(57)【要約】【課題】素子形成時の歩留まりを向上させることが可能な半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】この半導体レーザ装置１００は、ｎ型ＧａＮ基板２、ｎ型クラッド層１１、ＭＱＷ活性層１２、ｐ型クラッド層１３およびｐ側パッド電極１６を含む青色半導体レーザ素子１０と、ｎ型ＧａＮ基板２、ｎ型クラッド層３１、ＭＱＷ活性層３２、ｐ型クラッド層３３およびｐ側パッド電極３６を含む緑色半導体レーザ素子３０とを備える。そして、ｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂからｐ型クラッド層１３の上面までの厚みをｔ１、ｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂからｐ型クラッド層３３までの厚みをｔ２、ｐ側オーミック電極１４の下面からｐ側パッド電極１６の上面までの厚みをｔ３およびｐ側オーミック電極３４の下面からｐ側パッド電極３６の上面までの厚みをｔ４とした場合、ｔ１＜ｔ２のときｔ３＞ｔ４の関係を有し、ｔ１＞ｔ２のときｔ３＜ｔ４の関係を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基体の一方側の表面上に形成され、前記半導体基体側から第１活性層、第１半導体層および第１電極の順に積層された青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、
前記青色半導体レーザ素子に対して隣接して並ぶように形成され、前記半導体基体側から第２活性層、第２半導体層および第２電極の順に積層された緑色光を出射する緑色半導体レーザ素子と、
前記第１電極上に第１融着層を介して形成され、かつ、前記第２電極上に第２融着層を介して形成された支持基台とを備え、
前記半導体基体は、前記一方側と反対側に他方側の表面を有し、
前記他方側の表面から前記一方側の前記第１半導体層の表面までの前記青色半導体レーザ素子の厚みをｔ１、前記他方側の表面から前記一方側の前記第２半導体層の表面までの前記緑色半導体レーザ素子の厚みをｔ２、前記第１電極の厚みをｔ３および前記第２電極の厚みをｔ４とした場合、ｔ１＜ｔ２およびｔ３＞ｔ４の関係を有する、半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記第１電極は、第１パッド電極を含み、前記第２電極は、第２パッド電極を含む、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記第１パッド電極の厚みは、前記第２パッド電極の厚みよりも大きい、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記第２半導体層の厚みは、前記第１半導体層の厚みよりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項５】
半導体基体の一方側の表面上に形成され、前記半導体基体側から第１活性層、第１半導体層および第１電極の順に積層された青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、
前記青色半導体レーザ素子に対して隣接して並ぶように形成され、前記半導体基体側から第２活性層、第２半導体層および第２電極の順に積層された緑色光を出射する緑色半導体レーザ素子と、
前記第１電極上に第１融着層を介して形成され、かつ、前記第２電極上に第２融着層を介して形成された支持基台とを備え、
前記半導体基体は、前記一方側と反対側に他方側の表面を有し、
前記他方側の表面から前記一方側の前記第１半導体層の表面までの前記青色半導体レーザ素子の厚みをｔ１、前記他方側の表面から前記一方側の前記第２半導体層の表面までの前記緑色半導体レーザ素子の厚みをｔ２、前記第１電極の厚みをｔ３および前記第２電極の厚みをｔ４とした場合、ｔ１＞ｔ２およびｔ３＜ｔ４の関係を有する、半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記第１電極は、第１パッド電極を含み、前記第２電極は、第２パッド電極を含む、請求項５に記載の半導体レーザ装置。
【請求項７】
前記第２パッド電極の厚みは、前記第１パッド電極の厚みよりも大きい、請求項６に記載の半導体レーザ装置。
【請求項８】
前記第１半導体層の厚みは、前記第２半導体層の厚みよりも大きい、請求項５〜７のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項９】
前記支持基台は、サブマウントである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１０】
前記支持基台は、半導体レーザ素子である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
【請求項１１】
半導体基体の一方側の表面上に形成され、前記半導体基体側から第１活性層、第１半導体層および第１電極の順に積層された青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、前記青色半導体レーザ素子に対して隣接して並ぶように形成され、前記半導体基体側から第２活性層、第２半導体層および第２電極の順に積層された緑色光を出射する緑色半導体レーザ素子と、前記第１電極上に第１融着層を介して形成され、かつ、前記第２電極上に第２融着層を介して形成された支持基台とを有する半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置からの光の変調を画像信号に基づいて行う変調手段とを備える表示装置であって、
前記半導体基体は、前記一方側と反対側に他方側の表面を有し、
前記他方側の表面から前記一方側の前記第１半導体層の表面までの前記青色半導体レーザ素子の厚みをｔ１、前記他方側の表面から前記一方側の前記第２半導体層の表面までの前記緑色半導体レーザ素子の厚みをｔ２、前記第１電極の厚みをｔ３および前記第２電極の厚みをｔ４とした場合、ｔ１＜ｔ２およびｔ３＞ｔ４の関係を有する、表示装置。
【請求項１２】
半導体基体の一方側の表面上に形成され、前記半導体基体側から第１活性層、第１半導体層および第１電極の順に積層された青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、前記青色半導体レーザ素子に対して隣接して並ぶように形成され、前記半導体基体側から第２活性層、第２半導体層および第２電極の順に積層された緑色光を出射する緑色半導体レーザ素子と、前記第１電極上に第１融着層を介して形成され、かつ、前記第２電極上に第２融着層を介して形成された支持基台とを有する半導体レーザ装置と、
前記半導体レーザ装置からの光の変調を画像信号に基づいて行う変調手段とを備える表示装置であって、
前記半導体基体は、前記一方側と反対側に他方側の表面を有し、
前記他方側の表面から前記一方側の前記第１半導体層の表面までの前記青色半導体レーザ素子の厚みをｔ１、前記他方側の表面から前記一方側の前記第２半導体層の表面までの前記緑色半導体レーザ素子の厚みをｔ２、前記第１電極の厚みをｔ３および前記第２電極の厚みをｔ４とした場合、ｔ１＞ｔ２およびｔ３＜ｔ４の関係を有する、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ装置および表示装置に関し、特に、複数の半導体レーザ素子を集積化した半導体レーザ装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタ装置等の表示装置に搭載される、青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１では、青色光（Ｂ）を出射する青色半導体レーザ素子および緑色光（Ｇ）を出射する緑色半導体レーザ素子を共通の基板上にモノリシックに形成した２波長半導体レーザ素子が、いわゆるジャンクションダウン方式で赤色光（Ｒ）を出射する赤色半導体レーザ素子上に接合されている。これにより、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を出射するＲＧＢ３波長半導体レーザ装置が構成されている。このＲＧＢ３波長半導体レーザ装置を光源として用いて光学系等と組み合わせることにより、スクリーン等に画像を投影することができる表示装置を構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５２０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された半導体レーザ装置では、青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子の厚みが異なっている場合には、２波長半導体レーザ素子を赤色半導体レーザ素子の表面上にジャンクションダウン方式で接合する際に、赤色半導体レーザ素子の表面に対して傾いて接合される虞がある。これにより、表示装置に用いる場合には、光学系との位置調整等を困難にするという問題がある。
【０００６】
また、上記２波長半導体レーザ素子の接合時の傾きを補正するために、青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子の厚みの差により生じる段差を接合に用いるはんだ膜の厚みによって吸収する場合には、はんだ膜を必要としない領域にまではみ出してしまう虞がある。また、はみ出したはんだ膜が隣接する他のレーザ素子などに融着した場合、発振波長の異なるレーザ素子同士が電気的に短絡するという不都合が生じる。このため、半導体レーザ装置を形成する際の歩留まりが低下するという問題点がある。
【０００７】
また、上記複数の半導体レーザ素子を集積化した半導体レーザ装置を、光ピックアップ装置やプロジェクタ装置等の表示装置等の光学装置に搭載する場合には、上記半導体レーザ装置の不具合に伴って、光学装置を製造する際の歩留まりも低下するという問題点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、素子形成時の歩留まりを向上させることが可能な半導体レーザ装置を提供することである。
【０００９】
この発明のもう１つの目的は、製造歩留まりが向上した半導体レーザ装置を備えた表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による半導体レーザ装置は、半導体基体の一方側の表面上に形成され、半導体基体側から第１活性層、第１半導体層および第１電極の順に積層された青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、青色半導体レーザ素子に対して隣接して並ぶように形成され、半導体基体側から第２活性層、第２半導体層および第２電極の順に積層された緑色光を出射する緑色半導体レーザ素子と、第１電極上に第１融着層を介して、かつ、第２電極上に第２融着層を介して形成された支持基台とを備え、半導体基体は、一方側と反対側に他方側の表面を有し、他方側の表面から一方側の第１半導体層の表面までの青色半導体レーザ素子の厚みをｔ１、他方側の表面から一方側の第２半導体層の表面までの緑色半導体レーザ素子の厚みをｔ２、第１電極の厚みをｔ３および第２電極の厚みをｔ４とした場合、ｔ１＜ｔ２およびｔ３＞ｔ４の関係を有する。
【００１１】
また、この発明の第２の局面による半導体レーザ装置は、半導体基体の一方側の表面上に形成され、半導体基体側から第１活性層、第１半導体層および第１電極の順に積層された青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、青色半導体レーザ素子に対して隣接して並ぶように形成され、半導体基体側から第２活性層、第２半導体層および第２電極の順に積層された緑色光を出射する緑色半導体レーザ素子と、第１電極上に第１融着層を介して、かつ、第２電極上に第２融着層を介して形成された支持基台とを備え、半導体基体は、一方側と反対側に他方側の表面を有し、他方側の表面から一方側の第１半導体層の表面までの青色半導体レーザ素子の厚みをｔ１、他方側の表面から一方側の第２半導体層の表面までの緑色半導体レーザ素子の厚みをｔ２、第１電極の厚みをｔ３および第２電極の厚みをｔ４とした場合、ｔ１＞ｔ２およびｔ３＜ｔ４の関係を有する。
【００１２】
この発明の第１および第２の局面による半導体レーザ装置では、上記のように、ｔ１＜ｔ２のときｔ３＞ｔ４の関係を有し、ｔ１＞ｔ２のときｔ３＜ｔ４の関係を有するように構成することによって、青色半導体レーザ素子の半導体基体の他方側の表面から第１半導体層の一方側の表面までの厚みｔ１と、緑色半導体レーザ素子の半導体基体の他方側の表面から第２半導体層の一方側の表面までの厚みｔ２とに差が生じる場合であっても、第１電極および第２電極によって、第１電極を含めた青色半導体レーザ素子の厚み（ｔ１＋ｔ３）と第２電極を含めた緑色半導体レーザ素子の厚み（ｔ２＋ｔ４）との差をより小さくすることができる。すなわち、青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子における半導体基体から第１半導体層または第２半導体層までの各々の厚みｔ１およびｔ２に差が生じても、その差（厚みｔ１と厚みｔ２との差）を第１電極および第２電極の厚みの違いを利用して調整することができる。これにより、共通の半導体基体を含む青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子の厚みを揃えることができるので、この半導体レーザ装置をジャンクションダウン方式などにより融着層（第１および第２融着層）を介して支持基台に接合する場合、融着層に半導体レーザ素子の厚みの差を吸収させる必要がないので、融着層を必要最小限の量に抑えることができる。この結果、接合後に余分な融着層がはみ出すことに起因してレーザ素子同士の電気的な短絡が生じるという不都合が抑制されるので、半導体レーザ素子を形成する際の歩留まりを向上させることができる。
【００１３】
上記第１および第２の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第１電極は、第１パッド電極を含み、第２電極は、第２パッド電極を含む。このように構成すれば、第１パッド電極および第２パッド電極の厚みをそれぞれ適切に調整することにより、共通の半導体基体の一方側の表面上に形成された青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子の厚みを容易に揃えることができる。
【００１４】
上記第１の局面による半導体レーザ装置において（ｔ３＞ｔ４の場合）、好ましくは、第１パッド電極の厚みは、第２パッド電極の厚みよりも大きい。また、上記第２の局面による半導体レーザ装置において（ｔ３＜ｔ４の場合）、好ましくは、第２パッド電極の厚みは、第１パッド電極の厚みよりも大きい。このように構成すれば、第１パッド電極および第２パッド電極の厚みを上記の条件に応じて調整することにより、共通の半導体基体の一方側の表面上に形成された青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子の厚みが揃えられるので、この半導体レーザ装置をジャンクションダウン方式により融着層を介してサブマウントに接合する場合、使用する融着層を２つの半導体レーザ素子においてそれぞれ必要最小限の量に抑えることができる。
【００１５】
また、上記第１の局面による半導体レーザ装置において（ｔ１＜ｔ２の場合）、好ましくは、第２半導体層の厚みは、第１半導体層の厚みよりも大きい。また、上記第２の局面による半導体レーザ装置において（ｔ１＞ｔ２の場合）、好ましくは、第１半導体層の厚みは、第２半導体層の厚みよりも大きい。
【００１６】
また、上記支持基台を備える構成において、好ましくは、支持基台は、サブマウントである。このように構成すれば、この半導体レーザ装置をジャンクションダウン方式により融着層（第１および第２融着層）を介してサブマウントに接合する場合、使用する融着層を２つの半導体レーザ素子においてそれぞれ必要最小限の量に抑えることができる。したがって、歩留まりが向上する半導体レーザ装置を容易に形成することができる。
【００１７】
また、上記支持基台を備える構成において、好ましくは、支持基台は、半導体レーザ素子である。このように構成すれば、支持基台である半導体レーザ素子として約５９５ｎｍ〜約７８０ｎｍの波長の赤色光（Ｒ）を出射する赤色半導体レーザ素子を用い、青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）を出射する２波長半導体レーザ素子を赤色半導体レーザ素子に接合して、上記赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を出射するＲＧＢ３波長半導体レーザ装置を形成する場合においても、使用する融着層を必要最小限の量に抑えることができる。これにより、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置を形成する際の歩留まりを向上させることができる。
【００１８】
この発明の第３の局面による表示装置は、半導体基体の一方側の表面上に形成され、半導体基体側から第１活性層、第１半導体層および第１電極の順に積層された青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、青色半導体レーザ素子に対して隣接して並ぶように形成され、半導体基体側から第２活性層、第２半導体層および第２電極の順に積層された緑色光を出射する緑色半導体レーザ素子と、第１電極上に第１融着層を介して形成され、かつ、第２電極上に第２融着層を介して形成された支持基台とを有する半導体レーザ装置と、半導体レーザ装置からの光の変調を画像信号に基づいて行う変調手段とを備える表示装置であって、半導体基体は、一方側と反対側に他方側の表面を有し、他方側の表面から一方側の第１半導体層の表面までの青色半導体レーザ素子の厚みをｔ１、他方側の表面から一方側の第２半導体層の表面までの緑色半導体レーザ素子の厚みをｔ２、第１電極の厚みをｔ３および第２電極の厚みをｔ４とした場合、ｔ１＜ｔ２およびｔ３＞ｔ４の関係を有する。
【００１９】
また、この発明の第４の局面による表示装置は、半導体基体の一方側の表面上に形成され、半導体基体側から第１活性層、第１半導体層および第１電極の順に積層された青色光を出射する青色半導体レーザ素子と、青色半導体レーザ素子に対して隣接して並ぶように形成され、半導体基体側から第２活性層、第２半導体層および第２電極の順に積層された緑色光を出射する緑色半導体レーザ素子と、第１電極上に第１融着層を介して形成され、かつ、第２電極上に第２融着層を介して形成された支持基台とを有する半導体レーザ装置と、半導体レーザ装置からの光の変調を画像信号に基づいて行う変調手段とを備える表示装置であって、半導体基体は、一方側と反対側に他方側の表面を有し、他方側の表面から一方側の第１半導体層の表面までの青色半導体レーザ素子の厚みをｔ１、他方側の表面から一方側の第２半導体層の表面までの緑色半導体レーザ素子の厚みをｔ２、第１電極の厚みをｔ３および第２電極の厚みをｔ４とした場合、ｔ１＞ｔ２およびｔ３＜ｔ４の関係を有する。
【００２０】
この発明の第３および第４の局面による表示装置では、上記のように、ｔ１＜ｔ２のときｔ３＞ｔ４の関係を有し、ｔ１＞ｔ２のときｔ３＜ｔ４の関係を有するように半導体レーザ装置を構成することによって、青色半導体レーザ素子の半導体基体の他方側の表面から第１半導体層の一方側の表面までの厚みｔ１と、緑色半導体レーザ素子の半導体基体の他方側の表面から第２半導体層の一方側の表面までの厚みｔ２とに差が生じる場合であっても、第１電極および第２電極によって、第１電極を含めた青色半導体レーザ素子の厚み（ｔ１＋ｔ３）と第２電極を含めた緑色半導体レーザ素子の厚み（ｔ２＋ｔ４）との差をより小さくすることができる。すなわち、青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子における半導体基体から第１半導体層または第２半導体層までの各々の厚みｔ１およびｔ２に差が生じても、その差（厚みｔ１と厚みｔ２との差）を第１電極および第２電極の厚みの違いを利用して調整することができる。
【００２１】
これにより、共通の半導体基体を含む青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子の厚みを揃えることができるので、この半導体レーザ装置をジャンクションダウン方式などにより融着層（第１および第２融着層）を介して支持基台に接合する場合、融着層に半導体レーザ素子の厚みの差を吸収させる必要がないので、融着層を必要最小限の量に抑えることができる。この結果、接合後に余分な融着層がはみ出すことに起因してレーザ素子同士の電気的な短絡が生じるという不都合が抑制されるので、半導体レーザ素子を形成する際の歩留まりを向上させることができる。これにより、製造歩留まりが向上した半導体レーザ装置を備えた表示装置を提供することができる。
【００２２】
なお、本発明において、半導体基体は、半導体基板により構成される場合と、半導体層により構成される場合との両方の場合を含んでいる。また、本発明において、青色光とは、約３８０ｎｍ〜約４８５ｎｍの波長の光を意味し、緑色光とは、約４９５ｎｍ〜約５５５ｎｍの波長の光を意味する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、素子形成時の歩留まりを向上させることが可能な半導体レーザ装置を提供することができる。また、製造歩留まりが向上した半導体レーザ装置を備えた表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。
【図３】図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図４】図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図５】図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図６】図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図７】図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図８】図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図１１】図１０に示した第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図１２】図１０に示した第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図１３】図１０に示した第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図１４】図１０に示した第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図１５】本発明の第１実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。
【図１９】図１７に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図２０】図１７に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図２１】本発明の第１実施形態の第４変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図２２】本発明の第１実施形態の第５変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図２３】図２２に示した第１実施形態の第５変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図２４】図２２に示した第１実施形態の第５変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。
【図２５】本発明の第１実施形態の第６変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図２６】本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。
【図２７】本発明の第５実施形態によるプロジェクタ装置の構成を示した構成図である。
【図２８】図２７の本発明の第５実施形態によるプロジェクタ装置に用いるレーザ光源のキャップを外した状態でレーザ光の出射方向から見た際の正面図である。
【図２９】本発明の第６実施形態によるプロジェクタ装置の構成を示した構成図である。
【図３０】図２９の本発明の第６実施形態によるプロジェクタ装置に用いるレーザ光源のキャップを外した状態でレーザ光の出射方向から見た際の正面図である。
【図３１】図２９のレーザ光源３０１を駆動するためのタイミングチャート示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図２は、図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図（下面図）である。まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置１００の構造について説明する。
【００２７】
本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置１００では、図１に示すように、２波長半導体レーザ素子６０が、ＡｕＳｎ半田などからなり、約０．９μｍの厚みを有する導電性接着層１（１ａおよび１ｂ）を介して、ＡｌＮなどの絶縁性材料からなり、約２４０μｍの厚みを有するサブマウント９０の下面上に接合されている。また、２波長半導体レーザ素子６０は、約４６０ｎｍの発振波長を有する青色半導体レーザ素子１０と約５３０ｎｍの発振波長を有する緑色半導体レーザ素子３０とが、約１００μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａ上に各レーザ光の出射方向（紙面垂直方向）から見て、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａに平行な方向（Ｂ方向）に所定の間隔を隔てて隣接して並ぶように形成されている。なお、ｎ型ＧａＮ基板２は、本発明の「半導体基体」の一例であり、導電性接着層１ａおよび１ｂは、それぞれ、本発明の「第１融着層」および「第２融着層」の一例である。また、サブマウント９０は、本発明の「支持基台」の一例である。また、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａは、本発明の「半導体基体の一方側の表面」の一例である。
【００２８】
青色半導体レーザ素子１０を概略的に説明すると、第１導電型の半導体基体上に、第１活性層と第２導電型の第１半導体層とが順に形成されている。ここで、半導体基体の第１活性層側には、第１導電型の第３半導体層が形成されていてもよい。また、第３半導体層に、バッファ層や第１導電型のクラッド層が形成されていてもよい。この第１導電型のクラッド層と半導体基体との間に、第１導電型のコンタクト層が形成されていてもよい。また、第１導電型のクラッド層と第１活性層との間に、光ガイド層やキャリアブロック層が形成されていてもよい。また、第１半導体層には、第２導電型のクラッド層が形成されている。また、第２導電型のクラッド層の第１活性層とは反対側に、第２導電型のコンタクト層が形成されていてもよい。また、第２導電型のクラッド層と第１活性層との間に、光ガイド層やキャリアブロック層が形成されていてもよい。なお、それぞれのコンタクト層および光ガイド層は、クラッド層よりもバンドギャップが小さい。また、キャリアブロック層は、クラッド層よりもバンドギャップが大きいことが好ましい。
【００２９】
青色半導体レーザ素子１０は、具体的には、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａ上に、約２μｍの厚みを有するｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層１１と、約５ｎｍの厚みを有する２層のＩｎＧａＮからなる量子井戸層および約３０ｎｍの厚みを有する３層のＧａＮからなる障壁層が交互に積層され、約１００ｎｍの厚みを有するＭＱＷ活性層１２と、約０．３μｍの厚みを有するｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層１３とが形成されている。なお、ＭＱＷ活性層１２およびｐ型クラッド層１３は、それぞれ、本発明の「第１活性層」および「第１半導体層」の一例である。
【００３０】
また、ｐ型クラッド層１３は、その上面に図１の紙面垂直方向に延びる凸部１３ａと、凸部１３ａの両側（Ｂ１方向およびＢ２方向）に延びる平坦部とを有している。このｐ型クラッド層１３の凸部１３ａによって、光導波路を構成するためのリッジ２０が形成されている。なお、凸部１３ａの上面は、本発明の「第１半導体層の表面」の一例であって、上記ｐ型クラッド層１３の厚みは、凸部１３ａ上での厚みを示している。またリッジ２０上に、ｐ型クラッド層１３から近い順に、約１ｎｍの厚みを有するＰｔ層、約９ｎｍの厚みを有するＰｄ層および約３０ｎｍの厚みを有するＰｔ層からなり、約４０ｎｍの厚みを有するｐ側オーミック電極１４が形成されている。また、ｐ型クラッド層１３の平坦部とリッジ２０の側面とを覆うように、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層１５が形成されている。また、リッジ２０および電流ブロック層１５の上面上に、ｐ側オーミック電極１４から近い順に、約１０ｎｍの厚みを有するＴｉ層、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ層および約１５００ｎｍのＡｕ層からなり、約１６１０ｎｍの厚みｔ１３を有するｐ側パッド電極１６が形成されている。ここで、上記ｐ側パッド電極１６の厚みは、凸部１３ａ上での厚みを示している。なお、ｐ側パッド電極１６は、本発明の「第１パッド電極」の一例である。
【００３１】
また、緑色半導体レーザ素子３０を概略的に説明すると、第１導電型の半導体基体上に、第２活性層と第２導電型の第２半導体層とが順に形成されている。ここで、半導体基体の第２活性層側には、第１導電型の第４半導体層が形成されていてもよい。また、第４半導体層に、第１導電型のクラッド層が形成されていてもよい。この第１導電型のクラッド層と半導体基体との間に、バッファ層や第１導電型のコンタクト層が形成されていてもよい。また、第１導電型のクラッド層と第２活性層との間に、光ガイド層やキャリアブロック層が形成されていてもよい。また、第２半導体層には、第２導電型のクラッド層が形成されている。また、第２導電型のクラッド層の第２活性層とは反対側に、第２導電型のコンタクト層が形成されていてもよい。また、第２導電型のクラッド層と第２活性層との間に、光ガイド層やキャリアブロック層が形成されていてもよい。
【００３２】
緑色半導体レーザ素子３０は、具体的には、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａ上に、約３μｍの厚みを有するｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層３１と、約７．５ｎｍの厚みを有する２層のＩｎＧａＮからなる量子井戸層および約４５ｎｍの厚みを有する３層のＧａＮからなる障壁層が交互に積層され、約１５０ｎｍの厚みを有するＭＱＷ活性層３２と、約０．４５μｍの厚みを有するｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層３３とが形成されている。なお、ＭＱＷ活性層３２およびｐ型クラッド層３３は、それぞれ、本発明の「第２活性層」および「第２半導体層」の一例である。
【００３３】
また、ｐ型クラッド層３３は、その上面に図１の紙面垂直方向に延びる凸部３３ａと、凸部３３ａの両側（Ｂ１方向およびＢ２方向）に延びる平坦部とを有している。このｐ型クラッド層３３の凸部３３ａによって、光導波路を構成するためのリッジ４０が形成されている。なお、凸部３３ａの上面は、本発明の「第２半導体層の表面」の一例であって、上記ｐ型クラッド層３３の厚みは、凸部３３ａ上での厚みを示している。またリッジ４０上に、ｐ型クラッド層３３から近い順に、約１ｎｍの厚みを有するＰｔ層、約９ｎｍの厚みを有するＰｄ層および約３０ｎｍの厚みを有するＰｔ層からなり、約４０ｎｍの厚みを有するｐ側オーミック電極３４が形成されている。また、ｐ型クラッド層３３の平坦部とリッジ４０の側面とを覆うように、青色半導体レーザ素子１０から延びる電流ブロック層１５が形成されている。また、リッジ４０および電流ブロック層１５の上面上に、ｐ側オーミック電極３４から近い順に、約１０ｎｍの厚みを有するＴｉ層、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ層および約３００ｎｍのＡｕ層からなり、約４１０ｎｍの厚みｔ１４を有するｐ側パッド電極３６が形成されている。ここで、上記ｐ側パッド電極３６の厚みは、凸部３３ａ上での厚みを示している。なお、ｐ側パッド電極３６は、本発明の「第２パッド電極」の一例である。
【００３４】
なお、ｐ側オーミック電極１４（第１オーミック電極層）およびｐ側パッド電極１６（第１パッド電極）は、本発明の「第１電極」の一例であり、ｐ側オーミック電極３４（第２オーミック電極層）およびｐ側パッド電極３６（第２パッド電極）は、本発明の「第２電極」の一例である。ここで、第１半導体層と第１パッド電極との間に第１オーミック電極層を備え、第２半導体層と第２パッド電極との間に第２オーミック電極層を備えることにより、青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０のｐ側の接触抵抗を低減することができる。また、ｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂ上に、ｎ型ＧａＮ基板２側からＴｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極３が形成されている。
【００３５】
また、図２に示すように、サブマウント９０のリッジ２０および４０が延びる方向（Ａ方向）の長さは、２波長半導体レーザ素子６０の共振器長（リッジ２０および４０のＡ方向の長さ）よりも大きく形成されている。そして、サブマウント９０（図１参照）の下面上には、ｐ側パッド電極１６および３６に対応する位置に、Ａｕからなる電極層９１および９２がそれぞれ形成されている。また、電極層９１および９２は、Ａ方向（図２参照）に短冊状に延びるとともに２波長半導体レーザ素子６０の共振器長よりも長く形成されている。したがって、２波長半導体レーザ素子６０の青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０は、図２に示すように、電極層９１および９２のうちの２波長半導体レーザ素子６０が接合されていない領域９１ａおよび９２ａにワイヤボンディングされる金属線（図示せず）を介して外部と接続されるように構成されている。
【００３６】
ここで、第１実施形態では、図１に示すように、青色半導体レーザ素子１０と緑色半導体レーザ素子３０とを比較した場合、青色半導体レーザ素子１０におけるｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂからｐ型クラッド層１３の凸部１３ａの上面までの半導体素子層の厚みｔ１（約１０２．４μｍ）よりも、緑色半導体レーザ素子３０におけるｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂからｐ型クラッド層３３の凸部３３ａの上面までの半導体素子層の厚みｔ２（約１０３．６μｍ）が大きくなる（ｔ１＜ｔ２であり、ｔ２−ｔ１＝約１．２μｍ）ように構成されている。したがって、青色半導体レーザ素子１０のｐ側オーミック電極１４の下面（凸部１３ａの上面）からｐ側パッド電極１６の上面までの厚みｔ３（約１６５０ｎｍ）は、緑色半導体レーザ素子３０のｐ側オーミック電極３４の下面（凸部３３ａの上面）からｐ側パッド電極３６までの厚みｔ４（約４５０ｎｍ）よりも大きく（ｔ３＞ｔ４であり、ｔ３−ｔ４＝約１．２μｍ）形成されている。これにより、青色半導体レーザ素子１０のｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂからｐ側パッド電極１６の上面までの厚み（ｔ１＋ｔ３）と、緑色半導体レーザ素子３０のｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂからｐ側パッド電極３６の上面までの厚み（ｔ２＋ｔ４）とは略同じ厚み（約１０４．０５μｍ）を有している。
【００３７】
また、第１実施形態では、上記ｔ３＞ｔ４の関係に加えて、ｐ側パッド電極１６の厚みｔ１３が、ｐ側パッド電極３６の厚みｔ１４よりも大きく（ｔ１３＞ｔ１４）形成されている。また、緑色半導体レーザ素子３０のｐ型クラッド層３３の厚みが青色半導体レーザ素子１０のｐ型クラッド層１３の厚みよりも大きく、かつ、緑色半導体レーザ素子３０のｎ型クラッド層３１の厚みが青色半導体レーザ素子１０のｎ型クラッド層１１の厚みよりも大きく形成されている。
【００３８】
また、第１実施形態では、ｐ側パッド電極１６とｐ側パッド電極３６との上面（Ｃ２側）は、それぞれ、略同一平面（破線で示す）に揃えられている。これにより、２波長半導体レーザ素子６０は、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａに対して直交する方向（Ｃ方向）に略同じ厚み（約０．９μｍ）を有する導電性接着層１ａおよび１ｂを介してサブマウント９０に固定されている。なお、ｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂは、本発明の「半導体基体の他方側の表面」の一例である。
【００３９】
また、青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０には、共振器方向（図２のＡ方向）の両端部に、光出射面１０ａおよび３０ａと、光反射面１０ｂおよび３０ｂとがそれぞれ形成されている。また、各半導体レーザ素子の光出射面１０ａおよび３０ａ（図２のＡ２側の面）には、低反射率の誘電体多層膜が形成されているとともに、光反射面１０ｂおよび３０ｂ（図２のＡ１側の面）には、高反射率の誘電体多層膜が形成されている。ここで、誘電体多層膜としては、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＡｌＯＮおよびＭｇＦ２や、これらの混成比の異なる材料であるＴｉ３Ｏ５やＮｂ２Ｏ３などからなる多層膜を用いることができる。
【００４０】
図３〜図８は、図１に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図１〜図８を参照して、第１実施形態による半導体レーザ装置１００の製造プロセスについて説明する。
【００４１】
第１実施形態による半導体レーザ装置１００の製造プロセスでは、まず、図３に示すように、フォトリソグラフィを用いて、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａ上に、ＳｉＯ２からなる選択成長用のマスク４１をパターニングする。マスク４１は、上面２ａに対して平行なＢ方向に所定の間隔を隔てた状態で、Ｂ方向と直交するＡ方向（紙面垂直方向）に延びるようにパターニングされる。その後、図４に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、マスク４１の開口部４１ａから露出するｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａ上に、ｎ型クラッド層１１、ＭＱＷ活性層１２およびｐ型クラッド層１３を選択的に成長させて半導体素子層１０ｃを形成する。
【００４２】
その後、マスク４１を除去する。次に、図５に示すように、フォトリソグラフィを用いて、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａの所定領域および青色半導体レーザ素子１０となる半導体素子層１０ｃの表面全体を覆うマスク４２をパターニングする。マスク４２には、隣接する半導体素子層１０ｃの間に、Ａ方向（紙面垂直方向）に延びる開口部４２ａが形成される。この状態で、ＭＯＣＶＤ法を用いて、マスク４２の開口部４２ａから露出するｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａ上に、ｎ型クラッド層３１、ＭＱＷ活性層３２およびｐ型クラッド層３３を選択的に成長させて半導体素子層３０ｃを形成する。この際、半導体素子層３０ｃは、青色半導体レーザ素子１０となる半導体素子層１０ｃよりも厚みが約１．２μｍ大きくなるように形成される。その後、マスク４２を除去する。
【００４３】
その後、図６に示すように、ｐ型クラッド層１３および３３の表面上に、Ｐｔ層、Ｐｄ層およびＰｔ層をこの順に積層することにより、ｐ側オーミック電極１４および３４をそれぞれ形成した後、フォトリソグラフィを用いて、ｐ側オーミック電極１４および３４上に、Ａ方向（紙面垂直方向）にストライプ状に延びるレジスト（図示せず）をパターニングするとともに、そのレジストをマスクとしてドライエッチングすることにより、ｐ型クラッド層１３および３３の部分にリッジ２０および４０を形成する。これにより、ｎ型ＧａＮ基板２（上面２ａ）上に、青色半導体レーザ素子１０の素子構造と緑色半導体レーザ素子３０の素子構造とが、Ｂ方向に所定の間隔を隔てて隣接して並ぶように形成される。
【００４４】
その後、図７に示すように、プラズマＣＶＤ法などを用いて、ｐ側オーミック電極１４および３４の上面以外の半導体素子層１０ｃおよび３０ｃの側面を覆うように電流ブロック層１５を形成する。
【００４５】
その後、フォトリソグラフィを用いて、電流ブロック層１５の表面の所定領域を覆うようにレジスト４３をパターニングする。この際、図７に示すように、レジスト４３には、リッジ２０および４０の上方と、リッジ２０および４０のそれぞれの両側に続く電流ブロック層１５の所定領域のみが露出するようにパターニングされた開口部４３ａが形成される。また、レジスト４３は、半導体素子層１０ｃおよび３０ｃのＣ方向の厚みに対応して形成されるので、青色半導体レーザ素子１０の素子構造領域と緑色半導体レーザ素子３０の素子構造領域とでｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａからレジスト４３の上面までの高さが異なるように形成される。そして、この状態で、レジスト４３の開口部４３ａ（ｐ側オーミック電極１４および３４が露出した部分）に、真空蒸着法を用いて、Ｔｉ層、Ｐｄ層およびＡｕ層をこの順に積層することにより、金属層４５（４５ａおよび４５ｂ）を堆積させる。これにより、開口部４３ａは金属層４５で略完全に埋め込まれる。
【００４６】
そして、レジスト４３（図７参照）を除去した後、図８に示すように、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）により、金属層４５の上面（Ｃ２側）が略同一平面となるように金属層４５の厚みを調整する。この際、まず、緑色半導体レーザ素子３０が形成される側の金属層４５ｂの上面から先に、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａの方向（Ｃ１方向）に向かって研磨が開始される。そして、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａから金属層４５ｂの上面までの高さＨ１が、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａから金属層４５ａの上面までの高さＨ２と略等しくなったところ（金属層４５ｂの最上層に位置するＡｕ層の厚みが３００ｎｍになったところ）でＣＭＰ工程を終了する。なお、この時点で、金属層４５ａがｐ側パッド電極１６（厚みｔ１３）となり、金属層４５ｂがｐ側パッド電極３６（厚みｔ１４）となる。これにより、ｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂからｐ側パッド電極１６（３６）の上面までの高さが略等しい２波長半導体レーザ素子６０が得られる。続いて、ｎ型ＧａＮ基板２が約１００μｍの厚みを有するようにｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂを研磨した後、ｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂ上にｎ側電極３を形成する。これにより、ウェハ状態の２波長半導体レーザ素子６０が形成される。
【００４７】
その後、Ａ方向（紙面垂直方向）に約６００μｍの共振器長を有するようにウェハをＡ方向と直交するＢ方向にバー状に劈開するとともに、破線８００の位置でＡ方向（紙面垂直方向）に素子分割することにより、２波長半導体レーザ素子６０（図１参照）の複数個のチップが形成される。
【００４８】
一方、図２に示すように、短冊状の電極層９１および９２が表面上に形成されるとともに所定の形状に形成されたサブマウント９０を準備する。その際、電極層９１および９２の表面上に、約１μｍの厚みを有する導電性接着層１を予め形成しておく。そして、図１に示すように、２波長半導体レーザ素子６０とサブマウント９０とを対向させながら熱圧着により接合する。この際、ｐ側パッド電極１６が電極層９１に対応するとともに、ｐ側パッド電極３６が電極層９２に対応するように接合する。また、図２に示すように、各レーザ光の光出射側となるサブマウント９０のＡ２側の端部と２波長半導体レーザ素子６０のＡ２側の共振器端面とが略同一平面を有するように２波長半導体レーザ素子６０とサブマウント９０とを接合する。このようにして、第１実施形態による半導体レーザ装置１００（図１参照）が形成される。
【００４９】
第１実施形態では、上記のように、ｐ側オーミック電極１４の下面（凸部１３ａの上面）からｐ側パッド電極１６の上面までの厚みｔ３とｐ側オーミック電極３４の下面（凸部３３ａの上面）からｐ側パッド電極３６までの厚みｔ４とが、ｔ３＞ｔ４の関係を有することによって、青色半導体レーザ素子１０のｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂからｐ型クラッド層１３の凸部１３ａの上面までの厚みｔ１と緑色半導体レーザ素子３０のｎ型ＧａＮ基板２の下面２ｂからｐ型クラッド層３３の凸部３３ａの上面までの厚みｔ２とに差が生じた場合であっても、ｐ側電極層の部分に厚みの差（図１における厚みｔ３と厚みｔ４との差）を設けているので、青色半導体レーザ素子１０の厚み（ｔ１＋ｔ３）と緑色半導体レーザ素子３０の厚み（ｔ２＋ｔ４）との差をより小さくすることができる。すなわち、青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０における半導体素子層の厚みｔ１およびｔ２に差が生じても、その差（厚みｔ１と厚みｔ２との差）をｐ側電極層の厚みの差（厚みｔ３と厚みｔ４との差）を利用して適切に調整することができる。これにより、共通のｎ型ＧａＮ基板２を含む青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０の厚みを略揃えることができるので、ｐ側パッド電極１６および３６の各上面（Ｃ２側の面）を略同一平面（破線で示す）に揃えることができる。この結果、この半導体レーザ装置１００をジャンクションダウン方式で導電性接着層１を介してサブマウント９０に接合する際、導電性接着層１に半導体レーザ素子の厚みの差を吸収させる必要がないので、導電性接着層１（１ａおよび１ｂ）を必要最小限の量に抑えることができる。これにより、接合後に余分な導電性接着層１がはみ出すことに起因してレーザ素子同士の電気的な短絡が生じるという不都合が抑制されるので、半導体レーザ装置１００を形成する際の歩留まりを向上させることができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、ｐ側パッド電極１６の厚みｔ１３と、ｐ側パッド電極３６の厚みｔ１４とが、ｔ１３＞ｔ１４の関係を有することによって、青色半導体レーザ素子１０と緑色半導体レーザ素子３０との厚みの差を小さくすることができる。これにより、この半導体レーザ装置１００をジャンクションダウン方式でサブマウント９０に接合する際、導電性接着層１を必要最小限の量に抑えることができる。
【００５１】
また、第１実施形態では、導電性接着層１ａの厚みと導電性接着層１ｂの厚みとが略同じであることによって、使用する導電性接着層１を、青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０とサブマウント９０との接合部分において、共に必要最小限の量に抑えることができる。また、接合後にはみ出す余分な導電性接着層１ａおよび１ｂの量も低減することができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、ｐ側パッド電極１６および３６は、それぞれ、ｐ側オーミック電極１４およびｐ側オーミック電極３４に接触するパッド電極であるように構成することによって、ｐ側パッド電極１６および３６の厚みをそれぞれ適切に調整することにより、共通のｎ型ＧａＮ基板２の表面上（上面２ａ上）に形成された青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０の厚みを容易に揃えることができる。
【００５３】
また、第１実施形態では、緑色半導体レーザ素子３０のｐ型クラッド層３３の厚みを青色半導体レーザ素子１０のｐ型クラッド層１３の厚みよりも大きく形成することによって、一般的に青色半導体レーザ素子におけるｐ型クラッド層の光閉じ込め効果よりも弱い傾向にある緑色半導体レーザ素子のｐ型クラッド層の光閉じ込め効果を向上させることができる。
【００５４】
（第１実施形態の第１変形例）
図９は、本発明の第１実施形態の第１変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図９を参照して、この第１実施形態の第１変形例では、上記第１実施形態と異なり、ｐ側パッド電極１６ａの上面位置とｐ側パッド電極３６ａの上面位置とに若干のずれ（Δｔ）が生じた状態で２波長半導体レーザ素子６５をサブマウント９０に接合する場合について説明する。なお、ｐ側パッド電極１６ａおよび３６ａは、それぞれ、本発明の「第１パッド電極」および「第２パッド電極」の一例である。
【００５５】
ここで、第１実施形態の第１変形例では、図９に示すように、緑色半導体レーザ素子３０のｐ側オーミック電極３４の下面（凸部３３ａの上面）からｐ側パッド電極３６ａの上面までの厚みｔ４（約４６０ｎｍ）が、上記第１実施形態の場合（約４１０ｎｍ）よりも若干厚く形成されている。具体的には、ｐ側パッド電極３６ａの最上層に位置するＡｕ層が約３５０ｎｍの厚みを有している。なお、ｐ側パッド電極３６ａのその他の構成は、第１実施形態のｐ側パッド電極３６と同様である。また、ｐ側パッド電極１６ａの構成は、第１実施形態のｐ側パッド電極１６と同様である。これにより、ｐ側パッド電極１６ａの上面がｐ側パッド電極３６ａの上面よりもＣ１方向に若干（Δｔ、約５０ｎｍ）下がった位置に形成されている。したがって、この上面位置のずれΔｔ（図９参照）を補うように、導電性接着層１ｃの厚みｔ１５が導電性接着層１ｄの厚みｔ１６よりもΔｔだけ大きくなるように２波長半導体レーザ素子６５をサブマウント９０に接合している。なお、上面位置のずれΔｔの大きさは、緑色半導体レーザ素子３０の厚みｔ２と青色半導体レーザ素子１０の厚みｔ１との差（ｔ２−ｔ１）、および、ｐ側パッド電極１６ａの厚みｔ１３とｐ側パッド電極３６ａの厚みｔ１４との差（ｔ１３−ｔ１４）よりも小さく、導電性接着層１ｃおよび１ｄは、略同じ使用量が用いられている。したがって、導電性接着層１ｃと１ｄとで使用量が顕著に異なる場合と異なり、導電性接着層１は必要最小限の量に抑えられる。これにより、接合後に余分な導電性接着層１がはみ出すことに起因してレーザ素子同士の電気的な短絡などが発生することもなく、半導体レーザ装置１００形成時の歩留まりも低下しない。なお、導電性接着層１ｃおよび１ｄは、それぞれ、本発明の「第１融着層」および「第２融着層」の一例である。
【００５６】
第１実施形態の第１変形例におけるその他の構成は、上記第１実施形態と同様であり、第１実施形態の第１変形例における効果についても、上記第１実施形態と同様である。
【００５７】
（第１実施形態の第２変形例）
図１０は、本発明の第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図１１〜図１４は、図１０に示した第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。まず、図１０を参照して、この第１実施形態の第２変形例では、上記第１実施形態と異なり、基板の上面に段差部４ｃが形成されたｎ型ＧａＮ基板４を用いて２波長半導体レーザ素子１６０を形成する場合について説明する。
【００５８】
ここで、第１実施形態の第２変形例では、図１０に示すように、約１００μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ基板４の上面４ａには、約０．５μｍの段差を有する段差部４ｃが形成されており、上面４ｂは、上面４ａに対して約０．５μｍだけＣ１方向に下がった位置に形成されている。２波長半導体レーザ素子１６０は、ｎ型ＧａＮ基板４の上面４ａの領域上に青色半導体レーザ素子１１０が形成されるとともに、上面４ｂの領域上に緑色半導体レーザ素子１３０が形成されている。なお、ｎ型ＧａＮ基板４は、本発明の「半導体基体」の一例である。
【００５９】
また、第１実施形態の第２変形例では、青色半導体レーザ素子１１０と緑色半導体レーザ素子１３０とを比較した場合、青色半導体レーザ素子１１０におけるｎ型ＧａＮ基板４の下面４ｄからｐ型クラッド層１３の凸部１３ａの上面までの半導体素子層の厚みｔ２１（約１０２．４μｍ）よりも、緑色半導体レーザ素子１３０におけるｎ型ＧａＮ基板４の下面４ｄからｐ型クラッド層３３の凸部３３ａの上面までの半導体素子層の厚みｔ２２（約１０３．１μｍ）が大きく（ｔ２１＜ｔ２２）なるように構成されている。したがって、青色半導体レーザ素子１１０のｐ側オーミック電極１４の下面（凸部１３ａの上面）からｐ側パッド電極１６ｂの上面までの厚みｔ２３（約１１５０ｎｍ）は、緑色半導体レーザ素子１３０のｐ側オーミック電極３４の下面（凸部３３ａの上面）からｐ側パッド電極３６ｂまでの厚みｔ２４（約４５０ｎｍ）よりも大きく（ｔ２３＞ｔ２４）形成されている。これにより、青色半導体レーザ素子１１０のｎ型ＧａＮ基板４の下面４ｄからサブマウント９０の下面までの厚み（ｔ２１＋ｔ２３）と、緑色半導体レーザ素子１３０のｎ型ＧａＮ基板４の下面４ｄからサブマウント９０の下面までの厚み（ｔ２２＋ｔ２４）とは略同じ厚みを有している。また、上記ｔ２３＞ｔ２４の関係に加えて、ｐ側パッド電極１６ｂの厚みｔ２５が、ｐ側パッド電極３６ｂの厚みｔ２６よりも大きく（ｔ２５＞ｔ２６）形成されている。
【００６０】
具体的には、ｐ側パッド電極１６ｂの最上層に位置するＡｕ層は、約１０００ｎｍの厚みを有している。第１実施形態の第２変形例における半導体レーザ装置１２０のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６１】
また、この第２変形例の半導体レーザ装置１２０をプロジェクタ装置等の表示装置あるいは他の光学装置に搭載する場合、好ましくは、半導体レーザ装置１２０は、サブマウント９０の上面側を各装置のベース等に接合するように固定される。この場合、第１実施形態の第２変形例では、ｎ型ＧａＮ基板４の上面に段差部４ｃが形成されているので、緑色半導体レーザ素子１３０のＭＱＷ活性層３２の位置をｎ型ＧａＮ基板４側（Ｃ１側）に近づけることができる。これにより、青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０の各々の発光位置の高さ（サブマウント９０の上面（２波長半導体レーザ素子１６０が接合されている表面とは反対側の面）から、ＭＱＷ活性層１２の下面（ｎ型クラッド層１１と接する面）までの距離Ｔ１およびＭＱＷ活性層３２の下面（ｎ型クラッド層３１と接する面）までの距離Ｔ２）を近づけることができる。その結果、半導体レーザ装置１２０の搭載面（サブマウント９０の上面）からの各半導体レーザ素子の発光位置の高さを近づけることができるので、この第２変形例の半導体レーザ装置１２０と光学系とを組み合わせる際に、光学系を容易に調整することができる。
【００６２】
また、第１実施形態の第２変形例では、ｐ側パッド電極１６ｂの上面とｐ側パッド電極３６ｂの上面（Ｃ２側）とが略同一平面に揃えられている。これにより、２波長半導体レーザ素子１６０は、Ｃ方向に略同じ厚みの導電性接着層１ａおよび１ｂを介してサブマウント９０に固定されている。なお、ｐ側パッド電極１６ｂおよび３６ｂは、それぞれ、本発明の「第１パッド電極」および「第２パッド電極」の一例である。また、下面４ｄは、本発明の「他方側の表面」の一例である。
【００６３】
次に、図１０〜図１４を参照して、第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置１２０の製造プロセスについて説明する。
【００６４】
第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置１２０の製造プロセスでは、まず、図１１に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板４の上面４ａ上に、ｎ型クラッド層１１、ＭＱＷ活性層１２およびｐ型クラッド層１３を順次成長させて半導体素子層１０ｃを形成する。続いて、フォトリソグラフィを用いて、ｐ型クラッド層１３の表面上にＢ方向に所定の間隔を隔てた状態でＡ方向（紙面垂直方向）に延びるレジスト５１をパターニングする。
【００６５】
その後、図１２に示すように、パターニングされたレジスト５１をマスクとして、半導体素子層１０ｃの一部をドライエッチングすることにより、上面４ａよりもＣ１方向に下がった位置におけるｎ型ＧａＮ基板４の上面４ｂを露出させる。その後、レジスト５１を除去する。
【００６６】
その後、図１３に示すように、フォトリソグラフィを用いて、ｎ型ＧａＮ基板４の上面４ａの所定領域および青色半導体レーザ素子１１０となる半導体素子層１０ｃの表面全体を覆うマスク５２をパターニングする。この状態で、ＭＯＣＶＤ法を用いて、マスク５２から露出するｎ型ＧａＮ基板４の上面４ｂ上に、ｎ型クラッド層３１、ＭＱＷ活性層３２およびｐ型クラッド層３３を選択的に成長させて半導体素子層３０ｃを形成する。なお、半導体素子層３０ｃは、マスク５２上にも積層される。その後、マスク５２上に積層された半導体素子層３０ｃの部分およびマスク５２を除去する。
【００６７】
その後、ｐ側オーミック電極１４および３４を形成した後、フォトリソグラフィおよびドライエッチングを用いてリッジ２０および４０を形成する。このようにして、図１４に示すように、ｎ型ＧａＮ基板４上に、青色半導体レーザ素子１１０の素子構造と緑色半導体レーザ素子１３０の素子構造とがＢ方向に所定の間隔を隔てて形成される。
【００６８】
なお、図１４に示すように、半導体素子層１０ｃおよび３０ｃを形成する際、ｎ型ＧａＮ基板４の下面４ｄからｐ型クラッド層１３の上面およびｐ型クラッド層３３の上面までのＣ方向の厚みが互いに異なるので、上記第１実施形態の製造プロセスと同様に、ｐ側パッド電極１６ｂの厚みｔ２５とｐ側パッド電極３６ｂの厚みｔ２６とを異ならせて形成する（図１０参照）ことにより、ｐ側パッド電極１６ｂおよび３６ｂの上面の位置（図１０において破線で示す）を略揃えている。なお、図７および図８を参照して、第１実施形態の第２変形例による半導体レーザ装置１２０の製造プロセスでは、金属層４５（４５ａおよび４５ｂ）は、ｐ側オーミック電極１４および３４上に、約１０ｎｍの厚みを有するＴｉ層、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ層および約１０００ｎｍのＡｕ層をこの順に積層した後、金属層４５ｂの上面が金属層４５ａの上面と略同一平面になるように、金属層４５ｂの上面（最上層のＡｕ層）の研磨を行うことにより形成している。
【００６９】
その後、上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いて、チップ化された２波長半導体レーザ素子１６０（図１０参照）を形成する。最後に、導電性接着層１（１ａおよび１ｂ）を用いて２波長半導体レーザ素子１６０とサブマウント９０とを接合することにより、半導体レーザ装置１２０（図１０参照）が形成される。
【００７０】
第１実施形態の第２変形例では、上記のように、段差部４ｃにより上面４ａおよび４ｂを有するｎ型ＧａＮ基板４を用いて２波長半導体レーザ素子１６０を形成する場合においても、ｐ側電極層の部分の厚みｔ２３およびｔ２４（図１０参照）が、ｔ２３＞ｔ２４の関係を有することによって、青色半導体レーザ素子１１０の下面４ｄからｐ型クラッド層１３の凸部１３ａの上面までの厚みｔ２１と緑色半導体レーザ素子１３０の下面４ｄからｐ型クラッド層３３の凸部３３ａの上面までの厚みｔ２２とに差が生じる一方、ｐ側電極層の部分に厚みの差（図１０における厚みｔ２３と厚みｔ２４との差）を設けているので、青色半導体レーザ素子１１０の厚み（ｔ２１＋ｔ２３）と緑色半導体レーザ素子１３０の厚み（ｔ２２＋ｔ２４）との差をより小さくすることができる。これにより、共通のｎ型ＧａＮ基板４を含む青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０の厚みを略揃えることができるので、この半導体レーザ装置１２０をジャンクションダウン方式で導電性接着層１を介してサブマウント９０に接合する際、導電性接着層１に半導体レーザ素子の厚みの差を吸収させる必要がないので、導電性接着層１（１ａおよび１ｂ）を必要最小限の量に抑えることができる。したがって、上記第１実施形態の効果と同様に、半導体レーザ装置１２０を形成する際の歩留まりを向上させることができる。
【００７１】
第１実施形態の第２変形例におけるその他の構成は、上記第１実施形態と同様であり、第１実施形態の第２変形例における効果についても、上記第１実施形態と同様である。
【００７２】
（第１実施形態の第３変形例）
図１５は、本発明の第１実施形態の第３変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図９および図１５を参照して、この第１実施形態の第３変形例では、上記第１実施形態の第１変形例と異なり、ｐ側パッド電極の厚みが差を有することに加えて、ｐ側オーミック電極の厚みにも差を有する２波長半導体レーザ素子６６を形成する場合について説明する。
【００７３】
ここで、第１実施形態の第３変形例では、図１５に示すように、青色半導体レーザ素子１０のｐ側オーミック電極１４の厚みｔ１１（約７０ｎｍ）が緑色半導体レーザ素子３０のｐ側オーミック電極３４の厚みｔ１２（約４０ｎｍ）よりも大きくなる（ｔ１１＞ｔ１２）ように構成されている。具体的には、ｐ側オーミック電極１４の最上層に位置するＰｔ層が約６０ｎｍの厚みを有している。その他のｐ側オーミック電極１４の構成は、第１実施形態の第１変形例におけるｐ側オーミック電極１４と同様である。また、ｐ側パッド電極１６ａ（厚みｔ１７）および３６ａ（厚みｔ１８）の構成は、第１実施形態の第１変形例のｐ側パッド電極１６ａおよび３６ａと同様である（すなわち、ｔ１７＝ｔ１３、ｔ１８＝ｔ１４）。したがって、ｐ側オーミック電極１４と３４とに厚みの差を設ける分、ｐ側パッド電極１６ａおよび３６ａの上面位置のずれΔｔ、すなわち、ｔ１＋ｔ３とｔ２＋ｔ４との差が、上記第１実施形態の第１変形例における２波長半導体レーザ素子６５（図９参照）におけるずれΔｔよりも小さくなるように構成されている。
【００７４】
第１実施形態の第３変形例では、上記のように、ｐ側オーミック電極１４の厚みｔ１１とｐ側オーミック電極３４の厚みｔ１２とが、ｔ１１＞ｔ１２の関係を有することによって、青色半導体レーザ素子１０の厚みと緑色半導体レーザ素子３０の厚みとの差をより小さくすることができる。これにより、この半導体レーザ装置１００をジャンクションダウン方式でサブマウント９０に接合する際、導電性接着層１を必要最小限の量に抑えることができる。
【００７５】
第１実施形態の第３変形例におけるその他の構成は、上記第１実施形態の第１変形例と同様であり、第１実施形態の第３変形例における効果についても、上記第１実施形態の第１変形例と同様である。
【００７６】
（第２実施形態）
図１６は、本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図７、図１０および図１６を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態およびその変形例と異なり、青色半導体レーザ素子２１０のｎ型ＧａＮ基板５を含めた厚みが、緑色半導体レーザ素子２３０のｎ型ＧａＮ基板５を含めた厚みよりも大きく形成されている場合について説明する。
【００７７】
本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置２００では、図１６に示すように、約１００μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ基板５の上面５ａには、約１．５μｍの段差を有する段差部５ｃが形成されており、上面５ｂは、後述するエッチングによって、上面５ａに対して約１．５μｍだけＣ１方向に下がった位置に形成されている。なお、ｎ型ＧａＮ基板５は、本発明の「半導体基体」の一例である。
【００７８】
ここで、第２実施形態では、２波長半導体レーザ素子２６０は、ｎ型ＧａＮ基板５の上面５ａの領域上に青色半導体レーザ素子２１０が形成されるとともに、上面５ｂの領域上に緑色半導体レーザ素子２３０が形成されている。また、段差部５ｃの大きさ（上面５ａと５ｂとの隔たり）は、上記第１実施形態の第２変形例で用いたｎ型ＧａＮ基板４の段差部４ｃ（図１０参照）よりも大きく形成されている。
【００７９】
したがって、青色半導体レーザ素子２１０と緑色半導体レーザ素子２３０とを比較した場合、図１６に示すように、青色半導体レーザ素子２１０におけるｎ型ＧａＮ基板５の下面５ｄからｐ型クラッド層１３の凸部１３ａの上面までの半導体素子層の厚みｔ３１（約１０２．４μｍ）よりも、緑色半導体レーザ素子２３０におけるｎ型ＧａＮ基板５の下面５ｄからｐ型クラッド層３３の凸部３３ａの上面までの半導体素子層の厚みｔ３２（約１０２．１μｍ）が小さく（ｔ３１＞ｔ３２）なるように構成されている。また、上記の関係に対応するように、青色半導体レーザ素子２１０のｐ側電極層の厚みｔ３３（ｐ側オーミック電極１４の下面（凸部１３ａの上面）からｐ側パッド電極２１６の上面までの厚み：約４５０ｎｍ）は、緑色半導体レーザ素子２３０のｐ側電極層の厚みｔ３４（ｐ側オーミック電極３４の下面（凸部３３ａの上面）からｐ側パッド電極２３６の上面までの厚み：７５０ｎｍ）よりも小さく（ｔ３３＜ｔ３４）形成されている。具体的には、ｐ側パッド電極２１６は、ｐ側オーミック電極１４から近い順に、約１０ｎｍの厚みを有するＴｉ層、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ層および約３４０ｎｍの厚みを有するＡｕ層からなる。また、ｐ側パッド電極２３６は、ｐ側オーミック電極３４から近い順に、約１０ｎｍの厚みを有するＴｉ層、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ層および約６４０ｎｍの厚みを有するＡｕ層からなる。これにより、青色半導体レーザ素子２１０のｎ型ＧａＮ基板５の下面５ｄからｐ側パッド電極２１６の上面までの厚み（ｔ３１＋ｔ３３）と、緑色半導体レーザ素子２３０のｎ型ＧａＮ基板５の下面５ｄからｐ側パッド電極２３６の上面までの厚み（ｔ３２＋ｔ３４）とは略同じ厚みを有している。すなわち、ｐ側パッド電極２１６および２３６の上面（Ｃ２側）は略同一平面に揃えられるので、２波長半導体レーザ素子２６０は、Ｃ方向に略同じ厚みの導電性接着層１ａおよび１ｂを介してサブマウント９０に固定されている。なお、ｐ側パッド電極２１６および２３６は、それぞれ、本発明の「第１パッド電極」および「第２パッド電極」の一例であり、下面５ｄは、本発明の「他方側の表面」の一例である。なお、第２実施形態における半導体レーザ装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態の第２変形例と同様である。
【００８０】
また、本発明の第２実施形態における半導体レーザ装置２００の製造プロセスでは、ｎ型ＧａＮ基板５に段差部５ｃを形成する際、エッチング時間を制御することにより、上記第１実施形態の第２変形例で用いたｎ型ＧａＮ基板４の段差部４ｃ（図１０参照）よりも大きな段差部５ｃを形成する。この結果、レーザ素子形成後の青色半導体レーザ素子２１０と緑色半導体レーザ素子２３０とでは、半導体素子層１０ｃの厚みよりも半導体素子層３０ｃの厚みが大きいにもかかわらず、青色半導体レーザ素子２１０におけるｎ型ＧａＮ基板５の下面５ｄからｐ型クラッド層１３の凸部１３ａの上面までの厚みｔ３１よりも緑色半導体レーザ素子２３０におけるｎ型ＧａＮ基板５の下面５ｄからｐ型クラッド層３３の凸部３３ａの上面までの厚みｔ３２が小さい関係を有するように形成される。したがって、ｐ側パッド電極２１６および２３６を形成するＣＭＰ工程では、青色半導体レーザ素子２１０側に形成された金属層４５（４５ａ、図７参照）から先に研磨されて、緑色半導体レーザ素子２３０側の金属層４５（４５ｂ）とＣ２方向の位置が略等しくなったところでＣＭＰ研磨を終了する。このようにして、２波長半導体レーザ素子２６０は形成される。なお、第２実施形態の効果は、上記第１実施形態の第２変形例と同様である。
【００８１】
（第３実施形態）
図１７および図１８は、それぞれ、本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図および平面図（下面図）である。図１７および図１８を参照して、この第３実施形態では、上記第１実施形態と異なり、２波長半導体レーザ素子６０に導電性接着層１ａおよび１ｂを介して赤色半導体レーザ素子７０を接合して、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を出射するＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００を形成する場合について説明する。なお、赤色半導体レーザ素子７０は、本発明の「支持基台」および「半導体レーザ素子」の一例である。
【００８２】
本発明の第３実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００では、図１７に示すように、２波長半導体レーザ素子６０が、ＡｕＳｎ半田などからなる導電性接着層１ａおよび１ｂを介して約６４０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子７０の下面上に接合されている。
【００８３】
また、赤色半導体レーザ素子７０は、ｎ型ＧａＡｓ基板６の下面上に、ＳｉドープＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型クラッド層７１と、ＡｌＧａＩｎＰ障壁層およびＧａＩｎＰ井戸層が交互に積層されたＭＱＷ活性層７２と、ＺｎドープＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型クラッド層７３とが形成されている。
【００８４】
また、ｐ型クラッド層７３は、その下面に図１７の紙面垂直方向に延びる凸部と、凸部の両側（Ｂ方向）に延びる平坦部とを有している。また、このｐ型クラッド層７３の凸部によって、光導波路を構成するためのリッジ８０が形成されている。またリッジ８０の下面上に、ｐ型クラッド層７３から近い順に、Ｃｒ層およびＡｕ層からなるｐ側オーミック電極７４が形成されている。また、ｐ型クラッド層７３の平坦部とリッジ８０の側面とを覆うように、ＳｉＯ２からなる電流ブロック層７５が形成されている。また、リッジ８０および電流ブロック層７５の下面上に、所定の厚みｔ５を有するＡｕなどからなるｐ側パッド電極７６が形成されている。また、ｎ型ＧａＡｓ基板６の上面上に、ｎ型ＧａＡｓ基板６側からＡｕＧｅ層、Ｎｉ層およびＡｕ層の順に積層されたｎ側電極７７が形成されている。
【００８５】
ここで、第３実施形態では、赤色半導体レーザ素子７０が有するｐ側パッド電極７６の厚みｔ５が、緑色半導体レーザ素子３０のｐ側パッド電極３６の厚みｔ１４と導電性接着層１ｂの厚みとの合計厚みｔ６よりも小さく構成されている。したがって、赤色半導体レーザ素子７０は、ｐ側パッド電極７６の下面が２波長半導体レーザ素子６０（電流ブロック層１５の部分）と接触することなく接合されている。
【００８６】
また、図１８に示すように、赤色半導体レーザ素子７０の共振器長（リッジ８０のＡ方向の長さ）は、２波長半導体レーザ素子６０の共振器長（リッジ２０および４０のＡ方向の長さ）よりも大きく形成されている。そして、赤色半導体レーザ素子７０（図１７参照）の下面（電流ブロック層７５の下面）上には、ｐ側パッド電極１６および３６に対応する位置に、Ａｕからなる電極層３９１および３９２がそれぞれ形成されている。また、電極層３９１および３９２は、Ａ方向（図１８参照）に短冊状に延びるとともに２波長半導体レーザ素子６０の共振器長よりも長く形成されている。したがって、２波長半導体レーザ素子６０の青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０は、図１８に示すように、電極層３９１および３９２のうちの２波長半導体レーザ素子６０が接合されていない領域３９１ａおよび３９２ａにワイヤボンディングされる金属線（図示せず）を介して外部に接続されるように構成されている。なお、第３実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【００８７】
図１９および図２０は、図１７および図１８に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。次に、図８および図１７〜図２０を参照して、第３実施形態によるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００の製造プロセスについて説明する。
【００８８】
まず、上記第１実施形態と同様の製造プロセスを用いてウェハ状態の２波長半導体レーザ素子６０（図８参照）を形成する。
【００８９】
次に、図１９に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＡｓ基板６の上面上に、ｎ型クラッド層７１、ＭＱＷ活性層７２およびｐ型クラッド層７３を順次成長させて半導体素子層を形成する。その後、フォトリソグラフィとドライエッチングとを用いて、ｐ型クラッド層７３に、紙面垂直方向に延びるリッジ８０を形成するとともに、リッジ８０の上面上にｐ側オーミック電極７４を形成する。その後、電流ブロック層７５およびｐ側パッド電極７６を順次形成する。
【００９０】
また、リッジ８０の両側の電流ブロック層７５の上面上に、リッジ８０の延びる方向と平行なＡ方向に延びる電極層３９１および３９２を形成する。さらに、電極層３９１および３９２の表面上の所定領域に、約１μｍの厚みを有する導電性接着層１（１ａおよび１ｂ）を形成しておく。その後、ｎ型ＧａＡｓ基板６が約１００μｍの厚みを有するようにｎ型ＧａＡｓ基板６の下面を研磨した後、ｎ型ＧａＡｓ基板６の下面上にｎ側電極７７を形成する。その後、ｎ型ＧａＡｓ基板６とｎ側電極７７とを合金化するため、窒素雰囲気中で熱処理を行う。このようにして、ウェハ状態の赤色半導体レーザ素子７０が形成される。
【００９１】
その後、図２０に示すように、ウェハ状態の２波長半導体レーザ素子６０と赤色半導体レーザ素子７０とを、半導体素子層が形成された側同士を対向させながら熱圧着により接合する。この際、ｐ側パッド電極１６が電極層３９１に対応するとともに、ｐ側パッド電極３６が電極層３９２に対応するように接合してＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００のウェハを作製する。
【００９２】
その後、赤色半導体レーザ素子７０が約８００μｍの共振器長を有するようにウェハをＢ方向に劈開する。さらに、２波長半導体レーザ素子６０の共振器長を赤色半導体レーザ素子７０の共振器長よりも約２００μｍだけ短くするために、ｎ型ＧａＮ基板２の裏面側（ｎ側電極３が形成された側）をＢ方向に沿ってスクライブして２波長半導体レーザ素子６０の一部を除去する。これにより、図１９に示した２波長半導体レーザ素子６０と赤色半導体レーザ素子７０とで共振器長が異なるＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００のバーが形成される。
【００９３】
最後に、破線８１０の位置でＡ方向（共振器方向）に沿って素子分割を行うことにより、チップ化されたＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００（図１７参照）が多数形成される。
【００９４】
第３実施形態では、上記のように、赤色半導体レーザ素子７０が有するｐ側パッド電極７６の厚みｔ５を、ｐ側パッド電極３６の厚みｔ１４と導電性接着層１ｂの厚みとの合計厚みｔ６よりも小さく構成することによって、ｐ側パッド電極７６と青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０とが接触しないので、容易に、ＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００を形成することができる。なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００９５】
（第１実施形態の第４変形例）
図２１は、本発明の第１実施形態の第４変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図２１を参照して、この第１実施形態の第４変形例では、上記第１実施形態の第２変形例と異なり、青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０の発光位置の高さが略等しくされている場合について説明する。
【００９６】
ここで、第１実施形態の第４変形例では、図２１に示すように、ｎ型ＧａＮ基板４の上面に形成されている段差部４ｃは、約１μｍの段差を有しており、第１実施形態の第２変形例よりも大きな段差となっている。また、この段差部４ｃの段差（約１μｍ）は、ｎ型クラッド層１１および３１の厚みの差に等しく設定されている。
【００９７】
また、第１実施形態の第４変形例では、ｐ側パッド電極１６ｃの厚みｔ２５およびｐ側パッド電極３６ｃの厚みｔ２６を、それぞれ、約６１０ｎｍおよび約４１０ｎｍとしている。すなわち、第１実施形態の第２変形例と比較して、ｐ側パッド電極１６ｃの最上層に位置するＡｕ層の厚みを、約５００ｎｍとした以外は、第１実施形態の第２変形例におけるｐ側パッド電極１６ｂおよび３６ｂと同様の構成を有している。これにより、ｐ側パッド電極１６ｃおよび３６ｃの各上面（Ｃ２側の面）が略同一平面（破線で示す）に揃うようにされている。第１実施形態の第４変形例における半導体レーザ装置１２１のその他の構成は、上記第１実施形態の第２変形例と同様である。
【００９８】
この第１実施形態の第４変形例の半導体レーザ装置１２１をプロジェクタ装置等の表示装置あるいは他の光学装置に搭載する場合にも、好ましくは、半導体レーザ装置１２１は、サブマウント９０の上面側を各装置のベース等に接合するように固定される。この場合、この第４変形例では、上記のように、ｎ型クラッド層１１および３１の厚みの差に等しい段差を有する段差部４ｃがｎ型ＧａＮ基板４の上面に形成されている。これにより、青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０の発光位置の高さ（サブマウント９０の上面（２波長半導体レーザ素子１６０が接合されている表面とは反対側の面）からＭＱＷ活性層１２の下面（ｎ型クラッド層１１と接する面）およびＭＱＷ活性層３２の下面（ｎ型クラッド層３１と接する面）までのそれぞれの距離Ｔ１およびＴ２）を略同じにすることができる。その結果、半導体レーザ装置１２１の搭載面（サブマウント９０の上面）からの各半導体レーザ素子の発光高さを略同じにすることができるので、この第４変形例の半導体レーザ装置１２１と光学系とを組み合わせる際に、光学系をさらに容易に調整することができる。第１実施形態の第４変形例におけるその他の効果は、上記第１実施形態の第２変形例と同様である。
【００９９】
（第１実施形態の第５変形例）
図２２は、本発明の第１実施形態の第５変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図２３および図２４は、図２２に示した第１実施形態の第５変形例による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための図である。まず、図２２を参照して、この第１実施形態の第４変形例では、上記第１実施形態の第２変形例と異なり、青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０とｎ型ＧａＮ基板２の上面との間に、それぞれ、バッファ層が形成されている場合について説明する。
【０１００】
ここで、第１実施形態の第５変形例では、図２２に示すように、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａ上には、約３μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ０．０１Ｇａ０．９９Ｎからなる第１バッファ層７が形成されている。また、第１バッファ層７の上面７ａには、約２μｍの段差を有する段差部７ｃが形成されており、上面７ｂは、上面７ａに対して約２μｍだけＣ１方向に下がった位置に形成されている。さらに、第１バッファ層７の上面７ｂの領域上には、約１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮからなる第２バッファ層８が形成されている。ここで、第１バッファ層７の段差部７ｃの段差と第２バッファ層８との厚みとの差（約１μｍ）は、ｎ型クラッド層１１および３１の厚みの差に等しく設定されている。
【０１０１】
そして、この第５変形例の２波長半導体レーザ素子１６１を構成する青色半導体レーザ素子１１０は、第１バッファ層７の上面７ａの領域上に直接形成されるとともに、緑色半導体レーザ素子１３０は、第２バッファ層８上に形成されている。また、電流ブロック層１５は、青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０が形成されていない第１バッファ層７の上面７ａ上にまで形成されている。第１実施形態の第５変形例における半導体レーザ装置１２２のその他の構成は、上記第１実施形態の第４変形例と同様である。
【０１０２】
この第１実施形態の第５変形例では、上記のように、基板２とｎ型クラッド層１１および３１との間に、それぞれ、第１バッファ層７および第２バッファ層８を形成しているので、ｎ型クラッド層１１および３１の結晶性を改良することができる。第１実施形態の第５変形例におけるその他の効果は、上記第１実施形態の第２変形例と同様である。
【０１０３】
次に、図２２〜図２４を参照して、第１実施形態の第５変形例による半導体レーザ装置１６０の製造プロセスについて説明する。
【０１０４】
第１実施形態の第５変形例による半導体レーザ装置１２２の製造プロセスでは、まず、図２３に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板２の上面２ａ上に、第１バッファ層７、ｎ型クラッド層１１、ＭＱＷ活性層１２およびｐ型クラッド層１３を順次形成する。続いて、フォトリソグラフィを用いて、ｐ型クラッド層１３の表面上にＢ方向に所定の間隔を隔てた状態でＡ方向（紙面垂直方向）に延びるレジスト５１をパターニングする。
【０１０５】
その後、パターニングされたレジスト５１をマスクとして、半導体素子層１０ｃ（ｎ型クラッド層１１、ＭＱＷ活性層１２およびｐ型クラッド層１３）の一部をドライエッチングすることにより、第１バッファ層７の上面７ａよりもＣ１方向に下がった位置における第１バッファ層７の上面７ｂを露出させる。その後、レジスト５１を除去する。
【０１０６】
次に、図２４に示すように、フォトリソグラフィを用いて、第１バッファ層７の上面７ａの所定領域および青色半導体レーザ素子１１０となる半導体素子層１０ｃの表面全体を覆うマスク５２をパターニングする。この状態で、ＭＯＣＶＤ法を用いて、マスク５２から露出する第１バッファ層７の上面７ｂ上に、選択的に第２バッファ層８を形成する。続いて、第２バッファ層８の上面およびマスク５２の表面全体を覆うように、ｎ型クラッド層３１、ＭＱＷ活性層３２およびｐ型クラッド層３３からなる半導体素子層３０ｃを形成する。その後、マスク５２上に積層された半導体素子層３０ｃの部分およびマスク５２を除去する。
【０１０７】
その後は、第１実施形態の第２変形例と同様の製造プロセスを用いて、図２１に示すような２波長半導体レーザ素子１６１とサブマウント９０とが接合された半導体レーザ装置１２２が形成される。
【０１０８】
第１実施形態の第５変形例では、第１バッファ層７の段差部７ｃの段差と第２バッファ層８との厚みとの差がｎ型クラッド層１１および３１の厚みの差に等しくなるように、第１バッファ層７および第２バッファ層８を形成しているので、青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０の発光位置（サブマウント９０の上面（２波長半導体レーザ素子１６０が接合されている表面とは反対側の面）からＭＱＷ活性層１２までの距離Ｔ１およびＭＱＷ活性層３２までの距離Ｔ２）を容易に略同じにすることができる。第１実施形態の第５変形例におけるその他の効果は、上記第１実施形態の第２変形例と同様である。
【０１０９】
（第１実施形態の第６変形例）
図２５は、本発明の第１実施形態の第６変形例による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図２５を参照して、この第１実施形態の第６変形例では、上記第１実施形態の第４変形例と異なり、ｐ側パッド電極の上面位置のずれに対して、サブマウントに段差部を形成する場合について説明する。
【０１１０】
ここで、第１実施形態の第６変形例では、ｐ側パッド電極１６ｄの厚みｔ２５が、第１実施形態の第４変形例のｐ側パッド電極１６ｃの厚みより小さくなっている。具体的には、ｐ側パッド電極１６ｄの最上層に位置するＡｕ層の厚みが約４００ｎｍであって、その他の構成は、第１実施形態の第４変形例のｐ側パッド電極１６ｃと同様である。また、ｐ側パッド電極３６ｄの構成は、第１実施形態の第４変形例のｐ側パッド電極３６ｃと同様である。これにより、ｐ側パッド電極１６ｄおよび３６ｄの各上面（Ｃ２側の面）の位置にずれ（Δｔ＝約０．１μｍ）が生じている。これに対して、サブマウント９０の下面９０ａ（Ｃ１側の面）には、Δｔに略等しい約０．１μｍの段差を有する段差部９０ｃが形成されており、下面９０ｂは、下面９０ａに対して約０．１μｍだけＣ２方向に上がった位置に形成されている。また、ｐ側パッド電極３６ｄは、下面９０ｂ上に形成されている電極層９２および導電性接着層１（１ｂ）を介して、サブマウント９０に接合されている。第１実施形態の第６変形例における半導体レーザ装置１２２のその他の構成は、上記第１実施形態の第４変形例と同様である。
【０１１１】
この第１実施形態の第６変形例では、上記のように、ｐ側パッド電極１６ｄおよび３６ｄの各上面位置にずれ（Δｔ）が生じた場合であっても、サブマウント９０の下面９０ａにΔｔの段差を有する段差部９０ｃが形成されているので、サブマウント９０に対して、２波長半導体レーザ素子１６２を傾けることなく、容易に接合することができる。これにより、青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０の発光高さ（サブマウント９０の上面（２波長半導体レーザ素子１６２が接合されている表面とは反対側の面）からＭＱＷ活性層１２の下面（ｎ型クラッド層１１と接する面）までの距離Ｔ１およびＭＱＷ活性層３２の下面（ｎ型クラッド層３１と接する面）までの距離Ｔ２）を容易に略同じにすることができる。
【０１１２】
また、この場合、導電性接着層１ａおよび１ｂは、それぞれ、厚みを変える必要はなく、略同じ厚みに設定することができる。これにより、導電性接着層１ａおよび１ｂを必要最小限の量に抑えることができるので、接合後にはみ出す余分な導電性接着層１ａおよび１ｂの量も低減することができる。第１実施形態の第６変形例におけるその他の効果は、上記第１実施形態の第２変形例と同様である。
【０１１３】
（第４実施形態）
図２６は、本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した正面図である。図２６を参照して、この第４実施形態では、ｎ型ＧａＮ基板２の同一面側に形成した青色半導体レーザ素子１１０、緑色半導体レーザ素子１３０および赤色半導体レーザ素子１７０を備えたＲＧＢ３波長半導体レーザ素子１６４を、サブマウント９０にジャンクションダウン方式で接合した場合について説明する。
【０１１４】
本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置４００では、図２２を参照して、第１実施形態の第５変形例と同様に、ｎ型ＧａＮ基板４の上面４ａ上に形成されたバッファ層７上に青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０を備えている。また、ｎ型ＧａＮ基板４の上面４ａ上には、約０．５μｍの段差を有する段差部４ｃが形成されており、上面４ｂは、上面４ａに対して約０．５μｍだけＣ１方向に下がった位置に形成されている。さらに、ｎ型ＧａＮ基板４の上面４ｂの領域上には、約１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮからなる第３バッファ層９が形成されている。
【０１１５】
青色半導体レーザ素子１１０のｐ側パッド電極１６ｅは、最上層に位置するＡｕ層の厚みが約６００ｎｍである以外は、第１実施形態の第５変形例のｐ側パッド電極１６ｃと同様の構成を有している。また、緑色半導体レーザ素子１３０のｐ側パッド電極３６ｅは、最上層に位置するＡｕ層の厚みが約４００ｎｍである以外は、第１実施形態の第５変形例ののｐ側パッド電極３６ｃと同様の構成を有している。
【０１１６】
赤色半導体レーザ素子１７０は、第３バッファ層９上に形成されており、具体的には、第３バッファ層９の上面上に、約４．５μｍの厚みを有するｎ型ＡｌＧａＮからなるｎ型クラッド層１７１と、約１０ｎｍの厚みを有する２層のＩｎＧａＮからなる量子井戸層および約５０ｎｍの厚みを有する３層のＩｎＧａＮからなる障壁層が交互に積層され、
約１７０ｎｍの厚みを有するＭＱＷ活性層１７２と、約０．５３μｍの厚みを有するｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ型クラッド層１７３とが形成されている。
【０１１７】
また、ｐ型クラッド層１７３は、その上面に図２６の紙面垂直方向に延びる凸部１７３ａと、凸部１７３ａの両側（Ｂ１方向およびＢ２方向）に延びる平坦部とを有している。このｐ型クラッド層１７３の凸部３３ａによって、光導波路を構成するためのリッジ１４０が形成されている。なお、上記ｐ型クラッド層１７３の厚みは、凸部１７３ａ上での厚みを示している。またリッジ１４０上に、ｐ型クラッド層１７３から近い順に、約１ｎｍの厚みを有するＰｔ層、約９ｎｍの厚みを有するＰｄ層および約３０ｎｍの厚みを有するＰｔ層からなるｐ側オーミック電極１７４が形成されている。
【０１１８】
また、ｐ型クラッド層１７３の平坦部とリッジ１４０の側面とを覆うように、青色半導体レーザ素子１１０および緑色半導体レーザ素子１３０から延びる電流ブロック層１５が形成されている。なお、電流ブロック層１５は、青色半導体レーザ素子１１０、緑色半導体レーザ素子１３０および赤色半導体レーザ素子１７０が形成されていないｎ型ＧａＮ基板４の上面４ｂおよび第１バッファ層７の上面７ａ上にも形成されている。また、リッジ１４０および電流ブロック層１５の上面上に、ｐ側オーミック電極１７４から近い順に、約１０ｎｍの厚みを有するＴｉ層、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ層および約３００ｎｍのＡｕ層からなり、約４１０ｎｍの厚みｔ２９を有するｐ側パッド電極１７６が形成されている。ここで、上記ｐ側パッド電極１７６の厚みは、凸部１７３ａ上での厚みを示している。
【０１１９】
サブマウント９０の下面上には、ｐ側パッド電極１７６に対応する位置に、リッジ１４０が延びる方向に平行に短冊状に延びるＡｕからなる電極層９３が形成されている。また、ｐ側パッド電極１７６と電極層９３との間には、約０．９μｍの厚みを有する導電性接着層１（１ｅ）が形成されており、導電性接着層１（１ｅ）を介して、赤色半導体レーザ素子１７０とサブマウント９０とが接合されている。第４実施形態における半導体レーザ装置４００のその他の構成は、上記第１実施形態の第５変形例と同様である。
【０１２０】
この第４実施形態では、上記のように、赤色半導体レーザ素子１７０の高さ（ｎ型ＧａＮ基板４の下面４ｄからｐ型クラッド層１７３の上面までの高さｔ３０と、ｐ側電極の厚みｔ２８（ｐ側パッド電極１７６の厚みｔ２９およびｐ側オーミック電極１７４の厚みの和）との和）を青色半導体レーザ素子１１０の高さ（ｎ型ＧａＮ基板４の下面４ｄからｐ型クラッド層１３の上面までの高さｔ２１と、ｐ側電極の厚みｔ２３（ｐ側パッド電極１６ｅの厚みｔ２５およびｐ側オーミック電極１４の厚みの和）との和）および緑色半導体レーザ素子１３０（ｎ型ＧａＮ基板４の下面４ｄからｐ型クラッド層３３の上面までの高さｔ２７と、ｐ側電極の厚みｔ２４（ｐ側パッド電極３６ｅの厚みｔ２６およびｐ側オーミック電極３４の厚みの和）との和）と略等しくすることにより、ｐ側パッド電極１６ｅ、３６ｅおよび１７６の各上面（Ｃ２側の面）を略同一平面（破線で示す）に揃えることができる。この結果、この半導体レーザ装置４００をジャンクションダウン方式で導電性接着層１を介してサブマウント９０に接合する際、導電性接着層１に半導体レーザ素子の厚みの差を吸収させる必要がないので、導電性接着層１（１ａ、１ｂおよび１ｅ）を必要最小限の量に抑えることができる。これにより、接合後に余分な導電性接着層１がはみ出すことに起因してレーザ素子同士の電気的な短絡が生じるという不都合が抑制されるので、半導体レーザ装置４００を形成する際の歩留まりを向上させることができる。
【０１２１】
また、この第４実施形態では、上記のように、ｎ型クラッド層１１および１７１の厚みの差を、ｎ型ＧａＮ基板上の段差部４ｃの段差および第１バッファ層７の厚みの和と、第３バッファ層９の厚みとの差に略等しくしている。これにより、青色半導体レーザ素子１１０、緑色半導体レーザ素子１３０および赤色半導体レーザ素子１７０の発光高さ（サブマウント９０の上面からＭＱＷ活性層１２、ＭＱＷ活性層３２およびＭＱＷ活性層１７２のそれぞれの下面（ｎ型クラッド層１１、３１および１７１と接する面）までの距離Ｔ１、Ｔ２およびＴ３）を略同じにすることができる。その結果、この第４実施形態の３波長半導体レーザ素子４００と光学系とを組み合わせる際に、光学系を容易に調整することができる。
【０１２２】
また、この第４実施形態では、上記のように、青色半導体レーザ素子１１０、緑色半導体レーザ素子１３０および赤色半導体レーザ素子１７０が、いずれもサブマウント９０に対してジャンクションダウンで接合されているので、例えば、第３実施形態のＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００と比べて、放熱性が良好である。これにより、青色半導体レーザ素子１１０、緑色半導体レーザ素子１３０および赤色半導体レーザ素子１７０の高出力時あるいは長時間使用時においても熱的安定性に優れており、信頼性を向上させることができる。
【０１２３】
また、この第４実施形態では、上記のように、青色半導体レーザ素子１１０、緑色半導体レーザ素子１３０および赤色半導体レーザ素子１７０を、いずれも窒化物系半導体材料を用いて形成している。これにより、同一のｎ型ＧａＮ基板４上に３つの半導体レーザ素子１１０、１３０および１７０を作製することができるので、半導体レーザ装置４００を小型にできるとともに、各半導体レーザ素子１１０、１３０および１７０から出射されるビームの間隔を精密に作製することができる。第４実施形態におけるその他の効果は、上記第１実施形態の第５変形例と同様である。
【０１２４】
（第５実施形態）
図２７は、本発明の第５実施形態によるプロジェクタ装置の構成を示した構成図である。図２８は、図２７の本発明の第５実施形態によるプロジェクタ装置に用いるレーザ光源のキャップを外した状態でレーザ光の出射方向から見た際の正面図である。図２７及び図２８を参照して、第５実施形態では、本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置４００を含むプロジェクタ装置１０００の構成について説明する。なお、プロジェクタ装置１０００は、本発明の「表示装置」の一例である。
【０１２５】
プロジェクタ装置１０００では、図２７に示すように、レーザ光源４０１と、複数の光学部品からなる光学系５００と、レーザ光源４０１および光学系５００を制御する制御部５５０とを備えている。レーザ光源４０１から出射されたレーザ光は、光学系５００により変調された後、外部のスクリーンSなどに投影されるように構成されている。なお、光学系５００は、本発明の「変調手段」の一例である。
【０１２６】
また、レーザ光源４０１は、図２８に示すように、前面にヘッダ４１１ａが一体的に形成されている導電性材料からなるベース４１１を有しており、ヘッダ４１１ａの上面には、第４実施形態の半導体レーザ装置４００が接合されている。このとき、半導体レーザ装置４００は、図２６を参照して、サブマウント９０の下面とヘッダ４１１ａの上面とが半田からなる接合層（図示せず）により接合されている。
【０１２７】
また、ベース４１１には、後面からリード４１２、４１３、４１４及び４１５が取り付けられており、リード４１２〜４１５は、ベース４１１を貫通するとともに、絶縁部材（図示せず）を介して、互いに電気的に絶縁するように固定されている。さらに、リード４１２、４１３および４１４は、それぞれ、ワイヤー（図示せず）を介して、電極層９１、９２および９３（図２６参照）の上面に電気的に接続されている。
【０１２８】
また、リード４１５は、ベース４１１と一体的に形成されている。青色半導体レーザ素子１１０、緑色半導体レーザ素子１３０および赤色半導体レーザ素子１７０のｎ側電極３は、ワイヤー（図示せず）を介して、ヘッダ４１１ａの上面に電気的に接続されており、青色半導体レーザ素子１１０、緑色半導体レーザ素子１３０、および、赤色半導体レーザ素子１７０は、カソードコモンの結線でリード４１５と電気的に接続されている。
【０１２９】
また、レーザ光源４０１では、ベース４１１の前面に光学窓を有するキャップ（図示せず）を配置することにより、内部の半導体レーザ装置４００の封止を行っている。なお、各半導体レーザ素子からのレーザ光は、この光学窓を介して出射される。
【０１３０】
次に、レーザ光源４０１から出射されたレーザ光は、光学系５００において、凹レンズと凸レンズとからなる分散角制御レンズ５０１により所定ビーム径を有する平行光に変換された後、フライアイインテグレータ５０２に入射される。また、フライアイインテグレータ５０２では、蝿の目状のレンズ群からなる２つのフライアイレンズが向き合うように構成されており、液晶パネル５０３、５０４および５０５に入射する際の光量分布が均一となるように分散角制御レンズ５０１から入射される光に対してレンズ作用を付与する。すなわち、フライアイインテグレータ５０２を透過した光は、液晶パネル５０３、５０４および５０５のサイズに対応したアスペクト比（たとえば１６：９）の広がりをもって入射できるように調整されている。
【０１３１】
また、フライアイインテグレータ５０２を透過した光は、コンデンサレンズ５０６によって集光される。また、コンデンサレンズ５０６を透過した光のうち、赤色半導体レーザ素子１７０から出射された赤色光のみがダイクロイックミラー５０７によって反射される一方、緑色半導体レーザ素子１３０から出射された緑色光、および、青色半導体レーザ素子１１０から出射された青色光はダイクロイックミラー５０７を透過する。
【０１３２】
そして、赤色光は、ミラー５０８を経てレンズ５０９による平行化の後に入射側偏光板５１０を介して液晶パネル５０３に入射される。この液晶パネル５０３は、赤色用の画像信号（Ｒ画像信号）に応じて駆動されることにより赤色光を変調する。
【０１３３】
また、ダイクロイックミラー５１１では、ダイクロイックミラー５０７を透過した光のうちの緑色光のみが反射される一方、青色光はダイクロイックミラー５１１を透過する。
【０１３４】
そして、緑色光は、レンズ５１２による平行化の後に入射側偏光板５１３を介して液晶パネル５０４に入射される。この液晶パネル５０４は、緑色用の画像信号（Ｇ画像信号）に応じて駆動されることにより緑色光を変調する。
【０１３５】
また、ダイクロイックミラー５１１を透過した青色光は、レンズ５１４、ミラー５１５、レンズ５１６およびミラー５１７を経て、さらにレンズ５１８によって平行化がなされた後、入射側偏光板５１９を介して液晶パネル５０５に入射される。この液晶パネル５０５は、青色用の画像信号（Ｂ画像信号）に応じて駆動されることにより青色光を変調する。
【０１３６】
その後、液晶パネル５０３、５０４および５０５によって変調された赤色光、緑色光および青色光は、ダイクロイックプリズム５２０により合成された後、出射側偏光板５２１を介して投写レンズ５２２へと入射される。また、投写レンズ５２２は、投写光を被投写面（スクリーンＳ）上に結像させるためのレンズ群と、レンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のズームおよびフォーカスを調整するためのアクチュエータを内蔵している。
【０１３７】
また、プロジェクタ装置１０００では、制御部５５０によって赤色半導体レーザ素子１７０の駆動に関するＲ信号、緑色半導体レーザ素子１３０の駆動に関するＧ信号および青色半導体レーザ素子１１０の駆動に関するＢ信号としての定常的な電圧が、半導体レーザ装置４００の各レーザ素子に供給されるように制御される。これによって、半導体レーザ装置４００の赤色半導体レーザ素子１７０、緑色半導体レーザ素子１３０および青色半導体レーザ素子１１０は、実質的に同時に発振されるように構成されている。また、制御部５５０からのＲ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号によって液晶パネル５０３、５０３および５０５をそれぞれ駆動することで、半導体レーザ装置４００の赤色半導体レーザ素子１７０、緑色半導体レーザ素子１３０および青色半導体レーザ素子１１０から出射されたの各々の光の強度を制御する。これによって、スクリーンＳに投写される画素の色相や輝度などが制御されるように構成されている。これらの結果、制御部５５０によって所望の画像がスクリーンＳに投写される。
【０１３８】
（第６実施形態）
図２９は、本発明の第６実施形態によるプロジェクタ装置の構成を示した構成図である。図３０は、図２９の本発明の第６実施形態によるプロジェクタ装置に用いるレーザ光源のキャップを外した状態でレーザ光の出射方向から見た際の正面図である。図３１は、図２９のレーザ光源３０１を駆動するためのタイミングチャート示した図である。図２９〜図３１を参照して、第６実施形態では、本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置３００を含むプロジェクタ装置２０００の構成について説明する。なお、プロジェクタ装置２０００は、本発明の「表示装置」の一例である。
【０１３９】
プロジェクタ装置２０００は、図２９に示すように、レーザ光源３０１と光学系６００と、半導体レーザ装置４０１および光学系６００を制御する制御部６５０とを備えている。これにより、レーザ光源３０１からのレーザ光が、光学系６００により変調された後、スクリーンＳなどに投影されるように構成されている。なお、光学系６００は、本発明の「変調手段」の一例である。
【０１４０】
また、レーザ光源３０１は、図３０に示すように、前面にヘッダ３１１ａが一体的に形成されている導電性材料からなるベース３１１を有しており、ヘッダ３１１ａの上面には、第３実施形態の半導体レーザ装置３００が接合されている。このとき、半導体レーザ装置３００は、図１７を参照して、赤色半導体レーザ素子７０のｎ側電極７７とヘッダ３１１ａの上面とが半田からなる接合層（図示せず）により接合されている。
【０１４１】
また、ベース３１１には、後面からリード３１２、３１３、３１４及び３１５が取り付けられており、リード３１２〜３１５は、ベース３１１を貫通するとともに、絶縁部材（図示せず）を介して、互いに電気的に絶縁するように固定されている。さらに、リード３１２および３１４は、それぞれ、ワイヤー（図示せず）を介して、電極層３９２（３９２ａ）および３９１（３９１ａ）（図１８参照）の上面に電気的に接続されている。また、リード３１３は、２波長半導体レーザ素子６０側（Ｃ１側）から見て、露出されたｐ側パッド電極７６（図１８参照）の上面に電気的に接続されている。
【０１４２】
また、リード３１５は、ベース３１１と一体的に形成されている。青色半導体レーザ素子１０および緑色半導体レーザ素子３０のｎ側電極３は、ワイヤー（図示せず）を介して、ヘッダ３１１ａの上面に電気的に接続されており、青色半導体レーザ素子１０、緑色半導体レーザ素子３０、および、赤色半導体レーザ素子７０は、カソードコモンの結線でリード３１５と電気的に接続されている。
【０１４３】
また、レーザ光源３０１では、ベース３１１の前面から光学窓を有するキャップ（図示せず）により、内部の半導体レーザ装置３００の封止を行っている。なお、各半導体レーザ素子からのレーザ光は、この光学窓を介して出射される。
【０１４４】
また、光学系６００において、レーザ光源３０１から出射されたレーザ光は、それぞれ、レンズ６０１により平行光に変換された後、ライトパイプ６０２に入射される。
【０１４５】
ライトパイプ６０２は内面が鏡面となっており、レーザ光は、ライトパイプ６０２の内面で反射を繰り返しながらライトパイプ６０２内を進行する。この際、ライトパイプ６０２内での多重反射作用によって、ライトパイプ６０２から出射される各色のレーザ光の強度分布が均一化される。また、ライトパイプ６０２から出射されたレーザ光は、リレー光学系６０３を介してデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）素子６０４に入射される。
【０１４６】
ＤＭＤ素子６０４は、マトリクス状に配置された微小なミラー群からなる。また、ＤＭＤ素子６０４は、各画素位置の光の反射方向を、投写レンズ６０５に向かう第１の方向Ａと投写レンズ６０５から逸れる第２の方向Ｂとに切り替えることにより各画素の階調を表現（変調）する機能を有している。各画素位置に入射されるレーザ光のうち第１の方向Ａに反射された光（ＯＮ光）は、投写レンズ６０５に入射されて被投写面（スクリーンＳ）に投写される。また、ＤＭＤ素子６０４によって第２の方向Ｂに反射された光（ＯＦＦ光）は、投写レンズ６０５には入射されずに光吸収体６０６によって吸収される。
【０１４７】
また、プロジェクタ装置２０００では、制御部６５０によりパルス電源がレーザ光源３０１に供給されるように制御されることによって、半導体レーザ装置３００の赤色半導体レーザ素子７０、緑色半導体レーザ素子３０および青色半導体レーザ素子１０は、時系列的に分割されて１素子ずつ周期的に駆動されるように構成されている。また、制御部６５０によって、光学系６００のＤＭＤ素子６０４は、赤色半導体レーザ素子７０、緑色半導体レーザ素子３０および青色半導体レーザ素子１０の駆動状態とそれぞれ同期しながら、各画素（Ｒ、ＧおよびＢ）の階調に合わせて光を変調するように構成されている。
【０１４８】
具体的には、図３１に示すように、赤色半導体レーザ素子７０（図１７参照）の駆動に関するＲ信号、緑色半導体レーザ素子３０（図１７参照）の駆動に関するＧ信号、および青色半導体レーザ素子１０（図１７参照）の駆動に関するＢ信号が、互いに重ならないように時系列的に分割された状態で、制御部６５０（図３２参照）によって、半導体レーザ装置３００の各レーザ素子に供給される。また、このＢ信号、Ｇ信号およびＲ信号に同期して、制御部６５０からＢ画像信号、Ｇ画像信号、Ｒ画像信号がそれぞれＤＭＤ素子６０３に出力される。
【０１４９】
これにより、図３１に示したタイミングチャートにおけるＢ信号に基づいて、青色半導体レーザ素子１０の青色光が発光されるとともに、このタイミングで、Ｂ画像信号に基づいて、ＤＭＤ素子６０３により青色光が変調される。また、Ｂ信号の次に出力されるＧ信号に基づいて、緑色半導体レーザ素子３０の緑色光が発光されるとともに、このタイミングで、Ｇ画像信号に基づいて、ＤＭＤ素子６０３により緑色光が変調される。さらに、Ｇ信号の次に出力されるＲ信号に基づいて、赤色半導体レーザ素子７０の赤色光が発光されるとともに、このタイミングで、Ｒ画像信号に基づいて、ＤＭＤ素子６０３により赤色光が変調される。その後、Ｒ信号の次に出力されるＢ信号に基づいて、青色半導体レーザ素子１０の青色光が発光されるとともに、このタイミングで、再度、Ｂ画像信号に基づいて、ＤＭＤ素子６０４により青色光が変調される。上記の動作が繰り返されることによって、Ｂ画像信号、Ｇ画像信号およびＲ画像信号に基づいたレーザ光照射による画像が、被投写面（スクリーンＳ）に投写される。
【０１５０】
第５実施形態および第６実施形態では、それぞれ、第４実施形態および第３実施形態の半導体レーザ装置４００および３００を含むレーザ光源４０１および３０１を用いているので、プロジェクタ装置１０００および２０００を製造する際の歩留まりを向上させることができる。また、レーザ光源４０１および３０１内にモノリシックに形成された第４実施形態および第３実施形態の半導体レーザ装置４００および３００を用いているので、光学系５００および６００と組み合わせる際に、光学系５００および６００を容易に調整することができる。
【０１５１】
また、第５実施形態では、上記のように、赤色半導体レーザ素子１７０、緑色半導体レーザ素子１３０および青色半導体レーザ素子１１０が常時同時発振される。これにより、各半導体レーザ素子１１０、１３０および１７０からの発熱が特に顕著となる。これに対して、本実施形態では、レーザ光源４０１に第４実施形態による半導体レーザ装置４００を用いているので、放熱性を向上させることができる。これにより、青色半導体レーザ素子１１０、緑色半導体レーザ素子１３０および赤色半導体レーザ素子１７０の高出力時あるいは長時間使用時においても熱的安定性を向上させることができる。その結果、プロジェクタ装置の信頼性を向上させることができる。第５および第６実施形態におけるその他の効果は、上記各実施形態と同様である。
【０１５２】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１５３】
たとえば、上記実施形態では、共に１つの発光部を有する青色半導体レーザ素子１０と緑色半導体レーザ素子３０とによって２波長半導体レーザ素子を構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、複数個の発光部を有する青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子を集積化した２波長半導体レーザ素子を構成するとともに、この２波長半導体レーザ素子をサブマウント９０などに接合するようにしてもよい。
【０１５４】
また、上記実施形態では、ｎ型ＧａＮ基板の表面上に青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、成長用基板の表面上に剥離層や共通のｎ型コンタクト層などを形成した後に青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子を形成してもよい。そして、この２波長半導体レーザ素子を支持基台または赤色半導体レーザ素子に接合した後に、成長用基板のみを剥離することにより、本発明の「半導体基体」が、ｎ型コンタクト層などのみからなる半導体レーザ装置を形成してもよい。なお、この場合、成長用基板の剥離後のｎ型コンタクト層の下面にｎ側電極が形成される。また、この場合、共通のｎ型コンタクト層は、一方のレーザ素子のｎ型クラッド層を兼ねていてもよい。
【０１５５】
また、上記第１実施形態の第１変形例では、ｐ側パッド電極１６ａの上面がｐ側パッド電極３６ａの上面よりもＣ１方向に若干下がった位置に形成された例について示したが、本発明はこれに限らず、ｐ側パッド電極１６ａの上面がｐ側パッド電極３６ａの上面よりもＣ２方向に若干上がった位置に形成されていてもよい。また、この場合、第６変形例と同様に、サブマウント９０の下面に段差部を形成することにより、ｐ側パッド電極１６ａに対応するサブマウント９０の下面の領域を上面方向に上がった位置に形成してもよい。
【０１５６】
また、上記実施形態では、緑色半導体レーザ素子のｐ型クラッド層３３の厚みを青色半導体レーザ素子のｐ型クラッド層１３の厚みよりも大きく形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、青色半導体レーザ素子の厚み（ｎ型ＧａＮ基板の下面からｐ型クラッド層の上面までの厚み）が緑色半導体レーザ素子の厚み（ｎ型ＧａＮ基板の下面からｐ型クラッド層の上面までの厚み）よりも大きい場合、青色半導体レーザ素子のｐ型クラッド層（第１半導体層）の厚みを緑色半導体レーザ素子のｐ型クラッド層（第２半導体層）の厚みよりも大きくなるように形成してもよい。
【０１５７】
また、上記第３実施形態では、２波長半導体レーザ素子６０を赤色半導体レーザ素子７０に接合してＲＧＢ３波長半導体レーザ装置３００を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、赤色半導体レーザ素子以外のたとえば紫外光半導体レーザなどを用いて多波長半導体レーザ装置を形成してもよい。
【０１５８】
また、上記実施形態では、誘電体のブロック層を有するリッジ導波型半導体レーザによって２波長半導体レーザ素子またはＲＧＢ３波長半導体レーザ素子について示したが、本発明はこれに限らず、半導体のブロック層を有するリッジ導波型半導体レーザや、埋め込みヘテロ構造（ＢＨ）の半導体レーザや、平坦な上部クラッド層上にストライプ状の開口部を有する電流ブロック層を形成した利得導波型の半導体レーザを形成してもよい。
【０１５９】
また、上記実施形態では、電極層の厚みは、いずれも等しくされていたが、本発明はこれに限らず、各層の厚みに応じて、変えてもよい。これにより、基板やサブマウントに段差部を設けた場合や、バッファ層を形成した場合と同様の効果を奏することができる。
【０１６０】
また、上記第１実施形態の第５変形例および第４実施形態では、各半導体レーザ素子とｎ型ＧａＮ基板との間にバッファ層を形成したが、本発明はこれに限らず、バッファ層を形成せずにｎ型ＧａＮ基板の上面に直接形成された半導体レーザ素子を含んでいてもよい。
【０１６１】
また、上記第５実施形態および第６実施形態では、第３実施形態および第４実施形態のモノリシック型のＲＧＢ３波長半導体レーザ装置を用いたが、本発明はこれに限らず、第１実施形態および第２実施形態の２波長半導体レーザ装置と赤色半導体レーザ素子とをそれぞれ組み込んだレーザ光源を用いてもよい。
【０１６２】
また、上記第１実施形態の第４変形例〜第６変形例および第４実施形態では、各半導体レーザ素子の発光位置の高さ（サブマウントの上面から各活性層の下面までの距離）を略同じにしていたが、本発明はこれに限らず、サブマウントの上面から各活性層の上面までの距離を略同じにしてもよい。この場合も、同様の効果を奏することができる。
【０１６３】
また、上記第１実施形態の第４変形例〜第６変形例および第４実施形態では、ｎ型ＧａＮ基板の下面から各半導体レーザ素子の活性層の下面までの距離も等しくされている。これにより、各半導体レーザ装置をプロジェクタ装置等の表示装置あるいは他の光学装置に搭載する場合に、半導体レーザ装置をｎ型ＧａＮ基板の下面側を各装置のベース等に接合するように固定してもよい。この場合においても、半導体レーザ装置の搭載面（ｎ型ＧａＮ基板の下面）からの各半導体レーザ素子の発光高さを略同じにすることができるので、半導体レーザ装置と光学系とを組み合わせる際に、光学系をさらに容易に調整することができる。
【０１６４】
また、上記第５および第６実施形態では、レーザ光源４０１および３０１に、それぞれ、第４実施形態の半導体レーザ装置４００および第３実施形態の半導体レーザ装置３００を用いていたが、本発明はこれに限らず、それぞれ、第３実施形態の半導体レーザ装置３００および第４実施形態の半導体レーザ装置４００を用いてよい。
【０１６５】
また、上記第５および第６実施形態では、レーザ光源として、赤色半導体レーザ素子とともに本発明の半導体レーザ装置を用いた表示装置を例示したが、本発明はこれに限らず、他の光学機器にも用いることができる。この場合、光学機器のレーザ光源として、本発明の半導体レーザ装置を単独で用いてもよく、あるいは、赤外光等の他の波長の光を出射する半導体レーザ素子とともに用いてもよい。
【符号の説明】
【０１６６】
１ａ、１ｃ  導電性接着層（第１融着層）
１ｂ、１ｄ  導電性接着層（第２融着層）
２、４、５  ｎ型ＧａＮ基板（半導体基体）
２ｂ、４ｄ、５ｄ  下面（他方側の表面）
１０  青色半導体レーザ素子
１２  ＭＱＷ活性層（第１活性層）
１３  ｐ型クラッド層（第１半導体層）
１４  ｐ側オーミック電極（第１電極）
１６、１６ａ、１６ｂ、２１６  ｐ側パッド電極（第１電極、第１パッド電極）
３０  緑色半導体レーザ素子
３２  ＭＱＷ活性層（第２活性層）
３３  ｐ型クラッド層（第２半導体層）
３４  ｐ側オーミック電極（第２電極）
３６、３６ａ、３６ｂ、２３６  ｐ側パッド電極（第２電極、第２パッド電極）
７０  赤色半導体レーザ素子（支持基台、半導体レーザ素子）
９０  サブマウント（支持基台）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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