(57)【要約】【課題】パッド電極およびオーミック電極の剥離を抑止しながら、素子特性の劣化および素子寿命の低下を抑制し、かつ、素子の動作電圧の増大を抑制することが可能な半導体レーザ素子を提供する。【解決手段】この半導体レーザ素子は、活性層３上に形成され、凸状のリッジ部８を構成するｐ型クラッド層６およびコンタクト層７と、リッジ部８上に形成されたｐ側オーミック電極９と、ｐ型クラッド層６上に形成され、少なくともリッジ部８の側面の一部に形成された電流ブロック層１０と、電流ブロック層１０上に形成され、電流ブロック層１０の表面に接触するＴｉ層１１と、ｐ側オーミック電極９およびＴｉ層１１の表面に接触するｐ側パッド電極１２とを備えている。【選択図】図１
2006013331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層上に形成され、凸状のリッジ部を有する半導体層と、
前記半導体層の前記リッジ部上に形成されたオーミック電極と、
前記半導体層上に形成され、少なくとも前記リッジ部の側面の一部に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記絶縁層の表面に接触する金属および半導体の少なくともいずれか一方を含む付着層と、
前記オーミック電極および前記付着層の表面に接触するパッド電極とを備えた、半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記付着層は、前記パッド電極よりも前記絶縁層に対する付着力が強い、請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記絶縁層の表面に接触する前記付着層は、前記オーミック電極と接触しないように形成されている、請求項１または２に記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記オーミック電極の下面は、前記半導体層の前記リッジ部の上面にのみ接触するように形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記パッド電極は、前記リッジ部の側面および前記オーミック電極の側面に接触している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
【請求項６】
前記半導体層は、窒化物系半導体層を含み、
前記オーミック電極は、Ｐｔ層およびＰｄ層の少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
【請求項７】
前記付着層は、Ｔｉ層、Ｃｒ層、Ｎｉ層、Ｓｉ層およびＧｅ層の少なくとも１つを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
【請求項８】
前記パッド電極は、Ａｕ層、Ａｇ層、Ｃｕ層、Ｒｈ層、Ｐｄ層およびＰｔ層の少なくとも１つを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
【請求項９】
前記オーミック電極は、Ｐｔ層を含み、
前記付着層は、Ｔｉ層を含み、
前記パッド電極は、Ａｕ層を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子に関し、特に、発光層を有する半導体レーザ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に、発光層を含む半導体各層が形成された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】
図３３は、従来の半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。図３３を参照して、従来の半導体レーザ素子では、サファイア基板１０１上に、ｎ型クラッド層１０２、発光層１０３およびｐ型クラッド層１０４が順次形成されている。ｐ型クラッド層１０４は、凸部と、凸部以外の平坦部とを有する。ｐ型クラッド層１０４の凸部上には、ｐ型コンタクト層１０５が形成されている。このｐ型コンタクト層１０５とｐ型クラッド層１０４の凸部とによって、リッジ部１０６が構成されている。また、ｐ型クラッド層１０４の平坦部の表面からｎ型クラッド層１０２の途中の深さまでの所定領域が除去されることにより、ｎ型クラッド層１０２の表面の一部が露出されている。なお、ｎ型クラッド層１０２、発光層１０３、ｐ型クラッド層１０４およびｐ型コンタクト層１０５は、窒化物系半導体層からなる。
【０００４】
また、リッジ部１０６を構成するｐ型コンタクト層１０５上には、下層のＮｉ層と上層のＰｔ層とからなるｐ側オーミック電極１０７が形成されている。また、ｐ型クラッド層１０４上には、ｐ側オーミック電極１０７の上面に対応する領域に開口部１０８ａを有するＳｉＯ２層からなる電流ブロック層１０８が形成されている。電流ブロック層１０８上には、開口部１０８ａを介してｐ側オーミック電極１０７の上面に接触するように、ｐ側パッド電極１０９が形成されている。このｐ側パッド電極１０９は、下層から上層に向かって、Ｔｉ層、Ｐｔ層およびＡｕ層により構成されている。すなわち、ｐ側パッド電極１０９を構成する最下層のＴｉ層が、電流ブロック層１０８およびｐ側オーミック電極１０７の表面に接触している。また、ｎ型クラッド層１０２の露出した表面上には、ｎ側電極１１０が形成されている。
【０００５】
ここで、ｐ側パッド電極１０９を構成する最下層のＴｉ層は、電流ブロック層１０８を構成するＳｉＯ２層に対する付着力が強いことが知られている（たとえば、非特許文献１参照）。このため、図３３に示した従来の半導体レーザ素子では、電流ブロック層１０８からｐ側パッド電極１０９が剥離するのを抑止することが可能となる。また、ｐ側パッド電極１０９が電流ブロック層１０８から剥離するのを抑止することができるので、上面がｐ側パッド電極１０９に接触するｐ側オーミック電極１０７が、ｐ側パッド電極１０９とともにｐ型コンタクト層１０５から剥離するのを抑止することが可能となる。
【特許文献１】特開２０００−２９９５２８号公報
【非特許文献１】真下正夫、吉田政次編「薄膜工学ハンドブック」講談社、１９９８年１０月２０日、ｐ．３８６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図３３に示した従来の半導体レーザ素子のｐ側パッド電極１０９を構成する最下層のＴｉ層は、熱伝導率（約０．２２Ｗ／（ｃｍ・Ｋ））が低いので、高出力動作時に発光層１０３で発生した熱がｐ側オーミック電極１０７に伝達された場合に、ｐ側オーミック電極１０７の上面に接触するｐ側パッド電極１０９において放熱を十分に行うのが困難になる。これにより、放熱特性が低下するので、素子特性が劣化するとともに、素子寿命が低下するという不都合がある。また、ｐ側パッド電極１０９を構成する最下層のＴｉ層は、電気抵抗率（約３９．０×１０−８Ω・ｍ）が高いので、ｐ側パッド電極１０９を介してｐ側オーミック電極１０７に注入される電流に対する抵抗が高くなるという不都合がある。これにより、素子の動作電圧が増大するという不都合もある。したがって、図３３に示した従来の半導体レーザ素子では、ｐ側パッド電極１０９の電流ブロック層１０８からの剥離が抑止されたとしても、素子特性が劣化するとともに、素子寿命が低下し、かつ、素子の動作電圧が増大するという問題点がある。
【０００７】
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、パッド電極およびオーミック電極の剥離を抑止しながら、素子特性の劣化および素子寿命の低下を抑制し、かつ、素子の動作電圧の増大を抑制することが可能な半導体レーザ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体レーザ素子は、発光層上に形成され、凸状のリッジ部を有する半導体層と、半導体層のリッジ部上に形成されたオーミック電極と、半導体層上に形成され、少なくともリッジ部の側面の一部に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成され、絶縁層の表面に接触する金属および半導体の少なくともいずれか一方を含む付着層と、オーミック電極および付着層の表面に接触するパッド電極とを備えている。
【０００９】
この一の局面による半導体レーザ素子では、上記のように、絶縁層の表面に接触するように付着層を形成するとともに、その付着層の表面にパッド電極を接触させることによって、付着層を絶縁層に対する付着力が強い材料により構成すれば、絶縁層から付着層が剥離するのを抑止することができる。これにより、付着層の表面に接触するパッド電極が、付着層とともに剥離するのを抑止することができる。また、パッド電極の剥離を抑止することができるので、表面がパッド電極に接触するオーミック電極が、パッド電極とともにリッジ部を構成する半導体層から剥離するのを抑止することができる。また、付着層を絶縁層に対する付着力が強い材料により構成すれば、パッド電極を絶縁層に対する付着力が強いＴｉなどの材料により構成する必要がないので、パッド電極を構成する材料の選択の自由度を向上させることができる。これにより、パッド電極を熱伝導率の高い材料により構成することができるので、高出力動作時に発光層で発生した熱がオーミック電極に伝達された場合に、良好な熱伝導性を有するパッド電極を介して放熱することができる。その結果、放熱特性の低下を抑制することができるので、素子特性の劣化および素子寿命の低下を抑制することができる。また、パッド電極を電気抵抗率の低い材料により構成すれば、パッド電極を介してオーミック電極に注入される電流に対する抵抗が低くなるので、素子の動作電圧が増大するのを抑制することができる。また、パッド電極を内部応力の小さい材料により構成すれば、電極形成や素子分離（劈開）などの素子組み立て工程の際に、パッド電極の変形を抑制することができるので、表面がパッド電極に接触するオーミック電極が変形するのを抑制することができる。これにより、リッジ部を構成する半導体層とオーミック電極との間の付着力を安定させることができる。このように、一の局面では、パッド電極およびオーミック電極の剥離を抑止しながら、素子特性の劣化および素子寿命の低下を抑制し、かつ、素子の動作電圧の増大を抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、付着層は、パッド電極よりも絶縁層に対する付着力が強い。このように構成すれば、パッド電極を絶縁層に対して付着性の弱い材料により形成した場合にも、付着層により、付着層の表面に接触するパッド電極が、付着層とともに絶縁層から剥離するのを抑止することができる。
【００１１】
上記一の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、絶縁層の表面に接触する付着層は、オーミック電極と接触しないように形成されている。このように構成すれば、付着層の構成材料として、絶縁層に対する付着力が強い一方、熱伝導率が低い材料を用いたとしても、高出力動作時に発光層で発生した熱がオーミック電極に伝達された場合に、付着層を介さずにパッド電極側に放熱することができるので、放熱特性の低下を容易に抑制することができる。また、付着層の構成材料として、絶縁層に対する付着力が強い一方、電気抵抗率が高い材料を用いたとしても、付着層を介さずにオーミック電極に電流が注入されるので、オーミック電極に注入される電流に対する抵抗が高くなるのを容易に抑制することができる。
【００１２】
上記一の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、オーミック電極の下面は、半導体層のリッジ部の上面にのみ接触するように形成されている。このように構成すれば、オーミック電極の下面がリッジ部の上面および絶縁層の表面の両方に接触する場合と異なり、オーミック電極を絶縁層との付着性の強い材料により形成する必要がないので、より良好なオーミック接触を得ることが可能な材料を選択してオーミック電極を形成することができる。
【００１３】
上記一の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、パッド電極は、リッジ部の側面およびオーミック電極の側面に接触している。このように構成すれば、パッド電極を熱伝導率の高い材料により構成することにより、良好な熱伝導性を有するパッド電極とオーミック電極との接触面積を増大させることができるので、放熱特性をより向上させることができる。これにより、素子特性の劣化および素子寿命の低下をより抑制することができる。また、パッド電極をリッジ部を構成する半導体層に対して良好なオーミック接触を得ることが可能な材料により構成することにより、半導体層と、パッド電極およびオーミック電極を含む電極の半導体層に対して良好なオーミック接触を得ることが可能な層との接触面積を増大させることができるので、コンタクト抵抗をより低くすることができる。これにより、素子の動作電圧の増大をより抑制することができる。
【００１４】
上記一の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、半導体層は、窒化物系半導体層を含み、オーミック電極は、Ｐｔ層およびＰｄ層の少なくとも１つを含む。このように構成すれば、Ｐｔ層およびＰｄ層は、窒化物系半導体層に対して良好なオーミック接触を得ることができるので、リッジ部を構成する窒化物系半導体層とオーミック電極との間のコンタクト抵抗が高くなることに起因する素子の動作電圧の増大を抑制することができる。また、Ｐｔ層およびＰｄ層は、窒化物系半導体層に対する付着力が強いので、オーミック電極がリッジ部を構成する窒化物系半導体層から剥離するのを容易に抑止することができる。
【００１５】
上記一の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、付着層は、Ｔｉ層、Ｃｒ層、Ｎｉ層、Ｓｉ層およびＧｅ層の少なくとも１つを含む。このように構成すれば、Ｔｉ層、Ｃｒ層、Ｎｉ層、Ｓｉ層およびＧｅ層は、絶縁層に対する付着力が強いので、容易に、絶縁層から付着層が剥離するのを抑止することができる。
【００１６】
上記一の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、パッド電極は、Ａｕ層、Ａｇ層、Ｃｕ層、Ｒｈ層、Ｐｄ層およびＰｔ層の少なくとも１つを含む。このように構成すれば、Ａｕ層、Ａｇ層、Ｃｕ層、Ｒｈ層、Ｐｄ層およびＰｔ層は、Ｔｉ層に比べて電気抵抗率が低いので、容易に、パッド電極を介してオーミック電極に注入される電流に対する抵抗を低くすることができる。また、Ａｕ層、Ａｇ層、Ｃｕ層、Ｒｈ層、Ｐｄ層およびＰｔ層は、Ｔｉ層に比べて熱伝導率が高いので、パッド電極に伝達された熱を容易に放熱することができる。
【００１７】
上記一の局面による半導体レーザ素子において、好ましくは、オーミック電極は、Ｐｔ層を含み、付着層は、Ｔｉ層を含み、パッド電極は、Ａｕ層を含む。このように構成すれば、Ｐｔ層は、半導体層に対する付着力が強いので、リッジ部を構成する半導体層に対するオーミック電極の付着力を容易に強くすることができる。また、Ｔｉ層は、絶縁層に対する付着力が強いので、絶縁層に対する付着層の付着力を容易に強くすることができる。また、Ａｕ層は、硬度が小さい（軟らかい）ので、パッド電極の内部応力を容易に小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子（青紫色レーザ素子）の構造を示した断面図である。まず、図１を参照して、第１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。
【００２０】
第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子では、図１に示すように、約１５０μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ基板１上に、約１．５μｍの厚みを有するｎ型ＡｌＧａＮ層からなるｎ型クラッド層２が形成されている。ｎ型クラッド層２上には、活性層（発光層）３が形成されている。この活性層３は、約３．５ｎｍの厚みを有するアンドープのＩｎＧａＮ層からなる３つの井戸層（図示せず）と、約２０ｎｍの厚みを有するアンドープのＩｎＧａＮ層からなる３つの障壁層とが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。なお、活性層３は、本発明の「発光層」の一例である。
【００２１】
活性層３上には、約５０ｎｍの厚みを有するアンドープのＩｎＧａＮ層からなる光ガイド層４が形成されている。光ガイド層４上には、約２０ｎｍの厚みを有するアンドープのＡｌＧａＮ層からなるキャップ層５が形成されている。キャップ層５上には、凸部と、凸部以外の平坦部とを有するｐ型ＡｌＧａＮ層からなるｐ型クラッド層６が形成されている。このｐ型クラッド層６の平坦部の厚みは、約８０ｎｍであり、凸部の平坦部の上面からの高さは、約３２０ｎｍである。ｐ型クラッド層６の凸部上には、約３ｎｍの厚みを有するアンドープのＩｎＧａＮ層からなるコンタクト層７が形成されている。このコンタクト層７とｐ型クラッド層６の凸部とによって、約１．５μｍの幅を有するストライプ状（細長状）のリッジ部８が構成されている。なお、光ガイド層４、キャップ層５、ｐ型クラッド層６およびコンタクト層７は、本発明の「半導体層」および「窒化物系半導体層」の一例である。
【００２２】
ここで、第１実施形態では、リッジ部８を構成するコンタクト層７上に、約１ｎｍの厚みを有する下層のＰｔ層（図示せず）と、約１０ｎｍの厚みを有する上層のＰｄ層（図示せず）とからなるｐ側オーミック電極９が形成されている。このｐ側オーミック電極９のＰｔ層の下面は、コンタクト層７の上面にのみ接触している。なお、ｐ側オーミック電極９は、本発明の「オーミック電極」の一例である。
【００２３】
また、ｐ型クラッド層６上には、ｐ側オーミック電極９の上面を露出させる開口部１０ａを有するとともに、約２００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層からなる電流ブロック層１０が形成されている。この電流ブロック層１０の開口部１０ａ側の端部１０ｂは、ｐ側オーミック電極９の側面上に配置されているとともに、電流ブロック層１０の素子の側端面側の端部１０ｃは、素子の側端面にまで達している。なお、電流ブロック層１０は、本発明の「絶縁層」の一例である。
【００２４】
ここで、第１実施形態では、電流ブロック層１０の表面に接触するように、かつ、ｐ側オーミック電極９に接触しないように、約５ｎｍの厚みを有するＴｉ層１１が形成されている。このＴｉ層１１は、電流ブロック層１０の開口部１０ａに対応する領域に開口部１１ａを有する。また、Ｔｉ層１１の開口部１１ａ側の端部１１ｂは、電流ブロック層１０の端部１０ｂに対応する領域に配置されているとともに、Ｔｉ層１１の素子の側端面側の端部１１ｃは、電流ブロック層１０の端部１０ｃに対応する領域に配置されている。なお、Ｔｉ層１１は、ｐ側オーミック電極９を構成する下層のＰｔ層および後述するｐ側パッド電極１２のＡｕ層よりも、電流ブロック層１０を構成するＳｉＯ２層に対する付着力が強い。また、Ｔｉ層１１の熱伝導率および電気抵抗率は、それぞれ、約０．２２Ｗ／（ｃｍ・Ｋ）および約３９．０×１０−８Ω・ｍである。なお、Ｔｉ層１１は、本発明の「付着層」の一例である。
【００２５】
また、第１実施形態では、ｐ側オーミック電極９の上面およびＴｉ層１１の表面に接触するように、約３μｍの厚みを有するＡｕ層からなるｐ側パッド電極１２が形成されている。このｐ側パッド電極１２の素子の側端面側の端部１２ａは、素子の側端面から所定の間隔を隔てた領域に配置されている。なお、ｐ側パッド電極１２を構成するＡｕ層の熱伝導率および電気抵抗率は、それぞれ、約３．１８Ｗ／（ｃｍ・Ｋ）および約２．３×１０−８Ω・ｍである。なお、ｐ側パッド電極１２は、本発明の「パッド電極」の一例である。
【００２６】
また、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面上の所定領域には、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面側から順に、約６ｎｍの厚みを有するＡｌ層（図示せず）と、約１０ｎｍの厚みを有するＰｄ層（図示せず）と、約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ層（図示せず）とからなるｎ側電極１３が形成されている。
【００２７】
第１実施形態では、上記のように、ＳｉＯ２層からなる電流ブロック層１０の表面に接触するようにＴｉ層１１を形成するとともに、そのＴｉ層１１の表面にｐ側パッド電極１２を接触させることによって、Ｔｉ層１１は、電流ブロック層１０を構成するＳｉＯ２層に対する付着力が強いので、電流ブロック層１０からｐ側パッド電極１２が剥離するのを抑止することができる。また、ｐ側パッド電極１２の剥離を抑止することができるので、上面がｐ側パッド電極１２に接触するｐ側オーミック電極９が、ｐ側パッド電極１２とともにリッジ部８を構成するコンタクト層７から剥離するのを抑止することができる。また、ｐ側パッド電極１２を電流ブロック層１０に対する付着力が強いＴｉなどの材料により構成する必要がないので、ｐ側パッド電極１２を構成する材料の選択の自由度を向上させることができる。これにより、ｐ側パッド電極１２を熱伝導率の高い材料（Ａｕ層：約３．１８Ｗ／（ｃｍ・Ｋ））により構成することができるので、高出力動作時に活性層３で発生した熱がｐ側オーミック電極９に伝達された場合に、良好な熱伝導性を有するｐ側パッド電極９を介して放熱することができる。その結果、放熱特性の低下を抑制することができるので、素子特性の劣化および素子寿命の低下を抑制することができる。また、ｐ側パッド電極１２を構成するＡｕ層は、電気抵抗率（約２．３×１０−８Ω・ｍ）が低いので、ｐ側パッド電極１２を介してｐ側オーミック電極９に注入される電流に対する抵抗を低くすることができる。これにより、素子の動作電圧が増大するのを抑制することができる。また、ｐ側パッド電極１２を構成するＡｕ層は、内部応力が小さいので、電極形成や素子分離（劈開）などの素子組み立て工程の際に、ｐ側パッド電極１２の変形および断線を抑制することができる。これにより、上面がｐ側パッド電極１２に接触するｐ側オーミック電極９が変形するのを抑制することができるので、リッジ部８を構成するコンタクト層７とｐ側オーミック電極９との間の付着力を安定させることができる。また、Ａｕは軟らかい金属であるので、Ａｕ層からなるｐ側パッド電極１２に物理的な外力が加わるときの衝撃を緩和することができる。これにより、ｐ側パッド電極１２に物理的な外力が加わった場合に、ｐ側パッド電極１２下のｐ側オーミック電極９に加わる力を和らげることができるので、ｐ側オーミック電極９の剥離を抑止することができる。このように、第１実施形態では、ｐ側パッド電極１２およびｐ側オーミック電極９の剥離を抑止しながら、素子特性の劣化および素子寿命の低下を抑制し、かつ、素子の動作電圧の増大を抑制することができる。
【００２８】
また、第１実施形態では、電流ブロック層１０を構成するＳｉＯ２層に対する付着力がｐ側オーミック電極９を構成する下層のＰｔ層およびｐ側パッド電極１２のＡｕ層よりも強いＴｉ層１１を電流ブロック層１０の表面に接触させることによって、ｐ側パッド電極１２を電流ブロック層１０に対して付着性の弱いＡｕなどの材料により形成した場合にも、Ｔｉ層１１により、Ｔｉ層１１の表面に接触するｐ側パッド電極１２が、Ｔｉ層１１とともに電流ブロック層１０から剥離するのを抑止することができる。
【００２９】
また、第１実施形態では、ｐ側オーミック電極９と接触しないように熱伝導率（約０．２２Ｗ／（ｃｍ・Ｋ））が低いＴｉ層１１を形成することによって、高出力動作時に活性層３で発生した熱がｐ側オーミック電極９に伝達された場合に、Ｔｉ層１１を介さずにｐ側パッド電極１２側に放熱することができるので、放熱特性の低下を容易に抑制することができる。また、ｐ側オーミック電極９の上面に接触しないように電気抵抗率（約３９．０×１０−８Ω・ｍ）が高いＴｉ層１１を形成することによって、Ｔｉ層１１を介さずにｐ側オーミック電極９に電流が注入されるので、ｐ側オーミック電極９に注入される電流に対する抵抗が高くなるのを容易に抑制することができる。
【００３０】
また、第１実施形態では、ｐ側オーミック電極９の下面がリッジ部８を構成するコンタクト層７の上面にのみ接触するように構成することによって、ｐ側オーミック電極９の下面がリッジ部８の上面および電流ブロック層１０の表面の両方に接触する場合と異なり、ｐ側オーミック電極９を電流ブロック層１０との付着性の強い材料により形成する必要がないので、より良好なオーミック接触を得ることが可能な材料によりｐ側オーミック電極９を形成することができる。
【００３１】
また、第１実施形態では、リッジ部８を構成するコンタクト層７を窒化物系半導体層（ＩｎＧａＮ層）により構成するとともに、コンタクト層７上に形成されるｐ側オーミック電極９の下層をＰｔ層により構成することによって、Ｐｔ層は、窒化物系半導体層に対して良好なオーミック接触を得ることができるので、コンタクト層７とｐ側オーミック電極９との間のコンタクト抵抗が高くなることに起因する素子の動作電圧の増大を抑制することができる。また、Ｐｔ層は、窒化物系半導体層に対する付着力が強いので、ｐ側オーミック電極９がコンタクト層７から剥離するのを容易に抑止することができる。また、ｐ側オーミック電極９を、下層のＰｔ層と、上層のＰｄ層とにより構成するとともに、下層のＰｔ層の厚み（約１ｎｍ）を小さくすることによって、下層のＰｔ層の窒化物系半導体層に対する付着力が強いことによる効果に加えて、上層のＰｄ層の影響によりオーミック性に優れたｐ側オーミック電極９を形成することができるので、素子の動作電圧の増大をより抑制することができる。
【００３２】
なお、ｐ側オーミック電極９を構成する上層のＰｄ層と、ｐ側パッド電極１２を構成するＡｕ層とは、金属同士なので付着力が強い。また、Ｔｉ層１１と、ｐ側パッド電極１２を構成するＡｕ層とは、金属同士なので付着力が強い。
【００３３】
図２〜図１２は、図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図１〜図１２を参照して、第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスについて説明する。
【００３４】
まず、図２に示すように、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板１上に、約１．５μｍの厚みを有するｎ型ＡｌＧａＮ層からなるｎ型クラッド層２を成長させた後、ｎ型クラッド層２上に、活性層３を成長させる。なお、活性層３を成長させる際には、約３．５ｎｍの厚みを有するアンドープのＩｎＧａＮ層からなる３つの井戸層（図示せず）と、約２０ｎｍの厚みを有するアンドープのＩｎＧａＮ層からなる３つの障壁層（図示せず）とを交互に成長させる。これにより、ｎ型クラッド層２上に、３つの井戸層および３つの障壁層からなるＭＱＷ構造を有する活性層３が形成される。続いて、活性層３上に、約５０ｎｍの厚みを有するアンドープのＩｎＧａＮ層からなる光ガイド層４および約２０ｎｍの厚みを有するアンドープのＡｌＧａＮ層からなるキャップ層５を順次成長させる。この後、キャップ層５上に、約４００ｎｍの厚みを有するｐ型ＡｌＧａＮ層からなるｐ型クラッド層６および約３ｎｍの厚みを有するアンドープのＩｎＧａＮ層からなるコンタクト層７を順次成長させる。
【００３５】
次に、図３に示すように、電子ビーム蒸着法を用いて、コンタクト層７上に、約１ｎｍの厚みを有する下層のＰｔ層（図示せず）と、約１０ｎｍの厚みを有する上層のＰｄ層（図示せず）とからなるｐ側オーミック電極９を形成する。この後、プラズマＣＶＤ法を用いて、ｐ側オーミック電極９上に、約２４０ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層２１を形成した後、ＳｉＯ２層２１上のリッジ部８（図１参照）に対応する領域に、約１．５μｍの幅を有するストライプ状（細長状）のレジスト２２を形成する。
【００３６】
次に、図４に示すように、ＣＦ４系ガスによるＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法を用いて、レジスト２２をマスクとして、ＳｉＯ２層２１およびｐ側オーミック電極９をエッチングする。この後、レジスト２２を除去する。
【００３７】
次に、図５に示すように、塩素系ガスによるＲＩＥ法を用いて、ＳｉＯ２層２１をマスクとして、コンタクト層７の上面からｐ型クラッド層６の途中の深さ（ｐ型クラッド層６の上面から約３２０ｎｍの深さ）までをエッチングする。これにより、ｐ型クラッド層６の凸部とコンタクト層７とによって構成されるとともに、約１．５μｍの幅を有するストライプ状（細長状）のリッジ部８が形成される。この後、ＳｉＯ２層２１を除去する。
【００３８】
次に、図６に示すように、プラズマＣＶＤ法を用いて、全面を覆うように、約２００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層１０ｄを形成した後、電子ビーム蒸着法を用いて、ＳｉＯ２層１０ｄ上に、約５ｎｍの厚みを有するＴｉ層１１を形成する。この後、全面を覆うように、レジスト２３を形成する。
【００３９】
次に、図７に示すように、酸素ガスによるプラズマエッチング法を用いて、レジスト２３を全域に渡ってエッチングすることにより薄膜化することによって、リッジ部８上に位置するＴｉ層１１の表面を露出させる。この後、リン酸によるウェットエッチング技術を用いて、レジスト２３をマスクとして、ｐ側オーミック電極９の上面よりも上方に位置するＴｉ層１１をエッチングする。これにより、図８に示すように、Ｔｉ層１１のリッジ部８に対応する領域に、開口部１１ａが形成される。
【００４０】
次に、ＣＦ４系ガスによるＲＩＥ法を用いて、レジスト２３をマスクとして、ｐ側オーミック電極９の上面よりも上方に位置するＳｉＯ２層１０ｄをエッチングする。これにより、図９に示すように、ＳｉＯ２層１０ｄ（図８参照）のリッジ部８に対応する領域に開口部１０ａが形成されるので、ｐ側オーミック電極９の上面が露出される。これにより、電流ブロック層１０が形成される。この後、レジスト２３を除去する。
【００４１】
次に、図１０に示すように、Ｔｉ層１１上の素子の側端面側の端部１１ｃに対応する領域に、レジスト２４を形成する。
【００４２】
次に、図１１に示すように、抵抗加熱蒸着法を用いて、レジスト２４、Ｔｉ層１１および露出したｐ側オーミック電極９の上面上に、約３μｍの厚みを有するＡｕ層からなるｐ側パッド電極１２を形成する。この後、レジスト２４を除去することにより、レジスト２４上のｐ側パッド電極１２を除去する。これにより、図１２に示すように、ｐ側パッド電極１２の素子の側端面側の端部１２ａが、素子の側端面から所定の間隔を隔てた領域に配置される。
【００４３】
次に、ｎ型ＧａＮ基板１の厚みが約１５０μｍになるまでｎ型ＧａＮ基板１の裏面を研磨する。この後、図１に示したように、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面上の所定領域に、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面側から順に、約６ｎｍの厚みを有するＡｌ層（図示せず）と、約１０ｎｍの厚みを有するＰｄ層（図示せず）と、約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ層（図示せず）とからなるｎ側電極１３を形成する。最後に、素子を各チップに分離（劈開）することによって、第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子が形成される。
【００４４】
第１実施形態の製造プロセスでは、上記のように、コンタクト層７上にｐ側オーミック電極９を形成した後、ｐ側オーミック電極９、コンタクト層７およびｐ型クラッド層６の所定領域をエッチングすることによりリッジ部８を形成することによって、リッジ部８の形成後にｐ側オーミック電極９を形成する場合と異なり、リッジ部８を形成するためのマスクをコンタクト層７の表面上に形成する必要がないので、リッジ部８の形成後にコンタクト層７上のマスクが完全に除去されないことに起因して、コンタクト層７の表面にマスク材の残留物などの不純物が付着するという不都合が生じない。これにより、リッジ部８を構成するコンタクト層７とｐ側オーミック電極９との間に不純物が混入するのを抑制することができる。その結果、リッジ部８を構成するコンタクト層７とｐ側オーミック電極９との間の付着力が弱くなるのを抑制することができるとともに、リッジ部８を構成するコンタクト層７とｐ側オーミック電極９との間のコンタクト抵抗が高くなるのを抑制することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
図１３は、本発明の第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子（青紫色レーザ素子）の構造を示した断面図である。図１３を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、リッジ部およびｐ側オーミック電極の側面にもｐ側パッド電極を接触させるとともに、ｐ側パッド電極を下層のＰｄ層と上層のＡｕ層とにより構成する場合について説明する。
【００４６】
この第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子では、図１３に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１上に、上記第１実施形態と同様の組成および厚みを有するｎ型クラッド層２、活性層３、光ガイド層４、キャップ層５、ｐ型クラッド層６およびコンタクト層７が順次形成されている。また、ｐ型クラッド層６は、上記第１実施形態と同様、凸部と、凸部以外の平坦部とを有するとともに、コンタクト層７は、ｐ型クラッド層６の凸部上に形成されている。そして、コンタクト層７とｐ型クラッド層６の凸部とによって、約１．５μｍの幅を有するストライプ状（細長状）のリッジ部８が構成されている。
【００４７】
ここで、第２実施形態では、上記第１実施形態と同様、リッジ部８を構成するコンタクト層７上に、約１ｎｍの厚みを有する下層のＰｔ層（図示せず）と、約１０ｎｍの厚みを有する上層のＰｄ層（図示せず）とからなるｐ側オーミック電極９が形成されている。このｐ側オーミック電極９のＰｔ層の下面は、コンタクト層７の上面にのみ接触している。
【００４８】
また、ｐ型クラッド層６上には、ｐ側オーミック電極９の上面および側面と、リッジ部８の側面の一部とを露出させる開口部３０ａを有するとともに、約２００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層からなる電流ブロック層３０が形成されている。この電流ブロック層３０の開口部３０ａ側の端部３０ｂは、リッジ部８のコンタクト層７よりも下方の側面上に配置されているとともに、電流ブロック層３０の素子の側面側の端部３０ｃは、素子の側端面にまで達している。なお、電流ブロック層３０は、本発明の「絶縁層」の一例である。
【００４９】
ここで、第２実施形態では、電流ブロック層３０の表面に接触するように、かつ、ｐ側オーミック電極９に接触しないように、約５ｎｍの厚みを有するＴｉ層３１が形成されている。このＴｉ層３１は、電流ブロック層３０の開口部３０ａに対応する領域に開口部３１ａを有する。また、Ｔｉ層３１の開口部３１ａ側の端部３１ｂは、電流ブロック層３０の端部３０ｂに対応する領域に配置されているとともに、Ｔｉ層３１の素子の側端面側の端部３１ｃは、電流ブロック層３０の端部３０ｃに対応する領域に配置されている。なお、Ｔｉ層３１は、本発明の「付着層」の一例である。
【００５０】
また、第２実施形態では、ｐ側オーミック電極９の上面と、ｐ側オーミック電極９およびリッジ部８の側面と、Ｔｉ層３１の表面とに接触するように、約１０ｎｍの厚みを有する下層のＰｄ層（図示せず）と、約３μｍの厚みを有する上層のＡｕ層（図示せず）とからなるｐ側パッド電極３２が形成されている。このｐ側パッド電極３２の素子の側端面側の端部３２ａは、素子の側端面から所定の間隔を隔てた領域に配置されている。なお、ｐ側パッド電極３２を構成するＰｄ層の熱伝導率および電気抵抗率は、それぞれ、約０．７２Ｗ／（ｃｍ・Ｋ）および約１０．７×１０−８Ω・ｍであり、Ａｕ層の熱伝導率および電気抵抗率は、それぞれ、約３．１８Ｗ／（ｃｍ・Ｋ）および約２．３×１０−８Ω・ｍである。なお、ｐ側パッド電極３２は、本発明の「パッド電極」の一例である。
【００５１】
また、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面上の所定領域には、上記第１実施形態と同様の組成および厚みを有するｎ側電極１３が形成されている。
【００５２】
第２実施形態では、上記のように、ｐ側オーミック電極９の上面および側面に、下層のＰｄ層と、上層のＡｕ層とからなるｐ側パッド電極３２を接触させることによって、良好な熱伝導性を有するｐ側パッド電極３２とｐ側オーミック電極９との接触面積が増大するので、上記第１実施形態よりも放熱特性を向上させることができる。これにより、上記第１実施形態よりも素子特性の劣化および素子寿命の低下を抑制することができる。また、ｐ側パッド電極３２を、下層のＰｄ層と、上層のＡｕ層とにより構成するとともに、ｐ側パッド電極３２の下層のＰｄ層をリッジ部８（コンタクト層７）の側面に接触させることによって、コンタクト層７と、ｐ側パッド電極３２およびｐ側オーミック電極９を含むｐ側電極のコンタクト層７に対して良好なオーミック接触を得ることが可能な層との接触面積が増大するので、上記第１実施形態よりもコンタクト抵抗を低くすることができる。これにより、上記第１実施形態よりも素子の動作電圧を低減することができる。
【００５３】
なお、第２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。
【００５４】
図１４〜図２０は、図１３に示した第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図１３〜図２０を参照して、第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスについて説明する。
【００５５】
まず、図２〜図５に示した第１実施形態と同様のプロセスを用いて、リッジ部８までを形成する。
【００５６】
次に、図１４に示すように、プラズマＣＶＤ法を用いて、全面を覆うように、約２００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層３０ｄを形成した後、電子ビーム蒸着法を用いて、ＳｉＯ２層３０ｄ上に、約５ｎｍの厚みを有するＴｉ層３１を形成する。この後、全面を覆うように、レジスト４１を形成する。
【００５７】
次に、図１５に示すように、酸素ガスによるプラズマエッチング法を用いて、レジスト４１を全域に渡ってエッチングすることにより薄膜化することによって、リッジ部８上に位置するＴｉ層３１の表面を露出させる。この後、リン酸によるウェットエッチング技術を用いて、レジスト４１をマスクとして、Ｔｉ層３１のリッジ部８の上面上に位置する領域からリッジ部８のコンタクト層７よりも下方の側面上に位置する領域までをエッチングする。これにより、図１６に示すように、Ｔｉ層３１のリッジ部８に対応する領域に、開口部３１ａが形成される。
【００５８】
次に、ＣＦ４系ガスによるＲＩＥ法を用いて、レジスト４１をマスクとして、ＳｉＯ２層３０ｄのリッジ部８の上面上に位置する領域からリッジ部８のコンタクト層７よりも下方の側面上に位置する領域までをエッチングする。これにより、図１７に示すように、ＳｉＯ２層３０ｄ（図１６参照）のリッジ部８に対応する領域に開口部３０ａが形成されるので、ｐ側オーミック電極９の上面および側面と、リッジ部８の側面の一部とが露出される。これにより、電流ブロック層３０が形成される。この後、レジスト４１を除去する。
【００５９】
次に、図１８に示すように、Ｔｉ層３１上の素子の側端面側の端部３１ｃに対応する領域に、レジスト４２を形成する。
【００６０】
次に、図１９に示すように、図１８に示した構造を電子ビーム蒸着装置の基板ホルダ（図示せず）に装着する。そして、電子ビーム蒸着装置の基板ホルダを回転させながら、レジスト４２およびＴｉ層３１の上面上と、露出したｐ側オーミック電極９の上面および側面上と、露出したリッジ部８の側面上とに、約１０ｎｍの厚みを有する下層のＰｄ層（図示せず）と、約３μｍの厚みを有する上層のＡｕ層（図示せず）とからなるｐ側パッド電極３２を形成する。この後、レジスト４２を除去することによって、レジスト４２上のｐ側パッド電極３２を除去する。これにより、図２０に示すように、ｐ側パッド電極３２の素子の側端面側の端部３２ａが、素子の側端面から所定の間隔を隔てた領域に配置される。
【００６１】
次に、ｎ型ＧａＮ基板１の厚みが約１５０μｍになるまでｎ型ＧａＮ基板１の裏面を研磨する。この後、図１３に示したように、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面上の所定領域に、上記第１実施形態と同様の組成および厚みを有するｎ側電極１３を形成する。最後に、素子を各チップに分離（劈開）することによって、第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子が形成される。
【００６２】
（第３実施形態）
図２１は、本発明の第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子（青紫色レーザ素子）の構造を示した断面図である。図２１を参照して、この第３実施形態では、上記第１および第２実施形態と異なり、ｐ側オーミック電極をＰｔ層のみにより構成するとともに、ｐ側パッド電極を下層のＡｇ層と上層のＡｕ層とにより構成し、かつ、絶縁層と接触する付着層を下層のＴｉ層と上層のＡｕ層とにより構成する場合について説明する。
【００６３】
この第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子では、図２１に示すように、約１００μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ基板５１上に、上記第１実施形態と同様の組成および厚みを有するｎ型クラッド層２、活性層３、光ガイド層４、キャップ層５、ｐ型クラッド層６およびコンタクト層７が順次形成されている。また、ｐ型クラッド層６は、上記第１実施形態と同様、凸部と、凸部以外の平坦部とを有するとともに、コンタクト層７は、ｐ型クラッド層６の凸部上に形成されている。そして、コンタクト層７とｐ型クラッド層６の凸部とによって、約１．５μｍの幅を有するストライプ状（細長状）のリッジ部８が構成されている。
【００６４】
ここで、第３実施形態では、リッジ部８を構成するコンタクト層７上に、約５ｎｍの厚みを有するＰｔ層からなるｐ側オーミック電極５９が形成されている。このｐ側オーミック電極５９の下面は、コンタクト層７の上面にのみ接触している。また、ｐ側オーミック電極５９の厚み（約５ｎｍ）は、活性層３で生成された光を透過させることが可能な厚みである。なお、ｐ側オーミック電極５９は、本発明の「オーミック電極」の一例である。
【００６５】
また、ｐ型クラッド層６上には、ｐ側オーミック電極５９の上面を露出させる開口部６０ａを有するとともに、約２００ｎｍの厚みを有するＡｌ２Ｏ３層からなる電流ブロック層６０が形成されている。この電流ブロック層６０の開口部６０ａ側の端部６０ｂは、ｐ側オーミック電極５９の側面上に配置されている。また、電流ブロック層６０の開口部６０ａ側の端部６０ｂは、丸みを帯びているとともに、ｐ側オーミック電極５９の上面よりも上方に突出している。また、電流ブロック層６０の素子の側端面側の端部６０ｃは、素子の側端面にまで達している。なお、電流ブロック層６０は、本発明の「絶縁層」の一例である。
【００６６】
ここで、第３実施形態では、電流ブロック層６０の表面に接触するように、かつ、ｐ側オーミック電極５９に接触しないように、約５ｎｍの厚みを有する下層のＴｉ層（図示せず）と、約１０ｎｍの厚みを有する上層のＡｕ層（図示せず）とからなる多層付着層６１が形成されている。多層付着層６１の上層のＡｕ層は、下層のＴｉ層の保護層として機能する。この多層付着層６１は、電流ブロック層６０の開口部６０ａに対応する領域に開口部６１ａを有する。また、多層付着層６１の開口部６１ａ側の端部６１ｂは、電流ブロック層６０の端部６０ｂに対応する領域に配置されているとともに、多層付着層６１の素子の側端面側の端部６１ｃは、素子の側端面から所定の間隔を隔てた領域に配置されている。なお、多層付着層６１は、本発明の「付着層」の一例である。
【００６７】
また、第３実施形態では、ｐ側オーミック電極５９の上面および多層付着層６１の表面に接触するように、約５０ｎｍの厚みを有する下層のＡｇ層（図示せず）と、約３μｍの厚みを有する上層のＡｕ層（図示せず）とからなるｐ側パッド電極６２が形成されている。このｐ側パッド電極６２を構成する下層のＡｇ層は、活性層３で生成された光に対して高い反射率を有する。また、ｐ側パッド電極６２の素子の側端面側の端部６２ａは、素子の側端面から所定の間隔を隔てた領域に配置されている。なお、ｐ側パッド電極６２を構成するＡｇ層の熱伝導率および電気抵抗率は、それぞれ、約４．２９Ｗ／（ｃｍ・Ｋ）および約１．６×１０−８Ω・ｍであり、Ａｕ層の熱伝導率および電気抵抗率は、それぞれ、約３．１８Ｗ／（ｃｍ・Ｋ）および約２．３×１０−８Ω・ｍである。なお、ｐ側パッド電極６２は、本発明の「パッド電極」の一例である。
【００６８】
また、ｎ型ＧａＮ基板５１の裏面上の所定領域には、上記第１実施形態と同様の組成および厚みを有するｎ側電極１３が形成されている。
【００６９】
第３実施形態では、上記のように、ｐ側オーミック電極５９の上面に、下層のＡｇ層と、上層のＡｕ層とからなるｐ側パッド電極６２を接触させることによって、ｐ側パッド電極６２を構成する下層のＡｇ層の熱伝導率（約４．２９Ｗ／（ｃｍ・Ｋ））は、上記第１実施形態のｐ側パッド電極１２を構成するＡｕ層の熱伝導率（約３．１８Ｗ／（ｃｍ・Ｋ））および上記第２実施形態のｐ側パッド電極３２を構成する下層のＰｄ層の熱伝導率（約０．７２Ｗ／（ｃｍ・Ｋ））よりも高いので、上記第１および第２実施形態よりも放熱特性を向上させることができる。これにより、上記第１および第２実施形態よりも素子特性の劣化および素子寿命の低下を抑制することができる。また、ｐ側オーミック電極５９の厚み（約５ｎｍ）を、活性層３で生成された光を透過させることが可能な厚みに設定することによって、ｐ側オーミック電極５９を透過した光は、活性層３で生成された光に対して高い反射率を有するｐ側パッド電極６２の下層のＡｇ層により活性層３側に反射されるので、光閉じ込めを向上させることができる。これにより、素子の発光効率を向上させることができる。
【００７０】
また、第３実施形態では、電流ブロック層６０の表面に接触する多層付着層６１の素子の側端面側の端部６１ｃを、素子の側端面から所定の間隔を隔てた領域に配置することによって、多層付着層６１と、電流ブロック層６０と、ｐ型クラッド層６とからなる寄生容量が形成される領域を小さくすることができる。これにより、素子の応答速度が遅くなるのを抑制することができる。
【００７１】
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。
【００７２】
図２２〜図３２は、図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図２１〜図３２を参照して、第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスについて説明する。
【００７３】
まず、図２２に示すように、図２に示した第１実施形態と同様のプロセスを用いて、ｎ型ＧａＮ基板５１上に、窒化物系半導体各層（２〜７）を順次成長させる。次に、電子ビーム蒸着法を用いて、コンタクト層７上に、約５ｎｍの厚みを有するＰｔ層からなるｐ側オーミック電極５９を形成する。この後、窒素雰囲気中において、約５００℃で約１０分間の熱処理を行う。これにより、コンタクト層７とｐ側オーミック電極５９との界面に拡散領域（図示せず）が形成されるので、コンタクト層７に対するｐ側オーミック電極５９の付着力を強くすることができる。
【００７４】
次に、図２３に示すように、スパッタ法を用いて、ｐ側オーミック電極５９上に、約１００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２層７１および約２００ｎｍの厚みを有するＡｌ２Ｏ３層７２を順次形成する。この後、Ａｌ２Ｏ３層７２上のリッジ部８（図２１参照）に対応する領域に、約１．５μｍの幅を有するストライプ状（細長状）のレジスト７３を形成する。
【００７５】
次に、図２４に示すように、ＣＦ４系ガスによるＲＩＥ法を用いて、レジスト７３をマスクとして、Ａｌ２Ｏ３層７２、ＳｉＯ２層７１およびｐ側オーミック電極５９をエッチングする。この後、レジスト７３を除去する。
【００７６】
次に、図２５に示すように、塩素系ガスによるＲＩＥ法を用いて、Ａｌ２Ｏ３層７２をマスクとして、コンタクト層７の上面からｐ型クラッド層６の途中の深さ（ｐ型クラッド層６の上面から約３２０ｎｍの深さ）までをエッチングする。これにより、ｐ型クラッド層６の凸部とコンタクト層７とによって構成されるとともに、約１．５μｍの幅を有するストライプ状（細長状）のリッジ部８が形成される。
【００７７】
次に、図２６に示すように、バッファードフッ酸によるウェットエッチング技術を用いて、ＳｉＯ２層７１の側面から横方向に約１５０ｎｍの深さまでをエッチングする。
【００７８】
次に図２７に示すように、図２６に示した構造をスパッタリング装置の基板ホルダ（図示せず）に装着する。そして、スパッタリング装置の基板ホルダを回転させながら、ＳｉＯ２層７１の表面以外の領域を覆うように、約２００ｎｍの厚みを有するＡｌ２Ｏ３層からなる電流ブロック層６０を形成する。続いて、電流ブロック層６０上に、約５ｎｍの厚みを有する下層のＴｉ層（図示せず）と、約１０ｎｍの厚みを有する上層のＡｕ層（図示せず）とからなる多層付着層６１を形成する。この後、バッファードフッ酸によるウェットエッチング技術を用いて、ＳｉＯ２層７１を除去することによって、ＳｉＯ２層７１上のＡｌ２Ｏ３層７２、電流ブロック層６０および多層付着層６１を除去する。これにより、図２８に示すように、電流ブロック層６０および多層付着層６１のリッジ部８に対応する領域に、それぞれ、開口部６０ａおよび６１ａが形成される。また、電流ブロック層６０の開口部６０ａ側の端部６０ｂは、丸みを帯びるように、かつ、ｐ側オーミック電極５９の上面よりも上方に突出するように形成される。
【００７９】
次に、図２９に示すように、多層付着層６１上の素子の側端面側の端部６１ｃに対応する領域に、レジスト７４を形成する。
【００８０】
次に、図３０に示すように、抵抗加熱蒸着法を用いて、レジスト７４、多層付着層６１および露出したｐ側オーミック電極５９の上面上に、約５０ｎｍの厚みを有する下層のＡｇ層（図示せず）と、約３μｍの厚みを有する上層のＡｕ層（図示せず）とからなるｐ側パッド電極６２を形成する。この後、レジスト７４を除去することにより、レジスト７４上のｐ側パッド電極６２を除去する。これにより、図３１に示すように、ｐ側パッド電極６２の素子の側端面側の端部６２ａが、それぞれ、素子の側端面から所定の間隔を隔てた領域に配置される。
【００８１】
次に、図３２に示すように、ＣＦ４系ガスによるＲＩＥ法を用いて、ｐ側パッド電極６２をマスクとして、多層付着層６１をエッチングする。これにより、多層付着層６１の素子の側端面側の端部６１ｃが、素子の側端面から所定の間隔を隔てた領域に配置される。
【００８２】
次に、ｎ型ＧａＮ基板５１の厚みが約１００μｍになるまでｎ型ＧａＮ基板５１の裏面を研磨する。この後、図２１に示したように、ｎ型ＧａＮ基板５１の裏面上の所定領域に、上記第１実施形態と同様の組成および厚みを有するｎ側電極１３を形成する。最後に、素子を各チップに分離（劈開）することによって、第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子が形成される。
【００８３】
第３実施形態の製造プロセスでは、上記のように、リッジ部８上のｐ側オーミック電極５９上にＳｉＯ２層７１およびＡｌ２Ｏ３層７２を形成するとともに、ＳｉＯ２層７１の側面以外の領域を覆うように電流ブロック層６０を形成した後、ＳｉＯ２層７１を除去することにより、電流ブロック層６０のリッジ部８に対応する領域に開口部６０ａを形成することによって、リッジ部８の高さが約３２５ｎｍと小さい場合にも、容易に、電流ブロック層６０のリッジ部８に対応する領域に開口部６０ａを有する電流ブロック層６０を形成することができる。
【００８４】
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。
【００８５】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、窒化物系半導体レーザ素子（青紫色レーザ素子）に本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、窒化物系半導体レーザ素子以外の半導体レーザ素子にも適用可能である。
【００８６】
また、上記第１〜第３実施形態では、オーミック電極として、下層のＰｔ層と上層のＰｄ層とにより構成されるオーミック電極またはＰｔ層のみからなるオーミック電極を用いたが、本発明はこれに限らず、Ｐｄ層のみからなるオーミック電極を用いてもよい。また、下層のＰｄ層と上層のＰｔ層とにより構成されるオーミック電極を用いてもよい。
【００８７】
また、上記第１〜第３実施形態では、絶縁層（電流ブロック層）に接触する付着層として、Ｔｉ層からなる単層の付着層または下層のＴｉ層と上層のＡｕ層とにより構成される多層付着層を用いたが、本発明はこれに限らず、絶縁層（電流ブロック層）に接触する付着層としては、Ｔｉ層、Ｃｒ層、Ｎｉ層などの金属層や、Ｓｉ層、Ｇｅ層などの半導体層の少なくとも１つが含まれていればよい。また、３層以上の多層構造にしてもよい。
【００８８】
また、上記第１〜第３実施形態では、パッド電極として、Ａｕ層のみからなるパッド電極、下層のＰｄ層と上層のＡｕ層とにより構成されるパッド電極または下層のＡｇ層と上層のＡｕ層とにより構成されるパッド電極を用いたが、本発明はこれに限らず、パッド電極としては、Ａｕ層、Ａｇ層、Ｃｕ層、Ｒｈ層、Ｐｄ層およびＰｔ層の少なくとも１つが含まれていればよい。また、３層以上の多層構造にしてもよい。
【００８９】
また、上記第１〜第３実施形態では、絶縁層（電流ブロック層）として、ＳｉＯ２層からなる絶縁層またはＡｌ２Ｏ３層からなる絶縁層を用いたが、本発明はこれに限らず、絶縁層（電流ブロック層）としては、ＳｉＯ２層、ＳｉＮ層、ＴａＯＸ層、Ａｌ２Ｏ３層、ＺｒＯ２層およびＮｂＯＸの少なくとも１つが含まれていればよい。また、２層以上の多層構造にしてもよい。なお、絶縁層（電流ブロック層）を２層以上の多層構造にすれば、層間の界面において屈折率の違いにより光を反射させることができるので、光閉じ込めを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子（青紫色レーザ素子）の構造を示した断面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図３】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図４】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図５】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図６】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図７】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図８】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図９】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１０】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１１】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１２】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子（青紫色レーザ素子）の構造を示した断面図である。
【図１４】図１３に示した第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１５】図１３に示した第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１６】図１３に示した第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１７】図１３に示した第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１８】図１３に示した第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１９】図１３に示した第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２０】図１３に示した第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２１】本発明の第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子（青紫色レーザ素子）の構造を示した断面図である。
【図２２】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２３】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２４】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２５】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２６】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２７】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２８】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２９】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図３０】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図３１】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図３２】図２１に示した第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図３３】従来の半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
３  活性層（発光層）
４  光ガイド層（半導体層、窒化物系半導体層）
５  キャップ層（半導体層、窒化物系半導体層）
６  ｐ型クラッド層（半導体層、窒化物系半導体層）
７  コンタクト層（半導体層、窒化物系半導体層）
８  リッジ部
９、５９  ｐ側オーミック電極（オーミック電極）
１０、３０、６０  電流ブロック層（絶縁層）
１１、３１  Ｔｉ層（付着層）
１２、３２、６２  ｐ側パッド電極（パッド電極）
６１  多層付着層（付着層）
【図１】
2006013331.tif 000003
【図２】
2006013331.tif 000004
【図３】
2006013331.tif 000005
【図４】
2006013331.tif 000006
【図５】
2006013331.tif 000007
【図６】
2006013331.tif 000008
【図７】
2006013331.tif 000009
【図８】
2006013331.tif 000010
【図９】
2006013331.tif 000011
【図１０】
2006013331.tif 000012
【図１１】
2006013331.tif 000013
【図１２】
2006013331.tif 000014
【図１３】
2006013331.tif 000015
【図１４】
2006013331.tif 000016
【図１５】
2006013331.tif 000017
【図１６】
2006013331.tif 000018
【図１７】
2006013331.tif 000019
【図１８】
2006013331.tif 000020
【図１９】
2006013331.tif 000021
【図２０】
2006013331.tif 000022
【図２１】
2006013331.tif 000023
【図２２】
2006013331.tif 000024
【図２３】
2006013331.tif 000025
【図２４】
2006013331.tif 000026
【図２５】
2006013331.tif 000027
【図２６】
2006013331.tif 000028
【図２７】
2006013331.tif 000029
【図２８】
2006013331.tif 000030
【図２９】
2006013331.tif 000031
【図３０】
2006013331.tif 000032
【図３１】
2006013331.tif 000033
【図３２】
2006013331.tif 000034
【図３３】
2006013331.tif 000035