(57)【要約】【課題】偏光角のばらつきが少ないマルチビーム半導体レーザ素子の提供。【解決手段】ｎ型の半導体基板と、基板の第１の面に積層されるｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、コンタクト層と、基板の一端から他端に亘りかつコンタクト層からｐ型クラッド層の所定深さに形成される複数本の区画溝と、隣接する区画溝によって挟まれる各区画部分に形成され基板の一端から他端に亘りかつコンタクト層からｐ型クラッド層の所定深さに形成される２本の分離溝によって挟まれたストライプ状のリッジと、各リッジのコンタクト層の両側面から分離溝を越えて区画部分の端に至る部分を覆う絶縁層と、基板の第２の面に設けられる第１の電極と、各区画部分においてリッジ，分離溝及び分離溝の外側の多層半導体層上に亘って設けられる第２の電極とを有し、第２の電極は下層の第２の電極層と、上層の第２のメッキ層とからなり、第２のメッキ層はリッジ部分に対応する箇所が最も厚くなり区画溝に向かって徐々に薄くなる円弧状断面となっている。【選択図】図１
2008294252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型からなる半導体基板と、
前記半導体基板の第１の面に順次重ねて形成され、かつ第１導電型からなる第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型からなる第２導電型クラッド層、第２導電型からなるコンタクト層で構成される多層半導体層と、
前記多層半導体層に形成され、前記半導体基板の一端から他端に亘りかつ前記コンタクト層の表面から前記第２導電型クラッド層の所定深さに形成される複数本の区画溝と、
隣接する前記区画溝によって挟まれる各区画部分に形成され、前記半導体基板の前記一端から前記他端に亘りかつ前記コンタクト層の表面から前記第２導電型クラッド層の所定深さに形成される２本の分離溝によって挟まれたストライプ状のリッジと、
前記各リッジの前記コンタクト層の両側面からそれぞれ前記分離溝を越えて前記区画部分の端に至る部分を覆う絶縁層と、
前記半導体基板の前記第１の面の反対面となる第２の面に設けられる第１の電極と、
前記各区画部分において前記リッジ上及び前記リッジの両側の前記分離溝上並びに前記分離溝の外側の前記多層半導体層上に亘って設けられる第２の電極とを有し、
前記第２の電極は下層となる第２の電極層と、前記第２の電極層に重ねて形成される第２のメッキ層とからなり、
前記第２のメッキ層は前記リッジ部分に対応する箇所が最も厚くなり前記区画溝に向かって徐々に薄くなる円弧状断面となっていることを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記第２導電型からなる第２導電型クラッド層は第１の第２導電型クラッド層と、前記第１の第２導電型クラッド層上に重なるエッチングストッパ層と、前記エッチングストッパ層上に重なる第２の第２導電型クラッド層とからなり、
前記エッチングストッパ層は前記第２の第２導電型クラッド層のエッチング速度よりもエッチング速度が遅い材質からなり、
前記区画溝及び前記分離溝の底面は前記エッチングストッパ層で形成され、
前記リッジは前記第２の第２導電型クラッド層及び前記コンタクト層で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記活性層は多重量子井戸構造であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記第２の電極層はＴｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層を順次重ねた層となり、前記第２のメッキ層はＡｕ層からなっていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記区画溝は２本であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項６】
（ａ）第１導電型からなる半導体基板を準備する工程、
（ｂ）前記半導体基板の第１の面に、第１導電型からなる第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型からなる第２導電型クラッド層及び第２導電型からなるコンタクト層を順次積層するように連続的にエピタキシャル成長させて多層半導体層を形成する工程、
（ｃ）前記半導体基板の前記第１の面側への被膜形成と前記被膜の選択的エッチングによって、前記多層半導体層上に１本のストライプ状のリッジ形成用エッチングマスクと、このリッジ形成用エッチングマスクの両側に所定の距離離れて位置するフィールド用エッチングマスクとからなる溝形成用マスクを並列に複数形成する工程、
（ｄ）前記溝形成用マスクをマスクとして前記コンタクト層の表面から前記第１導電型クラッド層の所定深さに至るまでエッチングを行い、前記溝形成用マスクの両側にそれぞれ区画溝を形成するとともに、隣接する前記区画溝によって挟まれる各区画部分においては前記リッジ形成用エッチングマスクと前記フィールド用エッチングマスクとの間にそれぞれ分離溝を形成して前記リッジ形成用エッチングマスク下にストライプ状のリッジを形成する工程、
（ｅ）前記半導体基板の前記第１の面側への絶縁層形成と前記絶縁層の選択的エッチングによって、前記各リッジの前記コンタクト層の両側面からそれぞれ前記分離溝を越えて前記区画溝上に至る部分を覆う絶縁層を形成する工程、
（ｆ）前記各リッジ上において前記リッジ上及び前記リッジの両側の前記分離溝上並びに前記分離溝の外側の前記多層半導体層上に亘って第２の電極を形成する工程、
（ｇ）前記半導体基板の前記第１の面の反対面となる第２の面に第１の電極を形成する工程、
（ｈ）前記半導体基板を前記リッジの長手方向に直交する方向に所定間隔で劈開して複数の短冊体を形成する工程、
（ｉ）複数の前記区画溝が残留するように前記短冊体を所定の前記区画溝部分でかつ前記区画溝に沿って分割する工程、
を有する半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記工程（ｆ）における前記第２の電極は、
（ｊ）前記半導体基板の前記第１の面全域に第２の電極層を形成する工程、
（ｋ）前記半導体基板の前記第１の面側へのホトレジスト膜の形成と前記ホトレジスト膜の選択的エッチングによって、前記リッジ及び前記リッジの両側の前記分離溝並びに前記分離溝に隣り合う前記多層半導体層とからなる前記区画部分に対して一方の前記多層半導体層の所定位置から他方の前記多層半導体層の所定位置に及ぶ領域を開口したホトレジスト膜を形成する工程、
（ｌ）前記各開口に露出する前記第２の電極層上にメッキ処理によって所定厚さの第２のメッキ層を形成する工程、
（ｍ）前記半導体基板の前記第１の面側の前記ホトレジスト膜及び前記メッキ層を一括研磨して平坦な面とした後前記ホトレジスト膜を除去する工程、
（ｎ）前記半導体基板の前記第１の面側を一括研磨して平坦面であった前記第２のメッキ層を前記リッジ部分に対応する箇所が最も厚くなり前記分離溝を越えて前記多層半導体層側に向かって徐々に薄くなる円弧状断面に形成する工程、
によって形成され、
前記第２の電極は前記第２の電極層と前記第２の電極層に重なる前記第２のメッキ層によって形成されることを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項７】
前記工程（ｎ）のつぎに、（ｏ）少なくとも各区画溝上の前記第１の電極層を除去する工程を有することを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項８】
前記工程（ｂ）では、
前記半導体基板の前記第１の面に、第１導電型からなる第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型からなる第１の第２導電型クラッド層、第２導電型からなるエッチングストッパ層、第２導電型からなる第２の第２導電型クラッド層及び第２導電型からなるコンタクト層を順次積層形成し、かつ前記エッチングストッパ層は前記第２の第２導電型クラッド層のエッチング速度よりもエッチング速度が遅い材質で形成することを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項９】
前記工程（ｂ）では、前記活性層を多重量子井戸構造として形成することを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項１０】
前記工程（ｉ）ではＴｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層を順次重ねて前記第２の電極層を形成し、
前記工程（ｋ）では前記各開口部に露出する前記第２の電極層上にＡｕ層をメッキ処理によって形成することを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項１１】
第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の第１の面に順次重ねて形成され、かつ第１導電型からなる第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型からなる第２導電型クラッド層、第２導電型からなるコンタクト層で構成される多層半導体層と、
前記多層半導体層に形成され、前記半導体基板の一端から他端に亘りかつ前記コンタクト層の表面から前記第２導電型クラッド層の所定深さに形成される複数本の区画溝と、
隣接する前記区画溝によって挟まれる各区画部分に形成され、前記半導体基板の前記一端から前記他端に亘りかつ前記コンタクト層の表面から前記第２導電型クラッド層の所定深さに形成される２本の分離溝によって挟まれたストライプ状のリッジと、
前記各リッジの前記コンタクト層の両側面からそれぞれ前記分離溝を越えて前記区画部分の端に至る部分を覆う絶縁層と、
前記リッジに対応する前記活性層部分に形成される共振器と、
前記半導体基板の前記第１の面の反対面となる第２の面に形成されかつ前記各共振器に電力を供給する第１の電極と、
前記各区画部分に形成され、かつ前記リッジ上及び前記リッジの両側の前記分離溝上並びに前記分離溝の外側の前記多層半導体層上に亘って設けられる第２の電極とを有し、
前記第２の電極は下層となる第２の電極層と、前記第２の電極層に重ねて形成されかつ前記リッジ部分に対応する箇所が最も厚くなり前記分離溝を越えて前記区画溝に向かって徐々に薄くなる円弧状断面となる第２のメッキ層とからなる半導体レーザ素子を準備する工程と、
前記半導体レーザ素子が第１の面側に重ねて搭載されるものであり、前記第１の面には前記第２の電極に対応する電極パッドを含む配線を有する支持板を準備する工程と、
前記支持板の前記電極パッドに柔らかい導電性の接合材を形成した後、前記半導体レーザ素子の前記各第２の電極を対応する各前記電極パッドに重ねるようにして押し付けて接着し、かつ前記接合材を硬化処理して前記支持板に前記半導体レーザ素子を搭載する工程とを有することを特徴とする光半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２導電型からなる第２導電型クラッド層は第１の第２導電型クラッド層と、前記第１の第２導電型クラッド層上に重なるエッチングストッパ層と、前記エッチングストッパ層上に重なる第２の第２導電型クラッド層とからなり、
前記エッチングストッパ層は前記第２の第２導電型クラッド層のエッチング速度よりもエッチング速度が遅い材質からなり、
前記区画溝及び前記分離溝の底面は前記エッチングストッパ層で形成され、
前記リッジは前記第２の第２導電型クラッド層及び前記コンタクト層で形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の光半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記活性層は多重量子井戸構造であることを特徴とする請求項１１に記載の光半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２の電極層はＴｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層を順次重ねた層となり、前記第２のメッキ層はＡｕ層からなっていることを特徴とする請求項１１に記載の光半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ光（レーザビーム）を並んで出射するマルチビーム構造の半導体レーザ素子及びその製造方法並びに光半導体装置の製造方法に係わり、例えば、リッジ構造の半導体レーザ素子の製造技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ（レーザダイオード：ＬＤ）は、光通信システムの光源や情報処理機器の光源として多用されている。ＣＤ，ＤＶＤ機器，レーザプリンタ，ＰＯＳ，バーコードリーダをはじめ、文書ファイルシステムなどの情報処理機器の光源として可視光半導体レーザが使用されている。
【０００３】
半導体レーザ素子（光半導体素子）は、半導体基板の第１の面にエピタキシャル成長によって多層の半導体層（多層半導体層）を形成した構造になっている。多層半導体層の中層には活性層が設けられている。そして、活性層を挟む層の一方を第１導電型の半導体層とし、他方を第２導電型の半導体層とすることによってｐｎ接合（ｐｎジャンクション）を形成している。また、レーザ発振をさせるための共振器（光導波路）を形成するために、電極を細く形成したり、あるいはリッジ構造を採用する等種々の構造が採用されている。半導体レーザ素子は、アノード電極（ｐ電極）と、カソード電極（ｎ電極）を有することから、これら電極は半導体レーザ素子の同一面側に配置される構造、または半導体レーザ素子の表裏面のそれぞれに分けて配置する構造が採用されている。
【０００４】
リッジ構造の半導体レーザ素子は、リッジ（リッジストライプ）を形成するために平坦な半導体層の表面に平行に２本の分離溝を形成する。このため、表面に電極を形成した状態でも分離溝及びリッジの凹凸の段差は対応して半導体レーザ素子の表面に現れる。この結果、半導体レーザ素子の表面の電極をその電極面がサブマウント（支持板）に重なるように半田等の柔らかい接合材を介して固定するいわゆるジャンクションダウンの状態で固定する場合、前記凹凸に起因してサブマウントと半導体レーザ素子との間に空洞が発生しやすくなる。半導体レーザ素子で発生した熱は接合材を介してサブマウントに伝達されるが、空洞が発生すると熱を効率的にサブマウントに伝達し難くなる（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載されている発明では、半導体レーザ素子の表面に形成するメッキ金属層の表面を平坦にして空洞が発生しないようにしている。
【０００５】
一方、単一の半導体レーザ素子（半導体レーザチップとも呼称）に複数の共振器を並列に設け、各共振器の端面からそれぞれレーザ光を出射させる、いわゆるマルチビーム構造の半導体レーザ素子が知られている（例えば、特許文献２）。特許文献２には、１チップに２つの半導体レーザ素子を搭載する構造（２ビームレーザ）が開示されている。特許文献２に開示されている半導体レーザは、リッジ構造とは異なる埋め込みヘテロ構造の半導体レーザである。
【０００６】
この埋め込みヘテロ構造の半導体レーザは、ストライプ状のメサ突起が形成された基板を用いて形成されている。半導体レーザは、メサ突起上に形成された第１導電型の第１クラッド層、活性層、第２導電型の第２クラッド層、及びメサ突起の両側におけるメサ溝において活性層の両側面に活性層の全厚さに跨がって接触するように形成された第１導電型の電流ブロック層を含む半導体積層体とを有している。半導体積層体の上層には合金化阻止膜を含む構造の第１電極が形成され、基板の裏面には第２電極が形成されている。また、前記メサ突起の高さに起因する段差が半導体積層体の表面に形成されている。前記第１電極は、２層の合金化阻止膜と、該２層の合金化阻止膜の間に形成された該２層の合金化阻止膜よりも柔らかい材料からなる応力緩和層とを含む構造になっている。
【０００７】
第１電極を２層の合金化阻止膜と、該２層の合金化阻止膜の間に形成した該２層の合金化阻止膜よりも柔らかい材料からなる応力緩和層とすることがない半導体レーザ構造では、実装によってつぎのようなことが起きる。
【０００８】
即ち、例えば、第１電極側からハンダなどを使用してサブマウント基板等の基板に半導体レーザを実装したとき、メサ突起上の第１クラッド層、活性層、及び第２クラッド層からなる三角形形状の断面をした動作領域に第１電極とハンダとの接合面から応力がかかる。詳述するならば、半導体基板に形成されたメサ突起の高さの分、第１電極の半導体積層体表面に段差が残されてしまうため、サブマウント基板と半導体レーザとの熱膨張率の差に起因する応力が、前記動作領域にかかり、レーザ光の偏光方向などのレーザ特性に影響を与える。
【０００９】
しかし、第１電極が２層の合金化阻止膜を有している前記半導体レーザでは、合金化阻止膜にわたっての、電極−半導体積層体界面部分の合金化、あるいは電極−ハンダ界面部分の合金化進行を阻止することができる。また、合金化の進行を阻止された位置にＡｕなどの合金化阻止膜よりも柔らかい応力緩和層を配置することで、基板と半導体レーザとの熱膨張率の差に起因する応力を緩和することができる。この結果、レーザ光の偏光方向などのレーザ特性への影響を防止することができる。従って、１チップに２つの半導体レーザ素子を搭載する構造でも、レーザ光の偏光方向などのレーザ特性への影響を防止できる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２１７２５５号公報
【特許文献２】特開２００２−５７４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
コピー機（ＰＰＣ：Plane Paper Copier) 、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）の光源としてマルチビーム構造の半導体レーザ素子が使用されている。マルチビームレーザでは、偏光特性が各ビームで揃っていることが要求される。しかし実際には各ビームの特性はバラツキがあり、これを低減することがマルチビームレーザ特有の技術課題になる。
【００１２】
バラツキの原因としておもに以下のようなものがある。（１）半導体レーザ素子を製造する際のウェハプロセスにおける寸法バラツキによって特性のバラツキが発生する。
【００１３】
（２）半導体レーザ素子は化合物半導体で形成されるが、素子の表面にはＳｉＯ２膜等からなる絶縁膜及び金属からなる電極が形成される。これら絶縁膜や電極の熱膨張係数の違いに起因して素子（チップ）内部に応力（内在応力）が発生し、この内在応力によって特性のバラツキが発生する。
【００１４】
（３）半導体レーザ素子はＡｌＮ（窒化アルミニウム）等からなるサブマウント（支持板）に固定されかつ銅等からなる金属製のヒートシンクに固定されるが、化合物半導体、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）等及び金属等の線膨張係数の違いに起因して熱応力が発生し、この熱応力によって特性のバラツキが発生する。
なかでも前記（２），（３）の応力起因の要素は、偏光特性に大きく影響しており、この応力バラツキの改善により、特性バラツキを改善することができる。
【００１５】
一方、本発明者による比較実験によれば、活性層を含む多層半導体層上に形成した第２の電極をサブマウントにハンダ等の柔らかい接合材を用いて重ねて接合する構造（いわゆるジャンクションダウン実装）では、応力のなかでも半導体レーザチップの搭載面近傍が特に支配的であることが分かった。リッジ構造の半導体レーザ素子はリッジの両側にそれぞれ分離溝を有する構造となり、第２の電極の表面には前記分離溝に対応した２本の窪みが表れる。このため、接合材で半導体レーザ素子をサブマウント（支持板）に搭載する際、分離溝に対応する窪み部分に接合材が確実に入り込み難くなり、第２の電極面と接合材との界面部分に空洞が発生する。そして、この空洞によってリッジに対応する活性層部分、換言するならば、共振器部分に応力が発生し、偏光角がばらつくことが判明した。即ち、空洞が発生すると接合材とサブマウントのリッジ部にかかる応力の均一性（バランス)
が崩れ、偏光角の回転が生じる。
【００１６】
図１９（ａ），（ｂ）は本発明に先立って検討したリッジ構造の半導体レーザ素子のサブマウント基板への搭載状態を示す模式図である。図１９（ａ）はサブマウントに半導体レーザ素子を搭載する前の状態を示す図であり、図１９（ｂ）はサブマウントに半導体レーザ素子を搭載した後の状態を示す図である。
【００１７】
図１９（ａ）にはサブマウント７０と、このサブマウント７０の第１の面７０ａに搭載する半導体レーザ素子７５が示されている。サブマウント７０はＡｌＮ（窒化アルミニウム）等からなる平坦な板状体であり、第１の面７０ａには所定パターンの電極パッド７１が設けられている。電極パッド７１は、例えば、厚さ０．５〜１．０μｍ程度のＡｕ層によって形成されている。また、この電極パッド７１上には柔らかい接合材７２が形成されている。接合材７２は、例えば、厚さ３〜５μｍ程度のＡｕＳｎ等のハンダからなっている。
【００１８】
半導体レーザ素子７５は、ジャンクションダウンでサブマウント７０に搭載するため、図１９では、半導体レーザ素子７５を構成する第１導電型の半導体基板７６の第１の面７６ａが下面に位置し、第１の面７６ａの反対面となる第２の面７６ｂが上面に位置している状態で示されている。半導体基板７６の第１の面７６ａには、第１導電型からなる第１導電型クラッド層７７、活性層７８、第２導電型からなる第２導電型クラッド層７９、第２導電型からなるコンタクト層８０が順次積層されて多層半導体層が形成されている。
【００１９】
また、多層半導体層の表面には、半導体基板７６の一端から他端（例えば、紙面の手前から奥方向）に亘りかつコンタクト層８０の表面から第２導電型クラッド層７９の所定深さに亘って３本以上の区画溝８１が設けられている。図では区画溝８１は２本示してある。
【００２０】
また、隣接する区画溝８１によって挟まれる各区画部分８２の中央部分には２本の分離溝８３が形成されている。この分離溝８３は区画溝８１と同様に半導体基板７６の前記一端から前記他端に亘りかつコンタクト層８０の表面から第２導電型クラッド層７９の所定深さに亘って形成されている。２本の分離溝８３によって挟まれたストライプ状の凸部がリッジ８４となる。分離溝８３の外側の多層半導体層部分、即ち、分離溝８３と区画溝８１で挟まれる部分をフィールド部分８５と呼称する。
【００２１】
また、リッジ８４の両側には、リッジ８４のコンタクト層８０の両側面から分離溝８３を越えて区画部分８２の端に至る部分を覆う絶縁層８６が設けられている。そして、半導体基板７６の第２の面７６ｂには第１の電極９１が設けられている。第１の電極９１は、下地となる第１の電極層９２と、この第１の電極層９２上に形成される第１のメッキ層９３とからなっている。
【００２２】
また、半導体基板７６の第１の面７６ａ側には第２の電極９５が設けられている。第２の電極９５は、区画部分８２の表面において、リッジ８４上及びリッジ８４の両側の分離溝８３上並びにフィールド部分８５（分離溝８３の外側の多層半導体層）上に亘って設けられている。第２の電極９５は、下地となる第２の電極層９６と、この第２の電極層９６上に形成される第２のメッキ層９７とからなっている。第１及び第２の電極層９２，９６は、Ｔｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層を順次蒸着によって重ねて形成した層であり、厚さ０．３〜０．５μｍ程度となっている。第１及び第２のメッキ層９３，９７はメッキ処理によって形成した厚さ３〜５μｍ程度のＡｕからなる層である。
【００２３】
図１９（ａ）に示す半導体レーザ素子７５は、図示しないがコレット等の保持工具で保持されて、サブマウント７０の上方に位置決めされた後、矢印に示すように降下させられてサブマウント７０上に重ねられる。半導体レーザ素子７５は所定時間加圧されかつ加熱される。これによって、図１９（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子７５はサブマウント７０に搭載（固定）される。この固定時、第２の電極９５の表面には分離溝８３に対応して溝が形成されるため、第２の電極９５が接合材７２に押し付けられたとき、溝内に溶けた接合材７２が侵入しても、溝内に空気が残留する確率が高い。空気の残留は気泡（ボイド）９８となる。半導体レーザ素子７５はレーザ発振時発熱するため、８０℃前後と高温状態となる。第２の電極９５と接合材７２との界面に気泡９８が発生すると、幅が１〜３μｍ程度と細いリッジ８４にかかる応力の均一性（バランス）が崩れ、偏光角の回転が生じる。図１９（ｂ）には、各種材質の熱膨張係数の違いによって、例えば、リッジ８４の中央側にリッジ８４の両側方向から矢印で示すように応力が加わる。この場合、気泡（ボイド）９８が発生した側では気泡部分が緩衝体として作用するため、右から左に向かう矢印で示す応力は、左から右に向かう矢印に比較して小さくなる。右から左に向かう矢印は左から右に向かう矢印よりも短くして応力が小さいことを示してある。このように応力の均一性（バランス）が崩れると偏光角の回転が生じる。
【００２４】
図１８は偏波角αを示す模式図である。図１８は光半導体装置において、ステム１００の第１の面に固定されるキャップをとり外した状態を示す平面図である。ステム１００の第１の面の中央部分には直方体からなるヒートシンク１０１が固定されている。このヒートシンク１０１のステム１００の中心側の側面にはサブマウント７０が固定され、このサブマウント７０には半導体レーザ素子７５がジャンクションダウンで固定されている。黒丸で示す部分がレーザ光１０２であり、半導体レーザ素子７５の端面（出射面）から出射される。図１８で示す両端に矢印を付けた面が偏波面１０３であり、半導体レーザ素子７５の図示しない活性層の延在方向に沿う面に対する偏波面１０３とのなす角αが偏波角αとなる。
【００２５】
単一の共振器を有する半導体レーザ素子であっても、偏光角にバラツキがある半導体レーザ素子の場合は、光学部品に偏光角依存性がある場合には所望の特性が得られなくなり使用することができない。
【００２６】
半導体レーザ素子に複数の共振器が並ぶマルチビーム構造の半導体レーザ素子の場合は、各共振器から出射されるレーザ光の偏光角にばらつきが発生すると、マルチビーム構造の半導体レーザ素子を光源とするコピー機（ＰＰＣ) 、レーザビームプリンタ等の電子機器に使用できなくなる。
【００２７】
一方、特許文献１の半導体レーザは、空洞の発生に起因する放熱性の低下を阻止するため、リッジストライプ部の上面側に設けるメッキ金属層の上面を平坦とする構造になっている。しかし、このようにメッキ金属層の上面が平坦になる構造であっても、メッキ金属層の平坦な面をヒートシンク上の半田材に重ね、かつ半田材を加熱溶融して接着させて半導体レーザを固定する構造では、重ねた状態における界面に存在する空気をメッキ金属層の周縁にまで押し出す作用が特にあるわけではないので、ときには空気が残留して接着界面に気泡（ボイド）が発生してしまう。また、メッキ金属層の表面が平坦な面になっているが、半田材の表面が平坦な場合、平坦面と平坦面との重ねあわせでは、製造上のバラツキにより、半田材が濡れない部分も発生することもある。
【００２８】
半導体レーザ素子に複数の共振器が並んで存在するマルチビーム構造の半導体レーザ素子では、ハンダによるサブマウントと電極との接続箇所は共振器の数となり多いことから、気泡（ボイド）の発生する確率は高くなる。この結果、複数の接続箇所のうちの一箇所でも気泡が発生すると、気泡が発生した部分の共振器から出射されるレーザ光の偏光角が他のレーザ光の偏光角と異なってしまい、光学部品に偏光角依存性がある電子機器の光源として使用できなくなる。
【００２９】
本発明の目的は、光学部品に偏光角依存性がある電子機器の光源として好適な偏光角のばらつきが少ない半導体レーザ素子及びその製造方法並びに光半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００３０】
本発明の他の目的は、光学部品に偏光角依存性がある電子機器の光源として好適な偏光角のばらつきが少ないマルチビーム構造の半導体レーザ素子及びその製造方法並びに光半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００３１】
本発明の他の目的は、光学部品に偏光角依存性がある電子機器の光源として好適な偏光角のばらつきが少ないマルチビーム構造の半導体レーザ素子を使用した光半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００３２】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００３４】
（１）光半導体装置は、
第１導電型の半導体基板、前記半導体基板の第１の面に設けられかつレーザ発振する共振器が並列に複数形成される多層半導体層、前記半導体基板の前記第１の面の反対面となる第２の面に形成されかつ前記各共振器に電力を供給する第１の電極、前記多層半導体層上の所定箇所に形成されかつ前記共振器のうちの所定の共振器に電力を供給するそれぞれ独立した複数の第２の電極とを有する半導体レーザ素子と、
前記半導体レーザ素子の前記第２の電極に対応する電極パッドを第１の面に有する支持板と、
前記支持板の前記各電極パッドに前記半導体レーザ素子の前記各第２の電極が接合材を介して重ねて接続されてなる光半導体装置であって、
前記半導体レーザ素子は、
前記半導体基板の前記第１の面に順次重ねて形成され、かつ第１導電型からなる第１導電型クラッド層、多重量子井戸構造からなる活性層、第２導電型からなる第２導電型クラッド層、第２導電型からなるコンタクト層で構成される前記多層半導体層と、
前記多層半導体層に形成され、前記半導体基板の一端から他端に亘りかつ前記コンタクト層の表面から前記第２導電型クラッド層の所定深さに形成される複数本の区画溝と、
隣接する前記区画溝によって挟まれる各区画部分に形成され、前記半導体基板の前記一端から前記他端に亘りかつ前記コンタクト層の表面から前記第２導電型クラッド層の所定深さに形成される２本の分離溝によって挟まれたストライプ状のリッジと、
前記各リッジの前記コンタクト層の両側面からそれぞれ前記分離溝を越えて前記区画部分の端に至る部分を覆う絶縁層とを有し、
前記第１の電極は前記半導体基板の前記第２の面に設けられ、
前記各第２の電極は前記各区画部分において前記リッジ上及び前記リッジの両側の前記分離溝上並びに前記分離溝の外側の前記多層半導体層上に亘って設けられ、
前記第２の電極は下層となる第２の電極層と、前記第２の電極層に重ねて形成されかつ前記リッジ部分に対応する箇所が最も厚くなり前記分離溝を越えて前記区画溝に向かって徐々に薄くなる円弧状断面となる第２のメッキ層とからなり、
前記第２のメッキ層の一時的な溶融によって前記半導体レーザ素子は前記支持板に固定され、
前記各ストライプ状のリッジに対応する前記活性層を含む多層の半導体層部分が前記共振器を構成することを特徴とする。
【００３５】
また、前記第２導電型からなる第２導電型クラッド層は第１の第２導電型クラッド層と、前記第１の第２導電型クラッド層上に重なるエッチングストッパ層と、前記エッチングストッパ層上に重なる第２の第２導電型クラッド層とからなり、
前記エッチングストッパ層は前記第２の第２導電型クラッド層のエッチング速度よりもエッチング速度が遅い材質からなり、
前記区画溝及び前記分離溝の底面は前記エッチングストッパ層で形成され、
前記リッジは前記第２の第２導電型クラッド層及び前記コンタクト層で形成されていることを特徴とする。
また、前記第２の電極層はＴｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層を順次重ねた層となり、前記第２のメッキ層はＡｕ層からなっていることを特徴とする。
【００３６】
このような光半導体装置は以下の製造方法によって製造される。
第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の第１の面に順次重ねて形成され、かつ第１導電型からなる第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型からなる第２導電型クラッド層、第２導電型からなるコンタクト層で構成される多層半導体層と、
前記多層半導体層に形成され、前記半導体基板の一端から他端に亘りかつ前記コンタクト層の表面から前記第２導電型クラッド層の所定深さに形成される複数本の区画溝と、
隣接する前記区画溝によって挟まれる各区画部分に形成され、前記半導体基板の前記一端から前記他端に亘りかつ前記コンタクト層の表面から前記第２導電型クラッド層の所定深さに形成される２本の分離溝によって挟まれたストライプ状のリッジと、
前記各リッジの前記コンタクト層の両側面からそれぞれ前記分離溝を越えて前記区画部分の端に至る部分を覆う絶縁層と、
前記リッジに対応する前記活性層部分に形成される共振器と、
前記半導体基板の前記第１の面の反対面となる第２の面に形成されかつ前記各共振器に電力を供給する第１の電極と、
前記各区画部分に形成され、かつ前記リッジ上及び前記リッジの両側の前記分離溝上並びに前記分離溝の外側の前記多層半導体層上に亘って設けられる第２の電極とを有し、
前記第２の電極は下層となる第２の電極層と、前記第２の電極層に重ねて形成されかつ前記リッジ部分に対応する箇所が最も厚くなり前記分離溝を越えて前記区画溝に向かって徐々に薄くなる円弧状断面となる第２のメッキ層とからなる半導体レーザ素子を準備する工程と、
前記半導体レーザ素子が第１の面側に重ねて搭載されるものであり、前記第１の面には前記第２の電極に対応する電極パッドを含む配線を有する支持板を準備する工程と、
前記支持板の前記電極パッドに柔らかい導電性の接合材を形成した後、前記半導体レーザ素子の前記各第２の電極を対応する各前記電極パッドに重ねるようにして押し付けて接着し、かつ前記接合材を硬化処理して前記支持板に前記半導体レーザ素子を搭載する工程とを有することを特徴とする。
【００３７】
また、前記半導体レーザ素子は、前記半導体基板の前記第１の面に、第１導電型からなる第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型からなる第１の第２導電型クラッド層、第２導電型からなるエッチングストッパ層、第２導電型からなる第２の第２導電型クラッド層及び第２導電型からなるコンタクト層を順次積層形成し、かつ前記エッチングストッパ層は前記第２の第２導電型クラッド層のエッチング速度よりもエッチング速度が遅い材質で形成することを特徴とする。
また、前記活性層を多重量子井戸構造として形成することを特徴とする。
また、Ｔｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層を順次重ねて前記第２の電極層を形成し、
前記第２の電極層上にＡｕ層をメッキ処理によって形成することを特徴とする。
【００３８】
前記半導体レーザ素子は以下の方法によって製造される。
半導体レーザ素子は、
（ａ）第１導電型からなる半導体基板を準備する工程、
（ｂ）前記半導体基板の第１の面に、第１導電型からなる第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型からなる第２導電型クラッド層及び第２導電型からなるコンタクト層を順次積層するように連続的にエピタキシャル成長させて多層半導体層を形成する工程、
（ｃ）前記半導体基板の前記第１の面側への被膜形成と前記被膜の選択的エッチングによって、前記多層半導体層上に１本のストライプ状のリッジ形成用エッチングマスクと、このリッジ形成用エッチングマスクの両側に所定の距離離れて位置するフィールド用エッチングマスクとからなる溝形成用マスクを並列に複数形成する工程、
（ｄ）前記溝形成用マスクをマスクとして前記コンタクト層の表面から前記第１導電型クラッド層の所定深さに至るまでエッチングを行い、前記溝形成用マスクの両側にそれぞれ区画溝を形成するとともに、隣接する前記区画溝によって挟まれる各区画部分においては前記リッジ形成用エッチングマスクと前記フィールド用エッチングマスクとの間にそれぞれ分離溝を形成して前記リッジ形成用エッチングマスク下にストライプ状のリッジを形成する工程、
（ｅ）前記半導体基板の前記第１の面側への絶縁層形成と前記絶縁層の選択的エッチングによって、前記各リッジの前記コンタクト層の両側面からそれぞれ前記分離溝を越えて前記区画溝上に至る部分を覆う絶縁層を形成する工程、
（ｆ）前記各リッジ上において前記リッジ上及び前記リッジの両側の前記分離溝上並びに前記分離溝の外側の前記多層半導体層上に亘って第２の電極を形成する工程、
（ｇ）前記半導体基板の前記第１の面の反対面となる第２の面に第１の電極を形成する工程、
（ｈ）前記半導体基板を前記リッジの長手方向に直交する方向に所定間隔で劈開して複数の短冊体を形成する工程、
（ｉ）複数の前記区画溝が残留するように前記短冊体を所定の前記区画溝部分でかつ前記区画溝に沿って分割する工程、
を有する半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記工程（ｆ）における前記第２の電極は、
（ｊ）前記半導体基板の前記第１の面全域に第２の電極層を形成する工程、
（ｋ）前記半導体基板の前記第１の面側へのホトレジスト膜の形成と前記ホトレジスト膜の選択的エッチングによって、前記リッジ及び前記リッジの両側の前記分離溝並びに前記分離溝に隣り合う前記多層半導体層とからなる前記区画部分に対して一方の前記多層半導体層の所定位置から他方の前記多層半導体層の所定位置に及ぶ領域を開口したホトレジスト膜を形成する工程、
（ｌ）前記各開口に露出する前記第２の電極層上にメッキ処理によって所定厚さの第２のメッキ層を形成する工程、
（ｍ）前記半導体基板の前記第１の面側の前記ホトレジスト膜及び前記メッキ層を一括研磨して平坦な面とした後前記ホトレジスト膜を除去する工程、
（ｎ）前記半導体基板の前記第１の面側を一括研磨して平坦面であった前記第２のメッキ層を前記リッジ部分に対応する箇所が最も厚くなり前記分離溝を越えて前記多層半導体層側に向かって徐々に薄くなる円弧状断面に形成する工程、
によって形成され、
前記第２の電極は前記第２の電極層と前記第２の電極層に重なる前記第２のメッキ層によって形成されることを特徴とする。
【００３９】
また、前記工程（ｎ）のつぎに、（ｏ）少なくとも各区画溝上の前記第１の電極層を除去する工程を有することを特徴とする。
【００４０】
また、前記工程（ｂ）では、
前記半導体基板の前記第１の面に、第１導電型からなる第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型からなる第１の第２導電型クラッド層、第２導電型からなるエッチングストッパ層、第２導電型からなる第２の第２導電型クラッド層及び第２導電型からなるコンタクト層を順次積層形成し、かつ前記エッチングストッパ層は前記第２の第２導電型クラッド層のエッチング速度よりもエッチング速度が遅い材質で形成することを特徴とする。
また、前記工程（ｂ）では、前記活性層を多重量子井戸構造として形成することを特徴とする。
また、前記工程（ｉ）ではＴｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層を順次重ねて前記第２の電極層を形成し、
前記工程（ｋ）では前記各開口部に露出する前記第２の電極層上にＡｕ層をメッキ処理によって形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００４２】
光半導体装置は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子部を複数並列に有する半導体レーザ素子が支持板（サブマウント）に柔らかい接合材（ハンダ）を介して重ねて接合する構造になっている。半導体レーザ素子は半導体基板の第１の面側に共通電極となる第１の電極を有し、第２の面側には前記各半導体レーザ素子部固有の第２の電極を有する構造になっている。また、サブマウントの第１の面には前記各半導体レーザ素子部固有の第２の電極に対応して電極パッドが設けられている。また、各第２の電極は下層の第２の電極層と、上層の第２のメッキ層とからなっている。第２のメッキ層は各半導体レーザ素子部のリッジ部分に対応する箇所が最も厚くなり分離溝を越えて区画溝に向かって徐々に薄くなる円弧状断面となっている。サブマウントの電極パッドに第２の電極を重ねて固定する場合、電極パッド上にハンダからなる柔らかい接合材を設けておき、その後半導体レーザ素子を第２の電極が下面となる状態で位置決めして下降させて各第２の電極を各電極パッド上の接合材に食い込むように重ね合わせる。第２のメッキ層の表面はその中央線部分からその両側の表面部分が順次接合材に接触し食い込むようになる。
【００４３】
このため、前記電極パッドと前記第２のメッキ層との間に存在する空気は、第２のメッキ層の円弧状断面の作用によってストライプ状の接合部分の両側に押し出されることになり、接合材と第２のメッキ層（第２の電極）との界面に気泡（ボイド）が形成されなくなる。また、第２のメッキ層の表面が平坦な面である場合、平坦な表面の接合材との間で接合材が濡れない部分が発生することもあるが、円弧状断面となる第２のメッキ層では接合材が濡れないという現象の発生もなくなる。
【００４４】
この結果、気泡及び接合材の濡れ不良に起因するリッジ部分に加わる応力分布が均一になり、共振器（光導波路）に不均一な応力が加わらなくなり、レーザ光の偏光角回転を低減することができる。共振器のレーザ光の偏光角回転を低減することができる結果、マルチビーム構造の半導体レーザ素子では各レーザ光の偏光角のばらつきが少なくなり、いずれの共振器から出射さるレーザ光の偏光角が一致するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。なお、発明の実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００４６】
図１乃至図１６は本発明の実施例１である半導体レーザ素子及びその半導体レーザ素子を組み込んだ光半導体装置に係わる図である。図１及び図２は半導体レーザ素子に係わる図であり、図３乃至図９は半導体レーザ素子の製造方法に係わる図である。図１０乃至図１２は光半導体装置に係わる図であり、図１３乃至図１６は光半導体装置の製造方法に係わる図である。
【００４７】
本実施例１では、第１導電型としてｎ型、第２導電型としてｐ型となる半導体によるリッジ構造の半導体レーザ素子及び光半導体装置（半導体レーザ装置）について説明する。実施例では、複数本のリッジによって複数本の共振器を形成したマルチビーム半導体レーザ素子について説明する。実施例では、例えば、共振器を４本有するマルチビーム半導体レーザ素子において、各共振器端面から出射するレーザ光（ビーム）の偏光角のばらつきが小さく、４本のレーザ光の偏光角が揃うマルチビーム半導体レーザ素子について説明する。
【００４８】
半導体レーザ素子１は図１及び図２に示すような構造になっている。図１は半導体レーザ素子１の断面図であり、図２は図１の一部を示す拡大断面図である。半導体レーザ素子（半導体レーザチップ）１は、図１及び図２に示すように、第１導電型（ｎ型）の半導体基板２と、この半導体基板２の第１の面に設けられた多層半導体層３を有している。多層半導体層３は、半導体基板２に順次積層形成される第１導電型（ｎ型）の半導体層からなる第１導電型（ｎ型）クラッド層４、活性層５、第２導電型（ｐ型）の半導体層からなる第２導電型（ｐ型）クラッド層６、第２導電型（ｐ型）の半導体層からなるコンタクト層１１で形成されている。
【００４９】
ここで各半導体層の材質、厚さ等の例を挙げるとつぎのとおりである。半導体基板２は厚さ１００μｍ弱のＧａＡｓ基板からなっている。ｎ型クラッド層４は厚さ１．５μｍのＡｌＧａＩｎＰで形成されている。活性層５は、障壁層が厚さ５ｎｍのＡｌＧａＩｎＰ層からなり、井戸層が厚さ６ｎｍのＧａＩｎＰ層からなり、井戸層が３層となる多重量子井戸構造となっている。ｐ型クラッド層６は厚さ１．５μｍのＡｌＧａＩｎＰで形成されている。また、コンタクト層１１は厚さ０．４μｍのＧａＡｓ層で形成されている。
【００５０】
半導体基板２は、図７（ｂ）に示すように、一方向（例えば、Ｘ方向）の長さに比較して一方向に直交する他方向（Ｙ方向）の長さが短い長方形となっている。そして、多層半導体層３には、半導体基板２の一端側から他端側に沿って（図１では、例えば、紙面の手前側から紙面の奥側、この方向をＹ方向とする）平行に５本の区画溝１２が所定ピッチで形成されている。この区画溝１２は、多層半導体層３の表面、即ち、コンタクト層１１の表面からｐ型クラッド層６の途中深さに至る深さに亘って設けられている。半導体基板２の長手方向（Ｘ方向）の両端部分にはそれぞれ区画溝１２が位置している。従って、隣接する区画溝１２によって挟まれる多層半導体層３からなる区画部分は４本形成されることになる。
【００５１】
各区画部分の多層半導体層３にはＹ方向に沿って平行に延在する２本の分離溝１３が形成されている。分離溝１３は多層半導体層３の表面、即ち、コンタクト層１１の表面からｐ型クラッド層６の途中深さに至る深さに亘って設けられている。２本の分離溝１３によって挟まれたストライプ状の多層半導体層３はリッジ１４となる。
【００５２】
一例を挙げると、リッジ１４の幅は１〜３μｍ程度であり、分離溝１３の幅は１０〜２０μｍ程度であり、区画溝１２の幅は１０〜２０μｍ程度である。また、区画溝１２のピッチは１００μｍ程度である。また、端の区画溝１２の幅は内側に位置する区画溝１２の幅の半分程度となっている。これは、半導体レーザ素子１の製造の最終段階で半導体ウエハを所定ピッチでＸ方向に沿って劈開して複数の短冊体を形成した後、４本の区画部分が並列に残留するように所定の区画溝１２の中心線に沿って短冊体を分割することによる。これにより、半導体レーザ素子１の寸法は、例えば、幅（Ｘ方向の長さ）が４００μｍとなり、長さ（Ｙ方向の長さ）が３００〜１０００μｍとなり、高さ（厚さ）が１００μｍ程度となる。
【００５３】
また、各リッジ１４のコンタクト層１１の両側面からそれぞれ分離溝１３を越えて区画溝１２部分の端に至る部分を覆うように絶縁層１５が設けられている。各区画溝１２部分では絶縁層１５は一体となって連結状態にある。この結果、絶縁層１５から露出する部分はコンタクト層１１の表面部分だけである。絶縁層１５は、例えば、厚さ４００μｍのＳｉＯ２で形成されている。
【００５４】
また、半導体基板２の第１の面の反対面となる第２の面には第１の電極（ｎ電極）１８が設けられている。第１の電極１８は下層となるＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる第１の電極層１９と、上層となるＡｕからなる第１のメッキ層２０とからなっている。一例を挙げると、第１の電極層１９の厚さは０．３〜０．５μｍ、第１のメッキ層２０の厚さは３〜５μｍ程度である。
【００５５】
また、各区画部分において、リッジ１４上及びリッジ１４の両側の分離溝１３上並びに分離溝１３の外側の多層半導体層３上に亘る領域には第２の電極２１が設けられている。第２の電極２１は下層となるＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる第２の電極層２２と、上層となるＡｕからなる第２のメッキ層２３とからなっている。そして、これが本発明の特徴の一つであるが、第２のメッキ層２３は、リッジ１４部分に対応する箇所が最も厚くなり、区画溝１２に向かって徐々に薄くなる円弧状断面となっている。一例を挙げると、第２の電極層２２の厚さは０．３〜０．５μｍ、第２のメッキ層２３の最も厚い部分の厚さは３〜５μｍ程度である。
【００５６】
このような半導体レーザ素子１においては、第１の電極１８と第２の電極２１に所定の電圧を印加することによって、ストライプ状の各リッジ１４に対応する活性層５部分がストライプ状の共振器となり、かつ共振器の両端からそれぞれレーザ光を出射することになる。半導体レーザ素子１は４本のリッジ１４を並列に配置した構造となることから、共振器は４本形成され、半導体レーザ素子１の両端面である前方出射面及び後方出射面からそれぞれ４本のレーザ光（ビーム）を出射するようになる。
【００５７】
隣接する分離溝１３間のリッジ１４、リッジ１４の両側の分離溝１３、分離溝１３の外側の多層半導体層３部分（フィールド部分）を単一のレーザ光を発光する半導体レーザ素子部とした場合、実施例１では半導体レーザ素子１は４個の半導体レーザ素子部を並列に配置した構造となる。
【００５８】
つぎに、半導体レーザ素子１の製造方法について図３乃至図９を参照しながら説明する。最初に、図３（ａ）に示すように、第１の面及びこの第１の面の反対面となる第２の面を有する第１導電型（ｎ型）の厚さ４５０μｍのＧａＡｓからなる半導体ウエハ３０（半導体基板）を準備する。
【００５９】
ウエハ３０は、多層半導体層３を形成する第１の面がＧａＡｓ結晶の結晶面（００１）に対してθ（１０°）ほど傾斜する結晶面となっている。半導体基板２の第１の面は＜００１＞方向となる。また、半導体レーザ素子１の共振器の延在方向は結晶の＜１１０＞方向となる。図３（ａ）において示す２本の一点鎖線はウエハ３０を分割する位置を示すものである。従って、２本の一点鎖線間が半導体レーザ素子形成部分となる。２本の一点鎖線間の長さは、例えば、４００μｍである。一点鎖線から一点鎖線に至る方向がウエハ３０のＸ方向であり、紙面に垂直となる方向がＹ方向である。このウエハ３０は最終的には薄型化されかつ縦横に分割（Ｘ方向に劈開され、Ｙ方向に分割）されて複数の半導体レーザ素子１とされる。
【００６０】
つぎに、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）によって、図３（ｂ）に示すように、ｎ型クラッド層４，多重量子井戸構造の活性層５，ｐ型クラッド層６及びｐ型コンタクト層１１を一回のＭＯＣＶＤ処理によって形成する。これによりウエハ３０の第１の面にはｎ型クラッド層４、活性層５、ｐ型クラッド層６及びコンタクト層１１による多層半導体層３が形成される。一例であるが、ｎ型クラッド層４は厚さ１．５μｍのＡｌＧａＩｎＰで形成される。活性層５は、障壁層が厚さ５ｎｍのＡｌＧａＩｎＰ層からなり、井戸層が厚さ６ｎｍのＧａＩｎＰ層からなり、井戸層が３層となる多重量子井戸構造となっている。ｐ型クラッド層６は厚さ１．５μｍのＡｌＧａＩｎＰで形成される。コンタクト層１１は厚さ０．４μｍのＧａＡｓで形成される。
【００６１】
つぎに、図３（ｃ）に示すように、ＣＶＤ法によってコンタクト層１１の上面に絶縁膜を形成するとともに、常用のホトリソグラフィ技術とエッチング技術によって絶縁膜を所定のパターンに形成して溝形成用マスクを形成する。絶縁膜は、例えば４００ｎｍのＳｉＯ２膜である。溝形成用マスクは、リッジ１４を形成するためのストライプ状（帯状）のリッジ形成用エッチングマスク３１と、このリッジ形成用エッチングマスク３１からそれぞれ所定の距離離れた位置に形成されるストライプ状のフィールド用エッチングマスク３２とからなっている。ストライプはウエハ３０のＹ方向に沿って所定長さ形成されている。
【００６２】
１本のリッジ形成用エッチングマスク３１と、このリッジ形成用エッチングマスク３１の両側のフィールド用エッチングマスク３２を一組とする溝形成用マスクが、図３（ｃ）に示すように、２本の一点鎖線間の半導体レーザ素子形成部分に４組並列に設けられる。  つぎに、溝形成用マスク（リッジ形成用エッチングマスク３１及びフィールド用エッチングマスク３２）をマスクとしてエッチングが行われ、コンタクト層１１の表面から下層のｐ型クラッド層６の途中深さに到達する溝が設けられる。溝は、図３（ｄ）に示すように、リッジ形成用エッチングマスク３１とフィールド用エッチングマスク３２間では分離溝１３となり、フィールド用エッチングマスク３２とフィールド用エッチングマスク３２との間、即ち、溝形成用マスクと溝形成用マスクとの間では区画溝１２となる。また、リッジ形成用エッチングマスク３１の下方にはリッジ１４が形成され、フィールド用エッチングマスク３２の下にはフィールド部分が形成される。
【００６３】
例えば、リッジ１４の幅は１〜３μｍ、分離溝１３の幅は１０〜２０μｍ、区画溝１２の幅は１０〜２０μｍである。
【００６４】
つぎに、ウエハ３０の第１の面側への絶縁層形成と前記絶縁層の選択的エッチングによって、図４（ａ）に示すように、各リッジ１４のコンタクト層１１の両側面からそれぞれ分離溝１３を越えて区画溝１２上に至る部分を覆う絶縁層１５を形成する。絶縁層１５は隣接するリッジ１４間に亘って形成される。なお、図４以降においては単一の半導体レーザ素子部分を図示して説明を行う。
【００６５】
つぎに、図４（ｂ）に示すように、ウエハ３０の第１の面側全域に第２の電極層２２を形成する。第２の電極層２２は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる。最上層はＡｕ層である。第２の電極層２２は、例えば、厚さ０．３〜０．５μｍ程度となる。
【００６６】
つぎに、第２の電極層２２の上に選択的に第２のメッキ層２３を形成する。第２のメッキ層２３の形成にあっては、図４（ｃ）及び図８に示すように、ウエハ３０の第１の面に選択的にマスク３５を形成する。ウエハ３０の第１の面側へのホトレジスト膜の形成とホトレジスト膜の選択的エッチングによってマスク３５は形成される。即ち、リッジ１４及びリッジ１４の両側の分離溝１３並びに分離溝１３に隣り合う多層半導体層３とからなる区画部分に対して一方の多層半導体層３の所定位置から他方の多層半導体層３の所定位置に及ぶ領域を開口したホトレジスト膜からなるマスク３５を形成する。マスク３５は、図８に点々を施して示すように、ウエハ３０の周縁部分を除く領域に格子状に設けられる。
【００６７】
つぎに、前記各開口に露出する第２の電極層２２上にメッキ処理によって所定厚さの第２のメッキ層２３を形成する。例えば、図５（ａ）に示すように、電界メッキによってウエハ３０の第１の面に設けられた第２の電極層２２上に厚さ３〜５μｍ程度のＡｕからなる第２のメッキ層２３を形成する。電界メッキにおいては、図９に示すように、メッキ槽３６の内底上にウエハ３０を配置した後、ウエハ３０に対面するように電界メッキ陽極板３７を配置し、かつメッキ槽３６内にメッキ液３８を入れる。ウエハ３０及び電界メッキ陽極板３７はメッキ液３８中に埋没する。また、図８に示すように、ウエハ３０の第１の面の第２の電極層２２に陰極に接続される電界メッキ給電ピン３９を取り付ける。電界メッキ給電ピン３９は第２の電極層２２全体に均一に電圧が印加されるように複数本取り付ける。そして、図９に示すように、電界メッキ陽極板３７はとウエハ３０に電源４０によって所定の電圧を印加する。電界メッキ陽極板３７は電源４０の陽極に接続され、ウエハ３０の図示しない第２の電極層２２は電源４０の陰極に接続される。この状態で所定時間メッキを行うことによって、図５（ａ）に示すようにマスク３５から外れて露出する第２の電極層２２上に第２のメッキ層２３が形成される。これにより、第２の電極層２２及び第２のメッキ層２３からなる第２の電極（ｐ電極）２１が形成されることになる。第２のメッキ層２３の表面はリッジ１４及び分離溝１３の凹凸を反映して凹凸が形成されることから、以降の平坦化プロセスを考慮して第２のメッキ層２３は１０μｍ程度と厚く形成される。
【００６８】
つぎに、ウエハ３０の第１の面側のマスク３５及び第２のメッキ層２３を一括研磨して平坦な面とした後マスク３５を除去する。即ち、図５（ｂ）に示すように、ウエハ３０の第１の面側を研磨して、マスク３５及び第２のメッキ層２３の表面を同一平面となるように形成する。この平坦化工程においては、第２のメッキ層２３を円弧状断面に形成する後続の研磨工程を考慮して、リッジ１４の表面上での第２のメッキ層２３の厚さを５〜７μｍ程度としておく。研磨は、例えば、ＣＭＰ研磨で行う。その後、図５（ｃ）に示すように、マスク３５をエッチングして除去する。
【００６９】
つぎに、ウエハ３０の第１の面側を一括研磨して平坦面であった第２のメッキ層２３をリッジ部分に対応する箇所が最も厚くなり分離溝１３を越えて区画溝１２に隣接する多層半導体層３に向かって徐々に薄くなる円弧状断面に形成する。即ち、ウエハ３０の第１の面側を研磨する。研磨は、例えば、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）等を研磨剤とするポリシングであって、５分程度行う。これにより、第２のメッキ層２３のリッジ１４上の厚さは３〜５μｍ程度となる。また、長時間の研磨によって、第２のメッキ層２３の縁部分は徐々にだれて丸くなる。図５（ｃ）に示すように、直角に略近かった第２のメッキ層２３の縁は、図６（ａ）に示すように、だれて丸みを有するようになる。即ち、長時間の研磨によって、第２のメッキ層２３は、リッジ１４部分に対応する箇所となる第２のメッキ層２３の中央部分が最も厚くなり、区画溝１２に向かって徐々に薄くなる円弧状断面となる。
【００７０】
つぎに、第２の電極層２２のパターンを決定する。第２の電極層２２のパターンを決定するために第２の電極層２２をエッチングするが、エッチングの前に、図６（ｂ）に示すように、ホトレジスト膜を選択的に形成してエッチング用マスク４１を形成する。エッチング用マスク４１は第２のメッキ層２３全体を覆うストライプ状のパターンとなり、エッチング用マスク４１の両側縁は第２のメッキ層２３の両側の縁から１〜３μｍ程度突出したフィールド部分上に形成される。その後、第２の電極層２２のエッチングを行う。エッチングはドライエッチングまたはウエットエッチングで行う。エッチング後はエッチング用マスク４１を除去する。これにより、図６（ｃ）に示すように、第２のメッキ層２３の両側の縁から僅かに突出するパターンの第２の電極層２２が形成され、第２の電極２１の形成が終了する。なお、第２の電極層２２の縁は区画溝１２の縁前後まで延在するようにしてもよい。
【００７１】
つぎに、ウエハ３０の第２の面を研磨してウエハ３０の厚さを１００μｍ弱程度とした後、ウエハ３０の第２の面に厚さ０．３〜０．５μｍ程度のＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる第１の電極層１９を形成する。その後、第１の電極層１９に重ねて厚さ３〜５μｍのＡｕからなる第１のメッキ層２０を形成する。第１の電極層１９及び第１のメッキ層２０によって、図６（ｃ）に示すように、第１の電極（ｎ電極）１８が形成される。
【００７２】
つぎに、ウエハ３０をリッジ１４の延在方向（Ｙ方向）に直交する方向（Ｘ方向）に所定間隔で劈開して複数の短冊体４２を形成する。ウエハ３０はこの劈開によって半導体基板２となる。図７（ａ）は短冊体４２を模式的に示す斜視図である。図７（ａ）は、説明の便宜上４個の半導体レーザ素子１を形成する図としてある。即ち、一点鎖線間が単一の半導体レーザ素子１を形成する部分である。また、図７では、区画溝１２等を省略し、第２の電極２１を第２のメッキ層２３の特徴ある形状として円弧状体として表してある。短冊体４２の両側面（Ｘ方向に沿う面）は結晶の劈開面となる。また、この劈開面に現れる活性層５を含む結晶面部分が共振器の端面となる。共振器は各第２の電極２１の中心線に対応する活性層５を含む部分で形成される。
【００７３】
つぎに、複数の区画溝１２が残留するように短冊体４２を所定の区画溝１２部分でかつ区画溝１２に沿って分割し、図７（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子１を複数製造する。分割は区画溝１２の中央線を目安に行われる。実施例１では、残留させる区画溝１２は、切断部分の区画溝１２を除くと３本となる。従って、図７（ｂ）に示すように半導体レーザ素子部は４本となり、４本のレーザ光を出射する半導体レーザ素子１が複数製造される。
【００７４】
このような半導体レーザ素子１は、パッケージ（封止容器）に組み込まれて光半導体装置（半導体レーザ装置）として使用される。図１０乃至図１２に半導体レーザ素子１を組み込んだ光半導体装置４５の一例を示す。図１０は一部を切り欠いた状態の光半導体装置の斜視図、図１１は図１０の一部を示す拡大斜視図、図１２は図１１の一部を示す拡大斜視図である。
【００７５】
光半導体装置４５は、第１の面及びこの第１の面の反対面となる第２の面を有する金属板（円板）からなる数ｍｍの厚さのステム４６と、このステム４６の第１の面（図１０では上面）を覆うように固定される帽子型のキャップ４７とを有している。このステム４６とキャップ４７によってパッケージ４８が形成される。
【００７６】
キャップ４７の下部はフランジ部４９を有し、このフランジ部４９の下面がステム４６に接続されている。キャップ４７の天井部分５０には穴５１が設けられるとともに、この穴５１は透明なガラス板５２で塞がれて窓５３が形成されている。この窓５３からレーザ光がパッケージ４８の外部に放射される。天井部分５０はステム４６の第１の面に対面している。
【００７７】
ステム４６の第１の面の中央から外れた部分には銅製のヒートシンク５４が導電性の鑞材等で固定されている。図１１に示すように、ヒートシンク５４のステム４６の中央に面する側面の先端側にはＡｌＮ（窒化アルミニウム）からなる熱伝導性が良好な支持板（サブマウント）５５が固定されている。なお、以降で説明する細部の部品を示す符号は図１１に示す、図１０は微細な図部分が存在することから一部の符号を省略する。
【００７８】
図１１に示すように、サブマウント５５は半導体レーザ素子１よりも大きい矩形板からなっている。半導体レーザ素子１はその上下の端面からレーザ光を出射するようにヒートシンク５４の側面に図示しない接合材を介して固定されている。即ち、半導体レーザ素子１の上端面である前方出射面は窓５３に対面する構造になる。この結果、前方出射面から出射したレーザ光は窓５３を透過するようになる。
【００７９】
半導体レーザ素子１は微小片であることから、一度サブマウント５５に固定した後ヒートシンク５４に固定するのが一般的である。サブマウント５５は、図１２に示すように、半導体レーザ素子１よりも幅及び長さが長い構造になっている。例えば、厚さ２００μｍ、長さ２０００μｍ、幅２０００μｍの板材である。サブマウント５５の第１の面には、半導体レーザ素子１の第２の電極２１に対応する電極パッド５６を有する配線６２が設けられている。半導体レーザ素子１が４本の第２の電極２１を有することからサブマウント５５にも４本の電極パッド５６が設けられている。配線６２は半導体レーザ素子の固定領域の外側に延在するとともに、その先端部分は導電性のワイヤ５８を接続するための幅が広いワイヤボンディングパッド５７となっている。実施例では、特に限定はされないが、４個のワイヤボンディングパッド５７はサブマウント５５の両側にそれぞれ２個ずつ振り分けられている。そして、これらワイヤボンディングパッド５７にはワイヤ５８の一端が接続される。半導体レーザ素子１の第２の面に設けられる第１の電極１８は、図１２に示すように、露出することから、この第１の電極１８にもワイヤ５８の一端が接続される。
【００８０】
サブマウント５５の第１の面の反対面となる第２の面にはサブマウント５５をヒートシンク５４に固定するためにメタライズ層５９が設けられている。
【００８１】
図１２では、半導体ウエハ（半導体基板）を劈開し、かつ分割して半導体レーザ素子１を形成する際、第１の電極１８部分を劈開、分割しないようなパターンに第１の電極１８を設けた半導体レーザ素子１を示してある。
【００８２】
半導体レーザ素子１の各第２の電極２１は、図１５（ｂ）に示すように、接合材６０を介して電極パッド５６に固定されている。接合材６０は例えば、ＡｕＳｎ等のハンダが使用される。
【００８３】
一方、図１０及び図１１に示すように、ヒートシンク５４のステム４６の中央側に位置する側面には半導体レーザ素子１を搭載したサブマウント５５が図示しない接合材を介して重ねて固定されている。半導体レーザ素子１は前方出射面がサブマウント５５の端面に位置するようにサブマウント５５に固定される。また、半導体レーザ素子１の前方出射面がヒートシンク５４の上面に位置するようにサブマウント５５はヒートシンク５４に固定される。さらに、この固定の際、半導体レーザ素子１のレーザ光を出射する部分（共振器端）がステム４６の中心に位置するように設定される。
【００８４】
他方、図１０及び図１１に示すように、ステム４６には金属からなる６本のリード６３ａ〜６３ｆが固定されている。５本のリード６３ｂ〜６３ｆは絶縁体６４を介してステム４６に貫通状態で固定されている。残りの１本のリード６３ａはステム４６の第１の面と反対面となる第２の面に突き合わせ状態で固定され、かつステム４６と電気的に等電位状態になっている。
【００８５】
図１１及び図１２に示すように、半導体レーザ素子１の第１の電極１８とヒートシンク５４はワイヤ５８によって接続されている。この結果、第１の電極１８はリード６３ａに電気的に接続されることになる。また、図１１及び図１２に示すように、各ワイヤボンディングパッド５７とリード６３ｂ，６３ｃ，６３ｅ，６３ｆはワイヤ５８によって電気的に接続されている。これにより、半導体レーザ素子１の各半導体レーザ素子部の第２の電極２１は各リード６３ｂ，６３ｃ，６３ｅ，６３ｆに電気的に接続されることになる。従って、リード６３ａと各リード６３ｂ，６３ｃ，６３ｅ，６３ｆに所定の電圧を印加すれば、各半導体レーザ素子部の各共振器端からレーザ光を出射する。
【００８６】
さらに、半導体レーザ素子１の後方出射面から出射されるレーザ光を受光するように、ステム４６の第１の面には受光素子６５が固定されている。受光素子６５の透明な上面電極６６とリード６３ｄはワイヤ５８で電気的に接続されている。
【００８７】
以上のように、ステム４６の第１の面側のヒートシンク５４、リード６３ａ〜６３ｆ、サブマウント５５、半導体レーザ素子１及びワイヤ５８は、キャップ４７によって覆われる構造になる。
【００８８】
光半導体装置４５において、リード６３ａと、リード６３ｂ，６３ｃ，６３ｅ，６３ｆのうちの所定のリード間に所定の電圧を印加すると半導体レーザ素子１のうちの所定の半導体レーザ素子部からレーザ光を出射する。このレーザ光は窓５３を透過してパッケージ４８の外部に放射されることになる。
【００８９】
また、リード６３ａと、リード６３ｂ，６３ｃ，６３ｅ，６３ｆ間に所定の電圧を印加すると半導体レーザ素子１のうちの全ての半導体レーザ素子部（４本の半導体レーザ素子部）からレーザ光を出射する。
【００９０】
つぎに、図１３乃至図１６を参照して光半導体装置４５の製造方法について説明する。  最初に図１３（ａ）に示すように、リード６３ａ〜６３ｆ及びヒートシンク５４が取り付けられたステム４６を準備する。ステム４６の第１の面にはキャップ４７が嵌合するように一段高くなっている。また、受光素子６５を固定する受光素子固定面は、受光素子面で反射したレーザ光が半導体レーザ素子１の後方出射面に戻らないように僅かに傾斜している。図１３ではステム４６の下方に延在するリード部分は省略してある。
【００９１】
つぎに、図１３（ｂ）に示すように、受光素子固定面に受光素子６５を上面電極６６が上になるように固定する。また、ヒートシンク５４のステム４６の中心寄りの側面に半導体レーザ素子１を取り付けたサブマウント５５を図示しない接合材で固定する。
【００９２】
ここで、図１４及び図１５を参照しながらサブマウント５５に接合材６０を介して半導体レーザ素子１を搭載する方法について説明する。接合材６０は、例えば、ＡｕＳｎ等のハンダを使用する。
【００９３】
サブマウント５５に半導体レーザ素子１を搭載するには、図１４（ａ）に示すように、各電極パッド５６上に接合材６０を所定厚さ（例えば、３〜５μｍ）塗布したサブマウント５５を準備する。その後、図１４（ａ）に示すように、第２の電極２１が下面に位置する状態で半導体レーザ素子１をサブマウント５５に対して位置決めし、かつ半導体レーザ素子１を降下させる。図示しないが、サブマウント５５は第１の面を上にして作業テーブル上に載置され、半導体レーザ素子１は図示しない真空吸着工具にて保持される。真空吸着工具を徐々に降下させることにより、円弧状断面となる第２の電極２１、厳密には第２のメッキ層２３の最も突出した中央部分が最初に接合材６０に接触する。半導体レーザ素子１がさらに降下を続けると、図１５（ａ）に示すように、接合材６０に食い込んだ第２の電極２１（第２のメッキ層２３）と接合材６０との間の空気は矢印６１に示すように強制的に大気中に押し出される。この結果、所定高さまで半導体レーザ素子１を降下させた状態では、図１５（ｂ）に示すように、第２の電極２１（第２のメッキ層２３）と接合材６０との間には気泡（ボイド）が存在しなくなる。従って、接合材６０を所定の温度（例えば、３００℃）で所定時間（例えば、１０秒）加熱処理することによって、図１４（ｂ）に示すように、半導体レーザ素子１をサブマウント５５に固定することができる。半導体レーザ素子１の４本の半導体レーザ素子部の第２の電極２１と接合材６０はいずれも気泡（ボイド）を含むことなく接合することができる。
【００９４】
つぎに、半導体レーザ素子１及び受光素子６５の各電極と所定のリード６３ａ〜６３ｆがそれぞれ電気的に接続されるようにワイヤボンディングを行う。図１６はワイヤボンディングが終了した状態のステム４６を示す斜視図である。ワイヤ５８の接続関係は、既に図１１及び図１２を参照して説明してあることから省略する。
【００９５】
つぎに、すでに説明した窓５３を有するキャップ４７を準備した後、キャップ４７のフランジ部４９をステム４６に接合材によって固定することによって、図１０に示す光半導体装置４５を製造することができる。
【００９６】
実施形態１によれば以下の効果を有する。
（１）光半導体装置４５は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子部を複数並列に有する半導体レーザ素子１がサブマウント５５に柔らかい接合材６０（ＡｕＳｎ等のハンダ）を介して重ねて接合する構造になっている。半導体レーザ素子１は半導体基板２の第１の面側に共通電極となる第１の電極１８を有し、第２の面側には前記各半導体レーザ素子部固有の第２の電極２１を有する構造になっている。また、サブマウント５５の第１の面には前記各半導体レーザ素子部固有の第２の電極２１に対応して電極パッド５６が設けられている。また、各第２の電極２１は下層の第２の電極層２２と、上層の第２のメッキ層２３とからなっている。第２のメッキ層２３は各半導体レーザ素子部のリッジ１４部分に対応する箇所が最も厚くなり分離溝１３を越えて区画溝１２に向かって徐々に薄くなる円弧状断面となっている。サブマウント５５の電極パッド５６に第２の電極２１を重ねて固定する場合、電極パッド５６上にハンダからなる柔らかい接合材６０（ＡｕＳｎ等のハンダ）を設けておき、その後半導体レーザ素子１を第２の電極２１が下面となる状態で位置決めして下降させて各第２の電極２１を各電極パッド５６上の接合材６０に食い込むように重ね合わせる。第２のメッキ層２３の表面はその中央線部分からその両側の表面部分が順次接合材６０に接触し食い込むようになる。
【００９７】
このため、電極パッド５６と第２のメッキ層２３との間に存在する空気は、第２のメッキ層２３の円弧状断面の作用によってストライプ状の接合部分の両側に押し出されることになり、接合材６０と第２のメッキ層２３（第２の電極２１）との界面に気泡（ボイド）が形成されなくなる。また、第２のメッキ層の表面が平坦な面である場合、平坦な表面の接合材との間で接合材が濡れない部分が発生することもあるが、円弧状断面となる第２のメッキ層２３では接合材６０が濡れないという現象の発生もなくなる。
【００９８】
従って、気泡及び接合材の濡れ不良に起因するリッジ部分に加わる応力分布が均一になり、共振器（光導波路）に不均一な応力が加わらなくなり、レーザ光の偏光角回転を低減することができる。
【００９９】
このように実施例の半導体レーザ素子１はその全て（４個）の半導体レーザ素子部の第２の電極２１とサブマウント５５との接合部分には気泡（ボイド）を含むことがないことから、各接合部分の応力バランスは一定し、レーザ光の偏光方向のばらつきは起き難くなり、偏光方向は揃う。
【０１００】
この結果、実施例のマルチビームレーザである光半導体装置４５は、レーザ光を案内する光学部品に偏光角依存性がある場合でも所望の特性が得られるようになる。従って、例えば、コピー機（ＰＰＣ）、レーザビームプリンタの光源として最適なマルチビーム構造の光半導体装置４５となる。
【実施例２】
【０１０１】
図１７は本発明の実施例２の光半導体装置におけるサブマウントに搭載した半導体レーザ素子の一部を示す拡大図であり、実施例１の図１４（ｂ）に対応する図である。
【０１０２】
実施例２においては半導体レーザ素子１の断面構造のみが実施例１と異なる。即ち、実施例１で第２導電型（ｐ型）からなる第２導電型クラッド層６の部分は、第１の第２導電型クラッド層７と、第１の第２導電型クラッド層７上に重なる第２導電型からなるエッチングストッパ層８と、エッチングストッパ層８上に重なる第２導電型からなる第２の第２導電型クラッド層９とからなっている。そして、エッチングストッパ層８は第２の第２導電型クラッド層９のエッチング速度よりもエッチング速度が遅い材質からなっている。即ち、第１の第２導電型クラッド層７及び第２の第２導電型クラッド層９はＡｌＧａＩｎＰ層からなり、エッチングストッパ層８はＧａＩｎＰ層からなっている。
【０１０３】
従って、半導体レーザ素子１の製造方法において区画溝１２及び分離溝１３を形成する際、区画溝１２及び分離溝１３の底面にエッチングストッパ層８が現れるようにすることができる。この結果、リッジ１４は第２の第２導電型クラッド層９及びコンタクト層１１で形成されることになる。
【０１０４】
半導体レーザ素子１の製造においては、図示はしないが、半導体基板２の第１の面に多層半導体層３を形成する場合、ｎ型クラッド層４，活性層５，第１の第２導電型クラッド層７，エッチングストッパ層８，第２の第２導電型クラッド層９，コンタクト層１１を順次形成する。そして、リッジ形成用エッチングマスク３１及びフィールド用エッチングマスク３２からなる溝形成用マスクをエッチング用マスクとして、コンタクト層１１及び第２の第２導電型クラッド層９をエッチングして区画溝１２及び分離溝１３を形成する。この結果、区画溝１２及び分離溝１３の底面はエッチングストッパ層８となる。それ以降の工程は実施例１で説明した工程によって半導体レーザ素子１は製造される。これにより、図１７に示すような半導体レーザ素子１を製造することができる。
【０１０５】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。実施例では０．６μｍ帯の半導体レーザ素子に本発明を適用した例について示したが、他の半導体レーザ素子、例えば、光通信用の長波長半導体レーザ素子（１．３μｍ帯，１．５μｍ帯）を組みこむ光半導体装置にも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の実施例１である半導体レーザ素子の断面図である。
【図２】図１の一部を示す拡大断面図である。
【図３】実施例１の半導体レーザ素子の製造方法において、ウエハ準備工程からリッジ形成工程までを示すウエハの模式的断面図である。
【図４】前記半導体レーザ素子の製造方法において、絶縁膜形成工程から第２のメッキ膜を形成するためのホトレジスト膜形成工程までを示すウエハの模式的断面図である。
【図５】前記半導体レーザ素子の製造方法において、第２のメッキ膜を形成する工程、第２のメッキ膜を平坦化する工程及び前記ホトレジスト膜を除去する工程を示すウエハの模式的断面図である。
【図６】前記半導体レーザ素子の製造方法において、第２のメッキ膜を円弧状断面に形成する工程及び第２のメッキ膜のパターンを決めるためのホトレジスト膜形成工程及び前記第２のメッキ膜を選択的にエッチングして第２のメッキ膜を所定のパターンに形成する工程を示すウエハの模式的断面図である。
【図７】前記半導体レーザ素子の製造方法において、ウエハを所定ピッチで劈開して複数の短冊体を形成する工程及び短冊体を分割して半導体レーザ素子を形成する工程を示す模式図である。
【図８】前記第２のメッキ膜を形成するときのウエハを示す模式図である。
【図９】前記メッキ槽及び前記ウエハ等を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施例１である一部を切り欠いた状態の光半導体装置の斜視図である。
【図１１】図１０の一部を示す拡大斜視図である。
【図１２】図１１の一部を示す拡大斜視図である。
【図１３】実施例１の光半導体装置の製造方法において、ステムを準備する工程、受光素子及び半導体レーザ素子を搭載する工程におけるステムの一部を示す斜視図である。
【図１４】前記光半導体装置の製造方法において、サブマウントに半導体レーザ素子を搭載する方法を示す拡大断面図である。
【図１５】前記光半導体装置の製造方法において、半導体レーザ素子のサブマウントへの搭載過程を示す一部の模式的拡大断面図である。
【図１６】前記光半導体装置の製造方法において、ワイヤボンディングが終了したステムの状態を示す斜視図である。
【図１７】本発明の実施例２の光半導体装置におけるサブマウントに搭載した半導体レーザ素子の一部を示す拡大図である。
【図１８】偏光角を説明する模式図である。
【図１９】本発明に先立って検討したリッジ構造の半導体レーザ素子のサブマウントへの搭載構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１…半導体レーザ素子（半導体レーザチップ）、２…半導体基板、３…多層半導体層、４…第１導電型（ｎ型）クラッド層、５…活性層、６…第２導電型（ｐ型）クラッド層、７…第１の第２導電型クラッド層、８…エッチングストッパ層、９…第２の第２導電型クラッド層、１１…コンタクト層、１２…区画溝、１３…分離溝、１４…リッジ、１５…絶縁層、１８…第１の電極（ｎ電極）、１９…第１の電極層、２０…第１のメッキ層、２１…第２の電極、２２…第２の電極層、２３…第２のメッキ層、３０…半導体ウエハ、３１…リッジ形成用エッチングマスク、３２…フィールド用エッチングマスク、３５…マスク、３６…メッキ槽、３７…電界メッキ陽極板、３８…メッキ液、３９…電界メッキ給電ピン、４０…電源、４１…エッチング用マスク、４２…短冊体、４５…光半導体装置、４６…ステム、４７…キャップ、４８…パッケージ、４９…フランジ部、５０…天井部分、５１…穴、５２…ガラス板、５３…窓、５４…ヒートシンク、５５…支持板（サブマウント）、５６…電極パッド、５７…ワイヤボンディングパッド、５８…ワイヤ、５９…メタライズ層、６０…接合材、６１…矢印、６２…配線、６３ａ〜６３ｆ…リード、６４…絶縁体、６５…受光素子、６６…上面電極、７０…サブマウント、７０ａ…第１の面、７１…電極パッド、７２…接合材、７５…半導体レーザ素子、７６…半導体基板、７７…第１導電型クラッド層、７８…活性層、７９…第２導電型クラッド層、８０…コンタクト層、８１…区画溝、８２…区画部分、８３…分離溝、８４…リッジ、８５…フィールド部分、８６…絶縁層、９１…第１の電極、９２…第１の電極層、９３…第１のメッキ層、９５…第２の電極、９６…第２の電極層、９７…第２のメッキ層、９８…気泡（ボイド）、１００…ステム、１０１…ヒートシンク、１０２…レーザ光、１０３…偏波面。
【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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