＩテクニカルレビュー、第１７６号、９３〜９６頁
上述のように、従来、半極性面を有する半導体基板を用いた半導体レーザ素子の製造方法が種々提案されている。しかしながら、この技術分野では、レーザ光の伝搬方向と共振器端面との直交性、及び、該共振器端面の平坦性をさらに向上させ、優れたレーザ特性を有する半導体レーザ素子を作製するための技術の開発が望まれている。
本開示は、上記要望に応えるためになされたものである。そして、本開示の目的は、半極性面を有する半導体基板を用いた半導体レーザ素子において、上述した共振器端面の直交性及び平坦性をさらに向上させることのできる半導体レーザ素子の製造方法、及び、半導体レーザ素子を提供することである。
上記課題を解決するために、本開示の半導体レーザ素子の製造方法は、次の手順で行う。まず、半極性面を有する六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板上に、半導体レーザ素子の発光層を含むエピタキシャル層が設けられた生産基板を用意する。次いで、生産基板の表面に割断ガイド溝を形成する。この際、半導体レーザ素子の共振器端面側のスクライブライン上でかつ半導体レーザ素子の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に、該スクライブラインに沿って延在しかつ該延在した方向から見た断面形状がＶ字状である割断ガイド溝を形成する。そして、割断ガイド溝が形成された生産基板を、スクライブラインに沿って割断する。
なお、ここでいう「断面形状がＶ字状である割断ガイド溝」は、割断ガイド溝の底部の形状が鋭角な形状を有する割断ガイド溝であり、断面形状が完全なＶ字形状の割断ガイド溝だけでなく、断面形状が略Ｖ字形状の割断ガイド溝も含む意味である。
また、本開示の半導体レーザ素子は、半導体基体と、エピタキシャル層と、電極と、傾斜面部とを備える構成とし、各部の構成を次のようにする。半導体基体は、六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体で形成され、かつ、半極性面を有する。エピタキシャル層は、レーザ光の光導波路を形成する発光層を含み、前記半導体基体に形成される。電極は、エピタキシャル層上に形成される。そして、傾斜面部は、半導体基体及びエピタキシャル層を含むレーザ構造体のレーザ光の伝搬方向と直交する共振器端面のエピタキシャル層側の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に形成され、かつ、レーザ構造体のエピタキシャル層側の表面に対して傾斜する。
さらに、本開示の半導体レーザ素子は、本開示の上記半導体レーザ素子の製造方法で製造された半導体レーザ素子である。
上述のように、本開示の半導体レーザ素子の製造手法では、断面形状がＶ字状である割断ガイド溝を用いて半導体レーザ素子の生産基板を割断することにより、共振器端面を形成する。この手法を用いれば、レーザ光の伝搬方向と共振器端面との直交性、及び、該共振器端面の平坦性を向上させることができる。それゆえ、本開示によれば、半極性面を有する半導体基板（半極性基板）を用いた半導体レーザ素子において、そのレーザ特性をさらに向上させることができる。
本開示の一実施形態に係る半導体レーザ素子の概略斜視図である。 ＧａＮの結晶構造を示す図である。 ＧａＮの結晶構造における半極性面の一例を示す図である。 本開示の一実施形態に係る半導体レーザ素子の概略断面図である。 本開示の一実施形態に係る半導体レーザ素子の製造方法の手順を示すフローチャートである。 本開示の一実施形態で作製した半導体レーザ素子の生産基板の概略平面図である。 割断ガイド溝の形成手法の一例を説明するための図である。 割断ガイド溝の形成手法の一例を説明するための図である。 割断ガイド溝の形成手法の一例を説明するための図である。 割断ガイド溝の形成手法の一例を説明するための図である。 割断ガイド溝の形成手法の一例を説明するための図である。 割断ガイド溝の形成手法の一例を説明するための図である。 割断ガイド溝の形成手法の一例を説明するための図である。 割断ガイド溝の概略斜視断面図の一例を示す図である。 割断ガイド溝の延在方向から見た割断ガイド溝の断面写真の一例である。 ＧａＮの結晶構造における各種結晶面のｃ面からの傾斜角と、面方位を規定する面指数との関係を示す図である。 割断ガイド溝の概略平面図の一例を示す図である。
以下に、本開示の一実施形態に係る半導体レーザ素子及びその製造方法の一例を、図面を参照しながら下記の順で説明する。ただし、本開示は下記の例に限定されない。
１．半導体レーザ素子の構成
２．半導体レーザ素子の製造手法
３．割断ガイド溝の構成
４．実施例
＜１．半導体レーザ素子の構成＞
［半導体レーザ素子の全体構成］
図１に、本開示の一実施形態に係る半導体レーザ素子の概略外観図を示す。なお、図１に示す例では、リッジ型（屈折率導波型）の半導体レーザ素子１００を示すが、本開示はこれに限定されない。例えば、利得ガイド型の半導体レーザ素子に対しても、以下に説明する本開示の技術を適用することができる。
半導体レーザ素子１００は、半導体基体１と、エピタキシャル層２と、絶縁層３と、第１電極４（電極）と、第２電極５とを備える。
本実施形態の半導体レーザ素子１００では、半導体基体１の一方の面１ａ（図１では上面）は半極性面であり、該半極性面１ａ上に、エピタキシャル層２、絶縁層３及び第１電極４がこの順で形成される。また、半導体基体１の半極性面１ａとは反対側の面１ｂ（図１では下面：以下、裏面１ｂという）上には、第２電極５が形成される。なお、半導体基体１の半極性面１ａとして、｛２，０，−２，１｝面付近の半極性面を用いた場合には、例えば、波長が５００ｎｍ付近の緑色の光を発振させることができる。
また、半導体レーザ素子１００は、図１に示すように、略直方体状の形状を有し、半導体レーザ素子１００の第１電極４側の表面には、所定方向（図１中のＹ方向）に延在したリッジ構造のストライプ部１０１が形成される。ストライプ部１０１は、半導体レーザ素子１００の後述の一方の側面１０２から他方の側面１０３まで延在して形成される。そして、ストライプ部１０１の延在方向は、レーザ光の伝搬方向となり、ストライプ部１０１に対応するエピタキシャル層２の領域が光導波路となる。
本実施形態では、ストライプ部１０１の延在方向を、ａ軸方向と直交する方向とする。ただし、ストライプ部１０１の延在方向は、この例に限定されず、例えば用途、必要とするレーザ特性等の条件に応じて適宜設定することができる。なお、ストライプ部１０１の幅は、数μｍ又はそれ以下であり、ストライプ部１０１の延在長さ（共振器長）は、数百μｍ程度である。
また、半導体レーザ素子１００は、４つの側面（端面）を有し、該４つの側面のうち、ストライプ部１０１の延在方向（図１中のＹ方向）と直交する２つの側面１０２，１０３（割断面）は、レーザ共振器の反射面として作用する。すなわち、２つの側面１０２，１０３はともに共振器端面であり、この２つの共振器端面１０２，１０３と、ストライプ部１０１に対応するエピタキシャル層２内の光導波路領域とにより、レーザ共振器が構成される。なお、後述のように、半導体レーザ素子１００は、複数の半導体レーザ素子１００が２次元状に配列して形成された基板部材（以下、生産基板という）から、切り出すことにより作製されるので、この４つの側面は、その切断処理時に形成された切断面である。
なお、本実施形態の半導体レーザ素子１００では、２つの共振器端面１０２，１０３の少なくとも一方の表面上に、例えばＳｉＯ２／ＴｉＯ２膜等の誘電体多層膜を形成（端面コート）してもよい。端面コートを行うことにより、共振器端面での反射率を調整することができる。
さらに、半導体レーザ素子１００は、半導体基体１、エピタキシャル層２及び絶縁層３で構成されるレーザ構造体のストライプ部１０１側の表面（図１の例では上面）の４つの角部にそれぞれ形成された４つの傾斜面部１０４ａ〜１０４ｄを有する。各傾斜面部は、半導体レーザ素子１００の生産基板において、各共振器端面に沿う方向（図１中のＸ方向）のスクライブライン上に設けられかつ断面形状が略Ｖ字状である割断ガイド溝を画成する一方の側壁面の一部（残存部）である。すなわち、傾斜面部１０４ａ及び１０４ｂのそれぞれは、割断ガイド溝を画成する一方の側壁面の残存部であり、傾斜面部１０４ｃ及び１０４ｄのそれぞれは、割断ガイド溝を画成する他方の側壁面の残存部である。
なお、例えば、半極性面１ａが｛２，０，−２，１｝面付近の面方位である場合には、後述するように、傾斜面部１０４ａ及び１０４ｂ、並びに、傾斜面部１０４ｃ及び１０４ｄの一方には、主に、｛０，０，０，１｝面（ｃ面）が露出する。また、この場合、後述するように、ストライプ部１０１の延在方向（図１中のＹ方向：割断ガイド溝の溝幅方向）における、ｃ面が露出していない傾斜面部の幅と、ｃ面が露出している傾斜面部の幅との比は、約６：４になる。すなわち、傾斜面部１０４ｃの幅と１０４ｄの幅との比率が１：１の比率からオフセットした状態となる。
［各部の構成］
ここで、本実施形態の半導体レーザ素子１００の各部の構成を、より詳細に説明する。
（１）半導体基体
半導体基体１は、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧＡＮ、ＩｎＧＡＮ、ＩｎＡｌＧａＮ等の六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体で形成される。また、半導体基体１としては、キャリアの導電型がｎ型の基板を用いることができる。そして、本実施形態では、上述のように、エピタキシャル層２、絶縁層３及び第１電極４が形成される半導体基体１の一方の面を半極性面１ａで構成する。
ここで、図２（ａ）及び（ｂ）、並びに、図３に、ＧａＮの結晶構造を示す。ＧａＮは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、六方晶と呼ばれる結晶構造を有し、エピタキシャル層２内の後述する発光層に発生するピエゾ電界はｃ軸に沿って発生するので、ｃ軸に直交するｃ面２０１（｛０，０，０，１｝面）は、極性を有し、極性面と呼ばれる。一方、ｍ軸に直交するｍ面２０２（｛１，０，−１，０｝面）は、ｃ軸に平行であるので無極性であり、無極性面と呼ばれる。それに対して、ｃ軸をｍ軸方向に所定角度傾けた軸方向を法線方向とする面、例えば、図３に示す例では、ｃ軸をｍ軸方向に７５度傾けた軸方向を法線方向とする面（｛２，０，−２、１｝面２０３）は、ｃ面とｍ面との中間的な面となり、半極性面と呼ばれる。
なお、半極性面１ａとしては、例えば、ｃ軸をｍ軸方向に４５度〜８０度、又は、１００度から１３５度傾けた方向が法線方向となる結晶面を用いることができる。また、上記角度範囲の中でも、長波長の発光を得るためには、半極性面１ａの法線方向とｃ軸との間の角度が、例えば、６３度〜８０度、又は、１００度〜１１７度であることが好ましい。これらの角度範囲では、エピタキシャル層２内の後述する発光層（活性層）でのピエゾ分極が小さくなるとともに、発光層成長（形成）時のＩｎの取り込みが良好になり、発光層におけるＩｎ組成の可変範囲を広げることができる。それゆえ、半極性面１ａの法線方向とｃ軸との間の上記角度範囲とすることにより、長波長の発光を得ることが容易になる。
上記角度範囲内の法線方向を有する半極性面１ａとしては、例えば、｛２，０，−２，１｝面、｛１，０，−１，１｝面、｛２，０，−２，−１｝面、｛１，０，−１，−１｝面等の結晶面を用いることができる。なお、これらの結晶面から±４度程度、微傾斜した結晶面も半極性面１ａとして用いることができる。これらの結晶面を半極性面１ａとして用いた場合には、十分に平坦性及び直交性の優れた共振器端面１０２，１０３を形成することができる。
なお、後述するように、本実施形態のように製造過程で生産基板に割断ガイド溝を設け、その延在方向をａ軸方向とした場合には、半極性面１ａとして、法線方向がｃ軸をｍ軸方向に約６０度〜９０度傾いた方向となる半極性面１ａを用いることが好ましい。この場合には、後述するように、略Ｖ字状の割断ガイド溝を再現性良くかつ安定して得ることができる。
また、半導体基体１の厚さは、例えば、約４００μｍ以下に設定することができる。この厚さ範囲では、半導体レーザ素子の生産基板の割断処理時に、良質の（平坦性及び直交性の優れた）共振器端面１０２，１０３（割断面）を得ることができる。
（２）エピタキシャル層、絶縁層、第１電極及び第２電極
次に、本実施形態の半導体レーザ素子１００のエピタキシャル層２、絶縁層３、第１電極４及び第２電極５の構成を、図４を参照しながら説明する。図４は、半導体レーザ素子１００の厚さ方向（図中のＺ方向）の概略断面図である。なお、図４には、ストライプ部１０１の延在方向（図中のＹ方向）に直交する断面を示す。
本実施形態では、エピタキシャル層２は、バッファ層１１と、第１クラッド層１２と、第１光ガイド層１３と、発光層１４（活性層）と、第２光ガイド層１５と、キャリアブロック層１６と、第２クラッド層１７と、コンタクト層１８とを備える。そして、バッファ層１１、第１クラッド層１２、第１光ガイド層１３、発光層１４、第２光ガイド層１５、キャリアブロック層１６、第２クラッド層１７及びコンタクト層１８は、半導体基体１の半極性面１ａ上に、この順で積層される。なお、ここでは、半導体基体１をｎ型のＧａＮ半極性基板で構成した例を説明する。
バッファ層１１は、例えばｎ型ＧａＮ層等の窒化ガリウム系半導体層で構成することができる。第１クラッド層１２は、例えば、ｎ型ＡｌＧａＮ層、ｎ型ＩｎＡｌＧａＮ等の窒化ガリウム系半導体層で構成することができる。また、第１光ガイド層１３は、例えば、ｎ型ＧａＮ層、ｎ型ＩｎＧａＮ層等の窒化ガリウム系半導体層で構成することができる。
発光層１４は、例えば、ＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ等の窒化ガリウム系半導体で形成された井戸層（不図示）と、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ等の窒化ガリウム系半導体で形成された障壁層（不図示）とで構成される。なお、発光層１４の構造は、例えば、井戸層と障壁層とを交互に複数積層した多重量子井戸構造にしてもよい。なお、発光層１４は、エピタキシャル層２の発光領域となり、例えば、４８０ｎｍ〜５５０ｎｍ程度の範囲の波長の光を発光する。
第２光ガイド層１５は、キャリアの導電型がｐ型の窒化ガリウム系半導体層で構成することができ、例えば、ｐ型ＧａＮ層、ｐ型ＩｎＧａＮ層等の窒化ガリウム系半導体層で構成することができる。キャリアブロック層１６（電子ブロック層）は、例えばｐ型ＡｌＧａＮ層で構成することができる。
第２クラッド層１７は、例えば、ｐ型ＡｌＧａＮ層、ｐ型ＩｎＡｌＧａＮ層等の窒化ガリウム系半導体層で構成することができる。なお、本実施形態の半導体レーザ素子１００は、リッジ型の半導体レーザ素子とするので、第２クラッド層１７の第１電極４側の表面のストライプ部１０１に対応する領域以外の領域を、エッチング処理等により彫り込む。これにより、第２クラッド層１７の第１電極４側の表面のストライプ部１０１に対応する領域に、リッジ部１７ａを形成する。なお、リッジ部１７ａは、ストライプ部１０１と同様に、各共振器端面と略直交する方向に延在して形成され、かつ、一方の共振器端面１０２から他方の共振器端面１０３まで延在して形成される。
コンタクト層１８は、例えばｐ型ＧａＮ層で構成することができる。また、コンタクト層１８は、第２クラッド層１７のリッジ部１７ａ上に形成される。
絶縁層３は、例えばＳｉＯ２膜等の絶縁膜で構成される。絶縁層３は、図４に示すように、第２クラッド層１７のリッジ部１７ａ以外の領域上、並びに、リッジ部１７ａ及びコンタクト層１８の側面上に形成される。
第１電極４（ｐ側電極）は、例えばＰｄ膜等の導電膜で構成することができる。また、第１電極４は、コンタクト層１８上、及び、絶縁層３のコンタクト層１８側の端面上に形成される。なお、本実施形態の半導体レーザ素子１００では、パッド電極用の電極膜を、絶縁層３及び第１電極４を覆うようにして設けてもよい。
第２電極５（ｎ側電極）は、例えばＡｌ膜等の導電膜で構成することができる。また、第２電極５は、半導体基体１の裏面１ｂ上に形成される。
＜２．半導体レーザ素子の製造手法＞
（１）半導体レーザ素子の製造手法の全体的な流れ
次に、本実施形態の半導体レーザ素子１００の製造手法を、図５を参照しながら具体的に説明する。なお、図５は、半導体レーザ素子１００の製造手法の全体的な手順を示すフローチャートである。また、本実施形態では、半導体レーザ素子１００の各共振器端面に誘電体多層膜を形成（端面コート）する例を説明する。
まず、複数の半導体レーザ素子１００を２次元状に配置して形成するための六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体で形成された半極性基板（半極性面を有する半導体基板）を用意する（ステップＳ１）。そして、用意した半極性基板に対してサーマルクリーニングを行う。
次いで、半極性基板の半極性面上に、例えばＯＭＶＰＥ（有機金属気相成長）法等の手法を用いて、各種半導体膜を所定の順序でエピタキシャル成長させて、エピタキシャル層２を構成する半導体膜群を形成する（ステップＳ２）。具体的には、半極性面上に、バッファ層１１、第１クラッド層１２、第１光ガイド層１３、発光層１４、第２光ガイド層１５、キャリアブロック層１６、第２クラッド層１７及びコンタクト層１８を構成する各半導体膜を、この順でエピタキシャル成長させる。
次いで、半極性基板に半導体膜群が形成された基板部材の半導体膜群側の面において、レーザ光の伝搬方向に隣り合う２つの半導体レーザ素子１００の形成領域間の境界（スクライブライン）に沿って、割断ガイド溝を形成する（ステップＳ３）。この際、割断ガイド溝は、例えばエッチング処理により形成される。すなわち、割断ガイド溝は、基板部材の半導体膜群側の面において、レーザ光の伝搬方向（ストライプ部１０１の延在方向）と直交する方向の境界（共振器端面側の境界）に沿って形成される。
なお、この際、半極性基板の半導体膜群側の面において、半導体レーザ素子１００の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に、割断ガイド溝を形成する。また、本実施形態では、後述するように、ストライプ部１０１を、共振器端面側の境界を横切るように形成するが、割断ガイド溝はストライプ部１０１と交差しないように形成する。すなわち、ステップＳ３において、割断ガイド溝は、共振器端面側の境界に沿って断続的に形成される。
また、後述のように、ステップＳ３で形成された割断ガイド溝の溝形状は、割断ガイド溝の延在方向から見て平面視で略Ｖ字状になる（後述の図１４参照）。さらに、本実施形態では、割断ガイド溝のストライプ部１０１側の端部（先端部）の形状も、半極性基板の半導体膜群側表面の法線方向（Ｚ方向）から見て平面視で略Ｖ字状にする（後述の図６，１４等を参照）。
さらに、ステップＳ３で形成する割断ガイド溝の幅は、約１．０μｍ〜１０μｍの範囲の幅に設定することができ、より好ましくは、約１．５μｍ〜２．５μｍの範囲の幅に設定される。また、割断ガイド溝の深さは、例えば約０．５μｍ〜３０μｍの範囲の深さにすることができ、より好ましくは、約１．０μｍ〜４．０μｍの範囲の深さに設定される。なお、割断ガイド溝の形成手法については、後で詳述する。
次いで、半極性基板のコンタクト層１８を構成する半導体膜側の表面領域のうち、ストライプ部１０１の形成領域にマスクを形成する。そして、マスクの形成領域以外の領域をエッチングし、各半導体レーザ素子１００のコンタクト層１８側の表面に、リッジを形成する（ステップＳ４）。
なお、この際、ストライプ部１０１の形成領域以外の領域を、コンタクト層１８の表面から第２クラッド層１７の所定深さまで彫り込み、ストライプ部１０１の形成領域にリッジを形成する。また、この際、ストライプ部１０１の延在方向に隣り合う２つの半導体レーザ素子１００の形成領域間において、共振端面側境界を横切るように、リッジをストライプ部１０１の延在方向に沿って連続して形成する（後述の図６参照）。
次いで、リッジ上のマスクを除去した後、半極性基板のリッジ側の表面に、例えば、蒸着法、スパッタ法等の手法を用いて、絶縁層３を構成する絶縁膜を形成する（ステップＳ５）。なお、リッジ上のマスクの除去は、絶縁膜の形成後でもよい。また、マスクを例えば金属などで形成した場合には、そのマスクを第１電極４の一部として使用することができるのでマスクを除去しなくてもよい。
次いで、上述のようにして半極性基板に各種半導体膜及び絶縁膜が形成された基板部材に、第１電極４及び第２電極５をそれぞれ構成する電極膜を形成する（ステップＳ６）。
具体的には、第１電極４を構成する電極膜（第１電極膜）は、次のようにして形成される。まず、フォトリソグラフィ技術を用いて、各リッジ上の絶縁膜を除去し、表面にコンタクト層１８を露出させる。次いで、露出した各コンタクト層１８上に、例えば、蒸着法、スパッタ法等の手法を用いて、第１電極４を構成する電極膜を形成する。
一方、第２電極５を構成する電極膜（第２電極膜）は、次のようにして形成される。まず、半極性基板の裏面を研磨して、半極性基板の厚さを所望の厚さに設定する。次いで、例えば、蒸着法、スパッタ法等の手法を用いて、半極性基板の裏面全体に渡って第２電極５を構成する電極膜を形成する。
本実施形態では、上記ステップＳ１〜Ｓ６により、複数の半導体レーザ素子１００が２次元状に配列して形成された生産基板を作製する。
ここで、図６に、上記ステップＳ１〜Ｓ６により作製された生産基板の第１電極４側から見た概略平面図を示す。なお、図６には、説明を簡略化するため、生産基板の一部の領域のみを示す。また、図６中の太点線で囲まれた領域Ａが、一つの半導体レーザ素子１００の形成領域である。
また、図６中の一点鎖線ＢＬ１は、ストライプ部１０１の延在方向（Ｙ方向）に隣り合う２つの半導体レーザ素子１００の形成領域Ａ間の境界、すなわち、共振器端面側の境界を示す線である。図６中の共振器端面側の境界ＢＬ１は、各共振器端面を形成する際に用いるスクライブラインに対応する。
さらに、図６中の破線ＢＬ２は、ストライプ部１０１の延在方向と直交する方向（Ｘ方向）に隣り合う２つの半導体レーザ素子１００の形成領域Ａ間の境界（以下、側面側の境界ＢＬ２という）を示す線である。すなわち、図６中の側面側の境界ＢＬ２は、ストライプ部１０１の延在方向と平行な半導体レーザ素子１００の各側面を形成する際に用いるスクライブラインに対応する。そして、生産基板１１０から、各半導体レーザ素子１００のチップを切り出す際には、共振器端面側の境界ＢＬ１及び側面側の境界ＢＬ２に沿って生産基板１１０が切断される。
本実施形態では、図６に示すように、生産基板１１０の基板面内において、共振器端面側の境界ＢＬ１に沿って割断ガイド溝１０４が断続的に形成される。この際、割断ガイド溝１０４は、境界ＢＬ１の延在方向（Ｘ方向）に隣り合う２つのストライプ部１０１間の領域において、境界ＢＬ１の延在方向に沿って連続して形成される。また、この際、割断ガイド溝１０４は、ストライプ部１０１の形成領域と交差しないように形成される。ストライプ部１０１を間に挟んで隣り合う２つの割断ガイド溝１０４間の距離ｓは、例えば、プロセスの種類や周囲に形成される膜形状などに応じて適宜設定される。
なお、本実施形態では、共振器端面側の境界ＢＬ１に沿う方向（Ｘ方向）において隣り合う２つのストライプ部１０１間の領域毎に、割断ガイド溝１０４を設ける例を説明した。すなわち、境界ＢＬ１に沿う方向（Ｘ方向）において、各ストライプ部１０１の両側の領域に割断ガイド溝１０４を設ける例を説明したが、本開示はこれに限定されない。
例えば、共振器端面側の境界ＢＬ１に沿う方向（Ｘ方向）において、各ストライプ部１０１の一方の側の領域及び他方の側の領域のいずれか一方に、割断ガイド溝１０４を形成してもよい。この場合、全ての境界ＢＬ１において、各ストライプ部１０１の一方の側の領域又は他方の側の領域に、割断ガイド溝１０４を揃えて形成してもよい。また、ストライプ部１０１に対する割断ガイド溝１０４の形成位置が、境界ＢＬ１毎に、交互に配置されるように、割断ガイド溝１０４を形成してもよい。
また、本実施形態では、生産基板の第１電極４側から見た、割断ガイド溝１０４の溝形状は、図６に示すように、側面側の境界ＢＬ２に対して線対称な形状としたが、本開示はこれに限定されない。割断ガイド溝１０４の溝形状を、境界ＢＬ２に対して非対称な形状にしてもよい。例えば、境界ＢＬ２から割断ガイド溝１０４の一方の先端部までの溝長さが、境界ＢＬ２から割断ガイド溝１０４の他方の先端部までの溝長さと異なっていてもよい。
ここで、再度、図５に戻って、ステップＳ７以降の処理、すなわち、図６に示すような生産基板１１０から、各半導体レーザ素子１００を切り出す処理（割断処理）の手順を説明する。なお、各半導体レーザ素子１００を切り出す処理は、従来（例えば上述した特許文献１）と同様の手法を用いることができ、以下では、レーザスクライブ装置（不図示）を用いる手法について説明する。
まず、上述のようにして作製された生産基板１１０をレーザスクライブ装置に装着し、生産基板１１０の割断ガイド溝１０４が形成された共振器端面側の境界ＢＬ１の一部に、レーザビームを照射してスクライブ溝を形成する（ステップＳ７）。具体的には、例えば、生産基板１１０のエッジ付近の境界ＢＬ１上に、境界ＢＬ１の延在方向に沿って、スクライブ溝を形成する。なお、スクライブ溝はレーザビームの照射により形成されるので、スクライブ溝の幅及び深さは、例えばエッチング処理等の半導体プロセス処理で形成された割断ガイド溝１０４の幅及び深さに比べて非常に大きくなる。
次いで、生産基板１１０の裏面におけるスクライブ溝の形成領域と対向する領域に、ブレードと呼ばれるブレイキング装置（不図示）を押圧して、生産基板１１０を共振器端面側の境界ＢＬ１に沿って割断（劈開）する（ステップＳ８）。そして、この割断処理を、境界ＢＬ１毎に繰り返し、生産基板１１０を、複数の基板部材に分割する。この際、ストライプ部１０１付近は、スクライブ溝に比べて十分に狭い溝幅を有し、かつ、断面形状が略Ｖ字状である割断ガイド溝１０４に沿って割断される。それゆえ、特定の狭い領域に大きな応力を集中させることができるので、ストライプ部１０１付近では、所望の位置に精度良く共振器端面を形成することができ、平坦性及び直交性の優れた共振器端面を得ることができる。
次いで、上記ステップＳ８で分離された各基板部材の割断面（共振器端面）に、誘電体多層膜を形成する（ステップＳ９）。そして、最後に、各基板部材の側面側の境界ＢＬ２の延在方向に沿って各基板部材を切断して、各基板部材を複数の半導体レーザ素子１００のチップに分離する（ステップＳ１０）。
本実施形態では、上述のようにして半導体レーザ素子１００を作製する。上述のように、本実施形態では、ステップＳ８において、割断ガイド溝１０４に沿って生産基板１１０を割断する。それゆえ、生産基板１１０から切り出された半導体レーザ素子１００では、第１電極４側の表面の各角部付近に、割断ガイド溝１０４を画成する一方又は他方の側壁面の一部が残存し、図１に示すような傾斜面部１０４ａ〜１０４ｄが形成される。
（２）割断ガイド溝の形成手法
次に、図５に示すフローチャート中のステップＳ３で行う割断ガイド溝１０４の形成手法の手順を、図７〜１３を参照しながら説明する。なお、図７〜１３は、ステップＳ３内の各工程終了時における基板部材の概略斜視図である。ただし、ここでは、説明を簡略化するために、基板部材内において互いに隣り合う２つの半導体レーザ素子１００の形成領域間の境界付近の領域のみを示す。
まず、上記ステップＳ２で、半極性基板１１１上に、エピタキシャル層２を構成する半導体膜群１１２を形成した後（図７の状態）、図８に示すように、該半導体膜群１１２上に、例えばＳｉＯ２膜からなるエッチングマスク１１３を形成する。なお、エッチングマスク１１３の厚さは、例えば約１００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度の厚さに設定することができる。
次いで、図９に示すように、エッチングマスク１１３上にレジスト膜１１４を形成する。そして、従来の半導体プロセスで用いられるフォトリソグラフィ技術（パターニング処理）により、割断ガイド溝１０４の形成領域に対応するレジスト膜１１４の領域を除去する。これにより、レジスト膜１１４には、割断ガイド溝１０４の形成領域に開口部１１４ａが形成され、その開口部１１４ａにエッチングマスク１１３が露出した状態となる（図９の状態）。なお、この開口部１１４ａの幅は、割断ガイド溝１０４の幅と略同じ幅に設定される。
次いで、例えばＣＦ４等のガスを用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法、又は、例えばフッ酸系の薬液等を用いたウェットエッチング法により、レジスト膜１１４の開口部１１４ａに露出したエッチングマスク１１３をエッチングして除去する（図１０の状態）。なお、この際、レジスト膜１１４の開口部１１４ａにエピタキシャル層２を構成する半導体膜群１１２が露出するまでエッチングする。その後、レジスト膜１１４を除去する（図１１の状態）。
次いで、例えばＣｌ２ガス、Ａｒガス等の単一ガス、又は、それらの混合ガスを用いたＲＩＥ法により、エッチングマスク１１３の開口部１１３ａに露出した半導体膜群１１２の領域をエッチングして、割断ガイド溝１０４を形成する（図１２の状態）。この際、割断ガイド溝１０４の底部が半極性基板１１１の所望深さに達するまでエッチングを続ける。なお、この際、後述するように、半極性基板１１１の結晶構造上の特徴（特性）に起因して、溝の延在方向に直交する断面の形状が略Ｖ字状となる割断ガイド溝１０４が形成される。
次いで、エッチングマスク１１３を除去する（図１３の状態）。本実施形態では、上述のようにして、割断ガイド溝１０４を形成し、その後は、図５中のステップＳ４〜Ｓ６で説明した手順に従い、エピタキシャル層２を構成する半導体膜群１１２側の表面に、ストライプ部１０１を形成する。
なお、本実施形態では、上述のように、半極性基板１１１上にエピタキシャル層２を構成する半導体膜群１１２を形成した後に、割断ガイド溝１０４を形成する例を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、ストライプ部１０１まで形成した後（第１電極４及び第２電極５まで形成した後）、上記形成手法（図７〜１３）に従って、割断ガイド溝１０４を形成してもよい。また、例えば、エピタキシャル層２を構成する半導体膜群１１２にリッジを形成した後、上記形成手法（図７〜１３）に従って、割断ガイド溝１０４を形成してもよい。この場合には、図１２〜１３に至る工程で、エッチングマスク１１３として使用した例えばＳｉＯ２膜等の絶縁膜を除去せずに、その絶縁膜を絶縁層３の形成膜として利用してもよい。
本実施形態では、上述のようにして割断ガイド溝１０４を用いて、半導体レーザ素子１００を作製する。これにより、より簡易な手法で、レーザ特性の優れた半導体レーザ素子１００を得ることができる。以下にその理由を説明する。
より高性能の半導体レーザ素子を得るためには、レーザ共振器を構成する各共振器端面の平坦性、及び、各共振器端面とレーザ光の伝搬方向（ストライプ部１０１の延在方向）との直交性を向上させる必要がある。それゆえ、従来、半極性基板を用いた半導体レーザ素子では、共振器端面の形成手法が種々提案されているが、実際には、平坦性及び直交性の優れた共振器端面を形成することが難しい。これは、半極性基板を用いた半導体レーザ素子では、共振器端面が、例えばｃ面、ｍ面、ａ面等（図２（ａ）及び（ｂ）参照）のような従来の劈開し易い面にならないことがあるためである。
それに対して、本実施形態では、レーザスクライバ等の装置で形成するスクライブ溝とは別個に、各共振器端面に沿う方向のスクライブライン上における半導体レーザ素子１００のチップの角部付近の領域に、半導体プロセスにより割断ガイド溝１０４を設ける。この際に設ける割断ガイド溝１０４は、上述のように、スクライブ溝に比べて微細な溝であり、かつ、その延在方向に直交する断面の形状が略Ｖ字状である。そして、生産基板１１０から半導体レーザ素子１００のチップを切り出す際の割断処理では、割断ガイド溝１０４に大きな応力がかかるため、ストライプ部１０１の付近の端面領域は、この割断ガイド溝１０４に沿って割断される。
それゆえ、本実施形態の製造手法では、共振器端面（特にストライプ部１０１の付近の端面領域）を所望の位置に精度良く形成することができ、共振器端面の位置のばらつきを抑制することができる。この結果、各共振器端面の平坦性、及び、各共振器端面とストライプ部１０１の延在方向（レーザ光の伝搬方向）との直交性をより向上させることができる。この場合、例えば、より低い発振閾値電流で効率よくレーザ発振を行うことができ、よりレーザ特性の優れた半導体レーザ素子１００が得られる。
＜３．割断ガイド溝の構成＞
ここで、本実施形態で形成した割断ガイド溝１０４の構成及び特徴を、図面を参照しながらより詳細に説明する。図１４に、本実施形態で形成した割断ガイド溝１０４の概略構成を示す。なお、図１４は、割断ガイド溝１０４の概略斜視断面図である。
本実施形態では、図１４に示すように、割断ガイド溝１０４の底部の形状を鋭角な略Ｖ字状とし、かつ、割断ガイド溝１０４のストライプ部１０１側の先端部の形状も略Ｖ字状とする。以下、割断ガイド溝１０４の形状についてより詳細に説明する。
（１）割断ガイド溝の側壁面の形状
まず、割断ガイド溝１０４を画成する側壁面（割断ガイド溝１０４の延在方向に沿って延在する側壁面）の形状について説明する。図１５に、実際に形成した割断ガイド溝１０４の断面写真を示す。なお、図１５に示す断面は、割断ガイド溝１０４の延在方向（Ｘ方向：結晶学的にはａ軸方向）と直交する断面である。
図１５から明らかなように、本実施形態では、割断ガイド溝１０４の溝形状は、その延在方向から見て平面視で略Ｖ字状になった。また、割断ガイド溝１０４の底部の形状は、非常に鋭角な略Ｖ字形状になった。
さらに、図１５から明らかなように、略Ｖ字状の割断ガイド溝１０４を画成する一方の側壁面１２１ａ（図１５では左側の側壁面）の傾斜角が、他方の側壁面１２１ｂ（図１５では右側の側壁面）のそれより小さくなった。その結果、溝幅方向（図１５中のＹ方向）において、割断ガイド溝１０４の最深部Ｄの位置は、割断ガイド溝１０４の中心から、他方の側壁面１２１ｂ側にずれた（オフセットした）位置になった。すなわち、溝幅方向における一方の側壁面１２１ａの幅ｄ１と、他方の側壁面１２１ｂの幅ｄ２との比率が１：１の比率からオフセットした状態となる。なお、図１５に示す例では、溝幅方向における一方の側壁面１２１ａの幅ｄ１と、他方の側壁面１２１ｂの幅ｄ２との比率は、約６：４であった。
割断ガイド溝１０４の上記特徴は、半導体基体１を半極性基板で構成したことに起因するものと考えられる。その理由を、以下に説明する。なお、ここでは、半導体基体１がＧａＮで形成され、その半極性面１ａが、｛２，０，−２，１｝面である場合、すなわち、半極性面１ａの法線方向がｃ軸をｍ軸方向に７５角度傾けた方向になる場合について説明する。
図１６に、ＧａＮ結晶のｃ面に対する各種結晶面の傾斜角度と、面指数との関係を示す。なお、本実施形態では、上述のように、割断ガイド溝１０４の延在方向をａ軸とする（ａ軸と平行とする）ので、割断ガイド溝１０４を画成する側壁面に露出し得る結晶面の方位（｛ｈ，ｌ，ｋ，ｍ｝）は、｛ｈ，０，−ｈ，ｍ｝となる。すなわち、割断ガイド溝１０４を画成する側壁面に露出し得る結晶面の方位は、２つの面指数（変数）ｈ及びｍで表される。
図１６の特性では、横軸を傾斜角度とし、縦軸を面指数ｈとした。そして、図１６には、もう一方の変数である面指数ｍを１〜７のそれぞれに変化させたときのｃ面に対する各種結晶面の傾斜角度と面指数との関係をプロットした。図１６に示す各グラフでは、各面指数ｍのグラフと面指数ｈが一定の整数になる横線（目盛線）との交点（図中の白抜き丸印）に結晶面が存在し、その交点の角度が、ｃ面に対する該結晶面の傾斜角度となる。ただし、ここでは、半極性面１ａの面方位を｛２，０，−２，１｝としたので、図１６では、説明の便宜上、グラフの横軸の中心をｃ面でなく、｛２，０，−２，１｝面とした。それゆえ、図１６の特性の横軸の傾斜角度は、｛２，０，−２，１｝面に対する各種結晶面の傾斜角度となる。
また、図１６では、説明の便宜上、図１５に示す割断ガイド溝１０４を画成する右側の側壁面１２１ｂ及び左側の側壁面１２１ａに露出し得る結晶面と、図１６中における、横軸中心から右側の象限及び左側の象限の特性とがそれぞれ対応するようにした。すなわち、図１６中において、横軸中心（｛２，０，−２，１｝面）から右側の象限（プラスの傾斜角度の領域）に存在する結晶面が、図１５中の割断ガイド溝１０４を画成する右側の側壁面１２１ｂに露出し得る結晶面を表す。一方、図１６中において、横軸中心（｛２，０，−２，１｝面）から左側の象限（マイナスの傾斜角度の領域）に存在する結晶面が、図１５中の割断ガイド溝１０４を画成する左側の側壁面１２１ａに露出し得る結晶面を表す。
図１６から明らかなように、｛２，０，−２，１｝面（半導体基体１の面方位）に対して、＋７５度傾斜した位置にｃ面（｛０，０，０，１｝面）が存在するが、ｃ面の±１０度の領域には各面指数ｍのグラフと面指数ｈが一定の整数になる横線との交点は存在しない。すなわち、ｃ面の±１０度の領域には、中低次（面指数ｍが９以下）の結晶面は存在しない。このことから、図１５中の割断ガイド溝１０４を画成する右側の側壁面１２１ｂには、主に、ｃ面（｛０，０，０，１｝面）が安定して露出し易いことが分かる。
一方、図１６に示すように、｛２，０，−２，１｝面に対して、例えば−３５度〜８０度傾斜した領域には、各面指数ｍのグラフと面指数ｈが一定の整数になる横線との交点が多数あり、中低次の結晶面が複数存在することが分かる。すなわち、図１５中の割断ガイド溝１０４を画成する左側の側壁面１２１ａでは、右側の側壁面１２１ｂに比して、より低い傾斜角を有する複数の結晶面が混在して発生し、安定した結晶面が露出し難いことが分かる。それゆえ、半極性基板に対してエッチングにより割断ガイド溝１０４を形成した場合、一方の側壁面１２１ａには他方の側壁面１２１ｂに比して、より低い傾斜角を有する複数の結晶面が発生し易いので、該側壁面１２１ａの傾斜は緩やかになる。一方、他方の側壁面１２１ｂには、ｃ面が安定して露出し易いので、該側壁面１２１ｂの傾斜は、一方の側壁面１２１ａのそれより急峻になる。
上述のように、本実施形態では、割断ガイド溝１０４を画成する２つの側壁面の傾斜角が互いに異なるので、図１５に示すように、最深部Ｄの形状が非常に鋭角な略Ｖ字状となる割断ガイド溝１０４が形成される。また、割断ガイド溝１０４を画成する２つの側壁面の傾斜角が互いに異なるので、溝幅方向（図１５中のＹ方向）において、割断ガイド溝１０４の最深部Ｄの位置は、割断ガイド溝１０４の中心から、他方の側壁面１２１ｂ側にずれた位置になる。
本実施形態では、上述のように、六方晶系（ＧａＮ）結晶の結晶学的に非対称な特性を利用して割断ガイド溝１０４を形成するので、そのような結晶学的な特性を利用しない手法で得られた略Ｖ字状の溝に比べて、非常に尖鋭な略Ｖ字状の溝を形成することができる。それゆえ、本実施形態の上記製造手法により形成された略Ｖ字状の割断ガイド溝１０４を用いることにより、半極性基板の割断精度（劈開性）をより向上させることができる。
（２）半極性面の好適な範囲
上述のように、例えば｛２，０，−２，１｝面の半極性基板を用いた場合には、半極性面より約７５度傾斜した角度にｃ面が存在するので（一方の側壁面が急峻になるので）、鋭角な略Ｖ字状の割断ガイド溝１０４が容易に得られる。しかしながら、用い得る半極性基板の面方位は、この例に限定されない。
ｃ面は、結晶学的に安定な面であり、例えば、ドライエッチングやウェットエッチングなどの処理により露出しやすい。それゆえ、ｃ面に対して急峻な角度で傾斜するような面方位を有する半極性基板を用いることにより、割断ガイド溝１０４を画成する少なくとも一方の側壁面にｃ面を露出させ易くなり、その側壁面の傾斜を急峻にすることができる。ここで、上述のような略Ｖ字状の割断ガイド溝１０４と、半極性基板（半導体基体１）の半極性面（エピタキシャル層２の形成面）との関係についてより詳細に説明する。
例えばＧａＮ基板に割断ガイド溝１０４のような構造物を、例えばＣｌ２ガス等のエッチングガスを用いてドライエッチング（ＲＩＥ）処理により形成した場合、溝の側壁面の角度は、基板表面に対して、垂直にならず、約７０度〜８０度程度になることが多い。これは、例えば、エッチング中に発生する堆積物が溝の側壁面に付着したりするなど各種要因によるものである。それゆえ、半極性基板の半極性面に対して、特に、約７０度〜８０度の角度の近傍に安定した結晶面が存在する場合、その結晶面が割断ガイド溝の側壁面に露出する傾向が極めて強くなる。
本実施形態で用いるＧａＮ基板では、ｃ面は、ＧａＮ結晶中に存在する各種結晶面の中でも特に安定性の高い結晶面の一つである。さらに、図１６に示したように、割断ガイド溝の延在方向をａ軸方向に限定（側壁面の結晶面をａ軸方向と平行な結晶面に限定）した場合、ｃ面に対して±１０度未満の傾斜角を有する中低次の結晶面(面指数９以下の結晶面)は存在しない。それゆえ、ａ軸方向に延在した割断ガイド溝をドライエッチングで形成する場合、割断ガイド溝に露出する、約７０度〜８０度の傾斜角を有する一方の側壁面の±１０度の範囲内にｃ面が存在すれば、該側壁面にｃ面を容易に露出させることができる。
すなわち、ｃ面に対して約６０度より大きくかつ約９０度より小さな角度で傾斜した半極性面を有する半極性基板を用い、ドライエッチングで割断ガイド溝１０４をａ軸方向に沿って形成した場合には、一方の側壁面にｃ面が露出する傾向が非常に強くなる。したがって、この場合には、略Ｖ字状の割断ガイド溝１０４を再現性良くかつ安定して得ることができる。
（３）割断ガイド溝の先端部の形状
次に、割断ガイド溝１０４の延在方向の端部（先端部）の形状について説明する。図１７に、本実施形態で形成した割断ガイド溝１０４の概略平面図を示す。なお、図１７には、ストライプ部１０１付近の領域のみの構成を示す。
本実施形態では、割断ガイド溝１０４のストライプ部１０１側の端部（先端部１２２）の形状を、図１７に示すように、生産基板１１０の表面の法線方向（Ｚ方向）から見て平面視で略Ｖ字状とする。
割断ガイド溝１０４の先端部１２２は、２つの先端側壁面１２２ａ，１２２ｂ（以下、先端面という）により構成される。一方の先端面１２２ａは、割断ガイド溝１０４の延在方向（図１７中のＸ方向）に沿って、割断ガイド溝１０４の一方の側壁面１２１ａと連続して形成される。また、他方の先端面１２２ｂは、割断ガイド溝１０４の延在方向に沿って、割断ガイド溝１０４の他方の側壁面１２１ｂと連続して形成される。
なお、上述のように、割断ガイド溝１０４の溝幅方向（図１７中のＹ方向）における一方の側壁面１２１ａの幅ｄ１と、他方の側壁面１２１ｂの幅ｄ２との比率が１：１の比率からオフセットする（図１７の例では約６：４）。それゆえ、本実施形態では、溝幅方向における、一方の先端面１２２ａの幅と、他方の先端面１２２ｂの幅との比率も、同様に、１：１の比率からオフセットさせる（図１７の例では約６：４に設定する）。すなわち、溝幅方向において、割断ガイド溝１０４の最先端部Ｆの位置は、割断ガイド溝１０４の中心（図１７中の一点鎖線）から、他方の先端面１２２ｂ（図１７では右側の先端面）側にずれた（オフセットした）位置になる。
これにより、割断ガイド溝１０４の最深部Ｄの延在方向と、割断ガイド溝１０４の延在方向（図１７中のＸ方向）、すなわち、割断方向との平行性を向上させることができる。この場合、生産基板１１０を割断して共振器端面を形成する際に、共振器端面を所望の位置により一層精度良く形成することができ、共振器端面の位置のばらつきをさらに抑制することができる。すなわち、本実施形態では、割断ガイド溝１０４の先端部１２２の形状を略Ｖ字状にすることにより、生産基板１１０の割断性をより一層向上させることができる。
ただし、割断ガイド溝１０４の先端部１２２の形状は、図１７に示す例に限定されない。割断ガイド溝１０４の先端部１２２の形状は、例えば、割断ガイド溝１０４の幅、延在方向等の条件に応じて適宜変更することができる。例えば、上記条件に応じて、溝幅方向における、一方の先端面１２２ａの幅と、他方の先端面１２２ｂの幅との比率を約１：１に設定してもよい。また、上記条件に応じて、割断ガイド溝１０４の先端部１２２の形状を、生産基板１１０の表面の法線方向から見て平面視で、例えば円弧状、直線状（平坦形状）等の形状にしてもよい。
＜４．実施例＞
次に、上述した半導体レーザ素子１００の製造手法、すなわち、割断ガイド溝１０４を利用した製造手法により実際に作製した半導体レーザ素子１００（実施例）のレーザ特性の一例を説明する。なお、ここでは、実施例と比較するために、割断ガイド溝１０４を形成せずに作製した半導体レーザ素子（比較例）のレーザ特性も調べた。なお、実施例では、溝幅２μｍ、深さ２μｍの割断ガイド溝１０４を生産基板に形成して半導体レーザ素子１００を作製した。
実施例及び比較例の半導体レーザ素子におけるレーザ特性の測定結果を、下記表１に示す。
表１の結果から明らかなように、実施例の半導体レーザ素子１００の発振閾値電流Ｉｔｈの平均値及び分散は、ともに、比較例のそれより小さくなった。すなわち、実施例の半導体レーザ素子１００では、比較例に比べて、低い電流で発振させることができることが分かった。このことからも、実施例の半導体レーザ素子１００では、比較例に比べて、共振器端面の平坦性、及び、光導波路の延在方向に対する共振器端面の直交性が向上していることが分かる。
なお、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
（１）
半極性面を有する六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板上に、半導体レーザ素子の発光層を含むエピタキシャル層が設けられた生産基板を用意するステップと、
前記生産基板の表面において、前記半導体レーザ素子の共振器端面側のスクライブライン上でかつ前記半導体レーザ素子の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に、該スクライブラインに沿って延在しかつ該延在した方向から見た断面形状がＶ字状である割断ガイド溝を形成するステップと、
前記割断ガイド溝が形成された前記生産基板を、前記スクライブラインに沿って割断するステップと
を含む半導体レーザ素子の製造方法。
（２）
前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板が、ｃ軸をｍ軸に向かって６０度〜９０度の範囲の角度で傾けた軸の方向を法線方向とする半極性面を有する半導体基板である
（１）に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
（３）
前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板が、ｃ軸をｍ軸に向かって７５度傾けた軸の方向を法線方向とする半極性面を有する半導体基板である
（２）に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
（４）
前記割断ガイド溝を画成しかつ前記割断ガイド溝の延在方向に沿う方向に形成された２つの側壁面のうち、一方の側壁面にｃ面が露出している前記割断ガイド溝を形成する
（２）又は（３）に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
（５）
前記割断ガイド溝を画成する一方の側壁面の溝幅方向の幅と、他方の側壁面の溝幅方向の幅との比率が１：１の比率からオフセットした割断ガイド溝を形成する
（２）〜（４）のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
（６）
前記生産基板の表面から見た、前記割断ガイド溝の前記延在方向の先端部の形状がＶ字状であり、該先端部を画成する２つの先端側壁面のうち、前記一方の側壁面に連続して形成された先端側壁面の溝幅方向の幅と、前記他方の側壁面に連続して形成された先端側壁面の溝幅方向の幅との比率が１：１の比率からオフセットした割断ガイド溝を形成する
（５）に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
（７）
ａ軸方向に延在した前記割断ガイド溝を形成する
（１）〜（６）のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
（８）
前記割断ガイド溝を、ドライエッチング法で形成する
（１）〜（７）のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
（９）
六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体で形成され、かつ、半極性面を有する半導体基体と、
レーザ光の光導波路を形成する発光層を含み、前記半導体基体に形成されたエピタキシャル層と、
前記エピタキシャル層上に形成された電極と、
前記半導体基体及び前記エピタキシャル層を含むレーザ構造体の前記レーザ光の伝搬方向と直交する共振器端面の前記エピタキシャル層側の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に形成され、かつ、該レーザ構造体の前記エピタキシャル層側の表面に対して傾斜した傾斜面部と
を備える半導体レーザ素子。
（１０）
半極性面を有する六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板上に、半導体レーザ素子の発光層を含むエピタキシャル層が設けられた生産基板を用意するステップと、
前記生産基板の表面において、前記半導体レーザ素子の共振器端面側のスクライブライン上でかつ前記半導体レーザ素子の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に、該スクライブラインに沿って延在しかつ該延在した方向から見た断面形状がＶ字状である割断ガイド溝を形成するステップと、
前記割断ガイド溝が形成された前記生産基板を、前記スクライブラインに沿って割断するステップと、を含む半導体レーザ素子の製造方法により製造された
半導体レーザ素子。
１…半導体基体、１ａ…半極性面、１ｂ…裏面、２…エピタキシャル層、３…絶縁層、４…第１電極、５…第２電極、１１…バッファ層、１２…第１クラッド層、１３…第１光ガイド層、１４…発光層、１５…第２光ガイド層、１６…キャリアブロック層、１７…第２クラッド層、１８…コンタクト層、１００…半導体レーザ素子、１０１…ストライプ部、１０２，１０３…共振器端面、１０４…割断ガイド溝、１０４ａ〜１０４ｄ…傾斜面部、１１０…生産基板、１１１…半極性基板、１１２…半導体膜群、１２１ａ，１２１ｂ…側壁面、１２２…先端部、１２２ａ，１２２ｂ…先端面

Claims (10)

  1. 半極性面を有する六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板上に、半導体レーザ素子の発光層を含むエピタキシャル層が設けられた生産基板を用意するステップと、
    前記生産基板の表面において、前記半導体レーザ素子の共振器端面側のスクライブライン上でかつ前記半導体レーザ素子の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に、該スクライブラインに沿って延在しかつ該延在した方向から見た断面形状がＶ字状である割断ガイド溝を形成するステップと、
    前記割断ガイド溝が形成された前記生産基板を、前記スクライブラインに沿って割断するステップと
    を含む半導体レーザ素子の製造方法。
  2. 前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板が、ｃ軸をｍ軸に向かって６０度〜９０度の範囲の角度で傾けた軸の方向を法線方向とする半極性面を有する半導体基板である
    請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  3. 前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板が、ｃ軸をｍ軸に向かって７５度傾けた軸の方向を法線方向とする半極性面を有する半導体基板である
    請求項２に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  4. 前記割断ガイド溝を画成しかつ前記割断ガイド溝の延在方向に沿う方向に形成された２つの側壁面のうち、一方の側壁面にｃ面が露出している前記割断ガイド溝を形成する
    請求項２に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  5. 前記割断ガイド溝を画成する一方の側壁面の溝幅方向の幅と、他方の側壁面の溝幅方向の幅との比率が１：１の比率からオフセットした割断ガイド溝を形成する
    請求項４に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  6. 前記生産基板の表面から見た、前記割断ガイド溝の前記延在方向の先端部の形状がＶ字状であり、該先端部を画成する２つの先端側壁面のうち、前記一方の側壁面に連続して形成された先端側壁面の溝幅方向の幅と、前記他方の側壁面に連続して形成された先端側壁面の溝幅方向の幅との比率が１：１の比率からオフセットした割断ガイド溝を形成する
    請求項５に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  7. ａ軸方向に延在した前記割断ガイド溝を形成する
    請求項２に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  8. 前記割断ガイド溝を、ドライエッチング法で形成する
    請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  9. 六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体で形成され、かつ、半極性面を有する半導体基体と、
    レーザ光の光導波路を形成する発光層を含み、前記半導体基体に形成されたエピタキシャル層と、
    前記エピタキシャル層上に形成された電極と、
    前記半導体基体及び前記エピタキシャル層を含むレーザ構造体の前記レーザ光の伝搬方向と直交する共振器端面の前記エピタキシャル層側の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に形成され、かつ、該レーザ構造体の前記エピタキシャル層側の表面に対して傾斜した傾斜面部と
    を備える半導体レーザ素子。
  10. 半極性面を有する六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体基板上に、半導体レーザ素子の発光層を含むエピタキシャル層が設けられた生産基板を用意するステップと、
    前記生産基板の表面において、前記半導体レーザ素子の共振器端面側のスクライブライン上でかつ前記半導体レーザ素子の少なくとも一つの角部を含む一部の領域に、該スクライブラインに沿って延在しかつ該延在した方向から見た断面形状がＶ字状である割断ガイド溝を形成するステップと、
    前記割断ガイド溝が形成された前記生産基板を、前記スクライブラインに沿って割断するステップと、を含む半導体レーザ素子の製造方法により製造された
    半導体レーザ素子。
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