(57)【要約】【課題】半極性面を用いたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の作製方法であって、発振しきい値電流の低減が可能な共振器ミラーを安定して供給する。【解決手段】押圧方向ＰＲと支持板Ｈの表面Ｈａとが直交している状態から、ｃ−ｍ面において、ｍ軸から押圧方向ＰＲとａ軸とによって規定される基準面Ａｂに向かって角度ＴＨＥＴＡの傾斜を支持板Ｈに施し、更に、ブレード５ｇの位置決めを、複数のスクライブマーク５ｂのうち最も端にあるスクライブマーク５ｂ１と基板生産物５の表面５ａとの交差部Ｐ１を含んでおり押圧方向ＰＲに沿って延びる面に重なるように行う。角度ＡＬＰＨＡは、７１度以上７９度以下の範囲と１０１度以上１０９度以下の範囲との何れかの範囲にある場合に、角度ＴＨＥＴＡが１１度以上１９度以下の範囲となるので、押圧方向ＰＲに沿って延びる基準面Ａｂは、ｃ軸に直交するｃ面に沿って延びる。【選択図】図３
2013062366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法であって、
六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体からなり半極性主面を含む基板と前記半極性主面の上に形成され活性層を含む半導体領域とを有する基板生産物を用意する工程と、
前記基板生産物の第１の面をスクライブし、前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のａ軸の方向に延在する複数のスクライブマークを形成する工程と、
劈開装置を用いて、レーザバーと他の基板生産物とを前記基板生産物から形成する工程と、
を備え、
前記劈開装置は、前記基板生産物を支持する支持板と、前記基板生産物が前記支持板に支持される場合に前記第１の面の反対側にある前記基板生産物の第２の面から前記基板生産物を前記支持板の側に押圧するためのブレードと、を有し、
前記支持板は、前記基板生産物が搭載される表面と、前記表面の反対側の裏面と、前記表面から前記裏面に貫通する孔部とを有し、
前記孔部は、前記支持板の前記表面に沿って延びており前記支持板において規定される基準軸と直交する方向に延在し、
前記基準軸と直交する方向の前記孔部の幅は、前記第１の面の径よりも長く、
前記レーザバーと前記他の基板生産物とを形成する工程は、
前記複数のスクライブマークの中で最も端にある一のスクライブマークが前記孔部の上に位置し前記孔部に沿って延びるように、前記基板生産物を前記支持板に固定する工程と、
前記ブレードの押圧方向と前記支持板の前記表面とが直交している状態から、前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｃ軸と前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面において、前記ｍ軸から、前記押圧方向と前記ａ軸とによって規定される基準面に向かって、角度ＴＨＥＴＡの傾斜を支持板に施す工程と、
前記一のスクライブマークと前記第１の面との交線を含んでおり前記押圧方向に沿って延びる面に重なるように、前記ａ軸と直交する方向における前記ブレードの位置決めを行う工程と、
前記ブレードを前記基板生産物の前記第２の面に押し当てる工程と、を含み、
前記ブレードが前記第２の面を押圧する部分は、前記ａ軸に沿って延在し、
前記ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルは、前記半極性主面の法線ベクトルに対して角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成しており、
前記角度ＡＬＰＨＡは、７１度以上７９度以下の範囲と１０１度以上１０９度以下の範囲との何れかの範囲にあり、
前記角度ＴＨＥＴＡは、１１度以上１９度以下の範囲にあり、
前記レーザバーは、前記第１の面から前記第２の面にまで延在し、分離により形成される第１の端面及び第２の端面を有し、
前記第１の端面及び前記第２の端面は、前記ｃ−ｍ面に交差し、
前記第１の端面及び前記第２の端面は、当該ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子のレーザ共振器を構成する、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法。
【請求項２】
前記スクライブマークは、前記ａ軸と前記法線ベクトルとによって規定されるａ−ｎ面に沿って、前記第１の面から前記第２の面の方向に延在する、請求項１に記載されたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法。
【請求項３】
前記基板生産物を用意する工程において、
前記基板は、当該基板の厚さが５０μｍ以上１００μｍ以下になるように加工が施され、
前記加工は、スライス又は研削であり、
前記第２の面は、前記加工により形成された加工面と前記加工面の上に形成された電極を含む面との何れかの面である、請求項１又は請求項２に記載されたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法。
【請求項４】
前記スクライブは、レーザスクライバを用いて行われ、
前記スクライブマークはスクライブ溝を含む、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載されたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法。
【請求項５】
前記半極性主面は、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの半極性面から、ｍ面方向に−４度以上＋４度以下の範囲の傾斜を有する、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載されたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法。
【請求項６】
前記半極性主面は、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの面である、請求項１〜請求項５の何れか一項に記載されたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法。
【請求項７】
前記基板の材料は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮの何れかを含む、請求項１〜請求項６の何れか一項に記載されたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法。
【請求項８】
前記第１の端面及び前記第２の端面の各々における前記活性層の端面は、前記基板のｍ軸に直交するｍ面に対して、前記ｃ−ｍ面において（ＡＬＰＨＡ−５）度以上（ＡＬＰＨＡ＋５）度以下の範囲の角度を成す、請求項１〜請求項７の何れか一項に記載されたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法。
【請求項９】
前記活性層の端面は、前記ｃ−ｍ面と前記法線ベクトルとに直交する平面において、当該平面と前記ｃ−ｍ面との交線に直交する面から、−５度以上＋５度以下の範囲の角度ずれを有している、請求項８に記載されたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、六方晶系III族窒化物のｃ軸がｍ軸の方向に傾斜した支持基体の半極性面上において、低しきい値電流を可能にするＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子についての技術が記載されている。レーザ共振器となる第１及び第２の割断面は、ｍ−ｎ面に交差する。ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子は、ｍ−ｎ面と半極性面との交差線の方向に延在するレーザ導波路を有する。これ故に、低しきい値電流を可能にするバンド遷移の発光を利用できる。レーザ構造体では、第１の面は第２の面の反対側の面である。第１及び第２の割断面は、第１の面のエッジから第２の面のエッジまで延在する。第１及び第２の割断面は、ドライエッチングにより形成されず、ｃ面、ｍ面又はａ面等のこれまでのへき開面とは異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１６２２６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“Semipolar  (10-1-1)  InGaN/GaN  Laser  Diodes  on  Bulk  GaN  Substrates”、Anurag  TYAGI,  Hong  ZHONG,  Roy  B.CHUNG,  Daniel  F.FEEZELL,  Makoto SAITO,  Kenji  FUJITO1,  James  S.SPECK,  Steven  P.DENBAARS,  and  Shuji  NAKAMURA、Japanese  Journal  of  Applied  Physics、Vol.46、No.19、2007、pp.L444-L445
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、半極性面を用いたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子のレーザ導波路が、ｃ面からｍ軸に向けてオフした半極性面に沿って形成されている場合、このレーザ導波路に直交する共振器ミラーの形成は、従来の劈開によって形成されることは困難であり、割断によって形成される。しかしながら、割断によって共振器ミラーを形成する場合、この共振器ミラーが、レーザ素子の共振器ミラーとして十分な機能を有する、すなわち、発振しきい値電流の低減が可能な共振器ミラーを安定して供給できることが望まれている。そこで、本発明の目的は、上記の事項を鑑みてなされたものであり、半極性面を用いたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の作製方法であって、発振しきい値電流の低減が可能な共振器ミラーを安定して供給可能な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法は、六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体からなり半極性主面を含む基板と前記半極性主面の上に形成され活性層を含む半導体領域とを有する基板生産物を用意する工程と、前記基板生産物の第１の面をスクライブし、前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のａ軸の方向に延在する複数のスクライブマークを形成する工程と、劈開装置を用いて、レーザバーと他の基板生産物とを前記基板生産物から形成する工程と、を備え、前記劈開装置は、前記基板生産物を支持する支持板と、前記基板生産物が前記支持板に支持される場合に前記第１の面の反対側にある前記基板生産物の第２の面から前記基板生産物を前記支持板の側に押圧するためのブレードと、を有し、前記支持板は、前記基板生産物が搭載される表面と、前記表面の反対側の裏面と、前記表面から前記裏面に貫通する孔部とを有し、前記孔部は、前記支持板の前記表面に沿って延びており前記支持板において規定される基準軸と直交する方向に延在し、前記基準軸と直交する方向の前記孔部の幅は、前記第１の面の径よりも長く、前記レーザバーと前記他の基板生産物とを形成する工程は、前記複数のスクライブマークの中で最も端にある一のスクライブマークが前記孔部の上に位置し前記孔部に沿って延びるように、前記基板生産物を前記支持板に固定する工程と、前記ブレードの押圧方向と前記支持板の前記表面とが直交している状態から、前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｃ軸と前記六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面において、前記ｍ軸から、前記押圧方向と前記ａ軸とによって規定される基準面に向かって、角度ＴＨＥＴＡの傾斜を支持板に施す工程と、前記一のスクライブマークと前記第１の面との交線を含んでおり前記押圧方向に沿って延びる面に重なるように、前記ａ軸と直交する方向における前記ブレードの位置決めを行う工程と、前記ブレードを前記基板生産物の前記第２の面に押し当てる工程と、を含み、前記ブレードが前記第２の面を押圧する部分は、前記ａ軸に沿って延在し、前記ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルは、前記半極性主面の法線ベクトルに対して角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成しており、前記角度ＡＬＰＨＡは、７１度以上７９度以下の範囲と１０１度以上１０９度以下の範囲との何れかの範囲にあり、前記角度ＴＨＥＴＡは、１１度以上１９度以下の範囲にあり、前記レーザバーは、前記第１の面から前記第２の面にまで延在し、分離により形成される第１の端面及び第２の端面を有し、前記第１の端面及び前記第２の端面は、前記ｃ−ｍ面に交差し、前記第１の端面及び前記第２の端面は、当該ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子のレーザ共振器を構成する。
【０００７】
本発明の作製方法によれば、ブレードの押圧方向と支持板の表面とが直交している状態から、ｃ−ｍ面において、ｍ軸から押圧方向とａ軸とによって規定される基準面に向かって角度ＴＨＥＴＡの傾斜を支持板に施し、更に、ａ軸と直交する方向におけるブレードの位置決めを、複数のスクライブマークのうち最も端にあるスクライブマークと基板生産物の表面との交線を含んでおりブレードの押圧方向に沿って延びる面に重なるように行う。ｃ軸ベクトルと半極性主面の法線ベクトルとの間の角度ＡＬＰＨＡは、７１度以上７９度以下の範囲と１０１度以上１０９度以下の範囲との何れかの範囲にある場合に、角度ＴＨＥＴＡが１１度以上１９度以下の範囲となるので、ブレードの押圧方向に沿って延びる基準面は、ｃ軸に直交するｃ面に沿って延びることになるので、ｃ面による劈開が利用できる。よって、このブレードの押圧による分離によって形成されるレーザバーの第１の端面及び第２の端面とは、共振器ミラーとして十分な平坦性及び垂直性を有する。従って、このレーザバーから作製されるＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の発振しきい値電流は低減される。
【０００８】
本発明において、前記スクライブマークは、前記ａ軸と前記法線ベクトルとによって規定されるａ−ｎ面に沿って、前記第１の面から前記第２の面の方向に延在する、ことが好ましい。スクライブマークが、ａ−ｎ面に沿って形成されるので、ブレードによるレーザバーの分離によって生じる面もａ−ｎ面に添って延在する。従って、共振器ミラーとして用いられる面を、ｃ−ｍ面に直交する面として形成できる。スクライブマークが第１の面から第２の面の方向に延びているので、レーザバーの分離が容易に行える。
【０００９】
本発明において、前記基板生産物を用意する工程において、前記基板は当該基板の厚さが５０μｍ以上１００μｍ以下になるように加工が施され、前記加工は、スライス又は研削であり、前記第２の面は、前記加工により形成された加工面と前記加工面の上に形成された電極を含む面との何れかの面である、ことが好ましい。従って、基板の剛性は高い。基板はスライス又は研削によって加工されるので、加工面に十分な平坦性が実現できる。
【００１０】
本発明において、前記スクライブは、レーザスクライバを用いて行われ、前記スクライブマークは、スクライブ溝を含む、ことが好ましい。従って、レーザスクライバが用いられるので、スクライブマークが正確に形成される。スクライブマークがスクライブ溝を含むので、レーザバーの分離が容易となる。
【００１１】
本発明において、前記半極性主面は、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの半極性面から、ｍ面方向に−４度以上＋４度以下の範囲の傾斜を有する、ことが好ましい。従って、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの面からｍ面の方向に−４度以上＋４度以下の範囲の傾斜を有する半極性面を有する基板生産物に対し、本発明に係る作製方法が適用できる。
【００１２】
本発明において、前記半極性主面は、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの面である、ことが好ましい。従って、特に、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの半極性面を有する基板生産物に対し、本発明に係る作製方法が適用できる。
【００１３】
本発明において、前記基板の材料は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮの何れかを含む、ことが好ましい。このように、窒化物系の半導体が基板に利用される。
【００１４】
本発明において、前記第１の端面及び前記第２の端面の各々における前記活性層の端面は、前記基板のｍ軸に直交するｍ面に対して、前記ｃ−ｍ面において（ＡＬＰＨＡ−５）度以上（ＡＬＰＨＡ＋５）度以下の範囲の角度を成す、ことが好ましい。従って、第１の端面及び第２の端面に対し、共振器ミラーに必要な平坦性と垂直性とが実現できる。
【００１５】
本発明において、前記活性層の端面は、前記ｃ−ｍ面と前記法線ベクトルとに直交する平面において、当該平面と前記ｃ−ｍ面との交線に直交する面から、−５度以上＋５度以下の範囲の角度ずれを有している、ことが好ましい。従って、共振器ミラーに必要な平坦性と垂直性とを有する活性層の端面が実現できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、半極性面を用いたＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の作製方法において、発振しきい値電流の低減が可能な共振器ミラーを安定して供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法の主要な工程を示すフローチャートである。
【図２】実施形態に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法において用いられる基板生産物の割断方法を説明するための図である。
【図３】実施形態に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法において用いられる基板生産物の割断方法を、劈開装置と共に説明するための図である。
【図４】実施形態に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法によって作製されるＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の構成を示す図である。
【図５】実施形態に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法の効果を、端面の角度ずれによって説明するための図である。
【図６】実施例に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の構成を示す図である。
【図７】実施例に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法の効果を説明するための図であり、支持板の傾斜角と発振しきい値の平均値との相関によって説明するための図である。
【図８】実施例に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法の効果を説明するための図であり、支持板の傾斜角と端面の角度ずれとの相関によって説明するための図である。
【図９】実施形態に係る支持板の傾斜の様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。実施形態に係る作製方法は、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法である。図１は、実施形態に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の作製方法の主要な工程を示す図である。図２は、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の製造に用いる基板生産物及びレーザバーを示す図である。
【００１９】
（ステップＳｐ１）まず、図２の（Ａ）部に示す基板生産物５を用意する。基板生産物５は、六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のレーザ構造体と、このレーザ構造体に設けられたｐ側の絶縁膜、ｐ側電極及びｎ側電極とを有する。ｐ側とは、基板生産物５の六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のレーザ構造体においてｐ型の半導体領域が設けられている側を意味し、ｎ側とは、基板生産物５の六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のレーザ構造体においてｎ型の半導体領域が設けられている側を意味する。
【００２０】
基板生産物５から、後述の図４に示すＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１が、分離されて形成される。基板生産物５の六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のレーザ構造体は、基板Ｓｕｂ（ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１の支持基体１７に対応）と半導体領域Ｌｙ（ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１の半導体領域１９に対応）とを含むウェハである。
【００２１】
基板Ｓｕｂの材料は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮの何れかを含む。基板Ｓｕｂは、六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体の半極性面である半極性主面ＳＦ（ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１の半極性主面１７ａに対応）を有する。
【００２２】
半極性主面ＳＦは、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの半極性面から、基板Ｓｕｂの六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｍ面の方向に−４度以上＋４度以下の範囲の傾斜を有する。半極性主面ＳＦは、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかであることができる。
【００２３】
半導体領域Ｌｙは、基板Ｓｕｂの半極性主面ＳＦの上にエピタキシャル成長によって形成され、半極性主面ＳＦに接している。
【００２４】
基板生産物５は、ｐ側の絶縁膜（ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１の絶縁膜３１に対応）と、ｐ側電極（ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１のｐ側電極１５に対応）と、ｎ側電極（ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１のｎ側電極４１に対応）とを有する。基板生産物５のｐ側の表面５ａ（第１の面であり、ｐ側の絶縁膜の表面）に、ｐ側電極が設けられている。基板Ｓｕｂの表面に、この表面を覆うようにｎ側電極が設けられている。このｎ側電極の表面は、基板生産物５の裏面５ｅ（第２の面）となる。
【００２５】
なお、基板Ｓｕｂは、この基板Ｓｕｂの厚さが５０μｍ以上１００μｍ以下になるように加工が施される。この加工はスライス又は研削である。基板生産物５の裏面５ｅは、この加工により形成された加工面と、この加工面の上に形成されたｎ側電極を含む面との何れかであることができる。
【００２６】
法線軸ＮＸは、半極性主面ＳＦの法線であり、基板生産物５の表面５ａに対しても垂直である。法線ベクトルＮＶは、基板Ｓｕｂの半極性主面ＳＦにおける法線軸ＮＸの方向を向くベクトルであり、法線軸ＮＸに沿って半極性主面ＳＦから半導体領域Ｌｙの側に向いている。法線ベクトルＮＶは、表面５ａと半極性主面ＳＦとに対して垂直である。法線軸ＮＸと法線ベクトルＮＶとは、直交座標系Ｓのｚ軸に平行である。法線ベクトルＮＶは、ｚ方向を向いている。表面５ａと半極性主面ＳＦとは、ｘ−ｙ平面に平行である。
【００２７】
図２の（Ａ）部に、結晶座標系ＣＲが記載されている。基板Ｓｕｂの六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｃ軸方向を示すｃ軸ベクトルＶＣは、半極性主面ＳＦの法線ベクトルＮＶに対して角度ＡＬＰＨＡの傾斜角を成している。角度ＡＬＰＨＡは、７１度以上７９度以下の範囲と、１０１度以上１０９度以下の範囲との何れかの範囲内にある。なお、図２の（Ａ）部に示す角度ＡＬＰＨＡは、一例として、７１度以上７９度以下の範囲内にある。基板Ｓｕｂの六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のａ軸は、ｙ軸を示す方向と逆向きである。基板Ｓｕｂの六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｃ軸と、ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルＶＣと、基板Ｓｕｂの六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｍ軸と、ｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルＶＭと、法線軸ＮＸと、法線軸ＮＸの方向を示す法線ベクトルＮＶとは、何れも、ｙ軸（ａ軸）に直交しており、ｚ−ｘ面内に含まれることができる。
【００２８】
（ステップＳｐ２）ステップＳｐ１の後に、表面５ａをスクライブする。このスクライブは、レーザスクライバを用いて行われる。スクライブにより、スクライブマーク５ｂが形成される。スクライブマーク５ｂは、ａ軸の方向と法線軸ＮＸとによって規定されるａ−ｎ面に沿って、基板生産物５の表面５ａから基板生産物５の裏面５ｅの方向に延びる。スクライブマーク５ｂは、ａ軸方向に延在しており、表面５ａから半導体領域Ｌｙに到達している。スクライブマーク５ｂは、例えば、基板生産物５の一のエッジに形成されることができる。スクライブマーク５ｂは、スクライブ溝を含む。レーザビームＬＢの照射により、スクライブマーク５ｂが表面５ａに形成される。図２の（Ａ）部の場合、二つのスクライブマーク５ｂが既に形成されており、レーザビームＬＢを用いてスクライブマーク５ｃの形成が進められている。スクライブマーク５ｂの長さは、ａ−ｎ面と表面５ａとの交差線よりも短く、この交差線の一部分にレーザビームＬＢの照射が行われる。
【００２９】
ステップＳｐ２の後、基板生産物５を割断し、この割断によって、レーザバー５ｄと、他の基板生産物５１とを作製する。ステップＳｐ３は、ステップＳｐ３−１〜ステップＳｐ３−５を含む。
【００３０】
基板生産物５の割断は、劈開装置を用いて行う。劈開装置は、図２の（Ｂ）部、及び、図３に示すように、支持板Ｈ、ブレード５ｇ、モニタカメラ６ａ及び表示装置６ｃを備える。図３は、図２の（Ｂ）部のＩ−Ｉ線に沿ってとられた断面の構成を示す。なお、図２の（Ｂ）部は、レーザバー５ｄが分離された状態を示し、図３は、レーザバー５ｄが分離される前の状態を示す。また、図２の（Ｂ）部には、説明を容易にするため図３に示す基板生産物５を保護するための保護シートＴＦの記載が省略されており、図２の（Ｂ）部及び図３には、何れも、基板生産物５を保持するための粘着シートの記載が省略されている。
【００３１】
支持板Ｈは、基板生産物５を支持する。支持板Ｈは、表面Ｈａと、裏面Ｈｂと、孔部ＨＬとを有する。表面Ｈａは、基板生産物５が搭載される面である。裏面Ｈｂは、表面Ｈａの反対側にある面である。孔部ＨＬは、表面Ｈａから裏面Ｈｂに貫通する部分である。孔部ＨＬは、表面Ｈａに沿って延びており支持板Ｈにおいて規定される基準軸Ａａと直交する方向に延在する。基準軸Ａａと直交する方向の孔部ＨＬの幅は、基板生産物５の表面５ａの径より長い。ブレード５ｇは、基板生産物５が支持板Ｈに支持されている場合に、裏面５ｅから基板生産物５を支持板Ｈの側に押圧する。
【００３２】
図３に示すように、孔部ＨＬを挟んで、支持板Ｈの表面Ｈａ上にブレード５ｇが設置され、支持板Ｈの裏面Ｈｂ上にモニタカメラ６ａが設置されている。ブレード５ｇの中心軸の方向を示す軸方向ベクトルＶＸは、モニタカメラ６ａのレンズ６ｂからブレード５ｇのエッジ５ｈに向かう方向と同一である。軸方向ベクトルＶＸは、エッジ５ｈの面から、この面の反対側にあるブレード５ｇの端面５ｉに向かう方向を表すベクトルであり、エッジ５ｈの面と端面５ｉとに直交する。エッジ５ｈは、一の方向（図２及び図３の場合、ｙ軸方向であり、基板生産物５のａ軸の方向）に延びている。
【００３３】
モニタカメラ６ａは、レンズ６ｂを有する。モニタカメラ６ａには、表示装置６ｃが接続されている。表示装置６ｃは、ディスプレイを有し、モニタカメラ６ａがレンズ６ｂを介して取得する画像を、このディスプレイに表示する。ブレード５ｇ及びモニタカメラ６ａの位置は固定されており、基板生産物５が支持板Ｈの上に搭載されていない場合には、表示装置６ｃのディスプレイの中心には、孔部ＨＬを介してブレード５ｇのエッジ５ｈが常に表示される。支持板Ｈの操作者は、表示装置６ｃのディスプレイを見ながら、エッジ５ｈが表示されるべきディスプレイ内の表示位置に、表面５ａとスクライブマーク５ｂとの交差部Ｐ１が表示されるように、支持板Ｈの上に搭載されている基板生産物５の配置を調整する。
【００３４】
（ステップＳｐ３−１）まず、図２の（Ｂ）部に示すように、基板生産物５の表面５ａを支持板Ｈに向けて、基板生産物５を支持板Ｈに置く。そして、複数のスクライブマーク５ｂの中で最も端にある一のスクライブマーク（特に、スクライブマーク５ｂ１という）が孔部ＨＬの上に位置し孔部ＨＬに沿って延びるように、基板生産物５を支持板Ｈに固定する。
【００３５】
（ステップＳｐ３−２）ステップＳｐ３−１の後、ブレード５ｇを裏面５ｅに押圧する押圧方向ＰＲと支持板Ｈの表面Ｈａとが直交している状態から、ｃ軸とｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面において、ｍ軸から、ブレード５ｇの押圧方向ＰＲとａ軸とによって規定される基準面Ａｂに向かって、角度ＴＨＥＴＡの傾斜を支持板Ｈに施す。このｍ軸から基準面Ａｂに向かう向きにおいて、ｍ軸がａ−ｎ面と成す角度は、鋭角である。ブレード５ｇを裏面５ｅに押圧する押圧方向ＰＲは、軸方向ベクトルＶＸと逆向きである。角度ＴＨＥＴＡは、１１度以上１９度以下の範囲にある。
【００３６】
図９に、支持板Ｈを傾斜させる方向の具体例を示す。図９には、ブレード５ｇを裏面５ｅに押圧する押圧方向ＰＲと支持板Ｈの表面Ｈａとが直交している状態が示されている。ブレード５ｇの押圧方向ＰＲは、半極性主面ＳＦの法線ベクトルＮＶに平行である。基準面Ａｂは、ブレード５ｇの押圧方向ＰＲとａ軸とによって規定される面であるが、基準面Ａｂは、半極性主面ＳＦの法線ベクトルＮＶに平行である。図９の（Ａ）部と（Ｂ）部とに、角度ＡＬＰＨＡが７１度以上７９度以下の場合を示す。図９の（Ｃ）部と（Ｄ）部とに、角度ＡＬＰＨＡが１０１度以上１０９度以下の場合を示す。
【００３７】
（ステップＳｐ３−３）ステップＳｐ３−２の後、スクライブマーク５ｂ１と表面５ａとの線状の交差部Ｐ１を含んでおりブレード５ｇの押圧方向ＰＲに沿って延びる面（交差部Ｐ１を含む基準面Ａｂに対応）に重なるように、ａ軸と直交する方向（ｃ−ｍ面に沿った方向）におけるブレード５ｇの位置決めを行う。
【００３８】
（ステップＳｐ３−４）ステップＳｐ３−５の後、ブレード５ｇを基板生産物５の裏面５ｅに押し当てる。
【００３９】
（ステップＳｐ３−５）ステップＳｐ３−４の後、ブレード５ｇの軸方向ベクトルＶＸを法線ベクトルＮＶに対し角度ＴＨＥＴＡだけ傾けた状態で、ブレード５ｇを用いた基板生産物５の裏面５ｅへの押圧によって基板生産物５をレーザバー５ｄに割断し、レーザバー５ｄを分離する。ブレード５ｇが裏面５ｅを押圧する部分は、ブレード５ｇのエッジ５ｈと重なる部分であって、ａ軸と孔部ＨＬとに沿って延在する。ｃ軸ベクトルＶＣは、半極性主面ＳＦの法線ベクトルＮＶに対して角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成している。従って、基板生産物５からレーザバー５ｄが割断によって分離され、この分離によって形成される端面５ｆ（第１及び第２の端面を示しており、割断面２７及び割断面２９に対応）が、半導体レーザの共振器ミラーとなる。レーザバー５ｄは、割断によって形成された端面５ｆを有する。端面５ｆは、レーザバー５ｄの表面（割断前の表面５ａによって与えられる面）からレーザバー５ｄの裏面（割断前の裏面５ｅによって与えられる面）にまで延在する。
【００４０】
端面５ｆは、ｃ面、ｍ面及びａ面といったこれまでのへき開面とは異なる。端面５ｆは、スクライブマーク５ｂに沿って形成される。端面５ｆは、ａ−ｎ面に沿って延在する。端面５ｆは、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子のレーザ共振器を構成する。端面５ｆは、ｃ−ｍ面に交差する。このように形成された端面５ｆは、共振器ミラーに必要な十分な垂直性及び平坦性を有する。端面５ｆにおける半導体領域の活性層の端面（図５に示す端面ＳＥを与える面）は、基板Ｓｕｂのｍ軸に直交するｍ面に対して、六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｃ軸及びｍ軸によって規定されるｃ−ｍ面（第１平面）において（ＡＬＰＨＡ−５）度以上（ＡＬＰＨＡ＋５）度以下の範囲の角度を成す。半導体領域の活性層の端面（図５に示す端面ＳＥを与える面）は、ｃ−ｍ面と法線ベクトルＮＶ（法線軸ＮＸ）とに直交する平面（第２平面であり、図５に示す平面Ｓ２を与える面）において、この平面とｃ−ｍ面との交線（図４に示す交差線ＬＩＸを与える線であり、導波路Ｉｄに沿って延びる）に直交する面（図５に示す面Ｓｉを与える面）から、−５度以上＋５度以下の範囲の角度ずれＢＥＴＡを有している。図５は、実施形態に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法の効果を、端面の角度ずれによって説明するための図である。
【００４１】
なお、基板生産物５から一又は複数のレーザバー５ｄが分離された後には、残余の基板生産物５１が形成されるが、基板生産物５とスクライブマーク５ｂ１とに対する上述の規定は、このような残余の基板生産物５１に対しても適用される。
【００４２】
（ステップＳｐ４）次に、レーザバー５ｄの端面５ｆに誘電体多層膜を形成してレーザバー生産物を形成し、この後、このレーザバー生産物を個々のＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子（ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１に対応）に分離する。このようにして、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子がレーザバー５ｄから形成される。
【００４３】
以上説明したように、ブレード５ｇの押圧方向ＰＲと支持板Ｈの表面Ｈａとが直交している状態から、ｃ−ｍ面において、ｍ軸から押圧方向ＰＲとａ軸とによって規定される基準面Ａｂに向かって角度ＴＨＥＴＡの傾斜を支持板Ｈに施し、更に、ａ軸と直交する方向におけるブレード５ｇの位置決めを、複数のスクライブマーク５ｂのうち最も端にあるスクライブマーク５ｂ１と基板生産物５の表面５ａとの交線（交差部Ｐ１）を含んでおり押圧方向ＰＲに沿って延びる面に重なるように行う。ｃ軸ベクトルＶＣと半極性主面ＳＦの法線ベクトルＮＶとの間の角度ＡＬＰＨＡは、７１度以上７９度以下の範囲と１０１度以上１０９度以下の範囲との何れかの範囲にある場合に、角度ＴＨＥＴＡが１１度以上１９度以下の範囲となるので、押圧方向ＰＲに沿って延びる基準面Ａｂは、ｃ軸に直交するｃ面に沿って延びることになるので、ｃ面による劈開が利用できる。よって、このブレード５ｇの押圧による分離によって形成されるレーザバー５ｄの端面５ｆは、共振器ミラーとして十分な平坦性及び垂直性を有する。従って、このレーザバー５ｄから作製されるＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１の発振しきい値電流Ｉｔｈは低減される。
【００４４】
また、スクライブマーク５ｂが、ａ−ｎ面に沿って形成されるので、ブレード５ｇによるレーザバー５ｄの分離によって生じる面もａ−ｎ面に添って延在する。従って、共振器ミラーとして用いられる面を、ｃ−ｍ面に直交する面として形成できる。スクライブマーク５ｂが表面５ａから裏面５ｅの方向に延びているので、レーザバー５ｄの分離が容易に行える。
【００４５】
また、基板Ｓｕｂの厚さが５０μｍ以上１００μｍ以下なので、基板Ｓｕｂの剛性は高い。基板Ｓｕｂは、スライス又は研削によって加工されるので、加工面に十分な平坦性が実現できる。
【００４６】
また、スクライブは、レーザスクライバを用いて行われるので、スクライブマークが正確に形成される。スクライブマークは、スクライブ溝を含むので、レーザバー５ｄの分離が容易となる。
【００４７】
また、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの面からｍ面の方向に−４度以上＋４度以下の範囲の傾斜を有する半極性主面ＳＦを有する基板生産物５に対し本実施形態に係る作製方法が適用できる。
【００４８】
また、特に、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの半極性主面ＳＦを有する基板生産物５に対し、本発明に係る作製方法が適用できる。
【００４９】
また、基板Ｓｕｂの材料が、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮの何れかを含むので、窒化物系の半導体が基板に利用される。
【００５０】
また、端面５ｆにおける活性層の端面は、ｍ面に対して、ｃ−ｍ面において（ＡＬＰＨＡ−５）度以上（ＡＬＰＨＡ＋５）度以下の範囲の角度を成す。従って、端面５ｆに対し、共振器ミラーに必要な平坦性と垂直性とが実現できる。
【００５１】
また、基板生産物５の活性層の端面（図５に示す端面ＳＥを与える面）は、ｃ−ｍ面と法線ベクトルＮＶとに直交する平面（図５に示す平面Ｓ２を与える面）において、当該平面とｃ−ｍ面との交線に直交する面（図５に示す面Ｓｉを与える面）から、−５度以上＋５度以下の範囲の角度ずれを有している。従って、共振器ミラーに必要な平坦性と垂直性とを有する活性層の端面（端面ＳＥを与える面）が実現できる。
【００５２】
次に、上述のステップＳｐ１〜ステップＳｐ４によって作製されるＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の構成を説明する。図４は、本実施形態に係る作製方法によって作製されるＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１の構造を概略的に示す図面である。ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１は、利得ガイド型の構造を有するが、利得ガイド型の構造に限定されるものではない。
【００５３】
法線軸ＮＸは、レーザ構造体１３のｐ側の面１３ａの法線（支持基体１７の半極性主面１７ａの法線）であり、ｚ軸の方向に向く。ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１の支持基体１７の半極性主面１７ａは、ｘ−ｙ面に平行に延在する。
【００５４】
また、図４には、代表的なｃ面ＳＣが描かれている。支持基体１７の六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｃ軸は、軸ＣＸに対応している。ｃ軸（軸ＣＸ）は、支持基体１７の六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体のｍ軸の方向に、法線軸ＮＸに対して有限な角度ＡＬＰＨＡで傾斜している。ｃ軸ベクトルＶＣと法線ベクトルＮＶとの間の角度は、角度ＡＬＰＨＡである。ｃ軸ベクトルＶＣは、ｃ軸の方向を示すベクトルである。法線ベクトルＮＶは、法線軸ＮＸに沿ってレーザ構造体１３のｐ側の面１３ａ上に向かうベクトルであり、面１３ａと半極性主面１７ａとに対して垂直である。
【００５５】
角度ＡＬＰＨＡは、７１度以上７９度以下の範囲内と１０１度以上１０９度以下の範囲内との何れかにあることができる。図４に示す角度ＡＬＰＨＡは、７１度以上７９度以下の範囲内にあるが、１０１度以上１０９度以下の範囲内であってもよい。
【００５６】
レーザバー５ｄの端面５ｆに対応する割断面２７及び割断面２９は、ｃ−ｍ面に交差する。ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１のレーザ共振器は、割断面２７及び割断面２９を含み、割断面２７及び割断面２９の一方から他方に、レーザ導波路が延在している。ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１のレーザ共振器の共振器長は、例えば、６００μｍ程度である。
【００５７】
レーザ構造体１３は、面１３ａ及び裏面１３ｂを含み、面１３ａは裏面１３ｂの反対側の面である。割断面２７及び割断面２９は、面１３ａのエッジ１３ｃから裏面１３ｂのエッジ１３ｄまで延在する。割断面２７及び割断面２９は、ｃ面、ｍ面又はａ面といった、これまでのへき開面とは異なる。
【００５８】
ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１によれば、レーザ共振器を構成する割断面２７及び割断面２９がｃ−ｍ面に交差する。これ故に、ｃ−ｍ面と半極性主面１７ａとの交差線の方向に延在するレーザ導波路を設けることができる。従って、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１は、低しきい値電流を可能にするレーザ共振器を有することになる。
【００５９】
ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１は、レーザ構造体１３、絶縁膜３１、ｎ側電極４１及びｐ側電極１５を備える。レーザ構造体１３は、支持基体１７及び半導体領域１９を含む。支持基体１７は、六方晶系ＩＩＩ族窒化物半導体からなる。支持基体１７は、半極性主面１７ａ及び裏面１７ｂを有する。支持基体１７は、５０μｍ以上１００μｍ以下の厚さＤＳＵＢを有する。支持基体１７の材料は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮの何れかを含む。半極性主面１７ａは、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの半極性面からｍ面方向に−４度以上＋４度以下の範囲の傾斜を有する。半極性主面１７ａは、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかであることができる。
【００６０】
半導体領域１９は、支持基体１７の半極性主面１７ａの上に設けられている。半導体領域１９は、半導体層２０、ｎ側クラッド層２１、ｎ側光ガイド層３５ａ、ｎ側光ガイド層３５ｂ、活性層２５、ｐ側光ガイド層３７、ｐ側ブロック層３９、ｐ側光ガイド層３８、クラッド層２３及びコンタクト層３３を含む。
【００６１】
半導体層２０は、支持基体１７の半極性主面１７ａの上に設けられている。半導体層２０は、ｎ型窒化ガリウム系半導体からなり、例えばｎ型ＧａＮ等からなる。
【００６２】
ｎ側クラッド層２１は、半導体層２０の上に設けられている。ｎ側クラッド層２１は、ｎ型窒化ガリウム系半導体からなり、例えばｎ型ＡｌＧａＮ、ｎ型ＩｎＡｌＧａＮ等からなる。
【００６３】
ｎ側光ガイド層３５ａは、ｎ側クラッド層２１の上に設けられている。ｎ側光ガイド層３５ｂは、ｎ側光ガイド層３５ａの上に設けられている。ｎ側光ガイド層３５ａ及びｎ側光ガイド層３５ｂは、例えばＧａＮ、ＩｎＧａＮ等からなる。
【００６４】
活性層２５は、ｎ側クラッド層２１とクラッド層２３との間に設けられる。活性層２５は、特に、ｎ側光ガイド層３５ｂとｐ側光ガイド層３７との間に設けられている。活性層２５は窒化ガリウム系半導体層を含み、この窒化ガリウム系半導体層は例えば井戸層２５ａである。活性層２５は窒化ガリウム系半導体からなる障壁層２５ｂを含み、井戸層２５ａ及び障壁層２５ｂは交互に配列されている。井戸層２５ａは、例えばＩｎＧａＮ等からなり、障壁層２５ｂは例えばＧａＮ、ＩｎＧａＮ等からなる。活性層２５は、波長３６０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の光を発生するように設けられた量子井戸構造を含むことができる。半極性面の利用により、波長４３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の光の発生に好適である。
【００６５】
ｐ側光ガイド層３７は、活性層２５の上に設けられている。ｐ側光ガイド層３７は、活性層２５とｐ側ブロック層３９との間に設けられている。ｐ側光ガイド層３７は、アンドープの窒化ガリウム系半導体からなり、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ等からなる。
【００６６】
ｐ側ブロック層３９は、ｐ側光ガイド層３７とｐ側光ガイド層３８との間に設けられる。ｐ側ブロック層３９は、ｐ型窒化ガリウム系半導体からなり、例えば、ｐ型ＡｌＧａＮ等からなる。
【００６７】
ｐ側光ガイド層３８は、ｐ側ブロック層３９の上に設けられている。ｐ側光ガイド層３８は、ｐ側ブロック層３９とクラッド層２３との間に設けられている。ｐ側光ガイド層３８は、ｐ型窒化ガリウム系半導体からなり、例えば、ｐ型ＧａＮ、ｐ型ＩｎＧａＮ等からなる。
【００６８】
クラッド層２３は、ｐ側光ガイド層３８の上に設けられている。クラッド層２３は、ｐ側光ガイド層３８とコンタクト層３３との間に設けられている。クラッド層２３は、ｐ型窒化ガリウム系半導体からなり、例えば、ｐ型ＡｌＧａＮ、ｐ型ＩｎＡｌＧａＮ等からなる。
【００６９】
コンタクト層３３は、クラッド層２３の上に設けられている。コンタクト層３３は、ｐ型窒化ガリウム半導体からなり、例えば、ｐ型ＧａＮ等からなる。
【００７０】
半導体層２０、ｎ側クラッド層２１、ｎ側光ガイド層３５ａ、ｎ側光ガイド層３５ｂ、活性層２５、ｐ側光ガイド層３７、ｐ側ブロック層３９、ｐ側光ガイド層３８、クラッド層２３及びコンタクト層３３は、半極性主面１７ａ（レーザ構造体１３のｐ側の面１３ａ）の法線軸ＮＸに沿って順に配列されている。
【００７１】
絶縁膜３１及びｐ側電極１５は、半導体領域１９のｐ側の表面１９ａ（レーザ構造体１３のｐ側の面１３ａ）に設けられている。絶縁膜３１は、半導体領域１９の表面１９ａを覆っており、半導体領域１９は絶縁膜３１と支持基体１７との間に位置する。絶縁膜３１は開口３１ａを有し、開口３１ａは半導体領域１９の表面１９ａとｃ−ｍ面との交差線ＬＩＸの方向に延在し、例えばストライプ形状を成す。ｐ側電極１５は、開口３１ａを介して半導体領域１９の表面１９ａ（コンタクト層３３）に接触を成しており、交差線ＬＩＸの方向に延在する。ｎ側電極４１は、レーザ構造体１３のｎ側の裏面１３ｂ（支持基体１７の裏面１７ｂ）に設けられており、裏面１３ｂ（裏面１７ｂ）を覆っている。
【００７２】
絶縁膜３１は、例えば、ＳｉＯ２の絶縁膜であり、ｎ側電極４１は、例えば、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕからなり、ｐ側電極１５は、例えば、Ｎｉ／Ａｕからなる。また、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１は、パッド電極を有する。このパッド電極は、ｐ側電極１５に接続されており、例えば、Ｔｉ／Ａｌからなる。
【００７３】
ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１において、レーザ構造体１３は、ｃ−ｍ面に交差する割断面２７及び割断面２９を含む。ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１のレーザ導波路は、ｎ側クラッド層２１、クラッド層２３及び活性層２５を含み、交差線ＬＩＸの方向に延在する。割断面２７及び割断面２９の各々における活性層２５の端面ＳＥ（図５を参照）は、支持基体１７のｍ軸に直交するｍ面に対し、ｃ−ｍ面において（ＡＬＰＨＡ−５）度以上（ＡＬＰＨＡ＋５）度以下の範囲の角度を成す。活性層２５の端面ＳＥは、ｃ−ｍ面と法線軸ＮＸとに直交する平面Ｓ２（基板生産物５の表面５ａによって与えられる面であり、図５を参照）において、この平面Ｓ２とｃ−ｍ面との交線（交差線ＬＩＸであり、図５に示す導波路Ｉｄに沿って延びている）に直交する面Ｓｉから、−５度以上＋５度以下の範囲の角度ずれＢＥＴＡを有している。
【００７４】
ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１では、支持基体１７の厚さＤＳＵＢは４００μｍ以下であることが、レーザ共振器のための良質な割断面を得るために良い。特に、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１では、支持基体１７の厚さＤＳＵＢは５０μｍ以上１００μｍ以下であることが良く、この場合、ハンドリングが容易になり、生産歩留まりを向上させることができる。
【００７５】
半極性主面１７ａは、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかであることができる。更に、｛２０−２１｝面と｛２０−２−１｝面との何れかの面から−４度以上＋４度以下の範囲で微傾斜した面も半極性主面１７ａとして良い。これら典型的な半極性主面１７ａにおいて、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１のレーザ共振器を構成できる程度の十分な平坦性及び垂直性の割断面２７及び割断面２９を提供できる。また、これらの典型的な面方位にわたる角度の範囲において、十分な平坦性及び垂直性を示す端面が得られる。
【００７６】
支持基体１７の積層欠陥密度は、１×１０４ｃｍ−３以下であることができる。積層欠陥密度が１×１０４ｃｍ−３以下であるので、偶発的な事情により割断面の平坦性及び／又は垂直性が乱れる可能性が比較的に低い。また、支持基体１７の材料は、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮの何れかの窒化ガリウム系半導体を含む。これらの窒化ガリウム系半導体からなる基板を用いるとき、共振器として利用可能な割断面２７及び割断面２９を得ることができる。ＡｌＮ又はＡｌＧａＮ基板を用いるとき、偏光度を大きくでき、また低屈折率により光閉じ込めを強化できる。ＩｎＧａＮ基板を用いるとき、基板と発光層との格子不整合率を小さくでき、結晶品質を向上できる。
【００７７】
（実施例）以下の通り有機金属気相成長法により図６に示すレーザダイオードを作製した。図６に示すレーザダイオードは、図４に示すＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１に対応する。原料にはトリメチルガリウムＴＭＧａ、トリメチルアルミニウムＴＭＡｌ、トリメチルインジウムＴＭＩｎ、アンモニアＮＨ３、シランＳｉＨ４を用いた。基板には、ＨＶＰＥ法で厚く成長した（０００１）ＧａＮインゴットからｍ軸方向に７５度の角度で切り出した（２０−２１）面を主面とするＧａＮ基板（基板Ｓｕｂ及び支持基体１７に対応）を用いた。この基板を反応炉内のサセプタ上に配置した後に、以下の成長手順でエピタキシャル層（半導体領域Ｌｙ及び半導体領域１９に対応）を成長した。
【００７８】
まず、厚さ１０００ｎｍ程度のｎ型ＧａＮ（半導体層２０に対応）を成長した。次に、ｎ型の第１のクラッド層である厚さ１２００ｎｍ程度のｎ型ＩｎＡｌＧａＮ層（ｎ側クラッド層２１に対応）を成長した。引き続き、厚さ２００ｎｍ程度のｎ型ＧａＮ層（ｎ側光ガイド層３５ａに対応）と厚さ６５ｎｍ程度のアンドープＩｎＧａＮ（ｎ側光ガイド層３５ｂに対応）とを成長した後に、１５ｎｍ程度の厚みの複数のＧａＮ層と３ｎｍ程度の厚みの複数のＩｎＧａＮ層とが一層ずつ交互に設けられた３周期ＭＱＷ（活性層２５に対応）を成長した。
【００７９】
続いて、厚さ６５ｎｍ程度のアンドープＩｎＧａＮ（ｐ側光ガイド層３７に対応）と、厚さ２０ｎｍ程度のｐ型ＡｌＧａＮ（ｐ側ブロック層３９に対応）と、厚さ２００ｎｍ程度のｐ型ＧａＮ（ｐ側光ガイド層３８に対応）とを成長した。次に、ｐ型の第２のクラッド層である厚さ４００ｎｍ程度のｐ型ＩｎＡｌＧａＮ（クラッド層２３に対応）を成長した。最後に、厚さ５０ｎｍ程度のｐ型ＧａＮ（コンタクト層３３）を成長した。
【００８０】
ＳｉＯ２の絶縁膜（絶縁膜３１に対応）を、この厚さ５０ｎｍ程度のｐ型ＧａＮ層の上に成膜した後に、フォトリソグラフィを用いて幅１０μｍ程度のストライプ窓をウェットエッチングにより形成した。ストライプ窓を形成した後に、Ｎｉ／Ａｕから成るｐ側電極（ｐ側電極１５に対応）とＴｉ／Ａｌから成るパッド電極とを蒸着した。次いで、ＧａＮ基板（基板Ｓｕｂ及び支持基体１７に対応）の裏面（裏面１７ｂに対応）をダイヤモンドスラリーを用いて研磨し、この裏面をミラー状態とした。このミラー状態の裏面（研磨面）に、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕから成るｎ側電極を、蒸着により形成した。以上のようにして、基板生産物（基板生産物５に対応）を作製した。
【００８１】
共振器ミラーの形成には、レーザスクライバを用いた。波長３５５ｎｍのＹＡＧレーザを用い、レーザの出力は１００ｍＷ、レーザの走査速度は５ｍｍ／ｓとした。スクライブマーク（スクライブマーク５ｂに対応）は４００μｍピッチで形成した。スクライブマークを施した後、実施形態に係る劈開装置を用いて、基板生産物（基板生産物５に対応）を割断し、レーザバー（レーザバー５ｄに対応）を作製した。この割断によって共振器ミラーを形成した。
【００８２】
基板生産物の割断は以下のようにして行った。まず、ブレード５ｇの押圧方向ＰＲと支持板Ｈの表面Ｈａとが直交するように、基板生産物を支持板Ｈに置いた。次に、複数のスクライブマーク５ｂの中で最も端にある一のスクライブマークが支持板Ｈの孔部ＨＬの上に位置し孔部ＨＬに沿って延びるように、基板生産物を支持板Ｈに固定した。なお、ブレード５ｇの中心（ブレード５ｇのエッジ５ｈと交わる基準面Ａｂ）から孔部ＨＬの二つの内壁までの距離を４５０μｍ程度とした。この二つの内壁は、基準面Ａｂに沿って延びており、基準軸Ａａに直交している。次に、ｃ−ｍ面において、ｍ軸からブレード５ｇの押圧方向ＰＲとａ軸とによって規定される基準面Ａｂに向けて、角度ＴＨＥＴＡの傾斜を基板生産物と共に支持板Ｈに施した。次に、表示装置６ｃのディスプレイを見ながら、表面５ａに形成されているスクライブマーク５ｂが、ディスプレイにおいてブレード５ｇのエッジ５ｈが表示されるべき箇所と重なるように、ブレード５ｇと基板生産物との位置合わせを行った。次に、基板生産物の裏面（基板生産物５の裏面５ｅに対応）からブレード５ｇを押し込むことによって基板生産物を割断し、レーザバー（レーザバー５ｄに対応）を基板生産物から分離して、このレーザバーを作製した。この割断によって形成された端面５ｆは、共振器ミラーであった。そして、このレーザバーを、個々のＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子（ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子１１に対応）に更に分離した。このＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子は、割断面から成る共振器ミラーを有する。
【００８３】
実施例に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子に対し、通電による評価を、室温において行った。電源には、パルス幅５００ｎｓ、デューティ比０．１％のパルス電源を用い、表面電極に針を落として通電した。光出力測定の際には、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子の端面からの発光をフォトダイオードによって検出して、電流−光出力特性（Ｉ−Ｌ特性）を調べた。図７は、実施例に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法の効果を説明するための図であり、支持板Ｈの傾斜角（角度ＴＨＥＴＡ）と、発振しきい値電流Ｉｔｈ（ｍＡ）の平均値との相関によって説明するための図である。図８は、実施例に係るＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法の効果を説明するための図であり、支持板Ｈの傾斜角（角度ＴＨＥＴＡ）と、レーザバーの分離によって形成される端面の角度ずれ（角度ずれＢＥＴＡ）の平均値との相関によって説明するための図である。
【００８４】
図７に示すように、角度ＴＨＥＴＡには発振しきい値電流Ｉｔｈの平均値を極小にする最適値が存在することがわかり、この角度ＴＨＥＴＡの値は、図８において共振器ミラーの角度ずれＢＥＴＡの平均値がゼロになる傾斜角に近い値であることがわかる。なお、共振器ミラーの角度ずれＢＥＴＡが大きくなるにつれて、発振しきい値電流Ｉｔｈも増大する。以上の結果から、角度ＴＨＥＴＡには最適値が存在し、角度ＴＨＥＴＡがこの最適値の場合には共振器ミラーの角度ずれＢＥＴＡがゼロに近づくと共に、発振しきい値電流Ｉｔｈも極小値となることがわかる。
【００８５】
次に、角度ＴＨＥＴＡに最適値が存在する理由について、結晶学的観点から説明する。図７と図８とを参照すると、角度ＴＨＥＴＡの最適値は、１５度付近の範囲、より具体的には、１１度以上１９度以下の範囲に存在していることがわかる。なお、図８に示すプロットされた複数のデータについて、最小二乗法によるデータ点の近似直線を求めた。角度ＴＨＥＴＡの値（図８の横軸）をＸ１とし、角度ずれＢＥＴＡの平均値（図８の縦軸）をＸ２とすると、この近似直線は、Ｘ２＝−０．１１×Ｘ１＋１．８９であった。この近似直線と横軸（Ｘ１の値を示す軸）との交点（Ｘ２＝０の場合のＸ１の値）を求めると、Ｘ１＝１７．２度となり、確かに、図７に示すように１５度付近で共振器ミラーの角度ずれＢＥＴＡがゼロに近づく事が確認できる。ここで、（２０−２１）基板において傾斜角１５度とは、ｃ面がブレードに対して平行になる角度である（図３を参照）。この場合、ブレードの押圧によってｃ面劈開がスムーズに進行する。すなわち、角度ＴＨＥＴＡをおよそ１５度にし、ｃ面劈開を利用して無理なく割断を生じさせることによって、品質の良い共振器ミラーが安定して形成される。以上のように、角度ＴＨＥＴＡが１１度以上１９度以下の範囲であればレーザのパルス発振が確認できていることから、図７に示すように、角度ＴＨＥＴＡが１１度以上１９度以下の範囲であれば、十分な垂直性及び平坦性を有する共振器ミラーが形成されることが確認できる。
【００８６】
なお、図７に示す測定値は以下の通りである。
角度ＴＨＥＴＡ（度）        発振しきい値電流Ｉｔｈ（ｍＡ）。
１１．３                    ６４８。
１３．１                    ５６６。
１４．９                    ５１７。
１８．４                    ７３７。
２１．８                    ７９６。
【００８７】
図８に示す測定結果は以下の通りである。
角度ＴＨＥＴＡ（度）      角度ずれＢＥＴＡの平均値（度）
１．０                      １．８４。
１．９                      ２．６４。
２．４                      １．５４。
３．３                      ２．１６。
３．３                      １．７９。
３．８                      １．８３。
６．３                      ０．４８。
６．３                      １．０８。
７．６                      ０．４０。
７．６                      ０．２６。
１４．９                    ０．４５。
１６．７                  −０．４６。
２１．８                  −０．５５。
２４．２                  −０．６５。
３１．０                  −０．９０。
【００８８】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【符号の説明】
【００８９】
１１…ＩＩＩ族窒化物半導体レーザ素子、１３…レーザ構造体、１３ａ，Ｓｉ…面、１３ｂ，１７ｂ，５ｅ，Ｈｂ…裏面、１３ｃ，１３ｄ，５ｈ…エッジ、１５…ｐ側電極、１７…支持基体、１７ａ…半極性主面、１９…半導体領域、１９ａ，５ａ，Ｈａ…表面、２０…半導体層、２１ｎ側クラッド層、２３…クラッド層、２５…活性層、２５ａ…井戸層、２５ｂ…障壁層、２７，２９…割断面、３１…絶縁膜、３１ａ…開口、３３…コンタクト層、３５ａ，３５ｂ…ｎ側光ガイド層、３７，３８…ｐ側光ガイド層、３９…ｐ側ブロック層、４１…ｎ側電極、５，５１…基板生産物、５ｂ，５ｂ１，５ｃ…スクライブマーク、５ｄ…レーザバー、５ｆ，５ｉ，ＳＥ…端面、５ｇ…ブレード、６ａ…モニタカメラ、６ｂ…レンズ、６ｃ…表示装置、Ａａ…基準軸、Ａｂ…基準面、ＣＲ…結晶座標系、ＣＸ…軸、ＤＳＵＢ…厚さ、Ｈ…支持板、ＨＬ…孔部、Ｉｄ…導波路、ＬＢ…レーザビーム、ＬＩＸ…交差線、Ｌｙ…半導体領域、ＮＶ…法線ベクトル、ＮＸ…法線軸、Ｐ１…交差部、ＰＲ…押圧方向、Ｓ…直交座標系、ＳＣ…ｃ面、ＳＦ…半極性主面、Ｓｕｂ…基板、ＴＦ…保護シート、ＶＣ…ｃ軸ベクトル、ＶＭ…ｍ軸ベクトル、ＶＸ…軸方向ベクトル。
【図１】
2013062366.tif 000003
【図２】
2013062366.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013062366.tif 000007
【図６】
2013062366.tif 000008
【図７】
2013062366.tif 000009
【図８】
2013062366.tif 000010
【図９】
2013062366.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月30日(2012.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３６６０号公報