(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた少なくとも活性層を含む窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に形成された一対の共振器端面と、前記基板の一部が該共振器端面から突出した突出部とを有する窒化物半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記基板上に前記窒化物半導体層を形成する工程と、
該窒化物半導体層上に形成された第１の開口を有するマスクを用いて、少なくとも前記窒化物半導体層をエッチングして第１の溝部を形成する第１のエッチング工程と、
該第１の溝部と離間した位置に前記共振器端面を規定する開口縁を有し、かつ前記第１の溝部を含む第２の開口を有するマスクを用いて、前記共振器端面を形成する第２のエッチング工程とを含み、
該第２のエッチング工程において、前記第１の溝部と離間した窒化物半導体層表面から該窒化物半導体層の一部をエッチングして規定される共振器端面と、前記第１の溝部の内壁をエッチングして前記共振器端面におよぶ傾斜面とを有する第２の溝部を形成することによって前記突出部の上面を形成することを特徴とする窒化物半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項２】
前記第１の溝部を、溝底部が溝上部より幅狭に形成する半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項３】
前記第２の溝部の幅を、前記第１の溝部の幅よりも大きく形成する請求項１又は２に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項４】
前記突出部の上面と基板の水平面とのなす角度を、７５°以下にする請求項１から３のいずれか１つに記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項５】
前記共振器端面の反射側に、テラス状水平面が形成される請求項１から４のいずれか１つに記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項６】
前記共振器端面を形成した後、さらに、該共振器端面と溝との全面に、端面保護膜を形成する請求項１から５のいずれか１つに記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項７】
さらに、前記第２の溝部を分割補助溝として利用して、前記基板を分割する請求項１から６のいずれか１つに記載の半導体レーザ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体レーザ素子の製造方法に関し、より詳細には、窒化物半導体レーザ素子の共振器端面形成の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、窒化物半導体レーザ素子の共振器端面を形成する方法として、劈開、エッチング等の種々の方法が採用されている。なかでも、ドライエッチングによる共振器端面の形成は、レーザ素子を構成する窒化物半導体層の下部及びこの窒化物半導体層が積層されている基板まではエッチングによって分離せずに、窒化物半導体層の共振器部分のみをエッチングによって形成することができる。従って、劈開により共振器端面を形成するために、基板とその上に形成されている窒化物半導体層とをバー状に分割し、バー単位で共振器端面に対する保護膜を形成する方法に比較して、ウェハ単位で端面保護膜を形成することができるため、工程の簡略化が可能で、コストダウンに大きなメリットがある（特許文献３及び４）。
【０００３】
しかし、窒化物半導体層を基板上に積層した後、エッチングにより共振器面を形成すると、素子分離した後において、共振器端面と素子分離面との間にテラス状の水平面が形成されることがある。このテラス状の水平面は、共振器端面のうちの出射端面からのレーザ光の光路を遮ったり、その光を反射させるなどして、ファーフィールドパターンを乱すことになる。
【０００４】
このような視野像を乱すことを防止するために、テラス状の水平面を極力形成されない方法として、先に共振器端面を形成し、その後基板分割のためのＶ字補助溝を形成するという方法（例えば、特許文献１）、基板上に半導体層を積層し、活性層上の電極を作製した後、素子分離用の溝を形成し、その後、エッチングにより共振器面を作製する方法、さらに、この素子分割用の溝を、光の出射面側において、溝面と基板面のなす角が鋭角となるように形成する方法等が提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平１−１２０８８５号公報
【特許文献２】特開２０００−１０６４７０号公報
【特許文献３】特開平９−２２３８４４号公報
【特許文献４】ＷＯ２００２/１０３８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、Ｖ字補助溝の形成を、共振器端面の形成の後に行なう方法では、Ｖ字補助溝をＶ字形状とするために、このＶ字溝形成時に、共振器端面をレジスト等の保護膜で保護する必要がある。一方、共振器端面をレジスト等で覆って保護すれば、その保護膜の厚みによって、その保護膜がマスクとなって、エッチング後に補助溝と共振器端面との間に距離が開き、結局、共振器端面と素子分離面との間にテラス状の水平面が形成されるという問題が残る。
また、素子分離溝を形成した後、共振器端面をエッチングする場合においても、共振器端面用のマスクあわせが必要となり、そのマージン分のテラス状水平面が形成される。
さらに、ダイシング等で素子分離用の溝を形成する場合、窒化物半導体層にダメージが入りやすいという問題がある。
また、この素子分離溝を、溝面と基板面のなす角が鋭角となるように形成する場合、精度よく斜めにダイシングすることが困難である上に、その溝を等間隔に形成することも困難であり、非効率的であると考えられる。さらに、完成した素子においても、レーザ素子内において最も熱が溜まりやすい出射側共振器端面の下部の基板を除去しているので、放熱性が悪化するという課題もある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、簡便な方法により、共振器端面と素子分離面との間のテラス状の水平面を確実になくして、良好なファーフィールドパターンを得ることができる窒化物半導体レーザ素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体レーザ素子の製造方法は、基板上に設けられた少なくとも活性層を含む窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に形成された一対の共振器端面と、前記基板の一部が該共振器端面から突出した突出部とを有する窒化物半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記基板上に前記窒化物半導体層を形成する工程と、
少なくとも前記窒化物半導体層をエッチングして第１の溝部を形成する第１のエッチング工程と、
前記共振器端面を形成する第２のエッチング工程とを含み、
該第２のエッチング工程において、前記第１の溝部の内壁と、該第１の溝部に隣接する窒化物半導体層表面の一部をエッチングすることで第２の溝部を形成し、前記突出部の上面を形成することを特徴とする。
このような窒化物半導体レーザ素子の製造方法では、前記第１の溝部を、溝底部が溝上部より幅狭に形成することが好ましい。
また、前記第２の溝部の幅を、前記第１の溝部の幅よりも大きく形成することが好ましい。
さらに、前記突出部の上面と基板の水平面とのなす角度を、７５°以下にすることが好ましい。
また、前記共振器端面を形成した後、さらに、該共振器端面と溝との全面に、端面保護膜を形成することが好ましい。
さらに、前記第２の溝部を分割補助溝として利用して、前記基板を分割することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法によれば、共振器端面と素子分離面との間のテラス状の水平面をなくして、この水平面に起因するファーフィールドパターンの乱れ、つまり、リップル、特にＹ方向のリップルを防止して、良好なファーフィールドパターンを形成することができる。しかも、新たな製造工程や製造設備をもたらすことなく、簡便な方法により実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法では、例えば、典型的には図１及び図２に示すように、主として、窒化物半導体基板と、この上に積層された第１窒化物半導体層１１、活性層１２及び第２窒化物半導体層１３からなる窒化物半導体層を含み、窒化物半導体層において、対向する一対の共振器端面２１を備える共振器が形成され、基板の一部に突出部３２ａを有する窒化物半導体レーザ素子を製造する。
このような窒化物半導体レーザ素子には、通常、第２窒化物半導体層１３の表面にリッジ１４が形成され、共振器端面２１の全面に共振器端面２１に接触する端面保護膜２０が形成されている。また、リッジ側面にも第３保護膜１５、窒化物半導体層側面にも側面保護膜１７が形成されており、さらに、ｐ電極１６、ｐパッド電極１８、ｎ電極１９等が適宜形成されている。
なお、本発明の製造方法で製造する窒化物半導体レーザ素子は、例えば、図３に示すように、ｎ電極１９が窒化物半導体基板１０に対して同じ側に配置されているものであってもよい。
【００１０】
本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法では、まず、窒化物半導体基板上に、第１窒化物半導体層、活性層、第２窒化物半導体層をこの順に積層して、窒化物半導体層を形成する。
ここで用いる基板は、サファイア、スピネル（ＭｇＡ１２Ｏ４）のような絶縁性基板であってもよいし、炭化珪素、シリコン、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド及び窒化物半導体と格子接合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物基板でもよいが、窒化物半導体基板（ＧａＮ、ＡｌＮ等）であることが好ましい。また、第１主面及び／又は第２主面に０°以上１０°以下のオフ角を有する基板であることが好ましい。その厚みは、例えば、５０μｍから１０ｍｍ程度が挙げられる。なお、基板として、例えば、特開２００６−２４７０３号公報に例示されている種々の公知の基板、市販の基板等を用いてもよい。
窒化物半導体基板は、ＭＯＣＶＤ法、ＨＶＰＥ法、ＭＢＥ法等の気相成長法、超臨界流体中で結晶育成させる水熱合成法、高圧法、フラックス法、溶融法等により形成することができる。
窒化物半導体層を構成する第１及び第２窒化物半導体層としては、一般式ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）のものを用いることができる。これに加えて、III族元素としてＢが一部に置換されたものを用いてもよいし、Ｖ族元素としてＮの一部をＰ、Ａｓで置換されたものを用いてもよい。ｎ側半導体層は、ｎ型不純物として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓ、Ｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＣｄなどのＩＶ族元素又はＶＩ族元素等のいずれか１つ以上を含有していてもよい。ｐ側半導体層は、ｐ型不純物として、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｓｒ等を含有していてもよい。不純物は、例えば、５×１０１６／ｃｍ３〜１×１０２１／ｃｍ３程度の濃度範囲で含有されていることが好ましい。
特に、第１窒化物半導体層と第２窒化物半導体層、つまり、ｎ側半導体層とｐ側半導体層とに光の光導波路を構成する光ガイド層を有することで、活性層を挟んだ分離光閉じ込め型構造であるＳＣＨ（Separate Confinement Heterostructure）構造とすることが好ましい。
【００１１】
活性層は、多重量子井戸構造又は単一量子井戸構造のいずれでもよい。
井戸層と障壁層は、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）のものを用いることができる。少なくとも井戸層にＩｎを含むものが例示され、井戸層、障壁層の両方にＩｎを含むものが適している。
このような活性層は、特に発振波長が２２０ｎｍ〜５８０ｎｍとなる組成で形成されていることが好ましい。
【００１２】
窒化物半導体層の成長方法は、特に限定されないが、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー法）など、窒化物半導体の成長方法として知られている全ての方法を好適に用いることができる。特に、ＭＯＣＶＤは結晶性良く成長させることができるので好ましい。
【００１３】
窒化物半導体層、つまり、第２窒化物半導体層の表面には、通常、リッジ（図１中、１４）が形成されている。リッジは、光導波路領域として機能するものであり、その幅は１．０μｍ〜３０．０μｍ程度である。さらに、レーザ光を横モードがシングルの光源として使用する場合には、１．０μｍ〜３．０μｍ程度が好ましい。その高さ（エッチングの深さ）は、例えば、０．１〜２μｍが挙げられる。ｐ側半導体層を構成する層の膜厚、材料等を調整することにより、光閉じ込めの程度を適宜調整することができる。リッジは、共振器方向の長さが１００μｍ〜５０００μｍ程度になるように設定することが好ましい。共振器方向においてすべて同じ幅でなくてもよいし、その側面が垂直であっても、テーパ状であってもよい。この場合のテーパ角は４５°〜９０°程度が適当である。
【００１４】
ただし、リッジが形成されていることは必ずしも必要ではなく、例えば、窒化物半導体層に電流狭窄層が形成された構造であってもよい。この場合、まず、第１窒化物半導体層を形成し、幅０．３〜２０μｍ程度、好ましくは０．５〜３．０μｍ程度のストライプ状の開口を有した０．０１μｍ〜５μｍ程度、好ましくは３００ｎｍ程度以下の膜厚の電流狭窄層を形成する。次に、この電流狭窄層の開口に露出した第１導電型半導体層上に、例えば、量子井戸構造をした活性層を形成する。続いて、活性層の上に第２導電型窒化物半導体層を形成する。このような電流狭窄層は、例えば、ｉ型の窒化物半導体層又はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料で形成することができる。電流狭窄層は、第１窒化物半導体層又は第２窒化物半導体層を形成し、その表面に電流狭窄層を成長させ、この電流狭窄層にストライプ状の開口を形成し、窒化物半導体層を再成長させることによって形成してもよい。
【００１５】
窒化物半導体層においては、例えば、上述したリッジが延びる方向に共振器が形成されており、その方向に直交して、一対の共振器端面が形成されている。共振器長は、１００μｍ〜５０００μｍ程度になるように設定することが好ましい。共振器端面の面方位については、特に限定されない。例えば、Ｍ軸、Ａ軸、Ｃ軸及びＲ軸配向が挙げられ、つまり、Ｍ面（１−１００）、Ａ面（１１−２０）、Ｃ面（０００１）又はＲ面（１−１０２）からなる群から選ばれる面であり、特にＭ軸配向、Ｍ面（１−１００）であることが好ましい。
また、本発明の窒化物半導体レーザ素子の幅、すなわち共振器方向と直交する方向の長さは、５０〜２０００μｍ程度に設定される。
【００１６】
次いで、窒化物半導体層側から、エッチングによって、後に形成する共振器端面に対して傾斜した面、つまり、基板表面及び／又は窒化物半導体層表面に対する法線方向から傾斜した面を有する第１の溝部を形成する。この溝部は、溝底部が溝上部よりも幅狭であることが適している。この溝部は、後述する素子分割の際、つまり、ウェハから個々のレーザ素子を形成する際の分割補助溝として用いられるものであり、上述したリッジ又は電流狭窄層の延長方向に対して垂直に延長するように形成することが好ましい。
なお、この溝の断面形状は、特に限定されるものではなく、半円、半楕円、四角、Ｖ字形状等の種々の形状が例示される。これらの中でも、縦長形状の半楕円、台形、Ｖ字形状等で形成されることが好ましい。なかでも、後述するようにエッチングによって溝幅を広げることが容易なＶ字形状であることが好ましい。この際のＶの角度（図４（ａ）中、α）は特に限定されず、例えば、基板の水平面から４０〜８５°程度、好ましくは、５０〜７５°程度が挙げられる。また、溝の深さ（図４（ａ）中、ｈ）は、特に限定されないが、例えば、少なくとも窒化物半導体層の一部、好ましくは、第１窒化物半導体層の一部まで、言い換えると、窒化物半導体層表面から１．５〜２．８μｍ程度、好ましくは１．８〜２．５μｍ程度が例示される。溝の幅（図４（ａ）中、ｗ）は、特に限定されないが、例えば、窒化物半導体層表面において、１〜５μｍ程度、好ましくは１〜３μｍ程度が例示される。溝同士の間隔は、得ようとするレーザ素子の大きさ、共振器の長さ等によって適宜調整することができ、例えば、１００〜５０００μｍ程度が例示される。
また、溝は、必ずしもチップ幅方向全体に渡って形成されていなくてもよい。少なくとも光導波路に対応するように素子の幅方向の一部に形成されていればよい。言い換えると、出射されたレーザ光の光路の直下の領域の半導体層及び／又は基板に溝が形成されていればよい。
【００１７】
溝の形成は、例えば、窒化物半導体層表面に、所定の幅を有するストライプ状の開口を形成したマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてエッチングすることにより形成することができる。マスクパターンは、レジスト、ＳｉＯ２等の絶縁体等を、フォトリソグラフィ及びエッチング工程等の公知の方法により、適当な形状にパターニングすることができる。このエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングのいずれであってもよい。ウェットエッチングは、例えば、アルカリ水溶液、王水等のエッチャントに、窒化物半導体層を所定時間浸漬するなどして、エッチャントに晒すことにより行うことができる。ドライエッチングは、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）エッチング、イオンビームエッチング等を利用して行うことができる。いずれにおいてもエッチングガス（例えば、ＣＦ４のようなフッ素系、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＳｉＣｌ４のような塩素系ガスの単独又は混合ガス）を適宜選択すればよい。なかでも、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングする際、エッチャントの種類を含むエッチング条件（エッチャント流量、ＲＦパワー、圧力、温度、エッチング時間等）は、適宜調整して決定することができる。
このとき、ＲＦパワーを上げる、圧力を低くする（高真空にする）、塩素系ガスを用いてエッチングする場合にＳｉＣｌ４割合を高くする、等の方法を用いることによって、溝の側壁を傾斜させることができる。特に、塩素系ガスを用いてエッチングする場合にＳｉＣｌ４割合を高くすることによって、断面形状がＶ字形状の溝を形成しやすい傾向にある。また、エッチャントの流量を少なくすることによって、半楕円や台形状の溝を形成しやすい。
【００１８】
このように、溝をエッチングにより形成することにより、ダイシング又はブラスト等と比較して、基板及び窒化物半導体層への物理的なダメージを回避することができるとともに、所定の位置に制御よく、所望の形状で溝を形成することが可能となる。
【００１９】
続いて、共振器端面をエッチングによって形成する。
通常、窒化物半導体レーザ素子の共振器端面は、窒化物半導体層上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして、少なくとも第２窒化物半導体層、活性層、第１窒化物半導体層を又は基板に達する深さ（図４（ｂ）中、Ｄ）まで、あるいは、共振器端面に、光導波領域と後述する境界領域とを含むことのできる深さでエッチングすることにより形成することができる。この際、先に形成した溝の近傍、例えば、溝から５μｍ程度以下、好ましくは３μｍ以下、さらに２μｍ以下の距離（図４（ａ）中、ｄ）離れて、溝に対して平行に形成することが好ましい。マスクパターン及びその形成方法は、上記に例示したものと同様のもの、さらに特開平８−１７８０３号公報等に記載された公知の方法が挙げられる。なかでも、ドライエッチングを用いることが好ましく、エッチング条件は、上記と同様に適宜調整して決定することができる。
【００２０】
共振器端面は、一般に、基板表面に対して、略垂直に形成されていることが好ましい。共振器端面が、基板表面に対してテーパ又は逆テーパとした場合のＣＯＤレベルの低下及び／又は閾値電流の上昇を防止するためである。また、共振器端面が基板表面に対してテーパ又は逆テーパの場合、Y方向の光軸のずれが起こるため、それを防止するためにも基板表面に対して、略垂直であることが好ましい。
【００２１】
共振器端面のエッチングの際、上述したように、共振器端面の位置、溝からの距離を調整するとともに、エッチング条件等を調整することにより、共振器端面の形成と同時に溝の幅を広げ、第２の溝部を形成する。つまり、共振器端面形成用のマスクパターンの端部と溝との間で、このマスクパターンから露出する窒化物半導体層がエッチング除去される際に、同じくマスクパターンから露出する溝の傾斜面をエッチング除去する。これにより傾斜面（突出部の上面）は、共振器端面の下方、基板側に形成される、図８から図１０に示すように、素子領域３６と素子領域３６から突出した突出部３２ａとが形成される。
これにより、結果的に、溝の傾斜角度が緩やかになるとともに、マスクパターンの端部と溝の端部との距離がエッチング除去によって縮まり、さらには一致し、両者を連続させることができる。ここで、連続するとは、溝の傾斜面と共振器端面との間に、水平面、つまり、基板及び／又は窒化物半導体層表面に対して平行な面が存在しないことを意味する。また、両者の連続は、鈍角を形成するように行われる。これによって、後述する端面保護膜を形成する場合に、例えば、図５（ｂ）に示すようなテラス状の水平面１０ａに端面保護膜を形成するのと比較して、端面保護膜の応力を緩和することができ、密着性を向上させることができる。その結果、端面保護膜の剥離を防止することができ、ＣＯＤレベルの向上を図ることができる。
本発明では、少なくとも出射側の共振器端面において、第１の溝部の内壁と、第１の溝部の内壁に隣接する窒化物半導体層表面との一部がエッチングされ、突出部の上面が形成されていればよい。言い換えると、共振器端面と傾斜面とが連続していればよい。従って、出射面に対する反対側の共振器端面は、同様に、共振器端面３１と傾斜面３２とが連続していてもよいし（図８（ｂ）参照）、共振器端面３１と傾斜面３２との間にテラス状水平面１０ａが形成されていてもよいし（図９（ｂ）参照）になっていてもよい。また、反射側の共振器端面が劈開で形成され、共振器面３１と基板面１０ｂが面一（図１０（ｂ）参照）になっていてもよい。この場合は、図１０（ａ）に示すように、反射側には突出部を有さない。なかでも、後述する理由により反射側にはテラス状水平面が形成されていることが好ましい。
【００２２】
このように溝の傾斜面と共振器端面とを連続させることにより、後述する分割後のレーザ素子において、いわゆるテラス状の水平面が存在しないことになり、これに起因するレーザ光の反射、散乱等を防止して、ＦＦＰの乱れ（例えば、Ｙリップルの出現）を低減することができる。
なお、一般に、基板分割補助溝形成後に共振器端面を形成する場合、補助溝と光出射側の共振器端面とを連続させることを目的として、フォトリソグラフィによって出射側端面の位置を補助溝の端に正確に合わせるのは非常に高度な精度が要求されるため、困難である。しかも、ウェハ全面に渡ってそれを行なうのは実質的に不可能である。
しかし、上述したように、本発明の製造方法では、基板分割用の補助溝を予め形成し、共振器端面の形成の際に、エッチングプロセスによって、端面形成と同時に補助溝の幅を広げることにより、端面と補助溝の端部とが一致し、連続させることができる。加えて、共振器端面のためのフォトリソグラフィ工程では、補助溝の端部と共振器端面との間には相当のマージン、例えば、数μm程度の距離をとることができるため、高度な精度は要求されず、容易に補助溝と共振器端面とを連続させることができる。
【００２３】
この際の溝幅の広がりは、特に限定されず、共振器端面と連続する面が形成される程度であることが適しており、この溝幅の広がりは、上述した溝と共振器端面形成用のマスクパターンの端部との距離によって適宜調整することができる。具体的には、溝の深さ（図３（ｂ）中、Ｈ）は、窒化物半導体層表面から３．５〜５μｍ程度が例示される。溝の幅（図３（ｂ）中、Ｗ）は、３〜８μｍ程度、好ましくは３〜５μｍ程度が例示される。この際のＶの角度は、基板の水平面から７５°程度以下、さらに２０〜７５°程度、好ましくは４０〜６０°程度が挙げられる。また、共振器端面から基板分割面（突出部の端部）までの長さは０〜５０μｍ程度が適している。つまり、突出部を含めたレーザ素子の長さとしては、レーザ素子の共振器長と同程度〜５０μｍ程度長ければよく、レーザ素子の共振器長よりも２〜３０μｍ程度長いことが好ましい。
【００２４】
ウェハ単位で窒化物半導体レーザ素子を形成する場合、特に、隣接する素子同士の共振器端面が対向するように素子を配置する場合（図１１及び図１２）、各素子は、突出部（Ｖ字溝）を挟んで隣接するように配置される。この際、図１１のように、対向する両方の共振器端面をＶ字溝の側面と連続させることにより、ウェハ上に多くのチップを配置することができる。また、図１２のように、片側にテラス状水平面を設けることにより、隣接する共振器端面の間隔が広がるために、ウェハ状態で端面保護膜を形成する場合、端面保護膜を形成しやすい。また、基板の体積を大きくすることができるため、放熱性に優れ、テラス状水平面が設けられないものに比べて熱抵抗を低くすることができる
【００２５】
本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法では、上述したように、共振器端面を形成した後、共振器端面に又は共振器端面と溝との全面に、端面保護膜、つまり、共振器端面に接触して形成される保護膜を形成することが好ましい。
この端面保護膜は、例えば、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物（特に、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等）、窒化物（特に、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＢＮ、ＳｉＮ等）又はフッ化物及びこれらの２種以上の組み合わせ等によって形成することができる。なかでも、酸化物であることが好ましい。また、別の観点から、レーザ素子の発振波長に対して吸収のない材料により形成されることが好ましい。
【００２６】
端面保護膜の膜厚は、特に限定されるものではなく、例えば、３０Å〜１００００Å程度、さらに、５０〜７０００Å、１００〜４０００Å程度であることが適している。
端面保護膜は、窒化物半導体層に形成された共振器端面を被覆するものであるが、必ずしも共振器端面の全面を被覆する必要はなく、少なくとも、共振器端面の光導波路領域（活性層及びその上下層の一部に及ぶ）を被覆するものであればよい。また、保護膜は、共振器端面以外の面を、部分的に被覆していてもよい。例えば、共振器端面と同時に、レーザ素子の側面にも、この端面保護膜が、側面保護膜として及んでいてもよい。これにより製造工程を簡略化し、製造効率を向上させることができる。端面保護膜と側面保護膜とを同時に形成する場合、共振器端面と側面の連続した保護膜との密着性を向上させることができる。
【００２７】
このような端面保護膜は、当該分野で公知の方法によって形成することができる。例えば、蒸着法、スパッタ法、反応性スパッタ法、ＥＣＲプラズマスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、ＣＶＤ法、スプレー法、スピンコート法、ディップ法又はこれらの方法の２種以上を組み合わせる方法、あるいはこれらの方法と、全体又は部分的な前処理、不活性ガス（Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅ等）又はプラズマの照射、酸素もしくはオゾンガス又はプラズマの照射、酸化処理（熱処理）、露光処理のいずれか１種以上とを組み合わせる方法等、種々の方法を利用することができる。なお、組み合わせの方法では、必ずしも同時又は連続的に成膜及び／又は処理しなくてもよく、成膜した後に処理等を行ってもよいし、その逆でもよい。
特に、端面保護膜として酸化膜を形成する場合には、前処理は酸素又はオゾン、窒化膜を形成する場合には、前処理は窒素を用いることが好ましい。
【００２８】
本発明の窒化物半導体レーザ素子では、端面保護膜の上に、さらに膜質、材料又は組成の異なる第２保護膜が積層されていることが好ましい。第２保護膜は、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物が挙げられ、なかでもＡｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２膜が好ましい。さらに好ましくは、端面保護膜と同一材料であることが好ましい。これにより、端面保護膜及び第２保護膜の熱膨張係数が一致するため端面保護膜及び第２保護膜にクラックが発生することを抑制することができる。
第２保護膜は、単層構造及び積層構造のいずれでもよい。例えば、Ｓｉの酸化物の単層、Ａｌの酸化物の単層、Ｓｉの酸化物とＡｌの酸化物の積層構造等が挙げられる。このような膜が形成されていることにより、端面保護膜をより強固に共振器端面に密着させることができる。その結果、安定な動作を確保することができ、ＣＯＤレベルを向上させることができる。
【００２９】
第２保護膜は、アモルファスの膜として形成することが好ましい。このような膜が形成されていることにより、保護膜の組成の変化を防止することができるとともに、保護膜をより強固に共振器端面に密着させることができる。
第２保護膜の膜厚は、特に限定されることなく、保護膜として機能し得る膜厚とすることが適している。その膜厚は、１００〜１５０００Å程度であることが好ましい。また、端面保護膜と第２保護膜との総膜厚は、２μｍ程度以下となるものが好ましい。
【００３０】
第２保護膜は、上述した保護膜と同様、例示した公知の方法等を利用して形成することができる。特に、第２保護膜は、アモルファスの膜として形成することが好ましく、そのために、その成膜方法にもよるが、成膜速度をより早いレートに調整する、成膜時の雰囲気を、例えば、酸素雰囲気に制御する、成膜圧力をより高く調整するなどのいずれか１つ又は２以上を組み合わせて成膜を制御することが好ましい。酸素雰囲気に制御する場合、吸収をもたない程度に酸素を導入することが好ましい。
【００３１】
端面保護膜及び第２保護膜はいずれも、共振器端面の出射側のみならず、反射側に形成していてもよく、両者において、材料、膜厚等を異ならせてもよい。反射側の第２保護膜としては、Ｓｉの酸化物とＺｒの酸化物との積層構造、Ａｌの酸化物とＺｒの酸化物との積層構造、Ｓｉの酸化物とＴｉの酸化物との積層構造、Ａｌの酸化物とＳｉの酸化物とＺｒの酸化物との積層構造、Ｓｉの酸化物とＴａの酸化物とＡｌの酸化物の積層構造等が挙げられる。所望の反射率に合わせて適宜その積層周期等を調整することができる。
本発明では、エッチングにより共振器端面を形成するため、ウェハ単位で共振器端面に接触する保護膜を形成することが可能であるが、対向する共振器端面に一工程で端面保護膜を形成してもよいし、光出射側と光反射側との二工程に分けて端面保護膜を形成してもよく、それぞれの機能に応じてより好適な端面保護膜を形成することができる。どちらの方法を用いたとしても、バー状のウェハに各々端面保護膜を形成する方法と比較すると製造効率を大幅に向上させることができる。
【００３２】
また、本発明の半導体レーザ素子の製造方法では、通常、窒化物半導体層の表面及びリッジの側面にわたって、第３保護膜を形成することが好ましい。つまり、第３保護膜は、窒化物半導体層上であって、窒化物半導体層と、後述する電極とが直接接触して、電気的な接続をとる領域以外の領域に形成する。なお、窒化物半導体層と電極との接続領域としては、特にその位置、大きさ、形状等は限定されず、窒化物半導体層の表面の一部、例えば、窒化物半導体層の表面に形成されるストライプ状のリッジ上面のほぼ全面が例示される。
【００３３】
第３保護膜は、一般に、窒化物半導体層よりも屈折率が小さな絶縁材料によって形成されている。屈折率は、エリプソメトリーを利用した分光エリプソメータ、具体的には、Ｊ．Ａ．ＷＯＯＬＬＡＭ社製のＨＳ−１９０等を用いて測定することができる。例えば、第３保護膜は、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｚｎ等の酸化物、窒化物、酸化窒化物等の絶縁膜又は誘電体膜の単層又は積層構造が挙げられる。このように、リッジの側面から、リッジの両側の窒化物半導体表面にわたって保護膜が形成されていることにより、窒化物半導体層、特にｐ側半導体層に対する屈折率差を確保して、活性層からの光の漏れを制御することができ、リッジ内に効率的に光閉じ込めができるとともに、リッジ基底部近傍における絶縁性をより確保することができ、リーク電流の発生を回避することができる。
【００３４】
第３保護膜は、当該分野で公知の方法によって形成することができる。例えば、蒸着法、スパッタ法、反応性スパッタ法、ＥＣＲプラズマスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、ＣＶＤ法、スプレー法、スピンコート法、ディップ法又はこれらの方法の２種以上を組み合わせる方法、あるいはこれらの方法と酸化処理（熱処理）とを組み合わせる方法等、種々の方法を利用することができる。
【００３５】
また、通常、窒化物半導体層、つまりｐ側半導体層上にｐ電極、ｎ側半導体層又は導電性半導体基板上にｎ電極を形成する。
ｐ電極は、窒化物半導体層及び第３保護膜上に形成されることが好ましい。ｐ電極が最上層の窒化物半導体層及び第３保護膜上に連続して形成されていることにより、第３保護膜の剥がれを防止することができる。特に、リッジ側面までｐ電極を形成することにより、リッジ側面に形成された第３保護膜について有効に剥がれを防止することができる。
【００３６】
ｐ電極及びｎ電極は、例えば、パラジウム、白金、ニッケル、金、チタン、タングステン、銅、銀、亜鉛、錫、インジウム、アルミニウム、イリジウム、ロジウム、バナジウム、ＩＴＯ等の金属又は合金の単層膜又は積層膜によって形成することができる。
ｐ電極の膜厚は、用いる材料等により適宜調整することができ、例えば、５００〜５０００Å程度が適当である。
ｐ電極及びｎ電極は、少なくとも第１及び第２半導体層又は基板上にそれぞれ形成していればよく、さらにこの電極上にパッド電極等、単数又は複数の導電層を形成してもよい。
例えば、第３保護膜１５、ｐ電極１６及び側面保護膜１７の上面に、ｐパッド電極１８を形成することが好ましい。
【００３７】
上述したように、端面保護膜と側面保護膜を同一工程で形成してもよい。端面保護膜及び側面保護膜は、共振器端面から第２窒化物半導体層表面にかけて連続して形成されていてもよい。窒化物半導体層表面に形成された端面保護膜及び／又は側面保護膜とｐ電極、第３保護膜及びｐ側パッド電極とは離間していてもよいし、接していてもよいし、被覆していてもよい。好ましくは、端面保護膜及び／又は側面保護膜が第３保護膜及びｐ電極を被覆するものである。これにより、第３保護膜やｐ電極の剥がれを防止することができる。
【００３８】
従来の窒化物半導体基板を用いたレーザ素子の製造方法では、ウェハを劈開することにより共振器端面を形成していたことから、バー状のウェハの本数と同じ回数の劈開を行う必要があった。また、共振器端面に保護膜を形成する場合には、バー状のウェハの保護膜形成面を所定の方向（例えば、上面）に向け、バーごとに保護膜を形成する必要があるなど、製造工程が煩雑であった。
これに対して、本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法では、一工程のエッチングによって同時に、ウェハ単位での複数の窒化物半導体レーザ素子の共振器端面を形成することができ、製造効率を向上させることができる。また、共振器端面がエッチングによって形成された後においても、ウェハ単位でレーザ素子の共振器端面に対して、一工程で保護膜を形成することが可能であるため、さらに製造効率を向上させることができる。
【００３９】
また、本発明の半導体レーザ素子の製造方法では、ウェハ単位で窒化物半導体レーザ素子の共振器端面を形成した後に、先に形成した溝を分割補助溝として利用することにより、基板を分割することができる。
具体的な分割方法としては、基板の裏面側から、分割補助溝に沿ってブレイク刃を用いて分割する方法が挙げられる。また、基板分割の直前にレーザ光の照射等によって所望のチップ形状となるように溝を形成し（光出射側の共振器端面部分はＶ字補助溝に沿って割る必要があるためレーザ光の照射は避ける）、ローラー式ブレイカー等を用いて、その溝とＶ字補助溝に沿って基板を分割する方法でもよい。この方法では、ブレイク装置の刃で一つずつ分割する必要がなく、荷重を掛けたローラーをウェハ上に回転させるのみでウェハ全面が一度に分割できるため、より効率的である。その他、当該分野で公知の方法のいずれを用いてもよい。
【００４０】
さらに、共振器端面に連続的に形成される溝の形成と同時又はその前後、各レーザ素子の各構成要素（電極、保護膜等）を形成した後、共振器端面に垂直方向・BR>Aつまり、リッジ又は電流狭窄層に対して平行方向にも、補助溝を形成することが好ましい。この形成方法は、上述したのと同様の方法で形成してもよいし、レーザ光の照射等、当該分野で公知の方法を利用することができる。
【００４１】
以下に、本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
実施例１
この実施例の窒化物半導体レーザ素子は、図１、図２及び図８に示すように、Ｃ面を成長面とするＧａＮ基板１０上に、第１窒化物半導体層（例えば、ｎ側）１１、活性層１２及び表面にリッジ１４が形成された第２窒化物半導体層（例えば、ｐ側）１３をこの順に積層しており、共振器端面２１を有する共振器が形成されて構成されている。
共振器端面２１の下方であって、ＧａＮ基板１０に、ＧａＮ基板１０表面に対して、５０°程度傾斜した面（図２中、ε）が形成されており、さらにその下方であって、ＧａＮ基板１０の下方には、共振器端面２１に略平行な面が形成された突出部３２ａを有している。
また、この半導体レーザ素子は、共振器端面にＡｌ２Ｏ３からなる保護膜（図示せず）及び第２保護膜（図示せず）（膜厚：２００Å及び１０００Å）、さらに、第３保護膜１５、ｐ電極１６、ｎ電極１９、側面保護膜１７、ｐパッド電極１８、端面保護膜２０等が形成されている。
【００４２】
この窒化物半導体レーザ素子は、以下のように製造することができる。
まず、窒化ガリウム基板を準備する。この窒化ガリウム基板上に、１１６０℃でＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）、アンモニア、シランガスを用い、Ｓｉを４×１０18／ｃｍ3ドープしたＡｌ０．０３Ｇａ０．９７Ｎよりなる層を膜厚２μｍで成長させる。なお、このｎ側クラッド層は超格子構造とすることもできる。
続いて、シランガスを止め、１０００℃でアンドープＧａＮよりなるｎ側光ガイド層を０．１７５μｍの膜厚で成長させる。このｎ側光ガイド層にｎ型不純物をドープしてもよい。
【００４３】
次に、温度を９００℃にして、ＳｉドープＩｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎよりなる障壁層を１４０Åの膜厚で成長させ、続いて同一温度で、アンドープＩｎ０．０７Ｇａ０．９３Ｎよりなる井戸層を７０Åの膜厚で成長させる。障壁層と井戸層とを２回交互に積層し、最後に障壁層で終わり、総膜厚５６０Åの多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の活性層を成長させる。
温度を１０００℃に上げ、ＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、Ｃｐ２Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、ｐ側光ガイド層よりもバンドギャップエネルギーが大きい、Ｍｇを１×１０２０／ｃｍ３ドープしたｐ型Ａｌ０．２５Ｇａ０．７５Ｎよりなるｐ側キャップ層を１００Åの膜厚で成長させる。
続いて、Ｃｐ２Ｍｇ、ＴＭＡを止め、１０００℃で、バンドギャップエネルギーがｐ側キャップ層１０よりも小さい、アンドープＧａＮよりなるｐ側光ガイド層を０．１４５μｍの膜厚で成長させる。
次に、１０００℃でアンドープＡｌ０．１０Ｇａ０．９０Ｎよりなる層を２５Åの膜厚で成長させ、続いてＴＭＡを止め、Ｃｐ2Ｍｇを用いてＭｇドープＧａＮよりなる層を２５Åの膜厚で成長させ、総膜厚０．４５μｍの超格子層よりなるｐ側クラッド層を成長させる。
最後に、１０００℃で、ｐ側クラッド層の上に、Ｍｇを１×１０２０／ｃｍ３ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側コンタクト層を１５０Åの膜厚で成長させる。
【００４４】
このようにして窒化物半導体を成長させたウェハを反応容器から取り出し、図４（ａ）及び図１３（ａ）に示したように、第２窒化物半導体層１３の上から、ＧａＮ基板１０を分割するための補助溝（第１の溝部３３）を形成する。この補助溝は、溝の長さがウェハ全面に渡り、溝の幅ｗが２μｍ程度、溝の深さｈが２．５μｍ程度、溝同士の間隔が４００μｍ程度の溝を形成する。つまり、レーザ素子の長さは、４００μｍに規定される。
溝は、第２窒化物半導体層表面の略全面にＳｉＯ２膜を成膜した後、ＳｉＯ２をフォトリソグラフィおよびエッチングより所望のマスクパターンに形成し、それをマスクとして、ＲＩＥを用いてＣｌ２ガスを少量添加したＳｉＣｌ４ガスにより窒化物半導体層を約２．５μｍエッチングすることにより、Ｖ字形状に形成することができる。このＶ字形状の補助溝のエッチング面の傾斜角度（図４（ａ）中、α）は基板の水平面に対して約７０°である。
【００４５】
続いて、図１３（ｂ）に示すように、共振器幅が１５０μｍ、共振器長が３９６μｍ程度の略四角形の構造を形成するように、レーザ素子の構造を規定するための溝３５（共振器方向に平行な側面）及び共振器端面を形成する。ウェハ表面の略全面にＳｉＯ２膜を成膜後、上述した条件のフォトリソグラフィおよびエッチングによってＳｉＯ２を所望の形状のマスクパターン（図４（ａ）中、２３及び図１３（ｂ）中、２３）に形成し（この時点ではＶ字補助溝の端部と共振器端面となる部位であるマスク端部との距離（図４（ａ）中、ｄ）は約２μｍである）、それをマスクとして、ＲＩＥを用いてＳｉＣｌ４ガスを少量添加したＣｌ２ガスにより窒化物半導体層をエッチングして共振器端面を形成する。さらに、Ｖ字補助溝も同時にエッチングして、溝の深さ（図３（ｂ）中、Ｈ）を４μｍ程度に掘り下げ、溝の幅（図３（ｂ）中、Ｗ）を４μｍ程度に拡大し、図１１及び図１３（ｃ）に示すように、２μｍ程度あったＶ字補助溝（第１の溝部３３）の端部と共振器端面との距離を縮めて、溝と端面が連続した形状にするように、第２の溝部を形成する（図４（ｂ）の３４、図１３（ｃ）の３４）する。
【００４６】
なお、この際のエッチング深さ（図４（ｂ）中、Ｄ）は、Ｖ字補助溝以外の部分はｐ側コンタクト層の表面から約４μｍで、Ｖ字補助溝内は、溝に堆積物が溜まりやすいためエッチングレートが遅くなり、約１．５μｍ掘り下げられるのみである。また、この時点でＶ字補助溝のエッチング面の傾斜角度（図４（ｂ）中、β）は、基板の水平面に対して約５０°である。
【００４７】
次に、ｐ側コンタクト層の略全面にストライプ状のＳｉＯ２よりなるマスクを形成して、ＲＩＥを用いてＳｉＣｌ４ガスによりエッチングし、ストライプ状の光導波路領域であるリッジ部を形成する。
このリッジ部の側面をＺｒＯ２からなる第３保護膜（埋込膜）で保護する。
次いで、ｐ側コンタクト層及び第３保護膜の上の表面にＮｉ（１００Å）／Ａｕ（１０００Å）／Ｐｔ（１０００Å）よりなるｐ電極を形成する。ｐ電極を形成した後、６００℃でオーミックアニールを行う。
【００４８】
続いて、得られた素子の電極の一部上にレジストによってマスクを形成し、それ以外の領域に下記の条件で端面保護膜（出射側）及び側面保護膜を同時に形成する。つまり、得られた素子をスパッタ装置に移し、Ａｌターゲットを用い、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、酸素の流量が９．０ｓｃｃｍ、マイクロ波／ＲＦ電力５００Ｗで、Ａｌ２Ｏ３からなる保護膜（１００Å）を形成する。
【００４９】
次いで、出射側の共振器端面のＡｌ２Ｏ３からなる保護膜の上に、スパッタ装置にて、ＳｉＯ２ターゲットを用い、Ａｒの流量が４５ｓｃｃｍ、酸素の流量が４．５ｓｃｃｍ、マイクロ波／ＲＦ電力５００ＷでＳｉＯ２からなる第２保護膜を１３００Å成膜する。
続いて、反射側の共振器端面以外の領域にマスクを形成し、出射側と同様の成膜条件で、Ａｌ２Ｏ３を１００Å成膜し、ＺｒＯ２を６７０Å成膜し、その上に（ＳｉＯ２／ＺｒＯ２）を（６７０Å／４５０Å）で６周期成膜する。
【００５０】
露出しているｐ電極上に連続して、Ｎｉ（８０Å）／Ｐｄ（２０００Å）／Ａｕ（８０００Å）で形成し、ｐパッド電極を形成する。
その後、基板厚みが８０μｍになるように窒化物半導体層の成長面と反対側の面から研磨を行う。
研磨した面に、Ｔｉ（１５０Å）／Ｐｔ（２０００Å）／Ａｕ（３０００Å）からなるｎ電極を形成する。
【００５１】
その後、窒化物半導体基板のｎ電極の形成面側から、ブレイク装置の刃を利用し、上述した溝を用いて、Ａ−Ａ線に沿って、バー状に分割する。
次いで、ｐ電極に平行な方向で、バーをチップ化することで半導体レーザ素子とする。
【００５２】
得られた半導体レーザ素子について、閾値電流を測定し、ＣＯＤレベルを評価した。
なお、比較のために、共振器端面を劈開によって形成する以外は、実質的に上述した半導体レーザ素子と同様の製造方法でレーザ素子を形成し、同様の条件で、初期値として閾値電流を測定し、ＣＯＤレベルを評価した。
【００５３】
その結果、本実施例の半導体レーザ素子では、２５ｍＡ程度（７０個のメジアン値）であったのに対し、劈開による共振器端面を有する半導体レーザ素子では、２８ｍＡ程度であり、若干の差異はあるものの、本実施例の半導体レーザ素子は、劈開による半導体レーザ素子と同等又はより低い閾値を示すことが確認された。
また、ＣＯＤレベルについても、本実施例の半導体レーザ素子では、５６６ｍＷ程度（２０個のメジアン値）であったのに対し、劈開による共振器端面を有する半導体レーザ素子では、５７１ｍＡ程度であり、劈開による半導体レーザ素子と同等のＣＯＤレベルを示すことが確認された。
【００５４】
さらに、得られた半導体レーザ素子について、ＦＦＰ−Ｙを測定した。
比較のために、最初の補助溝を、図４（ａ）に示すようなＶ字状ではなく、図５（ａ）に示すような垂直形状に形成する（図５（ａ）中、ｈ、ｗ、ｄは図４（ａ）と同じ）。共振器面の形成の際には、図４（ｂ）に示すようなＶ字状の幅広の溝ではなく、図５（ｂ）に示すように、補助溝の端部と共振器端面となる部位との間の距離ｄを約２μｍに設定して、垂直形状に深さＨａの補助溝を形成する（Ｈａ：３．５μｍ、図５（ｂ）中、ｄ、ｗは図４（ａ）と同じ。図５（ｂ）中、Ｄは図４（ｂ）と同じ）。それ以外は、実質的に上述した半導体レーザ素子と同様の製造方法でレーザ素子を形成し、同様の条件でＦＦＰ−Ｙを測定した。
本実施例の測定結果を図６に、比較のための半導体レーザ素子の測定結果を図７に示す。なお、図６及び図７中の細い線は、測定したサンプルの測定結果から算出したガウシアン曲線である。
図６及び図７によれば、補助溝と共振器端面の間に距離がある場合において出射端面からの光がその補助溝と端面との間にある基板の水平面１０ａで反射することによってリッジ側（図７中、＋側）においてＹリップルを顕著に現わしていた。
一方、本実施例の半導体レーザ素子では、このような水平面１０ａが形成されていないため、このような反射によるＹリップルがほぼ完全に解消されていることが確認された。
【００５５】
実施例２
この実施例では、図９及び図１２に示すように、出射側の共振器端面に傾斜面３２及び突出部３２ａを形成し、出射側に対して反対側の共振器端面には、テラス状水平面１０ａ及び突出部を有するようなレーザ素子を形成する。
具体的には、第１の溝部を形成した後、レーザ素子の構造を規定するためのマスクパターンとして、共振器長を３７０μｍの略四角形の構造で、Ｖ字補助溝の端部と共振器端面となる部位であるマスクの端部との距離を一方は約２μｍ、もう一方は約２６μｍでマスクを形成する以外は、実施例１と同様に形成する。
これにより、図１２に示すように、一方の共振器端面では、溝と端面が連続した形状になり、もう一方の共振器端面では、約２６μｍの長さのテラス状水平面１０ａが形成され、図９のようなレーザ素子が得られる。
このレーザ素子では、実施例１のレーザ素子と同様に、出射光がテラス状の水平面に反射することによって発生するＹリップルをほぼ完全に除去することができる。さらに、反射側において、テラス状の水平面を有するので、実施例１と比較して基板の体積を増加させることができ、熱抵抗を低くすることができ、放熱性に優れる。
【００５６】
実施例３
この実施例では、図１４に示すように、第２の溝部４４の断面形状を、Ｖ字状ではなく、Ｕ字状に近似する形状に設ける。
具体的には、補助溝（第１の溝部）形成のエッチング際に、エッチングガスの流量を半分にしてエッチングする以外は、実施例１と同様にして形成する。これにより、溝の下部を丸く形成することができ、Ｕ字状に近似する形状の溝を形成できる。
このレーザ素子では、実施例１のレーザ素子と同様に、出射光がテラス状の水平面に反射することによって発生するＹリップルをほぼ完全に除去することができる。
【００５７】
実施例４
この実施例では、図１０に示すように、反射側の共振器端面と基板面が、面一（図１０（ｂ）参照）になるように形成する。
具体的には、第１の溝部の溝同士の間隔を８００μｍ程度で形成し、レーザ素子の構造を規定するための溝（共振器方向に平行な側面）及び共振器端面を形成する際に、反射側の共振器端面付近は、マスクで被覆した状態で、出射側の共振器端面のみをエッチングにより形成し、Ｖ字補助溝も同時にエッチングして、第２の溝部を形成する。
その後、窒化物半導体基板をバー状に分割する際に、第２の溝部の間隔を等分するように基板を劈開することにより反射側の共振器端面を形成する。それ以外は、実施例１と同様にして形成する。これにより、素子の長さが約４００μｍのレーザ素子が２個得られ、これらの素子は、共振器面３１と基板面１０ｂが面一（図１０（ｂ）参照）となり、図１０（ａ）に示すように、反射側には突出部を有さない。
このレーザ素子では、実施例１のレーザ素子と同様に、出射光がテラス状の水平面に反射することによって発生するＹリップルをほぼ完全に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の窒化物半導体レーザ素子の構造を説明するための要部の概略横断面図である。
【図２】本発明の窒化物半導体レーザ素子の構造を説明するための要部の概略縦断面図である。
【図３】本発明の窒化物半導体レーザ素子の別の構造を説明するための要部の概略断面図である。
【図４】本発明の窒化物半導体レーザ素子の溝及び共振器端面の製造方法を説明するための要部の概略縦断面図である。
【図５】比較のための窒化物半導体レーザ素子の溝及び共振器端面の製造方法を説明するための要部の概略縦断面図である。
【図６】本発明の窒化物半導体レーザ素子のＦＦＰ−Ｙを示すグラフである。
【図７】比較例の窒化物半導体レーザ素子のＦＦＰ−Ｙを示すグラフである。
【図８】本発明の窒化物半導体レーザ素子の別の構造を説明するための要部の概略平面図及び断面図である。
【図９】本発明の窒化物半導体レーザ素子のさらに別の構造を説明するための要部の概略平面図及び断面図である。
【図１０】本発明の窒化物半導体レーザ素子のさらに別の構造を説明するための要部の概略平面図及び断面図である。
【図１１】図８の窒化物半導体レーザ素子を形成するためのウェハ単位の概略断面図である。
【図１２】図９の窒化物半導体レーザ素子を形成するためのウェハ単位の概略断面図である。
【図１３】本発明の窒化物半導体レーザ素子の溝及び共振器端面の製造方法を説明するための要部の概略平面図である。
【図１４】本発明の窒化物半導体レーザ素子を形成するためのウェハ単位の概略断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  基板
１０ａ  テラス状水平面
１１  第１窒化物半導体層
１２  活性層
１３  第２窒化物半導体層
１４  リッジ
１５  第３保護膜
１６  ｐ電極
１７  第２保護膜
１８  ｐ側パッド電極
１９  ｎ電極
２０  端面保護膜
２１、３１  共振器端面
２３  マスクパターン
３２  傾斜面
３２ａ  突出部
３３  第１の溝部
３４、４４  第２の溝部
３５  溝
３６  素子領域
【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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