(57)【要約】【課題】切削部周辺でのチッピング及びチップの破損を有効に防止し、分割部分でのバリや削りくずの付着を防止し、その後のレーザ素子のハンドリングプロセスを円滑に行わせ、安定した品質のレーザ素子を効率的に製造する方法を提供することができる。【解決手段】窒化物半導体層からなる積層体表面におけるレーザ素子を形成する素子領域の共振器方向の両側に、第２導電型半導体層側から、少なくとも第２導電型半導体層、活性層を除去して第１導電型半導体層を露出させた、レーザ素子の共振器方向に延びる露出領域と、露出領域よりも幅狭で露出領域から共振器方向にそれぞれ突出した２つの突出領域とを有する第１の補助溝を形成し、露出領域内に、第１の補助溝よりも、基板表面に対する法線方向からの側面の傾斜角が大きい第２の補助溝を形成し、第２の補助溝を利用して基板及び積層体を分割することを含む窒化物半導体レーザ素子の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、第１導電型窒化物半導体層、活性層及び第２導電型窒化物半導体層を有し、共振器を構成する積層体を備える窒化物半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記積層体表面におけるレーザ素子を形成する素子領域の共振器方向の両側に、第２導電型窒化物半導体層側から、少なくとも第２導電型窒化物半導体層、活性層を除去して前記第１導電型窒化物半導体層を露出させた、前記レーザ素子の共振器方向に延びる露出領域と、該露出領域よりも幅狭で該露出領域から前記共振器方向にそれぞれ突出した２つの突出領域とを有する第１の補助溝を形成し、
前記露出領域内に、前記第１の補助溝よりも、基板表面に対する法線方向からの側面の傾斜角が大きい第２の補助溝を形成し、
前記第２の補助溝を利用して基板及び積層体を分割することを含む窒化物半導体レーザ素子の製造方法。
【請求項２】
素子領域及び露出領域が、少なくとも共振器方向にそれぞれ複数形成され、かつ、隣接する第１の補助溝が互いに離間して配置されてなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
素子領域及び露出領域が、少なくとも共振器方向と直交する方向にそれぞれ複数形成され、かつ、露出領域の幅が交互に異なるように配置される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
素子領域及び露出領域が、マトリクス状に複数形成されてなる請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
第２の補助溝を形成した後、基板及び積層体を、共振器方向に交差する方向に分離して共振器端面を形成する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
さらに、共振器端面に誘電体膜を形成する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
共振器端面よりも第１の補助溝の端部が内側に配置される請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
共振器端面に誘電体膜を形成した後、第２の補助溝を利用して基板及び積層体を分割する請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
第２の補助溝は、第１導電型窒化物半導体層から基板に及ぶ深さで形成する請求項1〜８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
第２の補助溝を、その底部において６０°より小さな角度のＶ溝に形成する請求項1〜９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
第２の補助溝は、上面の幅：深さが１：１〜２となるように形成する請求項1〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
第２の補助溝は、レーザスクライブにより形成される請求項1〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
基板上に、第１導電型窒化物半導体層、活性層及び第２導電型窒化物半導体層を含み、共振器を構成する積層体を備える窒化物半導体レーザ素子であって、
前記積層体が、共振器方向に延びる前記積層体の側面に対して、レーザ素子の内側に傾斜する縁部を備える窒化物半導体レーザ素子。
【請求項１４】
縁部の傾斜が、３０°未満である請求項１３に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項１５】
縁部の傾斜が、表面から３０μｍ未満の深さ範囲に存在する請求項１４に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項１６】
基板上に、第１導電型窒化物半導体層、活性層及び第２導電型窒化物半導体層を含み、共振器を構成する積層体を備える窒化物半導体レーザ素子であって、
前記積層体表面におけるレーザ素子を形成する素子領域の共振器方向の両側に、
少なくとも前記第１導電型窒化物半導体層が露出しており、前記レーザ素子の共振器方向に延びる露出領域と、該露出領域よりも幅狭で該露出領域から前記共振器方向にそれぞれ突出した２つの突出領域とを有する第１の補助溝と、
前記露出領域内に配置され、前記第１の補助溝よりも深い第２の補助溝とを備える窒化物半導体レーザ素子。
【請求項１７】
第２の補助溝の側面は、第１の補助溝の側面よりも基板表面に対する法線方向からの傾斜角が大きい請求項１６に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体レーザ素子の製造方法及び窒化物半導体レーザ素子に関し、より詳細には、再現性よくチップ化する窒化物半導体レーザ素子の製造方法及び窒化物半導体レーザ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体は、ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、０≦ｘ＋ｙ≦１）の化合物半導体によって形成されており、これを用いた半導体レーザ素子は、次世代ＤＶＤなどの大容量・高密度の情報記録・再生が可能な光ディスクシステムへの利用、パーソナルコンピュータ等の電子機器への利用など、種々の要求が高まりつつある。このため、窒化物半導体を用いた半導体レーザ素子を、安定な特性を維持しながら、効率的に製造する研究が盛んに行われている。
【０００３】
例えば、従来から、ウェハ上に窒化物半導体層を積層した後、得られたウェハを縦横に分割して個々のチップを形成する方法として、まず、ウェハを、エッチング又は劈開により、複数のレーザ素子の共振器面を形成するようにバー状に分割し、任意に共振器面に誘電体膜を形成し、その後、バー状のウェハを、共振器面に交差する方向に、ダイシング、スクライビングなどによって分割し、１単位のチップを得るという方法が採られている（例えば、特許文献１等）。また、共振器面を形成するための分割と、その後の共振器面に直交する方向への分割とを逆の順序で分割する方法も行われている（例えば、特許文献２等）。さらに、スクライビングの方法として、レーザを用いることが提案されている（例えば、特許文献３等）
【特許文献１】特開２０００−１６４９６４号
【特許文献２】特開２００２−２６１３７０号
【特許文献３】特開２００３−４６１７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、例えば、上述した方法によってウェハを切断する場合には、切削部周辺にチッピングという欠けが生じるという問題がある。
また、スクライバー又はレーザを用いてスクライビングする方法では、ウェハ表面に付けたキズに加圧してブレーキングするために、ウェハ又は積層体の結晶系などによって、意図しない方向にブレーキングされ、チップの破損が多くなることがある。
さらに、これらの方法では、分割の方法によっては、分割部分、特にチップのエッジ部分に不均一な凹凸が形成され、その後のハンドリングプロセスに支障をきたす場合がある。
また、分割部分にバリまたは削りくずなどが付着し、レーザ素子の歩留まりを低減させたり、レーザ素子自体の性能に悪影響を及ぼすことがある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、切削部周辺でのチッピング及びチップの破損を有効に防止することができ、分割部分におけるバリや削りくずの付着を防止するとともに、その後のレーザ素子のハンドリングプロセスを円滑に行わせ、安定した品質のレーザ素子を効率的に製造することができる窒化物半導体レーザ素子の製造方法及び窒化物半導体レーザ素子を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法は、基板上に、第１導電型窒化物半導体層、活性層及び第２導電型窒化物半導体層を有し、共振器を構成する積層体を備える窒化物半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記積層体表面におけるレーザ素子を形成する素子領域の共振器方向の両側に、第２導電型窒化物半導体層側から、少なくとも第２導電型窒化物半導体層、活性層を除去して前記第１導電型窒化物半導体層を露出させた、前記レーザ素子の共振器方向に延びる露出領域と、該露出領域よりも幅狭で該露出領域から前記共振器方向にそれぞれ突出した２つの突出領域とを有する第１の補助溝を形成し、
前記露出領域内に、前記第１の補助溝よりも、基板表面に対する法線方向からの側面の傾斜角が大きい第２の補助溝を形成し、
前記第２の補助溝を利用して基板及び積層体を分割することを含むことを特徴とする。
【０００７】
この窒化物半導体レーザ素子の製造方法では、素子領域及び露出領域が、少なくとも共振器方向にそれぞれ複数形成され、かつ、隣接する第１の補助溝が互いに離間して配置されていることが好ましい。
また、素子領域及び露出領域が、少なくとも共振器方向と直交する方向にそれぞれ複数形成され、かつ、露出領域の幅が交互に異なるように配置されるか、あるいは、マトリクス状に複数形成されていることが好ましい。
【０００８】
さらに、第２の補助溝を形成した後、基板及び積層体を、共振器方向に交差する方向に分離して共振器端面を形成することが好ましい。
また、共振器端面にさらに誘電体膜を形成するか、その後、第２の補助溝を利用して基板及び積層体を分割することが好ましい。
【０００９】
さらに、第１の補助溝の端部は、共振器端面よりも内側に配置されることが好ましい。
第２の補助溝は、第１導電型窒化物半導体層から基板に及ぶ深さで形成するか、その底部において６０°より小さな角度のＶ溝に形成するか、上面の幅：深さが１：１〜２となるように形成するか、レーザスクライブにより形成することが好ましい。
また、本発明の窒化物半導体レーザは、基板上に、第１導電型窒化物半導体層、活性層及び第２導電型窒化物半導体層を含み、共振器を構成する積層体を備える窒化物半導体レーザ素子であって、
【００１０】
前記積層体が、共振器方向に延びる前記積層体の側面に対して、レーザ素子の内側に傾斜する縁部を備えるか、前記積層体表面におけるレーザ素子を形成する素子領域の共振器方向の両側に、少なくとも前記第１導電型窒化物半導体層が露出しており、前記レーザ素子の共振器方向に延びる露出領域と、該露出領域よりも幅狭で該露出領域から前記共振器方向にそれぞれ突出した２つの突出領域とを有する第１の補助溝と、前記露出領域内に配置され、前記第１の補助溝よりも深い第２の補助溝とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この窒化物半導体レーザ素子においては、縁部の傾斜が、３０°未満であるか、表面から３０μｍ未満の深さ範囲に存在することが好ましい。
また、第２の補助溝の側面は、第１の補助溝の側面よりも基板表面に対する法線方向からの傾斜角が大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法によれば、切削部周辺でのチッピング及びチップの破損を有効に防止することができ、レーザ素子の歩留まりを向上させることができる。
【００１３】
また、分割部分におけるバリや削りくずの付着を防止するとともに、その後のレーザ素子のハンドリングプロセスに悪影響を及ぼすようなエッジ部分の凸凹をスムーズに加工することができ、ハンドリングプロセスを円滑に行わせ、安定した品質のレーザ素子を効率的に製造することができる。
【００１４】
さらに、レーザスクライブを利用することにより、ウェハ単位でレーザスクライブする部分を認識し、加工することができるため、加工時間の短縮、ランニングコストの低減を実現することができるとともに、物理的な接触を伴うスクライブ法における摩耗部材の交換を不要とするために、より製造コストの低減を実現することができる。
【００１５】
また、本発明の窒化物半導体レーザ素子によれば、素子のエッジ部における不均一な凸凹又はバリ等を有効に除去することができる。加えて、バリ又は削りくずの付着によって生じるその後のプロセスにおける積層体の把持等、際の割れの原因を回避することができるとともに、削りくずの付着等によるショート等の特性についての問題を回避することができ、品質の高いレーザ素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造法を行うために、まず、基板上に、第１導電型窒化物半導体層、活性層及び第２導電型窒化物半導体層が形成された積層体を準備する。
ここで用いる基板としては、Ｃ面、Ａ面、Ｒ面のいずれかを主面とするサファイアやスピネル（ＭｇＡ１2Ｏ4）のような絶縁性基板、また炭化珪素（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ）、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が挙げられるが、窒化物半導体基板（ＧａＮ、ＡｌＮ等）であることが好ましい。例えば、第１主面及び／又は第２主面に０．０３〜１０°程度のオフ角を有する窒化物半導体基板（ＧａＮ、ＡｌＮ等）であることがより好ましい。その膜厚は５０μｍから１０ｍｍ程度が挙げられる。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。なお、市販のものを用いてもよい。なお、基板上には、レーザ素子として機能する積層体を形成する前に、バッファ層、中間層等（例えば、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）等）を設けていることが好ましい。
【００１７】
この基板の第１主面上に形成する積層体は、窒化物半導体層からなり、一般式がＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で示される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。第１導電型及び第２導電型は、いずれか一方がｎ型、他方がp型を意味する。ｎ型半導体層は、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１以上を含有している。また、ｐ型半導体層は、ｐ型不純物として、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｓｒ等を含有している。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。なお、第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層を構成する半導体層の全てが必ずしも不純物を含有していなくてもよい。
【００１８】
積層体は、第１導電型半導体層と第２導電型半導体層とに光の導波路を構成する光ガイド層を有し、この光ガイド層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。但し、光ガイド層は第１導電型半導体層と第２導電型半導体層のどちらか一方にのみ存在する構造、また双方に光ガイド層を有する場合でも第１導電型半導体層の光ガイド層と第２導電型半導体層の光ガイド層とで組成及び膜厚が異なる構造であってもよい。
【００１９】
積層体は、例えば、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層を、この順に成長させる。なお、ｎ型半導体層、ｐ型半導体層は、単一膜構造、多層膜構造又は組成比が互いに異なる２層からなる超格子構造を備えたものとすることができる。また、これらの層に組成傾斜層や濃度傾斜層を備えたものであってもよい。これらの積層体が、活性層で発生した光を増幅、共振させるように機能する。
【００２０】
ｎ型半導体層は、単層膜であってもよいが、多層膜で形成することが好ましい。例えば、第１のｎ型半導体層としてはＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．５）、好ましくはＡｌxＧａ1-xＮ（０＜ｘ≦０．３）である。具体的な成長条件としては、反応炉内での成長温度を１０００℃以上、圧力を６００Ｔｏｒｒ以下とする。また、第１のｎ型半導体層はクラッド層として機能させることができる。膜厚は０．５〜５μｍ程度が適当である。第２のｎ型半導体層は、光ガイド層として機能させることができ、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．３）によって形成することができる。膜厚は０．５〜５μｍが適当である。ｎ型半導体層は、組成及び／又は不純物濃度が異なる３層構造であってもよい。
【００２１】
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。井戸層は、少なくともＩｎを含有している一般式ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０＜ｘ＋ｙ≦１）を有することが好ましい。Ａｌ含有量を高くすることで紫外域の発光が可能となる。また、３６０ｎｍ〜５８０ｎｍ程度と、長波長側の発光も可能である。活性層を量子井戸構造で形成することにより、発光効率を向上させることができる。
【００２２】
活性層上にｐ型半導体層を積層する。第１のｐ型半導体層としてはｐ型不純物を含有したＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．５）とする。第１のｐ型半導体層はｐ側電子閉じ込め層として機能する。第２のｐ型半導体層は、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．３）、第３のｐ型半導体層は、ｐ型不純物を含有したＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．５）で形成することができる。第３のｐ型半導体層はＧａＮとＡｌＧａＮとからなる超格子構造であることが好ましく、クラッド層として機能する。第４のｐ型半導体層は、ｐ型不純物を含有したＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）で形成することができる。これらの半導体層にＩｎを混晶させてもよい。なお、第１のｐ型半導体層、第２のｐ型半導体層は省略可能である。各層の膜厚は、３ｎｍ〜５μｍ程度が適当である。なお、膜厚が２０００Å以下の半導体層であれば、ｐ型半導体層の層間に該半導体層を追加形成してもよい。
【００２３】
窒化物半導体層の成長方法は、特に限定されないが、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）、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用いることができる。特に、ＭＯＣＶＤは、減圧〜大気圧の条件で、結晶性良く成長させることができるので好ましい。
【００２４】
積層体の表面、つまり第２導電型半導体層の表面には、導波路領域として機能するリッジが形成されていることが好ましい。
リッジの幅は１．０μｍ〜５０．０μｍ程度が適当である。さらに、ビーム形状をシングルモードとする場合にはリッジの幅は１．０μｍ〜３．０μｍ程度が好ましい。その高さ（エッチングの深さ）は、ｐ型半導体層を構成する層の膜厚、材料等によって適宜調整することができ、例えば、０．１〜２μｍが挙げられる。なお、リッジは、共振器の延長方向の長さが１００μｍ〜２０００μｍ程度になるように設定することが好ましい。リッジは、共振器の延長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、６０〜９０°程度の角度を有するテーパー状であってもよい。
【００２５】
リッジは、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用い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、例えば、ＳｉＯ2等の酸化膜、ＳｉＮ等の窒化膜を、例えば、ＣＶＤ装置等を用いて形成し、この膜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を利用して、所望の形状にパターニングすることにより形成することができる。マスクパターンの膜厚は、リッジが形成された後に、リッジ上に残存するマスクパターンが、後の工程でリフトオフ法により除去することができるような膜厚であることが適当である。例えば、０．１〜５.０μｍ程度が挙げられる。パターニングは、例えば、ＲＩＥ法等を用いることが好ましく、この際のエッチングは、ハロゲン系ガスを用いて行うことが適している。例えば、Ｃｌ2、ＣＣｌ4、ＳｉＣｌ4及び／又はＢＣｌ3等のような塩素系のガス、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＳｉＦ４等のようなフッ素系等のガスを用いて行うことが適している。
【００２６】
その後、マスクパターンを利用して、窒化物半導体層をエッチングすることによりリッジを形成する。エッチングは、ＲＩＥ法を用い、例えば、塩素系のガスを用いることが適している。また、エッチングの際の基板温度は、特に限定されないが、低温（例えば、６０〜２００℃程度）とすることが好ましい。
【００２７】
また、本発明のレーザ素子は、リッジが形成されておらず、電流狭窄層が形成された構造でもよい。この場合、まず、第１導電型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膜厚０．０１μｍ〜５μｍ程度、好ましくは３００ｎｍ程度以下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。次に、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。なお、電流狭窄層は、第１導電型半導体層又は第２導電型半導体層を形成し、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。
【００２８】
リッジストライプを形成した後の任意の段階で、リッジの両側面及び第２導電型半導体層の表面に、第１の保護膜を形成することが好ましい。第１の保護膜の材料はＳｉＯ2又はＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ等の酸化物が挙げられる。第１の保護膜の形成方法は、当該分野で公知、例えば、ＣＶＤ法、蒸着法、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴プラズマ）スパッタ法、マグネトロンスパッタ法等種々の方法によって単層又は積層構造で形成することができる。なお、単層の膜を、１回又は２回以上、製造方法又は条件を変化させることにより、組成は同じであるが、膜質の異なる膜として形成してもよい。第１の保護膜を形成する場合には、上述したリッジの形成の際に用いたマスクパターンをそのまま存在させた状態で、窒化物半導体層上に第１の保護膜を形成することが好ましい。
【００２９】
また、任意の段階で、第２導電型半導体層の表面（リッジが形成されている場合にはその表面）に、ｐ電極を形成することが好ましい。ｐ電極として、例えば、ＮｉとＡｕとからなる２層構造を用いる場合には、まず、第４のｐ型半導体層上にＮｉを５〜２０ｎｍ程度の膜厚で形成し、次に、Ａｕを５０〜３００ｎｍ程度の膜厚で形成する。また、ｐ電極を３層構造とする場合にはＮｉ−Ａｕ−Ｐｔ又はＮｉ−Ａｕ−Ｐｄの順に形成する。ＮｉとＡｕとは２層構造と同じ膜厚であればよく、最終層となるＰｔ、Ｐｄは５０〜５００ｎｍ程度であることが適当である。
【００３０】
ｐ電極の上には、任意にパッド電極を形成してもよい。パッド電極は、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ等の金属からなる積層膜とすることが好ましい。具体的には、ｐ電極側からＷ−Ｐｄ−Ａｕ又はＮｉ−Ｔｉ−Ａｕ、Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕの順に形成した膜が挙げられる。パッド電極の膜厚は特に限定されないが、最終層のＡｕの膜厚を１００ｎｍ程度以上とすることが好ましい。
【００３１】
任意の段階で、例えば、ｐ電極を形成した後には、オーミックアニールを行うことが好ましい。例えば、窒素及び／又は酸素含有雰囲気下で、３００℃程度以上、好ましくは５００℃程度以上のアニール条件が適当である。
【００３２】
任意の段階で、例えば、第１の保護膜を形成した後、この第１の保護膜の上に、第２の保護膜を形成してもよい。第２の保護膜は、当該分野で公知の方法により形成することができ、上述した第１の保護膜と同様の材料の中から選択することができる。
【００３３】
任意の段階で、例えば、ｐ電極の形成前後に、基板の第２主面に、部分的又は全面に、ｎ電極を形成することが好ましい。ｎ電極は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ、蒸着等で形成することができる。ｎ電極の形成には、リフトオフ法を利用することが好ましく、ｎ電極を形成した後、３００℃程度以上でアニールを行うことが好ましい。ｎ電極としては、例えば、総膜厚が１μｍ程度以下で、基板側から、Ｖ（膜厚１００Å）−Ｐｔ（膜厚２０００Å）−Ａｕ（膜厚３０００Å）、Ｔｉ（１００Å）−Ａｌ（５０００Å）、Ｔｉ（６０Å）−Ｐｔ（１０００Å）−Ａｕ（３０００Å）、Ｔｉ（６０Å）−Ｍｏ（５００Å）−Ｐｔ（１０００Å）−Ａｕ（２１００Å）、Ｔｉ（６０Å）−Ｈｆ（６０Å）−Ｐｔ（１０００Å）−Ａｕ（３０００Å）、Ｔｉ（６０Å）−Ｍｏ（５００Å）−Ｔｉ（５００Å）−Ｐｔ（１０００Å）−Ａｕ（２１００Å）、Ｗ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｗ−Ａｌ−Ｗ−Ａｕ、あるいは、窒化物半導体側からＨｆ−Ａｌ、Ｔｉ−Ｗ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｔｉ−Ｐｄ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｐｄ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｔｉ−Ｗ−Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｍｏ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｍｏ−Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｗ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｖ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｖ−Ｍｏ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｖ−Ｗ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｃｒ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｃｒ−Ｍｏ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｃｒ−Ｗ−Ｐｔ−Ａｕ等の膜が例示される。なお、ｎ電極は、後述するレーザスクライブ溝上及び／又は後述する共振器端面形成のための劈開線又はスクライブ領域等を除く範囲にパターンをつけて形成することが好ましい。
【００３４】
さらに、任意に、ｎ電極上にメタライズ電極を形成してもよい。メタライズ電極は、例えば、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ−（Ａｕ／Ｓｎ）、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ−（Ａｕ／Ｓｉ）、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ−（Ａｕ／Ｇｅ）、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ−Ｉｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｕ−Ｓｉ、Ａｕ−Ｇｅ等により形成することができる。メタライズ電極の膜厚は、特に限定されない。
【００３５】
次いで、第１の補助溝を形成する。第１の補助溝は、露出領域と２つの突出領域とからなる。但し、第１の補助溝の形成は、電極の形成の後のみならず、電極の形成より前に行ってもよい。例えば、第１の補助溝の形成は、第１導電型窒化物半導体層の露出領域１１ａを形成する工程と同時に行ってもよい。
露出領域と突出領域は、積層体表面においてレーザ素子を形成する素子領域の両側、つまり、共振器方向と略平行して隣接される両側の領域を、第２導電型窒化物半導体層側から、少なくとも第２導電型窒化物半導体層、活性層、任意に第１導電型窒化物半導体層を除去することにより形成することができる。これらの層の除去は、リッジの形成と同様に、所望のマスクパターンを形成し、それをマスクとして積層体の厚み方向にエッチングすることにより実現できる。
【００３６】
露出領域及び突出領域では、第１導電型窒化物半導体層が露出しており、通常、それらの深さは、ほぼ同じである。露出領域は、素子領域と同様に、共振器方向に延びて配置されており、その形状は特に限定されないが、一般に、レーザ素子の平面形状が、四角形、平行四辺形、長方形、矩形またはこれらの形状に類似する形状などであるため、露出領域の平面形状も、レーザ素子と同様の形状とすることが好ましい。例えば、図１に示したように、レーザ素子の素子領域（通常、Ｘ及びＹ線で分割した領域）が、平面形状で略長方形である場合には、露出領域１１ａも略長方形であることが適当である。露出領域１１ａの幅Ｂは特に限定されないが、具体的には１μｍ〜２００μｍ、好ましくは２μｍ〜１００μｍ程度が挙げられる。長さＦは、共振器長に対応して適宜決定することができる。
【００３７】
基板上に、複数の素子領域が形成される場合、例えば、共振器方向と直交する方向又はマトリクス状にそれぞれ複数形成される場合には、露出領域１１ａも複数形成されることになる。この場合、図２に示すように、露出領域１１ａの幅Ａ、Ｂがそれぞれ異なるように配置してもよい。露出領域１１ａの幅Ａは特に限定されないが、具体的には１μｍ〜５００μｍ、好ましくは２μｍ〜３００μｍ程度が挙げられる。
【００３８】
このような露出領域１１ａの幅の変化は、基板として、特定の窒化物半導体基板を用いた場合に特に有効である。例えば、特開２００５−１７５０５６号公報、特開２００４−１５８５００号公報、特開２００３−３３２２４４号公報等に記載されているように、その表面において転位の数が異なる領域がストライプ状に交互に配置している基板、基板上にラテラル成長により半導体層を形成し、この半導体層を基板として用いることにより、結晶欠陥密度、結晶方向等が異なる領域がストライプ状に配置する基板等が存在する。また、極性が異なる領域が存在する基板であってもよい。その一例として、（０００１）面で構成される第１の領域と、（０００−１）面で第２の領域とが交互にストライプ状に形成されているもの等が挙げられる。このような基板を用いる場合に、これらの第１の領域及び／又は第２の領域等の配置、つまり、転位密度、結晶欠陥密度、不純物濃度、凹凸の程度、結晶面等の差異に対応して、基板上に形成される窒化物半導体層による積層体が良好なレーザ特性を実現できるように、露出領域１１ａの幅を適宜調整して、例えば、図２又は図７に示すように、露出領域の幅（Ａ及びＢ)が、交互に異なるように配置することが好ましい。
【００３９】
第１の補助溝は、図１及び図２、図７に示したように、露出領域１１ａよりも幅狭で、この露出領域１１ａから共振器方向にそれぞれ突出した２つの突出領域１１ｂを有している。突出領域１１ｂ自体の形状は、露出領域１１ａと同様に、四角形、平行四辺形、長方形、矩形またはこれらの形状に類似する形状であることが適当である。例えば、レーザ素子が、平面形状で略長方形である場合には、図１及び図２、図７に示したように、突出領域１１ｂも、露出領域１１ａの中央部分から突出する略長方形であることが適当である。突出領域１１ｂの幅Ｃは特に限定されないが、例えば、具体的には０．５μｍ〜２０μｍ程度が挙げられる。また、図７に示すように、露出領域１１ａの幅に応じて、突出領域１１ｂの幅Ｃ’が変化してもよい。この場合の突出領域１１ｂの幅Ｃ’は、例えば、１μｍ〜５０μｍ程度が挙げられる。別の観点から、露出領域１１ａの幅Ａ又はＢは、突出領域１１ｂの幅Ｃ’又はＣのそれぞれ２〜１０倍程度が適しており、３〜５倍程度が好ましい。
長さＤは、例えば、共振器長に対して１／１０以下が好ましく、具体的には、０．５μｍ〜２００μｍ程度が挙げられる。
また、突出領域１１ｂは、図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、二等辺三角形、端部が尖った突出形状、露出領域と同じ幅で先端が尖った形状等、種々の形状であってもよい。
なお、図３（ｄ）に示したように、第１の補助溝における露出領域１１ａの側面の傾斜角（基板表面からの角度）は７０°より大きく、好ましくは８０°以上であることが好ましい。言い換えると、露出領域の側面の角度（基板表面に対する法線方向からの角度β）は２０°以下、好ましくは１０°以下である。
このような突出領域１１ｂを形成することにより、後述する第２の補助溝の配置を伴って、予想外にも、第２の補助溝にそって、意図する方向へのレーザ素子の分割を、確実かつ効率的に行うことができる。
【００４０】
基板上に、複数の素子領域が形成される場合、例えば、共振器方向又はマトリクス状にそれぞれ複数形成される場合には、露出領域１１ａも複数形成されることになる。この場合、露出領域１１ａから突出する突出領域１１ｂは、隣接する突出領域１１ｂと連続して配置されていてもよいが、互いに離間して配置されていることが好ましい。つまり、得られたレーザ素子において、共振器端面よりも、第１の補助溝の端部（突出領域の端部）が内側に配置されることが好ましい。これにより、共振器面を出すための共振方向と直交又は略直交する方向の分割に対して、露出領域は影響を与えず、共振器面用の分割を意図する方向に確実に行うことができ、より一層の歩留まりの向上を図ることができる。離間距離Ｅは、特に限定されないが、例えば、露出領域１１ａの長さＤの１／１０〜１／２程度、具体的には、１．０μｍ〜２０μｍ程度が適当である。
【００４１】
なお、第１の補助溝における露出領域と突出領域とは、同時に形成しなくてもよく、別工程で形成してもよい。
その後又は任意の段階で、反応容器内において、ウェハを窒素雰囲気中、７００℃程度以上の温度でアニールして、ｐ型半導体層を低抵抗化することが好ましい。
【００４２】
また、上述したｎ電極の形成を、基板の第２主面でなく、この段階又はそれ以降の任意の段階で、第１導電型半導体層の露出領域に形成してもよい。例えば、基板が絶縁性基板である場合には、露出領域にｎ電極を形成することが有効である。
【００４３】
さらに、露出領域内に第２の補助溝を形成する。
第２の補助溝は、公知の方法のいずれか、具体的にはレーザスクライバー（ＤＩＳＣＯ社製装置、レーザソリューション社製装置、オプトシステム社製装置）によって形成することができる。この溝は、積層体側から、つまり、第１導電型窒化物半導体層側から形成することが好ましい。第２の補助溝形成の際には、用いるレーザ光の集光スポットを、入射するレーザ光の大きさ、伝播時に発生する発散角、焦点距離などを調整するとともに、焦点深度を、波長、集光スポットサイズ、焦点距離等によって適宜調整することが好ましい。一例として、用いるレーザ光の波長を１５０μｍ〜６００μｍ程度、エネルギーを０．１Ｗ〜１０Ｗ程度とすることが挙げられる。
【００４４】
例えば、第２の補助溝は、露出領域内において第１導電型窒化物半導体層から基板に及ぶ深さで形成することが好ましい。つまり、第１の補助溝よりも深く形成されていることが好ましい。具体的には、１５〜３０μｍ程度、さらに２０〜２５μｍ程度の深さが挙げられる。また、第２の補助溝は、第１の補助溝の側面よりも、基板表面に対する法線方向からの傾斜角（図５及び図６中、α参照）が大きく形成されている（β＜α）ことが好ましい。通常、第１の補助溝の側面は、その形成方法によるが、基板表面に対して略垂直に形成される。この場合、第２の補助溝は、その側面が、基板表面の法線方向に対して、９０°未満、６０°以下、４０°±１０°、２０〜５５°程度、さらに３０〜４５°程度、３０°程度未満で形成されていてもよい。その底部において１００°以下、６０°以下、４０°±１０°、１０〜５５°程度、２０〜５５°程度、さらに３０〜４５°程度の頂角（図３（ｄ）中、γ参照、γは略２αに対応する）を有するＶ溝に形成することが好ましく、そのＶ溝は、底部の頂角を中心に対称であることがより好ましい。また、β＜γ／２であることが好ましい。なお、底部は平坦であってもよく（図３（ｅ）参照）、この場合でも、第２の補助溝の側面は、上記範囲で傾斜していることが好ましい（図３（ｅ）中、γ／２参照、γ／２は略αに対応する）。
【００４５】
このような深さ及び／又は形状を選択することにより、その後におけるプロセス中において、適度な強度を確保し、意図しない段階での割れの発生を防止することができるとともに、容易かつ意図するとおりの素子分割を実現することができる。また、第２の補助溝は、上面の幅：深さが１：１〜２程度、好ましくは１：１．３〜１．７程度となる形状で形成することが好ましい。第２の補助溝の共振方向における長さは、露出領域内に配置されるのであれば特に限定されるものではなく、突出領域には至らない長さであることが好ましい。必ずしも露出領域内に連続した溝が１つ形成されるのみならず、複数に分割されて、破線状態で形成されていてもよい。これにより、第２の補助溝を形成した後、分割するまでの間の製造工程において、適当な基板強度を確保して、意図しない段階での分割を防止することができる。
【００４６】
第２の補助溝は、基板（ウェハ）上にレーザ素子の素子領域が、共振方向又は共振方向に直交する方向にあるいはマトリクス状に複数形成される場合には、基板全体にわたって、この工程で一度に形成することが好ましい。このように、第２の補助溝を形成する場合には、ウェハ全体の溝形成部分を、ウェハ単位で画像認識することができるために、一回の操作によって、ウェハ上の全部の素子領域に対して第２の補助溝を形成することができ、加工工程、加工速度、加工時間の短縮を図ることが可能となる。
【００４７】
任意に、第２の補助溝を形成した後、洗浄を行うことが好ましい。つまり、第２の補助溝を形成した後、レーザ光のエネルギーにより、溝内部の表面又は溝周辺の露出領域の表面に、窒化物半導体層を構成する金属元素のデブリ等が付着していることがある。従って、このようなデブリ等を、例えば、硝酸、フッ化水素酸、硫酸、塩酸、酢酸、過酸化水素等の酸の単独又は２種以上の混合液、アンモニア等のアルカリの単独又はアンモニアと過酸化水素等の混合液、各種界面活性剤等の適当なエッチャントを用いて、浸漬、リンシング、超音波洗浄等、公知の方法によって、洗浄することが好ましい。この洗浄により、エッチャントを用いてデブリ等の除去を確実に行うことができるため、これらのデブリ等に起因する素子特性の低下を回避することができる。加えて、この段階では、共振器面が未だ形成されていないため、共振器面をエッチャントにさらすことがなく、共振器面にダメージを与えることなく、デブリを有効に除去することが可能となる。
【００４８】
任意に、第２の補助溝を形成した後に、リッジに垂直な方向であって、窒化物半導体層の積層体に共振器端面を形成するために、ウェハをバー状に分割することが好ましい。ここで、共振器端面は、Ｍ面（１−１００）又はＡ面（１１−２０）とすることが適している。ウェハをバー状に分割する方法としては、ブレードブレイク、ローラーブレイク又はプレスブレイク等、さらにＲＩＥ等のエッチング等、種々の方法を利用することができる。
【００４９】
また、任意に、共振器端面を形成した場合には、得られた共振器端面、つまり、共振器面の光反射側及び／又は光出射面に、誘電体膜を形成することが好ましい。誘電体膜はＳｉＯ2、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ等からなる単層膜又は多層膜とすることが好ましい。共振面が劈開によって形成された場合には、誘電体膜を再現性よく形成することができる。
【００５０】
その後、第２の補助溝を利用して基板及び積層体を分割する。ここでの分割は、公知の方法により行うことができる。例えば、任意に、第２の補助溝を形成したのと反対側、つまり基板側に円形ローラー又は刃物等を当てて、第２の補助溝に応力集中を与えることにより、基板及び積層体を劈開して分割することができる。これによって、半導体レーザ素子の１単位を構成するチップを得ることができる。
【００５１】
また、本発明の窒化物半導体レーザ素子は、基板上に積層体を備えて構成され、この積層体の共振器方向に延びる少なくとも１つの縁部、好ましくは両側の縁部が、共振器方向に延びる積層体の側面に対して、レーザ素子の内側に傾斜している。さらに、別の観点から、本発明の窒化物半導体レーザ素子は、積層体表面におけるレーザ素子を形成する素子領域の共振器方向の両側に、少なくとも第１導電型窒化物半導体層が露出しており、レーザ素子の共振器方向に延びる露出領域と、この露出領域よりも幅狭で露出領域から共振器方向にそれぞれ突出した２つの突出領域とを有する第１の補助溝と、露出領域内に配置され、第１の補助溝よりも深い第２の補助溝とを備える。
【００５２】
この積層体の縁部は、例えば、図５に示したように、積層体における第１窒化物半導体層から基板に至る深さＧの領域、具体的には、露出した第１窒化物半導体層表面（図５中、１１ａ参照）から３０μｍ未満の深さ範囲、好ましくは２５μｍ程度以下の範囲が、面取りされたような形状で傾斜している。この傾斜角αは、例えば、基板表面に対する法線方向に対して３０°未満、さらに、２２．５°程度以下であることが好ましい。
また、例えば、図６に示したように、積層体における第１窒化物半導体層の露出した部位が、階段状に形成されており、そこに、第２の補助溝に対応する溝（α°傾斜した部分）が基板に至る深さで形成されていてもよい。この場合、第１窒化物半導体層の露出した階段状の部位（最も低い部位、図６中、１１ａａ参照）は、上述した露出領域に起因するものであってもよい。
【００５３】
このように、積層体の縁部に傾斜を有していることにより、その縁部の凹凸が解消され、スムーズとなり、バリ又は削りくず等がほぼ完全に除去された状態となる。これによって、その後の製造工程において、積層体の基板側の側面を把持するなどの場合に、ハンドリング性を向上させることができるとともに、バリや削りくず等に起因する品質の低下を防止して、高品質のレーザ素子を得ることができる。
【００５４】
以下に、本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法及び窒化物半導体レーザ素子の実施例を示す。
【００５５】
実施例１
この実施例のレーザ素子の製造方法を以下に示す。
まず、ｎ型ＧａＮからなる基板をＭＯＶＰＥ反応容器内にセットし、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、アンモニア（ＮＨ3）を用い、不純物ガスにシランガス（ＳｉＨ4）を用い、Ｓｉを０．８×１０18／ｃｍ3ドープしたｎ−Ａｌ0.02Ｇａ0.98Ｎよりなる第１バッファ層を成長させる。その後、昇温してトリメチルインジウム（ＴＭＩ）、ＴＭＧ、アンモニアを用い、Ｓｉを３×１０18／ｃｍ3ドープしたｎ−Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなる第２バッファ層を成長させる。
【００５６】
次にアンモニアとＴＭＧを用い、Ｓｉを１×１０18／ｃｍ3ドープしたＡｌ0.11Ｇａ0.89Ｎよりなるｎ型クラッド層を成長させる。
続いて、ＴＭＧ及びアンモニアを用い、同様の温度で、アンドープのＡｌ0.06Ｇａ0.94Ｎよりなるｎ側光ガイド層を成長させる。温度を９５０℃にして、ＴＭＩ、ＴＭＧ及びアンモニアを用い、Ｓｉを５×１０18／ｃｍ3ドープしたＡｌ0.15Ｇａ0.85Ｎよりなる障壁層を成長させる。シランガスを止め、アンドープのＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎよりなる井戸層を成長させる。さらに、同温度でＴＭＡを用い、Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎよりなる障壁層を成長させて、単一量子井戸（ＳＱＷ）からなる活性層を成長させる。
【００５７】
次に、ＴＭＩを止め、Ｃｐ2Ｍｇを流し、Ｍｇを１×１０20／ｃｍ3ドープしたｐ型Ａｌ0.30Ｇａ0.70Ｎよりなるｐ型キャップ層を成長させる。続いてＣｐ2Ｍｇ、ＴＭＡを止め、１０５０℃で、アンドープＡｌ0.06Ｇａ0.94Ｎよりなるｐ側光ガイド層を成長させる。このｐ側光ガイド層は、アンドープとして成長させるが、ｐ型キャップ層からのＭｇの拡散により、Ｍｇ濃度が５×１０16／ｃｍ3となりｐ型を示す場合がある。Ｃｐ2Ｍｇを止め、ＴＭＡを流し、１０５０℃でアンドープＡｌ0.13Ｇａ0.87Ｎよりなる層を成長させ、続いてＣｐ2Ｍｇを流し、Ｍｇ濃度が１×１０19／ｃｍ3からなるＡｌ0.09Ｇａ0.91Ｎよりなる層を成長させ、総膜厚０．６μｍの超格子層よりなるｐ型クラッド層を成長させる。最後に、ｐ型クラッド層の上に、Ｍｇを１×１０20／ｃｍ3ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層を成長させる。
【００５８】
基板上に窒化物半導体層を積層させたウェハを、反応容器から取り出し、最上層のｐ側コンタクト層の表面に、幅２．３μｍのストライプからなるＳｉＯ2よりなるマスクパターンを形成する。その後、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を用い、ｐ型クラッド層とｐ側光ガイド層との界面付近までエッチングを行い、ストライプ状のリッジを形成する。
【００５９】
次に、マスクパターンが形成された状態で、窒化物半導体層の表面にＥＣＲスパッタ装置を用いて、膜厚１００ｎｍでＺｒＯ2の単層からなる第１の保護膜を形成する。その後、ｐ側コンタクト層上に形成されているマスクパターンを溶解除去し、リフトオフ法によりＳｉＯ2よりなるマスクパターンとともに、ｐ側コンタクト層上に形成されている第１の保護膜を除去する。
【００６０】
続いて、ｐ側コンタクト層のリッジ最表面に、ＮｉとＡｕよりなるｐ側オーミック電極をストライプ状に形成し、その上に、ｐ側オーミック電極と電気的に接続したｐ側パッド電極を形成する。
また、ｎ側オーミック電極をｎ型ＧａＮ基板の裏面に形成する。
【００６１】
次いで、ｐ側コンタクト層上に所望の形状のマスクパターンを形成し、このマスクパターンを用いて、ｐ側コンタクト層側から、ｎ側光ガイド層の途中までエッチングし、ｎ側光ガイド層に露出領域及び突出領域とからなる第１の補助溝を形成する。ここでは、図２に示すように、露出領域１１ａの長さＦを約５５０μｍ、幅広の露出領域１１ａの幅Ａを約７０μｍ、幅狭の露出領域１１ａの幅Ｂを約３０μｍ、突出領域１１ｂの幅Ｃを約２μｍ、突出領域１１ｂの長さＤを約２３μｍ、隣接する突出領域１１ｂ同士の離間距離Ｅを約８μｍに設定した。
【００６２】
続いて、露出領域１１ａ内に、焦点距離をｊｕｓｔフォーカス±１０μｍ、送り速度を１μｍ／ｓｅｃ〜２００μｍ／ｓｅｃ、出力０．１Ｗ〜１０Ｗとし、ｎ側光ガイド層から基板に至る、Ｖ形のレーザスクライブ溝１６を、第２の補助溝として形成した。この場合のレーザスクライブ溝の最大深さは、約２５μｍであり、ｎ側光ガイド層表面の幅は約１５μｍであった。また、頂角は約４０°であった。
【００６３】
その後、酸溶液を用いて、レーザスクライブ溝の内部及び表面を超音波洗浄し、そこに付着するデブリ等を除去した。
続いて、ＧａＮ基板のＭ面（窒化物半導体を六角柱で表した場合にその六角柱の側面に相当する面）でＧａＮを、例えば、図４（ａ）のＸの点線に沿って、劈開してウェハをバー状とし、そのバーの劈開面に共振面を作製した。
【００６４】
共振面に、誘電体膜を形成する。フロント側は、Ａｌ2Ｏ3を膜厚１２０ｎｍで形成する。リア側は、ＺｒＯ2及びＳｉＯ2（総膜厚７００ｎｍ）の積層膜で多層誘電体膜を形成する。その後、共振面に垂直な方向に（例えば、図４（ａ）のＹの点線に沿って）、先に形成したレーザスクライブ溝に沿って、バー状のウェハを分割してチップ化した。
【００６５】
得られた半導体レーザ素子は、図４（ｂ）〜（ｆ）及び図５に示すように、基板１０上に、ｎ型半導体層１１、活性層１２、表面にリッジ１４が形成されたｐ型半導体層１３が積層され、リッジ１４の両側に第１の保護膜１５が形成されて構成される。また、リッジ１４に電気的に接続するｐ電極（図示せず）と、基板１０に電気的に接続するｎ電極２０とが形成されている。
この半導体レーザ素子の積層体の縁部には、基板１０及び基板側の第１導電型窒化物半導体層１１の側面に対して、α＝２０°で素子の内側に傾斜し、深さＧが約２５μｍの面取りが形成されている。
【００６６】
この傾斜面には、凹凸がなく、スムーズであり、バリ等の付着が全くなかった。
このような半導体レーザ素子を、同様の方法で形成した場合のＮＧ率を算出した。その結果、１２．０％であった。
なお、比較のために、第１の補助溝において突出領域を形成しない以外上記と同様の方法で半導体レーザチップを作製し、同様にＮＧ率を算出した。その結果、２２．０％であった。
【００６７】
このように、本発明においては、レーザスクライブ溝を利用したウェハの分割において、突出領域を設けることにより、意図する方向へのブレイクを確実に行うことができ、品質の安定したレーザ素子の製造において歩留まりを向上させることができる。特に、突出領域が連続せずに形成されている場合には、例えば、図４（ａ）のＸの点線に沿った共振面の作製時にも、第１の補助溝及び第２の補助溝に起因する意図しないウェハのわれ等が生じず、窒化物半導体レーザ素子の一連の製造において、歩留まりの向上を図ることができる。
【００６８】
また、共振器端面にダメージを与えることなく、デブリ等を確実に洗浄して除去することができるため、特性を良好に保つことができる。
さらに、レーザスクライブを利用することにより、ウェハ単位でレーザスクライブする部分を認識し、加工することができるため、加工時間の短縮、ランニングコストを低減することができ、物理的な接触を伴うスクライブ法における摩耗部材の交換を不要とするために、より製造コストを低減することができる。
【００６９】
また、素子のエッジ部における不均一な凸凹又はバリ等を有効に除去することができる。
しかも、バリ又は削りくずの付着によって生じるその後のプロセスにおける積層体把持等の際の割れの原因を回避することができるとともに、削りくずの付着等によるショート等の特性についての問題を回避することができ、品質の高いレーザ素子を得ることができる。
【００７０】
実施例２
突出領域の離間距離Ｅをなくして、隣接する突出領域が互いに連続するように突出領域を形成した以外、実質的に実施例１と同様の方法で半導体レーザチップを作製した。
この製造方法について、同様にＮＧ率を算出した。その結果、６．３％であった。
このように、レーザスクライブ溝を利用したウェハの分割において、突出領域を設けることにより、意図する方向へのブレイクを確実に行うことができ、品質の安定したレーザ素子の製造において歩留まりを向上させることができるとともに、実施例１と同様の効果を有することができる。
【００７１】
実施例３
突出領域の離間距離Ｅをなくして、隣接する突出領域が互いに連続するように突出領域を形成し、さらに、突出領域の幅Ｃを約８μｍとした以外、実質的に実施例１と同様の方法で半導体レーザチップを作製した。
この製造方法について、同様にＮＧ率を算出した。その結果、７．０％であった。
このように、レーザスクライブ溝を利用したウェハの分割において、突出領域を設けることにより、意図する方向へのブレイクを確実に行うことができ、品質の安定したレーザ素子の製造において歩留まりを向上させることができるとともに、実施例１と同様の効果を有することができる。
【００７２】
実施例４
図７に示すように、露出領域の幅Ａを３０μｍ、突出領域の幅Ｃ’を１０μｍ、露出領域の幅Ｂを１０μｍ、突出領域の幅Ｃを３μｍとした以外、実質的に実施例１と同様の方法で半導体レーザチップを作製した。
この製造方法について、同様にＮＧ率を算出した。その結果、実施例１とほぼ同様であった。
このように、レーザスクライブ溝を利用したウェハの分割において、突出領域を設けることにより、意図する方向へのブレイクを確実に行うことができ、品質の安定したレーザ素子の製造において歩留まりを向上させることができるとともに、実施例１と同様の効果を有することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、レーザ素子のみならず、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子、太陽電池、光センサー等の受光素子、あるいはトランジスタ等の半導体デバイスの製造方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法により形成する露出領域及び突出領域のレイアウトを示す平面図である。
【図２】本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法により形成する露出領域及び突出領域の別のレイアウトを示す平面図である。
【図３】本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法により形成する露出領域及び突出領域のさらに別のレイアウトを示す平面図である。
【図４】本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法によって製造されるレーザ素子の概略平面図及び概略断面図である。
【図５】図４のレーザ素子の概略断面斜視図である。
【図６】本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法によって製造されるレーザ素子の概略断面斜視図である。
【図７】本発明の窒化物半導体レーザ素子の製造方法により形成する露出領域及び突出領域のさらに別のレイアウトを示す平面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  基板
１１  ｎ型半導体層
１１ａ  露出領域
１１ｂ  突出領域
１２  活性層
１３  ｐ型半導体層
１４  リッジ
１５  第１の保護膜
１６  レーザスクライブ溝（第２の補助溝）
【図１】
2007329459.tif 000003
【図２】
2007329459.tif 000004
【図３】
2007329459.tif 000005
【図４】
2007329459.tif 000006
【図５】
2007329459.tif 000007
【図６】
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【図７】
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