JP5147669B2 - 窒化物半導体発光素子の製造方法および窒化物半導体発光素子 - Google Patents

Description

本発明は、窒化物半導体発光素子の製造方法および窒化物半導体発光素子に関する。

従来、窒化物半導体発光素子として、共振器端面（劈開面）を有する半導体素子層を少なくとも備えた窒化物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）。以下に、従来の窒化物半導体レーザ素子の一例について簡単に説明する。

従来の窒化物半導体レーザ素子では、第１方向に延びる細長状のリッジ部を有する半導体素子層が半導体基板上に形成されている。半導体基板上の半導体素子層は、ｎ側半導体層、活性層およびｐ側半導体層がこの順番で半導体基板側から積層された構造となっている。そして、この半導体素子層に含まれる各層のうちのｐ側半導体層に、第１方向に延びる細長状の凸部（リッジ部となる部分）が設けられている。また、半導体素子層は共振器端面（劈開面）を有しており、端面コート膜が共振器端面（劈開面）上に形成された状態となっている。また、半導体素子層（ｐ側半導体層）上にはｐ側電極が形成されているとともに、半導体基板の裏面上にはｎ側電極が形成されている。

上記した従来の窒化物半導体レーザ素子は、たとえば、以下のようなプロセスを経て製造される。

すなわち、まず、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法などを用いて、ウェハ（半導体基板）上に、ｎ側半導体層、活性層およびｐ側半導体層をこの順番でエピタキシャル成長させる。そして、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて、ｐ側半導体層の所定部分をエッチング除去する。これにより、第１方向に延びるストライプ状の凸部（リッジ部となる部分）をｐ側半導体層に形成する。また、真空蒸着法などを用いて、ｐ側半導体層上にｐ側電極を形成し、半導体基板の裏面上にｎ側電極を形成する。このようにして、素子部（窒化物半導体レーザ素子となる部分）がマトリクス状に配置された構造体を得る。

次に、リッジ部が延びる方向と直交する第２方向に沿って、素子部がマトリクス状に配置された構造体を劈開する。すなわち、素子部がマトリクス状に配置された構造体をバー状に分割し、素子部が第２方向に一列に配列された構造体を形成する。そして、バー状の構造体の劈開面上に端面コート膜を形成する。この後、バー状の構造体に第１方向に延びる素子分離溝を形成し、その素子分離溝に沿ってバー状の構造体を素子部毎に分割する。
特開平９−２６０７７７号公報

上記した従来の製造方法では、バー状の構造体の劈開面上に端面コート膜を形成する際に、端面コート膜の構成材料（絶縁材料）がｎ側電極側にまで回り込み、ｎ側電極の半導体基板側とは反対側の面上に堆積されてしまうという不都合が生じる。その結果、ｎ側電極の一部が絶縁膜で覆われた状態になってしまい、発光効率が低下するという問題が起こる。

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、この発明の目的は、発光効率の低下を抑制することが可能な窒化物半導体発光素子の製造方法および窒化物半導体発光素子を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の局面による窒化物半導体発光素子の製造方法は、基板上に、第１方向に延びるリッジ部を有する半導体素子層を形成する工程と、半導体素子層上に第１電極を形成するとともに、基板の半導体素子層が形成された面とは反対側の裏面上に第２電極を形成する工程と、第１方向と直交する第２方向に沿って劈開し、劈開面上に端面コート膜を形成する工程と、第１方向に沿って素子分離する工程とを備えている。そして、劈開面上に端面コート膜を形成する工程に先立って、第１方向に延びる素子分離溝を第２電極に形成する工程をさらに備え、第１方向に延びる素子分離溝を第２電極に形成する工程は、第２電極の素子分離溝側が基板とは反対側に向かって突出された状態になるように、第２電極の素子分離溝を形成する部分にレーザ光を照射することで第２電極の素子分離溝を形成する部分を除去する工程を含み、第１方向に沿って素子分離する工程は、第１方向に延びる素子分離溝に沿って素子を分割する工程をさらに備える。

第１の局面による窒化物半導体発光素子の製造方法では、上記のように、劈開面上に端面コート膜を形成する工程に先立って、第２電極の素子分離溝を形成する部分にレーザ光を照射することで第２電極の素子分離溝を形成する部分を除去することによって、第２電極の素子分離溝側が基板とは反対側に向かって突出された状態にすることができる。すなわち、第２電極の素子分離溝側に突出部が設けられた状態にすることができる。これにより、劈開面上に端面コート膜を形成する際に、第２電極の素子分離溝側の突出部により、端面コート膜の構成材料（絶縁材料）の第２電極側への回り込みを遮ることができる。このため、第２電極の基板側とは反対側の面上に絶縁材料が堆積されるのを抑制することができる。したがって、第２電極の基板側とは反対側の面が絶縁膜で覆われた状態になるのを抑制することができ、その結果、発光効率の低下の抑制を図ることが可能となる。

上記第１の局面による窒化物半導体発光素子の製造方法において、好ましくは、劈開面上に端面コート膜を形成する工程に先立って、第２電極の劈開面側に位置する部分にレーザ光を照射することで第２電極の劈開面側に位置する部分を加工することにより、第２電極の劈開面側が基板とは反対側に向かって突出された状態にする工程を含む。このようにすれば、端面コート膜の構成材料（絶縁材料）の第２電極側への回り込みを確実に遮ることができるので、発光効率の低下をより抑制することが可能となる。

この場合、第２電極にレーザ光を照射することで得られる突出部によって第２電極が囲まれた状態にすることが好ましい。このようにすれば、端面コート膜の構成材料（絶縁材料）の第２電極側への回り込みをより確実に遮ることができる。

また、本発明の第２の局面による窒化物半導体発光素子は、基板上に形成され、第１方向に延びるリッジ部を有し、かつ、第１方向と直交する第２方向に平行な劈開面が設けられた半導体素子層と、その半導体素子層上に形成された第１電極と、基板の半導体素子層が形成された面とは反対側の裏面上に形成された第２電極と、劈開面上に形成された端面コート膜とを備えている。そして、第１方向に延びる素子分離溝が第２電極に形成されており、第２電極の素子分離溝側が基板とは反対側に向かって突出された状態になっている。

第２の局面による窒化物半導体発光素子では、上記のように構成することによって、第２電極の素子分離溝側に突出部が設けられた状態にすることができる。これにより、劈開面上に端面コート膜を形成する際に、第２電極の素子分離溝側の突出部により、端面コート膜の構成材料（絶縁材料）の第２電極側への回り込みを遮ることができる。すなわち、第２電極の基板側とは反対側の面上に絶縁材料が堆積されるのを抑制することができる。したがって、第２電極の基板側とは反対側の面が絶縁膜で覆われた状態になるのを抑制することができ、その結果、発光効率の低下の抑制を図ることが可能となる。

上記第２の局面による窒化物半導体発光素子において、第２電極の劈開面側が基板とは反対側に向かって突出された状態になっていることが好ましい。このように構成すれば、劈開面上に端面コート膜を形成する際に、端面コート膜の構成材料（絶縁材料）の第２電極側への回り込みを確実に遮ることができるので、発光効率の低下をより抑制することが可能となる。

この場合、第２電極に設けられた突出部によって第２電極が囲まれた状態になっていることが好ましい。このように構成すれば、劈開面上に端面コート膜を形成する際に、端面コート膜の構成材料（絶縁材料）の第２電極側への回り込みをより確実に遮ることができる。

以上のように、本発明によれば、容易に、発光効率の低下を抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子を共振器方向に沿って切断した場合の断面図であり、図２は、本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子を共振器方向と直交する方向に沿って切断した場合の断面図である。図３は、図１および図２に示した一実施形態による窒化物半導体発光素子の活性層の拡大断面図である。以下に、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の構成について説明する。

本実施形態の窒化物半導体発光素子は、図１および図２に示すような窒化物半導体レーザ素子２０であって、ｎ型ＧａＮ基板１上に形成された半導体素子層２１などを備えている。なお、ｎ型ＧａＮ基板１は、本発明の「基板」の一例である。

具体的に言うと、ｎ型ＧａＮ基板１上には、アンドープＡｌ_0.01Ｇａ_0.99Ｎからなるバッファ層２が約０．８μｍの厚みで形成されている。そして、そのバッファ層２上に、Ｇｅがドープされたｎ型Ａｌ_0.07Ｇａ_0.93Ｎからなるｎ型クラッド層３が約１．８μｍの厚みで形成されている。

ｎ型クラッド層３上には、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造の活性層４が形成されている。この活性層４は、図３に示すように、アンドープＩｎ_0.02Ｇａ_0.98Ｎからなる４つの障壁層４ａと、アンドープＩｎ_0.15Ｇａ_0.85Ｎからなる３つの井戸層４ｂとを含むものである。障壁層４ａおよび井戸層４ｂは、それぞれが約２０ｎｍの厚みおよび約３．５ｎｍの厚みを有しており、１つずつ交互に積層されている。なお、活性層４は単一量子井戸（ＳＱＷ）構造であってもよい。

活性層４上には、図１および図２に示すように、Ｍｇがドープされたｐ型Ａｌ_0.07Ｇａ_0.93Ｎからなるｐ型クラッド層５が形成されている。また、ｐ型クラッド層５には凸部が設けられており、その凸部の厚みが約０．４５μｍとなっているとともに、凸部以外の部分である平坦部の厚みが約０．０５μｍとなっている。さらに、ｐ型クラッド層５の凸部上には、アンドープＩｎ_0.07Ｇａ_0.93Ｎからなるｐ側コンタクト層６が約３ｎｍの厚みで形成されている。そして、ｐ型クラッド層５の凸部とｐ側コンタクト層６とを含む部分がリッジ部２２として機能する。なお、このリッジ部２２は、共振器方向であるＹ方向（第１方向）に延びる細長形状となっている。

また、図示しないが、ｎ型クラッド層３と活性層４との間には、アンドープＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎからなるｎ側キャリアブロック層が約２０ｎｍの厚みで形成されており、活性層４とｐ型クラッド層５との間には、ｐ側光ガイド層およびｐ側キャリアブロック層が活性層４側からこの順番で形成されている。ｐ側光ガイド層は、アンドープＩｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎからなっているとともに、約０．１μｍの厚みを有している。また、ｐ側キャリアブロック層は、アンドープＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎからなっているとともに、約２０ｎｍの厚みを有している。

ＧａＮ基板１上に形成された半導体素子層２１は、上記した種々の窒化物半導体層（２〜６）を含んでおり、半導体素子層２１のＸ方向の一方端側（図２の左側）に欠陥集中領域２３を設けることによって、それ以外の領域に生じる欠陥を低減させている。そして、リッジ部２２の形成位置を半導体素子層２１のＸ方向の一方端側とは反対の他方端側（図２の右側）にずらすことで、リッジ部２２を欠陥集中領域２３から遠ざけるようにしている。

また、半導体素子層２１はＸ方向（第２方向）に沿って劈開されており、劈開することにより得られる一対の劈開面２１ａが共振器端面となっている。そして、その一対の劈開面２１ａ上には、それぞれ、端面コート膜２４および２５が形成されている。なお、一方の端面コート膜２４は光出射側に配置された膜であり、他方の端面コート膜２５は光反射側に配置された膜である。

光出射側に位置する端面コート膜２４は、たとえば、ＡｌＮ層２４ａ（厚み：約１０ｎｍ）と、Ａｌ₂Ｏ₃層２４ｂ（厚み：約１１５ｎｍ）と、ＺｒＯ₂層２４ｃ（厚み：約４５ｎｍ）と、Ａｌ₂Ｏ₃層２４ｄ（厚み：約５７．５ｎｍ）と、ＺｒＯ₂層２４ｅ（厚み：約４５ｎｍ）とを劈開面２１ａ側からこの順番で形成することで得られる。

光反射側に位置する端面コート膜２５は、コート膜変質防止層（２５ａ）および反射率制御層（２５ｂ〜２５ｄ）を含んでいる。そして、端面コート膜２５は、たとえば、ＡｌＮ層２５ａ（厚み：約１０ｎｍ）と、Ａｌ₂Ｏ₃層２５ｂ（厚み：約６４．５ｎｍ）と、ＴｉＯ₂層２５ｃ（厚み：約４５ｎｍ）と、所定の積層体２５ｄとを劈開面２１ａ側からこの順番で形成することで得られる。なお、積層体２５ｄは、５層のＳｉＯ₂層（厚み：約６９ｎｍ）と５層のＴｉＯ₂層（厚み：約４５ｎｍ）とからなっており、それらが１つずつ交互に積層されたものである。

また、リッジ部２２上には、約１ｎｍの厚みを有するＰｔ層と、約１０ｎｍの厚みを有するＰｄ層とが順次形成されている。そして、Ｐｔ層とＰｄ層とを含む積層体がｐ側オーミック電極７となっている。なお、ｐ側オーミック電極７は、本発明の「第１電極」の一例である。

また、ｐ型クラッド層５の平坦部上には電流ブロック層８が形成されており、その電流ブロック層８によってリッジ部２２の側面が覆われている。この電流ブロック層８は、ＳｉＯ₂からなり、かつ、約０．２μｍの厚みを有している。

電流ブロック層８上には、電流ブロック層８の開口を介してｐ側オーミック電極７と接続するｐ側パッド電極９が形成されている。このｐ側パッド電極９は、約３０ｎｍの厚みを有するＴｉ層と、約１５０ｎｍの厚みを有するＰｄ層と、約３μｍの厚みを有するＡｕ層とを含む積層体からなっており、それらは、Ｔｉ層、Ｐｄ層およびＡｕ層の順番で下層から上層に向かって積層されている。なお、ｐ側パッド電極９は、本発明の「第１電極」の一例である。

また、ｎ型ＧａＮ基板１の半導体素子層２１が形成された面とは反対側の裏面上には、ｎ型ＧａＮ基板１側から順に、約６ｎｍの厚みを有するＡｌ層と、約１０ｎｍの厚みを有するＰｄ層と、約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ層とが形成されている。そして、Ａｌ層とＰｄ層とＡｕ層とを含む積層体がｎ側電極（ｎ側オーミック電極およびｎ側パッド電極）１０となっている。なお、ｎ側電極１０は、本発明の「第２電極」の一例である。

ここで、本実施形態では、ｎ側電極１０の劈開面２１ａ側がｎ型ＧａＮ基板１とは反対側に向かって突出している。すなわち、ｎ側電極１０の劈開面２１ａ側に突出部１０ａが設けられている。さらに、同様に、ｎ側電極１０の素子分離溝１１側にも、ｎ型ＧａＮ基板１とは反対側に向かって突出する突出部１０ｂが設けられている。なお、ｎ側電極１０の突出部１０ａおよび１０ｂの突出高さは、約０．５μｍ〜約２．３μｍである。

本実施形態の窒化物半導体発光素子としての窒化物半導体レーザ素子２０は、上記のように構成されている。

本実施形態では、上記のように、ｎ側電極１０の劈開面２１ａ側に突出部１０ａを設けることによって、劈開面２１ａ上に端面コート膜２４および２５を形成する際に、ｎ側電極１０の劈開面２１ａ側の突出部１０ａにより、端面コート膜２４および２５の構成材料（絶縁材料）のｎ側電極１０側への回り込みを遮ることができる。すなわち、ｎ側電極１０のｎ型ＧａＮ基板１側とは反対側の面上に絶縁材料が堆積されるのを抑制することができる。これにより、ｎ側電極１０のｎ型ＧａＮ基板１側とは反対側の面が絶縁膜で覆われた状態になるのを抑制することができ、その結果、発光効率の低下の抑制を図ることが可能となる。

また、本実施形態では、上記のように、ｎ側電極１０の素子分離溝１１側にも、ｎ型ＧａＮ基板１とは反対側に向かって突出する突出部１０ｂを設けることによって、劈開面２１ａ上に端面コート膜２４および２５を形成する前の段階において、ｎ側電極１０が突出部１０ａおよび１０ｂで囲まれた状態にすることができる。これにより、劈開面２１ａ上に端面コート膜２４および２５を形成する際に、端面コート膜２４および２５の構成材料（絶縁材料）のｎ側電極１０側への回り込みを確実に遮ることができるので、発光効率の低下をより抑制することが可能となる。

図４〜図１５は、本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図および平面図である。以下に、図１〜図１５を参照して、本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法（窒化物半導体レーザ素子２０の製造プロセス）について説明する。

本実施形態では、まず、図４に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板（ウェハ）１上に、種々の窒化物半導体層（２〜６）をエピタキシャル成長させる。

具体的には、欠陥集中領域２３が設けられたｎ型ＧａＮ基板１を準備し、それをＭＯＣＶＤ装置にセットする。そして、基板温度を約１１６０℃に保持するとともに、キャリアガスとしてのＨ₂ガスと、原料ガスとしてのＮＨ₃ガス、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）ガスおよびトリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）ガスとを供給し、約１．１μｍ／ｈの速度でエピタキシャル成長を行う。これにより、ｎ型ＧａＮ基板１上に、アンドープＡｌ_0.01Ｇａ_0.99Ｎからなるバッファ層２（厚み：約０．８μｍ）が形成される。

この後、ｎ型ドーパントであるＧｅを含むモノゲルマン（ＧｅＨ₄）ガスを原料ガスとして新たに加えて、約１．１μｍ／ｈの速度でエピタキシャル成長を行うことによって、バッファ層２上に、Ｇｅがドープされたｎ型Ａｌ_0.07Ｇａ_0.93Ｎからなるｎ型クラッド層３（厚み：約１．８μｍ）を形成する。そして、ＧｅＨ₄ガスの供給を止め 約１μｍ／ｈの速度でエピタキシャル成長を行うことにより、ｎ型クラッド層３上に、アンドープＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎからなるｎ側キャリアブロック層（厚み：約２０ｎｍ）を形成する。なお、図面の簡略化のため、ｎ側キャリアブロック層は図示していない。

次に、基板温度を約１１６０℃から約８５０℃に下げる。そして、キャリアガスとしてのＮ₂ガスと、原料ガスとしてのＮＨ₃ガス、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）ガスおよびトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）ガスとを供給することにより、ｎ側キャリアブロック層（図示せず）上に、アンドープＩｎ_0.02Ｇａ_0.98Ｎからなる４つの障壁層４ａ（図２参照）と、アンドープＩｎ_0.15Ｇａ_0.85Ｎからなる３つの井戸層４ｂ（図２参照）とを約０．２５μｍ／ｈの速度で１つずつ交互にエピタキシャル成長させる。これにより、４つの障壁層４ａ（厚み：約２０ｎｍ）と３つの井戸層４ｂ（厚み：約３．５ｎｍ）とを含むＭＱＷ構造の活性層４が形成される。

続いて、同様の条件でエピタキシャル成長を行うことによって、活性層４上に、アンドープＩｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎからなるｐ側光ガイド層（厚み：約０．１μｍ）を形成する。この後、原料ガスをＮＨ₃ガス、ＴＭＧａガスおよびＴＭＡｌガスに変更し、約１．２μｍ／ｈの速度でエピタキシャル成長を行うことにより、ｐ側光ガイド層上に、アンドープＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎからなるｐ側キャリアブロック層（厚み：約２０ｎｍ）を形成する。なお、図面の簡略化のため、ｐ側光ガイド層およびｐ側キャリアブロック層は図示していない。

次に、基板温度を約８５０℃から約１１６０℃に上げる。そして、ｐ型ドーパントであるＭｇを含むシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ₅）₂）ガスを原料ガスとして新たに加えて、約１．１μｍ／ｈの速度でエピタキシャル成長を行うことにより、ｐ側キャリアブロック層（図示せず）上に、Ｍｇがドープされたｐ型Ａｌ_0.07Ｇａ_0.93Ｎからなるｐ型クラッド層５（厚み：約０．４５μｍ）を形成する。さらに、基板温度を約１１６０℃から約８５０℃に下げるとともに、Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ₅）₂ガスの供給を止め、約０．２５μｍ／ｈの速度でエピタキシャル成長を行うことにより、ｐ型クラッド層５上に、アンドープＩｎ_0.07Ｇａ_0.93Ｎからなるｐ側コンタクト層６（厚み：約３ｎｍ）を形成する。

上記のようにして、ｎ型ＧａＮ基板１上に、種々の窒化物半導体層（２〜６）からなる半導体素子層２１を形成する。なお、この半導体素子層２１には、ｎ型ＧａＮ基板１の欠陥が伝播する。すなわち、欠陥集中領域２３が半導体素子層２１にも設けられた状態となる。

次に、図５に示すように、ｐ側コンタクト層６上のリッジ部２２に対応する領域にエッチングマスク（ＳｉＯ₂膜）３０を形成した後、Ｃｌ₂ガスによる反応性イオンエッチング法を用いて、ｐ側コンタクト層６の上面からｐ型クラッド層５の途中の深さ（ｐ型クラッド層５の上面から約０．４μｍの深さ）までをエッチング除去する。続いて、エッチングマスク３０を除去する。これにより、図６に示すように、半導体素子層２１に、Ｙ方向（第１方向）に延びるストライプ状のリッジ部（ｐ型クラッド層５の凸部とｐ側コンタクト層６とを含む部分）２２が形成される。なお、半導体素子層２１にリッジ部２２を形成する際には、そのリッジ部２２が欠陥集中領域２３から遠ざかるようにする。このため、互いに隣り合うリッジ部２２の間隔が大きい部分と小さい部分とが混在することになる。

この後、図７に示すように、プラズマＣＶＤ法を用いて、約０．２μｍの厚みを有するＳｉＯ₂膜を全面上に形成した後、そのＳｉＯ₂膜のリッジ部２２に対応する領域を除去することによって、リッジ部２２に対応する領域に開口を持ち、かつ、リッジ部２２の側面を覆う電流ブロック層（約０．２μｍの厚みを有するＳｉＯ₂膜）８をｐ型クラッド層５の平坦部上に形成する。

そして、電子ビーム蒸着法を用いて、リッジ部２２上に、約１ｎｍの厚みを有するＰｔ層と、約１０ｎｍの厚みを有するＰｄ層とをこの順番で積層する。これにより、Ｐｔ層とＰｄ層とを含む積層体からなるｐ側オーミック電極７が形成される。続いて、電子ビーム蒸着法を用いて、電流ブロック層８上に、約３０ｎｍの厚みを有するＴｉ層と、約１５０ｎｍの厚みを有するＰｄ層と、約３μｍの厚みを有するＡｕ層とをこの順番で積層する。これにより、Ｔｉ層とＰｄ層とＡｕ層とを含む積層体からなるｐ側パッド電極９が形成される。なお、このｐ側パッド電極９を形成する際には、ｐ側パッド電極９が電流ブロック層８の開口を介してｐ側オーミック電極７と接続された状態となるようにする。

さらに、ｎ型ＧａＮ基板１を所定の厚みになるまで裏面側から研磨した後、電子ビーム蒸着法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面上に、約６ｎｍの厚みを有するＡｌ層と、約１０ｎｍの厚みを有するＰｄ層と、約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ層とをこの順番で形成する。このようにして、図８および図９に示すように、Ａｌ層とＰｄ層とＡｕ層とを含む積層体からなるｎ側電極１０を形成し、素子部（窒化物半導体レーザ素子２０となる部分）がマトリクス状に配置された構造体３１を得る。

そして、構造体３１を劈開するための劈開溝（図示せず）をＸ方向（第２方向）に延びるように形成した後、その劈開溝に沿って構造体３１を劈開する。このようにして、図１０および図１１に示すように、素子部がＸ方向に一列に配列されたバー状の構造体３２を得る。なお、この構造体３２の劈開面２１ａは共振器面となる。

バー状の構造体３２を得た後、図１２に示すように、Ｙ方向（第１方向）に延びる素子分離溝（構造体３２を素子部毎に分離するための溝）１１をｎ側電極１０に形成する。なお、この素子分離溝１１を形成する際には、欠陥が集中している領域に素子分離溝１１が配置されるようにする。

ここで、本実施形態では、ｎ側電極１０の素子分離溝１１を形成する部分にレーザ光を照射することでｎ側電極１０の素子分離溝１１を形成する部分を除去することによって、ｎ側電極１０に素子分離溝１１を形成する。このような加工を行った場合には、図１３に示すように、ｎ側電極１０の素子分離溝１１側がｎ型ＧａＮ基板１とは反対側に向かって突出される。すなわち、ｎ側電極１０の素子分離溝１１側に、約０．５μｍ〜約２．３μｍの突出高さを有する突出部１０ｂが設けられる。

また、本実施形態では、図１２に示すように、ｎ側電極１０の劈開面２１ａ側に位置する部分にレーザ光を照射することにより、ｎ側電極１０の劈開面２１ａ側に位置する部分を除去する。このような加工を行った場合には、図１４に示すように、ｎ側電極１０に素子分離溝１１（図１３参照）を形成したときと同じように、ｎ側電極１０の劈開面２１ａ側がｎ型ＧａＮ基板１とは反対側に向かって突出される。すなわち、ｎ側電極１０の劈開面２１ａ側に、約０．５μｍ〜約２．３μｍの突出高さを有する突出部１０ａが設けられる。

そして、本実施形態では、上記のようなレーザ加工をｎ側電極１０に対して施すことにより、図１２に示したように、突出部１０ａおよび１０ｂによってｎ側電極１０が囲まれた状態にする。なお、ｎ側電極１０に対するレーザ加工の条件としては、パワー：約０．０７Ｗ、周波数：約５ｋＨｚ、加工速度：約４０ｍｍ／ｓ、デフォーカス：約５８μｍ、ピッチ：約２０μｍである。

次に、図１５に示すように、劈開面２１ａが露出するように、バー状の構造体３２をＳｉバー３３などで挟み込む。そして、この状態で、スパッタ法などを用いて、光出射側の劈開面２１ａ上に端面コート膜２４（図１参照）を形成し、光反射側の劈開面２１ａ上に端面コート膜２５（図１参照）を形成する。なお、光出射側の端面コート膜２４を形成する際には、ＡｌＮ層２４ａ（厚み：約１０ｎｍ）と、Ａｌ₂Ｏ₃層２４ｂ（厚み：約１１５ｎｍ）と、ＺｒＯ₂層２４ｃ（厚み：約４５ｎｍ）と、Ａｌ₂Ｏ₃層２４ｄ（厚み：約５７．５ｎｍ）と、ＺｒＯ₂層２４ｅ（厚み：約４５ｎｍ）とを劈開面２１ａ側からこの順番で堆積する。また、光反射側の端面コート膜２５を形成する際には、ＡｌＮ層２５ａ（厚み：約１０ｎｍ）と、Ａｌ₂Ｏ₃層２５ｂ（厚み：約６４．５ｎｍ）と、ＴｉＯ₂層２５ｃ（厚み：約４５ｎｍ）と、所定の積層体（５層のＳｉＯ₂層（厚み：約６９ｎｍ）と５層のＴｉＯ₂層（厚み：約４５ｎｍ）とが１つずつ交互に積層されたもの）２５ｄとを劈開面２１ａ側からこの順番で堆積する。

このとき、本実施形態では、ｎ側電極１０が突出部１０ａおよび１０ｂで囲まれた状態（図１２に示した状態）となっているので、その突出部１０ａおよび１０ｂにより、絶縁材料（端面コート膜２４および２５の構成材料）のｎ側電極１０側への回り込みを遮ることができる。すなわち、ｎ側電極１０のｎ型ＧａＮ基板１側とは反対側の面上に絶縁材料が堆積されるのを抑制することができる。これにより、ｎ側電極１０のｎ型ＧａＮ基板１側とは反対側の面が絶縁膜で覆われた状態になるのを抑制することができ、その結果、発光効率の低下の抑制を図ることが可能となる。

最後に、図中の１点鎖線に沿って延びるスクライブライン（図示せず）を形成した後、そのスクライブラインに沿ってバー状の構造体３２を分割することによって、構造体３２が素子部毎に分離された状態にする。このようにして、図１および図２に示した窒化物半導体レーザ素子２０が製造される。

なお、本実施形態では、素子分離溝１１を形成する際に、図１６および図１７に示すように、Ｘ方向に互いに隣り合うリッジ部２２に対応する領域間の中心付近に素子分離溝１１が１つずつ配置されるようにしてもよい。すなわち、図１８に示すように、ｎ側電極１０のＸ方向の両端に突出部１０ｂが設けられるようにしてもよい。

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。

本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子を共振器方向に沿って切断した場合の断面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子を共振器方向と直交する方向に沿って切断した場合の断面図である。 図１および図２に示した一実施形態による窒化物半導体発光素子の活性層の拡大断面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための平面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための平面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための平面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための平面図（裏面側から見た図）である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための平面図（裏面側から見た図）である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための図（端面コート膜を形成する際の図）である。 一実施形態の変形例による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための平面図（裏面側から見た図）である。 一実施形態の変形例による窒化物半導体発光素子の製造方法を説明するための断面図である。 一実施形態の変形例による窒化物半導体発光素子の製造方法を用いて製造された窒化物半導体発光素子の断面図である。

符号の説明

１ ｎ型ＧａＮ基板（基板）
７ ｐ側オーミック電極（第１電極）
９ ｐ側パッド電極（第１電極）
１０ ｎ側電極（第２電極）
１０ａ、１０ｂ 突出部
２１ 半導体素子層
２１ａ 劈開面
２２ リッジ部
２４、２５ 端面コート膜

Claims (6)

1. 基板上に、第１方向に延びるリッジ部を有する半導体素子層を形成する工程と、
   前記半導体素子層上に第１電極を形成するとともに、前記基板の前記半導体素子層が形成された面とは反対側の裏面上に第２電極を形成する工程と、
   前記第１方向と直交する第２方向に沿って劈開し、劈開面上に端面コート膜を形成する工程と、
   前記第１方向に沿って素子分離する工程とを備え、
   前記劈開面上に前記端面コート膜を形成する工程に先立って、前記第１方向に延びる素子分離溝を前記第２電極に形成する工程をさらに備え、
   前記第１方向に延びる前記素子分離溝を前記第２電極に形成する工程は、前記第２電極の前記素子分離溝側が前記基板とは反対側に向かって突出された状態になるように、前記第２電極の前記素子分離溝を形成する部分にレーザ光を照射することで前記第２電極の前記素子分離溝を形成する部分を除去する工程を含み、
   前記第１方向に沿って素子分離する工程は、前記第１方向に延びる前記素子分離溝に沿って素子を分割する工程をさらに備えることを特徴とする窒化物半導体発光素子の製造方法。
2. 前記劈開面上に前記端面コート膜を形成する工程に先立って、前記第２電極の前記劈開面側に位置する部分にレーザ光を照射することで前記第２電極の前記劈開面側に位置する部分を加工することにより、前記第２電極の前記劈開面側が前記基板とは反対側に向かって突出された状態にする工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
3. 前記第２電極にレーザ光を照射することで得られる突出部によって前記第２電極が囲まれた状態にすることを特徴とする請求項２に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
4. 基板上に形成され、第１方向に延びるリッジ部を有し、かつ、前記第１方向と直交する第２方向に平行な劈開面が設けられた半導体素子層と、
   前記半導体素子層上に形成された第１電極と、
   前記基板の前記半導体素子層が形成された面とは反対側の裏面上に形成された第２電極と、
   前記劈開面上に形成された端面コート膜とを備え、
   前記第１方向に延びる素子分離溝が前記第２電極に形成されており、
   前記第２電極の前記素子分離溝側が前記基板とは反対側に向かって突出された状態になっていることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
5. 前記第２電極の前記劈開面側が前記基板とは反対側に向かって突出された状態になっていることを特徴とする請求項４に記載の窒化物半導体発光素子。
6. 前記第２電極に設けられた突出部によって前記第２電極が囲まれた状態になっていることを特徴とする請求項５に記載の窒化物半導体発光素子。
   

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