(57)【要約】【課題】ストリエーション等による悪影響を抑制した多波長半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】第１の発光素子ＬＤ１には、リッジ部１２の両側に凹部１１ａ，１１ｂが形成され、凹部１１ａ，１１ｂに対して台状のテラス部に絶縁層１４ａとオーミック電極層１４ｂが積層されている。第２の発光素子ＬＤ２には、リッジ部２２の両側に凹部２１ａ，２１ｂが形成され、凹部２１ａ，２１ｂに対して台状のテラス部に絶縁層２４ａとオーミック電極層２４ｂが積層されている。オーミック電極層１４ｂ，２４ｂが直接接合され、凹部１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂによる空孔ＣＢ内にリッジ部１２，２２が位置する構造とすることで、劈開の際、劈開面近傍にストリエーションが生じることを防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置であって、
前記第１の発光素子のリッジ部側の面に形成されたオーミック電極層と、前記第２の発光素子のリッジ部側の面に形成されたオーミック電極層とが直接接合されることで、前記第１，第２の発光素子が一体化され、
前記第１の発光素子のリッジ部と前記第２の発光素子のリッジ部が、前記第１の発光素子のリッジ部の両側又は前記第２の発光素子のリッジ部の両側に並べて形成された凹部によって生じる空孔内に位置して形成されていること、
を特徴とする多波長半導体レーザ装置。
【請求項２】
前記リッジ部の両側に形成された凹部の幅が、前記第１の発光素子のリッジ部と前記第２の発光素子のリッジ部の幅より大きいこと、
を特徴とする請求項１に記載の多波長半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記凹部は、少なくとも前記第１，第２の発光素子の劈開面の近傍に形成されていること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の多波長半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記第１の発光素子のリッジ部と前記第２の発光素子のリッジ部が、前記空孔内において対向していること、
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の多波長半導体レーザ装置。
【請求項５】
前記凹部の幅が、前記リッジ部の幅より大きいこと、
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の多波長半導体レーザ装置。
【請求項６】
前記オーミック電極層は、合金化処理の加熱温度より融点の高い金属であること、
を特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の多波長半導体レーザ装置。
【請求項７】
波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置の製造方法であって、
第１の半導体基板上に、活性層を含む所定の第１の半導体層を形成し、前記第１のレーザ素子を形成すべく、前記第１の半導体層の所定部分に、第１のリッジ部と該第１のリッジ部の両側に第１の凹部とを並べて形成して、該第１のリッジ部と第１の凹部を除く領域に第１のテラス部を生じさせた後、前記第１のテラス部上面に第１の絶縁層と所定金属の第１のオーミック電極層を積層することで、第１の中間生成体を作製する第１の工程と、
第２の半導体基板上に、活性層を含む所定の第２の半導体層を形成し、前記第２のレーザ素子を形成すべく、前記第２の半導体層の所定部分に、第２のリッジ部と該第２のリッジ部の両側に第２の凹部とを並べて形成して、該第２のリッジ部と第２の凹部を除く領域に第２のテラス部を生じさせた後、前記第２のテラス部上面に第２の絶縁層と所定金属の第２のオーミック電極層を積層することで、第２の中間生成体を作製する第２の工程と、
前記第１，第２の中間生成体の劈開面を合わせ、且つ前記第１，第２のリッジ部を位置合わして、前記第１，第２のテラス部上面に積層された前記第１，第２のオーミック電極層を直接接合することで前記第１，第２の中間生成体を一体化すると共に、前記第１，第２の凹部による空孔を生じさせる第３の工程と、
前記一体化した前記第１，第２の中間生成体において、第２の中間生成体の一部を除去して共通電極を形成する第４の工程と、
前記一体化した前記第１，第２の中間生成体を劈開及び分割することで、前記第１，第２の発光素子を有する個々の多波長半導体レーザ装置を形成する第５の工程と、
を具備することを特徴とする多波長半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項８】
波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置の製造方法であって、
第１の半導体基板上に、活性層を含む所定の第１の半導体層を形成し、前記第１のレーザ素子を形成すべく、前記第１の半導体層の所定部分に、第１のリッジ部と該第１のリッジ部の両側に第１の凹部とを並べて形成して、該第１のリッジ部と第１の凹部を除く領域に第１のテラス部を生じさせた後、前記第１のテラス部上面に第１の絶縁層と所定金属の第１のオーミック電極層を積層することで、第１の中間生成体を作製する第１の工程と、  前記第１の中間生成体を劈開及び分割することで、前記個々の第１の発光素子を形成する第２の工程と、
第２の半導体基板上に、活性層を含む所定の第２の半導体層を形成し、前記第２のレーザ素子を形成すべく、前記第２の半導体層の所定部分に、第２のリッジ部と該第２のリッジ部の両側に第２の凹部とを並べて形成して、該第２のリッジ部と第２の凹部を除く領域に第２のテラス部を生じさせた後、前記第２のテラス部上面に第２の絶縁層と所定金属の第２のオーミック電極層を積層することで、第２の中間生成体を作製する第３の工程と、
前記第２の中間生成体を劈開及び分割することで、前記個々の第２の発光素子を形成する第４の工程と、
前記分割した第２の発光素子と前記第１の発光素子の劈開面を合わせ、且つ前記第１，第２のリッジ部を位置合わして、前記第１，第２のテラス部上面に積層された前記第１，第２のオーミック電極層を直接接合することで、前記分割した第２の発光素子と第１の発光素子を一体化すると共に、前記第１，第２の凹部による空孔を生じさせ、個々の多波長半導体レーザ装置とする第５の工程と、
を具備することを特徴とする多波長半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項９】
波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置の製造方法であって、
第１の半導体基板上に、活性層を含む所定の第１の半導体層を形成し、前記第１のレーザ素子を形成すべく、前記第１の半導体層表面の所定部分に、ストライプ状の間隙を設けて第１の絶縁層を堆積し、前記ストライプ状の間隙と第１の絶縁層の上面に所定金属の第１のオーミック電極層を積層することで、第１の中間生成体を作製する第１の工程と、
第２の半導体基板上に、活性層を含む所定の第２の半導体層を形成し、前記第２のレーザ素子を形成すべく、前記第２の半導体層の所定部分に、第２のリッジ部と該第２のリッジ部の両側に凹部とを並べて形成して、該第２のリッジ部と第２の凹部を除く領域にテラス部を生じさせた後、前記テラス部上面に第２の絶縁層と所定金属の第２のオーミック電極層を積層することで、第２の中間生成体を作製する第２の工程と、
前記第１，第２の中間生成体の劈開面を合わせ、且つ前記第１，第２のリッジ部を位置合わして、前記第１，第２のオーミック電極層を直接接合することで前記第１，第２の中間生成体を一体化すると共に、前記凹部による空孔を生じさせる第３の工程と、
前記一体化した前記第１，第２の中間生成体を劈開及び分割することで、前記第１，第２の発光素子を有する個々の多波長半導体レーザ装置にする第４の工程と、
を具備することを特徴とする多波長半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１０】
波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置の製造方法であって、
第１の半導体基板上に、活性層を含む所定の第１の半導体層を形成し、前記第１のレーザ素子を形成すべく、前記第１の半導体層表面の所定部分に、ストライプ状の間隙を設けて第１の絶縁層を堆積し、前記ストライプ状の間隙と第１の絶縁層の上面に所定金属の第１のオーミック電極層を積層することで、第１の中間生成体を作製する第１の工程と、
前記第１の中間生成体を劈開及び分割することで、前記個々の第１の発光素子を形成する第２の工程と、
第２の半導体基板上に、活性層を含む所定の第２の半導体層を形成し、前記第２のレーザ素子を形成すべく、前記第２の半導体層の所定部分に、第２のリッジ部と該第２のリッジ部の両側に凹部とを並べて形成して、該第２のリッジ部と第２の凹部を除く領域にテラス部を生じさせた後、前記テラス部上面に第２の絶縁層と所定金属の第２のオーミック電極層を積層することで、第２の中間生成体を作製する第３の工程と、
前記第２の中間生成体を劈開及び分割することで、前記個々の第２の発光素子に分割する第４の工程と、
前記分割した第２の発光素子と前記第１の発光素子の劈開面を合わせ、且つ前記第１，第２のリッジ部を位置合わして、前記第１，第２のテラス部上面に積層された前記第１，第２のオーミック電極層を直接接合することで、前記分割した第２の発光素子と第１の発光素子を一体化すると共に、前記第１，第２の凹部による空孔を生じさせ、個々の多波長半導体レーザ装置とする第５の工程と、
を具備することを特徴とする多波長半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１１】
前記凹部の幅が、前記リッジ部の幅より大きいこと、
を特徴とする請求項７〜１０の何れか１項に記載の多波長半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１２】
前記オーミック電極層は、合金化処理の加熱温度より融点の高い金属であることを特徴とする請求項請求項７〜１１の何れか１項に記載の多波長半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１，第２のオーミック電極層を直接接合するに先立って、前記第１，第２のオーミック電極層の表面を清浄すること、
を特徴とする請求項７〜１２の何れか１項に記載の多波長半導体レーザ装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１，第２のオーミック電極層の表面を清浄する際、Ａｒガス雰囲気中でプラズマ照射によって前記第１，第２のオーミック電極層の表面を清浄すること、
を特徴とする請求項７〜１３の何れか１項に記載の多波長半導体レーザ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる波長のレーザ光を出射する多波長半導体レーザ装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、異なる波長のレーザ光を出射する多波長半導体レーザ装置が研究、開発されている。
【０００３】
多波長半導体レーザ装置の利用分野の一つとして、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等で代表されるストレージ媒体に対し情報を記録又は再生する情報記録再生装置の分野にあっては、各種のストレージ媒体に対してコンパチビリティを有する光ピックアップを開発すべく、異なる波長のレーザ光を出射する多波長半導体レーザ装置が重要となっている。
【０００４】
特許文献１に開示されている多波長半導体レーザ装置では、ウェハボンディングによって、第１の発光素子を形成するための中間生成体と第２の発光素子を形成するための中間生成体とを融着金属によって貼り合わせた後、劈開及び分割することで、異なる波長のレーザ光を出射する個々の多波長半導体レーザ装置を製造することとしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０７４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで上記従来の多波長半導体レーザ装置は、本出願の発明者が行ったものであるが、更なる研究開発の結果、次のような解決すべき課題を想起し、より優れた多波長半導体レーザ装置を実現することとした。
【０００７】
まず、上記従来の多波長半導体レーザ装置は、上述したように、第１の発光素子を形成するための第１の中間生成体と第２の発光素子を形成するための第２の中間生成体とを融着金属によって貼り合わせた（融着させた）後、劈開及び分割することで製造される。
【０００８】
ところが、第１の中間生成体と第２の中間生成体との全面を融着金属によって貼り合わせると、劈開時（レーザ出射端面形成時）において、リッジ部近傍のレーザ出射端面にストリエーションが発生し易く、出射ビーム形状が歪み易くなる。
【０００９】
つまり、第１の中間生成体と第２の中間生成体とを、劈開面を合わせて融着金属によって貼り合わせる際、不可避的に劈開面がずれてしまう場合があるが、このように劈開面がずれて第１の中間生成体と第２の中間生成体との全面が融着金属によって貼り合わされている状態で、劈開が行われると、リッジ部近傍のレーザ出射端面にストリエーションが発生し易い。
【００１０】
例えば、図１（ａ）に例示するように、劈開時に、厚みの薄い側の発光素子（上部レーザ）のリッジ部近傍のレーザ出射端面においてストリエーションが発生し易い。このため、図１（ｂ）（ｃ）に例示するように、ストリエーションが発生しない発光素子（下部レーザ）から出射される出射ビーム形状（遠視野像）に歪みが生じない場合（図１（ｂ）参照）でも、ストリエーションが発生した発光素子から出射される出射ビーム形状に歪みが生じ（図１（ｃ）参照）、歩留まりの向上を図ることが困難となる。
【００１１】
また、材料の異なる第１，第２の中間生成体を融着金属によって貼り合わせることから、第１，第２の中間生成体の熱膨張係数差に起因して反りが生じ易く、劈開時において、ストリエーションがリッジ部近傍のレーザ出射端面において発生し易く、歩留まりの向上を図ることが困難となる。
【００１２】
また、第１，第２の中間生成体の全面を融着金属によって貼り合わせると、劈開時に、電流狭搾にとって重要なリッジ部に応力が掛かることから、完成品のレーザ特性に悪影響をもたらすという問題がある。
【００１３】
また、劈開後の完成品においても、各発光素子間の全面が融着金属によって貼り合わされていることから、外部等からの応力がリッジ部に掛かり、レーザ特性に悪影響をもたらすという問題がある。
【００１４】
また、多波長半導体レーザ装置を駆動するための駆動電力の低減化や応答特性を向上させるために、例えば駆動電圧を印加するためのオーミック電極等を形成した後、４００℃程度の高温度の下で熱処理（合金化処理）を行うことが必要である。しかし、４００℃の高温下では、融着金属が溶融してしまうため、合金化処理を行うことが困難となり、駆動電力の低減化や応答特性を向上させることができなくなる場合がある。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題に鑑みて成されたものであり、例えば劈開時のストリエーションの発生を抑制すると共に、電流狭搾に必要なリッジ部等に掛かる応力の抑制等を図ることが可能な多波長半導体レーザ装置とその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置であって、前記第１の発光素子のリッジ部側の面に形成されたオーミック電極層と、前記第２の発光素子のリッジ部側の面に形成されたオーミック電極層とが直接接合されることで、前記第１，第２の発光素子が一体化され、
前記第１の発光素子のリッジ部と前記第２の発光素子のリッジ部が、前記第１の発光素子のリッジ部の両側又は前記第２の発光素子のリッジ部の両側に並べて形成された凹部によって生じる空孔内に位置して形成されていること、を特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置の製造方法であって、第１の半導体基板上に、活性層を含む所定の第１の半導体層を形成し、前記第１のレーザ素子を形成すべく、前記第１の半導体層の所定部分に、第１のリッジ部と該第１のリッジ部の両側に第１の凹部とを並べて形成して、該第１のリッジ部と第１の凹部を除く領域に第１のテラス部を生じさせた後、前記第１のテラス部上面に第１の絶縁層と所定金属の第１のオーミック電極層を積層することで、第１の中間生成体を作製する第１の工程と、第２の半導体基板上に、活性層を含む所定の第２の半導体層を形成し、前記第２のレーザ素子を形成すべく、前記第２の半導体層の所定部分に、第２のリッジ部と該第２のリッジ部の両側に第２の凹部とを並べて形成して、該第２のリッジ部と第２の凹部を除く領域に第２のテラス部を生じさせた後、前記第２のテラス部上面に第２の絶縁層と所定金属の第２のオーミック電極層を積層することで、第２の中間生成体を作製する第２の工程と、前記第１，第２の中間生成体の劈開面を合わせ、且つ前記第１，第２のリッジ部を位置合わして、前記第１，第２のテラス部上面に積層された前記第１，第２のオーミック電極層を直接接合することで前記第１，第２の中間生成体を一体化すると共に、前記第１，第２の凹部による空孔を生じさせる第３の工程と、前記一体化した前記第１，第２の中間生成体において、第２の中間生成体の一部を除去して共通電極を形成する第４の工程と、前記一体化した前記第１，第２の中間生成体を劈開及び分割することで、前記第１，第２の発光素子を有する個々の多波長半導体レーザ装置を形成する第５の工程と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置の製造方法であって、第１の半導体基板上に、活性層を含む所定の第１の半導体層を形成し、前記第１のレーザ素子を形成すべく、前記第１の半導体層の所定部分に、第１のリッジ部と該第１のリッジ部の両側に第１の凹部とを並べて形成して、該第１のリッジ部と第１の凹部を除く領域に第１のテラス部を生じさせた後、前記第１のテラス部上面に第１の絶縁層と所定金属の第１のオーミック電極層を積層することで、第１の中間生成体を作製する第１の工程と、前記第１の中間生成体を劈開及び分割することで、前記個々の第１の発光素子を形成する第２の工程と、第２の半導体基板上に、活性層を含む所定の第２の半導体層を形成し、前記第２のレーザ素子を形成すべく、前記第２の半導体層の所定部分に、第２のリッジ部と該第２のリッジ部の両側に第２の凹部とを並べて形成して、該第２のリッジ部と第２の凹部を除く領域に第２のテラス部を生じさせた後、前記第２のテラス部上面に第２の絶縁層と所定金属の第２のオーミック電極層を積層することで、第２の中間生成体を作製する第３の工程と、前記第２の中間生成体を劈開及び分割することで、前記個々の第２の発光素子を形成する第４の工程と、前記分割した第２の発光素子と前記第１の発光素子の劈開面を合わせ、且つ前記第１，第２のリッジ部を位置合わして、前記第１，第２のテラス部上面に積層された前記第１，第２のオーミック電極層を直接接合することで、前記分割した第２の発光素子と第１の発光素子を一体化すると共に、前記第１，第２の凹部による空孔を生じさせ、個々の多波長半導体レーザ装置とする第５の工程と、を具備することを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置の製造方法であって、第１の半導体基板上に、活性層を含む所定の第１の半導体層を形成し、前記第１のレーザ素子を形成すべく、前記第１の半導体層表面の所定部分に、ストライプ状の間隙を設けて第１の絶縁層を堆積し、前記ストライプ状の間隙と第１の絶縁層の上面に所定金属の第１のオーミック電極層を積層することで、第１の中間生成体を作製する第１の工程と、第２の半導体基板上に、活性層を含む所定の第２の半導体層を形成し、前記第２のレーザ素子を形成すべく、前記第２の半導体層の所定部分に、第２のリッジ部と該第２のリッジ部の両側に凹部とを並べて形成して、該第２のリッジ部と第２の凹部を除く領域にテラス部を生じさせた後、前記テラス部上面に第２の絶縁層と所定金属の第２のオーミック電極層を積層することで、第２の中間生成体を作製する第２の工程と、前記第１，第２の中間生成体の劈開面を合わせ、且つ前記第１，第２のリッジ部を位置合わして、前記第１，第２のオーミック電極層を直接接合することで前記第１，第２の中間生成体を一体化すると共に、前記凹部による空孔を生じさせる第３の工程と、前記一体化した前記第１，第２の中間生成体を劈開及び分割することで、前記第１，第２の発光素子を有する個々の多波長半導体レーザ装置にする第４の工程と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、波長の異なるレーザ光を出射する少なくとも第１，第２の発光素子を有する多波長半導体レーザ装置の製造方法であって、第１の半導体基板上に、活性層を含む所定の第１の半導体層を形成し、前記第１のレーザ素子を形成すべく、前記第１の半導体層表面の所定部分に、ストライプ状の間隙を設けて第１の絶縁層を堆積し、前記ストライプ状の間隙と第１の絶縁層の上面に所定金属の第１のオーミック電極層を積層することで、第１の中間生成体を作製する第１の工程と、前記第１の中間生成体を劈開及び分割することで、前記個々の第１の発光素子を形成する第２の工程と、第２の半導体基板上に、活性層を含む所定の第２の半導体層を形成し、前記第２のレーザ素子を形成すべく、前記第２の半導体層の所定部分に、第２のリッジ部と該第２のリッジ部の両側に凹部とを並べて形成して、該第２のリッジ部と第２の凹部を除く領域にテラス部を生じさせた後、前記テラス部上面に第２の絶縁層と所定金属の第２のオーミック電極層を積層することで、第２の中間生成体を作製する第３の工程と、前記第２の中間生成体を劈開及び分割することで、前記個々の第２の発光素子に分割する第４の工程と、前記分割した第２の発光素子と前記第１の発光素子の劈開面を合わせ、且つ前記第１，第２のリッジ部を位置合わして、前記第１，第２のテラス部上面に積層された前記第１，第２のオーミック電極層を直接接合することで、前記分割した第２の発光素子と第１の発光素子を一体化すると共に、前記第１，第２の凹部による空孔を生じさせ、個々の多波長半導体レーザ装置とする第５の工程と、を具備することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態に係る半導体レーザ装置について図面を参照して説明する。
【００２２】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施形態に係る半導体レーザ装置について図２〜図６を参照して説明する。
【００２３】
図２は、第１の実施の形態に係る多波長半導体レーザ装置１の構造を模式的に表した斜視図である。なお、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向を含む面に対する法線方向をＺ軸方向とし、後述の第１，第２の発光素子ＬＤ１，ＬＤ２の厚さ方向をＺ軸方向として説明する。
【００２４】
図２において、この多波長半導体レーザ装置１は、波長７００ｎｍ帯〜８００ｎｍ帯（例えば７８０ｎｍ帯）のレーザ光を出射するＡｌＧａＡｓ系レーザである第１の発光素子ＬＤ１と、波長６００ｎｍ帯〜７００ｎｍ帯（例えば、波長６５０ｎｍ帯）のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系レーザである第２の発光素子ＬＤ２とを有し、第１の発光素子ＬＤ１に形成されているオーミック電極層１４ｂと、第２の発光素子ＬＤ２に形成されているオーミック電極層２４ｂとがダイレクトボンディングによって接合されることで、第１，第２の発光素子ＬＤ１，ＬＤ２が一体に貼り合わされた構造となっている。
【００２５】
ここで、ダイレクトボンディングとは、スパッタリングや蒸着により形成された所定の金属のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂを加熱して融着させるのとは異なり、室温等の低温度の下で、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂの表面をＡｒプラズマ等によってクリーニングし、接着面を十分に清浄化した後、その清浄化したオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの両面を接触させてＺ軸方向から第１，第２の発光素子ＬＤ１，ＬＤ２を所定の付勢力で圧接することで、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂ同士を直接接合させる接合技術をいう。
【００２６】
第１の発光素子ＬＤ１は、例えばIII−Ｖ族化合物半導体（ＧａＡｓ等）から成る半導体基板１５上に、例えばＶ属元素にＡｓ（ヒ素）を含むIII−Ｖ族化合物半導体が成長されることで形成された半導体層（以下、「第１のレーザ発振部」と称する）１３を有し、第１のレーザ発振部１３は、少なくとも多重量子井戸構造の活性層１３ａとその活性層１３ａを挟むｎ型クラッド層（半導体基板１５側のクラッド層）とｐ型クラッド層（後述するリッジ部１２側のクラッド層）と、そのｐ型クラッド層に積層されたｐ側コンタクト層を有している。
【００２７】
更に、上述のｐ側コンタクト層とｐ型クラッド層の一部に、Ｙ軸方向に延びるリッジ部１２とリッジ部１２の両側に並べて凹段部１１aa，１１bb（後述の図３を参照）が形成されている。
【００２８】
ここで、凹段部１１aa，１１bbは、劈開面（鏡面）間に形成されているリッジ部１２全体の両側、又は図示した発光点Ｗ１側の劈開面及び発光点Ｗ１側の劈開面に対向する反対側の劈開面の近傍であってリッジ部１２の両側に形成されている。更に、凹段部１１aa，１１bbの夫々の幅（Ｘ軸方向の幅）が、リッジ部１２の幅（Ｘ軸方向の幅）に比して十分大きく形成されている。
【００２９】
そして、リッジ部１２を除き、凹段部１１aa,１１bbとｐ側コンタクト層の部分（凹段部１１aa,１１bbに対して台状となっている部分、以下「第１のテラス部」と称する）との上面に絶縁層１４ａが積層され、更に、リッジ部１２と絶縁層１４ａの上面にオーミック電極層１４ｂが積層されている。つまり、リッジ部１２とオーミック電極層１４ｂが電気的に接続されており、リッジ部１２を除く凹段部１１aa,１１bbと第１のテラス部は、絶縁層１４ａで被覆されることでオーミック電極層１４ｂに対して電気的に絶縁されている。そして、リッジ部１２の両側に位置する凹段部１１aa,１１bbにより、Ｙ軸方向に延びる凹部１１ａ，１１ｂが実現されている。
【００３０】
更に、上述したようにリッジ部１２には、絶縁層１４ａが介在することなくオーミック電極層１４ｂが直接積層されているのに対し、第１のテラス部には絶縁層１４ａを介してオーミック電極層１４ｂが積層されているため、第１のテラス部におけるオーミック電極層１４ｂの部分よりも、リッジ部１２に積層されているオーミック電極層１４ｂの部分の方が相対的に低い位置（別言すれば、活性層１３ａに近い位置）となっている。
【００３１】
第２の発光素子ＬＤ２は、例えばＶ族元素にＰ（リン）又はＡｓを含むIII−Ｖ族化合物半導体より成る半導体層（以下、「第２のレーザ発振部」と称する）２３を有し、第２のレーザ発振部２３は、少なくとも多重量子井戸構造の活性層２３ａとその活性層２３ａを挟むｎ型クラッド層（図２において活性層２３ａの上側のクラッド層）とｐ型クラッド層（後述するリッジ部２２側のクラッド層）と、そのｐ型クラッド層に積層されたｐ側コンタクト層を有している。
【００３２】
更に、そのｐ側コンタクト層とｐ型クラッド層の一部に、Ｙ軸方向に延びるリッジ部２２とリッジ部２２の両側に並べて凹段部２１aa，２１bb（後述の図４を参照）が形成されている。ここで、凹段部２１aa，２１bbは、劈開面（鏡面）間に形成されているリッジ部２２全体の両側、又は図示した発光点Ｗ２側の劈開面及び発光点Ｗ２側の劈開面に対向する反対側の劈開面の近傍であってリッジ部２２の両側に形成されている。更に、凹段部２１aa，２１bbの夫々の幅（Ｘ軸方向の幅）が、リッジ部２２の幅（Ｘ軸方向の幅）に比して十分大きく形成されている。
【００３３】
そして、リッジ部２２を除き、凹段部２１aa，２１bbとｐ側コンタクト層の部分（凹段部２１aa，２１bbに対して台状となっている部分、以下「第２のテラス部」と称する）との上面に絶縁層２４ａが積層され、更に、リッジ部２２と絶縁層２４ａの上面にオーミック電極層２４ｂが積層されている。つまり、リッジ部２２とオーミック電極層２４ｂが電気的に接続されており、リッジ部２２を除く凹段部２１aa，２１bbと第２のテラス部は、絶縁層２４ａで被覆されることでオーミック電極層２４ｂに対して電気的に絶縁されている。そして、リッジ部２２の両側に位置する凹段部２１aa，２１bbにより、Ｙ軸方向に延びる凹部２１ａ，２１ｂが実現されている。
【００３４】
更に、上述したようにリッジ部２２には、絶縁層２４ａが介在することなくオーミック電極層２４ｂが直接積層されているのに対し、第２のテラス部には絶縁層２４ａを介してオーミック電極層２４ｂが積層されているため、第２のテラス部におけるオーミック電極層２４ｂの部分よりも、リッジ部２２に積層されているオーミック電極層２４ｂの部分の方が相対的に低い位置（別言すれば、活性層２３ａに近い位置）となっている。
【００３５】
そして、リッジ部１２，２２とを対向させて、上述したように台状となっている第１，第２のテラス部におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分がダイレクトボンディグによって接合されることで、第１，第２の発光素子ＬＤ１，ＬＤ２が一体に貼り合わされており、更に、ダイレクトボンディグによって接合されない凹部１１ａ，１１ｂと２１ａ，２１ｂにより空孔ＣＢが形成され、更に、リッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分の間にも隙間ＣＡが生じ易い構造となっている。
【００３６】
更に、図示するように、第１の発光素子ＬＤ１の半導体基板１５の底面と、第２の発光素子ＬＤ２のｎ型クラッド側の表面と、第２の発光素子ＬＤ２から第１の発光素子ＬＤ１の第１のテラス部上に延在しているオーミック電極層２４ｂとの３箇所に、駆動電圧を印加するためのオーミック電極Ｐ１，Ｐ２と電極パッドＰ３が形成されている。
【００３７】
かかる構造を有する多波長半導体レーザ装置１において、オーミック電極Ｐ１と電極パッドＰ３間に駆動電圧を印加すると、駆動電流がオーミック電極層１４ｂ，２４ｂとリッジ部１２を通じて、第１の発光素子ＬＤ１の活性層１３ａに流入することで、光が発生する。更にリッジ部１２のＹ軸方向の両端に形成されている劈開面（鏡面）により、レーザ共振器が構成されており、リッジ部１２に沿って導波される光が両端の劈開面（鏡面）で反射されて繰り返し往復しながら、次々とキャリア再結合を誘起し、誘導放出を行わせることにより、活性層１３ａのリッジ部１２に対応する発光点Ｗ１から劈開面を介して所定波長（例えば、波長７８０ｎｍ帯）のレーザ光が出射される。
【００３８】
また、オーミック電極Ｐ２と電極パッドＰ３間に駆動電圧を印加すると、駆動電流がオーミック電極層１４ｂ，２４ｂとリッジ部２２を通じて、第２の発光素子ＬＤ２の活性層２３ａに流入することで、光が発生する。更にリッジ部２２のＹ軸方向の両端に形成されている劈開面（鏡面）により、レーザ共振器が構成されており、リッジ部２２に沿って導波される光が両端の劈開面（鏡面）で反射されて繰り返し往復しながら、次々とキャリア再結合を誘起し、誘導放出を行わせることにより、活性層２３ａのリッジ部２２に対応する発光点Ｗ２から劈開面を介して所定波長（例えば、波長６５０ｎｍ帯）のレーザ光が出射される。
【００３９】
次に、本実施形態の多波長半導体レーザ装置１の製造方法について、図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３ないし図５は、図２に示した多波長半導体レーザ装置１をＹ軸方向と直交する面（ＸＺ軸方向を含む面）で裁断した場合の断面図等であり、図２と同一又は相当する部分を同一符号で示している。
【００４０】
本実施形態の製造方法では、複数の第１の発光素子ＬＤ１を形成するための半導体ウェハ状の中間生成体１０と、複数の第２の発光素子ＬＤ２を形成するための半導体ウェハ状の中間生成体２０を作製し、その中間生成体１０，２０を上述のダイレクトボンディングによって貼り合わせた後、劈開によって個々の多波長半導体レーザ装置１を製造するウェハボンディング法が用いられている。
【００４１】
最初に、中間生成体１０を作製するための工程について、図３（ａ）〜（ｇ）の断面図を参照して説明する。
【００４２】
まず、図３（ａ）に示す工程において、例えばｎ型ＧａＡｓ半導体基板（半導体ウェハ）１５上に、ＭＯＣＶＤ法等により、組成と膜厚等の異なった例えばＶ族元素にＡｓを含むIII−Ｖ族化合物半導体を積層することで、少なくともｎ型クラッド層と多重量子井戸構造の活性層１３ａとｐ型クラッド層とｐ側コンタクト層を含むレーザ発振部１３を形成し、更にそのｐ側コンタクト層の上面にマスク層１６を堆積する。
【００４３】
次に、図３（ｂ）に示す工程において、複数の第１の発光素子ＬＤ１を形成すべく、各々の発光素子ＬＤ１の凹段部１１aa，１１bbを形成するための領域のマスク層１６をフォトリソグラフィ等によって除去した後、図３（ｃ）に示すように、上述のマスク層１６を除去した領域に対し、所定のエッチャントによりエッチング処理を施すことで、ｐ側コンタクト層とｐ側クラッド層の一部に、各発光素子ＬＤ１の凹段部１１aa，１１bbとリッジ部１２を形成する。
【００４４】
次に、図３（ｄ）に示す工程において、リッジ部１２上のマスク層１６を残して、第１のテラス部を形成するための領域からマスク層１６を除去した後、図３（ｅ）に示すように、リッジ部１２上のマスク層１６と凹段部１１aa，１１bbと第１のテラス部の上面全体に絶縁層１４ａを形成する。
【００４５】
次に、図３（ｆ）に示す工程において、リッジ部１２上に積層されている絶縁層１４ａの部分とマスク層１６をエッチングにより除去する。これにより、リッジ部１２を露出させ、リッジ部１２を除く凹段部１１aa，１１bbと第１のテラス部の上面全体を絶縁層１４ａで被覆する。
【００４６】
次に、図３（ｇ）に示す工程において、リッジ部１２と絶縁層１４ａの上面全体に、Ａｕ（金）等の所定の金属から成るオーミック電極層１４ｂをスパッタリングや蒸着等によって積層することで、半導体ウェハ状の中間生成体１０を作製する。
【００４７】
このように中間生成体１０を作製すると、中間生成体１０には、各々の発光素子ＬＤ１の凹部１１ａ，１１ｂ（凹段部１１aa，１１bbの存在により生じる凹部１１ａ，１１ｂ）とリッジ部１２と第１のテラス部が含まれることとなり、更に、第１のテラス部に形成されたオーミック電極層１４ｂの部分よりも、絶縁層１４ａの厚さＺ１の分だけ、リッジ部１２に形成されたオーミック電極層１４ｂの部分が低い位置（別言すれば、活性層１３ａに近い位置）となる。
【００４８】
次に、中間生成体２０を作製するための工程について、図４（ａ）〜（ｇ）の断面図を参照して説明する。
【００４９】
まず、図４（ａ）に示す工程において、例えばｎ型ＧａＡｓ半導体基板（半導体ウェハ）２５上に、ＭＯＣＶＤ法等により、エッチングストップ層ＳＴＰを形成した後、更にエッチングストップ層ＳＴＰ上に、組成と膜厚等の異なった例えばＶ族元素にＰ又はＡｓを含むIII−Ｖ族化合物半導体を積層することで、少なくとも多重量子井戸構造の活性層２３ａとその活性層２３ａを挟むｎ型クラッド層とｐ型クラッド層とｐ側コンタクト層を含むレーザ発振部２３を形成し、更にそのｐ側コンタクト層の上面にマスク層２６を堆積する。
【００５０】
次に、図４（ｂ）に示す工程において、複数の第２の発光素子ＬＤ２を形成すべく、各々の発光素子ＬＤ２の凹段部２１aa，２１bbを形成するための領域のマスク層２６をフォトリソグラフィによって除去した後、図４（ｃ）に示すように、上述のマスク層２６を除去した領域に対しエッチング処理を施すことで、ｐ側コンタクト層とｐ側クラッド層の一部に、各発光素子ＬＤ２の凹段部２１aa，２１bbとリッジ部２２を形成する。
【００５１】
次に、図４（ｄ）に示す工程において、リッジ部２２上のマスク層２６を残して、第２のテラス部を形成するための領域からマスク層２６を除去した後、図４（ｅ）に示すように、リッジ部２２上のマスク層２６と凹段部２１aa，２１bbと第２のテラス部の上面全体に絶縁層２４ａを形成する。
【００５２】
次に、図４（ｆ）に示す工程において、リッジ部２２上に積層されている絶縁層２４ａの部分とマスク層２６をエッチングにより除去する。これにより、リッジ部２２を露出させ、リッジ部２２を除く凹段部２１aa，２１bbと第２のテラス部の上面全体を絶縁層２４ａで被覆する。
【００５３】
次に、図４（ｇ）に示す工程において、リッジ部２２と絶縁層２４ａの上面全体に、Ａｕ（金）等の所定の金属から成るオーミック電極層２４ｂをスパッタリングや蒸着等によって積層することで、半導体ウェハ状の中間生成体２０を作製する。
【００５４】
このように中間生成体２０を作製すると、中間生成体２０には、各々の発光素子ＬＤ２の凹部２１ａ，２１ｂ（凹段部２１aa，２１bbの存在により生じる凹部２１ａ，２１ｂ）とリッジ部２２と第２のテラス部が含まれることとなり、更に、第２のテラス部に形成されたオーミック電極層２４ｂの部分よりも、絶縁層２４ａの厚さＺ２の分だけ、リッジ部２２に形成されたオーミック電極層２４ｂの部分が低い位置（別言すれば、活性層２３ａに近い位置）となる。
【００５５】
次に、中間生成体１０，２０のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの表面を清浄した後、中間生成体１０，２０で形成される第１のレーザ発振部１３の劈開面と第２のレーザ発振部２３の劈開面とを合わせると共に、発光点Ｗ１，Ｗ２の間隔（発光点間隔）を狭くすべく、図５（ａ）に示すように、中間生成体１０のリッジ部１２と中間生成体２０のリッジ部２２とを近距離で対向させて位置合わせし、中間生成体１０，２０のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂとを接触させる。そして、室温から１８０℃程度の低温度の範囲内において、中間生成体１０，２０に対して所定の接合荷重を付与することで、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂとをダイレクトボンディング（直接接合）させる。
【００５６】
このようにダイレクトボンディングを行うと、中間生成体１０，２０の第１，第２のテラス部におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分が直接接合するのに対し、凹部１１ａ，１１ｂと２１ａ，２１ｂにおけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分と、リッジ部１２，２２におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分とを接合させない構造とすることができる。
【００５７】
このため、中間生成体１０，２０の凹部１１ａ，１１ｂと２１ａ，２１ｂとによって空孔ＣＢが形成され、更に、リッジ部１２，２２におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分の間に、絶縁層１４ａと２４ａの厚さ（Ｚ１＋Ｚ２）分の隙間ＣＡが生じ易い構造とすることができる。
【００５８】
次に、図５（ｂ）に示す工程において、中間生成体２０のエッチングストップ層ＳＴＰまでエッチングすることで半導体基板２５を除去した後、個々のレーザ発振部２３を形成すべき領域を残して、エッチングストップ層ＳＴＰから絶縁層２４ａまでを除去する。これにより、図５（ｂ）に示すように、断面が凸形状となる複数のレーザ発振部２３を形成すると共に、それらのレーザ発振部２３間に生じる凹部Ｒにおいて、オーミック電極層２４ｂを露出させる。
【００５９】
更に、レーザ発振部２３に残っているエッチングストップ層ＳＴＰを除去することで個々のレーザ発振部２３を露出させた後、半導体基板１５の裏面とレーザ発振部２３の露出面とオーミック電極層２４ｂの上面に、駆動電圧を印加するためのオーミック電極Ｐ１，Ｐ２と電極パッドＰ３とをそれぞれ形成し、更に、全体的に加熱処理を施すことで、金属と半導体との接触界面を合金化させて接触抵抗を低げるための合金化処理を行う。
【００６０】
次に、図５（ｃ）の斜視図にて示す工程において、上述の合金化処理後、除熱した中間生成体をＸ軸方向に一次劈開してバー状（長板状）とした上で、レーザ出射面の反射率制御と保護を兼ねて両劈開面に誘電体多層膜をスパッタ、または蒸着などの方法によって形成する。
【００６１】
その後、バー状となった中間生成体をＹ軸方向に分割することで、図２に示した構造を有する個々の多波長半導体レーザ装置１を完成する。
【００６２】
以上に説明した本実施形態の多波長半導体レーザ装置１とその製造方法によると、次に述べる効果が得られる。
【００６３】
まず、本実施形態の多波長半導体レーザ装置１は、リッジ部１２，２２の両側に空孔ＣＢが備えられ、更にリッジ部１２，２２の間にも隙間ＣＡが生じ易い構造を有し、レーザ発振部１３，２３の第１，第２のテラス部におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分が直接接合されることで、第１，第２の発光素子ＬＤ１，ＬＤ２が一体に貼り合わされた構造となっている。
【００６４】
かかる構造であるため、製造時において所定の圧力を加え、第１および第２の中間生成体をダイレクトボンディングによって一体化する工程においても、リッジ部１２，２２に対して応力が集中することない。このため、ダイレクトボンディングの実施によるレーザ特性や寿命の劣化を防止することができる。
【００６５】
更に、図５（ａ）（ｂ）に基づいて説明した構造では、リッジ部１２，２２の間に隙間ＣＡが生じているが、第１および第２の中間生成体をダイレクトボンディングによって一体化する工程において、リッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂが接合した場合でも、リッジ部１２，２２のＸ軸方向における幅が極めて小さい（例えば３μｍ程度である）ことから、そのリッジ部１２，２２同士の接合部分も極めて小さくなく。このことから、ダイレクトボンディングの際にリッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂが接合した場合でも、リッジ部に対して応力が集中することがない。このため、ダイレクトボンディングの実施によるレーザ特性や寿命の劣化を防止することができる。
【００６６】
更に、本実施形態の多波長半導体レーザ装置１では、隙間ＣＡを生じさせるために、リッジ部１２，２２に比して上述のテラス部の高さを高くする構造となっているが、リッジ部１２，２２と上述のテラス部の高さをほぼ同じ高さにしてもよい。このように、リッジ部１２，２２と上述のテラス部の高さをほぼ同じ高さにした場合、リッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂが接合することとなるが、上述したようにリッジ部１２，２２のＸ軸方向における幅が極めて小さい（例えば３μｍ程度である）ことから、そのリッジ部１２，２２同士の接合部分も極めて小さくなり、リッジ部に対して応力が集中することがない。このため、ダイレクトボンディングの実施によるレーザ特性や寿命の劣化を防止することができる。
【００６７】
また、多波長半導体レーザ装置１を完成した後、レーザ発振部１３，２３に、外部応力やレーザ発振部１３，２３間の内部応力が掛かった場合、それらの応力はレーザ発振部１３，２３同士の接合部分（すなわち、第１，第２のテラス部）に掛かるのに対し、空孔ＣＢまたは空孔ＣＢとリッジ部１２，２２の間の隙間ＣＡが応力に対して緩衝作用を発揮することとなり、リッジ部１２，２２と発光点Ｗ１，Ｗ２を含む近傍の活性層１３ａ，２３ａ及び半導体層への応力の影響が低減される。このため、レーザ発振部１３，２３のレーザ特性や寿命等を大幅に改善することが可能である。
【００６８】
また、上述のリッジ部１２，２２間が接合した構造である場合（隙間ＣＡが生じない構造の場合）でも、レーザ発振部１３，２３に外部応力やレーザ発振部１３，２３間の内部応力が掛かった場合、それらの応力は空孔ＣＢで緩衝されて、リッジ部１２，２２に集中しないため、レーザ発振部１３，２３のレーザ特性や寿命等を大幅に改善することが可能である。
【００６９】
また、本実施形態の多波長半導体レーザ装置１の製造方法では、中間生成体１０，２０をウェハボンディングすることで一体化させた後、劈開及び分割によって個々の多波長半導体レーザ装置１を完成させるため、高い量産性等が得られる。
【００７０】
更に、ウェハボンディングによって量産性の向上を図るべく、従来技術のように融着金属層を介在させて半導体ウェハ状の中間生成体同士を全面的に貼り合わせることとすると、互いの結晶方向（劈開面）に不可避的な僅かなズレが生じたまま貼り合わされる場合があり、その僅かなズレを内在したまま融着金属層によって強固に貼り合わされた中間生成体を劈開すると、図１（ａ）に例示したように、劈開されたレーザ出射端面に段差状の割れ（ストリエーション）が発生し易い。そして、そのストリエーションはリッジ部及び発光点の近傍の部分にも生じ易く、特に、相対的に厚さの薄いレーザ発振部は自身の劈開面で割れず、厚さの大きいレーザ発振部の劈開面に倣って割れてしまうため、リッジ部及び発光点の近傍の部分にもストリエーションが生じ易すく、レーザ特性や寿命等が劣化し易い。
【００７１】
こうした従来の問題に対し、本実施形態の多波長半導体レーザ装置の製造方法では、図６（ａ）に例示するように、ダイレクトボンディングによって一体化させた中間生成体１０，２０に、レーザ発振部１３，２３毎に空孔ＣＢまたは空孔ＣＢと隙間ＣＡを生じさせて劈開を行うので、仮に中間生成体１０，２０が互いの結晶方向（劈開面）に不可避的な僅かなズレが生じたまま貼り合わされた状態で劈開を行った場合でも、空孔ＣＢまたは空孔ＣＢと隙間ＣＡによって緩衝作用が発揮されることから、中間生成体１０側のレーザ発振部１３と中間生成体２０側のレーザ発振部２３が互いに自身の劈開面で割れることができる。このことから、レーザ発振部１３，２３のリッジ部１２，２２と発光点Ｗ１，Ｗ２を含む劈開面の活性層１３ａ，２３ａ及び半導体層での、ストリエーションの発生が抑制され、レーザ特性や寿命などの優れた多波長半導体レーザ装置１を製造することが可能である。
【００７２】
つまり、空孔ＣＢまたは空孔ＣＢと隙間ＣＡが存在することから、リッジ部１２，２２とその近傍の部分が互いに機械的に干渉し合うことの無い構造が実現されるため、劈開の際に、相手方のレーザ発振部１３，２３の割れ方の影響を受けず、互いに自身の劈開面で割れることができる。このことから、レーザ発振部１３，２３のリッジ部１２，２２と発光点Ｗ１，Ｗ２を含む劈開面の活性層１３ａ，２３ａ及び半導体層での、ストリエーションの発生が抑制され、レーザ特性や寿命などの優れた多波長半導体レーザ装置１を製造することが可能である。つまり、リッジ上部同士が接触している場合でも、双方のリッジ幅が３μｍ程度以下であれば、接着面積が十分少ないことからお互いの劈開を拘束することがない。このため前記に限らずリッジ部付近でのストリエーション発生は抑制される。
【００７３】
ちなみに、図６（ｂ）（ｃ）は、発光点Ｗ１，Ｗ２から出射されたレーザ光のビーム形状（遠視野像）を示す特性図である。かかるレーザ特性の結果から、歪みの無いビーム形状が得られることが確認され、本実施形態の製造方法はストリエーションの発生を抑制することが可能な優れた製造方法であることが確認された。
【００７４】
更に、従来技術のように中間生成体同士を融着金属によってウエハボンディングすると、一般に、中間生成体の貼り合わせ部分に気泡（ボイド）が不可避的に入り易く、歩留まりの低下を招来する。これに対し、本実施形態の製造方法では、リッジ部１２，２２の両側に凹部１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２２ｂを形成して中間生成体１０，２０を貼り合わせるため、不可避的なボイドの発生を抑制することができ、特にリッジ部１２，２２の近傍にボイドが生じないため、大幅に歩留まりを向上させることができる。
【００７５】
更に、本実施形態の製造方法では、上述したように第１，第２のテラス部におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分を低い温度の下で直接接合させるので、材料が異なる中間生成体１０，２０間に熱膨張係数差による悪影響が生じることが無く、貼り合わせた中間生成体１０，２０に反りが生じることを大幅に低減することができる。そのため、劈開と分割を容易に行うことができ、レーザ特性の良い多波長半導体レーザ装置１を製造することができる等の効果が得られる。
【００７６】
更に、図５（ｂ）（ｃ）を参照して説明した工程において、金属と半導体との接触界面を合金化させて接触抵抗を下げるための合金化処理を行うが、かかる合金化処理は、消費電力の低減や応答性の向上を図ったレーザ装置を製造するためには必須の処理である。しかし、仮に従来技術のように融着金属によって中間生成体１０，２０を貼り合わせた後、合金化処理のために高温で加熱すると、融着金属が溶融してしまい、ストリエーションの発生を抑制するために形成しておいた空孔ＣＢまたは空孔ＣＢと隙間ＣＡ内に融着金属が流入して塞いでしまい、劈開時にストリエーションの発生を抑制することが困難となるという問題や、融着金属の溶融によって一体化した中間生成体自体が分離してしまうという等の問題を生じる。これに対し、本実施形態の製造方法では、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂを直接接合させるため、合金化処理のために加熱する温度よりも融点の高い金属によってオーミック電極層１４ｂ，２４ｂを形成することで、合金化処理の際にオーミック電極層１４ｂ，２４ｂが溶融することを回避することができ、ストリエーションの発生を抑制するために形成しておいた空孔ＣＢまたはと空孔ＣＢと隙間ＣＡが塞がれたり、一体化した中間生成体自体が分離してしまうことがない。このため、劈開時にストリエーションの発生を抑制すること可能となり、レーザ特性の良い多波長半導体レーザ装置１を製造することができる。
【００７７】
なお、図２に示した本実施形態の多波長半導体レーザ装置１では、大型の第１の発光素子ＬＤ１と小型の第２の発光素子ＬＤ２を貼り合わせた構造となっているが、第１の発光素子ＬＤ１を小型にし、第２の発光素子ＬＤ２を大型にして、貼り合わせた構造としてもよい。
【００７８】
また、以上に説明した本実施形態の多波長半導体レーザ装置１では、波長７００ｎｍ帯〜８００ｎｍ帯（例えば７８０ｎｍ帯）のレーザ光を出射するＡｌＧａＡｓ系レーザを第１の発光素子ＬＤ１とし、波長６００ｎｍ帯〜７００ｎｍ帯（例えば、波長６５０ｎｍ帯）のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系レーザを第２の発光素子ＬＤ２としてダイレクトボンディングさせた構造となっている。しかし、かかる構造に限らず、例えば、第１の発光素子ＬＤ１または第２の発光素子ＬＤ２の一方を、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＮ系レーザとして、ダイレクトボンディングさせた構造としてもよい。
【００７９】
つまり、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＮ系レーザにもリッジ部に対応させて凹部とテラス部を形成しておき、他方のＡｌＧａＡｓ系レーザまたはＡｌＧａＩｎＰ系レーザとダイレクトボンディングさることで形成しても良い。
【００８０】
このように、本実施形態の多波長半導体レーザ装置１とその製造方法は、異なる波長のレーザ光を出射するレーザ素子を組み合わせた構造とすることが可能である。
【００８１】
また、更に多波長半導体レーザ装置の使用目的によっては、これらの波長および材料系のレーザの組み合わせに限定されず、自由な波長の組み合わせが可能である。
【００８２】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施形態に係る多波長半導体レーザ装置について図７、図８を参照して説明する。
【００８３】
図７は、第２の実施の形態に係る多波長半導体レーザ装置２の構造を模式的に表した斜視図、図８は、多波長半導体レーザ装置２の製造方法を説明するための図である。なお、図７と図８において、図２〜図６と同一又は相当する部分を同一符号で示している。
【００８４】
図７において、この多波長半導体レーザ装置２は、チップボンディング法によって形成されている。 
すなわち、第１の実施形態では、図３〜図５の製造工程で説明したように、半導体ウェハ状の中間生成体１０，２０をダイレクトボンディグした後、劈開及び分割することで、個々の多波長半導体レーザ装置１を製造するウェハボンディング法が用いられているのに対し、第２の実施形態では、ダイレクトボンディグ前に半導体ウェハ状の中間生成体１０，２０を劈開及び分割して、個々の第１の発光素子ＬＤ１と第２の発光素子ＬＤ２を作製した後、そのチップ化した個々の第１，第２の発光素子ＬＤ１，ＬＤ２をダイレクトボンディグして、個々の多波長半導体レーザ装置２を製造するチップボンディング法が用いられている。
【００８５】
したがって、第２の実施形態における多波長半導体レーザ装置２も、第１の実施形態における多波長半導体レーザ装置１と基本的に同じ構造となっており、ＡｌＧａＡｓ系レーザである第１の発光素子ＬＤ１の発光点Ｗ１から波長７００ｎｍ帯〜８００μｍ帯（例えば７８０ｎｍ帯）のレーザ光が出射され、ＡｌＧａＩｎＰ系レーザである第２の発光素子ＬＤ２の発光点Ｗ２から波長６００ｎｍ帯〜７００ｎｍ帯（例えば、波長６５０ｎｍ帯）のレーザ光が出射される。
【００８６】
ただし、ウェハボンディング法とチップボンディング法との製造工程の差異に起因して、若干の構造上の差異がある。つまり、図２に示した多波長半導体レーザ装置１では、第２のレーザ発振部ＬＤ２に形成されているオーミック電極層２４ｂの表面に、駆動電圧を印加するための電極パッドＰ３が形成されているのに対し、図７に示す本実施形態の多波長半導体レーザ装置２では、第１のレーザ発振部ＬＤ１に形成されているオーミック電極層１４ｂの表面に、駆動電圧を印加するための電極パッドＰ３が形成されている。
【００８７】
かかる構造上の差異が生じる点については、後述の製造工程の説明において明らかとなるが、図２に示した多波長半導体レーザ装置１では、図５（ｂ）に示したエッチング処理によって凹部Ｒを形成することで、第２のレーザ発振部ＬＤ２に形成されているオーミック電極層２４ｂの表面を露出させ、その露出面に電極パッドＰ３を形成するのに対し、図２に示す本実施形態の多波長半導体レーザ装置２では、中間生成体２０を劈開及び分割することで、個々の第２の発光素子ＬＤ２にチップ化するので、第２のレーザ発振部ＬＤ２に形成されているオーミック電極層２４ｂの表面に電極パッドＰ３を形成する代わりに、第１のレーザ発振部ＬＤ１に形成されているオーミック電極層１４ｂの表面に電極パッドＰ３を形成するからである。
【００８８】
また図２に示した多波長半導体レーザ装置１では、第２のレーザ発振部ＬＤ２に半導体基板層が存在しないのに対し、図７に示す本実施形態の多波長半導体レーザ装置２では、第２のレーザ発振部ＬＤ２に基板層２５が形成されている。
【００８９】
かかる構造上の差異が生じる点についても、後述の製造工程の説明において明らかとなるが、図２に示した多波長半導体レーザ装置１は、図５（ａ）に示したようにそれぞれの中間生成体がウェハの状態でダイレクトボンディングを行うのに対し、図７に示す本実施形態の多波長半導体レーザ装置２においては、後述の図８（ｂ）に示すように、第１のレーザ発振部ＬＤ１および第２のレーザ発振部ＬＤ２をそれぞれチップ化し、その後、チップ化された個別のレーザ発振部ＬＤ１とＬＤ２をダイレクトボンディングする。そのため、それぞれのレーザ発振部はダイレクトボンディング時に印加される接合圧力によって破壊しないよう、十分な機械的強度を持っている必要がある。このため、本実施形態の多波長半導体レーザ装置２においては、第１のレーザ発振部ＬＤ１および第２のレーザ発振部ＬＤ２とも、それぞれの基板上に形成された状態でダイレクトボンディングされているのである。
【００９０】
以上に述べたように、第２の実施形態における多波長半導体レーザ装置２は、第１の実施形態における多波長半導体レーザ装置１と基本的に同じ構造であることから、構造の説明については、第１の実施形態における説明に譲ることとし、次に、多波長半導体レーザ装置２の製造方法について説明する。
【００９１】
まず、本実施形態の製造方法においても、図３（ａ）〜（ｇ）の製造工程に従って、複数の第１の発光素子ＬＤ１を形成するための中間生成体１０を作製する。更に、中間生成体１０には、駆動電圧を印加するためのオーミック電極Ｐ１と電極パッドＰ３も予め形成しておく。その後、金属と半導体との接触界面の接触抵抗を低減するために、この中間生成体１０に対し熱処理を行う（合金化処理）。更に、図４（ａ）〜（ｇ）の製造工程に従って、複数の第２の発光素子ＬＤ２を形成するための中間生成体２０を作製する。更に、エッチングストップ層ＳＴＰは形成しない。更に、駆動電圧を印加するためのオーミック電極Ｐ２を基板２５に予め形成しておく。その後、金属と半導体との接触界面の接触抵抗を低減するために、この中間生成体２０に対し熱処理を行う（合金化処理）。
【００９２】
次に、図８（ａ）に示すように、中間生成体２０を劈開及び分割することでチップ化し、更に、中間生成体１０も劈開及び分割することでチップ化する。
【００９３】
次に、上述のチップ化した個々の第１，第２の発光素子ＬＤ１，ＬＤ２のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの表面をＡｒプラズマなどによってクリーニングし、接着面を十分に清浄化した後、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、劈開面を合わせると共に、図示した発光点Ｗ１，Ｗ２の間隔（発光点間隔）を狭くすべく、リッジ部１２，２２とを近距離で対向させて位置合わせして、オーミック電極層１４ｂ，２４の表面を接触させる。
【００９４】
そして、室温から１８０℃程度の低温度の範囲内において、第１，第２の発光素子ＬＤ１，ＬＤ２に対して所定の接合荷重を付与することで、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂとをダイレクトボンディング（直接接合）させる。
【００９５】
このようにダイレクトボンディングを行うと、第１，第２のテラス部におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分が直接接合するのに対し、凹部１１ａ，１１ｂと２１ａ，２１ｂにおけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分と、リッジ部１２，２２におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分とを接合させない構造とすることができる。このため、凹部１１ａ，１１ｂと２１ａ，２１ｂとによって空孔ＣＢが形成され、更に、リッジ部１２，２２におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分の間に、絶縁層１４ａと２４ａの厚さ（Ｚ１＋Ｚ２）分の隙間ＣＡが生じ易い構造とすることができる。
【００９６】
そして、上述の合金化処理を施した後、除熱することで、個々の多波長半導体レーザ装置２を完成する。
【００９７】
以上に説明した本実施形態の多波長半導体レーザ装置２とその製造方法によると、次に述べる効果が得られる。
【００９８】
まず、本実施形態の多波長半導体レーザ装置２は、リッジ部１２，２２の両側に空孔ＣＢが備えられ、更にリッジ部１２，２２の間にも隙間ＣＡが生じ易い構造を有し、チップ化されたレーザ発振部１３，２３の第１，第２のテラス部におけるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分がダイレクトボンディング（直接接合）されることで、第１，第２の発光素子ＬＤ１，ＬＤ２が一体に貼り合わされた構造となっている。
【００９９】
かかる構造であるため、ダイレクトボンディング（直接接合）の際、すなわちチップボンディングの際、レーザ発振部１３，２３に応力が掛っても、空孔ＣＢまたは空孔ＣＢと隙間ＣＡが緩衝作用を発揮し、リッジ部１２，２２への応力集中を回避することができる。このため、レーザ特性や寿命等を大幅に改善することが可能である。
【０１００】
また、上述のリッジ部１２，２２間が接合した構造である場合（隙間ＣＡが生じない構造の場合）でも、レーザ発振部１３，２３に外部応力やレーザ発振部１３，２３間の内部応力が掛かった場合、それらの応力は空孔ＣＢで緩衝されて、リッジ部１２，２２に集中しないため、レーザ発振部１３，２３のレーザ特性や寿命等を大幅に改善することが可能である。
【０１０１】
また、多波長半導体レーザ装置１を完成した後、レーザ発振部１３，２３に、外部応力やレーザ発振部１３，２３間の内部応力が掛かった場合、それらの応力はレーザ発振部１３，２３同士の接合部分（すなわち、第１，第２のテラス部）に掛かるのに対し、空孔ＣＢまたは空孔ＣＢとリッジ部１２，２２の間の隙間ＣＡが応力に対して緩衝作用を発揮することとなり、リッジ部１２，２２と発光点Ｗ１，Ｗ２を含む近傍の活性層１３ａ，２３ａ及び半導体層への応力の影響が低減される。このため、レーザ発振部１３，２３のレーザ特性や寿命等を大幅に改善することが可能である。
【０１０２】
更に、ダイレクトボンディングによって一体化する工程において、リッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂが接合した場合でも、リッジ部１２，２２のＸ軸方向における幅が極めて小さい（例えば３μｍ程度である）ことから、そのリッジ部１２，２２同士の接合部分も極めて小さくなく。このことから、ダイレクトボンディングの際にリッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂが接合した場合でも、リッジ部に対して応力が集中することがない。このため、ダイレクトボンディングの実施によるレーザ特性や寿命の劣化を防止することができる。
【０１０３】
更に、本実施形態の多波長半導体レーザ装置１では、隙間ＣＡを生じさせるために、リッジ部１２，２２に比して上述のテラス部の高さを高くする構造となっているが、リッジ部１２，２２と上述のテラス部の高さをほぼ同じ高さにしてもよい。このように、リッジ部１２，２２と上述のテラス部の高さをほぼ同じ高さにした場合、リッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂが接合することとなるが、上述したようにリッジ部１２，２２のＸ軸方向における幅が極めて小さい（例えば３μｍ程度である）ことから、そのリッジ部１２，２２同士の接合部分も極めて小さくなり、リッジ部に対して応力が集中することがない。このため、ダイレクトボンディングの実施によるレーザ特性や寿命の劣化を防止することができる。
【０１０４】
なお、図７に示した本実施形態の多波長半導体レーザ装置１では、大型の第１の発光素子ＬＤ１と小型の第２の発光素子ＬＤ２を貼り合わせた構造となっているが、第１の発光素子ＬＤ１を小型にし、第２の発光素子ＬＤ２を大型にして、貼り合わせた構造としてもよい。
【０１０５】
また、以上に説明した本実施形態の多波長半導体レーザ装置１では、波長７００ｎｍ帯〜８００ｎｍ帯（例えば７８０ｎｍ帯）のレーザ光を出射するＡｌＧａＡｓ系レーザを第１の発光素子ＬＤ１とし、波長６００ｎｍ帯〜７００ｎｍ帯（例えば、波長６５０ｎｍ帯）のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系レーザを第２の発光素子ＬＤ２としてダイレクトボンディングさせた構造となっている。しかし、かかる構造に限らず、例えば、第１の発光素子ＬＤ１または第２の発光素子ＬＤ２の一方を、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＮ系レーザとして、ダイレクトボンディングさせた構造としてもよい。
【０１０６】
つまり、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＮ系レーザにもリッジ部に対応させて凹部とテラス部を形成しておき、他方のＡｌＧａＡｓ系レーザまたはＡｌＧａＩｎＰ系レーザとダイレクトボンディングさることで形成しても良い。
【０１０７】
このように、本実施形態の多波長半導体レーザ装置１とその製造方法は、異なる波長のレーザ光を出射するレーザ素子を組み合わせた構造とすることが可能である。
【０１０８】
また、更に多波長半導体レーザ装置の使用目的によっては、これらの波長および材料系のレーザの組み合わせに限定されず、自由な波長の組み合わせが可能である。
【０１０９】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施形態に係る多波長半導体レーザ装置３について図９を参照して説明する。図９は、多波長半導体レーザ装置３の構造を表した斜視図であり、図２と同一又は相当する部分を同一符号で示している。
【０１１０】
この多波長半導体レーザ装置３は、第１の実施形態と同様の製造方法（ウェハボンディング法）によって形成されている。
【０１１１】
多波長半導体レーザ装置３の構造を、図２に示した第１の実施形態と対比して述べると、第１の実施形態では、第２の発光素子ＬＤ２のレーザ発振部２３に凸条のリッジ部２２が形成されているのに対し、図９に示すこの多波長半導体レーザ装置３では、絶縁層２４ａの一部にＹ軸方向に延びるストライプ状の開口部が形成され、その開口部を通じて、オーミック電極層２４ｂと第２のレーザ発振部２３のｐ側コンタクト層が接続されることでリッジ部２２が実現されている。更に、そのリッジ部２２の両側には、凹部が形成されていない。
【０１１２】
かかる構造によると、第１のレーザ発振部１３に形成されている凸条のリッジ部１２と凹部１１ａ，１１ｂに対する第２のレーザ発振部２３の面がほぼ平面の状態となっている。しかし、リッジ部１２と凹部１１ａ，１１ｂが、第１のレーザ発振部１３における第１のテラス部より低い位置にある。このため、第１のレーザ発振部１３の第１のテラス部におけるオーミック電極層１４ｂと第２のレーザ発振部２３の第２のテラス部におけるオーミック電極層２４ｂとが直接接合されることで、凹部１１ａ，１１ｂにより空孔ＣＢが形成され、更に、リッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分の間にも隙間ＣＡが生じ易い構造となっている。
【０１１３】
このように、本実施形態の多波長半導体レーザ装置３においても、空孔ＣＢと隙間ＣＡを有しているため、第１の実施形態と同様の効果が得られる。つまり、ストリエーションの発生防止等の効果が得られ、更に、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂが直接接合されるため、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂを合金化処理の際の加熱温度よりも融点の高い材料とすることにより、合金化処理の際にオーミック電極層１４ｂ，２４ｂが溶融して空孔ＣＢと隙間ＣＡを塞ぐことを防止することができる。
【０１１４】
なお、図９に示した本実施形態の多波長半導体レーザ装置１では、大型の第１の発光素子ＬＤ１と小型の第２の発光素子ＬＤ２を貼り合わせた構造となっているが、第１の発光素子ＬＤ１を小型にし、第２の発光素子ＬＤ２を大型にして、貼り合わせた構造としてもよい。
【０１１５】
また、本実施形態の多波長半導体レーザ装置３を、第２の実施形態と同様に、チップボンディングによって製造しても良い。
【０１１６】
また、例えば、第１の発光素子ＬＤ１または第２の発光素子ＬＤ２の一方を、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＮ系レーザとして、ダイレクトボンディングさせた構造としてもよい。
【０１１７】
つまり、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＮ系レーザにもリッジ部に対応させて凹部とテラス部を形成しておき、他方のＡｌＧａＡｓ系レーザまたはＡｌＧａＩｎＰ系レーザとダイレクトボンディングさることで形成しても良い。
【０１１８】
〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施形態に係る多波長半導体レーザ装置４について図１０を参照して説明する。図１０は、多波長半導体レーザ装置４の構造を表した斜視図であり、図２、図９と同一又は相当する部分を同一符号で示している。
【０１１９】
この多波長半導体レーザ装置４は、第１，第４の実施形態と同様の製造方法（ウェハボンディング法）によって形成されている。
【０１２０】
この多波長半導体レーザ装置４の構造を、図２に示した第１の実施形態と対比して述べると、第１の実施形態では、第１の発光素子ＬＤ１のレーザ発振部１３に凸条のリッジ部１２が形成されているのに対し、図１０に示すこの多波長半導体レーザ装置４では、絶縁層１４ａの一部にＹ軸方向に延びるストライプ状の開口部が形成され、その開口部を通じて、オーミック電極層１４ｂと第１のレーザ発振部１３のｐ側コンタクト層が接続されることでリッジ部１２が実現されている。更に、そのリッジ部１２の両側には、凹部が形成されていない。
【０１２１】
かかる構造によると、第２のレーザ発振部２３に形成されている凸条のリッジ部２２と凹部２１ａ，２１ｂに対する第１のレーザ発振部１３の面がほぼ平面の状態となっている。しかし、リッジ部２２と凹部２１ａ，２１ｂが、第２のレーザ発振部２３における第２のテラス部より低い位置にある。このため、第２のレーザ発振部２３の第２のテラス部におけるオーミック電極層２４ｂと第１のレーザ発振部１３の第１のテラス部におけるオーミック電極層１４ｂとが直接接合されることで、凹部２１ａ，２１ｂにより空孔ＣＢが形成され、更に、リッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分の間にも隙間ＣＡが生じ易い構造となっている。
【０１２２】
このように、本実施形態の多波長半導体レーザ装置４においても、空孔ＣＢと隙間ＣＡを有しているため、第１の実施形態と同様の効果が得られる。つまり、ストリエーションの発生防止等の効果が得られ、更に、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂが直接接合されるため、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂを合金化処理の際の加熱温度よりも融点の高い材料とすることにより、合金化処理の際にオーミック電極層１４ｂ，２４ｂが溶融して空孔ＣＢと隙間ＣＡを塞ぐことを防止することができる。
【０１２３】
なお、図１０に示した本実施形態の多波長半導体レーザ装置１では、大型の第１の発光素子ＬＤ１と小型の第２の発光素子ＬＤ２を貼り合わせた構造となっているが、第１の発光素子ＬＤ１を小型にし、第２の発光素子ＬＤ２を大型にして、貼り合わせた構造としてもよい。
【０１２４】
また、本実施形態の多波長半導体レーザ装置３を、第２の実施形態と同様に、チップボンディングによって製造しても良い。
【０１２５】
また、例えば、第１の発光素子ＬＤ１または第２の発光素子ＬＤ２の一方を、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＮ系レーザとして、ダイレクトボンディングさせた構造としてもよい。
【０１２６】
つまり、波長４０５ｎｍ帯のレーザ光を出射するＡｌＧａＩｎＮ系レーザにもリッジ部に対応させて凹部とテラス部を形成しておき、他方のＡｌＧａＡｓ系レーザまたはＡｌＧａＩｎＰ系レーザとダイレクトボンディングさることで形成しても良い。
【実施例】
【０１２７】
次に、上述の第１〜第４の実施形態で説明した多波長半導体レーザ装置１〜４の製造プロセスに関し、より具体的な実施例を説明する。なお、説明の便宜上、図３〜図５に示した製造工程を参照して説明する。
【０１２８】
図３（ａ）と図４（ａ）に示す工程において、マスク層１６，２６として酸化シリコン膜（ＳiＯ2）を５００ｎｍを堆積し、図３（ｂ）と図４（ｂ）に示す工程において、フォトリソグラフィによってその酸化シリコン膜１６，２６をパターニングした。
【０１２９】
図３（ｃ）と図４（ｃ）に示す工程において、パターニングした酸化シリコン膜１６，２６をマスクにして、所定のエッチャントによりエッチングを施すことで、凹段部１１aa，１１bbと２１aa，２１bbを形成した。
【０１３０】
なお、この凹段部１１aa，１１bbと２１aa，２１bbの底部は、活性層上面よりも上にする必要がある。なぜなら凹段部１１aa，１１bbと２１aa，２１bbの深さを深くして、活性層部分まで到達すると、レーザ特性に悪影響を及ぼす場合があるからである。そこでエッチング深さはウエハ表面から最大でも活性層上面まで深さの範囲内にとどめておくことが好ましい。
【０１３１】
この具体的な深さは多波長レーザを構成する発光部１および発光部２の構造に依存して変化するが、典型的に言えば活性層上面からウエハ表面までの厚さは１．５μｍ程度であることが多い。実施例においては１．３μｍのエッチングを行った。
【０１３２】
図３（ｅ）と図４（ｅ）に示す工程において、絶縁層１４ａ，２４ｂを２００ｎｍの厚さで堆積した。
【０１３３】
この絶縁層１４ａ，２４ｂは、酸化シリコン膜１６，２６に対するエッチャントにエッチング耐性を持っている材料、例えば、窒化シリコン膜やジルコニアなど、またはこれらを積層した誘電体多層膜などとしても良い。
【０１３４】
更に、ここで堆積する絶縁層１４ａ，２４ａの厚さは、酸化シリコン膜１６，２６の除去によってリフトオフプロセスを行う関係上、最大でも酸化シリコン膜１６，２６の厚さ以下であることが好ましい。
【０１３５】
また、ダイレクトボンディングの際に、リッジ部１２，２２上のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂの部分が極力接合せず、且つ発光点Ｗ１，Ｗ２の間隔（発光点間隔）が極力小さくなるように、その絶縁層１４ａ，２４ａの厚さＺ１，Ｚ２を設定した。この絶縁層１４ａ，２４ａの厚さＺ１，Ｚ２が多波長レーザのリッジ間距離を決定することとなる。つまり、一次劈開時におけるストリエーションの発生の悪影響の有無を左右することとなる。
【０１３６】
図３（ｇ）と図４（ｇ）に示す工程において、ダイレクトボンディングするためのオーミック電極層１４ｂ，２４ｂを、Ｃｒ／Ａｕの順に、スパッタリング、蒸着又は堆積法によって成膜した。更に、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂ毎の、Ｃrを厚さ５０ｎｍ、Ａｕを厚さ２００ｎｍとした。
【０１３７】
また、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを蒸着、スパッタリング又は堆積方法によって成膜し、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂ毎の厚さを２５０ｎｍとしてもよい。
【０１３８】
また、下地半導体（ｐ側コンタクト層、ｐ型クラッド層）上にＰ型不純物（例えばＺｎなど）を含んだ層を堆積し、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂを成膜してもよい。例えば、Ｃｒ／ＡｕＺｎ／Ｎｉ／Ａｕや、ＡｕＺｎ／Ｐｔ／Ａｕなどを成膜してもよい。かかるオーミック電極層１４ｂ，２４ｂを成膜すると、合金化処理によって下地半導体とオーミック電極層１４ｂ，２４ｂとの接触抵抗を下げることが可能である。
【０１３９】
いずれにしても、このオーミック電極層の厚さは、二つのレーザ部の発光スポットを近づけつつも、直接接合を遂行するために最低でも合計２００ｎｍ以上の厚さを有することが望ましい。
【０１４０】
また、上述のＣｒ／ＡｕＺｎ／Ｎｉ／Ａｕや、ＡｕＺｎ／Ｐｔ／Ａｕなどを成膜し、更に、厚さ１μｍ〜４μｍの範囲内のメッキ層（例えばＡｕ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉなど）を成膜してもよい。メッキ層を成膜すると、ダイレクトボンディングの際、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂの接着性を向上させることができる。ただし、発光点Ｗ１，Ｗ２の間隔（発光点間隔）を考慮して、メッキ層の厚さを適宜に決めることが望ましい。
【０１４１】
図５（ａ）に示す工程において、ダイレクトボンディングを行うのに先立って、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂの表面を次の処理によって清浄した。すなわち、所定の減圧下のチャンバ内に中間生成体１０，２０を収容し、Ａｒガスが導入される雰囲気内でプラズマ照射することで、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂの表面にスパッタエッチングを施して清浄した。また、清浄時間が長すぎると、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂの表面の平坦性が悪化し、ダイレクトボンディングの際に接合性が損なわれることから、適宜調整することが望ましく、例えば１０秒〜６００秒程度の範囲内の時間が好ましい。
【０１４２】
そして、チャンバから取り出して清浄後の中間生成体１０，２０のオーミック電極層１４ｂ，２４ｂとを接触させ、室温から１８０℃程度の温度下で、１０ＭＰａ〜１００ＭＰａ程度の接合荷重を付与することで、オーミック電極層１４ｂ，２４ｂとをダイレクトボンディング（直接接合）させた。
【０１４３】
以上の説明した製造プロセス条件の下で、第１〜第４の実施形態で説明した多波長半導体レーザ装置１〜４を製造し、良好なレーザ特性等が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】従来技術の課題を説明するための説明図である。
【図２】第１の実施形態に係る多波長半導体レーザ装置の構造を表した斜視図である。
【図３】図２に示した多波長半導体レーザ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】更に、図２に示した多波長半導体レーザ装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】更に、図２に示した多波長半導体レーザ装置の製造方法を説明するための断面図と斜視図である。
【図６】図２に示した多波長半導体レーザ装置の特性を説明するための説明図である。
【図７】第２の実施形態に係る多波長半導体レーザ装置の構造を表した斜視図である。
【図８】図７に示した多波長半導体レーザ装置の製造方法を説明するための断面図と斜視図である。
【図９】第３の実施形態に係る多波長半導体レーザ装置の構造を表した斜視図である。
【図１０】第４の実施形態に係る多波長半導体レーザ装置の構造を表した斜視図である。
【符号の説明】
【０１４５】
ＬＤ１…第１の発光素子
ＬＤ２…第２の発光素子
１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ…凹部
１２，２２…リッジ部
１３…第１のレーザ発振部（半導体層）
２３…第２のレーザ発振部（半導体層）
１３ａ，２３ａ…活性層
１４ａ，２４ａ…絶縁層
１４ｂ，２４ｂ…オーミック電極層
【図１】
2007273897.tif 000003
【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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