WO2019193862A1 - 傷形成方法、試料分割方法、半導体素子の製造方法、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

傷形成方法、試料分割方法、半導体素子の製造方法、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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英夫 北川
浅香　浩
小野　将之
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    • H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP

Definitions

  • the present disclosure relates to a scratch forming method, a sample dividing method, a semiconductor device manufacturing method, a semiconductor laser device manufacturing method, and a semiconductor laser device, and more particularly, a sample such as a semiconductor laser device substrate or a semiconductor device substrate is scratched using a light beam.
  • the present invention relates to a technology for forming (concave portions).
  • a semiconductor light emitting device such as a semiconductor laser device or an LED device having features such as high brightness, high definition, low power consumption and long life has begun to be used.
  • the semiconductor laser element can be manufactured by dividing a wafer (semiconductor laser element substrate) on which a semiconductor laminate is formed. Specifically, the semiconductor laser element substrate is formed by cleaving the semiconductor laser element substrate to form a bar-shaped substrate having a resonator surface, and then dividing the bar-shaped substrate into a plurality of pieces. Can do.
  • the recess for dividing the semiconductor laser element substrate is formed by a light beam such as a laser beam, for example.
  • a recess is formed by a laser beam between the waveguides of the semiconductor laser device substrate, and a blade jig is provided on the back surface of the semiconductor laser device substrate.
  • the semiconductor laser device substrate is divided by pressing and using one recess as a starting point.
  • the present disclosure has been made in order to solve such a problem, such as a scratch forming method capable of improving the flatness of a divided surface when a sample such as a semiconductor laser element substrate or a semiconductor element substrate is divided.
  • the purpose is to provide.
  • one aspect of the scratch forming method is a method of forming a scratch on the sample by irradiating the surface of the sample with a light beam, the first of the surface of the sample being After the step of forming the first flaw by irradiating the first pulse of the light beam at the position and the step of forming the first flaw, the first position is moved from the first position in the first direction. Irradiating a second pulse of the light beam at a second position on the surface of the sample, thereby forming a second flaw that at least partially overlaps the first flaw, and The tip of the second scratch inside is inclined in the direction opposite to the first direction.
  • a semiconductor element manufacturing method for manufacturing a semiconductor element by dividing a semiconductor element substrate, wherein the semiconductor element substrate includes a first position on a surface of the semiconductor element substrate.
  • the semiconductor element moved in the first direction from the first position after the step of forming the first flaw by irradiating the first pulse of the light beam and the step of forming the first flaw Irradiating a second pulse of the light beam at a second position on the surface of the substrate to form a second scratch at least partially overlapping the first scratch; and A step of dividing the semiconductor element substrate along a recess formed by the first scratch and the second scratch after the forming step, and the second scratch inside the semiconductor element substrate.
  • the tip of is opposite to the first direction I am inclined to.
  • one aspect of the sample dividing method according to the present disclosure is a sample dividing method for dividing a sample, the first step of forming a recess in the sample, and the second of dividing the sample along the recess.
  • the concave portion is linear along the first direction in the plan view of the sample, and the first direction and the depth of the sample in the vertical sectional view of the sample.
  • a planar first region extending in a plane formed by a second direction that is a direction, and a linear second region extending from the first region in a direction opposite to the first direction And have.
  • Another aspect of the method for manufacturing a semiconductor element according to the present disclosure is a method for manufacturing a semiconductor element by dividing a semiconductor element substrate, wherein the semiconductor element substrate is formed with a recess. 1 and a second step of dividing the semiconductor element substrate along the recess, the recess being linear along the first direction in a plan view of the sample, and In a vertical sectional view of the sample, a planar first region extending on a surface formed by the first direction and a second direction that is a depth direction of the sample, and the first region to the A linear second region extending in a direction opposite to the first direction.
  • Another aspect of the method for manufacturing a semiconductor laser element according to the present disclosure is a method for manufacturing a semiconductor laser element by dividing a semiconductor laser element substrate, wherein a recess is formed in the semiconductor laser element substrate. And a second step of dividing the semiconductor laser device substrate along the concave portion, and the concave portion is linear along the first direction in a plan view of the sample. And in the vertical sectional view of the sample, a planar first region extending on a surface formed by the first direction and a second direction that is the depth direction of the sample, and the first A linear second region extending from the region in a direction opposite to the first direction.
  • one aspect of a method of manufacturing a semiconductor laser according to the present disclosure is a semiconductor laser element having a step on at least one side surface, the step being a first direction along a surface of the semiconductor laser element and the step A planar first region extending on a surface formed by a second direction which is a depth direction of the semiconductor laser element, and a line extending from the first region in a direction opposite to the first direction Second region.
  • FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor laser device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of the semiconductor laser device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a top view of the semiconductor laser device according to the embodiment.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a process of manufacturing a semiconductor laser device substrate on which a semiconductor layer stack having a plurality of waveguides is formed in the method for manufacturing a semiconductor laser device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor laser device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of the semiconductor laser device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a top view of the semiconductor laser device according to the embodiment.
  • 4A is a cross-sectional view of the semiconductor
  • FIG. 5B is a diagram showing a step of forming a first recess in the method of manufacturing a semiconductor laser element according to the embodiment.
  • FIG. 5C is a diagram illustrating a process of dividing the semiconductor laser element substrate in the method of manufacturing a semiconductor laser element according to the embodiment.
  • FIG. 5D is a diagram showing a step of forming an end surface coating film on the bar-shaped substrate in the method for manufacturing a semiconductor laser device according to the embodiment.
  • FIG. 5E is a diagram showing a step of forming a second recess in the method of manufacturing a semiconductor laser element according to the embodiment.
  • FIG. 5F is a diagram showing a step of dividing the bar-shaped substrate in the method of manufacturing a semiconductor laser element according to the embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a region VI surrounded by a broken line in FIG. 5B (b).
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the second horizontal dividing line in FIG. 5B (b).
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method of forming the first recess in the semiconductor laser element substrate using a light beam.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the moving direction of the laser beam and the polarization direction of the linearly polarized light of the laser beam.
  • FIG. 11 is a diagram showing the reflectance with respect to the incident angle of the laser beam on the wall surface of the scratch formed on the sample.
  • FIG. 12 is a top view for explaining the relationship between the polarization angle of the laser beam and the bending direction of the first recess.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the polarization angle of the laser beam and the bending of the first recess.
  • FIG. 14 is a diagram showing the shape of the dividing surface of the semiconductor laser element substrate in the embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing the shape of the dividing surface of the semiconductor laser element substrate of the comparative example.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the threshold current (Ith) and the slope efficiency (Se) in the example and the comparative example.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating the vertical optical axis deviation in the example and the comparative example.
  • FIG. 18 is a side view of the semiconductor laser device according to the embodiment.
  • FIG. 19 is a side view of a semiconductor laser device of a comparative example.
  • FIG. 20 is a perspective view of a semiconductor laser device according to a modification.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating the shape of the first recess according to the first modification.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating the shape of the first recess according to the second modification.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating the shape of the first recess according to the third modification.
  • FIG. 24 is a plan view showing a variation of the first recess formed outside the semiconductor element region of the semiconductor laser element substrate.
  • the X axis, the Y axis, and the Z axis represent the three axes of the three-dimensional orthogonal coordinate system.
  • the Z-axis direction is the vertical direction
  • the direction perpendicular to the Z-axis is the horizontal direction.
  • the X axis and the Y axis are orthogonal to each other and both are orthogonal to the Z axis.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are directions within the substrate surface of the substrate 100. That is, the XY plane is a plane parallel to the main surface of the substrate 100.
  • the laser resonator length direction of the semiconductor laser element 1 is the Y-axis direction. Note that the direction in which the arrows of the X axis, the Y axis, and the Z axis face each other is a plus direction.
  • FIGS. 1 to 4B are a perspective view, a front view, and a top view, respectively, of a semiconductor laser device 1 according to an embodiment.
  • 4A and 4B are cross-sectional views of the semiconductor laser device 1 taken along lines IVA-IVA and IVB-IVB in FIG. 3, respectively.
  • the semiconductor laser device 1 includes a first side surface 1a, a second side surface 1b, a third side surface 1c of the (1-100) plane, and a ( ⁇ 1100) plane. And a fourth side surface 1d.
  • the first side surface 1a and the second side surface 1b are surfaces substantially parallel to the Y-axis direction. Specifically, the first side surface 1a and the second side surface 1b are surfaces substantially parallel to the YZ plane. The second side surface 1b faces the first side surface 1a.
  • first side face 1a and the second side face 1b are vertical dividing lines extending in the Y-axis direction when the semiconductor laser element substrate is divided to produce the semiconductor laser element 1. It is a dividing plane along.
  • the third side surface 1c and the fourth side surface 1d are surfaces substantially parallel to the X-axis direction. Specifically, the third side surface 1c and the fourth side surface 1d are surfaces substantially parallel to the XZ plane and are substantially perpendicular to the first side surface 1a and the second side surface 1b. The fourth side surface 1d faces the third side surface 1c.
  • the third side surface 1 c and the fourth side surface 1 d are resonator surfaces of the semiconductor laser element 1. Specifically, the third side surface 1 c is a front end surface of the semiconductor laser element 1, and the fourth side surface 1 d is a rear end surface of the semiconductor laser element 1.
  • the third side surface 1c, which is the front end surface is an emission surface from which light is extracted from the semiconductor laser element 1, and the fourth side surface 1d, which is the rear end surface, is a reflection surface that faces the emission surface.
  • the third side surface 1c and the fourth side surface 1d are horizontal dividing lines extending in the X-axis direction when the semiconductor laser device 1 is manufactured by dividing the semiconductor laser device substrate. It is a dividing plane along. Specifically, the third side surface 1c and the fourth side surface 1d are surfaces in contact with the waveguide 201 and are cleavage surfaces. Although not shown in FIGS. 1 to 3, the third side face 1c and the fourth side face 1d are covered with an end face coating film (reflection film).
  • the semiconductor laser element 1 includes a substrate 100 and a semiconductor element structure 200 positioned on one surface of the substrate 100.
  • the semiconductor laser element 1 in the present embodiment is a nitride semiconductor laser made of a nitride semiconductor material. Therefore, a nitride semiconductor substrate is used as the substrate 100.
  • the semiconductor element structure 200 is a nitride semiconductor layer stack in which a plurality of nitride semiconductor layers are stacked.
  • the substrate 100 is a GaN substrate made of GaN, for example.
  • an n-type GaN substrate having a hexagonal (0001) Ga surface as the surface is used as the substrate 100.
  • the semiconductor element structure 200 includes a first conductivity type first semiconductor layer 210, an active layer 220, and a second conductivity different from the first conductivity type on the substrate 100.
  • Each of the first semiconductor layer 210, the active layer 220, and the second semiconductor layer 230 is a nitride semiconductor layer, and is configured as follows as an example.
  • the first semiconductor layer 210 includes, for example, an n-type cladding layer 211 made of n-type AlGaN and an n-side guide layer 212 made of GaN formed on the n-type cladding layer 211.
  • the active layer 220 is an undoped quantum well active layer, for example, an active layer having a quantum well structure in which quantum well layers made of InGaN and quantum barrier layers made of InGaN are alternately stacked.
  • the second semiconductor layer 230 includes, for example, a p-side guide layer 231 made of InGaN, a p-type electron barrier layer (overflow suppression layer) 232 formed on the p-side guide layer 231, and a p-type electron barrier layer 232.
  • a p-type cladding layer 233 made of p-type AlGaN formed thereon and a p-type contact layer 234 made of p-type GaN formed on the p-type cladding layer 233 are included.
  • the semiconductor laser device 1 has a waveguide 201 extending in the laser resonator length direction (Y-axis direction).
  • the waveguide 201 has a function as a current injection region and an optical waveguide in the semiconductor laser device 1.
  • the waveguide 201 is formed in the second semiconductor layer 230.
  • the waveguide 201 has a ridge stripe structure formed in a ridge shape.
  • the waveguide 201 is formed by digging into the second semiconductor layer 230 two openings 202 extending in the laser resonator length direction. That is, the waveguide 201 is sandwiched between the two openings 202 formed in the second semiconductor layer 230.
  • the waveguide 201 is formed by digging a p-type cladding layer 233 and a p-type contact layer 234.
  • a current made of SiO 2 is present on the second semiconductor layer 230 (in this embodiment, on the p-type contact layer 234) except for a part on the waveguide 201. Covered with a block layer 240. That is, the current blocking layer 240 is formed on the p-type contact layer 234 so as to have an opening.
  • a p-side ohmic electrode 250 and a p-side electrode 260 are formed as first electrodes.
  • the p-side ohmic electrode 250 is formed in the opening of the current blocking layer 240.
  • the p-side electrode 260 is formed on the p-side ohmic electrode 250.
  • the p-side ohmic electrode 250 is made of, for example, Pd and Pt
  • the p-side electrode 260 is made of, for example, Ti, Pt, and Au.
  • an n-side electrode 270 is formed as a second electrode on the other surface, which is the surface opposite to the one surface of the substrate 100 (the surface on the p-side electrode 260 side).
  • the n-side electrode 270 is made of, for example, Ti, Pt, and Au. Note that the p-side electrode 260 and the n-side electrode 270 are not formed at positions in the IVB-IVB cross section (FIG. 4B) of the semiconductor laser device 1 shown in FIG. Both the p-side electrode 260 and the n-side electrode 270 are formed away from the third side surface 1c and the fourth side surface 1d by a predetermined distance.
  • the position of the waveguide 201 is offset in the element width direction of the semiconductor laser element 1 as shown in FIG. That is, the waveguide 201 is disposed at a position offset in the X-axis direction (first direction), and the center line of the waveguide 201 exists at a position shifted from the center in the width direction of the semiconductor laser element 1. ing.
  • the position of the waveguide 201 is offset in the plus direction (right direction) of the X axis when the semiconductor laser device 1 is viewed from the front (front end surface).
  • the first width from the first end 261 closest to the first side face 1 a of the p-side electrode 260 to the waveguide 201 is the second side face 1 b of the p-side electrode 260. It is longer than the second width from the second end 262 closest to the waveguide 201 to the waveguide 201.
  • the waveguide 201 has one end in the cavity length direction (a ridge end on the front end face side of the semiconductor laser element 1) and the other end (a ridge end on the rear end face side of the semiconductor laser element 1).
  • the width is different. Specifically, the width of the waveguide 201 on the third side surface 1c (front end surface) is larger than the width of the waveguide 201 on the fourth side surface 1d (rear end surface). That is, in the semiconductor laser element 1, laser light is extracted with the wider end of the waveguide 201 as the front end face.
  • the semiconductor laser element 1 has a plurality of recesses and grooves. Specifically, as shown in FIGS. 1 to 4B, the semiconductor laser device 1 is formed with a first recess 11 and a second recess 12, and a first groove 21 and a second groove 22. ing.
  • the first concave portion 11 is a split groove for cleavage
  • the second concave portion 12 is a split groove for element separation when being separated into individual pieces.
  • the first recess 11 and the second recess 12 are formed by a laser beam.
  • the first groove 21 and the second groove 22 are guide grooves for forming the divided groove forming region 12a for forming the second recess 12.
  • the first groove 21 and the second groove 22 are formed by etching.
  • the first recess 11 is linear along the X-axis direction (first direction) in the vicinity of the intersection of the first side surface 1a and the third side surface 1c in plan view. Extend to.
  • the first recess 11 is formed in the third side surface 1c.
  • the first concave portion 11 of the semiconductor laser device 1 singulated is a step, and is formed so as to be slightly recessed from the third side surface 1c (front end surface) when viewed from above. Yes.
  • the first recess 11 is preferably formed at a position as far as possible from the waveguide 201.
  • the waveguide 201 is offset, it is preferable that the waveguide 201 is formed on the side opposite to the offset direction. Therefore, as shown in FIGS. 1 and 3, the first recess 11 is formed in the minus direction of the X axis.
  • the first recess 11 is formed so as to be dug in the Z-axis direction from the bottom surface of the first groove 21.
  • the first recess 11 penetrates the semiconductor element structure 200 and reaches the substrate 100.
  • the detailed shape and forming method of the first recess 11 will be described later.
  • the first recess 11 is also formed on the fourth side surface 1d.
  • 2nd recessed part 12 is formed in each of the 1st side surface 1a and the 2nd side surface 1b, as shown in FIG.1 and FIG.3.
  • the second recess 12 is a step and is formed so as to be slightly recessed from the first side surface 1a and the second side surface 1b when viewed from above.
  • the second recess 12 is formed so as to be dug from the upper surface of the semiconductor element structure 200 in the Z-axis direction.
  • the second recess 12 passes through the semiconductor element structure 200 and reaches the substrate 100.
  • the second recess 12 is deeper than the first groove 21 and the second groove 22. That is, the bottom of the second recess 12 exists at a position deeper than the bottoms of the first groove 21 and the second groove 22.
  • the 2nd recessed part 12 is formed so that a side view shape may become a substantially trapezoid shape, it is not restricted to this.
  • the second recess 12 is formed in the divided groove forming region 12a.
  • the divided groove forming region 12a is an island-like region obtained by forming the first groove 21 and the second groove 22, and extends in the Y-axis direction.
  • the second recess 12 is formed so as to be dug in the Z-axis direction from the upper surface of the divided groove forming region 12a.
  • channel 22 has a concave shape which consists of a bottom face and two opposing side surfaces formed substantially perpendicularly to the bottom face.
  • the first groove 21 and the second groove 22 are formed by digging the semiconductor element structure 200. Specifically, the first groove 21 and the second groove 22 reach the first semiconductor layer 210 and are dug so that the bottom reaches the first semiconductor layer 210. That is, the first groove 21 and the second groove 22 are formed by digging up to part of the second semiconductor layer 230, the active layer 220, and the first semiconductor layer 210. In the present embodiment, the first groove 21 and the second groove 22 are formed by digging partway through the n-type cladding layer 211. That is, the bottoms of the first groove 21 and the second groove 22 reach the n-type cladding layer 211. In addition, although the depth of the 1st groove
  • FIGS. 5A to 5F are views for explaining a method of manufacturing the semiconductor laser device 1 according to the embodiment.
  • 5A (a) in the upper diagram is a cross-sectional view taken along the line AA in (b) in the lower diagram, and (b) in the lower diagram is a partial plan view.
  • FIG. 5B (a) in the upper view is a partial perspective view, and (b) in the lower view is a partial plan view.
  • 5C to 5F are partial perspective views.
  • the semiconductor laser device is used as the semiconductor layer stacked substrate on which the semiconductor layer stacked body 200A having the plurality of waveguides 201 is formed.
  • the substrate 2 is produced.
  • the semiconductor laser element substrate 2 is divided into a plurality of pieces along two dividing lines that are substantially orthogonal to the horizontal dividing line XL and the vertical dividing line YL.
  • the semiconductor laser element 1 is obtained.
  • a semiconductor layer stack 200A having a plurality of waveguides 201 is formed on a substrate 100, whereby the semiconductor laser device substrate 2 is manufactured.
  • an n-type hexagonal GaN substrate is prepared as the substrate 100, and an n-type cladding layer 211 made of Si-doped n-type AlGaN and an n-side made of n-type GaN are formed on the substrate 100.
  • the first semiconductor layer 210 is formed by sequentially growing the guide layer 212.
  • a well layer made of undoped InGaN and a barrier layer made of undoped InGaN are formed one by one or a plurality of times alternately.
  • the second semiconductor layer 230 is formed by sequentially forming the p-type contact layer 234. Thereby, the semiconductor layer stacked body 200A can be formed.
  • the first groove 21 and the second groove 22 are formed as guide grooves along the vertical dividing line YL.
  • the first groove 21 and the second groove 22 are grooves for forming the island-shaped divided groove forming region 12a. Therefore, the first groove 21 and the second groove 22 are connected in the longitudinal direction. That is, by forming the first groove 21 and the second groove 22, the island-shaped divided groove forming region 12a is formed. Note that the first groove 21 and the second groove 22 can be formed by etching.
  • a plurality of ridge-striped waveguides 201 each extending in the Y-axis direction are formed in the semiconductor layer stack 200A of the semiconductor laser element substrate 2.
  • the plurality of waveguides 201 can be formed by etching.
  • the plurality of waveguides 201 are formed at regular intervals with a certain interval in the X-axis direction.
  • the plurality of vertical dividing lines YL are shifted in the X-axis direction for each row, but the waveguide 201 is not shifted for each row of the plurality of vertical dividing lines YL.
  • the current blocking layer 240 is formed so as to cover the semiconductor layer stack 200A.
  • a current blocking layer 240 made of a SiO 2 film having a thickness of about 300 nm is formed on the semiconductor layer stack 200A over the entire surface of the substrate 100 by using a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
  • a plasma CVD Chemical Vapor Deposition
  • the p-side ohmic electrode 250 and the p-side electrode 260 corresponding to each of the plurality of element formation regions 300 are formed on the semiconductor layer stacked body 200A.
  • the current blocking layer 240 on the ridge stripe-shaped waveguide 201 is etched to form a stripe-shaped opening in the current blocking layer 240, and then the p-type contact layer in the ridge stripe-shaped waveguide 201.
  • a p-side ohmic electrode 250 is formed by sequentially stacking a Pt film and a Pd film on 234.
  • a p-side electrode 260 is formed by sequentially stacking a Ti film and an Au film so as to cover the opening of the current blocking layer 240.
  • the surface of the substrate 100 opposite to the surface on the p-side electrode 260 side (the back surface of the substrate 100) is polished, and the n-side electrode is formed on the back surface of the substrate 100.
  • 270 is formed.
  • an n-side electrode 270 having a stacked structure is formed by stacking a Ti film, a Pt film, and an Au film in order from the back surface of the substrate 100.
  • the semiconductor laser element substrate 2 in which the semiconductor layer stack 200A having the plurality of waveguides 201 extending in the Y-axis direction on the substrate 100 can be manufactured.
  • the semiconductor laser element substrate 2 has a plurality of element formation regions 300 corresponding to the finally separated semiconductor laser element 1.
  • the plurality of element formation regions 300 are partitioned by a plurality of horizontal direction dividing lines XL and a plurality of vertical direction dividing lines YL.
  • each of the plurality of element formation regions 300 is a region surrounded by two horizontal dividing lines XL adjacent in the Y-axis direction and two vertical dividing lines YL adjacent in the X-axis direction. It is.
  • each of the plurality of horizontal dividing lines XL is a first direction dividing line parallel to the X-axis direction in the plane of the substrate 100.
  • each of the plurality of vertical direction dividing lines YL is a second direction dividing line parallel to the Y-axis direction in the plane of the substrate 100.
  • the plurality of horizontal dividing lines XL and the plurality of vertical dividing lines YL are dividing lines for dividing the semiconductor laser element substrate 2. That is, the semiconductor laser element substrate 2 is cut along the plurality of horizontal dividing lines XL and the plurality of vertical dividing lines YL, so that each of the element formation regions 300 is separated into pieces. Become.
  • the plurality of element formation regions 300 are shifted in the X-axis direction for each row. Specifically, the plurality of element formation regions 300 are shifted in the X-axis direction every other row between even rows and odd rows. That is, the plurality of vertical division lines YL are shifted in the X-axis direction for each row of the plurality of element formation regions 300.
  • the first recess 11 is a cleavage groove for cleavage that becomes a starting point of cleavage when the semiconductor laser element substrate 2 is cleaved and divided.
  • the first recess 11 is a laser scribe groove formed by a laser scribe method. Details of the method of forming the first recess 11 will be described later.
  • the first recess 11 is formed in the vicinity of the intersection of the horizontal dividing line XL and the vertical dividing line YL in the plane of the substrate 100.
  • Each first recess 11 is formed so as to be elongated in the X-axis direction. That is, a plurality of first recesses 11 are formed along each of the plurality of horizontal dividing lines XL.
  • the plurality of first recesses 11 can be formed, for example, by scanning a laser beam in the positive direction of the X axis.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a region VI surrounded by a broken line in FIG. 5B (b).
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
  • the first recess 11 is formed at a joining portion of the first groove 21 and the second groove 22. That is, the first recess 11 is dug downward from the bottom surface of the joining portion of the first groove 21 and the second groove 22. Therefore, the bottom of the first recess 11 exists at a position deeper than the bottoms of the first groove 21 and the second groove 22.
  • the plurality of waveguides 201 are cut to produce a plurality of bar-shaped substrates 2A.
  • a plurality of one semiconductor laser element substrate 2 is formed by cleaving the semiconductor laser element substrate 2 along a plurality of first recesses 11 formed intermittently along the horizontal dividing line XL.
  • the bar-shaped substrate 2A is divided.
  • a blade-like jig extending in the X-axis direction is provided along the first recess 11 with the back surface (n A load is applied to the semiconductor laser element substrate 2 by pressing against the surface of the side electrode 270 side.
  • the semiconductor laser element substrate 2 starts to crack along the alignment direction (scribe direction) of the first recesses 11 starting from one first recess 11, and along the alignment direction of the first recesses 11.
  • the semiconductor laser element substrate 2 is divided by cleaving the semiconductor laser element substrate 2. That is, the semiconductor laser element substrate 2 is divided along the horizontal dividing line XL.
  • the semiconductor laser element substrate 2 is divided for each row of the first recesses 11 formed intermittently along the X-axis direction. Thereby, a plurality of bar-shaped substrates 2A are obtained from one semiconductor laser element substrate 2.
  • the dividing direction of the semiconductor laser element substrate 2 (the direction in which the crack advances) is opposite to the scanning direction of the laser beam. That is, when the semiconductor laser element substrate 2 is divided, the crack progresses in the negative direction of the X axis.
  • the plurality of vertical dividing lines YL are shifted in the X-axis direction every other row between even rows and odd rows. Therefore, among the plurality of bar-shaped substrates 2A divided from the semiconductor laser element substrate 2, the positions of the vertical dividing lines YL of the two bar-shaped substrates 2A adjacent in the Y-axis direction are one in the X-axis direction with respect to the other. It is shifted to.
  • an end face coating film 400 is formed on the cleavage surface of the bar-shaped substrate 2A obtained by cleavage. Specifically, the end face coat film 400 is formed on each of the cleavage surfaces of the bar-shaped substrate 2A.
  • the end face coating film 400 is composed of, for example, an AlON film that is an adhesion layer that is in close contact with the cleavage plane, an AlN film that is an oxygen diffusion prevention layer, and a reflectance adjustment layer.
  • an end face coat film 400 having a reflectance of 2% is formed on the cleavage surface that becomes the front end face (third side face 1c) of the semiconductor laser element 1, and the rear end face (fourth side face) of the semiconductor laser element 1 is formed.
  • An end face coating film 400 having a reflectance of 95% is formed on the cleaved surface to be 1d).
  • the second recess 12 is formed in the bar-shaped substrate 2A along the plurality of vertical dividing lines YL.
  • the second concave portion 12 is an element separation groove used when the bar-shaped substrate 2A is divided into a plurality of pieces to produce individual elements.
  • the second recess 12 is a laser scribe groove formed by a laser scribe method.
  • the second recess 12 is formed along the Y-axis direction between two element formation regions 300 adjacent in the X-axis direction.
  • a divided groove forming region 12a sandwiched between the first groove 21 and the second groove 22 is formed between two element forming regions 300 adjacent in the X-axis direction.
  • Two concave portions 12 are formed in the divided groove forming region 12a. That is, the second concave portion 12 is formed between the first groove 21 and the second groove 22 formed so as to sandwich the division groove forming region 12a.
  • each of the plurality of bar-shaped substrates 2A is sequentially divided along the plurality of vertical dividing lines YL, thereby producing individual elements 2B corresponding to the semiconductor laser element 1, as shown in FIG. 5F.
  • the bar-shaped substrate 2A is divided using the second recess 12 to divide one bar-shaped substrate 2A into a plurality of individual elements 2B.
  • the bar-shaped substrate 2A having the second recess 12 formed thereon is brought into contact with a blade-shaped jig extending in the Y-axis direction from the n-side electrode 270 side along the second recess 12.
  • a load is applied to the substrate 2A.
  • the bar-shaped substrate 2 ⁇ / b> A is divided along the longitudinal direction of the second recess 12. That is, the bar-shaped substrate 2A is divided along the vertical dividing line YL.
  • the division of the bar-shaped substrate 2A is performed for each of the plurality of second recesses 12 formed along the Y-axis direction.
  • a plurality of individual elements 2B semiconductor laser element 1 are obtained from one bar-shaped substrate 2A.
  • the semiconductor laser device 1 having the structure shown in FIG. 1 can be manufactured.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method of forming the first recess 11 in the semiconductor laser element substrate 2 using a light beam.
  • a laser beam is used as the light beam. More specifically, a pulse laser beam is used as the light beam.
  • the conditions of the pulse laser beam are as follows: the wavelength is 355 nm, the beam diameter is 3 ⁇ m or less, the pulse interval is 0.06 ⁇ m, the frequency is 50 kHz, the pulse width is about 20 ns, and the highest laser average power is 100 mW. The energy of one pulse is 2 ⁇ J, and the highest pulse peak power is about 100 W.
  • the laser beam irradiation apparatus 500 provided with a laser oscillator can be used for laser beam irradiation to the semiconductor laser element substrate 2.
  • a laser beam irradiation device 500 irradiates a first pulse of a laser beam (laser light) at a first position P1 on the surface of the semiconductor laser element substrate 2.
  • a first scratch 11a is formed.
  • the semiconductor laser element substrate moved in the positive direction (first direction) of the X axis from the first position P1.
  • a second scratch 11b that at least partially overlaps the first scratch 11a is formed. That is, the laser beam is scanned to a position where the second scratch 11b overlaps at least a part of the first scratch 11a, and the second pulse of the laser beam is irradiated to form the second scratch 11b.
  • the tip of the second scratch 11b inside the semiconductor laser element substrate 2 is inclined in the negative direction of the X axis (the direction opposite to the first direction).
  • the semiconductor laser element substrate moved from the second position P2 in the plus direction (first direction) of the X axis.
  • a third pulse of the laser beam By irradiating a third pulse of the laser beam at the third position P3 on the surface of the second surface, a third flaw 11c that at least partially overlaps the second flaw 11b is formed. That is, the laser beam is scanned to a position where the third scratch 11c overlaps at least a part of the second scratch 11b, and a third pulse of the laser beam is irradiated to form the third scratch 11c.
  • the tip of the third flaw 11c inside the semiconductor laser element substrate 2 is inclined in the negative direction of the X axis (the direction opposite to the first direction).
  • the laser beam applied to the semiconductor laser element substrate 2 is linearly polarized light and is polarized in a direction perpendicular to the X-axis direction (first direction). That is, when the first scratch 11a, the second scratch 11b, and the third scratch 11c are formed in order, the laser beam is a direction in which the laser beam is moved from the first position P1 to the second position P2.
  • the light is polarized in the Y-axis direction, which is a direction perpendicular to the X-axis direction.
  • the polarization direction of the laser beam applied to the semiconductor laser element substrate 2 is controlled using a wavelength plate or the like.
  • the laser beam polarized in the direction (Y-axis direction) perpendicular to the moving direction of the laser beam (first direction: X-axis direction) is moved one time before.
  • sequentially irradiating a laser beam with a pulse so as to overlap the scratch and forming a plurality of scratches it is possible to successively and sequentially form a scratch whose tip is inclined in a direction opposite to the moving direction of the laser beam. .
  • the tip of the second scratch 11b is opposite to the moving direction of the laser beam (minus X axis).
  • the tip of the third scratch 11c can be inclined in the direction opposite to the moving direction of the laser beam. it can. Note that the first scratch (first scratch 11a) does not have the previous scratch, and therefore the tip does not tilt and extends vertically downward (the negative direction of the Z axis).
  • the tip is bent by utilizing reflection and absorption of the laser beam with respect to the polarization direction. Can form two wounds.
  • the laser beam irradiation apparatus 500 may be moved, or the semiconductor laser element substrate 2 (specifically, the stage on which the semiconductor laser element substrate 2 is placed) may be moved. . That is, the laser beam may be moved relative to the semiconductor laser element substrate 2.
  • FIG. 9A shows the relationship between the laser average power of the laser beam and the laser beam position when forming the first recess 11 in the embodiment
  • FIG. 9B shows the relationship in the embodiment.
  • the shape of the 1st recessed part 11 is shown.
  • the sequence of pulse irradiation of the laser beam when forming the first recess 11 is performed as shown in FIG. Specifically, while scanning the laser beam along the positive direction of the X axis, the laser average power of the laser beam is gradually increased from a zero state to a constant value in a stepped manner, and the laser average power is constant. After reaching the value, the laser average power is gradually lowered stepwise.
  • the laser beam pulse is irradiated by the method shown in FIG. That is, while scanning a laser beam polarized in a direction perpendicular to the scanning direction of the laser beam, the laser beam is sequentially irradiated with a pulse so as to overlap with the previous scratch, thereby forming a scratch. Thereby, in each step, it is possible to sequentially form scratches whose tips are inclined in the direction opposite to the moving direction of the laser beam.
  • FIG. 9A pulse irradiation of the laser beam is performed so that the laser average power has a 13-step shape.
  • (C) of FIG. 9 is a figure explaining the pulse irradiation method about the 1st step and the 2nd step which are shown with the broken line of (a) of FIG.
  • the laser beam is irradiated with a pulse at a pulse peak power P1 in the first stage and at a pulse peak power P2 in the second stage.
  • the number of pulse irradiations for one stage of the laser average power in FIG. 9A is 20 to 30 times. Up to the seventh stage, the laser average power of the laser beam is made larger than that in the previous stage, and in the eighth stage and later, the laser average power of the laser beam is made smaller than that in the previous stage.
  • the first recess 11 having a shape as shown in FIG. 9B can be formed.
  • the second region 112a is a portion formed by performing pulse irradiation 20 to 30 times with the first-stage pulse peak power P1 in FIG. 9C.
  • the depth of the scratch can be increased by increasing the pulse peak power P2 at the second stage.
  • a scratch extending deeper than the second region 112a is formed vertically downward (in the negative direction of the Z axis) without being inclined. .
  • the second region 112b is formed by performing this pulse irradiation 20 to 30 times.
  • the number of linear second regions 112 corresponds to the number of steps (including the first step) that makes the laser average power larger than the previous step, and the number of linear second regions 112 is seven. Further, when the laser average power is made lower than that in the previous stage, the linear second region is not formed.
  • the first recess 11 formed in this way is linear along the X-axis direction (first direction) in plan view of the semiconductor laser element substrate 2. That is, the 1st recessed part 11 is extended in the X-axis direction, and has a linear opening part.
  • the length L in the X-axis direction of the first recess 11 is, for example, 30 ⁇ m to 45 ⁇ m. That is, the moving distance of the laser beam when forming one first recess 11 is 30 ⁇ m to 45 ⁇ m. In this embodiment, it is 40 ⁇ m.
  • the depth D of the first recess 11 is, for example, 5 ⁇ m to 60 ⁇ m.
  • the first recess 11 has a positive X-axis direction (first direction) and a Z-axis direction (the depth direction of the semiconductor laser element substrate 2) in the vertical sectional view (XZ sectional view) of the semiconductor laser element substrate 2 (see FIG. And the first direction of the X axis extending from the first region 111 (the region indicated by the thin dot-shaped hatching in FIG. 9B) and the first region 111 extending in the plane formed by the second direction). And a linear second region 112 (a region indicated by dark dot-shaped hatching in FIG. 9B) extending in the negative direction of the X-axis, which is the opposite direction to.
  • region 111 has the side part 111a below the opening part of the 1st recessed part 11, when the semiconductor laser element substrate 2 is planarly viewed.
  • the side part 111a of the first region 111 is a valley between the second regions 112 (the junction part of the adjacent second region and the opening end part of the first recess 11 on the second region 112 side). It is a tied part.
  • the first region 111 when the semiconductor laser element substrate 2 is viewed in a vertical cross section, the first region 111 has a substantially triangular cross section, and the side portion 111a constitutes one side of the triangle.
  • the first region 111 has a plurality of striped portions extending from the surface of the semiconductor laser element substrate 2 toward the inside in the vertical sectional view of the semiconductor laser element substrate 2.
  • the striped pattern of the striped portion is formed by a change in the laser average power of the laser beam. That is, by changing the laser average power of the laser beam in a stepped manner, the laser beam is scanned to form the first concave portion 11, thereby changing the stripe pattern interval (groove width) of the striped portion, thereby forming a stepped shape.
  • a striped pattern is formed as a remaining trace. It should be noted that the interval between the stripe patterns in the stripe portion is about 1 to 4 ⁇ m.
  • the second region 112 extends from the side portion 111 a of the first region 111.
  • the length extending from the side portion 111a of the first region 111 to the second region 112 is 2 ⁇ m or more.
  • the tip of the second region 112 is bent to the opposite side to the first region 111.
  • the second region 112 extends in the direction opposite to the scanning direction of the laser beam (minus direction in the X axis direction). That is, the direction in which the second region 112 extends coincides with the dividing direction (the direction in which the crack advances) when the semiconductor laser element substrate 2 is divided. Further, as shown in the QQ cross-sectional view of FIG. 9B, since the minus side in the X-axis direction is the linear second region 112, the tip of the wound is formed at an acute angle.
  • the tip of the second region 112 is divided at the time of division.
  • the stress can be concentrated. Thereby, the flatness of the divided surface when the semiconductor laser element substrate 2 is divided (cleaved) can be improved.
  • the first recess 11 has a plurality of second regions 112. That is, a plurality of second regions 112 extends in a whisker shape from the side portion 111a of the first region 111. Specifically, seven second regions 112 are formed. Note that all the seven second regions 112 extend so as to incline in the same direction. Thus, by forming the plurality of second regions 112, the flatness of the divided surface when the semiconductor laser element substrate 2 is divided (cleaved) can be further improved.
  • the second region 112 on the inner side of the semiconductor laser element substrate 2 is more than the second region 112 on the surface side of the semiconductor laser element substrate 2. Is also getting longer. That is, the plurality of second regions 112 are longer as the lower second region 112. Thus, by making the lower plurality of second regions 112 longer, the flatness of the divided surface when the semiconductor laser element substrate 2 is divided (cleaved) can be further improved.
  • the view seen from the X-axis direction in FIG. 9B shows a flaw formed at the maximum laser average power (seventh stage), and the tip of the second region 112 has an X-axis. It is bent in the Y-axis direction (third direction), which is a direction perpendicular to both the direction (first direction) and the Z-axis direction (second direction).
  • the length (W1) at which the second region 112 is bent in the Y-axis direction is preferably shorter than the length (W2) of the second region 112 in the X-axis direction.
  • the length W1 (bending width) at which the second region 112 bends in the Y-axis direction increases when the laser average power of the laser beam is strong, and decreases when the laser average power of the laser beam is weak.
  • the second region 112 is bent in the positive direction of the Y axis, but depending on the polarization direction of the laser beam, the second region 112 is bent in the negative direction of the Y axis. In some cases.
  • the bending length of the second region 112 formed in this way is preferably shorter (or better), but as described above, by setting W1 ⁇ W2, Since the tip and the cleaved surface can be more matched, the flatness of the divided surface when the semiconductor laser element substrate 2 is divided can be improved.
  • W1 is preferably 1 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • the length (W2) of the second region 112 in the X-axis direction (first direction) is shorter than the length of the second region 112 in the Z-axis direction (second direction).
  • the length of the second region 112 in the Z-axis direction (second direction) is the same as the depth D of the first recess 11. That is, the bottom of the first recess 11 is the tip of the second region 112 existing at the deepest position among the plurality of second regions 112. Therefore, the length (W2) of the second region 112 in the X-axis direction is shorter than the length (D) of the second region 112 in the Z-axis direction.
  • the semiconductor laser device substrate 2 is formed by the first region 111, the second region 112, and a line connecting the tips of the plurality of second regions 112 in a vertical sectional view.
  • the shape is substantially triangular. That is, the shape of the first recess 11 in the vertical sectional view of the semiconductor laser element substrate 2 is substantially triangular. Note that one of the three sides of the first recess 11 having a substantially triangular shape is a side connecting the tips of the second regions 112.
  • the inclination direction of each of the plurality of scratches constituting the first recess 11 is adjusted by utilizing the reflection and absorption of the laser beam with respect to the polarization direction. be able to.
  • the polarization direction of the laser beam can be changed by using a wave plate.
  • a wave plate is an example of a birefringent element that generates a phase difference between orthogonally polarized components.
  • the polarization direction of the laser beam can be controlled by using a ⁇ / 2 wavelength plate.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the moving direction of the laser beam (laser scanning direction) and the polarization direction of the linearly polarized light of the laser beam.
  • the angle of the polarization direction (combined vector) of the linearly polarized light of the laser beam is 0 ° or 180 ° and is perpendicular to the laser scan direction (X-axis direction), and the laser beam is 90 ° or 270 °. It is defined to be parallel to the scan direction.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the reflectance with respect to the incident angle of the laser beam on the wall surface of the scratch formed once in the sample.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between the polarization direction of the laser beam and the inclination direction of the scratch formed on the sample.
  • the reflectance (Rs) of S-polarized light perpendicular to the incident surface of the laser beam is equal to the incident surface of the laser beam.
  • Rp the reflectance of P-polarized light which is horizontal.
  • the absorption factor of S-polarized light is lower than that of P-polarized light. That is, the absorption rate of the laser beam with respect to the sample is larger for P-polarized light than for S-polarized light.
  • the P-polarized light attenuates the laser intensity faster due to absorption into the sample than the S-polarized light, so that the component of the laser beam that is obliquely incident on the wall surface enters the sample deeply.
  • the tip of the scratch formed on the sample by the laser beam is tilted in the reflection direction of the S-polarized laser beam that has a relatively strong laser intensity deep in the sample. That is, if the polarization direction of the laser beam is other than 0 °, the tip of the scratch formed on the sample by the laser beam is in the laser beam scanning direction (X-axis direction) and the depth direction of the scratch (Z-axis direction). It will be inclined in the orthogonal direction (Y-axis direction).
  • the inclination direction of the tip of the scratch formed on the sample such as the semiconductor laser element substrate 2 can be controlled.
  • the bending direction of the tip portion of the first recess 11 (tip portion of the second region 112) can also be controlled.
  • FIG. 13A shows the maximum laser average power of the first recess 11 when viewed from the direction of arrow A in FIG. 13B (for example, seven steps of the laser average power in FIG. 9A).
  • the shape of the wound formed by the eye) is shown.
  • the angle (polarization angle) of the polarization direction of the linearly polarized light of the laser beam is 0 ° or 180 °, as shown in FIG. 13A, the first recess 11 formed by the laser beam has a tip. Is formed without bending in the Y-axis direction.
  • the tip of the first recess 11 is It is formed by bending in the Y-axis direction.
  • a plurality of laser beams are irradiated with pulses so as to substantially overlap the previous scratch.
  • the tip of the scratch is not bent in the direction (Y-axis direction) perpendicular to the scanning direction of the laser beam (X-axis direction) and the depth direction of the scratch (Z-axis direction).
  • the first recess 11 can be formed.
  • this method of forming a flaw by irradiation with a laser beam is not limited to the case of forming a flaw on the semiconductor laser element substrate 2, but can also be applied to samples other than the semiconductor laser element substrate 2.
  • the present invention can be applied to a semiconductor element substrate for forming a semiconductor element such as an LED or a transistor.
  • the material of the sample (substrate) may be diamond or SiC.
  • the fourth direction in which the waveguide 201 extends is perpendicular to the laser beam scanning direction (first direction: X-axis direction) used when forming the first recess 11.
  • a first recess 11 is formed in the semiconductor laser element substrate 2. Specifically, a plurality of first recesses 11 are formed in the semiconductor laser element substrate 2 along the plurality of horizontal dividing lines XL. At this time, the first recess 11 is formed between two adjacent waveguides 201.
  • the first recess 11 is formed by the method for forming the first recess 11 described above. Thereby, the 1st recessed part 11 of the shape shown by FIG.9 (b) can be formed.
  • the semiconductor laser element substrate 2 is divided along the first recess 11. Specifically, the semiconductor laser element substrate 2 is cleaved along the first recess 11. Therefore, the split surface of the semiconductor laser element substrate 2 is a cleavage plane. In this way, by dividing the semiconductor laser element substrate 2 along the first recess 11, the plurality of waveguides 201 are cut, and a plurality of bar-shaped substrates 2A are produced.
  • the semiconductor laser element substrate 2 is divided so that the crack progresses from the first region 111 side to the second region 112 side of the first recess 11. That is, the semiconductor laser element substrate 2 is divided such that the dividing direction of the semiconductor laser element substrate 2 is opposite to the laser beam scanning direction when the first recess 11 is formed. Thereby, the flatness of the dividing surface of the semiconductor laser element substrate 2 can be improved.
  • FIG. 14A and 14B are diagrams showing the shape of the dividing surface (resonator surface) of the semiconductor laser element substrate 2 in the embodiment, where FIG. 14A is a side view and FIG. 14B is a perspective view.
  • the first concave portion 11 is formed on the dividing surface (cleavage surface) of the semiconductor laser element substrate 2.
  • a step 30 is formed around the periphery. This step 30 occurs when cleaving is performed in a state where the tip direction of the first recess 11 and the crystal plane (cleavage plane) of the semiconductor laser element substrate 2 are shifted. In other words, the step 30 is generated on the cleaved surface (end surface) of the semiconductor laser element substrate 2 due to deviation of the cleavage from the crystal plane of the semiconductor laser element substrate 2.
  • the step 30 formed in this way extends from the first region 111 and the second region 112 in the first recess 11 toward the back surface of the semiconductor laser element substrate 2. Specifically, the step 30 starts from the tips of the first region 111 and the second region 112 in the first recess 11, and a crack progresses vertically or from the front surface to the back surface of the semiconductor laser element substrate 2. It extends in the direction side.
  • the step 30 does not occur so much from the second region 112.
  • the number of steps 30 extending from the first region 111 excluding the second region 112 is greater than the number of steps 30 extending from the second region 112. Specifically, as illustrated in FIG. 14, the number of steps extending from the second region 112 is two, and the number of steps extending from the first region 111 is four.
  • the stress during the division can be concentrated on the tip of the second region 112 due to the unevenness of the plurality of second regions 112. it can.
  • the fluctuation width on the dividing surface is small, and the number of steps 30 generated can be reduced. Therefore, it is possible to improve the flatness of the divided surface when the semiconductor laser element substrate 2 is divided (cleaved).
  • the step 30 is generated not only near the first recess 11X but also near the waveguide 201.
  • the semiconductor laser element substrate 2X is singulated to produce a semiconductor laser element, the element characteristics and reliability of the semiconductor laser element deteriorate.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the threshold current (Ith) and the slope efficiency (Se) in the example and the comparative example.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating the vertical optical axis deviation in the example and the comparative example.
  • the semiconductor laser device of the comparative example As shown in FIG. 16, in the semiconductor laser device of the comparative example, the slope current increases and the slope efficiency decreases. Further, the semiconductor laser device of the comparative example has a large variation in device characteristics. On the other hand, the semiconductor laser device of the example can lower the threshold current and maintain high slope efficiency as compared with the semiconductor laser device of the comparative example. In addition, the semiconductor laser device of the example has small variations in device characteristics.
  • the deviation of the vertical optical axis in the dividing plane is large.
  • the angle in the vertical direction with respect to the laser oscillation is not stable, and not only the light emission characteristics but also the electrical characteristics and reliability are deteriorated.
  • the deviation of the vertical optical axis on the dividing plane is small. Therefore, in the semiconductor laser device of the embodiment, the angle in the vertical direction with respect to the laser oscillation is stabilized, so that high electrical characteristics and high reliability can be obtained.
  • a linearly polarized laser beam is used when forming the first recess 11, but a circularly polarized laser beam may be used when forming the second recess 12.
  • the laser beam can be circularly polarized by using a ⁇ / 4 wavelength plate.
  • FIG. 18 shows a shape seen from the side of the semiconductor laser device 1 when the second recess 12 is formed using a circularly polarized laser beam.
  • FIG. 19 shows a shape viewed from the side of the semiconductor laser device 1 when the second recess 12X is formed using a linearly polarized laser beam whose polarization direction is perpendicular to the laser beam scanning direction.
  • the shape of the second recess 12 and the second recess 12X when viewed from the side is a substantially trapezoidal shape with the top side of the surface side of the semiconductor laser element substrate 2 and a lower bottom shorter than the upper base. It has become.
  • the laser beam scanning direction is from the minus direction of the Y axis to the plus direction.
  • a semiconductor laser is started from the second recess 12 or the second recess 12X by pressing a blade-shaped jig against the back surface of the semiconductor laser element substrate along the second recess 12 or the second recess 12X.
  • the element substrate is divided.
  • the direction in which the crack progresses is the slope 12b and the slope 12d in the direction of the third side face 1c, and the slope 12c and the slope 12e are in the direction of the fourth side face 1d.
  • the second recess 12X is formed with a striped pattern bent in one direction.
  • the shape of the inclined surface 12d on the starting point side (minus direction of the Y axis) in the laser beam scanning direction at the time of division is uneven, stress is likely to concentrate, and the tip of the flaw is inclined in the crack progressing direction.
  • the flatness of is high.
  • the shape of the inclined surface 12e on the end point side in the laser beam scanning direction (the positive direction of the Y axis) is not uneven and stress is not concentrated, division deviation may occur and the division shape may be deteriorated.
  • the second concave portion 12 is formed such that the leading end of the striped pattern is less bent and the striped pattern extends in the Z-axis direction. Therefore, when the second recess 12 is viewed from the side, the shape is axisymmetric with respect to the Z-axis direction, and the slopes 12b and 12c of the second recess 12 are the same. For this reason, the method of applying stress when dividing the laser beam scanning direction to the starting point side and the ending point side becomes uniform, it is possible to suppress the occurrence of division deviation, and to obtain a divided surface having good flatness on both sides. Can do.
  • the tip of the stripe pattern formed on the inclined surface 12b and the inclined surface 12c is not inclined in the direction in which the crack proceeds (minus and plus direction of the Y axis, respectively), and the laser beam scan when the linearly polarized light in FIG. 19 is used.
  • the flatness of the divided surface is slightly lowered.
  • the semiconductor laser device 1 manufactured as described above has a step on at least one side surface. Specifically, as shown in FIG. 1, a step is formed on the third side surface 1c and the fourth side surface 1d which are the resonator surfaces. This step is the first recess 11 remaining when the semiconductor laser element substrate 2 is divided along the first recess 11. Accordingly, as shown in FIG. 9B, the first recess 11 has a positive X-axis direction (first direction) and a depth direction of the semiconductor laser element substrate 2 in the side view of the semiconductor laser element 1.
  • a planar first region 111 extending in a plane formed by the Z-axis direction (second direction), and a negative X-axis direction opposite to the positive direction of the X-axis from the first region 111 And a linear second region 112 extending in the direction.
  • first recess 11 only one first recess 11 (first region 111) is present on one resonator surface of the semiconductor laser element 1, but this Not limited to.
  • two first recesses 11 may exist on one resonator surface of the semiconductor laser element 1A.
  • the first recess 11 may be constituted only by the first region 111 without the second region 112.
  • the second region 112 extending from the first region 111 extends in the minus direction of the X axis, but is not limited thereto.
  • the second region 112 may be formed so as to extend in the positive direction of the X axis as in the first concave portion 11A shown in FIG.
  • the first region 111 in the first recess 11, the plurality of second regions 112, and the shape connecting the ends of the plurality of second regions 112 (that is, the first region 1 is a substantially triangular shape, but is not limited thereto.
  • the cross-sectional shape of the first recess 11 ⁇ / b> B may be a substantially trapezoidal shape with the surface side of the semiconductor laser element substrate 2 as an upper base and a lower bottom shorter than the upper base,
  • the cross-sectional shape of the first recess 11C may be a substantially pentagonal shape. Note that the cross-sectional shape of the first recess may be another polygonal shape.
  • the cross-sectional shape of the first region 111 of the first recess 11 is substantially triangular.
  • the present invention is not limited to this, and the surface side of the semiconductor laser element substrate 2 is the upper base, and A substantially trapezoidal shape having a lower bottom shorter than the upper bottom may be used.
  • the first recess 11 is formed in the semiconductor element region in which the element formation region 300 is formed.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first recess 11 ⁇ / b> D may be formed outside the semiconductor element region on the side opposite to the dividing direction (the direction in which the crack advances).
  • the first recess 11 ⁇ / b> D can be formed in the same manner as the first recess 11.
  • the first recess 11D formed outside the semiconductor element region may be longer than the first recess 11 formed inside the semiconductor element region.
  • the length of the first recess 11D is 200 ⁇ m to 1000 ⁇ m. If the length of the first recess 11D is too short, the splitting property is deteriorated. If the length of the first recess 11D is too long, the area of the semiconductor element region is reduced and the number of semiconductor laser elements that can be taken is reduced.
  • the first recess 11D is formed outside the semiconductor element region, the first recess 11D is formed for each element formation region in the semiconductor element region together with the first recess 11D, as indicated by the horizontal dividing line XL1 in FIG. 11 may be formed, or as indicated by the horizontal dividing line XL2 in FIG.
  • the first recess 11 may be formed by thinning out the semiconductor element region together with the first recess 11D. As indicated by 24 horizontal dividing lines XL3, only the first recess 11D may be formed outside the semiconductor element region without forming the first recess 11 in the semiconductor element region.
  • the waveguide 201 is not centered between the pair of first grooves 21 and the second grooves 22, but is shifted to one side of the first grooves 21 and the second grooves 22. However, it may be formed at the center between the first groove 21 and the second groove 22.
  • the waveguide 201 is a ridge having a tapered portion.
  • the waveguide 201 is not limited to this and may be a ridge having the same width.
  • the technique of the present disclosure is useful in a scratch forming method for forming a scratch on a sample such as a semiconductor laser element substrate or a semiconductor element substrate, a sample dividing method for dividing a sample on which the scratch is formed, or a method for manufacturing a semiconductor laser element. It is.

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Abstract

試料の表面に光ビームを照射することにより試料に傷を形成する方法であって、試料の表面の第１の位置（Ｐ１）において光ビームの第１のパルスを照射することで第１の傷（１１ａ）を形成する工程と、第１の傷（１１ａ）を形成する工程の後に、第１の位置（Ｐ１）から第１の方向に移動した試料の表面の第２の位置（Ｐ２）において光ビームの第２のパルスを照射することで、少なくとも一部が第１の傷（１１ａ）と重なる第２の傷（１１ｂ）を形成する工程とを含み、試料の内部の第２の傷（１１ｂ）の先端は、第１の方向とは反対方向に傾斜している。

Description

傷形成方法、試料分割方法、半導体素子の製造方法、半導体レーザ素子の製造方法及び半導体レーザ素子
　本開示は、傷形成方法、試料分割方法、半導体素子の製造方法、半導体レーザ素子の製造方法及び半導体レーザ素子に関し、特に、光ビームを用いて半導体レーザ素子基板又は半導体素子基板等の試料に傷（凹部）を形成する技術に関する。
　昨今、プロジェクタの光源には、高輝度、高精彩、低消費電力及び長寿命等の特長を持つ半導体レーザ素子又はＬＥＤ素子等の半導体発光素子が用いられ始めている。
　例えば、半導体レーザ素子は、半導体積層体が形成されたウエハ（半導体レーザ素子基板）を分割することによって作製することができる。具体的には、半導体レーザ素子基板をへき開することによって共振器面を有するバー状基板を形成し、その後、バー状基板を複数に分割して個片化することで半導体レーザ素子を作製することができる。
　従来、半導体レーザ素子基板を分割する場合、半導体レーザ素子基板にスクライブ溝と呼ばれる凹部を形成しておき、このスクライブ溝に沿って半導体レーザ素子基板を割断することで半導体レーザ素子基板を分割する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１１－２４９５５６号公報
　半導体レーザ素子基板を分割するための凹部は、例えば、レーザビーム等の光ビームによって形成される。具体的には、導波路を有する半導体レーザ素子を作製する場合、半導体レーザ素子基板の導波路間の各々にレーザビームによって凹部を形成しておき、半導体レーザ素子基板の裏面に刃状治具を押し当てて一つの凹部を起点にして半導体レーザ素子基板を分割する。
　しかしながら、従来の方法で形成した凹部では、半導体レーザ素子基板を分割したときの分割面の平坦性が悪い。この結果、半導体レーザ素子の品質も悪くなる。
　本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、半導体レーザ素子基板又は半導体素子基板等の試料を分割したときの分割面の平坦性を向上させることができる傷形成方法等を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示に係る傷形成方法の一態様は、試料の表面に光ビームを照射することにより前記試料に傷を形成する方法であって、前記試料の表面の第１の位置において前記光ビームの第１のパルスを照射することで第１の傷を形成する工程と、前記第１の傷を形成する工程の後に、前記第１の位置から第１の方向に移動した前記試料の表面の第２の位置において前記光ビームの第２のパルスを照射することで、少なくとも一部が前記第１の傷と重なる第２の傷を形成する工程とを含み、前記試料の内部の前記第２の傷の先端は、前記第１の方向とは反対方向に傾斜している。
　また、本開示に係る半導体素子の製造方法の一態様は、半導体素子基板を分割することにより半導体素子を製造する半導体素子の製造方法であって、前記半導体素子基板の表面の第１の位置において光ビームの第１のパルスを照射することで第１の傷を形成する工程と、前記第１の傷を形成する工程の後に、前記第１の位置から第１の方向に移動した前記半導体素子基板の表面の第２の位置において前記光ビームの第２のパルスを照射することで、少なくとも一部が前記第１の傷と重なる第２の傷を形成する工程と、前記第２の傷を形成する工程の後に、前記第１の傷と前記第２の傷とで形成される凹部に沿って前記半導体素子基板を分割する工程とを含み、前記半導体素子基板の内部の前記第２の傷の先端は、前記第１の方向とは反対方向に傾斜している。
　また、本開示に係る試料分割方法の一態様は、試料を分割する試料分割方法であって、前記試料に凹部を形成する第１の工程と、前記凹部に沿って前記試料を分割する第２の工程とを含み、前記凹部は、前記試料の平面視では、第１の方向に沿って線状であり、かつ、前記試料の垂直断面視では、前記第１の方向と前記試料の深さ方向である第２の方向とで形成される面に広がる面状の第１の領域と、前記第１の領域から前記第１の方向とは反対側の方向に延びる線状の第２の領域とを有する。
　また、本開示に係る他の半導体素子の製造方法の一態様は、半導体素子基板を分割することにより半導体素子を製造する半導体素子の製造方法であって、前記半導体素子基板に凹部を形成する第１の工程と、前記凹部に沿って前記半導体素子基板を分割する第２の工程とを含み、前記凹部は、前記試料の平面視では、第１の方向に沿って線状であり、かつ、前記試料の垂直断面視では、前記第１の方向と前記試料の深さ方向である第２の方向とで形成される面に広がる面状の第１の領域と、前記第１の領域から前記第１の方向とは反対側の方向に延びる線状の第２の領域とを有する。
　また、本開示に係る半導体レーザ素子の製造方法の一態様は、半導体レーザ素子基板を分割することにより半導体レーザ素子を製造する半導体素子の製造方法であって、前記半導体レーザ素子基板に凹部を形成する第１の工程と、前記凹部に沿って前記半導体レーザ素子基板を分割する第２の工程とを含み、前記凹部は、前記試料の平面視では、第１の方向に沿って線状であり、かつ、前記試料の垂直断面視では、前記第１の方向と前記試料の深さ方向である第２の方向とで形成される面に広がる面状の第１の領域と、前記第１の領域から前記第１の方向とは反対側の方向に延びる線状の第２の領域とを有する。
　また、本開示に係る半導体レーザの製造方法の一態様は、少なくとも一つの側面に段差を有する半導体レーザ素子であって、前記段差は、前記半導体レーザ素子の表面に沿った第１の方向と前記半導体レーザ素子の深さ方向である第２の方向とで形成される面に広がる面状の第１の領域と、前記第１の領域から前記第１の方向とは反対側の方向に延びる線状の第２の領域とを有する。
　本開示によれば、半導体レーザ素子基板又は半導体素子基板等の試料を分割したときの分割面の平坦性を向上させることができる。
図１は、実施の形態に係る半導体レーザ素子の斜視図である。 図２は、実施の形態に係る半導体レーザ素子の正面図である。 図３は、実施の形態に係る半導体レーザ素子の上面図である。 図４Ａは、図３のIVA－IVA線における実施の形態に係る半導体レーザ素子の断面図である。 図４Ｂは、図３のIVB－IVB線における実施の形態に係る半導体レーザ素子の断面図である。 図５Ａは、実施の形態に係る半導体レーザ素子の製造方法において、複数の導波路を有する半導体層積層体が形成された半導体レーザ素子基板を作製する工程を示す図である。 図５Ｂは、実施の形態に係る半導体レーザ素子の製造方法において、第１の凹部を形成する工程を示す図である。 図５Ｃは、実施の形態に係る半導体レーザ素子の製造方法において、半導体レーザ素子基板を分割する工程を示す図である。 図５Ｄは、実施の形態に係る半導体レーザ素子の製造方法において、バー状基板に端面コート膜を形成する工程を示す図である。 図５Ｅは、実施の形態に係る半導体レーザ素子の製造方法において、第２の凹部を形成する工程を示す図である。 図５Ｆは、実施の形態に係る半導体レーザ素子の製造方法において、バー状基板を分割する工程を示す図である。 図６は、図５Ｂの（ｂ）において、破線で囲まれる領域VIの拡大図である。 図７は、図５Ｂの（ｂ）の第２の横方向分割線における断面図である。 図８は、光ビームを用いて半導体レーザ素子基板に第１の凹部を形成する方法を説明するための図である。 図９の（ａ）は、実施の形態における第１の凹部を形成するときのレーザビームのレーザ平均パワーとレーザビーム位置との関係を示す図であり、図９の（ｂ）は、実施の形態における第１の凹部の形状を示す図であり、図９の（ｃ）は、図９の（ａ）において破線で囲まれる領域のパルス照射方法を示す図である。 図１０は、レーザビームの移動方向とレーザビームの直線偏光の偏光方向との関係を示す図である。 図１１は、試料に形成される傷の壁面におけるレーザビームの入射角に対する反射率を示す図である。 図１２は、レーザビームの偏光角度と第１の凹部の折れ曲がり方向との関係を説明するための上面図である。 図１３は、レーザビームの偏光角度と第１の凹部の折れ曲がりとの関係を説明するための図である。 図１４は、実施の形態における半導体レーザ素子基板の分割面の形状を示す図である。 図１５は、比較例の半導体レーザ素子基板の分割面の形状を示す図である。 図１６は、実施例と比較例とにおける閾値電流（Ｉｔｈ）とスロープ効率（Ｓｅ）との関係を示す図である。 図１７は、実施例と比較例とにおける垂直光軸ずれを示す図である。 図１８は、実施の形態に係る半導体レーザ素子の側面図である。 図１９は、比較例の半導体レーザ素子の側面図である。 図２０は、変形例に係る半導体レーザ素子の斜視図である。 図２１は、変形例１の第１の凹部の形状を示す図である。 図２２は、変形例２の第１の凹部の形状を示す図である。 図２３は、変形例３の第１の凹部の形状を示す図である。 図２４は、半導体レーザ素子基板の半導体素子領域外に形成される第１の凹部のバリエーションを示す平面図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ（工程）及びステップの順序などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺などは必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
　また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。本実施の形態では、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、Ｚ軸に垂直な方向（ＸＹ平面に平行な方向）を水平方向としている。Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、基板１００の基板面内の方向である。つまり、ＸＹ平面は、基板１００の主面に平行な面である。また、半導体レーザ素子１のレーザ共振器長方向をＹ軸方向としている。なお、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各矢印が向いている方向をプラス方向としている。
　（実施の形態）
　［半導体レーザ素子］
　まず、本実施の形態に係る半導体レーザ素子１の製造方法によって製造される半導体レーザ素子１の構成について、図１～図４Ｂを用いて説明する。図１～図３は、それぞれ実施の形態に係る半導体レーザ素子１の斜視図、正面図及び上面図である。図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ、図３のIVA－IVA線及びIVB－IVB線における同半導体レーザ素子１の断面図である。
　図１及び図２に示すように、半導体レーザ素子１は、第１の側面１ａと、第２の側面１ｂと、（１－１００）面の第３の側面１ｃと、（－１１００）面の第４の側面１ｄとを有する。
　第１の側面１ａ及び第２の側面１ｂは、Ｙ軸方向に略平行な面である。具体的には、第１の側面１ａ及び第２の側面１ｂは、ＹＺ平面に略平行な面である。第２の側面１ｂは、第１の側面１ａと対向している。
　なお、詳細は後述するが、第１の側面１ａ及び第２の側面１ｂは、半導体レーザ素子基板を分割して半導体レーザ素子１を作製する際に、Ｙ軸方向に延在する縦方向分割線に沿った分割面である。
　第３の側面１ｃ及び第４の側面１ｄは、Ｘ軸方向に略平行な面である。具体的には、第３の側面１ｃ及び第４の側面１ｄは、ＸＺ平面に略平行な面であって、第１の側面１ａ及び第２の側面１ｂに略垂直な面である。第４の側面１ｄは、第３の側面１ｃと対向している。第３の側面１ｃ及び第４の側面１ｄは、半導体レーザ素子１の共振器面である。具体的には、第３の側面１ｃは、半導体レーザ素子１の前端面であり、第４の側面１ｄは、半導体レーザ素子１の後端面である。前端面である第３の側面１ｃは、半導体レーザ素子１から光が取り出される出射面であり、後端面である第４の側面１ｄは、出射面に対向する反射面である。
　なお、詳細は後述するが、第３の側面１ｃ及び第４の側面１ｄは、半導体レーザ素子基板を分割して半導体レーザ素子１を作製する際に、Ｘ軸方向に延在する横方向分割線に沿った分割面である。具体的には、第３の側面１ｃ及び第４の側面１ｄは、導波路２０１と接する面であり、へき開面である。また、図１～図３には図示されていないが、第３の側面１ｃ及び第４の側面１ｄには端面コート膜（反射膜）が被覆されている。
　図１～図４Ｂに示すように、半導体レーザ素子１は、基板１００と、基板１００の一方の面の上に位置する半導体素子構造体２００とを有する。本実施の形態における半導体レーザ素子１は、窒化物系半導体材料によって構成された窒化物半導体レーザである。したがって、基板１００としては、窒化物半導体基板が用いられる。また、半導体素子構造体２００は、複数の窒化物半導体層が積層された窒化物半導体層積層体である。
　基板１００は、例えば、ＧａＮからなるＧａＮ基板である。本実施の形態では、基板１００として、六方晶の（０００１）Ｇａ面を表面とするｎ型ＧａＮ基板を用いている。
　図４Ａ及び図４Ｂに示すように、半導体素子構造体２００は、基板１００の上に、第１導電型の第１半導体層２１０と、活性層２２０と、第１導電型とは異なる第２導電型の第２半導体層２３０とを順に有する。第１半導体層２１０、活性層２２０及び第２半導体層２３０の各々は、窒化物半導体層であり、一例として、以下のように構成される。
　第１半導体層２１０は、例えば、ｎ型のＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層２１１と、ｎ型クラッド層２１１の上に形成されたＧａＮからなるｎ側ガイド層２１２とを有する。
　活性層２２０は、アンドープの量子井戸活性層であり、例えば、ＩｎＧａＮからなる量子井戸層とＩｎＧａＮからなる量子障壁層とが交互に積層された量子井戸構造の活性層である。
　第２半導体層２３０は、例えば、ＩｎＧａＮからなるｐ側ガイド層２３１と、ｐ側ガイド層２３１の上に形成されたｐ型電子障壁層（オーバーフロー抑制層）２３２と、ｐ型電子障壁層２３２の上に形成されたｐ型のＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層２３３と、ｐ型クラッド層２３３の上に形成されたｐ型のＧａＮからなるｐ型コンタクト層２３４とを有する。
　図３に示すように、半導体レーザ素子１は、レーザ共振器長方向（Ｙ軸方向）に延在する導波路２０１を有する。導波路２０１は、半導体レーザ素子１における電流注入領域及び光導波路としての機能を有する。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、導波路２０１は、第２半導体層２３０に形成されている。本実施の形態において、導波路２０１は、リッジ状に形成されたリッジストライプ構造である。
　具体的には、導波路２０１は、レーザ共振器長方向に延在する２本の開口部２０２を第２半導体層２３０に掘り込むことで形成されている。つまり、導波路２０１は、第２半導体層２３０に形成された２つの開口部２０２によって挟まれている。本実施の形態において、導波路２０１は、ｐ型クラッド層２３３とｐ型コンタクト層２３４とを掘り込むことで形成されている。
　また、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、導波路２０１上の一部を除き、第２半導体層２３０の上（本実施の形態ではｐ型コンタクト層２３４の上）は、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層２４０で覆われている。つまり、電流ブロック層２４０は、ｐ型コンタクト層２３４の上に開口部を有するように形成されている。
　半導体素子構造体２００の上には、第１電極として、ｐ側オーミック電極２５０及びｐ側電極２６０が形成されている。ｐ側オーミック電極２５０は、電流ブロック層２４０の開口部に形成されている。ｐ側電極２６０は、ｐ側オーミック電極２５０の上に形成される。ｐ側オーミック電極２５０は、例えば、Ｐｄ及びＰｔによって構成され、ｐ側電極２６０は、例えば、Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕによって構成される。
　また、基板１００の一方の面（ｐ側電極２６０側の面）とは反対側の面である他方の面には、第２電極として、ｎ側電極２７０が形成されている。ｎ側電極２７０は、例えば、Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕによって構成される。なお、図３に示す半導体レーザ素子１のIVB－IVB断面（図４Ｂ）における位置には、ｐ側電極２６０及びｎ側電極２７０は形成されていない。ｐ側電極２６０及びｎ側電極２７０ともに、第３の側面１ｃ及び第４の側面１ｄから所定の距離だけ離れて形成されている。
　本実施の形態における半導体レーザ素子１では、図２に示すように、導波路２０１の位置が半導体レーザ素子１の素子幅方向にオフセットされている。つまり、導波路２０１は、Ｘ軸方向（第１方向）にオフセットされた位置に配置されており、導波路２０１の中心線は、半導体レーザ素子１の幅方向の中心からずれた位置に存在している。
　本実施の形態において、導波路２０１の位置は、半導体レーザ素子１を正面（前端面）から見たときに、Ｘ軸のプラス方向（右方向）にオフセットされている。このため、図３に示すように、ｐ側電極２６０の第１の側面１ａに最も近い第１端部２６１から導波路２０１までの第１の幅は、ｐ側電極２６０の第２の側面１ｂに最も近い第２端部２６２から導波路２０１までの第２の幅よりも長くなっている。
　また、導波路２０１は、共振器長方向の一方の端部（半導体レーザ素子１の前端面側のリッジ端部）と他方の端部（半導体レーザ素子１の後端面側のリッジ端部）とで幅が異なっている。具体的には、第３の側面１ｃ（前端面）における導波路２０１の幅は、第４の側面１ｄ（後端面）における導波路２０１の幅よりも大きくなっている。つまり、半導体レーザ素子１では、導波路２０１の幅が広い方を前端面としてレーザ光が取り出される。
　また、半導体レーザ素子１には、複数の凹部や溝が形成されている。具体的には、図１～図４Ｂに示すように、半導体レーザ素子１には、第１の凹部１１及び第２の凹部１２と、第１の溝２１及び第２の溝２２とが形成されている。
　後述するように、第１の凹部１１は、へき開用の分割溝であり、第２の凹部１２は、個片化する際の素子分離用の分割溝である。第１の凹部１１及び第２の凹部１２は、レーザビームによって形成される。
　また、第１の溝２１及び第２の溝２２は、第２の凹部１２を形成するための分割溝形成領域１２ａを形成するためのガイド溝である。第１の溝２１及び第２の溝２２は、エッチングによって形成される。
　図１及び図３に示すように、第１の凹部１１は、平面視における第１の側面１ａと第３の側面１ｃとの交点近傍において、Ｘ軸方向（第１方向）に沿って線状に延在する。本実施の形態において、第１の凹部１１は、第３の側面１ｃに形成されている。具体的には、個片化された半導体レーザ素子１の第１の凹部１１は、段差であり、上面視において、第３の側面１ｃ（前端面）から僅かに後退して窪むように形成されている。ここで、第１の凹部１１は、導波路２０１からできるだけ離れた位置に形成することが好ましい。導波路２０１がオフセットされている場合は、導波路２０１がオフセットされた方向と反対側に形成されていることが好ましい。したがって、図１及び図３に示すように、Ｘ軸のマイナス方向に、第１の凹部１１が形成されている。
　また、第１の凹部１１は、第１の溝２１の底面からＺ軸方向に向かって掘り込むように形成されている。第１の凹部１１は、半導体素子構造体２００を貫通して基板１００に達している。第１の凹部１１の詳細な形状及び形成方法については後述する。なお、第１の凹部１１は、第４の側面１ｄにも形成されている。
　第２の凹部１２は、図１及び図３に示すように、第１の側面１ａ及び第２の側面１ｂの各々に形成されている。本実施の形態において、第２の凹部１２は、段差であり、上面視において、第１の側面１ａ及び第２の側面１ｂから僅かに後退して窪むように形成されている。
　また、第２の凹部１２は、図１及び図４Ａに示すように、半導体素子構造体２００の上面からＺ軸方向に向かって掘り込むように形成されている。第２の凹部１２は、半導体素子構造体２００を貫通して基板１００に達している。第２の凹部１２は、第１の溝２１及び第２の溝２２よりも深い。つまり、第２の凹部１２の底は、第１の溝２１及び第２の溝２２の底よりも深い位置に存在している。第２の凹部１２は、側面視形状が略台形状となるように形成されているが、これに限らない。
　本実施の形態において、第２の凹部１２は、分割溝形成領域１２ａに形成されている。分割溝形成領域１２ａは、第１の溝２１及び第２の溝２２を形成することにより得られる島状の領域であり、Ｙ軸方向に延在している。第２の凹部１２は、分割溝形成領域１２ａの上面からＺ軸方向に向かって掘り込むように形成される。
　図１～図３に示すように、第１の溝２１及び第２の溝２２は、Ｙ軸方向と略平行に延在している。第１の溝２１及び第２の溝２２は、導波路２０１を挟んで一対で形成されている。つまり、導波路２０１は、隣り合う一対の第１の溝２１及び第２の溝２２の間に存在する。図４Ａに示すように、第１の溝２１及び第２の溝２２の各々は、底面と、その底面に略垂直に形成された２つの対向する側面とからなる凹形状を有する。
　第１の溝２１及び第２の溝２２は、半導体素子構造体２００を掘り込むことで形成されている。具体的には、第１の溝２１及び第２の溝２２は、第１半導体層２１０に達しており、底が第１半導体層２１０にまで到達するように掘り込まれている。すなわち、第１の溝２１及び第２の溝２２は、第２半導体層２３０、活性層２２０及び第１半導体層２１０の一部までを掘り込むことで形成されている。本実施の形態において、第１の溝２１及び第２の溝２２は、ｎ型クラッド層２１１の途中までを掘り込むことで形成されている。つまり、第１の溝２１及び第２の溝２２の底は、ｎ型クラッド層２１１にまで達している。なお、第１の溝２１及び第２の溝２２の深さは、同じであるが、これに限らない。
　［半導体レーザ素子の製造方法］
　次に、実施の形態に係る半導体レーザ素子１の製造方法について、図５Ａ～図５Ｆを用いて説明する。図５Ａ～図５Ｆは、実施の形態に係る半導体レーザ素子１の製造方法を説明するための図である。図５Ａにおいて、上図の（ａ）は、下図の（ｂ）のＡ－Ａ線における断面図であり、下図の（ｂ）は部分平面図である。図５Ｂにおいて、上図の（ａ）は部分斜視図であり、下図の（ｂ）は部分平面図である。図５Ｃ～図５Ｆは部分斜視図である。
　本実施の形態に係る半導体レーザ素子１の製造方法では、まず、図５Ａに示すようにして、複数の導波路２０１を有する半導体層積層体２００Ａが形成された半導体層積層基板として、半導体レーザ素子基板２を作製する。その後、図５Ｂ～図５Ｆに示すようにして、横方向分割線ＸＬ及び縦方向分割線ＹＬの略直交する２つの分割線に沿って半導体レーザ素子基板２を分割して複数に個片化することで、半導体レーザ素子１を得る。以下、具体的な各工程について、詳細に説明する。
　まず、図５Ａの（ａ）に示すように、基板１００の上に、複数の導波路２０１を有する半導体層積層体２００Ａを形成することで、半導体レーザ素子基板２を作製する。
　具体的には、まず、基板１００としてｎ型六方晶ＧａＮ基板を用意し、この基板１００の上に、Ｓｉがドープされたｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層２１１及びｎ型ＧａＮからなるｎ側ガイド層２１２を順次成長させることで第１半導体層２１０を形成する。
　続いて、第１半導体層２１０の上（本実施の形態では、ｎ側ガイド層２１２の上）に、例えば、活性層２２０として、アンドープのＩｎＧａＮからなる井戸層とアンドープのＩｎＧａＮからなる障壁層とが交互に１回又は複数回積層された量子井戸活性層を形成する。
　続いて、活性層２２０の上に、ＩｎＧａＮからなるｐ側ガイド層２３１と、ｐ型電子障壁層２３２と、Ｍｇがドープされたｐ型のＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層２３３と、ｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層２３４を順次形成することで第２半導体層２３０を形成する。これにより、半導体層積層体２００Ａを形成することができる。
　次に、半導体層積層体２００Ａが形成された半導体レーザ素子基板２において、縦方向分割線ＹＬに沿って、ガイド溝として第１の溝２１及び第２の溝２２を形成する。第１の溝２１及び第２の溝２２は、島状の分割溝形成領域１２ａを形成するための溝である。したがって、第１の溝２１と第２の溝２２とは長手方向において繋がっている。つまり、第１の溝２１及び第２の溝２２を形成することで、島状の分割溝形成領域１２ａが形成される。なお、第１の溝２１及び第２の溝２２は、エッチングにより形成することができる。
　次に、半導体レーザ素子基板２の半導体層積層体２００Ａに、各々がＹ軸方向に延在するリッジストライプ状の複数の導波路２０１を形成する。複数の導波路２０１は、エッチングにより形成することができる。複数の導波路２０１は、Ｘ軸方向に一定の間隔をあけて等間隔に形成される。なお、複数の縦方向分割線ＹＬは、各々の行毎にＸ軸方向にずれているが、導波路２０１は、複数の縦方向分割線ＹＬの行毎にずれていない。
　次に、半導体層積層体２００Ａを覆うように電流ブロック層２４０を形成する。例えば、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて、基板１００上の全面にわたって、約３００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２膜からなる電流ブロック層２４０を半導体層積層体２００Ａの上に形成する。これにより、ｐ型コンタクト層２３４の上面が電流ブロック層２４０によって被覆されるとともに、第１の溝２１、第２の溝２２及び開口部２０２の内面が電流ブロック層２４０によって被覆される。
　次に、半導体層積層体２００Ａの上に、複数の素子形成領域３００の各々に対応するｐ側オーミック電極２５０及びｐ側電極２６０を形成する。具体的には、リッジストライプ状の導波路２０１の上の電流ブロック層２４０をエッチングして電流ブロック層２４０にストライプ状の開口を形成し、その後、リッジストライプ状の導波路２０１におけるｐ型コンタクト層２３４上にＰｔ膜及びＰｄ膜を順に積層することでｐ側オーミック電極２５０を形成する。続いて、電流ブロック層２４０の開口を覆うように、Ｔｉ膜及びＡｕ膜を順に積層することで、ｐ側電極２６０を形成する。
　ｐ側オーミック電極２５０及びｐ側電極２６０を形成した後は、基板１００のｐ側電極２６０側の面とは反対側の面（基板１００の裏面）を研磨し、基板１００の裏面にｎ側電極２７０を形成する。具体的には、基板１００の裏面から順に、Ｔｉ膜、Ｐｔ膜及びＡｕ膜を積層することにより、積層構造のｎ側電極２７０を形成する。
　以上にようにして、基板１００の上にＹ軸方向に延在する複数の導波路２０１を有する半導体層積層体２００Ａが形成された半導体レーザ素子基板２を作製することができる。
　なお、図５Ａの（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子基板２は、最終的に個片化された半導体レーザ素子１に対応する素子形成領域３００を複数有する。複数の素子形成領域３００は、複数の横方向分割線ＸＬと複数の縦方向分割線ＹＬとによって区画されている。具体的には、複数の素子形成領域３００の各々は、Ｙ軸方向に隣り合う２本の横方向分割線ＸＬと、Ｘ軸方向に隣り合う２本の縦方向分割線ＹＬとで囲まれる領域である。
　図５Ａの（ｂ）において、複数の横方向分割線ＸＬの各々は、基板１００の面内において、Ｘ軸方向に平行な第１方向分割線である。一方、複数の縦方向分割線ＹＬの各々は、基板１００の面内において、Ｙ軸方向に平行な第２方向分割線である。複数の横方向分割線ＸＬ及び複数の縦方向分割線ＹＬは、半導体レーザ素子基板２を分割するための分割線である。つまり、半導体レーザ素子基板２は、複数の横方向分割線ＸＬ及び複数の縦方向分割線ＹＬに沿って切断されることで、素子形成領域３００の各々が個片化されて半導体レーザ素子１となる。
　なお、本実施の形態では、複数の素子形成領域３００が行毎にＸ軸方向にずれている。具体的には、複数の素子形成領域３００が、偶数行と奇数行とで一行置きにＸ軸方向にずれている。つまり、複数の縦方向分割線ＹＬが複数の素子形成領域３００の行毎にＸ軸方向にずれている。
　次に、図５Ｂ～図５Ｆを用いて、半導体レーザ素子基板２を分割して個片化することによって半導体レーザ素子１を得る方法を説明する。
　図５Ａに示すように、複数の導波路２０１を有する半導体層積層体２００Ａが形成された半導体レーザ素子基板２を作製した後、図５Ｂの（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の横方向分割線ＸＬに沿って複数の第１の凹部１１を形成する。第１の凹部１１は、半導体レーザ素子基板２をへき開して分割する際にへき開の起点となるへき開用の分割溝である。本実施の形態において、第１の凹部１１は、レーザスクライブ法によって形成されたレーザスクライブ溝である。第１の凹部１１の形成方法の詳細については後述する。
　本実施の形態において、第１の凹部１１は、基板１００の面内において、横方向分割線ＸＬと縦方向分割線ＹＬとの交点近傍ごとに形成される。各第１の凹部１１は、Ｘ軸方向に長尺状をなすように形成される。つまり、第１の凹部１１は、複数の横方向分割線ＸＬの各々に沿って複数形成される。複数の第１の凹部１１は、例えば、Ｘ軸のプラス方向にレーザビームをスキャンすることで形成することができる。
　図６に示すように、第１の凹部１１は、Ｘ軸方向に隣り合う２つの縦方向分割線ＹＬと１つの横方向分割線ＸＬとの２つの交点ＣＰ１及びＣＰ２の間に形成される。図６は、図５Ｂの（ｂ）において、破線で囲まれる領域VIの拡大図である。
　また、図７は、図６のVII－VII線における断面図である。図７に示すように、第１の凹部１１は、第１の溝２１と第２の溝２２との合流部分に形成されている。つまり、第１の凹部１１は、第１の溝２１と第２の溝２２との合流部分の底面から下方に掘り込まれている。したがって、第１の凹部１１の底は、第１の溝２１及び第２の溝２２の底よりも深い位置に存在する。
　次に、図５Ｃに示すように、第１の凹部１１に沿って半導体レーザ素子基板２を分割することで、複数の導波路２０１を切断して複数のバー状基板２Ａを作製する。本実施の形態では、横方向分割線ＸＬに沿って断続的に形成された複数の第１の凹部１１に沿って半導体レーザ素子基板２をへき開することで、１つの半導体レーザ素子基板２を複数のバー状基板２Ａに分割する。
　具体的には、第１の凹部１１が形成された半導体レーザ素子基板２に対して、Ｘ軸方向に延びる刃状治具を第１の凹部１１に沿って半導体レーザ素子基板２の裏面（ｎ側電極２７０側の面）に押し当てて半導体レーザ素子基板２に荷重を印加する。これにより、一つの第１の凹部１１を起点にして半導体レーザ素子基板２が第１の凹部１１の並び方向（スクライブ方向）に沿って亀裂が進み、第１の凹部１１の並び方向に沿って半導体レーザ素子基板２がへき開することで、半導体レーザ素子基板２が分割される。つまり、半導体レーザ素子基板２が横方向分割線ＸＬに沿って分割される。
　このとき、半導体レーザ素子基板２の分割は、Ｘ軸方向に沿って断続的に形成された第１の凹部１１の列ごとに行う。これにより、１つの半導体レーザ素子基板２から複数のバー状基板２Ａが得られる。なお、本実施の形態において、半導体レーザ素子基板２の分割方向（亀裂の進む方向）は、レーザビームのスキャン方向とは逆方向としている。つまり、半導体レーザ素子基板２を分割する際は、Ｘ軸のマイナス方向に向かって亀裂が進むことになる。
　また、本実施の形態において、複数の縦方向分割線ＹＬは、偶数行と奇数行とで一行置きにＸ軸方向にずれている。したがって、半導体レーザ素子基板２から分割された複数のバー状基板２ＡのうちＹ軸方向に隣り合う２つのバー状基板２Ａの縦方向分割線ＹＬの位置は、一方が他方に対してＸ軸方向にずれている。
　次に、図５Ｄに示すように、へき開により得られたバー状基板２Ａのへき開面に、端面コート膜４００を形成する。具体的には、バー状基板２Ａの両方のへき開面の各々に、端面コート膜４００を形成する。
　端面コート膜４００は、例えば、へき開面と密着する密着層であるＡｌＯＮ膜、酸素拡散防止層であるＡｌＮ膜及び反射率調整層によって構成される。一例として、半導体レーザ素子１の前端面（第３の側面１ｃ）となるへき開面には、反射率が２％の端面コート膜４００が形成され、半導体レーザ素子１の後端面（第４の側面１ｄ）となるへき開面には、反射率が９５％の端面コート膜４００が形成される。
　次に、図５Ｅに示すように、複数の縦方向分割線ＹＬに沿ってバー状基板２Ａに第２の凹部１２を形成する。第２の凹部１２は、バー状基板２Ａを複数に分割して個片素子を作製する際に用いられる素子分離用の分割溝である。本実施の形態において、第２の凹部１２は、レーザスクライブ法によって形成されたレーザスクライブ溝である。
　図５Ｅに示すように、第２の凹部１２は、Ｘ軸方向に隣り合う２つの素子形成領域３００の間において、Ｙ軸方向に沿って形成される。本実施の形態では、Ｘ軸方向に隣り合う２つの素子形成領域３００の間には、第１の溝２１と第２の溝２２とで挟まれる分割溝形成領域１２ａが形成されており、第２の凹部１２は、その分割溝形成領域１２ａに形成される。つまり、第２の凹部１２は、分割溝形成領域１２ａを挟むように形成された第１の溝２１と第２の溝２２との間に形成されることになる。
　次に、複数の縦方向分割線ＹＬに沿って複数のバー状基板２Ａの各々を順次分割することで、図５Ｆに示すように、半導体レーザ素子１に対応する個片素子２Ｂを作製する。本実施の形態では、第２の凹部１２を利用してバー状基板２Ａを分割することで、１つのバー状基板２Ａを複数の個片素子２Ｂに分割する。
　具体的には、第２の凹部１２が形成されたバー状基板２Ａに対して、Ｙ軸方向に延びる刃状治具を第２の凹部１２に沿ってｎ側電極２７０側から接触させてバー状基板２Ａに荷重を印加する。これにより、バー状基板２Ａが第２の凹部１２の長手方向に沿って分割される。つまり、バー状基板２Ａが縦方向分割線ＹＬに沿って分割される。
　このとき、バー状基板２Ａの分割は、Ｙ軸方向に沿って形成された複数の第２の凹部１２ごとに行う。これにより、１つのバー状基板２Ａから複数の個片素子２Ｂ（半導体レーザ素子１）が得られる。このようにして、図１に示される構造の半導体レーザ素子１を製造することができる。
　［第１の凹部（傷）の形成方法］
　ここで、光ビームにより半導体レーザ素子基板２に第１の凹部１１（傷）を形成する方法について、図８を用いて説明する。図８は、光ビームを用いて半導体レーザ素子基板２に第１の凹部１１を形成する方法を説明するための図である。
　本実施の形態では、光ビームとしてレーザビームを用いている。より具体的には、光ビームとして、パルスレーザビームを用いている。一例として、パルスレーザビームの条件は、波長が３５５ｎｍで、ビーム径が３μｍ以下で、パルス間隔が０．０６μｍで、周波数は５０ｋＨｚで、パルス幅は約２０ｎｓで、最も高いレーザ平均パワーが１００ｍＷで、１パルスのエネルギーは、２μＪで、最も高いパルスピークパワーは約１００Ｗである。なお、半導体レーザ素子基板２へのレーザビームの照射は、レーザ発振器を備えるレーザビーム照射装置５００を用いることができる。
　まず、図８の（ａ）に示すように、レーザビーム照射装置５００により、半導体レーザ素子基板２の表面の第１の位置Ｐ１においてレーザビーム（レーザ光）の第１のパルスを照射することで第１の傷１１ａを形成する。
　次に、図８の（ｂ）に示すように、第１の傷１１ａを形成する工程の後に、第１の位置Ｐ１からＸ軸のプラス方向（第１の方向）に移動した半導体レーザ素子基板２の表面の第２の位置Ｐ２においてレーザビームの第２のパルスを照射することで、少なくとも一部が第１の傷１１ａと重なる第２の傷１１ｂを形成する。つまり、第１の傷１１ａの少なくとも一部に第２の傷１１ｂが重なる位置までレーザビームをスキャンして、レーザビームの第２のパルスを照射して第２の傷１１ｂを形成する。
　このとき、半導体レーザ素子基板２の内部の第２の傷１１ｂの先端は、Ｘ軸のマイナス方向（第１の方向とは反対方向）に傾斜する。
　次に、図８の（ｃ）に示すように、第２の傷１１ｂを形成する工程の後に、第２の位置Ｐ２からＸ軸のプラス方向（第１の方向）に移動した半導体レーザ素子基板２の表面の第３の位置Ｐ３においてレーザビームの第３のパルスを照射することで、少なくとも一部が第２の傷１１ｂと重なる第３の傷１１ｃを形成する。つまり、第２の傷１１ｂの少なくとも一部に第３の傷１１ｃが重なる位置までレーザビームをスキャンして、レーザビームの第３のパルスを照射して第３の傷１１ｃを形成する。
　このとき、半導体レーザ素子基板２の内部の第３の傷１１ｃの先端は、Ｘ軸のマイナス方向（第１の方向とは反対方向）に傾斜する。
　本実施の形態において、半導体レーザ素子基板２に照射するレーザビームは、直線偏光でＸ軸方向（第１の方向）と垂直な方向に偏光している。つまり、第１の傷１１ａ、第２の傷１１ｂ及び第３の傷１１ｃを順に形成する場合、レーザビームは、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へとレーザビームを移動させる方向であるＸ軸方向と垂直な方向であるＹ軸方向に偏光している。具体的には、半導体レーザ素子基板２に照射するレーザビームは、波長板等を用いて偏光方向を制御している。
　このように、本実施の形態では、レーザビームの移動方向（第１の方向：Ｘ軸方向）と垂直な方向（Ｙ軸方向）に偏光しているレーザビームを移動させながら、１回前の傷に重なるようにパルスによりレーザビームを照射して複数の傷を順次形成していくことで、先端がレーザビームの移動方向とは逆方向に傾斜した傷を連続的に順次形成することができる。
　例えば、１回目の第１の傷１１ａに重なるように２回目の第２の傷１１ｂを形成することで、第２の傷１１ｂの先端をレーザビームの移動方向とは逆方向（Ｘ軸のマイナス方向）に傾斜させることができる。また、２回目の第２の傷１１ｂに重なるように３回目の第３の傷１１ｃを形成することで、第３の傷１１ｃの先端をレーザビームの移動方向とは逆方向に傾斜させることができる。なお、１回目の傷（第１の傷１１ａ）は、前回の傷が無いので先端が傾斜せずに鉛直下方（Ｚ軸のマイナス方向）に延びている。
　このように、偏光させたレーザビームをパルスで重なるように複数回（例えば２０～３０回程度）照射することで、偏光方向に対するレーザビームの反射と吸収とを利用して、先端が曲がった１つの傷を形成することができる。
　なお、レーザビームを移動させる場合、レーザビーム照射装置５００を移動させてもよいし、半導体レーザ素子基板２（具体的には、半導体レーザ素子基板２を載置するステージ）を移動させてもよい。つまり、レーザビームは、半導体レーザ素子基板２に対して相対的に移動させればよい。
　ここで、本実施の形態における第１の凹部１１を形成するための具体的な傷の形成方法について、図９を用いて説明する。図９において、（ａ）は、実施の形態における第１の凹部１１を形成するときのレーザビームのレーザ平均パワーとレーザビーム位置との関係を示しており、（ｂ）は、実施の形態における第１の凹部１１の形状を示している。
　第１の凹部１１を形成する際のレーザビームのパルス照射のシーケンスは、図９の（ａ）に示すように行われる。具体的には、Ｘ軸のプラス方向に沿ってレーザビームをスキャンしながら、レーザビームのレーザ平均パワーをゼロの状態から一定の値まで階段状に徐々に上げていき、レーザ平均パワーが一定の値に達した後、レーザ平均パワーを階段状に徐々に下げていく。
　このとき、レーザビームのパルスの照射は、上述の図８に示される方法で行う。すなわち、レーザビームのスキャン方向と垂直な方向に偏光しているレーザビームをスキャンさせながら、１回前の傷に重なるように順次レーザビームをパルスにより照射して傷を形成していく。これにより、各ステップにおいて、先端がレーザビームの移動方向とは逆方向に傾斜した傷を順次形成することができる。
　ここで、本実施の形態では、図９の（ａ）に示すように、レーザ平均パワーが１３段の階段状になるようにレーザビームのパルス照射を行っている。図９の（ｃ）は、図９の（ａ）の破線で示す１段目と２段目についてのパルス照射方法を説明する図である。１段目においてパルスピークパワーＰ１で、２段目においてパルスピークパワーＰ２で、レーザビームをパルス照射する。図９の（ｃ）に示すように、図９の（ａ）におけるレーザ平均パワーの一段分のパルス照射回数は２０～３０回である。第７段までは、レーザビームのレーザ平均パワーを前段よりも大きくしていき、第８段以降は、レーザビームのレーザ平均パワーを前段よりも小さくしている。
　これにより、図９の（ｂ）に示されるような形状の第１の凹部１１を形成することができる。ここで、第２の領域１１２の内、第２の領域１１２ａは、図９（ｃ）の１段目のパルスピークパワーＰ１でパルス照射を２０～３０回行うことにより形成された部分である。第２の領域１１２ａが形成された後、２段目のパルスピークパワーＰ２まで大きくすることで、傷の深さを深くすることができる。パルスピークパワーＰ２を２段目まで大きくした後の１回目のパルス照射時では、先端が傾斜せずに鉛直下方（Ｚ軸のマイナス方向）に第２の領域１１２ａより深く延びる傷が形成される。その後、より深く延びた傷に重なるように、Ｘ軸のプラス方向へ移動した位置で、同じパルスピークパワーＰ２でパルス照射することで、レーザビームの移動方向とは逆方向（Ｘ軸のマイナス方向）に傾斜した傷を形成することができ、このパルス照射を２０～３０回行うことにより第２の領域１１２ｂが形成される。図９の（ａ）におけるレーザ平均パワーを増加する場合（第１段～第７段）、レーザ平均パワーの一段分で１つの線状の第２の領域１１２が形成される。よって、線状の第２の領域１１２の数はレーザ平均パワーを前段よりも大きくする段数（第１段を含む）に相当し、線状の第２の領域１１２の数は７本である。また、レーザ平均パワーを前段よりも小さくする場合は線状の第２の領域は形成されない。
　このようにして形成された第１の凹部１１は、半導体レーザ素子基板２の平面視では、Ｘ軸方向（第１の方向）に沿って線状である。つまり、第１の凹部１１は、Ｘ軸方向に延在しており、線状の開口部を有する。
　第１の凹部１１のＸ軸方向の長さＬは、例えば３０μｍ～４５μｍである。つまり、１つの第１の凹部１１を形成するときのレーザビームの移動距離は、３０μｍ～４５μｍである。本実施の形態では、４０μｍとしている。また、第１の凹部１１の深さＤは、例えば５μｍ～６０μｍである。
　第１の凹部１１は、半導体レーザ素子基板２の垂直断面視（ＸＺ断面視）では、Ｘ軸のプラス方向（第１の方向）と半導体レーザ素子基板２の深さ方向であるＺ軸方向（第２の方向）とで形成される面に広がる面状の第１の領域１１１（図９（ｂ）の薄いドット状のハッチングで示す領域）と、第１の領域１１１からＸ軸のプラス方向とは反対側の方向であるＸ軸のマイナス方向に延びる線状の第２の領域１１２（図９（ｂ）の濃いドット状のハッチングで示す領域）とを有する。
　第１の領域１１１は、半導体レーザ素子基板２を平面視したときに、第１の凹部１１の開口部の下方に側部１１１ａを有する。第１の領域１１１の側部１１１ａは、第２の領域１１２の谷同士（隣接する第２の領域の接合部と、第１の凹部１１の第２の領域１１２側の開口部端部）を結んだ部分である。本実施の形態において、半導体レーザ素子基板２の垂直断面視において、第１の領域１１１の断面形状は、略三角形状であり、側部１１１ａは、三角形の一つの辺を構成している。
　また、第１の領域１１１は、半導体レーザ素子基板２の垂直断面視において、半導体レーザ素子基板２の表面から内部に向かって延びる複数の縞状部を有する。縞状部の縞模様は、レーザビームのレーザ平均パワーの変化により形成される。つまり、レーザビームのレーザ平均パワーを階段状に変化させながらレーザビームをスキャンして第１の凹部１１を形成することにより縞状部の縞模様の間隔（溝幅）が変化し、段差状に残された跡として縞模様が形成される。なお、縞状部の縞模様の間隔は、１～４μｍ程度である。なお、図９のＸＹ平面図の傷の形状は滑らかな曲線で描いているが、実際の傷の幅は、レーザ平均パワーが弱いときは狭く、レーザ平均パワーが強いときは広くなるように、レーザ平均パワーの違いに応じて７段階で変わっている。
　第２の領域１１２は、２つ以上形成されている。第２の領域１１２は、第１の領域１１１の側部１１１ａから延びている。第１の領域１１１の側部１１１ａから第２の領域１１２に延びる長さ（第２の領域１１２の全長）は、２μｍ以上である。
　また、第２の領域１１２の先端は、第１の領域１１１とは反対側に曲がっている。具体的には、第２の領域１１２は、レーザビームのスキャン方向とは逆方向（Ｘ軸方向のマイナス方向）に延びている。つまり、第２の領域１１２が延びる方向は、半導体レーザ素子基板２を分割するときの分割方向（亀裂の進む方向）と一致している。また、図９の（ｂ）のＱ－Ｑ断面図に示されるように、Ｘ軸方向のマイナス方向側は線状の第２の領域１１２のため、傷の先端は鋭角に形成される。このように、第２の領域１１２が延びる方向を半導体レーザ素子基板２の分割方向に合わせ、亀裂の進む方向側の傷の先端を鋭角にすることで、第２の領域１１２の先端に分割時の応力を集中させることができる。これにより、半導体レーザ素子基板２を分割（へき開）したときの分割面の平坦性を向上させることができる。
　本実施の形態において、第１の凹部１１は、第２の領域１１２を複数有する。つまり、第１の領域１１１の側部１１１ａからは複数の第２の領域１１２がひげ状に延びている。具体的には、７本の第２の領域１１２が形成されている。なお、７本全ての第２の領域１１２は、同じ方向に傾斜するようにして延びている。このように、複数の第２の領域１１２を形成することで、半導体レーザ素子基板２を分割（へき開）したときの分割面の平坦性を一層向上させることができる。
　この場合、半導体レーザ素子基板２の第１の領域１１１を含む断面において、半導体レーザ素子基板２の内部側の第２の領域１１２は、半導体レーザ素子基板２の表面側の第２の領域１１２よりも長くなっている。つまり、複数の第２の領域１１２は、下側の第２の領域１１２ほど長くなっている。このように、下側の複数の第２の領域１１２ほど長くすることで、半導体レーザ素子基板２を分割（へき開）したときの分割面の平坦性を一層向上させることができる。
　また、図９の（ｂ）のＸ軸方向から見た図は、レーザ平均パワー最大時（７段目）で形成された傷を示しており、第２の領域１１２の先端部は、Ｘ軸方向（第１の方向）及びＺ軸方向（第２の方向）の両方に垂直な方向であるＹ軸方向（第３の方向）に折れ曲がっている。この場合、第２の領域１１２がＹ軸方向へ折れ曲がる長さ（Ｗ１）は、第２の領域１１２のＸ軸方向の長さ（Ｗ２）よりも短い方がよい。第２の領域１１２がＹ軸方向に折れ曲がる長さＷ１（折れ曲がり幅）は、レーザビームのレーザ平均パワーが強いと大きくなり、レーザビームのレーザ平均パワーが弱いと小さくなる。なお、図９の（ｂ）において、第２の領域１１２は、Ｙ軸のプラス方向に折れ曲がっているが、レーザビームの偏光方向によっては、第２の領域１１２は、Ｙ軸のマイナス向に折れ曲がる場合もある。
　このように形成される第２の領域１１２の折れ曲がりの長さは、短い方がよい（又は無い方がよい）が、上述のように、Ｗ１＜Ｗ２にすることで、第１の凹部１１の先端とへき開面とをより一致させることができるので、半導体レーザ素子基板２を分割したときの分割面の平坦性を向上させることができる。この場合、Ｗ１は、１μｍ以下であるとよく、より好ましくは、０．５μｍ以下である。
　また、第２の領域１１２のＸ軸方向（第１の方向）の長さ（Ｗ２）は、第２の領域１１２のＺ軸方向（第２の方向）の長さよりも短くなっている。本実施の形態において、第２の領域１１２のＺ軸方向（第２の方向）の長さは、第１の凹部１１の深さＤと同じである。つまり、第１の凹部１１の底は、複数の第２の領域１１２のうち最も深い位置に存在する第２の領域１１２の先端となっている。したがって、第２の領域１１２のＸ軸方向の長さ（Ｗ２）は、第２の領域１１２のＺ軸方向の長さ（Ｄ）よりも短くなっている。このように、Ｗ２＜Ｄにすることで、第２の領域１１２の先端の角度が半導体レーザ素子基板２を分割する際の応力が加わる方向に近づくので、へき開面の段差領域が狭くなるとともに、段差の発生数も少なくなる。これにより、半導体レーザ素子基板２の分割面の平坦性を向上させることができる。
　また、本実施の形態において、半導体レーザ素子基板２の垂直断面視において、第１の領域１１１と、第２の領域１１２と、複数の第２の領域１１２の先端を結ぶ線とで形成される形状は、略三角形状である。つまり、半導体レーザ素子基板２の垂直断面視における第１の凹部１１の形状は、略三角形状である。なお、略三角形をなす第１の凹部１１の三辺のうちの一つは、第２の領域１１２の先端同士を結んだ辺である。
　このようにして形成される第１の凹部１１については、偏光方向に対するレーザビームの反射と吸収とを利用することで、第１の凹部１１を構成する複数の傷の各々の傾斜方向を調整することができる。
　ここで、偏光方向に対するレーザビームの反射と吸収とを利用して試料に傷を形成することについて、以下説明する。
　レーザビームの偏光方向は、波長板を用いることによって変えることができる。波長板は、直交する偏光成分の間に位相差を生じさせる複屈折素子の一例である。例えばλ／２波長板を用いることでレーザビームの偏光方向を制御することができる。
　図１０は、レーザビームの移動方向（レーザスキャン方向）とレーザビームの直線偏光の偏光方向との関係を示す図である。図１０に示すように、レーザビームの直線偏光の偏光方向（合成ベクトル）の角度は、０°又は１８０°でレーザスキャン方向（Ｘ軸方向）に対して垂直となり、９０°又は２７０°でレーザスキャン方向と平行になるように定義している。
　このレーザビームの偏光方向は、半導体レーザ素子基板２等の試料に形成される傷の傾斜方向に影響を与える。この点について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、試料に１回前に形成された傷の壁面におけるレーザビームの入射角に対する反射率の一例を示す図である。図１２は、レーザビームの偏光方向と試料に形成される傷の傾斜方向との関係を説明した図である。
　図１１に示すように、試料の傷の壁面に斜め入射するレーザビームの反射率について、レーザビームの入射面に対して垂直であるＳ偏光の反射率（Ｒｓ）は、レーザビームの入射面に対して水平であるＰ偏光の反射率（Ｒｐ）よりも高い。逆に、Ｓ偏光の吸収率は、Ｐ偏光の吸収率よりも低くなる。つまり、試料に対するレーザビームの吸収率は、Ｐ偏光の方がＳ偏光よりも大きい。
　この結果、Ｐ偏光がＳ偏光よりも試料への吸収によりレーザ強度が早く減衰することになるので、レーザビームの内、Ｓ偏光で壁面に斜め入射する成分が試料の奥深く入ることになる。図１２に示すように、レーザビームにより試料に形成される傷の先端は、試料の奥深くで相対的にレーザ強度が強くなるＳ偏光のレーザビームの反射方向へと傾くことになる。つまり、レーザビームの偏光方向が０°以外であると、レーザビームにより試料に形成される傷の先端はレーザビームのスキャン方向（Ｘ軸方向）と傷の深さ方向（Ｚ軸方向）とに直交する方向（Ｙ軸方向）に傾くことになる。
　したがって、レーザビームの直線偏光の偏光方向を調整することによって、半導体レーザ素子基板２等の試料に形成される傷の先端の傾斜方向を制御することができる。
　また、レーザビームの直線偏光の偏光方向を調整することによって、第１の凹部１１の先端部（第２の領域１１２の先端部）の折れ曲がり方向も制御することができる。
　図１３の（ａ）は、図１３の（ｂ）の矢印Ａの方向から見たときの第１の凹部１１のレーザ平均パワー最大時（例えば、図９（ａ）のレーザ平均パワーの７段目）で形成された傷の形状を示している。例えば、レーザビームの直線偏光の偏光方向の角度（偏光角度）が０°又は１８０°の場合、図１３の（ａ）に示すように、レーザビームにより形成される第１の凹部１１は、先端がＹ軸方向に折れ曲がらずに形成される。一方、レーザビームの直線偏光の偏光方向の角度（偏光角度）が０°又は１８０°以外の場合（例えば偏光角度が４５°、９０°、１３５°の場合）、第１の凹部１１の先端がＹ軸方向に折れ曲がって形成される。
　以上説明したように、レーザビームの移動方向（スキャン方向）と垂直な方向に偏光しているレーザビームを移動させながら、１回前の傷にほぼ重なるようにパルスによりレーザビームを照射して複数の傷を順次形成していくことで、レーザビームのスキャン方向（Ｘ軸方向）と傷の深さ方向（Ｚ軸方向）とに直交する方向（Ｙ軸方向）に傷の先端が折れ曲がらない第１の凹部１１を形成することができる。
　なお、このレーザビームの照射により傷を形成する方法は、半導体レーザ素子基板２に傷を形成する場合に限らず、半導体レーザ素子基板２以外の試料にも適用することができる。例えば、ＬＥＤ又はトランジスタ等の半導体素子を形成するための半導体素子基板にも適用することができる。また、試料（基板）の材質としては、ダイヤモンド又はＳｉＣ等であってもよい。
　［半導体レーザ素子基板を分割するときの具体例］
　次に、上記傷形成方法により図９の（ｂ）に示される形状の第１の凹部１１が形成された半導体レーザ素子基板２を分割するときの具体例について、上記の図５Ａ～図５Ｃを用いて説明する。
　まず、半導体レーザ素子基板２に第１の凹部１１を形成する前に、図５Ａに示すように、半導体レーザ素子基板２の表面に平行な方向である第４の方向に延びる複数の導波路２０１を形成する。本実施の形態において、導波路２０１が延在する第４の方向は、第１の凹部１１を形成するときに用いられるレーザビームのスキャン方向（第１の方向：Ｘ軸方向）に対して垂直な方向（Ｙ軸方向）である。
　次に、図５Ｂに示すように、半導体レーザ素子基板２に第１の凹部１１を形成する。具体的には、複数の横方向分割線ＸＬに沿って半導体レーザ素子基板２に複数の第１の凹部１１を形成する。このとき、第１の凹部１１は、隣り合う２つの導波路２０１の間に形成される。第１の凹部１１は、上記の第１の凹部１１の形成方法によって形成する。これにより、図９の（ｂ）に示される形状の第１の凹部１１を形成することができる。
　次に、図５Ｃに示すように、第１の凹部１１に沿って半導体レーザ素子基板２を分割する。具体的には、第１の凹部１１に沿って半導体レーザ素子基板２をへき開する。したがって、半導体レーザ素子基板２の分割面は、へき開面となる。このように、第１の凹部１１に沿って半導体レーザ素子基板２を分割することで、複数の導波路２０１が切断されて複数のバー状基板２Ａが作製される。
　また、本実施の形態では、第１の凹部１１の第１の領域１１１側から第２の領域１１２側へ向かって亀裂が進むように、半導体レーザ素子基板２を分割している。つまり、半導体レーザ素子基板２の分割方向が、第１の凹部１１を形成するときのレーザビームのスキャン方向と逆方向となるようにして、半導体レーザ素子基板２を分割している。これにより、半導体レーザ素子基板２の分割面の平坦性を向上させることができる。
　このようにして分割された半導体レーザ素子基板２の端面形状は、図１４に示すような形状となる。図１４は、実施の形態における半導体レーザ素子基板２の分割面（共振器面）の形状を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図を示している。
　図１４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、分割工程後の半導体レーザ素子基板２の側面視において、半導体レーザ素子基板２の分割面（へき開面）には、第１の凹部１１の周辺に段差３０が形成されている。この段差３０は、第１の凹部１１の先端方向と半導体レーザ素子基板２の結晶面（へき開面）とがずれた状態でへき開を行った場合に発生する。つまり、半導体レーザ素子基板２の結晶面からへき開が逸れることで、半導体レーザ素子基板２のへき開面（端面）に段差３０が発生する。このように形成される段差３０は、第１の凹部１１における第１の領域１１１及び第２の領域１１２から半導体レーザ素子基板２の裏面に向かう方向に延びている。具体的には、段差３０は、第１の凹部１１における第１の領域１１１及び第２の領域１１２の先端を起点として、半導体レーザ素子基板２の表面から裏面へ垂直もしくは分割時の亀裂の進む方向側に延びている。
　第２の領域１１２が形成されている領域では、複数の第２の領域１１２により凹凸が存在するため、分割時の応力が第２の領域１１２の先端に集中する。つまり、特定の箇所に分割時の応力を集中させることができる。このため、第２の領域１１２からはあまり段差３０が発生しない。一方、第１の領域１１１が形成されている領域では、凹凸が存在しないので、分割時の応力が特定の箇所に集中しない。このため、第１の領域１１１からは段差３０が多く発生することになる。したがって、第２の領域１１２から延びる段差３０の本数より、第２の領域１１２を除く第１の領域１１１から延びる段差３０の本数の方が多くなっている。具体的には、図１４に示すように、第２の領域１１２から延びる段差の本数は、２本であり、第１の領域１１１から延びる段差の本数は４本である。
　このように、第１の凹部１１に複数の第２の領域１１２を形成することで、複数の第２の領域１１２の凹凸により第２の領域１１２の先端に分割時の応力を集中させることができる。これにより、分割面での揺らぎ幅が小さく、段差３０の発生数を少なくすることができる。したがって、半導体レーザ素子基板２を分割（へき開）したときの分割面の平坦性を向上させることができる。
　なお、複数の第２の領域１１２を形成することなく第１の凹部１１Ｘを形成した場合、図１５に示すように、比較例の半導体レーザ素子基板２Ｘの分割面には、多くの段差３０が発生する。これは、図１５に示される第１の凹部１１Ｘには、図１４に示される第１の凹部１１において第１の領域１１１のみしか存在しないからである。つまり、第１の凹部１１Ｘには複数の第２の領域１１２に対応する凹凸が存在しないため、分割時の応力が特定の箇所に集中せず、この結果、分割面での揺らぎ幅が大きく、第１の凹部１１Ｘからは多くの段差３０が発生する。この結果、比較例の半導体レーザ素子基板２Ｘの分割面の平坦性が劣化する。
　特に、比較例の半導体レーザ素子基板２Ｘでは、第１の凹部１１Ｘ付近だけではなく、導波路２０１付近にまで段差３０が発生している。この結果、半導体レーザ素子基板２Ｘを個片化して半導体レーザ素子を作製した場合、半導体レーザ素子の素子特性及び信頼性が低下する。
　ここで、図１４に示される半導体レーザ素子基板２を個片化して得られた半導体レーザ素子（実施例）と、図１５に示される半導体レーザ素子基板２を個片化して得られた半導体レーザ素子（比較例）とについて、素子特性及び分割面の垂直光軸ずれを測定したので、その結果を図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は、実施例と比較例とにおける閾値電流（Ｉｔｈ）とスロープ効率（Ｓｅ）との関係を示す図である。図１７は、実施例と比較例とにおける垂直光軸ずれを示す図である。
　図１６に示すように、比較例の半導体レーザ素子は、閾値電流が増加するとともにスロープ効率が低下している。また、比較例の半導体レーザ素子は、素子の特性ばらつきが大きい。一方、実施例の半導体レーザ素子は、比較例の半導体レーザ素子と比べて、閾値電流を低くできるとともに、高いスロープ効率を維持することができる。しかも、実施例の半導体レーザ素子は、素子の特性ばらつきも小さい。
　また、図１７に示すように、比較例の半導体レーザ素子は、分割面における垂直光軸のずれが大きくなっている。このため、比較例の半導体レーザ素子では、レーザ発振に対する垂直方向の角度が安定せず、発光特性だけではなく、電気特性及び信頼性も低下する。一方、実施例の半導体レーザ素子は、分割面における垂直光軸のずれが小さい。したがって、実施例の半導体レーザ素子では、レーザ発振に対する垂直方向の角度が安定するので、高い電気特性及び高い信頼性を得ることができる。
　以上、へき開用の第１の凹部１１（一次スクライブ溝）を形成する際に、図８に示される傷形成方法を用いる場合について説明したが、これに限らない。例えば、バー状基板２Ａを分割して個片化する際に用いられる第２の凹部１２（二次スクライブ溝）を形成する際に、図８に示される傷形成方法を用いてもよい。
　この場合、第１の凹部１１を形成する際は、直線偏光のレーザビームを用いたが、第２の凹部１２を形成する際は、円偏光のレーザビームを用いるとよい。例えば、λ／４波長板を用いることでレーザビームを円偏光にすることができる。
　図１８は、円偏光のレーザビームを用いて第２の凹部１２を形成した時の半導体レーザ素子１の側面から見た形状を示している。一方、図１９は、偏光の方向がレーザビームスキャン方向と垂直な直線偏光のレーザビームを用いて第２の凹部１２Ｘを形成した時の半導体レーザ素子１の側面から見た形状を示している。これらの第２の凹部１２と第２の凹部１２Ｘを側面から見たときの形状は、半導体レーザ素子基板２の表面側を上底とし、かつ、この上底より下底が短い略台形状となっている。また、レーザビームスキャン方向はＹ軸のマイナスからプラス方向である。
　分割時、半導体レーザ素子基板の裏面に刃状治具を第２の凹部１２または第２の凹部１２Ｘに沿って押し当てて、第２の凹部１２または第２の凹部１２Ｘを起点として、半導体レーザ素子基板を分割する。このため、図１８と図１９に示すように、亀裂の進む方向は斜面１２ｂと斜面１２ｄは第３の側面１ｃ方向であり、斜面１２ｃと斜面１２ｅは第４の側面１ｄ方向である。図１９に示すように、直線偏光のレーザビームを用いた場合、第２の凹部１２Ｘは、縞模様が一方向に曲がって形成される。このため、分割時にレーザビームスキャン方向の起点側（Ｙ軸のマイナス方向）の斜面１２ｄの形状は凹凸があり応力が集中しやすく、さらに亀裂の進む方向に傷の先端が傾いているため分割面の平坦性は高い。一方、レーザビームスキャン方向の終点側（Ｙ軸のプラス方向）の斜面１２ｅの形状は凹凸がなく応力が集中しないため、分割逸れが発生し、分割形状が悪化するおそれがある。
　一方、図１８に示すように、円偏光のレーザビームを用いた場合、第２の凹部１２は、縞模様の先端の曲がりが少なく縞模様の伸長方向がＺ軸方向に揃って形成される。よって、第２の凹部１２を側面から見たときの形状はＺ軸方向に線対称であり、第２の凹部１２の斜面１２ｂと斜面１２ｃの形状は同等である。このため、レーザビームスキャン方向の起点側および終点側への分割時の応力のかかり方が均一となり、分割逸れの発生を抑制することができ、両側とも良好な平坦性を有する分割面を得ることができる。ただし、斜面１２ｂ及び斜面１２ｃに形成されている縞模様の先端は亀裂の進む方向（それぞれＹ軸のマイナスとプラス方向）に傾いておらず、図１９の直線偏光を用いた場合のレーザビームスキャン方向の起点側の分割形状と比較して、分割面の平坦性は若干低下する。
　以上のようにして作製される半導体レーザ素子１は、少なくとも一つの側面に段差を有している。具体的には、図１に示すように、共振器面となる第３の側面１ｃと第４の側面１ｄとに段差が形成されている。この段差は、半導体レーザ素子基板２を第１の凹部１１に沿って分割したときに残る第１の凹部１１である。したがって、第１の凹部１１は、図９の（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子１の側面視において、Ｘ軸のプラス方向（第１の方向）と半導体レーザ素子基板２の深さ方向であるＺ軸方向（第２の方向）とで形成される面に広がる面状の第１の領域１１１と、第１の領域１１１からＸ軸のプラス方向とは反対方向であるＸ軸のマイナス方向に延びる線状の第２の領域１１２とを有する。
　（変形例）
　以上、本開示に係る傷形成方法等について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、上記実施の形態では、図１に示すように、第１の凹部１１（第１の領域１１１）は、半導体レーザ素子１の１つの共振器面に１つのみ存在していたが、これに限らない。具体的には、図２０に示すように、第１の凹部１１（第１の領域１１１）は、半導体レーザ素子１Ａの１つの共振器面に２つ存在していてもよい。この場合、第１の凹部１１は、第２の領域１１２のない第１の領域１１１のみによって構成されていてもよい。
　また、上記実施の形態における第１の凹部１１では、第１の領域１１１から延びる第２の領域１１２は、Ｘ軸のマイナス方向に延びていたが、これに限らない。例えば、レーザビームのスキャン方向を変えることで、図２１に示される第１の凹部１１Ａのように、第２の領域１１２をＸ軸のプラス方向に延びるように形成してもよい。
　また、上記実施の形態では、第１の凹部１１における第１の領域１１１と複数の第２の領域１１２と複数の第２の領域１１２の先端を結ぶ線とで形成される形状（つまり、第１の凹部１１の断面視形状）は、略三角形状としたが、これに限らない。図２２に示すように、第１の凹部１１Ｂの断面形状は、半導体レーザ素子基板２の表面側を上底とし、かつ、この上底より下底が短い略台形状であってもよいし、図２３に示すように、第１の凹部１１Ｃの断面形状は、略五角形状であってもよい。なお、第１の凹部の断面形状は、その他の多角形であってもよい。
　また、上記実施の形態において、第１の凹部１１の第１の領域１１１の断面形状は、略三角形状としたが、これに限らず、半導体レーザ素子基板２の表面側を上底とし、かつ、この上底より下底が短い略台形状であってもよい。
　また、上記実施の形態において、第１の凹部１１は、素子形成領域３００が形成された半導体素子領域内に形成されていたが、これに限らない。例えば、図２４に示すように、分割方向（亀裂の進む方向）と反対側の半導体素子領域外に第１の凹部１１Ｄを形成してもよい。第１の凹部１１Ｄは、第１の凹部１１と同様の方法で形成することができる。この場合、半導体素子領域外に形成する第１の凹部１１Ｄは、半導体素子領域内に形成する第１の凹部１１よりも長くするとよい。これにより、第１の凹部１１Ｄを起点として半導体レーザ素子基板２を分割したときに、分割面に発生する段差数を少なくすることができる。一例として、第１の凹部１１Ｄの長さは、２００μｍ～１０００μｍである。なお、第１の凹部１１Ｄの長さは、短くしすぎると分割性が悪化し、長くしすぎると半導体素子領域の面積が減って半導体レーザ素子の取れ数が減少する。また、半導体素子領域外に第１の凹部１１Ｄを形成する場合、図２４の横方向分割線ＸＬ１に示すように、第１の凹部１１Ｄとともに半導体素子領域内に素子形成領域毎に第１の凹部１１を形成してもよいし、図２４の横方向分割線ＸＬ２に示すように、第１の凹部１１Ｄとともに半導体素子領域内に間引きして第１の凹部１１を形成してもよいし、図２４の横方向分割線ＸＬ３に示すように、半導体素子領域内に第１の凹部１１を形成せずに、半導体素子領域外に第１の凹部１１Ｄのみを形成してもよい。
　また、上記実施の形態において、導波路２０１は、一対の第１の溝２１と第２の溝２２との間の中央ではなく、第１の溝２１及び第２の溝２２の一方側に片寄った位置に形成されているが、第１の溝２１と第２の溝２２との間の中央に形成されていてもよい。
　また、上記実施の形態において、導波路２０１は、テーパ部を有するリッジとしたが、これに限らず、同一幅のリッジであってもよい。
　その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
　本開示の技術は、半導体レーザ素子基板又は半導体素子基板等の試料に傷を形成する傷形成方法、その傷を形成した試料を分割する試料分割方法、又は、半導体レーザ素子の製造方法等において有用である。
　１、１Ａ　半導体レーザ素子
　１ａ　第１の側面
　１ｂ　第２の側面
　１ｃ　第３の側面
　１ｄ　第４の側面
　２　半導体レーザ素子基板
　２Ａ　バー状基板
　２Ｂ　個片素子
　１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ　第１の凹部
　１１ａ　第１の傷
　１１ｂ　第２の傷
　１１ｃ　第３の傷
　１２　第２の凹部
　１２ａ　分割溝形成領域
　１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ　斜面
　２１　第１の溝
　２２　第２の溝
　３０　段差
　１００　基板
　１１１　第１の領域
　１１１ａ　側部
　１１２、１１２ａ、１１２ｂ　第２の領域
　２００　半導体素子構造体
　２００Ａ　半導体層積層体
　２０１　導波路
　２０２　開口部
　２１０　第１半導体層
　２１１　ｎ型クラッド層
　２１２　ｎ側ガイド層
　２２０　活性層
　２３０　第２半導体層
　２３１　ｐ側ガイド層
　２３２　ｐ型電子障壁層
　２３３　ｐ型クラッド層
　２３４　ｐ型コンタクト層
　２４０　電流ブロック層
　２５０　ｐ側オーミック電極
　２６０　ｐ側電極
　２６１　第１端部
　２６２　第２端部
　２７０　ｎ側電極
　３００　素子形成領域
　４００　端面コート膜
　５００　レーザビーム照射装置

Claims (24)

  1. 　試料の表面に光ビームを照射することにより前記試料に傷を形成する方法であって、
    　前記試料の表面の第１の位置において前記光ビームの第１のパルスを照射することで第１の傷を形成する工程と、
    　前記第１の傷を形成する工程の後に、前記第１の位置から第１の方向に移動した前記試料の表面の第２の位置において前記光ビームの第２のパルスを照射することで、少なくとも一部が前記第１の傷と重なる第２の傷を形成する工程とを含み、
    　前記試料の内部の前記第２の傷の先端は、前記第１の方向とは反対方向に傾斜している、
    　傷形成方法。
  2. 　前記光ビームは、前記第１の方向と垂直な方向に偏光している、
    　請求項１に記載の傷形成方法。
  3. 　前記光ビームは、レーザビームである、
    　請求項１又は２に記載の傷形成方法。
  4. 　半導体素子基板を分割することにより半導体素子を製造する半導体素子の製造方法であって、
    　前記半導体素子基板の表面の第１の位置において光ビームの第１のパルスを照射することで第１の傷を形成する工程と、
    　前記第１の傷を形成する工程の後に、前記第１の位置から第１の方向に移動した前記半導体素子基板の表面の第２の位置において前記光ビームの第２のパルスを照射することで、少なくとも一部が前記第１の傷と重なる第２の傷を形成する工程と、
    　前記第２の傷を形成する工程の後に、前記第１の傷と前記第２の傷とで形成される凹部に沿って前記半導体素子基板を分割する工程とを含み、
    　前記半導体素子基板の内部の前記第２の傷の先端は、前記第１の方向とは反対方向に傾斜している、
    　半導体素子の製造方法。
  5. 　試料を分割する試料分割方法であって、
    　前記試料に凹部を形成する第１の工程と、
    　前記凹部に沿って前記試料を分割する第２の工程とを含み、
    　前記凹部は、前記試料の平面視では、第１の方向に沿って線状であり、かつ、前記試料の垂直断面視では、前記第１の方向と前記試料の深さ方向である第２の方向とで形成される面に広がる面状の第１の領域と、前記第１の領域から前記第１の方向とは反対側の方向に延びる線状の第２の領域とを有する、
    　試料分割方法。
  6. 　半導体素子基板を分割することにより半導体素子を製造する半導体素子の製造方法であって、
    　前記半導体素子基板に凹部を形成する第１の工程と、
    　前記凹部に沿って前記半導体素子基板を分割する第２の工程とを含み、
    　前記凹部は、前記試料の平面視では、第１の方向に沿って線状であり、かつ、前記試料の垂直断面視では、前記第１の方向と前記試料の深さ方向である第２の方向とで形成される面に広がる面状の第１の領域と、前記第１の領域から前記第１の方向とは反対側の方向に延びる線状の第２の領域とを有する、
    　半導体素子の製造方法。
  7. 　半導体レーザ素子基板を分割することにより半導体レーザ素子を製造する半導体素子の製造方法であって、
    　前記半導体レーザ素子基板に凹部を形成する第１の工程と、
    　前記凹部に沿って前記半導体レーザ素子基板を分割する第２の工程とを含み、
    　前記凹部は、前記試料の平面視では、第１の方向に沿って線状であり、かつ、前記試料の垂直断面視では、前記第１の方向と前記試料の深さ方向である第２の方向とで形成される面に広がる面状の第１の領域と、前記第１の領域から前記第１の方向とは反対側の方向に延びる線状の第２の領域とを有する、
    　半導体レーザ素子の製造方法。
  8. 　前記第１の領域は、前記半導体レーザ素子基板を平面視したときに、前記凹部の開口部の下方に側部を有し、
    　前記第２の領域は、前記側部から延びている、
    　請求項７に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  9. 　前記半導体レーザ素子基板の垂直断面視において、前記第１の領域の断面形状は、略三角形状、または、前記半導体レーザ素子基板の表面側を上底とし、かつ、前記上底より下底が短い略台形状である、
    　請求項７または８に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  10. 　前記凹部は、前記第２の領域を複数有する、
    　請求項７～９のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  11. 　前記半導体レーザ素子基板の垂直断面視において、前記半導体レーザ素子基板の内部側の前記第２の領域は、前記半導体レーザ素子基板の表面側の前記第２の領域よりも長い、
    　請求項１０に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  12. 　前記半導体レーザ素子基板の垂直断面視において、前記第１の領域と、前記複数の第２の領域と、前記複数の第２の領域の先端を結ぶ線とで形成される形状は、略三角形状、または、前記半導体レーザ素子基板の表面側を上底とし、かつ、前記上底より下底が短い略台形状である、
    　請求項１１に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  13. 　前記第２の領域の先端は、前記第１の領域とは反対側に曲がっている、
    　請求項７～１２のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  14. 　前記第２の工程では、前記第１の領域側から前記第２の領域側へ向かって亀裂が進むように、前記半導体レーザ素子基板を分割する、
    　請求項７～１３のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  15. 　前記第１の方向及び前記第２の方向の両方に垂直な方向を第３の方向とすると、
    　前記第２の領域の先端部は、前記第３の方向に折れ曲がっており、
    　前記第２の領域が前記第３の方向へ折れ曲がる長さは、前記第２の領域の前記第１の方向の長さより短い、
    　請求項７～１４のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  16. 　前記第２の領域の前記第１の方向の長さは、前記第２の領域の前記第２の方向の長さより短い、
    　請求項７～１５のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  17. 　前記半導体レーザ素子基板の垂直断面視において、前記第１の領域は、前記半導体レーザ素子基板の表面から内部に向かって延びる複数の縞状部を有する、
    　請求項１６に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  18. 　前記第２の工程の後の前記半導体レーザ素子基板の側面視において、前記半導体レーザ素子基板の分割面には、前記第１の領域及び前記第２の領域から前記半導体レーザ素子基板の裏面に向かう方向に延びる段差が形成されている、
    　請求項７～１７のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  19. 　前記第２の領域から延びる前記段差の本数より、前記第２の領域を除く前記第１の領域から延びる前記段差の本数の方が多い、
    　請求項１８に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  20. 　前記第１の工程の前に、前記半導体レーザ素子基板の表面に平行な方向である第４の方向に延びる複数の導波路を形成する工程を含む、
    　請求項７～１９のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  21. 　前記第４の方向は、前記第１の方向に対して垂直な方向である、
    　請求項２０に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  22. 　前記第１の工程において、前記凹部は、隣り合う２つの前記導波路の間に形成される、
    　請求項２１に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
  23. 　少なくとも一つの側面に段差を有する半導体レーザ素子であって、
    　前記段差は、前記半導体レーザ素子の表面に沿った第１の方向と前記半導体レーザ素子の深さ方向である第２の方向とで形成される面に広がる面状の第１の領域と、前記第１の領域から前記第１の方向とは反対側の方向に延びる線状の第２の領域とを有する、
    　半導体レーザ素子。
  24. 　前記側面は、共振器面である、
    　請求項２３に記載の半導体レーザ素子。
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