(57)【要約】【課題】リッジ部の形成時に生じるマイクロトレンチを安定して抑制することが可能な窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を提供する。【解決手段】この窒化物系半導体レーザ素子の製造方法では、ｎ型ＧａＮ基板１上に窒化物系半導体各層２〜１０を積層した後、ＩＣＰエッチング装置を用いたドライエッチングにより、凸状のリッジ部１１を形成する。この際、エッチングガスとして、塩素ガス、アルゴンガスおよび窒素ガスからなる混合ガスを使用する。この混合ガスは、総エッチングガス流量に対して、塩素ガスの流量比を６０％以上８０％以下とし、アルゴンガスの流量比を５％以上２０％以下とし、窒素ガスの流量比を５％以上２０％以下とする。また、リッジ部１１の形成時にｎ型ＧａＮ基板１（被エッチング試料２００）にかかる自己バイアス電圧が５００Ｖ以上となるように設定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に窒化物系半導体層を積層する積層工程と、
前記窒化物系半導体層に対してプラズマによるドライエッチングを行うことにより、前記窒化物系半導体層の所定領域に凸状のリッジ部を形成するリッジ形成工程とを備え、
前記リッジ形成工程は、前記窒化物系半導体層のドライエッチング時に、塩素、アルゴンおよび窒素を含む混合ガスからなるエッチングガスを使用することを特徴とする、窒化物系半導体レーザ素子の製造方法
【請求項２】
前記混合ガスは、塩素ガス、アルゴンガスおよび窒素ガスが混合されることによって構成されており、
総エッチングガス流量に対する前記塩素ガスの流量比が６０％以上８０％以下であり、前記アルゴンガスの流量比が５％以上２０％以下であり、前記窒素ガスの流量比が５％以上２０％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の窒化物系半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項３】
前記リッジ形成工程は、
前記窒化物系半導体層が形成された前記基板にかかる自己バイアス電圧を制御可能なエッチング装置を用いて前記窒化物系半導体層をエッチングする工程を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の窒化物系半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項４】
前記リッジ形成工程に用いるエッチング装置は、誘導結合型プラズマ装置であることを特徴とする、請求項３に記載の窒化物系半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項５】
前記リッジ形成工程は、
前記基板に５００Ｖ以上の自己バイアス電圧をかけながら、前記窒化物系半導体層の所定領域をドライエッチングする工程を含むことを特徴とする、請求項３または４に記載の窒化物系半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項６】
前記リッジ形成工程は、０．１６Ｐａ以上０．２０Ｐａ以下の圧力下で、前記窒化物系半導体層の所定領域をドライエッチングする工程を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の窒化物系半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項７】
前記積層工程は、
前記基板上に積層する窒化物系半導体層を、ＩＩＩ族元素であるＧａ、Ｉｎ、ＡｌおよびＢの少なくとも１つと、Ｖ族元素であるＮとの化合物から構成する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の窒化物系半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする、窒化物系半導体レーザ素子。
【請求項９】
基板上に形成され、発光層を含む複数の窒化物系半導体層と、
前記複数の窒化物系半導体層の少なくとも１つに形成され、所定の方向に延びる凸状のリッジ部とを備え、
前記凸状のリッジ部は、塩素、アルゴンおよび窒素を含む混合ガスからなるエッチングガスを使用したプラズマによるドライエッチングにより形成されていることを特徴とする、窒化物系半導体レーザ素子。
【請求項１０】
前記リッジ部は、６０体積％以上８０体積％以下の塩素ガスと、５体積％以上２０体積％以下のアルゴンガスと、５体積％以上２０体積％以下の窒素ガスとからなる前記混合ガスを使用したプラズマによるドライエッチングにより形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の窒化物系半導体レーザ素子。
【請求項１１】
前記窒化物系半導体層は、ＩＩＩ族元素であるＧａ、Ｉｎ、ＡｌおよびＢの少なくとも１つと、Ｖ族元素であるＮとの化合物からなり、
前記凸状のリッジ部は、誘導結合型プラズマ装置を用いて、前記基板に５００Ｖ以上の自己バイアス電圧をかけながら、０．１６Ｐａ以上０．２０Ｐａ以下の圧力下で前記窒化物系半導体層の一部をドライエッチングすることにより形成されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の窒化物系半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物系半導体、特に窒化ガリウム（ＧａＮ）は、ガリウム砒素系の化合物半導体に比べて大きなバンドギャップを有することから、高密度光ディスク用光源として青紫色レーザダイオードに用いられている他、さらには白色光源やプロジェクター光源、フルカラーディスプレイ、医療分野など応用分野が多岐にわたり、今後さらに市場が拡大することが予想される。
【０００３】
ところが、窒化物系半導体を用いた電子デバイスの製造においては、結晶が化学的に非常に安定であることからエッチングが困難である一方、ウェットエッチングによるエッチング手法は、ガリウム砒素系の化合物半導体のように量産に適用できるほどの十分な検討がなされていない。
【０００４】
このような事情により、窒化物系半導体のエッチングではドライエッチングが主流となっている。
【０００５】
また、窒化物系半導体を用いた窒化物系半導体レーザ素子では、基板上に窒化物系半導体層を積層した後、素子に注入される電流の経路を狭窄して発光効率を高めるとともに発振閾値電流を低減するために、積層した窒化物系半導体層（積層構造体）の上部に断面凸状のリッジ部を設けるのが一般的である。このリッジ部は、通常、ドライエッチングによって加工される。
【０００６】
しかしながら、従来のドライエッチング方法では、図１８に示すように、ドライエッチングによってリッジ部７１１を形成した際に、リッジ部７１１の隅部７５０が他の領域と比べて選択的にエッチングされ易いことから、リッジ部７１１の隅部７５０（リッジ部７１１の裾部分）にエッチングの先端が内部に切れ込んだ切込み状の溝部（マイクロトレンチ）７６０が形成される。そして、形成されるマイクロトレンチ７６０の大きさ（深さ）ｄMTが大きい場合、エッチング深さの面内一様性が低下するという不都合が生じる。これにより、横モード制御を確実に行うことが困難になる。また、エッチング深さの面内一様性が低下することによって、リッジ部７１１の形状やエッチング加工深さの精度が低下するため、出力光の遠方放射パターン（ＦＦＰ（Ｆａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ））の特性が低下したり、Ｋｉｎｋ（半導体レーザ素子の光出力−動作電流特性における非直線性）レベルが低下したりする。これにより、素子特性が低下するという問題が生じる。
【０００７】
そこで、従来、窒化物系半導体のドライエッチングにおいて、エッチング深さの面内一様性を向上させることが可能なドライエッチング方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
上記特許文献１には、被エッチング試料を所定の温度に保持（加熱）した状態でエッチングを行うことによって、マイクロトレンチを抑制し、これによって、面内一様性を向上させることが可能なドライエッチング方法が開示されている。このドライエッチング方法では、被エッチング試料が内部に配置されるチャンバ内に、被エッチング試料を加熱するための加熱手段が設けられたドライエッチング装置が用いられる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２５７９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、チャンバ内において被エッチング試料の温度を制御しようとした場合、被エッチング試料の温度はチャンバの使用状況、雰囲気および使用履歴などにより容易に変化することが予想されるため、被エッチング試料の温度を一様に制御することが困難になるという不都合がある。このため、上記特許文献１に記載された従来のドライエッチング方法では、チャンバの使用状況などによらずに一定に安定してマイクロトレンチを抑制することが困難になるという問題点がある。
【００１１】
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、素子特性の低下が抑制された窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法を提供することである。
【００１２】
この発明のもう１つの目的は、リッジ部の形成時に生じるマイクロトレンチを安定して抑制することが可能な窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本願発明者が鋭意検討した結果、窒化物系半導体のプラズマによるドライエッチングにおいて、エッチングガスの組成を変えることにより、被エッチング試料を所定の温度に保持（加熱）しなくてもリッジ部の裾部分に形成されるマイクロトレンチの抑制効果が得られることを見出した。
【００１４】
すなわち、この発明の第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法は、基板上に窒化物系半導体層を積層する積層工程と、窒化物系半導体層に対してプラズマによるドライエッチングを行うことにより、窒化物系半導体層の所定領域に凸状のリッジ部を形成するリッジ形成工程とを備えている。そして、リッジ形成工程は、窒化物系半導体層のドライエッチング時に、塩素、アルゴンおよび窒素を含む混合ガスからなるエッチングガスを使用する。
【００１５】
この第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法では、上記のように、窒化物系半導体層に対してプラズマによるドライエッチングを行う際に、エッチングガスとして塩素、アルゴンおよび窒素を含む混合ガスを用いることによって、リッジ部の裾部分に形成されるマイクロトレンチを抑制することができる。このため、リッジ部の形成時におけるエッチング深さの面内一様性の低下を抑制することができるので、素子特性の低下を抑制することができる。
【００１６】
また、第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法では、被エッチング試料（窒化物系半導体層が積層された基板）を所定の温度に保持（加熱）する必要がないため、リッジ部の形成時に生じるマイクロトレンチをより安定して抑制することができる。
【００１７】
上記第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法において、好ましくは、混合ガスは、塩素ガス、アルゴンガスおよび窒素ガスが混合されることによって構成されており、総エッチングガス流量に対する塩素ガスの流量比が６０％以上８０％以下であり、アルゴンガスの流量比が５％以上２０％以下であり、窒素ガスの流量比が５％以上２０％以下である。このように構成すれば、容易に、リッジ部の形成時に生じるマイクロトレンチを抑制することができる。
【００１８】
上記第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法において、リッジ形成工程は、窒化物系半導体層が形成された基板にかかる自己バイアス電圧を制御可能なエッチング装置を用いることができる。
【００１９】
この場合において、リッジ形成工程に用いるエッチング装置は、誘導結合型プラズマ装置であるのが好ましい。
【００２０】
上記自己バイアス電圧を制御可能なエッチング装置を用いる場合において、好ましくは、リッジ形成工程は、基板に５００Ｖ以上の自己バイアス電圧をかけながら、窒化物系半導体層の所定領域をドライエッチングする工程を含む。このように構成すれば、より容易に、リッジ部の形成時に生じるマイクロトレンチを抑制することができる。
【００２１】
上記第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法において、好ましくは、リッジ形成工程は、０．１６Ｐａ（１．２ｍＴｏｒｒ）以上０．２０Ｐａ（１．５ｍＴｏｒｒ）以下の圧力下で、窒化物系半導体層の所定領域をドライエッチングする工程を含む。このように構成すれば、さらに容易に、リッジ部の形成時に生じるマイクロトレンチを抑制することができる。
【００２２】
上記第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法において、積層工程を、基板上に積層する窒化物系半導体層を、ＩＩＩ族元素であるＧａ、Ｉｎ、ＡｌおよびＢの少なくとも１つと、Ｖ族元素であるＮとの化合物から構成する工程を含むように構成するのが好ましい。
【００２３】
この発明の第２の局面による窒化物系半導体レーザ素子は、上記第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を用いて製造された窒化物系半導体レーザ素子である。このように構成すれば、容易に、素子特性の低下が抑制された窒化物系半導体レーザ素子を得ることができる。
【００２４】
この発明の第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子は、基板上に形成され、発光層を含む複数の窒化物系半導体層と、複数の窒化物系半導体層の少なくとも１つに形成され、所定の方向に延びる凸状のリッジ部とを備えている。そして、凸状のリッジ部は、塩素、アルゴンおよび窒素を含む混合ガスからなるエッチングガスを使用したプラズマによるドライエッチングにより形成されている。
【００２５】
この第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子では、上記のように、凸状のリッジ部を、塩素、アルゴンおよび窒素を含む混合ガスからなるエッチングガスを使用したプラズマによるドライエッチングにより形成することによって、リッジ部の裾部分に生じるマイクロトレンチを効果的に抑制することができるので、エッチング深さの面内一様性を良好にすることができる。これにより、横モード制御を確実に行うことができるとともに、ＦＦＰ特性の低下およびＫｉｎｋレベルの低下を抑制することができる。したがって、素子特性の低下が抑制された窒化物系半導体レーザ素子を得ることができる。
【００２６】
上記第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、リッジ部は、６０体積％以上８０体積％以下の塩素ガスと、５体積％以上２０体積％以下のアルゴンガスと、５体積％以上２０体積％以下の窒素ガスとからなる混合ガスを使用したプラズマによるドライエッチングにより形成されている。このように構成すれば、リッジ部の裾部分に生じるマイクロトレンチがより効果的に抑制された窒化物系半導体レーザ素子を得ることができる。
【００２７】
上記第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、窒化物系半導体層は、ＩＩＩ族元素であるＧａ、Ｉｎ、ＡｌおよびＢの少なくとも１つと、Ｖ族元素であるＮとの化合物からなり、凸状のリッジ部は、誘導結合型プラズマ装置を用いて、基板に５００Ｖ以上の自己バイアス電圧をかけながら、０．１６Ｐａ（１．２ｍＴｏｒｒ）以上０．２０Ｐａ（１．５ｍＴｏｒｒ）以下の圧力下で窒化物系半導体層の一部をドライエッチングすることにより形成されている。このように構成すれば、リッジ部の裾部分に生じるマイクロトレンチがさらに効果的に抑制された窒化物系半導体レーザ素子を得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、素子特性の低下が抑制された窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法を容易に得ることができる。
【００２９】
また、本発明によれば、リッジ部の形成時に生じるマイクロトレンチを安定して抑制することが可能な窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の全体斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の平面図である。図３は、本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の断面図であり、図４は、本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の発光層の構造を示した断面図である。なお、図１では、ＡＲ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コーティング層およびＨＲ（Ｈｉｇｈ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コーティング層の図示は省略している。まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造について説明する。
【００３２】
一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子は、図１および図２に示すように、劈開により形成され、互いに対向する一対の共振器端面２０を有している。この一対の共振器端面２０は、レーザ光が出射される光出射端面２０ａと、光出射端面２０ａと反対側の光反射端面２０ｂとからなる。また、一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子は、劈開により形成され、共振器端面２０と直交する一対の側端面３０を有している。
【００３３】
また、一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子は、図１および図３に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１上に、約１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ層２が形成されている。ｎ型ＧａＮ層２上には、約０．７μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｎ型クラッド層３が形成されている。ｎ型クラッド層３上には、約０．０５μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮからなるｎ型光ガイド層４が形成されている。ｎ型光ガイド層４上には、発光層５が形成されている。
【００３４】
この発光層５は、図４に示すように、活性層５ａと、活性層５ａ上に形成された約５０ｎｍの厚みを有するＧａＮ層５ｂとから構成されている。また、活性層５ａは、約４ｎｍの厚みを有するＩｎ0.08Ｇａ0.92Ｎからなる３つの量子井戸層５ｃと、約８ｎｍまたは約２０ｎｍの厚みを有するＩｎ0.03Ｇａ0.97Ｎからなる４つの障壁層５ｄとが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有している。
【００３５】
また、発光層５上には、図１および図３に示すように、約０．１μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮからなるｐ型光ガイド層６が形成されている。ｐ型光ガイド層６上には、約０．０７μｍの厚みを有するＧａＮ中間層７が形成されている。ＧａＮ中間層７上には、約３０ｎｍの厚みを有するｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる蒸発防止層８が形成されている。蒸発防止層８上には、凸部と、凸部以外の平坦部とを有するｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｐ型クラッド層９が形成されている。このｐ型クラッド層９は、凸部と平坦部との合計厚みが約０．５μｍに構成されているとともに、平坦部の厚みが約６０ｎｍ〜約１００ｎｍに構成されている。
【００３６】
また、ｐ型クラッド層９の凸部上には、約０．１μｍの厚みを有するｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｐ型コンタクト層１０が形成されている。このｐ型コンタクト層１０とｐ型クラッド層９の凸部とによって、約１．２μｍ〜約１．５μｍの幅を有するストライプ状（細長状）のリッジ部１１が構成されている。このリッジ部１１は、後述するＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）エッチング装置（誘導結合型プラズマ装置）を用いたドライエッチングによって、図２に示すように、共振器端面２０と直交する方向（［１−１００］方向）に延びるように形成されている。また、リッジ部１１は、断面メサ状に形成されている。なお、ｎ型ＧａＮ基板１は、本発明の「基板」の一例であり、ｎ型ＧａＮ層２、ｎ型クラッド層３、ｎ型光ガイド層４、発光層５、ｐ型光ガイド層６、ＧａＮ中間層７、蒸発防止層８、ｐ型クラッド層９およびｐ型コンタクト層１０は、それぞれ、本発明の「窒化物系半導体層」の一例である。
【００３７】
また、図１〜図３に示すように、リッジ部１１を構成するｐ型コンタクト層１０上には、所定の厚みを有するＰｄからなるｐ側オーミック電極１２がストライプ状（細長状）に形成されている。また、図１および図３に示すように、共振器端面２０と側端面３０との角部（四隅）であってリッジ部１１を避けた部分に、段差部４０が形成されている。この段差部４０は、エッチングによって形成されている。
【００３８】
また、リッジ部１１の両脇には、電流狭窄を行うための埋め込み層１３が形成されている。具体的には、リッジ部１１上部のｐ側オーミック電極１２を除く部分に、ＳｉＯ2やＴｉＯ2などの誘電体膜からなる埋め込み層１３が形成されている。
【００３９】
埋め込み層１３の上面上には、ｐ側オーミック電極１２よりも大きい平面積を有するｐ側パッド電極１４が、ｐ側オーミック電極１２の一部を覆うように形成されている。このｐ側パッド電極１４は、図１〜図３に示すように、ｐ側オーミック電極１２の一部を覆っている部分において、ｐ側オーミック電極１２と直接接触している。また、ｐ側パッド電極１４は、埋め込み層１３側からＭｏ層（図示せず）およびＡｕ層（図示せず）が順次積層された多層構造からなる。
【００４０】
また、図１および図３に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面上には、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面側から順に、Ｈｆ層（図示せず）およびＡｌ層（図示せず）が順次積層された多層構造からなるｎ側電極１５が形成されている。また、ｎ側電極１５上には、ｎ側電極１５側から順に、Ｍｏ層（図示せず）、Ｐｔ層（図示せず）およびＡｕ層（図示せず）が順次積層された多層構造からなるメタライズ層１６が形成されている。
【００４１】
また、図２に示すように、光出射端面２０ａには、反射率５％〜３５％のＡＲコーティング層１７が形成されている。一方、光反射端面２０ｂには、反射率９５％のＨＲコーティング層１８が形成されている。なお、ＡＲコーティング層１７の反射率は、発振出力により所望の値に調整されている。また、ＡＲコーティング層１７は、たとえば、Ａｌ2Ｏ3から構成されており、ＨＲコーティング層１８は、たとえば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2の多層膜から構成されている。上記以外の材料として、たとえば、ＳｉＮ、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＭｇＦ2などの誘電体膜を用いてもよい。
【００４２】
図５は、本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子のリッジ部を形成するためのＩＣＰエッチング装置の一例を示した模式図である。図６は、ＩＣＰエッチング装置を用いて形成された本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子のリッジ部の断面図である。次に、図５および図６を参照して、本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子のリッジ部１１の形成に用いるＩＣＰエッチング装置について説明する。
【００４３】
本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子のリッジ部１１の形成に用いるＩＣＰエッチング装置は、図５に示すように、上部に開口部を有するチャンバ１００と、このチャンバ１００の開口部と気密に接続される蓋体１１０とを備えている。蓋体１１０のまわりには、プラズマを生成するための螺旋状の誘導コイル１２０が設けられている。この誘導コイル１２０には、マッチングボックス（ＭＢ）１２１を介して、高周波電力源１２２が接続されている。
【００４４】
また、チャンバ１００の底部には、陰極（カソード）になるとともに、被エッチング試料２００（窒化物系半導体層が積層されたｎ型ＧａＮ基板１）が載置される試料台（プラテン）１３０が設けられている。この試料台１３０には、カップリングコンデンサ１３１およびマッチングボックス（ＭＢ）１３２を介して、被エッチング試料２００（１）に自己バイアス電圧をかけるための高周波電力源１３３が接続されている。これにより、被エッチング試料２００（１）にかかる自己バイアス電圧が制御される。
【００４５】
また、ＩＣＰエッチング装置は、エッチングガスの流量を調節するガスコントローラ１４０と排気装置１５０とを備えている。そして、これらのガスコントローラ１４０と排気装置１５０とによって、チャンバ１００内の圧力が所定の値に設定される。
【００４６】
上記のように構成されたＩＣＰエッチング装置では、装置内にエッチングガス（混合ガス）を導入しながら、誘導コイル１２０に高周波数の大電流を流すと、高電圧と高周波数の変動磁場とが同時に得られチャンバ１００内に誘導結合プラズマが発生する。このプラズマによりイオンやラジカルが生成される。そして、被エッチング試料２００に高周波電力を印加することにより、被エッチング試料２００とプラズマとの間に自己バイアス電位が生じ、生成されたイオンやラジカルが被エッチング試料２００方向に加速されて被エッチング試料２００と衝突する。その際、イオンによるスパッタリングと、イオンやラジカルと被エッチング試料２００との反応が同時に起こり、微細加工に適した高い精度でのエッチングが行える。
【００４７】
ここで、本実施形態では、上記エッチングガスとして、塩素ガス、アルゴンガスおよび窒素ガスの混合ガスが使用される。この混合ガスは、塩素ガスの含有量が６０体積％以上８０体積％以下であり、アルゴンガスの含有量が５体積％以上２０体積％以下であり、窒素ガスの含有量が５体積％以上２０体積％以下である。
【００４８】
また、本実施形態では、ＩＣＰエッチング装置を用いたドライエッチングにおいて、被エッチング試料２００に５００Ｖ以上の自己バイアス電圧がかかるように、高周波電力源１３３の高周波出力が設定される。さらに、チャンバ１００内のガス圧が０．１６Ｐａ（１．２ｍＴｏｒｒ）以上０．２０Ｐａ（１．５ｍＴｏｒｒ）以下となるように設定される。
【００４９】
これにより、一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子では、図６に示すように、リッジ部１１の裾部分５０に形成されるマイクロトレンチ６０が抑制されている。具体的には、形成されるマイクロトレンチ６０の大きさ（深さ）ｄMTが、正常な素子として許容できる（生産上リスクの少ない）３０ｎｍ以下に抑えられている。たとえば、マイクロトレンチ６０の大きさ（深さ）ｄMTが３０ｎｍよりも大きくなった場合、ｐ型クラッド層９の平坦部の厚みよりも大きくなってしまうおそれがある。この場合、マイクロトレンチ６０がｐ型クラッド層９の平坦部を超えてその下の蒸発防止層８にまで達してしまい、エッチング深さの面内一様性が著しく低下してしまうというリスクがある。なお、マイクロトレンチ６０の大きさ（深さ）ｄMTは、ｐ型クラッド層９の平坦部の上面からエッチング先端までの深さ（距離）である。
【００５０】
図７〜図１６は、本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための図である。次に、図１、図４および図６〜図１６を参照して、本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法について説明する。
【００５１】
まず、ｎ型ＧａＮ基板１を準備する。次に、図７に示すように、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて、準備したｎ型ＧａＮ基板１上に、窒化物系半導体層２〜１０を積層する。具体的には、ｎ型ＧａＮ基板１上に、約１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ層２、約０．７μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｎ型クラッド層３、約０．０５μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮからなるｎ型光ガイド層４および発光層５を順次成長させる。なお、発光層５を成長させる際には、図４に示したように、約４ｎｍの厚みを有するＩｎ0.08Ｇａ0.92Ｎからなる３つの量子井戸層５ｃと、約８ｎｍまたは約２０ｎｍの厚みを有するＩｎ0.03Ｇａ0.97Ｎからなる４つの障壁層５ｄとを交互に成長させることにより活性層５ａを形成した後、活性層５ａ上に、約５０ｎｍの厚みを有するＧａＮ層５ｂを成長させる。これにより、ｎ型光ガイド層４上に、３つの量子井戸層５ｃと４つの障壁層５ｄとからなるＭＱＷ構造を有する活性層５ａと、ＧａＮ層５ｂとからなる発光層５が形成される。
【００５２】
そして、図７に示すように、発光層５上に、約０．１μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮからなるｐ型光ガイド層６、約０．０７μｍの厚みを有するＧａＮ中間層７、約３０ｎｍの厚みを有するｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる蒸発防止層８、約０．５μｍの厚みを有するｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｐ型クラッド層９、約０．１μｍの厚みを有するｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｐ型コンタクト層１０を順次成長させる。
【００５３】
続いて、電子ビーム蒸着法などを用いて、ｐ型コンタクト層１０上に、所定の厚みを有するＰｄからなるｐ側オーミック電極１２を形成する。そして、ｐ型コンタクト層１０とｐ側オーミック電極１２とのオーミック接触が得られるように、高温で電極の合金化を行う。その後、図８に示すように、フォトリソグラフィ技術およびウェットエッチング技術を用いて、ｐ側オーミック電極１２のパターニングを行う。
【００５４】
次に、図９に示すように、リッジ部１１の形成領域を避けた領域であって、最終的に半導体レーザ素子をバー状態に切り出す工程（後述するバー分割工程）の際に劈開面となる部分（劈開予定線Ｌ１と劈開予定線Ｌ２との交点部分）に、フォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術を用いて所定の深さを有する溝部４０ａを形成する。
【００５５】
次に、図１０に示すように、ｐ側オーミック電極１２上に、約１．２μｍ〜約１．５μｍの幅を有するとともに、［１−１００］方向に延びるストライプ状（細長状）のレジスト７０を形成する。このレジスト７０をマスクとして、反応性イオンエッチング法などのドライエッチングにより、ｐ側オーミック電極１２の不要部分を除去する。そして、リッジ部１１を形成するために、レジスト７０をマスクとしてｐ型クラッド層９の途中の深さまでドライエッチングを行う。
【００５６】
ここで、本実施形態では、ドライエッチングによるリッジ部１１の形成は、上述したＩＣＰエッチング装置により行う。この際、ドライエッチングに使用するエッチングガスは、塩素ガス、アルゴンガスおよび窒素ガスの混合ガスとする。また、混合ガスは、総エッチングガス流量に対して、塩素ガスの流量比を６０％以上８０％以下とし、アルゴンガスの流量比を５％以上２０％以下とし、窒素ガスの流量比を５％以上２０％以下とする。塩素ガスの比率がこの範囲を超えるほど高い場合には、被エッチング面（エッチング表面）に突起状の荒れや残渣が発生し易くなる。一方、塩素ガスの比率がこの範囲よりも低い場合には、エッチングレートの低下が見られる。また、アルゴンガスを混合することにより、被エッチング面の突起状の荒れの発生がより抑制され、窒素ガスを混合することにより、マイクロトレンチ６０（図６参照）の深さ（大きさ）ｄMTが抑制（低減）される。
【００５７】
また、リッジ部１１の形成時にｎ型ＧａＮ基板１（被エッチング試料２００）にかかる自己バイアス電圧が５００Ｖ以上となるように設定する。なお、自己バイアス電圧は、６００Ｖ以上となるように設定されているとより好ましく、７００Ｖ以上となるように設定されているとさらに好ましい。
【００５８】
また、ドライエッチングによるリッジ部１１の形成は、０．１６Ｐａ（１．２ｍＴｏｒｒ）以上０．２０Ｐａ（１．５ｍＴｏｒｒ）以下の圧力下で行う。具体的には、ＩＣＰエッチング装置のチャンバ内ガス圧を０．１６Ｐａ（１．２ｍＴｏｒｒ）以上０．２０Ｐａ（１．５ｍＴｏｒｒ）以下となるように設定する。これにより、エッチング表面の表面荒れが抑制されるとともに、エッチングプロファイルの垂直性を向上させることが可能となる。
【００５９】
さらに、ＩＣＰエッチング装置によるドライエッチングは、蒸発防止層８上に、約６０ｎｍ〜約１００ｎｍの厚みのｐ型クラッド層９を残した状態となるようにエッチング深さを制御する。
【００６０】
これにより、図１０および図１１に示すように、ｐ型クラッド層９の凸部とｐ型コンタクト層１０とによって構成されるとともに、［１−１００］方向に延びるストライプ状（細長状）のリッジ部１１が形成される。なお、上記した溝部４０ａは、後の工程で劈開されることによって窒化物系半導体レーザ素子の段差部４０（図１参照）に形成される。
【００６１】
続いて、図１２に示すように、電子ビーム蒸着法やスパッタ法などを用いて、ＳｉＯ2やＴｉＯ2などの誘電体膜を形成することにより、リッジ部１１上のｐ側オーミック電極１２を除く部分に電流狭窄のための埋め込み層１３を形成する。
【００６２】
次に、図１３および図１４に示すように、電子ビーム蒸着法やスパッタ法などを用いて、基板（ウェハ）側からＭｏ層（図示せず）およびＡｕ層（図示せず）を順次形成することにより、埋め込み層１３上に、多層構造からなるｐ側パッド電極１４を形成する。このｐ側パッド電極１４は、平面的に見て略矩形状に形成するとともにマトリクス状に複数形成する。
【００６３】
次に、基板（ウェハ）を分割し易くするために、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面を研削または研磨することにより、ｎ型ＧａＮ基板１を約１００μｍの厚みまで薄くする。そして、研削または研磨した面にドライエッチングなどを施して表面を調整する。
【００６４】
その後、図１５に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面上に、真空蒸着法などを用いて、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面側からＨｆ層（図示せず）およびＡｌ層（図示せず）を順次形成することにより、多層構造からなるｎ側電極１５を形成する。そして、ｎ側電極１５上に、ｎ側電極１５側からＭｏ層（図示せず）、Ｐｔ層（図示せず）およびＡｕ層（図示せず）を順次形成することにより、多層構造からなるメタライズ層１６を形成する。なお、ｎ側電極１５の形成前に、ｎ側の電気特性の調整などの目的でドライエッチングやウェットエッチングを行ってもよい。
【００６５】
続いて、図１６に示すように、劈開により基板（ウェハ）を分離して共振器端面２０を形成する。基板（ウェハ）の劈開は、スクライブ／ブレーク法やレーザスクライブなどの手法を用いて、図９および図１４に示す劈開予定線Ｌ１に沿って行う。これにより、劈開予定線Ｌ１の位置で基板（ウェハ）が分離されて、リッジ部１１の延びる方向と直交する方向（［１１−２０］方向）に沿った共振器端面２０が形成される。このとき、上記溝部４０ａが形成されていることにより、平滑な共振器端面２０が得られる。
【００６６】
また、基板（ウェハ）の分離により、一方の素子（チップ）の光出射端面２０ａとなるべき共振器端面２０と、隣接する他方の素子（チップ）の光反射端面２０ｂとなるべき共振器端面２０とが同時に形成される。なお、上記した素子分離の工程（バー分割工程）により、バー状態に切り出される。
【００６７】
そして、蒸着法やスパッタ法などの手法を用いて、バーの端面（共振器端面２０）にコーティングを施す。具体的には、光出射端面２０ａに、Ａｌ2Ｏ3からなるＡＲコーティング層１７を形成する。また、光反射端面２０ｂに、ＳｉＯ2およびＴｉＯ2の多層膜からなるＨＲコーティング層１８を形成する。
【００６８】
最後に、［１−１００］方向に沿った劈開予定線Ｌ２でバーを分離することにより、個々のチップ（素子）に個片化する。このようにして、図１に示した本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子が製造される。
【００６９】
次に、本実施形態による窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法の効果を確認するために行った実験について説明する。この実験では、マイクロトレンチに及ぼすエッチングガス組成の影響を確認するために、エッチングガスの組成を変えてリッジ部を形成した場合のリッジ部の裾部分に生じるマイクロトレンチの深さ（大きさ）を評価した。
【００７０】
また、エッチングガスに、塩素ガス、窒素ガスおよびアルゴンガスの混合ガスを使用した試料を実施例とし、それ以外の試料を比較例１〜３とした。なお、比較例１では、塩素ガスをエッチングガスとして使用し、比較例２では、塩素ガスとアルゴンガスとの混合ガスをエッチングガスとして使用した。また、比較例３では、塩素ガスと窒素画素との混合ガスをエッチングガスとして使用した。
【００７１】
また、実施例では、総エッチングガス流量に対する塩素ガスの流量比を６７％（流量：２０ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ））、窒素ガスの流量比を２０％（流量：６ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ））、アルゴンガスの流量比を１３％（流量：４ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ））とした。
【００７２】
一方、比較例１では、塩素ガスをエッチングガスとして使用しているため、総エッチングガス流量に対する塩素ガスの流量比は１００％（流量：２０ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ））である。また、比較例２では、総エッチングガス流量に対する塩素ガスの流量比を８３％（流量：２０ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ））、アルゴンガスの流量比を１７％（流量：４ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ））とした。比較例３では、総エッチングガス流量に対する塩素ガスの流量比を７７％（流量：２０ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ））、窒素ガスの流量比を２３％（流量：６ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ））とした。
【００７３】
なお、リッジ部形成のためのエッチング深さは、実施例および比較例のいずれも、５５０ｎｍとした。また、実施例および比較例のいずれも、コイル側の高周波出力を１５０Ｗ、試料台（プラテン）側の高周波出力を２７５Ｗとした。これにより、自己バイアス電圧が約７５０Ｖとなるように設定した。
【００７４】
その他の条件は、実施例および比較例で同一とした。なお、ドライエッチング装置には、上述したＩＣＰエッチング装置を用いた。
【００７５】
その結果を表１に示す。なお、表１中のトレンチ割合は、エッチング深さ（５５０ｎｍ）に対するトレンチ深さｄMTの割合を％で表したものである。また、トレンチ深さは、図６に示したように、ｐ型クラッド層９の平坦部の上面からマイクロトレンチのエッチング先端までの深さ（距離）である。
【００７６】
【表１】
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上記表１に示すように、実施例と比較例１〜３とを比べた結果、マイクロトレンチのトレンチ深さｄMTは、実施例の方が比較例１〜３よりも小さくなることが確認された。具体的には、塩素ガスをエッチングガスとして使用した比較例１ではトレンチ深さｄMTが２２．６ｎｍであり、塩素ガスとアルゴンガスとの混合ガスをエッチングガスとして使用した比較例２ではトレンチ深さｄMTが２１．５ｎｍであり、塩素ガスと窒素ガスとの混合ガスをエッチングガスとして使用した比較例３ではトレンチ深さｄMTが１７．１ｎｍであった。これに対し、塩素ガス、窒素ガスおよびアルゴンガスの混合ガスをエッチングガスとして使用した実施例ではトレンチ深さｄMTが７．２ｎｍであった。これより、実施例では、比較例に比べてトレンチ深さｄMTが６０％〜７０％程度小さくなることが判明した。
【００７７】
また、エッチングガスにアルゴンガスを含まない比較例１および比較例３では、エッチング表面に突起状の荒れや残渣が多く発生したのに対し、エッチングガスにアルゴンガスを含む実施例および比較例２では、突起状の荒れや残渣がほとんど認められなかった。これより、アルゴンガスを５％以上２０％以下の流量比で混合することによって、エッチング表面の突起状の荒れや残渣が抑制されることが確認された。
【００７８】
さらに、エッチングガスに窒素ガスを含む実施例とエッチングガスに窒素ガスを含まない比較例２とを比べた結果、窒素ガスを含む実施例の方が窒素ガスを含まない比較例２よりもトレンチ深さｄMTが小さくなっている。このことから、窒素ガスを５％以上２０％以下の流量比で混合することによって、マイクロトレンチが抑制されることが確認された。
【００７９】
なお、塩素ガスの流量比が８０％を超えるほど高い場合には、被エッチング面（エッチング表面）に突起状の荒れや残渣が発生し易くなることが確認された。一方、塩素ガスの比率が６０％よりも低い場合には、エッチングレートの低下が見られた。
【００８０】
以上より、エッチングガスに、塩素ガス、窒素ガスおよびアルゴンガスの混合ガスを使用することによって、表面荒れが少なく、かつマイクロトレンチが抑制（改善）されることが確認された。
【００８１】
続いて、マイクロトレンチに及ぼす自己バイアス電圧の影響を確認するために、自己バイアス電圧を変えてリッジ部の形成を行った試料を作製し、リッジ部の裾部分に生じるマイクロトレンチのトレンチ深さｄMTを比較した。
【００８２】
なお、エッチングガスには、上記実施例と同様、塩素ガス、窒素ガスおよびアルゴンガスの混合ガスを使用した。また、上記実施例と同様、塩素ガスのガス流量を２０ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ）とし、窒素ガスのガス流量を６ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ）とし、アルゴンガスのガス流量を４ｍｌ／ｍｉｎ（０℃、１ａｔｍ）とした。
【００８３】
また、ドライエッチング装置には、ＩＣＰエッチング装置を用い、ドライエッチング時のチャンバ内圧力は、０．１６Ｐａ（１．２ｍＴｏｒｒ）に設定した。また、コイル側の高周波出力を１５０Ｗとし、試料台（プラテン）側の高周波出力を１２５Ｗ〜３００Ｗとすることにより、約４５０Ｖ〜約８００Ｖの範囲で自己バイアス電圧を変化させた。
【００８４】
図１７は、マイクロトレンチのトレンチ深さと自己バイアス電圧との関係を示したグラフである。なお、図１７の縦軸は、リッジ部の裾部分に生じたマイクロトレンチのトレンチ深さｄMTを示しており、図１７の横軸は、ドライエッチング時の自己バイアス電圧の値を示している。図１７に示した結果より、自己バイアス電圧の増加にともない、マイクロトレンチのトレンチ深さｄMTが小さくなる傾向が読み取れる。また、自己バイアス電圧を５００Ｖ以上にすることによって、マイクロトレンチのトレンチ深さｄMTを生産上リスクが少ない３０ｎｍ以下に抑えることが可能であることが確認される。なお、自己バイアス電圧の増加にともないマイクロトレンチが抑制される傾向があることから、自己バイアス電圧を、６００Ｖ以上とすればより好ましく、７００Ｖ以上とすればさらに好ましい。
【００８５】
以上より、ドライエッチング時の自己バイアス電圧を５００Ｖ以上に設定することによって、マイクロトレンチを抑制（改善）することが可能であることが確認された。
【００８６】
なお、エッチングガスに含まれる塩素ガスは、エッチング表面の表面荒れを起こしやすく、チャンバ内圧力を０．２０Ｐａ（１．５ｍＴｏｒｒ）よりも高く（ガス圧が上昇）した場合、表面荒れが顕著となる。このため、ＩＣＰエッチング装置のチャンバ内圧力は、０．２０Ｐａ（１．５ｍＴｏｒｒ）以下となるように設定するのが好ましい。一方、チャンバ内圧力が低すぎると放電が困難となるため、ＩＣＰエッチング装置のチャンバ内圧力は、０．１６Ｐａ（１．２ｍＴｏｒｒ）以上となるように設定するのが好ましい。
【００８７】
本実施形態では、上記のように、プラズマによるドライエッチングによりリッジ部１１を形成する際に、エッチングガスとして塩素、アルゴンおよび窒素を含む混合ガスを用いることによって、リッジ部１１の裾部分５０に形成されるマイクロトレンチ６０を抑制することができる。このため、リッジ部１１の形成時におけるエッチング深さの面内一様性の低下を抑制することができるので、横モード制御を確実に行うことができる。また、出力光のＦＦＰ特性の低下を抑制することができるとともに、Ｋｉｎｋレベルの低下を抑制することができる。これにより、素子特性の低下を抑制することができる。
【００８８】
また、上記した本実施形態の構成では、マイクロトレンチ６０が抑制されるので、トータルエッチング量におよぼすマイクロトレンチ６０の影響を低減することができる。これにより、製造歩留の低下を抑制することもできる。
【００８９】
また、本実施形態では、被エッチング試料２００を所定の温度に保持（加熱）する必要がないため、リッジ部１１の形成時に生じるマイクロトレンチ６０をより安定して抑制することができる。
【００９０】
また、本実施形態では、エッチングガスとして使用する混合ガスを、総エッチングガス流量に対する塩素ガスの流量比を６０％以上８０％以下とし、アルゴンガスの流量比を５％以上２０％以下とし、窒素ガスの流量比を５％以上２０％以下とすることによって、容易に、リッジ部１１の形成時に生じるマイクロトレンチ６０を抑制することができる。また、混合ガスをこのように構成することによって、エッチング表面の表面荒れの発生を容易に抑制することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、被エッチング試料２００に５００Ｖ以上の自己バイアス電圧をかけながらドライエッチングを行うことによって、より容易に、リッジ部１１の形成時に生じるマイクロトレンチ６０を抑制することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、チャンバ１００内の圧力を０．１６Ｐａ（１．２ｍＴｏｒｒ）以上０．２０Ｐａ（１．５ｍＴｏｒｒ）以下に設定することによって、さらに容易に、リッジ部１１の形成時に生じるマイクロトレンチ６０を抑制することができるとともに、エッチング表面の表面荒れの発生をより容易に抑制することができるので、容易に、素子特性の低下を抑制することができる。
【００９３】
また、本実施形態では、上記製造方法を用いて窒化物系半導体レーザ素子を形成することにより、素子特性の低下が抑制された窒化物系半導体レーザ素子を容易に得ることができる。
【００９４】
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。
【００９５】
たとえば、上記実施形態では、基板にｎ型ＧａＮ基板を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、および、ＡｌＧａＩｎＮなどからなる基板や、サファイア基板などの絶縁性基板を用いてもよい。なお、基板上に結晶成長される窒化物系半導体層の各層については、その厚みや組成等は、所望の特性に合うものに適宜組み合わせたり、変更したりすることが可能である。たとえば、半導体層を追加または削除したり、半導体層の順序を一部入れ替えたりしてもよい。また、導電型を一部の半導体層について変更してもよい。すなわち、窒化物系半導体レーザ素子としての基本特性が得られる限り自由に変更可能である。
【００９６】
また、上記実施形態では、ＩＣＰエッチング装置を用いてドライエッチングを行った例を示したが、本発明はこれに限らず、被エッチング試料にかかる自己バイアス電圧を制御可能なエッチング装置であれば、ＩＣＰエッチング装置以外の装置にも本発明を適用することができる。ＩＣＰエッチング装置以外の装置としては、たとえば、ＥＣＲプラズマエッチング装置、平行平板型ドライエッチング装置、マグネトロンエッチング装置、ヘリコン波プラズマエッチング装置などが考えられる。
【００９７】
また、上記実施形態では、ｐ側オーミック電極をＰｄから構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、仕事関数の大きい材料であればＰｄ以外の材料によってｐ側オーミック電極を構成してもよい。たとえば、Ｎｉ、ＰｔまたはＡｕなどからｐ側オーミック電極を構成してもよい。
【００９８】
また、上記実施形態では、劈開により共振器端面を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、劈開以外の方法を用いて、共振器端面（光出射端面、光反射端面）を形成してもよい。たとえば、ドライエッチングなどの手法を用いて、共振器端面を形成してもよい。
【００９９】
また、上記実施形態では、リッジ部を断面メサ状に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、メサ状以外の断面形状にリッジ部を形成してもよい。
【０１００】
また、上記実施形態では、リッジ部を［１−１００］方向に延びるように形成するとともに、共振器端面を［１１−２０］方向に沿った方向に形成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、これらの方向が結晶学的に等価な方向であればよい。すなわち、リッジ部は、＜１−１００＞で表せる方向に延びるように形成すればよく、共振器端面は、＜１１−２０＞で表せる方向に沿って形成すればよい。
【０１０１】
また、上記実施形態では、ＭＯＣＶＤ法を用いて窒化物系半導体各層を結晶成長させた例を示したが、本発明はこれに限らず、ＭＯＣＶＤ法以外の方法を用いて、窒化物系半導体各層を結晶成長させるようにしてもよい。ＭＯＣＶＤ法以外の方法としては、たとえば、ＨＶＰＥ法（Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）、および、ＭＢＥ法（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）などが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の全体斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の発光層の構造を示した断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子のリッジ部を形成するためのＩＣＰエッチング装置の一例を示した模式図である。
【図６】ＩＣＰエッチング装置を用いて形成された本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子のリッジ部の断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための平面図である。
【図１５】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための平面図である。
【図１７】マイクロトレンチのトレンチ深さと自己バイアス電圧との関係を示したグラフである。
【図１８】従来のドライエッチングにより形成された窒化物系半導体レーザ素子のリッジ部の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１                              ｎ型ＧａＮ基板（基板）
２                              ｎ型ＧａＮ層（窒化物系半導体層）
３                              ｎ型クラッド層（窒化物系半導体層）
４                              ｎ型光ガイド層（窒化物系半導体層）
５                              発光層（窒化物系半導体層）
５ａ                            活性層（窒化物系半導体層）
５ｂ                            ＧａＮ層（窒化物系半導体層）
６                              ｐ型光ガイド層（窒化物系半導体層）
７                              ＧａＮ中間層（窒化物系半導体層）
８                              蒸発防止層（窒化物系半導体層）
９                              ｐ型クラッド層（窒化物系半導体層）
１０                            ｐ型コンタクト層（窒化物系半導体層）
１１                            リッジ部
１２                            ｐ側オーミック電極
１３                            埋め込み層
１４                            ｐ側パッド電極
１５                            ｎ側電極
１６                            メタライズ層
１７                            ＡＲコーティング層
１８                            ＨＲコーティング層
２０                            共振器端面
３０                            側端面
４０                            段差部
５０                            裾部分
６０                            マイクロトレンチ
【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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