JP5689297B2 - 半導体レーザ素子およびその製造方法 - Google Patents
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Description
この発明は、半導体レーザ素子およびその製造方法に関する。
半導体レーザ素子は、発光層と、発光層を挟んで配置されたｐ型ガイド層およびｎ型ガイド層と、これらを挟んで配置されたｐ型クラッド層およびｎ型クラッド層を含む半導体積層構造を有している。この半導体積層構造は、たとえば、直線状に延びたリッジを有しており、このリッジに沿って導波路が形成されている。半導体積層構造は、リッジの両端において、当該リッジに直交する一対の端面を有している。この一対の端面は、劈開によって形成された鏡面であり、導波路を伝搬する光を反射するレーザ共振面を形成している。
半導体レーザ素子は、複数の個別素子領域を行列状に配列した元基板から切り出して作製される。元基板には、複数本のリッジがストライプ状に形成されている。元基板の切断に際しては、特許文献１に記載されているように、まず、半導体レーザ素子の表面（リッジ側の表面）に相当する表面に、レーザ加工によって分割ガイド溝が形成される。その後に、元基板の裏面側からブレードをあてがって外力を加えることにより、元基板が分割される。ストライプ状に形成された複数本のリッジに交差する方向に沿って元基板を分割（劈開）することによって、レーザ共振面が形成される。リッジ（導波路）付近のレーザ共振面に損傷を与えないようにするために、分割ガイド溝は、リッジの近傍部分で不連続になるミシン目状の不連続パターンに形成される。
不連続パターンの分割ガイド溝は、劈開性の良好な結晶面に沿う分割には有効であるが、劈開性が必ずしも十分でない結晶面に沿う基板分割を行う場合には、必ずしも良好な劈開面が得られない。したがって、特許文献１の先行技術の適用を前提とすると、レーザ共振面の選択自由度が狭くなる。そのため、必要な仕様に応じて半導体の結晶成長面やリッジ方向を選択しようとしても、良好な劈開面でレーザ共振面を形成することができないから、結局、所要の仕様の半導体レーザ素子を実現することが困難になる。
そこで、この発明の目的は、レーザ共振面の選択自由度を大きくすることができ、それによって設計自由度を増大でき、また、特性向上に寄与できる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。
請求項１記載の発明は、複数の半導体レーザ素子領域が行列状に配列され、一方向に整列した複数の半導体レーザ素子領域をそれぞれ通るようにストライプ状に形成された複数のリッジと、前記リッジの長手方向と直交する幅方向へ前記リッジから離れた位置において、前記複数の半導体レーザ素子領域の境界線に沿って設定された切断ラインを跨ぐように形成され、前記リッジと等しいかそれ以上の高さを有する受け部を有する元基板を準備する工程と、前記リッジが形成された表面とは反対側の裏面から、前記切断ラインに沿うスクライブ加工を前記元基板に施すスクライブ工程と、前記受け部に当接するように、前記元基板の表面から前記切断ラインに沿って前記元基板にブレードをあてがい、前記切断ラインに沿って前記元基板を分割する分割工程とを含む、半導体レーザ素子の製造方法である。
請求項２記載の発明は、前記スクライブ加工が、前記切断ラインに沿って連続するように前記元基板にスクライブ加工を施す工程を含む、請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法である。
請求項３記載の発明は、前記切断ラインが、前記リッジに直交する方向に沿って設定された端面切断ラインを含み、前記端面切断ラインに沿って前記分割工程を行うことによって、前記リッジに直交する劈開面からなるレーザ共振面が形成される、請求項１または２に記載の半導体レーザ素子の製造方法である。
請求項４記載の発明は、前記切断ラインが、前記リッジの長手方向に沿って設定された側面切断ラインを含み、前記側面切断ラインに沿って前記分割工程を行うことによって、前記リッジに平行な側面が形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の製造方法である。
請求項５記載の発明は、前記元基板の表面から、前記複数の半導体レーザ素子の境界に沿って前記リッジの長手方向に平行に設定された側面切断ラインに沿う側面スクライブ加工を前記元基板に施す工程と、前記元基板の裏面から、前記側面切断ラインに沿って前記元基板にブレードをあてがい、前記側面切断ラインに沿って前記元基板を分割する工程とをさらに含む、請求項３に記載の半導体レーザ素子の製造方法である。
請求項６記載の発明は、前記側面スクライブ工程が、前記側面切断ラインに沿って連続するように前記元基板にスクライブ加工を施す工程を含む、請求項５に記載の半導体レーザ素子の製造方法である。
請求項７記載の発明は、前記受け部は、前記元基板の表面において、前記端面切断ラインと前記側面切断ラインとの交差点を共有する４つの前記半導体レーザ素子領域に属するように形成されている、請求項３に係る請求項４〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の製造方法である。
請求項８記載の発明は、前記受け部の前記幅方向の長さは、前記リッジの幅よりも大きい、請求項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である。
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る半導体レーザ素子の構成を説明するための斜視図であり、図２は、図１のII−II線に沿う縦断面図であり、図３は、図１のIII−III線に沿う横断面図である。
この半導体レーザ素子７０は、基板１と、基板１上に結晶成長によって形成されたIII族窒化物半導体積層構造２と、基板１の裏面（III族窒化物半導体積層構造２と反対側の表面）に接触するように形成された裏面電極としてのｎ側電極３と、III族窒化物半導体積層構造２の表面に接触するように形成された表面電極としてのｐ側電極４とを備えたファブリペロー型のものである。ｐ側電極４は、ｐ側オーミック電極４Ａと、ｐ側パッド電極４Ｂとを含む。この実施形態では、基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２によって、半導体レーザダイオード構造を構成する半導体積層構造が形成されている。
図１は、この発明の一実施形態に係る半導体レーザ素子の構成を説明するための斜視図であり、図２は、図１のII−II線に沿う縦断面図であり、図３は、図１のIII−III線に沿う横断面図である。
この半導体レーザ素子７０は、基板１と、基板１上に結晶成長によって形成されたIII族窒化物半導体積層構造２と、基板１の裏面（III族窒化物半導体積層構造２と反対側の表面）に接触するように形成された裏面電極としてのｎ側電極３と、III族窒化物半導体積層構造２の表面に接触するように形成された表面電極としてのｐ側電極４とを備えたファブリペロー型のものである。ｐ側電極４は、ｐ側オーミック電極４Ａと、ｐ側パッド電極４Ｂとを含む。この実施形態では、基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２によって、半導体レーザダイオード構造を構成する半導体積層構造が形成されている。
基板１は、この実施形態では、ＧａＮ単結晶基板で構成されている。この基板１は、この実施形態では、非極性面の一つであるｍ面を主面としたものであり、この主面上における結晶成長によって、III族窒化物半導体積層構造２が形成されている。したがって、III族窒化物半導体積層構造２は、ｍ面を結晶成長面（主面）とするIII族窒化物半導体からなる。
III族窒化物半導体積層構造２を形成する各層は、基板１に対してコヒーレントに成長されている。コヒーレントな成長とは、下地層からの格子の連続性を保った状態での結晶成長をいう。下地層との格子不整合は、結晶成長される層の格子の歪みによって吸収され、下地層との界面での格子の連続性が保たれる。
ＧａＮのａ軸格子定数は、３．１８９Åであり、ｃ軸格子定数は、５．１８５Åである。一方、無歪み（strain-free）の状態でのＡｌＮのａ軸格子定数は３．１１２Åであり、ｃ軸格子定数は、４．９８２Åである。したがって、ＡｌＧａＮのａ軸格子定数およびｃ軸格子定数は、Ａｌ組成が大きいほど小さい。また、Ａｌ組成の増加に対する増加率は、ｃ軸格子定数の方がａ軸格子定数よりも大きい。よって、ＧａＮ基板上にＡｌＧａＮ結晶をコヒーレントに成長させると、ＡｌＧａＮ結晶にはｃ軸方向およびａ軸方向に引っ張り歪み（内部応力）が生じ、その大きさは、ｃ軸方向の方が大きい。
ＧａＮのａ軸格子定数は、３．１８９Åであり、ｃ軸格子定数は、５．１８５Åである。一方、無歪み（strain-free）の状態でのＡｌＮのａ軸格子定数は３．１１２Åであり、ｃ軸格子定数は、４．９８２Åである。したがって、ＡｌＧａＮのａ軸格子定数およびｃ軸格子定数は、Ａｌ組成が大きいほど小さい。また、Ａｌ組成の増加に対する増加率は、ｃ軸格子定数の方がａ軸格子定数よりも大きい。よって、ＧａＮ基板上にＡｌＧａＮ結晶をコヒーレントに成長させると、ＡｌＧａＮ結晶にはｃ軸方向およびａ軸方向に引っ張り歪み（内部応力）が生じ、その大きさは、ｃ軸方向の方が大きい。
III族窒化物半導体積層構造２は、発光層１０と、ｎ型半導体層１１と、ｐ型半導体層１２とを備えている。ｎ型半導体層１１は発光層１０に対して基板１側に配置されており、ｐ型半導体層１２は発光層１０に対してｐ側オーミック電極４Ａ側に配置されている。こうして、発光層１０が、ｎ型半導体層１１およびｐ型半導体層１２によって挟持されていて、ダブルヘテロ接合が形成されている。発光層１０には、ｎ型半導体層１１から電子が注入され、ｐ型半導体層１２から正孔が注入される。これらが発光層１０で再結合することにより、光が発生するようになっている。
ｎ型半導体層１１は、基板１側から順に、ｎ型ＧａＮコンタクト層１３（たとえば２μｍ厚）、ｎ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１４（１．５μｍ厚以下。たとえば１．０μｍ厚）およびｎ型ＩｎＧａＮガイド層１５（たとえば０．１μｍ厚）を積層して構成されている。一方、ｐ型半導体層１２は、発光層１０の上に、順に、ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層１６（たとえば２０ｎｍ厚）、ｐ型ＩｎＧａＮガイド層１７（たとえば０．１μｍ厚）、ｐ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１８（１．５μｍ厚以下。たとえば０．４μｍ厚）およびｐ型ＧａＮコンタクト層１９（たとえば０．３μｍ厚）を積層して構成されている。
ｎ型ＧａＮコンタクト層１３およびｐ型ＧａＮコンタクト層１９は、低抵抗層である。ｐ型ＧａＮコンタクト層１９は、ｐ側オーミック電極４Ａにオーミック接触している。ｎ型ＧａＮコンタクト層１３は、ＧａＮにたとえばｎ型ドーパントとしてのＳｉを高濃度にドープ（ドーピング濃度は、たとえば、３×１０１８cm−３）することによってｎ型半導体とされている。また、ｐ型ＧａＮコンタクト層１９は、ｐ型ドーパントとしてのＭｇを高濃度にドープ（ドーピング濃度は、たとえば、３×１０１９cm−３）することによってｐ型半導体層とされている。
ｎ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１４およびｐ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１８は、発光層１０からの光をそれらの間に閉じ込める光閉じ込め効果を生じるものである。ｎ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１４は、ＡｌＩｎＧａＮにたとえばｎ型ドーパントとしてのＳｉをドープ（ドーピング濃度は、たとえば、１×１０１８cm−３）することによってｎ型半導体とされている。また、ｐ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１８は、ｐ型ドーパントとしてのＭｇをドープ（ドーピング濃度は、たとえば、１×１０１９cm−３）することによってｐ型半導体層とされている。ｎ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１４は、ｎ型ＩｎＧａＮガイド層１５よりもバンドギャップが広く、ｐ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１８は、ｐ型ＩｎＧａＮガイド層１７よりもバンドギャップが広い。これにより、良好な閉じ込めを行うことができ、低閾値および高効率の半導体レーザダイオードを実現できる。
ｎ型ＩｎＧａＮガイド層１５およびｐ型ＩｎＧａＮガイド層１７は、発光層１０にキャリア（電子および正孔）を閉じ込めるためのキャリア閉じ込め効果を生じる半導体層であり、かつ、クラッド層１４，１８とともに、発光層１０への光閉じ込め構造を形成している。これにより、発光層１０における電子および正孔の再結合の効率が高められるようになっている。ｎ型ＩｎＧａＮガイド層１５は、ＩｎＧａＮにたとえばｎ型ドーパントとしてのＳｉをドープ（ドーピング濃度は、たとえば、１×１０１８cm−３）することによりｎ型半導体とされており、ｐ型ＩｎＧａＮガイド層１７は、ＩｎＧａＮにたとえばｐ型ドーパントとしてのＭｇをドープする（ドーピング濃度は、たとえば、５×１０１８cm−３）ことによってｐ型半導体とされている。
ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層１６は、ＡｌＧａＮにｐ型ドーパントとしてのたとえばＭｇをドープ（ドーピング濃度は、たとえば、５×１０１８cm−３）して形成されたｐ型半導体であり、発光層１０からの電子の流出を防いで、電子および正孔の再結合効率を高めている。
発光層１０は、たとえばＩｎＧａＮを含むＭＱＷ(多重量子井戸：multiple-quantum well)構造を有しており、電子と正孔とが再結合することにより光が発生し、その発生した光を増幅させるための層である。
発光層１０は、たとえばＩｎＧａＮを含むＭＱＷ(多重量子井戸：multiple-quantum well)構造を有しており、電子と正孔とが再結合することにより光が発生し、その発生した光を増幅させるための層である。
発光層１０は、たとえば、ＩｎＧａＮ層からなる量子井戸層（たとえば３ｎｍ厚）とＡｌＧａＮ層からなる障壁層（バリア層：たとえば９ｎｍ厚）とを交互に複数周期繰り返し積層して構成された多重量子井戸（ＭＱＷ：Multiple-Quantum Well）構造を有していてもよい。この場合に、ＩｎＧａＮからなる量子井戸層は、Ｉｎの組成比を５％以上とすることにより、バンドギャップが比較的小さくなり、ＡｌＧａＮからなる障壁層は、バンドギャップが比較的大きくなる。たとえば、量子井戸層と障壁層とは交互に２〜７周期繰り返し積層されており、これにより、多重量子井戸構造の発光層が構成されている。発光波長は、量子井戸層のバンドギャップに対応しており、バンドギャップの調整は、インジウム（Ｉｎ）の組成比を調整することによって行うことができる。インジウムの組成比を大きくするほど、バンドギャップが小さくなり、発光波長が大きくなる。この実施形態では、発光波長は、量子井戸層（ＩｎＧａＮ層）におけるＩｎの組成を調整することによって、たとえば、４５０ｎｍ〜５５０ｎｍ（青色〜緑色）とされている。前記多重量子井戸構造は、Ｉｎを含む量子井戸層の数が３以下とされることが好ましい。
図１等に示すように、ｐ型半導体層１２は、その一部が除去されることによって、直線状のリッジ２０を形成している。より具体的には、ｐ型コンタクト層１９、ｐ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１８およびｐ型ＩｎＧａＮガイド層１７の一部がエッチング除去され、横断面視ほぼ台形形状（メサ形）のリッジ２０が形成されている。このリッジ２０は、ｃ軸方向に沿って形成されている。
さらに、III族窒化物半導体構造２の表面（リッジ２０が形成された側の主面）においてリッジ２０の両側には、リッジ２０の長手方向に直交する方向に離れた位置に、４つの受け部３０が形成されている。より具体的には、リッジ２０の一端の両側方に一対の受け部３０が配置されており、リッジ２０の他端の両側方に別の一対の受け部３０が配置されている。各受け部３０は、ｐ型半導体層１２からなる土台部３１と、この土台部３１上に形成された薄膜部３２とを含む。土台部３１は、リッジ２０と同様に、ｐ型半導体層１２の一部を除去することによって形成されている。すなわち、ｐ型コンタクト層１９、ｐ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１８およびｐ型ＩｎＧａＮガイド層１７の一部がエッチング除去され、横断面視ほぼ台形形状（メサ形）の土台部３１が形成されている。薄膜部３２は、土台部３１の表面に形成された絶縁膜３３，３４（後述の絶縁層６）を含む。
各受け部３０は、この実施形態では、平面視矩形状に形成されている。各受け部３０は、リッジ２０の長手方向（共振器長方向。この実施形態ではｃ軸方向）に直交する幅方向（共振器幅方向。この実施形態ではａ軸方向）に関する長さが、リッジ２０の幅よりも大きく形成されている。たとえば、リッジ２０の幅は、２．５μｍ程度であり、これに対して、受け部３０の前記幅方向の長さは数十μｍ〜数百μｍであってもよい。また、各受け部３０は、リッジ２０に平行な方向の長さがリッジ２０の長さ（共振器長）に比較して十分に短く形成されている。たとえば、リッジ２０の長さは６００μｍ程度であり、これに対して受け部３０の共振器長方向の長さは数十μｍ程度であってもよい。さらに、各受け部３０は、リッジ２０から前記幅方向に沿って予め定める距離を開けて配置されている。リッジ２０の幅方向中心と、受け部３０のリッジ２０側の端縁との間の距離は、数μｍ〜数十μｍ程度であってもよい。
III族窒化物半導体積層構造２は、リッジ２０の長手方向両端における劈開により形成された鏡面からなる一対の端面２１，２２（劈開面）を有している。この一対の端面２１，２２は、互いに平行であり、この実施形態では、いずれもｃ軸に垂直（すなわち、ｃ面）である。こうして、ｎ型ＩｎＧａＮガイド層１５、発光層１０およびｐ型ＩｎＧａＮガイド層１７によって、端面２１，２２をレーザ共振面とするファブリペロー共振器が形成されている。すなわち、発光層１０で発生した光は、レーザ共振面２１，２２の間を往復しながら、誘導放出によって増幅される。そして、増幅された光の一部が、レーザ共振面２１，２２からレーザ光として素子外に取り出される。
レーザ共振面２１，２２において、裏面側の下縁領域には、レーザ共振面２１，２２を劈開によって形成する際のスクライブ加工に起因する端面加工痕８が幅方向全域にわたって形成されている。下縁領域とは、基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２を含む半導体積層構造の裏面に連なる領域である。また、幅方向とは、III族窒化物半導体積層構造２の結晶成長面に平行であって、リッジ２０の長手方向に直交する方向（共振器幅方向）である。
また、基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２を含む半導体積層構造は、リッジ２０に平行な一対の側面２５を有している。これらの一対の側面２５には、元基板としてのウエハから半導体積層構造を劈開して分割するときのスクライブ加工に起因する側面加工痕２８が長手方向全域に亘って形成されている。長手方向とは、リッジ２０の長手方向に平行な方向（共振器長方向）である。スクライブ加工を裏面側から行った場合には、図１に示すように、側面２５の下縁領域に側面加工痕２８が形成されている。また、スクライブ加工を表面側から行った場合には、図１０Ｂに示すように、側面２５の上縁領域に側面加工痕３８が形成されている。上縁領域とは、半導体積層構造の表面（リッジ２０側の面）に連なる領域である。
ｎ側電極３は、たとえばＡｌからなり、基板１にオーミック接続されている。また、ｐ側オーミック電極４Ａは、たとえばＰｔからなり、ｐ型コンタクト層１９にオーミック接続されている。ｐ側オーミック電極４Ａがリッジ２０の頂面（帯状の接触領域）のｐ型ＧａＮコンタクト層１９だけに接触するように、ｐ型ＩｎＧａＮガイド層１７およびｐ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層１８の露出面を覆う絶縁層６が設けられている。これにより、リッジ２０に電流を集中させることができるので、効率的なレーザ発振が可能になる。また、リッジ２０の表面は、ｐ側オーミック電極４Ａとの接触部を除く領域が絶縁層６で覆われて保護されているので、横方向の光閉じ込めを緩やかにして制御を容易にすることができるとともに、側面からのリーク電流を防ぐことができる。絶縁層６は、屈折率が１よりも大きな絶縁材料、たとえば、ＳｉＯ２やＺｒＯ２で構成することができる。ｐ側パッド電極４Ｂは、たとえば、Ｔｉ／Ａｕで形成されている。
絶縁層６は、受け部３０の表面および側面を覆っており、その一部は、薄膜部３２を構成する絶縁膜３４となっている。一方、ｐ側オーミック電極４Ａは、受け部３０を露出させるパターンで形成されている。より具体的には、受け部３０とｐ側オーミック電極４Ａの周縁との間には、予め定める間隔が開けられている。この間隔は、たとえば、１０μｍ程度であってもよい。
リッジ２０の頂面にはｐ側オーミック電極４Ａが接しており、一方、受け部３０はリッジ２０とほぼ同じ高さの土台部３１上に、絶縁膜３３，３４を積層した薄膜部３２を配置した構造となっている。薄膜部３２の厚さは、ｐ側オーミック電極４Ａの厚さと同等か、またはそれよりも厚い。そのため、受け部３０の表面の高さ（III族窒化物半導体積層構造２の表面からの距離）は、リッジ２０上のｐ側オーミック電極４Ａの表面と同等か、またはそれよりも高い。これにより、後述する分割工程（ブレーク工程）において、リッジ２０が劈開用のブレードから大きな外部応力を受けないので、リッジ２０を保護できる。
レーザ共振面２１，２２は、それぞれ絶縁膜２３，２４（図１では図示を省略した。）によって被覆されている。レーザ共振面２１は、＋ｃ軸側端面であり、レーザ共振面２２は−ｃ軸側端面である。すなわち、レーザ共振面２１の結晶面は＋ｃ面であり、レーザ共振面２２の結晶面は−ｃ面である。＋ｃ面であるレーザ共振面２１を被覆するように形成された絶縁膜２３は、たとえばＺｒＯ２の単膜からなる。これに対し、−ｃ面であるレーザ共振面２２に形成された絶縁膜２４は、たとえばＳｉＯ２膜とＺｒＯ２膜とを交互に複数回繰り返し積層した多重反射膜で構成されている。絶縁膜２３を構成するＺｒＯ２の単膜は、その厚さがλ／２ｎ１（ただし、λは発光層１０の発光波長。ｎ１はＺｒＯ２の屈折率）とされている。一方、絶縁膜２４を構成する多重反射膜は、たとえば、膜厚λ／４ｎ２（ただしｎ２はＳｉＯ２の屈折率）のＳｉＯ２膜と、膜厚λ／４ｎ１のＺｒＯ２膜とを交互に積層した構造となっている。
このような構造により、＋ｃ軸側レーザ共振面２１における反射率は小さく、−ｃ軸側レーザ共振面２２における反射率が大きくなっている。より具体的には、たとえば、＋ｃ軸側レーザ共振面２１の反射率は２０％程度とされ、−ｃ軸側レーザ共振面２２における反射率は９９．５％程度（ほぼ１００％）となる。したがって、＋ｃ軸側レーザ共振面２１から、より大きなレーザ出力が出射されることになる。すなわち、この半導体レーザ素子７０では、＋ｃ軸側レーザ共振面２１が、レーザ出射端面とされている。
このような構成によって、ｎ側電極３およびｐ側電極４を電源に接続し、ｎ型半導体層１１およびｐ型半導体層１２から電子および正孔を発光層１０に注入することによって、この発光層１０内で電子および正孔の再結合を生じさせ、波長４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの光を発生させることができる。この光は、レーザ共振面２１，２２の間をガイド層１５，１６に沿って往復しながら、誘導放出によって増幅される。そして、レーザ出射端面であるレーザ共振面２１から、より多くのレーザ出力が外部に取り出されることになる。
次に、この半導体レーザ素子７０の製造方法について説明する。
半導体レーザ素子７０を製造するには、まず、図４に図解的に示すように、ＧａＮ単結晶基板からなるIII族窒化物半導体基板１を構成する元基板であるウエハ５の上に、半導体レーザ素子７０をそれぞれ構成する複数の個別素子８０（半導体レーザ素子領域）が行列状に配列されて形成される。
半導体レーザ素子７０を製造するには、まず、図４に図解的に示すように、ＧａＮ単結晶基板からなるIII族窒化物半導体基板１を構成する元基板であるウエハ５の上に、半導体レーザ素子７０をそれぞれ構成する複数の個別素子８０（半導体レーザ素子領域）が行列状に配列されて形成される。
より具体的には、ウエハ５（ＧａＮ単結晶基板の状態）の上に、ｎ型半導体層１１、発光層１０およびｐ型半導体層１２がエピタキシャル成長させられることによって、III族窒化物半導体積層構造２が形成される。
III族窒化物半導体積層構造２が形成された後には、たとえばドライエッチングによりリッジ２０および土台部３１（受け部３０の一部）が形成される。このドライエッチングに先立って、リッジ２０および土台部３１の形成領域には、ドライエッチングのためのハードマスクとして絶縁膜３３（たとえば、酸化シリコン膜）が選択的に形成される。この絶縁膜３３は、ドライエッチングの後に選択的に除去される。具体的には、土台部３１上には絶縁膜３３が残され、リッジ２０の頂面上の絶縁膜３３は除去される。こうして、土台部３１上に薄膜部３２を構成する一層目の絶縁膜３３が形成される一方で、リッジ２０の頂面は露出させられる。
III族窒化物半導体積層構造２が形成された後には、たとえばドライエッチングによりリッジ２０および土台部３１（受け部３０の一部）が形成される。このドライエッチングに先立って、リッジ２０および土台部３１の形成領域には、ドライエッチングのためのハードマスクとして絶縁膜３３（たとえば、酸化シリコン膜）が選択的に形成される。この絶縁膜３３は、ドライエッチングの後に選択的に除去される。具体的には、土台部３１上には絶縁膜３３が残され、リッジ２０の頂面上の絶縁膜３３は除去される。こうして、土台部３１上に薄膜部３２を構成する一層目の絶縁膜３３が形成される一方で、リッジ２０の頂面は露出させられる。
次いで、たとえば酸化シリコンからなる絶縁層６が全面に形成された後、リッジ２０の頂面上の絶縁層６がエッチングによって除去される。これにより、土台部３１には、絶縁膜３３上に、２層目の絶縁膜３４（絶縁層６）が形成される。
この後、ｐ側オーミック電極４Ａ、ｐ側パッド電極４Ｂ、およびｎ側電極３が形成される。ｐ側オーミック電極４Ａおよびｐ側パッド電極４Ｂは、パターニングにより、受け部３０およびその周辺の領域を除いて形成される。これにより、ｐ側オーミック電極４Ａおよびｐ側パッド電極４Ｂは、受け部３０を全く覆わず、ｐ側電極４の周縁は、受け部３０から間隔を開けて位置することになる。ｐ側電極４の形成は、たとえば、抵抗加熱または電子線ビームによる金属蒸着装置によって行うことができる。
この後、ｐ側オーミック電極４Ａ、ｐ側パッド電極４Ｂ、およびｎ側電極３が形成される。ｐ側オーミック電極４Ａおよびｐ側パッド電極４Ｂは、パターニングにより、受け部３０およびその周辺の領域を除いて形成される。これにより、ｐ側オーミック電極４Ａおよびｐ側パッド電極４Ｂは、受け部３０を全く覆わず、ｐ側電極４の周縁は、受け部３０から間隔を開けて位置することになる。ｐ側電極４の形成は、たとえば、抵抗加熱または電子線ビームによる金属蒸着装置によって行うことができる。
こうして、複数の個別素子８０が形成された状態のウエハ５が得られる。必要に応じて、ｎ側電極３の形成に先だって、ウエハ５を薄型化するために、その裏面側からの研削・研磨処理（たとえば、化学的機械的研磨）が行われる。
各個別素子８０は、ウエハ５上に仮想される碁盤目状の切断ライン７（仮想的な線）によって区画される各矩形領域に形成されている。切断ライン７は、ａ軸に沿う（ｃ面に沿う）端面切断ライン７ａと、ｃ軸に沿う（ａ面に沿う）側面切断ライン７ｂと、を有することになる。
各個別素子８０は、ウエハ５上に仮想される碁盤目状の切断ライン７（仮想的な線）によって区画される各矩形領域に形成されている。切断ライン７は、ａ軸に沿う（ｃ面に沿う）端面切断ライン７ａと、ｃ軸に沿う（ａ面に沿う）側面切断ライン７ｂと、を有することになる。
このような切断ライン７に沿って、ウエハ５が各個別素子８０へと分割される。すなわち、ウエハ５を切断ライン７に沿って劈開して、個別素子８０が切り出される。
次に、ウエハ５を個別素子８０に分割する方法について、具体的に説明する。
図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、ウエハ５を個別素子８０に分割する手順の概略を説明するための図解的な斜視図である。ウエハ５は、まず、共振器長方向（ｃ軸方向）に直交する（すなわち、ｃ面に平行な）端面切断ライン７ａに沿って劈開される。これを以下「一次劈開」ということにする。この一次劈開により、図５Ｂに示すバー状体９０が複数本得られる。各バー状体９０の両側面９１は、レーザ共振面２１，２２となる結晶面である。このバー状体９０の側面９１に、前述の絶縁膜２３，２４（反射率調整用の端面コート膜。図２参照）が形成される。
次に、ウエハ５を個別素子８０に分割する方法について、具体的に説明する。
図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、ウエハ５を個別素子８０に分割する手順の概略を説明するための図解的な斜視図である。ウエハ５は、まず、共振器長方向（ｃ軸方向）に直交する（すなわち、ｃ面に平行な）端面切断ライン７ａに沿って劈開される。これを以下「一次劈開」ということにする。この一次劈開により、図５Ｂに示すバー状体９０が複数本得られる。各バー状体９０の両側面９１は、レーザ共振面２１，２２となる結晶面である。このバー状体９０の側面９１に、前述の絶縁膜２３，２４（反射率調整用の端面コート膜。図２参照）が形成される。
次に、各バー状体９０は、共振器長方向（ｃ軸方向）に平行な側面切断ライン７ｂに沿って切断される。これを以下「二次劈開」ということにする。この二次劈開により、図５Ｃに示すように、バー状体９０が個別素子８０毎に分割され、複数のチップが得られる。
図６は、ウエハ５の表面におけるｐ側電極４および受け部３０の配置を説明するための部分拡大平面図である。ウエハ５上には、複数本のリッジ２０がストライプ状に形成されている。すなわち、複数本のリッジ２０は、一定の間隔を開けて互いに平行に形成されている。各リッジ２０は、一方向に整列した複数個の個別素子８０を通るように形成されている。各リッジ２０に直交する方向に沿って、端面切断ライン７ａが設定されている。端面切断ライン７ａは、リッジ２０に平行な方向（共振器長方向）に沿って、共振器長に等しい間隔で設定されている。
図６は、ウエハ５の表面におけるｐ側電極４および受け部３０の配置を説明するための部分拡大平面図である。ウエハ５上には、複数本のリッジ２０がストライプ状に形成されている。すなわち、複数本のリッジ２０は、一定の間隔を開けて互いに平行に形成されている。各リッジ２０は、一方向に整列した複数個の個別素子８０を通るように形成されている。各リッジ２０に直交する方向に沿って、端面切断ライン７ａが設定されている。端面切断ライン７ａは、リッジ２０に平行な方向（共振器長方向）に沿って、共振器長に等しい間隔で設定されている。
各リッジストライプ２０の両側には、端面切断ライン７ａの近傍の領域に、端面切断ライン７ａを跨ぐように、平面視ほぼ矩形の受け部３０が形成されている。一方、側面切断ライン７ｂは、隣り合うリッジ２０からほぼ等距離の中間位置に、リッジ２０と平行に設定されている。受け部３０は、側面切断ライン７ｂを跨ぐ領域に渡って形成されている。すなわち、切断前のウエハ５の表面上では、端面切断ライン７ａと側面切断ライン７ｂとの交差点を共有する４つの個別素子８０にそれぞれ属する４つの受け部３０が一体になっている。
ｐ側オーミック電極４Ａは、リッジ２０の頂面の全域にわたって形成されている。リッジ２０の頂面以外の領域では、ｐ側電極４は、側面切断ライン７ｂから予め定める距離だけ後退した位置に幅方向周縁が配置される帯状パターンで形成されている。さらに、ｐ側電極４は、リッジ２０の長手方向に関して受け部３０に対応する領域では幅狭の帯状パターンに形成されていて、受け部３０を回避している。より具体的には、この領域では、ｐ側オーミック電極４Ａは、リッジ２０の頂面付近にのみ形成され、ｐ側パッド電極４Ｂは形成されていない。
図７Ａは、ｎ側電極３の第１の形成パターン例を示す底面図である。この例では、ｎ側電極３は、切断ライン７ａ，７ｂによって区画される複数の矩形領域内にそれぞれ矩形パターンで形成されている。個々のｎ側電極３は、端面切断ライン７ａおよび側面切断ライン７ｂのいずれからも予め定める距離だけ後退した周縁を有している。より具体的には、個々のｎ側電極３は、半導体レーザ素子７０のレーザ共振面２１，２２に対応する端面切断ライン７ａから後退した端面後退部３ａと、半導体レーザ素子７０の側面２５に対応する側面切断ライン７ｂに対向する側面後退部３ｂとをその周縁に有している。端面後退部３ａは、端面切断ライン７ａと平行な直線状に形成されており、側面後退部３ｂは側面切断ライン７ｂと平行な直線状に形成されている。したがって、複数のｎ側電極３が形成されていない部分は、切断ライン７ａ，７ｂに整合する細い線状領域をなす。よって、この線状領域を目印として、ウエハ５を切断する際に必要な加工を行うことができる。
図７Ｂは、ｎ側電極３の第２の形成パターン例を示す底面図である。この例では、ｎ側電極３は、端面切断ライン７ａによって区画される複数の帯状領域内にそれぞれ帯状パターンで形成されている。この例のｎ側電極３は、側面切断ライン７ｂでは分離されていない。個々のｎ側電極３は、半導体レーザ素子７０のレーザ共振面２１，２２に対応した端面切断ライン７ａから予め定める距離だけ後退した端面後退部３ｃを周縁に有している。端面後退部３ｃは、端面切断ライン７ａと平行な直線状に形成されている。したがって、複数のｎ側電極３が形成されていない部分は、端面切断ライン７ａに整合する細い線状領域をなす。よって、この線状領域を目印として、ウエハ５を切断する際に必要な加工を行うことができる。
図７Ｃは、ｎ側電極３の第３の形成パターン例を示す底面図である。この例では、ｎ側電極３は、各端面切断ライン７ａの両端に一対のノッチ３７を有している。ノッチ３７は、ｎ側電極３の内方に向かって後退する形状を有している。この例のｎ側電極３は、切断ライン７ａ，７ｂでは分離されていない。リッジ２０に直交する方向に沿って対向する一対のノッチ３７を通る直線は、端面切断ライン７ａに整合する。そこで、ノッチ３７を目印として、ウエハ５を切断する際に必要な加工を行うことができる。
図８Ａおよび図８Ｂは、一次劈開の具体例を説明するための説明図である。一次劈開は、図８Ａに示す裏面スクライブ工程と、図８Ｂに示す表面ブレーキング工程とを含む。
裏面スクライブ工程は、図８Ａに示すように、ウエハ５の裏面から端面切断ライン７ａに沿ってスクライブ加工を施す工程である。ウエハ５の表面はリッジ２０が形成されている主面であり、その反対の主面がウエハ５の裏面である。スクライブ加工は、レーザ加工機（レーザスクライバ）によって行ってもよいし、ダイヤモンドスクライバによって行ってもよい。スクライブ加工によって、ウエハ５の裏面側には、端面切断ライン７ａに沿って、連続した端面加工痕８が形成されることになる。この端面加工痕８は、各個別素子８０（半導体レーザ素子７０）において、レーザ共振面２１，２２の幅方向全域に渡って連続することになる。端面加工痕８は、溝形状（分割ガイド溝）であってもよい。スクライブ加工の深さは、端面切断ライン７ａにおけるウエハ５の厚さ（より正確には基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２を含む半導体積層構造の厚さ）の１０％以上であることが好ましい。したがって、端面加工痕８は、ウエハ５（基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２）の裏面から、その厚さの１０％以上の深さの範囲に至る下縁領域に形成されることになる。
裏面スクライブ工程は、図８Ａに示すように、ウエハ５の裏面から端面切断ライン７ａに沿ってスクライブ加工を施す工程である。ウエハ５の表面はリッジ２０が形成されている主面であり、その反対の主面がウエハ５の裏面である。スクライブ加工は、レーザ加工機（レーザスクライバ）によって行ってもよいし、ダイヤモンドスクライバによって行ってもよい。スクライブ加工によって、ウエハ５の裏面側には、端面切断ライン７ａに沿って、連続した端面加工痕８が形成されることになる。この端面加工痕８は、各個別素子８０（半導体レーザ素子７０）において、レーザ共振面２１，２２の幅方向全域に渡って連続することになる。端面加工痕８は、溝形状（分割ガイド溝）であってもよい。スクライブ加工の深さは、端面切断ライン７ａにおけるウエハ５の厚さ（より正確には基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２を含む半導体積層構造の厚さ）の１０％以上であることが好ましい。したがって、端面加工痕８は、ウエハ５（基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２）の裏面から、その厚さの１０％以上の深さの範囲に至る下縁領域に形成されることになる。
表面ブレーキング工程は、図８Ｂに示すように、ウエハ５の表面側から、端面切断ライン７ａに沿ってブレード９（たとえばセラミックブレード）をあてがって、ウエハ５に外力を加える工程である。これにより、ウエハ５は、端面加工痕８に沿って、ウエハ５の主面に垂直な結晶面で劈開される。こうして、リッジ２０に垂直な劈開面からなるレーザ共振面２１，２２が得られる。これらのレーザ共振面２１，２２は、裏面側の下縁領域にそれぞれ端面加工痕８を有することになる。端面加工痕８は、たとえば、線状の溝を長手方向に沿って半割した形状（部分溝形状）を有していてもよい。
ブレード９をウエハ５にあてがうとき、ブレード９のエッジは受け部３０に当接し、プレート９からの外力の大部分は受け部３０で受けられる。これは、受け部３０の高さがリッジ２０の高さ（より正確にはその頂面に形成されたｐ側オーミック電極４Ａの高さ）以上であり、受け部３０のブレード９に沿う方向の長さがリッジ２０の幅よりも大きいからである。したがって、ブレード９によってウエハ５に外力を加えるとき、この外力のほとんど（または全部）は受け部３０によって受けられ、リッジ２０にはほとんど（または全く）作用しない。そのため、リッジ２０を外力から保護しながら、ブレード９によるブレーキング工程を行うことができる。したがって、導波路を傷付けることなく一次劈開を行うことができるから、歩留まりがよくなる。
図９Ａおよび図９Ｂは、二次劈開の具体例を説明するための説明図である。この具体例に係る二次劈開は、図９Ａに示す裏面スクライブ工程と、図９Ｂに示す表面ブレーキング工程とを含む。
裏面スクライブ工程は、図９Ａに示すように、ウエハ５の裏面から側面切断ライン７ｂに沿ってスクライブ加工を施す工程である。このスクライブ加工は、一次劈開のブレーキング工程の前に行うことが好ましいが、一次劈開のスクライブ加工（端面切断ライン７ａに沿ったスクライブ加工）の前であっても後であってもよい。スクライブ加工は、レーザ加工機（レーザスクライバ）によって行ってもよいし、ダイヤモンドスクライバによって行ってもよいが、一次劈開のスクライブ加工と同じ加工方法が好ましい。スクライブ加工によって、ウエハ５の裏面側には、側面切断ライン７ｂに沿って、側面加工痕２８が形成されることになる。側面加工痕２８は、溝形状（分割ガイド溝）であってもよい。スクライブ加工の深さは、側面切断ライン７ｂにおけるウエハ５の厚さ（より正確にはリッジ２０および受け部３０以外の部分における基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２の合計の厚さ）の８０％以上であることが好ましい。したがって、側面加工痕２８は、ウエハ５（基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２を含む半導体積層構造）の裏面から、その厚さの８０％以上の深さの範囲に至る下縁領域に形成されることになる。
裏面スクライブ工程は、図９Ａに示すように、ウエハ５の裏面から側面切断ライン７ｂに沿ってスクライブ加工を施す工程である。このスクライブ加工は、一次劈開のブレーキング工程の前に行うことが好ましいが、一次劈開のスクライブ加工（端面切断ライン７ａに沿ったスクライブ加工）の前であっても後であってもよい。スクライブ加工は、レーザ加工機（レーザスクライバ）によって行ってもよいし、ダイヤモンドスクライバによって行ってもよいが、一次劈開のスクライブ加工と同じ加工方法が好ましい。スクライブ加工によって、ウエハ５の裏面側には、側面切断ライン７ｂに沿って、側面加工痕２８が形成されることになる。側面加工痕２８は、溝形状（分割ガイド溝）であってもよい。スクライブ加工の深さは、側面切断ライン７ｂにおけるウエハ５の厚さ（より正確にはリッジ２０および受け部３０以外の部分における基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２の合計の厚さ）の８０％以上であることが好ましい。したがって、側面加工痕２８は、ウエハ５（基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２を含む半導体積層構造）の裏面から、その厚さの８０％以上の深さの範囲に至る下縁領域に形成されることになる。
表面ブレーキング工程は、図９Ｂに示すように、一次劈開におけるブレーキング工程よりも後に行われる。したがって、二次劈開における表面ブレーキング工程は、一次劈開によって得られたバー状体８０の表面側から、側面切断ライン７ｂに沿ってブレード２９（たとえばセラミックブレード）をあてがって、ウエハ５（バー状体８０）に外力を加える工程である。これにより、ウエハ５（バー状体８０）は、側面加工痕２８に沿って、ウエハ５の主面に垂直な結晶面で劈開される。こうして、リッジ２０に平行な側面２５が形成される。これらの側面２５は、裏面側の下縁領域にそれぞれ側面加工痕２８を有することになる。側面加工痕２８は、たとえば、線状の溝を長手方向に沿って半割した形状（部分溝形状）を有していてもよい。
ブレード２９をウエハ５（バー状体８０）にあてがうとき、ブレード２９のエッジは受け部３０に当接する。これは、受け部３０の高さがｐ側オーミック電極４Ａの高さよりも高いからである。したがって、ブレード２９によってウエハ５（バー状体８０）に外力を加えるとき、この外力は、最初に受け部３０によって受けられる。そのため、受け部３０から劈開が始まり、バー状体８０の共振器長方向全域へと劈開範囲が広がる。これにより、リッジ２０に平行な側面に関する劈開も安定して行うことができる。
図１０Ａおよび図１０Ｂは、二次劈開の他の具体例を説明するための説明図である。この具体例に係る二次劈開は、図１０Ａに示す表面スクライブ工程と、図１０Ｂに示す裏面ブレーキング工程とを含む。
表面スクライブ工程は、図１０Ａに示すように、ウエハ５の表面から側面切断ライン７ｂに沿ってスクライブ加工を施す工程である。このスクライブ加工は、一次劈開のブレーキング工程の前に行うことが好ましいが、一次劈開のスクライブ加工（端面切断ライン７ａに沿ったスクライブ加工）の前であっても後であってもよい。スクライブ加工は、レーザ加工機（レーザスクライバ）によって行ってもよいし、ダイヤモンドスクライバによって行ってもよい。スクライブ加工によって、ウエハ５の表面側には、側面切断ライン７ｂに沿って、側面加工痕３８が形成されることになる。側面加工痕３８は、溝形状（分割ガイド溝）であってもよい。スクライブ加工の深さは、側面切断ライン７ｂにおけるウエハ５の厚さ（より正確にはリッジ２０および受け部３０以外の部分における基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２の合計の厚さ）の８０％以上であることが好ましい。したがって、側面加工痕３８は、ウエハ５（基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２を含む半導体積層構造）の表面から、その厚さの８０％以上の深さの範囲に至る上縁領域に形成されることになる。
表面スクライブ工程は、図１０Ａに示すように、ウエハ５の表面から側面切断ライン７ｂに沿ってスクライブ加工を施す工程である。このスクライブ加工は、一次劈開のブレーキング工程の前に行うことが好ましいが、一次劈開のスクライブ加工（端面切断ライン７ａに沿ったスクライブ加工）の前であっても後であってもよい。スクライブ加工は、レーザ加工機（レーザスクライバ）によって行ってもよいし、ダイヤモンドスクライバによって行ってもよい。スクライブ加工によって、ウエハ５の表面側には、側面切断ライン７ｂに沿って、側面加工痕３８が形成されることになる。側面加工痕３８は、溝形状（分割ガイド溝）であってもよい。スクライブ加工の深さは、側面切断ライン７ｂにおけるウエハ５の厚さ（より正確にはリッジ２０および受け部３０以外の部分における基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２の合計の厚さ）の８０％以上であることが好ましい。したがって、側面加工痕３８は、ウエハ５（基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２を含む半導体積層構造）の表面から、その厚さの８０％以上の深さの範囲に至る上縁領域に形成されることになる。
裏面ブレーキング工程は、図１０Ｂに示すように、一次劈開におけるブレーキング工程よりも後に行われる。したがって、二次劈開における裏面ブレーキング工程は、一次劈開によって得られたバー状体８０の裏面側から、側面切断ライン７ｂに沿ってブレード３９（たとえばセラミックブレード）をあてがって、ウエハ５（バー状体８０）に外力を加える工程である。これにより、ウエハ５（バー状体８０）は、側面加工痕３８に沿って、ウエハ５の主面に垂直な結晶面で劈開される。こうして、リッジ２０に平行な側面２５が形成される。これらの側面２５は、裏面側の上縁領域にそれぞれ側面加工痕３８を有することになる。側面加工痕３８は、たとえば、線状の溝を長手方向に沿って半割した形状（部分溝形状）を有していてもよい。
図１１Ａはウエハ５の表面側からのスクライブ工程と裏面側からのブレーキング工程とで一次劈開を行った比較例に係る複数の試料（半導体レーザ素子）について、しきい値電流Ｉthを測定した結果を示すヒストグラムである。この場合、スクライブ工程は、リッジ２０を傷付けないように、端面切断ライン７ａに沿って、リッジ２０の部分で分断されるミシン目状の不連続パターンで行った。一方、図１１Ｂはウエハ５の裏面側からのスクライブ工程と表面側からのブレーキング工程とで一次劈開を行った実施例に係る複数の試料（半導体レーザ素子）について、しきい値電流Ｉthを測定した結果を示すヒストグラムである。スクライブ工程は、前述のとおり、端面切断ライン７ａに沿って連続線状に行った。図１１Ａおよび図１１Ｂの比較から、実施例は比較例よりもしきい値電流Ｉthが約４割低減されたことが分かる。
図１２Ａは前述の比較例に係る複数の試料についてスロープ効率ＳＥを測定した結果を示すヒストグラムであり、図１２Ｂは前述の実施例に係る複数の試料についてスロープ効率ＳＥを測定した結果を示すヒストグラムである。これらの比較から、実施例は比較例よりもスロープ効率ＳＥが約４割増加したことが分かる。
図１３Ａは前述の比較例に係る複数の試料について動作電流Ｉopを測定した結果を示すヒストグラムであり、図１３Ｂは前述の実施例に係る複数の試料について動作電流Ｉopを測定した結果を示すヒストグラムである。これらの比較から、実施例は比較例よりも動作電流Ｉopが約４割減少したことが分かる。
図１３Ａは前述の比較例に係る複数の試料について動作電流Ｉopを測定した結果を示すヒストグラムであり、図１３Ｂは前述の実施例に係る複数の試料について動作電流Ｉopを測定した結果を示すヒストグラムである。これらの比較から、実施例は比較例よりも動作電流Ｉopが約４割減少したことが分かる。
以上のように、この実施形態の半導体レーザ素子７０においては、基板１およびIII族窒化物半導体積層構造２を含む半導体積層構造が、レーザ共振面２１，２２の下縁領域に形成された端面加工痕８を有している。すなわち、この半導体レーザ素子７０では、半導体積層構造の裏面側から加工を施して端面加工痕８を形成し、半導体積層構造の表面側からブレード９をあてがって外力を加えることで元基板を劈開し、その劈開面によってレーザ共振面２１，２２を形成できる。端面加工痕８は、リッジ２０が形成されていない裏面側に形成されるので、リッジ２０の付近に不連続部を有する不連続パターンに形成する必要がないから、連続パターンに形成できる。そのため、表面側から加える外力による劈開を安定に行うことができるので、良好な劈開面を得ることができる。これにより、特性の優れた半導体レーザ素子７０を提供できる。具体的には、しきい値電流の低減、スロープ効率の増大、および動作電流の低減を達成できる。
また、半導体レーザ素子７０においては、III族窒化物半導体積層構造２の表面においてリッジ２０の長手方向と直交する幅方向へ離れた位置に受け部３０が配置されており、この受け部３０は、リッジ２０以上の高さを有し、前記幅方向の長さがリッジ２０の幅よりも大きく、かつｐ側オーミック電極４Ａから間隔を開けて形成されている。これにより、ウエハ５の表面側にブレード９をあてがって外力を加えるときに、この外力のほとんどまたは全部を受け部３０に作用させることができる。これにより、リッジ２０を保護しながら元基板であるウエハ５を分割（劈開）して、良好な劈開面からなるレーザ共振面２１，２２を形成できる。しかも、受け部３０は、幅方向の長さがリッジ２０の幅よりも大きいので、外力を確実に受けることができる。また、受け部３０は、ｐ側オーミック電極４Ａから間隔を開けて形成されているので、外力を受けるときにｐ側オーミック電極４Ａを傷付けることがない。これにより、電流リーク等の不具合の原因となることもない。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、リッジ２０の両側に受け部３０を設けて、端面切断ライン７ａに沿ってウエハ５を分割する際にブレード９がリッジ２０に外力をほとんど及ぼさないようになっている。しかし、リッジ２０の高さがさほど高くなく、リッジ２０が損傷する可能性が低い場合には、受け部３０を省いてもよい。また、III族窒化物半導体積層構造２を構成する各層の組成は一例にすぎず、必要な仕様に応じて変更してもよい。さらに、前述の実施形態では、ｍ面を成長主面としたIII族窒化物半導体積層構造２を用いる例を示したが、他の非極性面であるａ面、極性面であるｃ面、または半極性面を主面（結晶成長面）としたIII族窒化物半導体積層構造によって半導体レーザダイオード構造が構成されてもよい。この発明によれば、いずれの結晶面を結晶成長面とする場合であっても、良好な劈開面からなるレーザ共振面を有する半導体レーザ素子を提供できる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
また、この明細書および図面の記載から、抽出される特徴を以下に示す。
（項1）発光層と、この発光層の一方側に配置されたｐ型ガイド層と、前記発光層の他方側に配置されたｎ型ガイド層と、前記ｐ型ガイド層の前記発光層とは反対側に配置されたｐ型クラッド層と、前記ｎ型ガイド層の前記発光層とは反対側に配置されたｎ型クラッド層とを有する半導体積層構造を含み、前記半導体積層構造が、表面側に形成された直線状のリッジと、このリッジの長手方向両端に前記リッジに直交するように形成された一対のレーザ共振面と、この一対のレーザ共振面において前記半導体積層構造の裏面に連なる下縁領域に形成された端面加工痕とを含む、半導体レーザ素子。
この構成によれば、レーザ共振面は、半導体積層構造の裏面（リッジとは反対の面）に連なる下縁領域に端面加工痕を有している。すなわち、この半導体レーザ素子は、半導体積層構造の裏面側から加工を施して端面加工痕を形成し、半導体積層構造の表面側（リッジが形成された側）からブレードをあてがって外力を加えることで元基板を劈開し、その劈開面によってレーザ共振面を形成できる。端面加工痕は、リッジが形成されていない裏面側に形成されるので、リッジ付近に不連続部を有する不連続パターンに形成する必要がないから、連続パターンに形成できる。そのため、表面側から加える外力による劈開を安定に行うことができるので、良好な劈開面を得ることができる。より具体的には、リッジに垂直な結晶面が、劈開性の十分でない結晶面であったとしても、このような結晶面に沿って半導体積層構造を良好に劈開できる。これにより、半導体積層構造を形成するための結晶成長面、およびリッジ方向の選択自由度が大きくなるので、半導体レーザ素子の設計自由度が大きくなる。したがって、必要な仕様の半導体レーザ素子を実現しやすくなる。また、良好な劈開面でレーザ共振面を形成できるから、半導体レーザ素子の特性を向上できる。より具体的には、しきい値電流の低下、スロープ効率の増大、動作電流の低減などを図ることができる。
（項２）前記端面加工痕が、前記半導体積層構造の幅方向全域に渡って連続している、項１に記載の半導体レーザ素子。
「幅方向」とは、リッジの長手方向（共振器長方向）に直交し、半導体積層構造の結晶成長面に平行な方向（共振器幅方向）をいう。この構成によれば、半導体積層構造の幅方向全域に渡ってその裏面側から加工を行い、その後に、半導体積層構造の表面側からブレードをあてがって外力を加えることにより、元基板を分割（劈開）できる。これにより、リッジに垂直な結晶面が劈開性の良くない結晶面であっても、良好な劈開面からなるレーザ共振面を提供できる。
（項３）前記端面加工痕の厚さが、前記半導体積層構造の厚さの１０％以上である、項１または２に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、端面加工痕が十分な厚さを有しているので、レーザ共振面は、一層良好な劈開面で形成できる。これにより、半導体レーザ素子の特性を向上できる。「端面加工痕の厚さ」とは、半導体積層構造の積層方向（結晶成長面に垂直な方向）に沿う長さである。
（項４）前記半導体積層構造が、ｍ面を結晶成長面とするIII族窒化物半導体からなっており、前記レーザ共振面がｃ面である、項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成では、半導体積層構造がｍ面を結晶成長面とするIII族窒化物半導体からなっている。この場合、ｃ軸方向にリッジの長手方向（導波路の方向。共振器長方向）をとることによって、ＴＥモードのレーザ発振を効率良く生じさせることができる。リッジの長手方向がｃ軸方向であるので、レーザ共振面はｃ面となる。半導体積層構造の裏面側から連続パターンの端面加工痕を形成しておくことによって、ｃ面に沿うIII族窒化物半導体結晶（半導体積層構造）の劈開を安定に行うことができる。よって、良好な劈開面からなるレーザ共振面を提供できる。
III族窒化物半導体とは、III-Ｖ族半導体においてＶ族元素として窒素を用いた半導体である。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）が代表例である。一般には、Ａｌ X Ｉｎ Y Ｇａ 1-X-Y Ｎ（０≦Ｘ≦１，０≦Ｙ≦１，０≦Ｘ＋Ｙ≦１）と表わすことができる。
（項５）前記半導体積層構造の表面に形成された表面電極と、前記半導体積層構造の前記表面において前記リッジの長手方向と直交する幅方向へ離れた位置に配置され、前記リッジと等しいかそれ以上の高さを有し、前記幅方向の長さが前記リッジの幅よりも大きく、かつ前記表面電極から間隔を開けて形成された受け部とをさらに含む、項１〜４のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、半導体積層構造の表面側にブレードをあてがって外力を加えるときに、この外力を受け部に作用させることができる。これにより、リッジを保護しながら元基板を分割（劈開）して、良好な劈開面からなるレーザ共振面を形成できる。しかも、受け部は、半導体積層構造の幅方向（劈開面および結晶成長面に平行な方向。共振器幅方向）の長さがリッジの幅よりも大きいので、外力を確実に受けることができる。また、受け部は、表面電極から間隔を開けて形成されているので、外力を受けるときに表面電極を傷付けることがない。したがって、電流リーク等の不具合を回避できる。
（項６）前記半導体積層構造の裏面に形成され、前記一対のレーザ共振面から内方に後退した端面後退部を周縁に有する裏面電極をさらに含む、項５に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、裏面電極の周縁が、レーザ共振面から内方に後退した端面後退部を有しているので、この端面後退部を目印にして半導体積層構造の裏面側からの加工を行うことができる。
（項７）前記半導体積層構造が、前記リッジの長手方向に平行な一対の側面と、前記一対の側面において前記半導体積層構造の裏面に連なる下縁領域に形成された側面加工痕とをさらに含む、項１〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、リッジに平行な側面に関する分割は、半導体積層構造の裏面側から元基板の加工を行い、その後、半導体積層構造の表面側からブレードをあてがって元基板に外力を加えることによって行うことができる。裏面側からの加工は、連続パターンで施すことができ、また、導波路を傷付けるおそれがないので、必要に応じて深い加工を施すことができる。これにより、半導体積層構造の側面に沿う元基板の分割を安定に行える。
（項８）前記半導体積層構造の裏面に形成された裏面電極が、前記一対の側面から内方に後退した側面後退部を周縁に有している、項７に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、裏面電極が、側面から内方に後退した側面後退部を有しているので、この側面後退部を目印にして、半導体積層構造の裏面側からの加工を行うことができる。
（項９）前記半導体積層構造が、前記リッジの長手方向に平行な一対の側面と、前記一対の側面において前記半導体積層構造の表面に連なる上縁領域に形成された側面加工痕とをさらに含む、項１〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、リッジに平行な側面に関する分割は、半導体積層構造の表面側から元基板の加工を行い、その後、半導体積層構造の裏面側から元基板にブレードをあてがって外力を加えることによって行うことができる。側面に関しては、リッジを回避する必要がないので、表面側からでも連続パターンの加工を施すことができ、また、導波路を傷付けるおそれがないので、必要に応じて深い加工を施すことができる。これにより、半導体積層構造の側面に沿う元基板の分割を安定に行える。
（項１０）前記側面加工痕が前記半導体積層構造の長手方向の全域に渡って連続している、項７〜９のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、半導体積層構造の長手方向（リッジの長手方向に平行な方向）の全域に渡る加工を施してから、リッジに平行な方向に沿って元基板を分割できる。これにより、半導体積層構造の側面に関する分割を一層安定に行える。
（項１１）前記側面加工痕の厚さが、前記半導体積層構造の８０％以上である、項７〜１０のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、側面加工痕の厚さが十分に厚いので、元基板を確実に側面加工痕に沿って分割できる。これにより、半導体積層構造の側面に関する分割を一層安定に行える。「側面加工痕の厚さ」とは、半導体積層構造の結晶成長面に垂直な方向の長さである。
（項１２）複数の半導体レーザ素子領域が行列状に配列され、一方向に整列した複数の半導体レーザ素子領域をそれぞれ通るようにストライプ状に形成された複数のリッジを有する元基板を準備する工程と、前記リッジが形成された表面とは反対側の裏面から、前記複数の半導体レーザ素子領域の境界線に沿って設定された切断ラインに沿うスクライブ加工を前記元基板に施すスクライブ工程と、前記元基板の表面から前記切断ラインに沿って前記元基板にブレードをあてがい、前記切断ラインに沿って前記元基板を分割する分割工程とを含む、半導体レーザ素子の製造方法。
この方法によれば、元基板の裏面からスクライブ加工を行い、その後に元基板の表面からブレードをあてがって元基板の表面に交差する方向（より具体的には垂直な方向）の外力を加えることによって元基板が分割（劈開）される。このようなスクライブ加工および分割（劈開）をリッジに直交する切断ラインに沿って行えば、リッジに垂直な劈開面からなるレーザ共振面が得られる。スクライブ加工は、リッジが形成されていない裏面側から行われるので、リッジ付近に不連続部を有する不連続パターンに形成する必要がなく、連続パターンのスクライブ加工を施すことができる。そのため、表面側からブレードをあてがって行う劈開を安定に行うことができるので、良好な劈開面を得ることができる。より具体的には、リッジに垂直な結晶面が、劈開性の十分でない結晶面であったとしても、このような結晶面に沿って元基板を良好に劈開できる。これにより、半導体レーザダイオード構造をなす半導体積層構造を形成するための結晶成長面、およびリッジ方向の選択自由度が大きくなるので、半導体レーザ素子の設計自由度が大きくなる。したがって、必要な仕様の半導体レーザ素子を実現しやすくなる。また、良好な劈開面からなるレーザ共振面を提供できるから、半導体レーザ素子の特性向上に寄与できる。
（項１３）前記スクライブ加工が、前記切断ラインに沿って連続するように前記元基板にスクライブ加工を施す工程を含む、項１２に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
この方法では、連続パターンのスクライブ加工が行われるので、元基板の安定した分割（劈開）が可能であり、それに応じて、良好な劈開面からなるレーザ共振面を形成できる。
（項１４）前記切断ラインが、前記リッジに直交する方向に沿って設定された端面切断ラインを含み、前記端面切断ラインに沿って前記分割工程を行うことによって、前記リッジに直交する劈開面からなるレーザ共振面が形成される、項１２または１３に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
この方法により、リッジと直交する端面切断ラインに関して、裏面側からのスクライブ加工および表面側から加える外力による元基板の分割が行われる。これにより、安定した劈開面からなるレーザ共振面を形成できる。前記端面切断ラインに沿うスクライブ加工の深さは、元基板の厚さの１０％以上であることが好ましい。
（項１５）前記切断ラインが、前記リッジの長手方向に沿って設定された側面切断ラインを含み、前記側面切断ラインに沿って前記分割工程を行うことによって、前記リッジに平行な側面が形成される、項１２〜１４のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
この方法により、リッジと平行な側面切断ラインに関して、裏面側からのスクライブ加工および表面側から加える外力による元基板の分割が行われる。これにより、半導体レーザ素子の側面に関する元基板の分割を安定に行える。この分割をさらに安定に行うためには、側面切断ラインに関するスクライブ加工の深さを、元基板の厚さの８０％以上とすることが好ましい。
（項１６）前記元基板の表面から、前記複数の半導体レーザ素子の境界に沿って前記リッジの長手方向に平行に設定された側面切断ラインに沿う側面スクライブ加工を前記元基板に施す工程と、前記元基板の裏面から、前記側面切断ラインに沿って前記元基板にブレードをあてがい、前記側面切断ラインに沿って前記元基板を分割する工程とをさらに含む、項１４に記載の半導体レーザ素子の製造方法である。
この方法では、リッジと直交する端面切断ラインに関しては、裏面側からのスクライブ加工および表面側から加える外力による元基板の分割が行われる。これにより、安定した劈開面からなるレーザ共振面を形成できる。その一方で、リッジと平行な側面切断ラインに関しては、表面側からのスクライブ加工および裏面側から加える外力による元基板の分割が行われる。側面切断ラインに関しては、リッジを回避する必要がないから、表面側からであっても連続パターンでの加工が可能である。したがって、半導体レーザ素子の側面に関する元基板の分割を安定に行える。
（項１７）前記側面スクライブ工程が、前記側面切断ラインに沿って連続するように前記元基板にスクライブ加工を施す工程を含む、項１６に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
この方法により、側面切断ラインに関する元基板の分割を一層安定に行える。この分割をさらに安定に行うためには、側面切断ラインに関するスクライブ加工の深さを、元基板の厚さの８０％以上とすることが好ましい。
また、この明細書および図面の記載から、抽出される特徴を以下に示す。
（項1）発光層と、この発光層の一方側に配置されたｐ型ガイド層と、前記発光層の他方側に配置されたｎ型ガイド層と、前記ｐ型ガイド層の前記発光層とは反対側に配置されたｐ型クラッド層と、前記ｎ型ガイド層の前記発光層とは反対側に配置されたｎ型クラッド層とを有する半導体積層構造を含み、前記半導体積層構造が、表面側に形成された直線状のリッジと、このリッジの長手方向両端に前記リッジに直交するように形成された一対のレーザ共振面と、この一対のレーザ共振面において前記半導体積層構造の裏面に連なる下縁領域に形成された端面加工痕とを含む、半導体レーザ素子。
この構成によれば、レーザ共振面は、半導体積層構造の裏面（リッジとは反対の面）に連なる下縁領域に端面加工痕を有している。すなわち、この半導体レーザ素子は、半導体積層構造の裏面側から加工を施して端面加工痕を形成し、半導体積層構造の表面側（リッジが形成された側）からブレードをあてがって外力を加えることで元基板を劈開し、その劈開面によってレーザ共振面を形成できる。端面加工痕は、リッジが形成されていない裏面側に形成されるので、リッジ付近に不連続部を有する不連続パターンに形成する必要がないから、連続パターンに形成できる。そのため、表面側から加える外力による劈開を安定に行うことができるので、良好な劈開面を得ることができる。より具体的には、リッジに垂直な結晶面が、劈開性の十分でない結晶面であったとしても、このような結晶面に沿って半導体積層構造を良好に劈開できる。これにより、半導体積層構造を形成するための結晶成長面、およびリッジ方向の選択自由度が大きくなるので、半導体レーザ素子の設計自由度が大きくなる。したがって、必要な仕様の半導体レーザ素子を実現しやすくなる。また、良好な劈開面でレーザ共振面を形成できるから、半導体レーザ素子の特性を向上できる。より具体的には、しきい値電流の低下、スロープ効率の増大、動作電流の低減などを図ることができる。
（項２）前記端面加工痕が、前記半導体積層構造の幅方向全域に渡って連続している、項１に記載の半導体レーザ素子。
「幅方向」とは、リッジの長手方向（共振器長方向）に直交し、半導体積層構造の結晶成長面に平行な方向（共振器幅方向）をいう。この構成によれば、半導体積層構造の幅方向全域に渡ってその裏面側から加工を行い、その後に、半導体積層構造の表面側からブレードをあてがって外力を加えることにより、元基板を分割（劈開）できる。これにより、リッジに垂直な結晶面が劈開性の良くない結晶面であっても、良好な劈開面からなるレーザ共振面を提供できる。
（項３）前記端面加工痕の厚さが、前記半導体積層構造の厚さの１０％以上である、項１または２に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、端面加工痕が十分な厚さを有しているので、レーザ共振面は、一層良好な劈開面で形成できる。これにより、半導体レーザ素子の特性を向上できる。「端面加工痕の厚さ」とは、半導体積層構造の積層方向（結晶成長面に垂直な方向）に沿う長さである。
（項４）前記半導体積層構造が、ｍ面を結晶成長面とするIII族窒化物半導体からなっており、前記レーザ共振面がｃ面である、項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成では、半導体積層構造がｍ面を結晶成長面とするIII族窒化物半導体からなっている。この場合、ｃ軸方向にリッジの長手方向（導波路の方向。共振器長方向）をとることによって、ＴＥモードのレーザ発振を効率良く生じさせることができる。リッジの長手方向がｃ軸方向であるので、レーザ共振面はｃ面となる。半導体積層構造の裏面側から連続パターンの端面加工痕を形成しておくことによって、ｃ面に沿うIII族窒化物半導体結晶（半導体積層構造）の劈開を安定に行うことができる。よって、良好な劈開面からなるレーザ共振面を提供できる。
III族窒化物半導体とは、III-Ｖ族半導体においてＶ族元素として窒素を用いた半導体である。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）が代表例である。一般には、Ａｌ X Ｉｎ Y Ｇａ 1-X-Y Ｎ（０≦Ｘ≦１，０≦Ｙ≦１，０≦Ｘ＋Ｙ≦１）と表わすことができる。
（項５）前記半導体積層構造の表面に形成された表面電極と、前記半導体積層構造の前記表面において前記リッジの長手方向と直交する幅方向へ離れた位置に配置され、前記リッジと等しいかそれ以上の高さを有し、前記幅方向の長さが前記リッジの幅よりも大きく、かつ前記表面電極から間隔を開けて形成された受け部とをさらに含む、項１〜４のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、半導体積層構造の表面側にブレードをあてがって外力を加えるときに、この外力を受け部に作用させることができる。これにより、リッジを保護しながら元基板を分割（劈開）して、良好な劈開面からなるレーザ共振面を形成できる。しかも、受け部は、半導体積層構造の幅方向（劈開面および結晶成長面に平行な方向。共振器幅方向）の長さがリッジの幅よりも大きいので、外力を確実に受けることができる。また、受け部は、表面電極から間隔を開けて形成されているので、外力を受けるときに表面電極を傷付けることがない。したがって、電流リーク等の不具合を回避できる。
（項６）前記半導体積層構造の裏面に形成され、前記一対のレーザ共振面から内方に後退した端面後退部を周縁に有する裏面電極をさらに含む、項５に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、裏面電極の周縁が、レーザ共振面から内方に後退した端面後退部を有しているので、この端面後退部を目印にして半導体積層構造の裏面側からの加工を行うことができる。
（項７）前記半導体積層構造が、前記リッジの長手方向に平行な一対の側面と、前記一対の側面において前記半導体積層構造の裏面に連なる下縁領域に形成された側面加工痕とをさらに含む、項１〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、リッジに平行な側面に関する分割は、半導体積層構造の裏面側から元基板の加工を行い、その後、半導体積層構造の表面側からブレードをあてがって元基板に外力を加えることによって行うことができる。裏面側からの加工は、連続パターンで施すことができ、また、導波路を傷付けるおそれがないので、必要に応じて深い加工を施すことができる。これにより、半導体積層構造の側面に沿う元基板の分割を安定に行える。
（項８）前記半導体積層構造の裏面に形成された裏面電極が、前記一対の側面から内方に後退した側面後退部を周縁に有している、項７に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、裏面電極が、側面から内方に後退した側面後退部を有しているので、この側面後退部を目印にして、半導体積層構造の裏面側からの加工を行うことができる。
（項９）前記半導体積層構造が、前記リッジの長手方向に平行な一対の側面と、前記一対の側面において前記半導体積層構造の表面に連なる上縁領域に形成された側面加工痕とをさらに含む、項１〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、リッジに平行な側面に関する分割は、半導体積層構造の表面側から元基板の加工を行い、その後、半導体積層構造の裏面側から元基板にブレードをあてがって外力を加えることによって行うことができる。側面に関しては、リッジを回避する必要がないので、表面側からでも連続パターンの加工を施すことができ、また、導波路を傷付けるおそれがないので、必要に応じて深い加工を施すことができる。これにより、半導体積層構造の側面に沿う元基板の分割を安定に行える。
（項１０）前記側面加工痕が前記半導体積層構造の長手方向の全域に渡って連続している、項７〜９のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、半導体積層構造の長手方向（リッジの長手方向に平行な方向）の全域に渡る加工を施してから、リッジに平行な方向に沿って元基板を分割できる。これにより、半導体積層構造の側面に関する分割を一層安定に行える。
（項１１）前記側面加工痕の厚さが、前記半導体積層構造の８０％以上である、項７〜１０のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子。
この構成によれば、側面加工痕の厚さが十分に厚いので、元基板を確実に側面加工痕に沿って分割できる。これにより、半導体積層構造の側面に関する分割を一層安定に行える。「側面加工痕の厚さ」とは、半導体積層構造の結晶成長面に垂直な方向の長さである。
（項１２）複数の半導体レーザ素子領域が行列状に配列され、一方向に整列した複数の半導体レーザ素子領域をそれぞれ通るようにストライプ状に形成された複数のリッジを有する元基板を準備する工程と、前記リッジが形成された表面とは反対側の裏面から、前記複数の半導体レーザ素子領域の境界線に沿って設定された切断ラインに沿うスクライブ加工を前記元基板に施すスクライブ工程と、前記元基板の表面から前記切断ラインに沿って前記元基板にブレードをあてがい、前記切断ラインに沿って前記元基板を分割する分割工程とを含む、半導体レーザ素子の製造方法。
この方法によれば、元基板の裏面からスクライブ加工を行い、その後に元基板の表面からブレードをあてがって元基板の表面に交差する方向（より具体的には垂直な方向）の外力を加えることによって元基板が分割（劈開）される。このようなスクライブ加工および分割（劈開）をリッジに直交する切断ラインに沿って行えば、リッジに垂直な劈開面からなるレーザ共振面が得られる。スクライブ加工は、リッジが形成されていない裏面側から行われるので、リッジ付近に不連続部を有する不連続パターンに形成する必要がなく、連続パターンのスクライブ加工を施すことができる。そのため、表面側からブレードをあてがって行う劈開を安定に行うことができるので、良好な劈開面を得ることができる。より具体的には、リッジに垂直な結晶面が、劈開性の十分でない結晶面であったとしても、このような結晶面に沿って元基板を良好に劈開できる。これにより、半導体レーザダイオード構造をなす半導体積層構造を形成するための結晶成長面、およびリッジ方向の選択自由度が大きくなるので、半導体レーザ素子の設計自由度が大きくなる。したがって、必要な仕様の半導体レーザ素子を実現しやすくなる。また、良好な劈開面からなるレーザ共振面を提供できるから、半導体レーザ素子の特性向上に寄与できる。
（項１３）前記スクライブ加工が、前記切断ラインに沿って連続するように前記元基板にスクライブ加工を施す工程を含む、項１２に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
この方法では、連続パターンのスクライブ加工が行われるので、元基板の安定した分割（劈開）が可能であり、それに応じて、良好な劈開面からなるレーザ共振面を形成できる。
（項１４）前記切断ラインが、前記リッジに直交する方向に沿って設定された端面切断ラインを含み、前記端面切断ラインに沿って前記分割工程を行うことによって、前記リッジに直交する劈開面からなるレーザ共振面が形成される、項１２または１３に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
この方法により、リッジと直交する端面切断ラインに関して、裏面側からのスクライブ加工および表面側から加える外力による元基板の分割が行われる。これにより、安定した劈開面からなるレーザ共振面を形成できる。前記端面切断ラインに沿うスクライブ加工の深さは、元基板の厚さの１０％以上であることが好ましい。
（項１５）前記切断ラインが、前記リッジの長手方向に沿って設定された側面切断ラインを含み、前記側面切断ラインに沿って前記分割工程を行うことによって、前記リッジに平行な側面が形成される、項１２〜１４のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
この方法により、リッジと平行な側面切断ラインに関して、裏面側からのスクライブ加工および表面側から加える外力による元基板の分割が行われる。これにより、半導体レーザ素子の側面に関する元基板の分割を安定に行える。この分割をさらに安定に行うためには、側面切断ラインに関するスクライブ加工の深さを、元基板の厚さの８０％以上とすることが好ましい。
（項１６）前記元基板の表面から、前記複数の半導体レーザ素子の境界に沿って前記リッジの長手方向に平行に設定された側面切断ラインに沿う側面スクライブ加工を前記元基板に施す工程と、前記元基板の裏面から、前記側面切断ラインに沿って前記元基板にブレードをあてがい、前記側面切断ラインに沿って前記元基板を分割する工程とをさらに含む、項１４に記載の半導体レーザ素子の製造方法である。
この方法では、リッジと直交する端面切断ラインに関しては、裏面側からのスクライブ加工および表面側から加える外力による元基板の分割が行われる。これにより、安定した劈開面からなるレーザ共振面を形成できる。その一方で、リッジと平行な側面切断ラインに関しては、表面側からのスクライブ加工および裏面側から加える外力による元基板の分割が行われる。側面切断ラインに関しては、リッジを回避する必要がないから、表面側からであっても連続パターンでの加工が可能である。したがって、半導体レーザ素子の側面に関する元基板の分割を安定に行える。
（項１７）前記側面スクライブ工程が、前記側面切断ラインに沿って連続するように前記元基板にスクライブ加工を施す工程を含む、項１６に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
この方法により、側面切断ラインに関する元基板の分割を一層安定に行える。この分割をさらに安定に行うためには、側面切断ラインに関するスクライブ加工の深さを、元基板の厚さの８０％以上とすることが好ましい。
１ 基板（ＧａＮ単結晶基板）
２ III族窒化物半導体積層構造
３ ｎ側電極
３ａ 端面後退部
３ｂ 側面後退部
３ｃ 端面後退部
４ ｐ側電極
４Ａ ｐ側オーミック電極
４Ｂ ｐ側パッド電極
５ ウエハ
６ 絶縁層
７ 切断ライン
７ａ 端面切断ライン
７ｂ 側面切断ライン
８ 端面加工痕
９ ブレード
１０ 発光層
１１ ｎ型半導体層
１２ ｐ型半導体層
１３ ｎ型ＧａＮコンタクト層
１４ ｎ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層
１５ ｎ型ＩｎＧａＮガイド層
１６ ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層
１７ ｐ型ＩｎＧａＮガイド層
１８ ｐ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層
１９ ｐ型ＧａＮコンタクト層
２０ リッジ
２１ レーザ共振面
２２ レーザ共振面
２３ 絶縁膜
２４ 絶縁膜
２５ 側面
２８ 側面加工痕
２９ ブレード
３０ 受け部
３１ 土台部
３２ 薄膜部
３３ 絶縁膜
３４ 絶縁膜
３７ ノッチ
３８ 側面加工痕
３９ ブレード
７０ 半導体レーザ素子
８０ 個別素子（半導体レーザ素子領域）
９０ バー状体
９１ バー状体の側面
２ III族窒化物半導体積層構造
３ ｎ側電極
３ａ 端面後退部
３ｂ 側面後退部
３ｃ 端面後退部
４ ｐ側電極
４Ａ ｐ側オーミック電極
４Ｂ ｐ側パッド電極
５ ウエハ
６ 絶縁層
７ 切断ライン
７ａ 端面切断ライン
７ｂ 側面切断ライン
８ 端面加工痕
９ ブレード
１０ 発光層
１１ ｎ型半導体層
１２ ｐ型半導体層
１３ ｎ型ＧａＮコンタクト層
１４ ｎ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層
１５ ｎ型ＩｎＧａＮガイド層
１６ ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層
１７ ｐ型ＩｎＧａＮガイド層
１８ ｐ型ＡｌＩｎＧａＮクラッド層
１９ ｐ型ＧａＮコンタクト層
２０ リッジ
２１ レーザ共振面
２２ レーザ共振面
２３ 絶縁膜
２４ 絶縁膜
２５ 側面
２８ 側面加工痕
２９ ブレード
３０ 受け部
３１ 土台部
３２ 薄膜部
３３ 絶縁膜
３４ 絶縁膜
３７ ノッチ
３８ 側面加工痕
３９ ブレード
７０ 半導体レーザ素子
８０ 個別素子（半導体レーザ素子領域）
９０ バー状体
９１ バー状体の側面
Claims (8)
- 複数の半導体レーザ素子領域が行列状に配列され、一方向に整列した複数の半導体レーザ素子領域をそれぞれ通るようにストライプ状に形成された複数のリッジと、前記リッジの長手方向と直交する幅方向へ前記リッジから離れた位置において、前記複数の半導体レーザ素子領域の境界線に沿って設定された切断ラインを跨ぐように形成され、前記リッジと等しいかそれ以上の高さを有する受け部を有する元基板を準備する工程と、
前記リッジが形成された表面とは反対側の裏面から、前記切断ラインに沿うスクライブ加工を前記元基板に施すスクライブ工程と、
前記受け部に当接するように、前記元基板の表面から前記切断ラインに沿って前記元基板にブレードをあてがい、前記切断ラインに沿って前記元基板を分割する分割工程とを含む、半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記スクライブ加工が、前記切断ラインに沿って連続するように前記元基板にスクライブ加工を施す工程を含む、請求項１に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記切断ラインが、前記リッジに直交する方向に沿って設定された端面切断ラインを含み、
前記端面切断ラインに沿って前記分割工程を行うことによって、前記リッジに直交する劈開面からなるレーザ共振面が形成される、請求項１または２に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記切断ラインが、前記リッジの長手方向に沿って設定された側面切断ラインを含み、
前記側面切断ラインに沿って前記分割工程を行うことによって、前記リッジに平行な側面が形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記元基板の表面から、前記複数の半導体レーザ素子の境界に沿って前記リッジの長手方向に平行に設定された側面切断ラインに沿う側面スクライブ加工を前記元基板に施す工程と、
前記元基板の裏面から、前記側面切断ラインに沿って前記元基板にブレードをあてがい、前記側面切断ラインに沿って前記元基板を分割する工程とをさらに含む、請求項３に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記側面スクライブ工程が、前記側面切断ラインに沿って連続するように前記元基板にスクライブ加工を施す工程を含む、請求項５に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記受け部は、前記元基板の表面において、前記端面切断ラインと前記側面切断ラインとの交差点を共有する４つの前記半導体レーザ素子領域に属するように形成されている、請求項３に係る請求項４〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記受け部の前記幅方向の長さは、前記リッジの幅よりも大きい、請求項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。
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