(57)【要約】【課題】信頼性の低下を抑制しながら、低コスト化に対応することが可能な窒化物系半導体レーザ素子を提供する。【解決手段】窒化物系半導体レーザ素子は、ｎ型ＧａＮ基板３０１と、ｎ型ＧａＮ基板３０１上に形成された窒化物半導体層２０と、窒化物半導体層２０に形成され、所定方向に延びる導波路３０と、導波路３０と平行な一対の側端面と、窒化物半導体層２０上に形成され、導波路３０に電流を供給するためのｐ側パッド電極１３と、窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別するためのマーカ部３２０、３３０と、を備える。【選択図】図３１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化物系半導体レーザ素子であって、
導波路形成が困難な第１領域を有する窒化物半導体基板と、
前記窒化物半導体基板の主面上に形成され、前記第１領域の影響を受けた第２領域と前記第１領域の周辺の領域の影響を受けた導波路形成に適さない第３領域とからなる第４領域を含む窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層に形成され、所定方向に延びる導波路と、
前記導波路と平行な一対の側端面と、
前記窒化物半導体層上に形成され、前記導波路に電流を供給するための電極層と、
前記窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別するマーカ部と、
を備え、
前記第４領域は、一方の前記側端面側に配されているとともに、前記導波路と直交する方向において、前記窒化物半導体基板の幅の半分以上の大きさの幅を有しており、
前記導波路は、前記一方の側端面とは反対側の他方の前記側端面側に配設されることによって、前記窒化物半導体層の第４領域とは異なる第５領域に形成され、
前記マーカ部は、前記窒化物半導体層に設けられていることを特徴とする、窒化物系半導体レーザ素子。
【請求項２】
窒化物系半導体レーザ素子であって、
導波路形成が困難な第１領域を有する窒化物半導体基板と、
前記窒化物半導体基板の主面上に形成され、前記第１領域の影響を受けた第２領域と前記第１領域の周辺の領域の影響を受けた導波路形成に適さない第３領域とからなる第４領域を含む窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層に形成され、所定方向に延びる導波路と、
前記導波路と平行な一対の側端面と、
前記窒化物半導体層上に形成され、前記導波路に電流を供給するための電極層と、
前記窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別するマーカ部と、
を備え、
前記第４領域は、一方の前記側端面側に配されているとともに、前記導波路と直交する方向において、前記窒化物半導体基板の幅の半分以上の大きさの幅を有しており、
前記導波路は、前記一方の側端面とは反対側の他方の前記側端面側に配設されることによって、前記窒化物半導体層の第４領域とは異なる第５領域に形成され、
前記マーカ部は、前記導波路から離間した位置に設けられていることを特徴とする、窒化物系半導体レーザ素子。
【請求項３】
窒化物系半導体レーザ素子であって、
導波路形成が困難な第１領域を有する窒化物半導体基板と、
前記窒化物半導体基板の主面上に形成され、前記第１領域の影響を受けた第２領域と前記第１領域の周辺の領域の影響を受けた導波路形成に適さない第３領域とからなる第４領域を含む窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層に形成され、所定方向に延びる導波路と、
前記導波路と平行な一対の側端面と、
前記窒化物半導体層上に形成され、前記導波路に電流を供給するための電極層と、
前記窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別するマーカ部と、
を備え、
前記第４領域は、一方の前記側端面側に配されているとともに、前記導波路と直交する方向において、前記窒化物半導体基板の幅の半分以上の大きさの幅を有しており、
前記導波路は、前記一方の側端面とは反対側の他方の前記側端面側に配設されることによって、前記窒化物半導体層の第４領域とは異なる第５領域に形成され、
前記マーカ部は、前記電極層から離間した位置に設けられていることを特徴とする、窒化物系半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物系半導体ウェハ、窒化物系半導体レーザ素子および窒化物系半導体レーザ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＩＩ族元素であるＡｌ、ＧａまたはＩｎ等と、Ｖ族元素であるＮとの化合物である窒化物半導体は、そのバンド構造や化学的安定性から、発光素子用またはパワーデバイス用の半導体材料として期待され、種々の応用が試みられている。これらの用途のうち、光ディスクドライブなどの光学式情報記録装置の光源として用いられる窒化物系半導体レーザ素子においては、近年、ＧａＮ基板の採用や結晶成長技術の向上、素子構造の工夫やウェハプロセス技術の改善などにより、信頼性の確保やコストの低減などが精力的に進められている。
【０００３】
このうちＧａＮ基板の採用については、基板に工夫を施すことで安定した特性が得られることが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記特許文献１には、結晶欠陥の少ない領域と結晶欠陥の多い領域とを有するＧａＮ基板を用いて形成された窒化物系半導体レーザ素子が記載されている。この窒化物系半導体レーザ素子に用いられるＧａＮ基板は、半導体ウェハの状態において結晶欠陥の多い領域が周期的に形成されている。そして、結晶欠陥の多い領域に挟まれるように結晶欠陥の少ない領域が形成されている。また、ＧａＮ基板上には、電流通路部となるリッジストライプを有する窒化物半導体層が積層されている。このリッジストライプは、結晶欠陥の少ない領域の上方に位置するように形成されており、これによって、結晶欠陥の多い領域から離れた結晶欠陥の少ない領域の上方に、ストライプ状の導波路が位置するように構成されている。
【０００５】
ここで、ＧａＮ基板上に形成される窒化物半導体層は基板の影響を受けるため、窒化物半導体層における結晶欠陥の多い領域の上方に位置する部分は、導波路形成に適さない。その一方、結晶欠陥の多い領域から離れた結晶欠陥の少ない領域の上方に位置する部分は、ＧａＮ基板の結晶欠陥の影響を受け難いため、この部分にストライプ状の導波路を形成することによって、窒化物系半導体レーザ素子の信頼性を向上させることが可能となる。
【０００６】
一方、光学式情報記録装置においては、倍速書き込みやモバイル（携帯）用途などへの適用が次なる開発課題とされている。このため、光学式情報記録装置の光源として用いられる窒化物系半導体レーザ素子に対して、さらなる高出力化、信頼性のさらなる向上、継続的な低コスト化、あるいは省電力化といった要求が非常に強くなってきている。このうち、低コスト化に対しては、窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅を縮小し、１枚の半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）を増やすことによって、材料費とともに工数を低減させるのが有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３１０９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたＧａＮ基板のような導波路形成に適さない領域を有する基板（半導体ウェハ）を用いてチップ幅の縮小された窒化物系半導体レーザ素子を形成しようとすると、一部の窒化物系半導体レーザ素子において、導波路形成に適さない領域上に導波路が形成されてしまうという不都合が生じる。このような窒化物系半導体レーザ素子は信頼性が低くなるため、製品として用いることが困難となる。このため、チップ幅を縮小したとしても、１枚の半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）を効率よく増やすことが困難になるという不都合が生じる。これにより、低コスト化に対応することが困難になるという問題が生じる。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、信頼性の低下を抑制しながら、低コスト化に対応することが可能な窒化物系半導体ウェハを提供することである。
【００１０】
この発明のもう１つの目的は、信頼性の低下を抑制することが可能であるとともに、製造コストを低減することが可能な窒化物系半導体レーザ素子を提供することである。
【００１１】
この発明のさらにもう１つの目的は、信頼性の低下を抑制することが可能であるとともに、製造コストを低減することが可能な窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による窒化物系半導体ウェハは、導波路形成が困難な第１領域を有する窒化物半導体基板と、窒化物半導体基板の主面上に形成され、第１領域の影響を受けた第２領域と第１領域の周辺の領域の影響を受けた導波路形成に適さない第３領域とからなる第４領域を含む窒化物半導体層と、窒化物半導体層の第４領域とは異なる第５領域に形成されたストライプ状の導波路とを備えている。そして、ストライプ状の導波路が非等間隔に配列されることによって、導波路の形成位置が異なる複数種類の半導体レーザ素子を含むように構成されている。
【００１３】
この第１の局面による窒化物系半導体ウェハでは、上記のように、ストライプ状の導波路を非等間隔に配列することにより、導波路の形成位置が異なる複数種類の半導体レーザ素子を含むように構成することによって、半導体レーザ素子のサイズを縮小した場合でも、ストライプ状の導波路を、導波路形成に適さない第４領域とは異なる第５領域に形成することができる。このため、信頼性の低下した半導体レーザ素子が形成されるのを抑制することができるので、１枚の半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）を効率よく増やすことができる。これにより、信頼性の低下を抑制しながら、半導体レーザ素子の製造コストを低減することができる。
【００１４】
上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハにおいて、好ましくは、第４領域は、ストライプ状の導波路に沿って延びるように複数形成されているとともに、複数の第４領域は、導波路の延びる方向と交差する方向に所定の間隔を隔てて配列されており、互いに隣り合う第４領域の間に位置する第５領域には、導波路が複数形成されている。このように構成すれば、容易に、導波路の延びる方向と直交する方向の幅（チップ幅）が縮小された半導体レーザ素子を複数得ることができるので、容易に、１枚の窒化物系半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）を増やすことができる。
【００１５】
上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハにおいて、好ましくは、窒化物半導体層上に形成され、導波路に電流を供給するための複数の電極層をさらに備え、複数の電極層の少なくとも一部は、平面的に見て、導波路に対して非対称となるように形成されている。このような構成を上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハに適用すれば、ストライプ状の導波路を非等間隔に配列することにより、導波路の形成位置が異なる複数種類の半導体レーザ素子を含むように構成した場合でも、所定の平面積を有する電極層を容易に形成することができる。これにより、容易に、半導体レーザ素子の低コスト化に対応することができるとともに、容易に、信頼性の低下が抑制された半導体レーザ素子を得ることができる。
【００１６】
この場合において、電極層は、導波路に電流を供給するための金属細線が接続される接続領域を有しており、複数種類の半導体レーザ素子の少なくとも１種類は、電極層の接続領域が導波路に対して異なる側に配置されていてもよい。
【００１７】
上記複数の電極層を備えた構成において、好ましくは、複数の電極層の少なくとも一部は、その一部が第４領域に位置するように形成されている。このように構成すれば、導波路形成に適さない窒化物半導体層の第４領域を電極層の形成領域として有効に活用することができるので、１枚の窒化物系半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）をより効果的に増やすことができる。
【００１８】
上記複数の電極層を備えた構成において、好ましくは、電極層は、複数種類の半導体レーザ素子の種類毎に異なるパターン形状に形成されている。このように構成すれば、１枚の窒化物系半導体ウェハに複数種類の半導体レーザ素子を含むように構成した場合でも、電極層のパターン形状の違いを手掛かりにして、半導体レーザ素子の種類を判別することができる。このため、窒化物系半導体ウェハを分割することにより個々の半導体レーザ素子に個片化した後でも、半導体レーザ素子の導波路の形成位置を認識することができる。
【００１９】
上記複数の電極層を備えた構成において、好ましくは、電極層は、複数種類の半導体レーザ素子の種類毎に平面積の大きさが異なるように形成されている。このように構成すれば、電極層の平面積の大きさの違いを手掛かりにして、半導体レーザ素子の種類を判別することができる。
【００２０】
上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハにおいて、半導体レーザ素子の種類を判別するマーカ部をさらに有していてもよい。
【００２１】
この場合において、マーカ部を、電極層および窒化物半導体層の少なくとも一方に設けてもよい。
【００２２】
なお、半導体レーザ素子の種類を判別する判別手段を複数盛り込むことによって、１つの判別手段が使えなくなった場合でも、他の判別手段を使うことにより半導体レーザ素子の種類を判別することができる。また、複数の判別手段を用いることによって、より精度よく、半導体レーザ素子の種類を判別することができる。
【００２３】
上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハにおいて、複数種類の半導体レーザ素子の少なくとも１種類は、導波路の延びる方向と直交する方向の幅が異なる長さとなるように構成されていてもよい。
【００２４】
なお、上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハにおいて、導波路の延びる方向と直交する方向の幅（チップ幅）が１６０μｍ以下である半導体レーザ素子を含むように構成することができる。これにより、より容易に、１枚の半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）を増やすことができる。
【００２５】
また、上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハにおいて、導波路の延びる方向と直交する方向の幅（チップ幅）が１３０μｍ以下である半導体レーザ素子を 含むように構成することもできる。これにより、さらに容易に、１枚の半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）を増やすことができる。
【００２６】
上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハにおいて、好ましくは、窒化物半導体基板の第１領域には、主面から厚み方向に掘られた凹部が設けられている。このように構成すれば、窒化物半導体基板上に窒化物半導体層を成長させる（形成する）際に、凹部上では様々な方向から成長が進行して会合部に欠陥が生じる一方、凹部以外の領域上では規則正しく成長が進行して、欠陥を伴う成長の会合が抑えられる。このため、窒化物半導体層において、凹部以外の領域に対応する領域に歪みが発生するのを抑制することができるので、このような領域（たとえば第５領域）に導波路を形成することにより、信頼性の高い、長寿命の半導体レーザ素子を形成することができる。また、このように構成すれば、窒化物半導体層において、凹部以外の領域に対応する領域（たとえば第５領域）にクラックが発生するのを抑制することができるので、信頼性の高い半導体レーザ素子を歩留よく製造することができる。このため、これによっても、半導体レーザ素子の製造コストを低減することができる。
【００２７】
この場合において、好ましくは、凹部は、導波路に沿って延びるように設けられている。このように構成すれば、窒化物半導体基板上に窒化物半導体層を成長さ せる（形成する）際に、欠陥を伴う成長の会合を広い範囲にわたって抑えることができるので、ストライプ状の導波路を形成する領域を、容易に、歪みが低減された領域とすることができる。
【００２８】
上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハにおいて、窒化物半導体基板は、第１領域に転位集中領域を有していてもよい。このように構成されていても、信頼性の低下を抑制しながら、低コスト化に対応することが可能な窒化物系半導体ウェハを得ることができる。
【００２９】
この発明の第２の局面による窒化物系半導体レーザ素子は、上記第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子を用いて形成された窒化物系半導体レーザ素子である。このように構成すれば、容易に、信頼性の低下を抑制することが可能であるとともに、製造コストを低減することが可能な窒化物系半導体レーザ素子を得ることができる。
【００３０】
この発明の第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子は、導波路形成が困難な第１領域を有する窒化物半導体基板と、窒化物半導体基板の主面上に形成され、第１領域の影響を受けた第２領域と第１領域の周辺の領域の影響を受けた導波路形成に適さない第３領域とからなる第４領域を含む窒化物半導体層と、窒化物半導体層に形成され、所定方向に延びる導波路と、導波路と平行な一対の側端面とを備えている。そして、第４領域は、一方の側端面側に配されているとともに、導波路と直交する方向において、窒化物半導体基板の幅の半分以上の大きさの幅を有しており、導波路は、一方の側端面とは反対側の他方の側端面側に配設されることによって、窒化物半導体層の第４領域とは異なる第５領域に形成されている。
【００３１】
この第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子では、上記のように構成することによって、導波路形成が困難な窒化物半導体基板の第１領域を窒化物系半導体レーザ素子の一部として活用することができるので、窒化物半導体基板を有効に利用することができる。これにより、製造コストを低減することができる。また、導波路を、窒化物半導体層の第５領域に形成することによって、窒化物系半導体レーザ素子の信頼性が低下するのを抑制することができる。したがって、上記のように構成することにより、信頼性の低下を抑制することが可能であるとともに、製造コストを低減することが可能な窒化物系半導体レーザ素子を得ることができる。
【００３２】
なお、第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子は、上記第１の局面による窒化物系半導体ウェハを用いて形成することができる。
【００３３】
上記第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、窒化物半導体層上に形成される電極層をさらに備え、電極層は、導波路に電流を供給するための金属細線が接続される接続領域を含むとともに、接続領域の少なくとも一部が、第４領域に位置するように形成されている。このように構成すれば、窒化物半導体基板の幅の半分以上の大きさの幅を有する第４領域を備える場合でも、この第４領域を電極層の形成領域として有効に活用することができるので、所定の平面積を有する電極層を容易に形成することができる。
【００３４】
上記第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、窒化物半導体基板の第１領域には、段差部が形成されている。このように構成すれば、信頼性の高い、長寿命の窒化物系半導体レーザ素子を得ることができるとともに、製造歩留を向上させることができる。なお、本発明における「段差部」は、凹部を含む。
【００３５】
上記第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、窒化物半導体基板は、第１領域に転位集中領域を有していてもよい。このように構成されていても、信頼性の低下を抑制することが可能であるとともに、製造コストを低減することが可能な窒化物系半導体レーザ素子を得ることができる。
【００３６】
上記第２および第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、導波路の延びる方向と直交する方向の幅（チップ幅）を１６０μｍ以下に構成することができる。
【００３７】
上記第２および第３の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、導波路の延びる方向と直交する方向の幅（チップ幅）を１３０μｍ以下に構成することができる。
【００３８】
この発明の第４の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法は、導波路形成が困難な第１領域を有する窒化物半導体基板上に窒化物半導体層を形成する工程と、窒化物半導体層にストライプ状の導波路を形成する工程と、窒化物半導体基板を分割する工程とを備えている。そして、導波路を形成する工程は、第１領域の影響を受けた第２領域および第１領域の周辺の領域の影響を受けた第３領域からなる第４領域以外の第５領域に導波路が位置するように、ストライプ状の導波路を非等間隔に形成する工程を含み、窒化物半導体基板を分割する工程は、導波路の形成位置が異なる複数種類のチップが得られるように窒化物半導体基板を分割する工程を含んでいる。
【００３９】
この第４の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法では、上記のように、ストライプ状の導波路を非等間隔に形成することによって、チップ幅を縮小しながら、ストライプ状の導波路を、導波路形成に適さない第４領域以外の第５領域に形成することができる。このため、信頼性の低下した窒化物系半導体レーザ素子が製造されるのを抑制することができるので、１枚の半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）を効率よく増やすことができる。これにより、半導体レーザ素子の製造コストを低減しながら、信頼性の低下が抑制された窒化物系半導体レーザ素子を製造することができる。
【００４０】
上記第４の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法において、好ましくは、チップの種類を判別する工程をさらに備えている。このように構成すれば、導波路の形成位置が異なる複数種類のチップ（窒化物系半導体レーザ素子）が得られるように窒化物半導体基板を分割した後でも、チップ（窒化物系半導体レーザ素子）に形成された導波路の形成位置を認識することができる。
【００４１】
上記チップの種類を判別する工程を備えた構成において、チップの種類の判別は、不良チップを分離するためのチップ検査時に行うことができる。
【００４２】
上記チップの種類を判別する工程を備えた構成において、チップの種類の判別は、チップ実装時に行ってもよい。
【００４３】
上記チップの種類を判別する工程を備えた構成において、好ましくは、導波路に電流を供給するための金属細線が接続される接続領域を含む電極層を窒化物半導体層上に形成する工程をさらに備え、チップの種類の判別は、金属細線を接続領域に接続する時に行われる。このように構成すれば、チップの種類を判別することにより、金属細線が接続される接続領域の位置を確認（識別）することができるので、金属細線を精度良く電極層の接続領域に電気的に接続することができる。
【発明の効果】
【００４４】
以上のように、本発明によれば、信頼性の低下を抑制しながら、低コスト化に対応することが可能な窒化物系半導体ウェハを容易に得ることができる。
【００４５】
また、本発明によれば、信頼性の低下を抑制することが可能であるとともに、製造コストを低減することが可能な窒化物系半導体レーザ素子を容易に得ることができる。
【００４６】
さらに本発明による製造方法によれば、製造コストを低減しながら、信頼性の低下が抑制された窒化物系半導体レーザ素子を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの全体斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの一部を示した平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの一部を拡大して示した平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの一部を示した断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの基板を示した平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の斜視図である。
【図８】窒化物系半導体レーザ素子の縮小可能なチップ幅の大きさを説明するための平面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の活性層の構造を示した断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１５】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１８】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図２０】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図２１】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための平面図である。
【図２２】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための平面図である。
【図２３】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子をデバイスに実装した状態を示した斜視図である。
【図２４】第１実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハの一部を示した平面図である。
【図２５】第１実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の平面図である。
【図２６】第１実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の斜視図である。
【図２７】本発明の第２実施形態による窒化物系半導体ウェハの一部を示した平面図である。
【図２８】本発明の第２実施形態による窒化物系半導体ウェハの基板部分を示した断面図である。
【図２９】本発明の第２実施形態による窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の平面図である。
【図３０】本発明の第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。
【図３１】本発明の第３実施形態による窒化物系半導体ウェハの平面図である。
【図３２】第３実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの全体斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの一部を示した平面図である。図３は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの一部を拡大して示した平面図であり、図４は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの一部を示した断面図である。図５〜図８は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの構造を説明するための図である。まず、図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの構造について説明する。
【００５０】
第１実施形態による窒化物系半導体ウェハは、図１および図４に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１の上面（主面）上に活性層５（図４参照）を含む窒化物半導体層２０が積層された構造を有している。このｎ型ＧａＮ基板１には、上面から厚み方向に掘られた複数の溝部１ａが設けられている。この溝部１ａは、図１および図５に示すように、[１−１００]方向に沿って延びるとともに、[１−１００]方向と直交する[１１−２０]方向に約４００μｍの間隔ａ１（図５参照）を隔てて配列されている。また、複数の溝部１ａは、図３および図４に示すように、それぞれ、[１−１００]方向に約２μｍ〜約１００μｍ（たとえば約６０μｍ）の幅ｗ１１を有しているとともに、ｎ型ＧａＮ基板１の厚み方向に約１μｍ〜約１０μｍ（たとえば約３μｍ）の深さｄ１（図４参照）を有している。なお、ｎ型ＧａＮ基板１は、本発明の「窒化物半導体基板」の一例であり、溝部１ａは、本発明の「凹部」の一例である。
【００５１】
また、窒化物半導体層２０は複数の半導体層から構成されており、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などのエピタキシャル成長法によって、ｎ型ＧａＮ基板１上に順次形成されている。
【００５２】
ここで、第１実施形態では、ｎ型ＧａＮ基板１の上面に複数の溝部１ａが形成されることによって、溝部１ａ上では、様々な方向から成長が進行して会合部に欠陥（結晶欠陥）が生じている一方、溝部１ａ以外の領域上では規則正しく成長が進行して、欠陥（結晶欠陥）を伴う成長の会合が抑えられている。このため、図３および図４に示すように、窒化物半導体層２０における溝部１ａの上方に位置する領域２０ａは、溝部１ａに起因して（溝部１ａの影響により）結晶欠陥が多く存在している。その一方、溝部１ａ以外の領域の上方に位置する領域は、結晶欠陥や歪みが抑えられている。このため、ｎ型ＧａＮ基板１に溝部１ａを形成することによって、ｎ型ＧａＮ基板１上に積層される窒化物半導体層２０にクラックが入るのを抑制することができる。これにより、製造歩留を向上させることが可能となる。
【００５３】
一方、ｎ型ＧａＮ基板１に溝部１ａを形成した場合には、窒化物半導体層２０における溝部１ａ上に位置する領域２０ａに後述する導波路３０を形成することが困難になる。すなわち、ｎ型ＧａＮ基板１に溝部１ａが形成されることによって、溝部１ａの形成領域が導波路形成が困難な領域となる。また、ｎ型ＧａＮ基板１上に窒化物半導体層２０をエピタキシャル成長させた際に、溝部１ａの周辺領域では、エピタキシャル成長中に原子が拡散の制限などの影響を受けるため、溝部１ａの周辺領域の上方には、層厚が不均一な乱れ領域２０ｂが形成される。第１実施形態では、図３に示すように、乱れ領域２０ｂは、平面的に見て溝部１ａの両端部側にそれぞれ約６５μｍ〜約８０μｍの幅ｗ１２で形成されている。なお、乱れ領域２０ｂの幅ｗ１２は、溝部１ａの断面積（幅ｗ１１×深さｄ１）やｎ型ＧａＮ基板１の状態（オフ角や表面処理など）によって決まると考えられるが、その値を制御することは困難である。また、このような乱れ領域２０ｂは、基板に溝部１ａを形成しなくとも、欠陥集中領域が存在する基板を用いれば、同様に生じる。
【００５４】
また、図２および図３に示すように、窒化物半導体層２０には、溝部１ａの上方に位置する領域２０ａと乱れ領域２０ｂとによって、領域２０ｃ（ハッチング部分）が構成されている。この領域２０ｃは、[１−１００]方向に延びるように形成されており、[１１−２０]方向に約１３２μｍ〜約２２０μｍの幅ｗ１３を有している。また、領域２０ｃは、[１１−２０]方向に周期的に形成されている。なお、領域２０ａには、上記したように、溝部１ａの影響によって結晶欠陥が多く存在するため、領域２０ａに導波路３０を形成するのは困難である。また、乱れ領域２０ｂは、層厚が不均一であるため、導波路３０を形成するための後述するリッジ部１０（図３および図４参照）を精度よく形成することが困難となる。このため、水平放射角の制御が困難となるので、乱れ領域２０ｂは、導波路３０の形成に適さない。したがって、領域２０ａと乱れ領域２０ｂとによって構成される領域２０ｃも、導波路３０の形成に適さない。なお、溝部１ａの形成領域は、本発明の「第１領域」の一例であり、窒化物半導体層２０における溝部１ａの上方に位置する領域２０ａは、本発明の「第２領域」の一例である。また、乱れ領域２０ｂは、本発明の「第３領域」の一例であり、領域２０ｃは、本発明の「第４領域」の一例である。
【００５５】
また、窒化物半導体層２０の所定領域には、図４に示すように、電流通路部となる凸状のリッジ部１０が形成されている。このリッジ部１０は、図３に示すように、[１−１００]方向に延びるとともに、[１１−２０]方向に配列されることによってストライプ状に形成されている。そして、このリッジ部１０の形成によって、窒化物半導体層２０にストライプ状の導波路３０が形成されている。また、図４に示すように、窒化物半導体層２０の上面上であるとともにリッジ部１０の両脇には、電流狭窄を行うための埋め込み層１２が形成されている。
【００５６】
ここで、第１実施形態では、図３に示すように、導波路形成に適さない領域２０ｃの間の領域２０ｄに、それぞれ、上記リッジ部１０が複数形成されており、これによって、領域２０ｄに複数の導波路３０が形成されている。また、第１実施形態では、上記リッジ部１０が、[１１−２０]方向に非等間隔で形成されることによって、ストライプ状の導波路３０が、[１１−２０]方向に非等間隔で形成されている。具体的には、上記した領域２０ｄに、リッジ部１０が３本ずつ形成されている。この３本のリッジ部１０は、隣り合うリッジ部１０間の間隔ｗ２１およびｗ２２が、それぞれ、約１２０μｍおよび約８０μｍとなるように形成されている。また、溝部１ａの両側に形成されるリッジ部１０は、その間の間隔ｗ２３が約２２０μｍとなるように形成されている。なお、領域２０ｄは、本発明の「第５領域」の一例である。
【００５７】
また、第１実施形態では、ストライプ状のリッジ部１０が上記のように形成されることによって、１枚の窒化物系半導体ウェハに、リッジ部１０（導波路３０）の形成位置が異なる複数種類の窒化物系半導体レーザ素子を含むように構成されている。これにより、窒化物系半導体ウェハに含まれる窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅（[１１−２０]方向の幅）を縮小した場合でも、リッジ部１０（導波路３０）が窒化物半導体層２０における導波路形成に適さない領域２０ｃに 形成されるのを抑制することが可能となる。
【００５８】
また、窒化物半導体層２０上には、図２〜図４に示すように、導波路３０に電流を供給するためのｐ側パッド電極１３が形成されている。このｐ側パッド電極１３は、リッジ部１０の一部を覆うように形成されている。そして、ｐ側パッド電極１３がリッジ部１０に対して非対称となるように形成されることによって、ボンディングワイヤが接続される比較的面積の大きいワイヤボンド領域１３ａが確保されている。また、複数のｐ側パッド電極１３の一部は、その一部が、導波路形成に適さない領域２０ｃに位置するように形成されている。一方、窒化物系半導体ウェハには、窒化物系半導体レーザ素子に個片化するための分割予定線Ｐ１およびＰ２が設定されている。分割予定線Ｐ１は、[１１−２０]方向に平行に延びるとともに、約２００μｍ〜約１６００μｍの距離Ｌを隔てて等間隔に設定されている。また、分割予定線Ｐ２は、[１−１００]方向に平行に延びるとともに、その一部は、リッジ部１０（導波路３０）から約４０μｍの距離ｂ１を隔てた位置に設定されている。そして、分割予定線Ｐ１およびＰ２で囲まれた領域内に上記ｐ側パッド電極１３が位置するように構成されている。また、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハは、分割予定線Ｐ１およびＰ２で窒化物系半導体ウェハが分割された際に、図６および図７に示すような２種類の窒化物系半導体レーザ素子５０および６０が得られるように構成されている。なお、ｐ側パッド電極１３は、本発明の「電極層」の一例であり、ワイヤボンド領域１３ａは、本発明の「接続領域」の一例である。
【００５９】
分割後に得られる窒化物系半導体レーザ素子５０は、図６に示すように、約１２０μｍのチップ幅（共振器幅）ｗ１を有しているとともに、導波路３０と平行な方向（[１−１００]方向）に、約２００μｍ〜約 １６００μｍの共振器長Ｌを有している。また、窒化物系半導体レーザ素子５０は、導波路３０が、チップ幅ｗ１の中心から片方の側端面３５側（矢印Ａ１側）にずれた位置に形成されている。具体的には、窒化物系半導体レーザ素子５０では、導波路３０は、片方の側端面３５から約４０μｍの距離ｂ１だけ離れた位置に形成されている。一方、分割後に得られる窒化物系半導体レーザ素子６０は、約１６０μｍのチップ幅（共振器幅）ｗ２を有している。そして、導波路３０が、チップ幅ｗ２の中心からもう片方の側端面３５側（矢印Ａ２側）にずれた位置に形成されている。具体的には、窒化物系半導体レーザ素子６０では、導波路３０は、もう片方の側端面３５から約４０μｍの距離ｂ１だけ離れた位置に形成されている。すなわち、窒化物系半導体レーザ素子５０と窒化物系半導体レーザ素子６０とで、導波路３０がチップ幅の中心に対して逆の位置に形成されている。なお、窒化物系半導体レーザ素子６０の共振器長Ｌは、窒化物系半導体レーザ素子５０と同様の長さ（約２００μｍ〜約１６００μｍ）に形成されている。
【００６０】
また、上記したｐ側パッド電極１３は、窒化物系半導体レーザ素子５０と窒化物系半導体レーザ素子６０とで、異なるパターン形状となるように形成されている。また、窒化物系半導体レーザ素子５０と窒化物系半導体レーザ素子６０とで、ｐ側パッド電極１３のワイヤボンド領域１３ａが、導波路３０に対して異なる側に配置されている。具体的には、窒化物系半導体レーザ素子５０では、ワイヤボンド領域１３ａは導波路３０に対して矢印Ａ２側に配置されている。一方、窒化物系半導体レーザ素子６０では、導波路３０に対して矢印Ａ２と反対側の矢印Ａ１側に配置されている。
【００６１】
第１実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、上記のように、ストライプ状の導波路３０（リッジ部１０）を非等間隔に配列することにより、導波路３０（リッジ部１０）の形成位置が異なる複数種類の窒化物系半導体レーザ素子５０および６０を含むように構成することによって、窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅を縮小した場合でも、ストライプ状の導波路３０（リッジ部１０）を、導波路形成に適さない領域２０ｃとは異なる領域２０ｄに形成することができる。
【００６２】
ここで、上記した構成と異なりリッジ部１０を等間隔で形成した場合には、窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅（[１１−２０]方向の幅）を導波路形成に適さない領域２０ｃの幅ｗ１３よりも小さくしようとすると、一部のリッジ部１０が導波路形成に適さない領域２０ｃに形成されてしまうという不都合が生じる。
【００６３】
たとえば、図８に示すように、チップ幅ｗ３の中央に導波路３０を形成した場合、導波路形成に適さない領域２０ｃに導波路３０が形成されないようにしようとすると、窒化物系半導体レーザ素子に含まれる領域２０ｃの割合をチップ幅ｗ３の半分よりも小さくする必要がある。リッジ部を等間隔で配列し、かつ、領域２０ｃを隣接する２つの窒化物系半導体レーザ素子に分配すると、チップ幅ｗ３を領域２０ｃの幅ｗ１３よりも大きくなるように設定しなければ、いずれかの導波路３０（リッジ部）が領域２０ｃ内に形成されてしまう。このような不都合は、導波路３０（リッジ部）をチップ幅ｗ３の中央からずらした位置に形成した場合でも同様に生じる。
【００６４】
その一方、上記した第１実施形態の構成のように、リッジ部１０を非等間隔に配列することにより上記不都合を解消することが可能となる。このため、信頼性の低下した半導体レーザ素子が形成されるのを抑制することができるので、１枚の窒化物系半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）を効率よく増やすことができる。これにより、信頼性の低下を抑制しながら、半導体レーザ素子の製造コストを低減することができる。
【００６５】
なお、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、上記のように構成することによって、得られる窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅を１６０μｍ以下にすることができる。すなわち、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハの構成では、導波路形成に適さない領域２０ｃの幅ｗ１３以下のチップ幅に窒化物系半導体レーザ素子を設定することができる。この導波路形成に適さない領域２０ｃは、溝部１ａの幅ｗ１１を小さくすることによって、その幅ｗ１３を小さくすることが可能であるものの、溝部１ａの幅ｗ１１を小さくした場合でも、乱れ領域２０ｂの幅ｗ１２を制御することが困難であるため、乱れ領域２０ｂの２倍以上の幅を有することになる。そして、乱れ領域２０ｂの幅ｗ１２は、大きい場合で８０μｍ程度あるため、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅を１６０μｍ以下に設定することができる。なお、乱れ領域２０ｂの幅ｗ１２は、小さい場合には、６５μｍ程度であるため、この場合には、窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅を１３０μｍ以下に設定することができる。これにより、より容易に、１枚の半導体ウェハから得られる半導体レーザ素子の数（取れ数）を増やすことができる。
【００６６】
また、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、ｐ側パッド電極１３を、平面的に見て、導波路３０に対して非対称となるように形成することによって、ストライプ状の導波路３０を非等間隔に配列することにより、導波路３０（リッジ部１０）の形成位置が異なる複数種類の窒化物系半導体レーザ素子を含むように構成した場合でも、所定の平面積を有するｐ側パッド電極１３を容易に形成することができる。これにより、容易に、窒化物系半導体レーザ素子の低コスト化に対応することができるとともに、容易に、信頼性の低下が抑制された窒化物系半導体レーザ素子を得ることができる。
【００６７】
また、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、一部のｐ側パッド電極１３を、その一部が導波路形成に適さない領域２０ｃに位置するように形成することによって、導波路形成に適さない窒化物半導体層２０の領域２０ｃをｐ側パッド電極１３の形成領域として有効に活用することができる。このため、１枚の窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の数（取れ数）をより効果的に増やすことができる。
【００６８】
ここで、１枚の窒化物系半導体ウェハに、複数種類の窒化物系半導体レーザ素子を混在せた場合、リッジ部１０の形成位置が誤認されるおそれがある。このため、個片化した後のテスト工程や窒化物系半導体レーザ素子の実装工程、また、それぞれの工程における搬送系において、リッジ部１０への接触による不良発生や信頼性の棄損などの不都合が生じるおそれがある。また、ボンディングワイヤをワイヤボンド領域１３ａに接続する際に、接続位置を変える必要があり、このとき、誤った位置にボンディングワイヤを接続してしまうおそれがある。
【００６９】
しなしながら、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、ｐ側パッド電極１３を、窒化物系半導体レーザ素子５０と窒化物系半導体レーザ素子６０とで、異なるパターン形状に形成しているため、１枚の窒化物系半導体ウェハに複数種類（２種類）の窒化物系半導体レーザ素子を含むように構成した場合でも、ｐ側パッド電極１３のパターン形状の違いを手掛かりにして、窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別することができる。このため、窒化物系半導体ウェハを分割することにより個々の窒化物系半導体レーザ素子５０および６０に個片化した後でも、窒化物系半導体レーザ素子の導波路３０の形成位置を認識することができる。したがって、複数種類の窒化物系半導体レーザ素子が混在する場合でも、上記した不都合が生じるのを抑制することができる。
【００７０】
なお、ｐ側パッド電極１３は、複数種類の窒化物系半導体レーザ素子の種類毎に平面積の大きさが異なるように形成してもよい。このように構成すれば、認識カメラなどを用いてｐ側パッド電極１３を画像認識させることにより、ｐ側パッド電極１３の平面積の大きさの違いを明るさの違いとして認識することができる。これにより、容易に、窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別することができる。
【００７１】
また、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、窒化物系半導体レーザ素子５０と窒化物系半導体レーザ素子６０とで、異なるチップ幅となるように構成されているので、これによっても、窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別することができる。また、窒化物系半導体レーザ素子６０のチップ幅ｗ２を窒化物系半導体レーザ素子５０のチップ幅ｗ１よりも大きく構成することによって、窒化物系半導体レーザ素子６０に導波路形成に適さない領域２０ｃが多く含まれるように構成することができる。これにより、他の窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅を揃えることができる。
【００７２】
また、窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別する判別手段を複数盛り込むことによって、１つの判別手段が使えなくなった場合でも、他の判別手段を使うことにより窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別することができる。また、複数の判別手段を用いることによって、より精度よく、窒化物系半導体レーザ素子の種 類を判別することができる。
【００７３】
また、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、ｎ型ＧａＮ基板１に溝部１ａを設けることによって、窒化物半導体層２０における導波路形成に適さない領域２０ｃ以外の領域２０ｄにクラックや歪みが発生するのを抑制することができる。また、第１実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、チップ幅を縮小した場合でも、この領域２０ｄにリッジ部１０（導波路３０）を形成することができるので、信頼性の高い、長寿命の窒化物系半導体レーザ素子を形成することができるとともに、このような窒化物系半導体レーザ素子を歩留よく製造することができる。
【００７４】
図９は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。図１０は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の活性層の構造を示した断面図である。次に、図６、図７、図９および図１０を参照して、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造について説明する。なお、第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子は、上記した第１実施形態による窒化物系半導体ウェハから得ることができるため、以下の説明では、上記窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子６０ を例にして説明する。
【００７５】
第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子６０は、図６および図７に示すように、劈開により形成され、互いに対向する一対の共振器端面３６を有している。この一対の共振器端面３６は、レーザ光が出射される光出射端面３６ａと、光出射端面３６ａと反対側の光反射端面３６ｂとを含んでいる。
【００７６】
また、第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子６０は、図９に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１の（０００１）面上に、約０．１μｍ〜約１０μｍ（たとえば約４μｍ）の厚みを有するｎ型ＧａＮからなる下部コンタクト層２が形成されている。下部コンタクト層２上には、約０．５μｍ〜約３．０μｍ（たとえば約２μｍ）の厚みを有するｎ型Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎからなる下部クラッド層３が形成されている。下部クラッド層３上には、０〜約０．２μｍ（たとえば約０．１μｍ）の厚みを有するｎ型ＧａＮからなる下部ガイド層４が形成されている。下部ガイド層４上には、活性層５が形成されている。
【００７７】
この活性層５は、図１０に示すように、Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ｎからなる３つの量子井戸層５ａと、Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ｎからなる４つの障壁層５ｂ（但しｘ１＞ｘ２）とが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有している。なお、量子井戸層５ａは、たとえば、約４ｎｍの厚みを有するＩｎx1Ｇａ1-x1Ｎ（ｘ１＝０．０５〜０．１）から構成されており、障壁層５ｂは、たとえば、約８ｎｍの厚みを有するＩｎx2Ｇａ1-x2Ｎ（ｘ２＝０〜０．０５）から構成されている。
【００７８】
また、活性層５上には、図９に示すように、０〜約０．０２μｍ（たとえば約０．０１μｍ）の厚みを有するｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる蒸発防止層６が形成されている。蒸発防止層６上には、０〜約０．２μｍ（たとえば０．０１μｍ）のｐ型ＧａＮからなる上部ガイド層７が形成されている。上部ガイド層７上には、凸部と、凸部以外の平坦部とを有するｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎからなる上部クラッド層８が形成されている。
【００７９】
また、上部クラッド層８の凸部上には、約０．０１μｍ〜約１．０μｍ（たとえば約０．０５μｍ）の厚みを有するｐ型ＧａＮからなる上部コンタクト層９が形成されている。この上部コンタクト層９と上部クラッド層８の凸部とによって、約１μｍ〜約３μｍ（たとえば約１．５μｍ）の幅を有するストライプ状（細長状）のリッジ部１０が構成されている。このリッジ部１０は、［１−１００］方向に延びるように形成されている。なお、下部コンタクト層２、下部クラッド層３、下部ガイド層４、活性層５、蒸発防止層６、上部ガイド層７、上部クラッド層８、および上部コンタクト層９によって、窒化物半導体層２０が構成されている。
【００８０】
ここで、第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子６０では、ｎ型ＧａＮ基板１の所定領域に上面から厚み方向に掘られた溝部１ａを有している。このため、上述したように、この溝部１ａによって、窒化物半導体層２０に導波路３０の形成に適さない領域２０ｃが形成されている。この領域２０ｃは、窒化物系半導体レーザ素子６０では、片方の側端面３５側（矢印Ａ１側）に配されているとともに、リッジ部１０（導波路３０）と直交する方向（[１１−２０]方向）に、ｎ型ＧａＮ基板１の幅（チップ幅ｗ２：図６参照）の半分以上の大きさの幅を有している。そして、上記したリッジ部１０は、窒化物半導体層２０の領域２０ｃとは異なる領域２０ｄに形成されている。
【００８１】
また、リッジ部１０を構成する上部コンタクト層９上には、約５ｎｍ〜約１０ｎｍ（たとえば１５ｎｍ）の厚みを有するｐ側オーミック電極１１がストライプ状（細長状）に形成されている。このｐ側オーミック電極１１は、上部コンタクト層９と直接接触するように形成されている。なお、窒化物半導体は、ｐ型半導体の抵抗率が大きくｐ型キャリアが生じ難いため、オーミック接触が取り難いという不都合がある。このため、ｐ側オーミック電極１１は、上部コンタクト層９とオーミック接触を取るために、仕事関数の大きい金属材料であるＰｄから構成されている。
【００８２】
また、リッジ部１０の両脇には、電流狭窄を行うための埋め込み層１２が形成されている。具体的には、上部クラッド層８上、上部コンタクト層９の側面上、およびｐ側オーミック電極１１の側面上に、約０．１μｍ〜約０．３μｍ（たとえば約０．１５μｍ）の厚みを有するとともにＳｉＯ2を主成分とする埋め込み層１２が形成されている。このような構成により、水平および垂直横モードの光閉じ込めを行うことが可能となる。なお、埋め込み層１２は、厚みが５０ｎｍ未満では光吸収による導波ロスが生じる可能性があるため、その性質（光吸収）を積極的に利用する場合以外は、厚みが５０ｎｍ以上に設定されているのが好ましい。
【００８３】
また、埋め込み層１２の上面上には、ｐ側オーミック電極１１よりも大きい平面積を有するｐ側パッド電極１３が、ｐ側オーミック電極１１の一部を覆うように形成されている。このｐ側パッド電極１３は、ｐ側オーミック電極１１の一部を覆っている部分において、ｐ側オーミック電極１１と直接接触している。また、ｐ側パッド電極１３は、埋め込み層１２側からＴｉ層（図示せず）、Ｍｏ層（図示せず）、およびＡｕ層（図示せず）が順次積層された多層構造からなる。
【００８４】
また、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面上には、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面側から順に、Ｈｆ層（図示せず）およびＡｌ層（図示せず）が順次積層された多層構造からなるｎ側オーミック電極１４ａと、ｎ側オーミック電極１４ａ上に形成され、ｎ側オーミック電極１４ａ側から順に、Ｍｏ層（図示せず）、Ｐｔ層（図示せず）およびＡｕ層（図示せず）が順次積層された多層構造からなるｎ側パッド電極１４ｂとからなるｎ側電極１４が形成されている。
【００８５】
また、光出射端面３６ａには、光出射端面３６ａ側から、たとえば、窒化アルミニウム層（図示せず）および酸化アルミニウム層（図示せず）が積層された２層からなるＡＲ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コーティング層（図示せず）が形成されている。一方、光反射端面３６ｂには、たとえば、酸化シリコン層（図示せず）と酸化チタン層（図示せず）とが交互に全９層積層されたＨＲ（Ｈｉｇｈ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コーティング層（図示せず）が形成されている。
【００８６】
図１１〜図２３は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法を説明するための図である。次に、図２〜図７、および、図１０〜図２３を参照して、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法について説明する。
【００８７】
まず、ｎ型ＧａＮ基板１の上面全面に、スパッタ法などを用いて、約１μｍの厚みを有するＳｉＯ2層（図示せず）を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、ＳｉＯ2層上に、約４００μｍピッチでレジストパターンとしての開口部（図示せず）を形成する。そして、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）などのドライエッチング技術を用いて、ＳｉＯ2層をマスクとしてｎ型ＧａＮ基板１をエッチングすることにより、ｎ型ＧａＮ基板１の所定領域を除去する。その後、ＨＦ（フッ酸）などのエッチャントを用いて、ＳｉＯ2層を除去する。これにより、図５および図１１に示すような、約２μｍ〜約１００μｍ（たとえば約６０μｍ）の幅ｗ１１（図１１参照）を有し、ｎ型ＧａＮ基板１の厚み方向に約１μｍ〜約１０μｍ（たとえば約３μｍ）の深さｄ１（図１１参照）を有する溝部１ａが形成される。この溝部１ａは、図５に示したように、[１−１００]方向に延びるとともに、[１１−２０]方向に約４００μｍの間隔ａ１でストライプ状に形成される。
【００８８】
続いて、図１２に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板１上に、窒化物半導体層２０を成長させる。具体的には、ｎ型ＧａＮ基板１の（０００１）面上に、約０．１μｍ〜約１０μｍ（たとえば約４μｍ）の厚みを有するｎ型ＧａＮからなる下部コンタクト層２、約０．５μｍ〜約３．０μｍ（たとえば約２μｍ）の厚みを有するｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎからなる下部クラッド層３、０〜約０．２μｍ（たとえば約０．１μｍ）の厚みを有するｎ型ＧａＮからなる下部ガイド層４、および活性層５を順次成長させる。なお、活性層５を成長させる際には、図１０に示したように、約８ｎｍの厚みを有するＩｎx2Ｇａ1-x2Ｎ（ｘ２＝０〜０．０５）からなる４つの障壁層５ｂと、約４ｎｍの厚みを有するＩｎx1Ｇａ1-x1Ｎ（ｘ１＝０．０５〜０．１）からなる３つの量子井戸層５ａとを交互に成長させる。これにより、下部ガイド層４上に、３つの量子井戸層５ａと４つの障壁層５ｂとからなるＭＱＷ構造を有する活性層５が形成される。
【００８９】
次に、図１２に示すように、活性層５上に、０〜約０．０２μｍ（たとえば約０．０１μｍ）の厚みを有するｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる蒸発防止層６、０〜約０．２μｍ（たとえば約０．１μｍ）の厚みを有するｐ型ＧａＮからなる上部ガイド層７、約０．１μｍ〜約１．０μｍ（たとえば約０．５μｍ）の厚みを有するｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎからなる上部クラッド層８、約０．０１μｍ〜約１．０μｍ（たとえば約０．０５μｍ）の厚みを有するｐ型ＧａＮからなる上部コンタクト層９を順次成長させる。
【００９０】
結晶成長の完了した窒化物系半導体ウェハにおいては、結晶成長中の原子が拡散の制限などの影響を受けることにより、溝部１ａの近傍に層厚の不均一な乱れ領域２０ｂが生じる。この乱れ領域２０ｂの幅ｗ１２は、図３に示したように、平面的に見て、溝部１ａの端部から左右各６５μｍ〜８０μｍ程度である。また、溝部１ａの上方に位置する領域２０ａは、上述したように、導波路形成が困難な領域となっている。そして、溝部１ａおよびその周辺の領域の上方には、領域２０ａと乱れ領域２０ｂとからなる導波路形成に適さない領域２０ｃが形成される。
【００９１】
次に、図１３に示すように、真空蒸着法などを用いて、上部コンタクト層９上に、Ｐｄからなるｐ側オーミック電極１１を形成する。この際、ｐ側オーミック電極１１は、その厚みが５ｎｍ以上１００ｎｍ以下（たとえば１５ｎｍ）となるように形成する。そして、図１４に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて、ｐ側オーミック電極１１上に、約１μｍ〜約３μｍ（たとえば約１．５μｍ）の幅Ｗを有するとともに、［１−１００］方向に延びるストライプ状（細長状）のレジスト４０を形成する。
【００９２】
ここで、第１実施形態では、ストライプ状のレジスト４０を、[１１−２０]方向に非等間隔で配列するとともに、導波路形成に適さない領域２０ｃ以外の領域２０ｄに位置するように形成する。また、レジスト４０は、領域２０ｃの間の領域２０ｄに複数（３本）形成する。
【００９３】
次に、図１５に示すように、ＳｉＣｌ4、Ｃｌ2などの塩素系ガスや、ＡｒガスなどによるＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法を用いて、レジスト４０をマスクとして上部クラッド層８の途中の深さまでエッチングを行う。このようにして、上部クラッド層８の凸部と上部コンタクト層９とによって構成されるとともに、［１−１００］方向に延びるストライプ状（細長状）のリッジ部１０を形成する。このストライプ状のリッジ部１０は、図３および図４に示したように、[１１−２０]方向に非等間隔に配列されるように形成される。また、これらのリッジ部１０は、窒化物半導体層２０における導波路形成に適さない領域２０ｃ以外の領域２０ｄにそれぞれ形成される。
【００９４】
また、第１実施形態では、ストライプ状のリッジ部１０を[１１−２０]方向に非等間隔で形成することによって、１枚の窒化物系半導体ウェハに、図６および図７に示したようなリッジ部１０の形成位置が異なる複数種類（２種類）の窒化物系半導体レーザ素子を含むように形成する。
【００９５】
続いて、図１６に示すように、リッジ部１０上にレジスト４０を残した状態で、スパッタ法などにより、約０．１μｍ〜約０．３μｍ（たとえば約０．１５μｍ）の厚みを有するＳｉＯ2からなる埋め込み層１２を形成し、リッジ部１０を埋め込む。そして、リフトオフによりレジスト４０を除去することによって、リッジ部１０の上面（ｐ側オーミック電極１１）を露出させる。これにより、リッジ部１０の両脇に、図１７に示すような埋め込み層１２が形成される。
【００９６】
次に、図１８に示すように、埋め込み層１２が形成された基板（ウェハ）の上面上の全面にレジスト４５を形成するとともに、フォトリソグラフィ技術を用いて、リッジ部１０（ｐ側オーミック電極１１）の一部を含む所定領域を露出させる開口部４５ａを複数形成する。
【００９７】
このとき、上記複数種類（２種類）の窒化物系半導体レーザ素子の種類が判別できるように、上記開口部４５ａの平面形状を異なる形状に構成しておく。また、リッジ部１０の延びる方向（[１−１００]方向）における開口部４５ａのパターン間隔は、求められる窒化物系半導体レーザ素子の共振器長Ｌ（図３参照）と同一とする。
【００９８】
その後、レジスト４５が形成された基板（ウェハ）上に、真空蒸着法などを用いて、基板（ウェハ）側からＴｉ層（図示せず）、Ｍｏ層（図示せず）、およびＡｕ層（図示せず）を順次形成することにより、多層構造からなるｐ側パッド電極を形成する。そして、リフトオフによりレジスト４５を除去することによって、ｐ側パッド電極をパターニングする。これにより、図２および図１９に示すように、上記したレジスト４５の開口部４５ａに対応する埋め込み層１２上の領域に、パターニングされたｐ側パッド電極１３がマトリクス状に複数形成される。このｐ側パッド電極１３は、図１９に示すように、ｐ側オーミック電極１１の一部を覆うように（ｐ側オーミック電極１１の上面の一部と直接接触するように）形成される。
【００９９】
次に、基板（ウェハ）を分割し易くするために、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面を研削または研磨することにより、ｎ型ＧａＮ基板１を約８０μｍ〜約１５０μｍ（たとえば約１３０μｍ）の厚みまで薄くする。そして、研削または研磨した面にドライエッチングなどを施して表面を調整する。
【０１００】
次に、図２０に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面上に、ｎ側電極１４を形成する。具体的には、真空蒸着法などを用いて、ｎ型ＧａＮ基板１の裏面側からＨｆ層（図示せず）およびＡｌ層（図示せず）を順次形成することにより、多層構造からなるｎ側オーミック電極１４ａを形成する。そして、ｎ側オーミック電極１４ａ上に、ｎ側オーミック電極１４ａ側からＭｏ層（図示せず）、Ｐｔ層（図示せず）およびＡｕ層（図示せず）を順次形成することにより、多層構造からなるｎ側パッド電極１４ｂを形成する。これにより、ｎ側オーミック電極１４ａとｎ側パッド電極１４ｂとからなるｎ側電極１４がｎ型ＧａＮ基板１の裏面上に形成される。なお、ｎ側オーミック電極１４ａの形成前に、ｎ側の電気特性の調整などの目的で、ドライエッチングやウェットエッチングを行ってもよい。
【０１０１】
続いて、図２１に示すように、分割予定線Ｐ１で窒化物系半導体ウェハを劈開（分割）することにより、図２２に示すようなバー状に分割する。その後、蒸着法やスパッタ法などの手法を用いて、バーの両側端面（共振器端面）にコーティングを施す。具体的には、片側の端面（光出射端面）に、たとえば、窒化アルミニウム層（図示せず）および酸化アルミニウム層（図示せず）が積層された２層からなるＡＲコーティング層（図示せず）を形成する。また、その反対側の端面（光反射端面）に、たとえば、酸化シリコン層（図示せず）と酸化チタン層（図示せず）とが交互に全９層積層されたＨＲコーティング層（図示せず）を形成する。
【０１０２】
その後、分割予定線Ｐ２でバーを劈開（分割）することにより、個々のチップ（素子）に個片化する。このとき、図６および図７に示したように、導波路形成に適さない領域２０ｃを多く含むチップ（窒化物系半導体レーザ素子）６０のチップ幅ｗ２を大きくし、残りのチップ（窒化物系半導体レーザ素子）５０のチップ幅ｗ１が揃うようにする。このようにして、１枚の窒化物系半導体ウェハから、リッジ部１０（導波路３０）の形成位置が異なる２種類の窒化物系半導体レーザ素子５０および６０が形成される。なお、形成された窒化物系半導体レーザ素子５０および６０は、いずれも、リッジ部１０からチップの側端面３５までの距離ｂ１が４０μｍとなるように形成されている。
【０１０３】
続いて、形成されたチップ（窒化物系半導体レーザ素子）の特性を検査する。チップ検査は、通常、この時点で不良品を仕分けることで、不良品が実装される無駄を省くために行う。
【０１０４】
第１実施形態では、チップ検査時にチップ（窒化物系半導体レーザ素子）の種類を判別することで、形成されたチップを種類毎に仕分ける。このチップ検査時に、ｐ側パッド電極１３の違いを画像で認識させ、特定の種類のチップのみを拾い上げて検査し、収納する。このようにすれば、デバイスに実装する際の効率を高めることができる。なお、この仕分は、ｐ側パッド電極１３のパターン形状の違いにより行う方法の他、ｐ側パッド電極１３の面積差に起因する明るさの違いや、チップサイズの違いによって行ってもよい。
【０１０５】
次に、仕分けの終わったチップをそれぞれデバイスに実装する。形成されたチップは、種類により（窒化物系半導体レーザ素子５０と窒化物系半導体レーザ素子６０とで）リッジ部１０の形成位置が異なるため、図２３に示すように、各種類のチップのリッジ部を、ステム４６の特定の位置に合わせるように実装するとよい。なお、図２３には、カソードコモンタイプのステム４６にチップ（窒化物系半導体レーザ素子）を実装した例が示されており、リッジ部を合わせた位置を仮想線Ｐ３として表示されている。
【０１０６】
最後に、ボンディングワイヤ４７をチップに接続する。このとき、チップの種類によってワイヤボンド領域１３ａ（図６参照）の位置が異なるため、この時点で再度チップの種類を判別してもよい。これにより、ワイヤボンド領域１３ａの位置を確認（識別）することができるので、確実に、ボンディングワイヤ４７をワイヤボンド領域１３ａに接続することができる。また、特にレーザ特性に影響がないのであれば、リッジ部上にボンディングワイヤを接続してもよい。なお、ボンディングワイヤ４７は、本発明の「金属細線」の一例である。
【０１０７】
図２４は、第１実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハの一部を示した平面図である。図２５は、第１実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の平面図である。図２６は、第１実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の斜視図である。次に、図２４〜図２６を参照して、第１実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハおよび窒化物系半導体レーザ素子について説明する。
【０１０８】
この第１実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハは、図２４に示すように、溝部１ａで分割されるように、分割予定線Ｐ１２が設定されている。これにより、第１実施形態の変形例では、１枚の窒化物系半導体ウェハに、チップ幅およびリッジ部１０（導波路３０）の形成位置が異なる３種類の窒化物系半導体レーザ素子１５０、１６０および１７０（図２５および図２６参照）を含むように構成されている。また、上記したｐ側パッド電極１３は、窒化物系半導体レーザ素子の種類毎に異なるパターン形状となるように形成されている。
【０１０９】
また、分割予定線Ｐ１、Ｐ２およびＰ１２で分割されることによって得られる３種類の窒化物系半導体レーザ素子１５０、１６０および１７０は、図２５に示すように、それぞれ、１２０μｍ、１４０μｍおよび１４０μｍのチップ幅ｗ１０１、ｗ１０２およびｗ１０３を有している。また、図２５および図２６に示すように、窒化物系半導体レーザ素子１６０は、分割予定線Ｐ１２（図２４参照）で分割されることによって、片方（矢印Ａ１側）の側端面３５に段差部１ｂを有している。また、窒化物系半導体レーザ素子１７０は、分割予定線Ｐ１２（図２４参照）で分割されることによって、もう片方（矢印Ａ２側）の側端面３５に段差部１ｂを有している。
【０１１０】
なお、第１実施形態の変形例のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１１１】
第１実施形態の変形例では、上記のように、溝部１ａの位置で窒化物系半導体ウェハを分割することによって、窒化物系半導体ウェハの分割を容易にすることができる。これにより、製造歩留を向上させることができる。
【０１１２】
第１実施形態の変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１１３】
（第２実施形態）
図２７は、本発明の第２実施形態による窒化物系半導体ウェハの一部を示した平面図である。図２８は、本発明の第２実施形態による窒化物系半導体ウェハの基板部分を示した断面図である。図２９は、本発明の第２実施形態による窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の平面図である。次に、図２７〜図２９を参照して、第２実施形態による窒化物系半導体ウェハについて説明する。
【０１１４】
第２実施形態による窒化物系半導体ウェハは、図２７および図２８に示すように、ｎ型ＧａＮ基板２０１の所定領域に転位集中領域（欠陥集中領域）２０１ｂを有している。この転位集中領域２０１ｂは、図２７に示すように、[１−１００]方向に延びるとともに、[１１−２０]方向に約４００μｍの間隔ａ１を隔てて周期的に形成されている。そして、第２実施形態では、平面的に見て、転位集中領域２０１ｂを挟むように、転位集中領域２０１ｂの両側に溝部２０１ａが形成されている。この溝部２０１ａは、上記第１実施形態と同様、[１−１００]方向に延びるように形成されている。また、溝部２０１ａは、図２８に示すように、[１−１００]方向に約２μｍ〜約１００μｍ（たとえば約６０μｍ）の幅ｗ１１を有しているとともに、ｎ型ＧａＮ基板２０１の厚み方向に約１μｍ〜約１０μｍ（たとえば約３μｍ）の深さｄ１を有している。また、図２７に示すように、転位集中領域２０１ｂを挟む２つの溝部２０１ａの間隔ｗ２０１は、約６０μｍに設定されている。なお、ｎ型ＧａＮ基板２０１は、本発明の「窒化物半導体基板」の一例であり、溝部２０１ａは、本発明の「凹部」の一例である。
【０１１５】
また、第２実施形態では、上記第１実施形態と同様、導波路３０（リッジ部）が[１１−２０]方向に非等間隔で形成されることによって、１枚の窒化物系半導体ウェハに、導波路３０の形成位置が異なる２種類の窒化物系半導体レーザ素子２５０および２６０（図２９参照）を含むように構成されている。なお、第２実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、隣り合う導波路３０の間隔は、上記第１実施形態と同じに設定されている。また、第２実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、転位集中領域２０１ｂを挟むように溝部２０１ａが形成されているため、導波路形成に適さない領域２０ｃの幅ｗ２０２が上記第１実施形態よりも若干大きくなっている。
【０１１６】
分割予定線Ｐ１およびＰ２２で分割されることによって得られる２種類の窒化物系半導体レーザ素子２５０および２６０は、上記第１実施形態と同様のチップ幅を有している。具体的には、図２９に示すように、窒化物系半導体レーザ素子２５０は、約１２０μｍのチップ幅ｗ２１１を有している。また、窒化物系半導体レーザ素子２６０は、約１６０μｍの チップ幅ｗ２１２を有している。なお、窒化物系半導体レーザ素子２５０では、導波路３０は、片方（矢印Ａ１側）の側端面３５から約４０μｍの距離ｂ１だけ離れた位置に形成されている。また、窒化物系半導体レーザ素子２６０では、導波路３０は、もう片方（矢印Ａ２側）の側端面３５から約４０μｍの距離ｂ１だけ離れた位置に形成されている。
【０１１７】
第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１１８】
第２実施形態では、上記のように、転位集中領域２０１ｂを囲い込むように溝部２０１ａを形成することによって、転位集中領域２０１ｂに起因する影響を排除することができるとともに、窒化物半導体層２０にクラックが入るのを抑制することができる。
【０１１９】
また、第２実施形態では、ストライプ状の導波路３０を非等間隔で配列することによって、導波路形成に適さない領域２０ｃの幅ｗ２０２が大きくなっている場合でも、窒化物半導体層２０の領域２０ｃとは異なる領域２０ｄに導波路３０を形成することができる。
【０１２０】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１２１】
図３０は、本発明の第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。次に、図４および図３０を参照して、本発明の第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子について説明する。なお、第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子は、上記した第２実施形態による窒化物系半導体ウェハから得ることができるため、以下の説明では、上記窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子２６０を例にして説明する。
【０１２２】
第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子２６０では、ｎ型ＧａＮ基板２０１上に、上記第１実施形態と同様の窒化物半導体層２０が形成されている。また、窒化物半導体層２０を構成する上部コンタクト層９と上部クラッド層８の凸部とによって、上記第１実施形態と同様のリッジ部１０が形成されている。このリッジ部１０は、導波路形成に適さない領域２０ｃとは異なる領域２０ｄに位置するように形成されている。また、リッジ部１０を構成する上部コンタクト層９上には、ｐ側オーミック電極１１が形成されている。そして、リッジ部１０の両脇には、電流狭窄を行うための埋め込み層１２が形成されている。
【０１２３】
また、窒化物系半導体レーザ素子２６０では、片方の側端面３５側（矢印Ａ１側）に、転位集中領域２０１ｂおよび溝部２０１ａを有しているとともに、片方の側端面３５に、溝部２０１ａで分割されることによって形成された段差部２０１ｃを有している。
【０１２４】
なお、第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。また、第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子は、ｎ型ＧａＮ基板１（図４参照）に代えて、ｎ型ＧａＮ基板２０１を用いることで、上記した第１実施形態と同様の方法で製造することができる。また、ｎ型ＧａＮ基板２０１に形成される溝部２０１ａも、上記第１実施形態と同様の方法で形成することができる。
【０１２５】
第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１２６】
（第３実施形態）
図３１は、本発明の第３実施形態による窒化物系半導体ウェハの平面図である。続いて、図３１を参照して、この第３実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、上記第１および第２実施形態と異なり、チップ幅がさらに縮小された窒化物系半導体レーザ素子を含むように構成されている。
【０１２７】
具体的には、導波路形成に適さない領域２０ｃ（ハッチング部分）の間の領域に、４本の導波路３０（リッジ部）が形成されている。そして、分割予定線Ｐ１およびＰ３２で分割した際に、１枚の窒化物系半導体ウェハから、チップ幅ｗ３０１が約８０μｍの窒化物系半導体レーザ素子と、チップ幅ｗ３０２が約１２０μｍの窒化物系半導体レーザ素子とが得られるように構成されている。なお、チップ幅ｗ３０１の窒化物系半導体レーザ素子は、チップ幅の中央に導波路３０が位置するように構成されている。すなわち、分割予定線Ｐ３２から導波路３０までの距離ｂ１２が４０μｍとなるように設定されている。
【０１２８】
一方、チップ幅ｗ３０２の窒化物系半導体レーザ素子は、分割予定線Ｐ３２から導波路３０までの距離ｂ１１が約３０μｍとなるように設定されている。このチップ幅ｗ３０２の窒化物系半導体レーザ素子は、矢印Ａ１側と矢印Ａ２側とで導波路３０の形成位置が異なるように構成されている。このため、第３実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、導波路３０の形成位置およびチップ幅の異なる３種類の窒化物系半導体レーザ素子を含むように構成されている。
【０１２９】
また、第３実施形態では、窒化物系半導体ウェハの上面に、窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別するためのマーカ部３２０および３３０が形成されている。このマーカ部３２０および３３０は、それぞれ、埋め込み層（図示せず）および窒化物半導体層２０をエッチングなどで除去することによって形成されている。そして、マーカ部３２０から導波路３０までの距離ｃ１およびｃ２は、それぞれ、２７．５μｍおよび２５μｍに設定されている。
【０１３０】
なお、第３実施形態による窒化物系半導体ウェハは、上記第２実施形態と同様の構成を有するｎ型ＧａＮ基板３０１を用いて形成されている。具体的には、ｎ型ＧａＮ基板３０１の所定領域には、転位集中領域３０１ｂが周期的に形成されている。そして、この転位集中領域３０１ｂを囲い込むように溝部３０１ａが形成されている。なお、ｎ型ＧａＮ基板３０１は、本発明の「窒化物半導体基板」の一例である。
【０１３１】
第３実施形態による窒化物系半導体ウェハのその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。
【０１３２】
第３実施形態による窒化物系半導体ウェハでは、上記のように、導波路形成に適さない領域２０ｃの間の領域に、４本の導波路３０を形成することによって、１枚の窒化物系半導体ウェハから得られる窒化物系半導体レーザ素子の数（取れ数）を容易に増やすことができる。このため、容易に、窒化物系半導体レーザ素子の製造コストを低減することができる。
【０１３３】
なお、転位集中領域が形成された基板を用いる代わりに、上記第１実施形態と同様のｎ型ＧａＮ基板を用いることもできる。また、第３実施形態では、上記第１および第２実施形態と同様の方法を用いて、チップ幅がさらに縮小された窒化物系半導体レーザ素子を製造することができる。
【０１３４】
第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【０１３５】
図３２は、第３実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハの平面図である。次に、図３２を参照して、この第３実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハでは、上記第３実施形態と同様、導波路形成に適さない領域２０ｃ（ハッチング部分）の間の領域に、４本の導波路３０（リッジ部）が形成されている。
【０１３６】
そして、分割予定線Ｐ１およびＰ４２で分割した際に、１枚の窒化物系半導体ウェハから、チップ幅ｗ４０１が約８０μｍの窒化物系半導体レーザ素子と、チップ幅ｗ４０２が約１６０μｍの窒化物系半導体レーザ素子とが得られるように構成されている。なお、約８０μｍのチップ幅ｗ４０１を有する窒化物系半導体レーザ素子は、導波路３０の形成位置が同じになるように構成されている。一方、約１６０μｍのチップ幅４０２の窒化物系半導体レーザ素子は、約８０μｍのチップ幅ｗ４０１を有する窒化物系半導体レーザ素子とは異なる位置に導波路３０が形成されている。すなわち、第３実施形態の変形例では、１枚の窒化物系半導体ウェハに、導波路３０の形成位置およびチップ幅の異なる２種類の窒化物系半導体レーザ素子を含むように構成されている。
【０１３７】
また、第３実施形態の変形例では、上記第３実施形態と同様、窒化物系半導体レーザ素子の種類を判別するためのマーカ部４２０が形成されている。
【０１３８】
なお、第３実施形態の変形例では、導波路形成に適さない領域２０ｃを多く含む窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅ｗ４０２を大きくすることによって、他の窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅ｗ４０１を同じ大きさに揃えることができる。
【０１３９】
第３実施形態の変形例による窒化物系半導体ウェハのその他の構成および効果は、上記第３実施形態と同様である。
【０１４０】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１４１】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、基板にｎ型ＧａＮ基板を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、および、ＡｌＧａＩｎＮなどからなる基板を用いてもよい。なお、基板上に結晶成長される窒化物系半導体層の各層については、その厚みや組成等は、所望の特性に合うものに適宜組み合わせたり、変更したりすることが可能である。たとえば、半導体層を追加または削除したり、半導体層の順序を一部入れ替えたりしてもよい。また、導電型を一部の半導体層について変更してもよい。すなわち、窒化物系半導体レーザ素子としての基本特性が得られる限り自由に変更可能である。
【０１４２】
また、上記第１〜第３実施形態では、埋め込み層をＳｉＯ2から構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ＳｉＯ2以外の絶縁性材料から構成してもよい。たとえば、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3やＺｒＯ2などから埋め込み層を構成してもよい。
【０１４３】
また、上記第１〜第３実施形態では、ｐ側オーミック電極をＰｄから構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、仕事関数の大きい材料であればＰｄ以外の材料によってｐ側オーミック電極を構成してもよい。たとえば、Ｎｉ、ＰｔまたはＡｕなどからｐ側オーミック電極を構成してもよい。
【０１４４】
また、上記第１〜第３実施形態では、ｐ側パッド電極を、埋め込み層側からＴｉ層、Ｍｏ層、およびＡｕ層を順次積層することにより形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、埋め込み層側から、たとえば、Ｍｏ層およびＡｕ層を順次積層することによりｐ側パッド電極を形成してもよい。
【０１４５】
また、上記第１〜第３実施形態では、ｎ側オーミック電極を、ｎ型ＧａＮ基板の裏面側からＨｆ層およびＡｌ層を順次積層することにより形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ｎ型ＧａＮ基板の裏面側から、たとえば、Ｔｉ層およびＡｌ層を順次積層することによりｎ側オーミック電極を形成してもよい。
【０１４６】
また、上記第１〜第３実施形態では、リッジ部を形成する際のマスク層としてレジストを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、ＳｉＯ2などからなるマスク層を用いてリッジ部を形成することもできる。この場合、フォトリソグラフィ工程とフッ酸系溶液とによる溶解の組み合わせ等の方法で、リッジ部の頂上（上面）を露出させることが可能である。
【０１４７】
なお、上記第１〜第３実施形態において、ｐ側オーミック電極の形成は、リッジ部の形成後であってもよい。この場合は、リッジ部および埋め込み層を形成した後、パターン化されたｐ側オーミック電極をリッジ部の上面に接するように作製すればよい。
【０１４８】
また、上記第１〜第３実施形態では、劈開により共振器端面を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、劈開以外の方法を用いて、共振器端面（光出射端面、光反射端面）を形成してもよい。たとえば、ドライエッチングなどの手法を用いて、共振器端面を形成してもよい。
【０１４９】
また、上記第１〜第３実施形態では、本発明をリッジ型のレーザ構造に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、リッジ型以外のＢＨ（Ｂｕｒｉｅｄ  Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）型やＲｉＳ（Ｒｉｄｇｅ  ｂｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｒｅ−ｇｒｏｗｔｈ）型などのレーザ構造に本発明を適用することもできる。
【０１５０】
また、上記第１〜第３実施形態では、リッジ部を［１−１００］方向に延びるように形成するとともに、共振器端面を［１１−２０］方向に沿った方向に形成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、これらの方向が結晶学的に等価な方向に形成することが可能である。また、Ｍ面やＡ面などを利用した基板においては、[０００１]方向にリッジ部を形成すると、劈開により端面形成を行うのに都合がよい。
【０１５１】
また、上記第１〜第３実施形態では、ＭＯＣＶＤ法を用いて、窒化物系半導体各層を結晶成長させた例を示したが、本発明はこれに限らず、ＭＯＣＶＤ法以外の方法を用いて、窒化物系半導体各層を結晶成長させるようにしてもよい。ＭＯＣＶＤ法以外の方法としては、たとえば、ＨＶＰＥ法（Ｈｙｄｒｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）、および、ガスソースＭＢＥ法（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）などが考えられる。
【０１５２】
また、上記第１〜第３実施形態では、工程の順序について、チップの種類をチップ検査時に判別し、種類毎に分離することとしたが、本発明はこれに限らず、ダイボンド（実装）時にチップの種類を判別し、各個にリッジ部の位置調節を行うようにしてもよい。この場合でも、出来上がるレーザデバイスの形態に違いがないことは言うまでもない。
【０１５３】
また、上記第１〜第３実施形態では、１枚の窒化物系半導体ウェハに、チップ幅の異なる窒化物系半導体レーザ素子を含むように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅を全て同じにしてもよい。
【０１５４】
なお、１枚の窒化物系半導体ウェハに含まれる窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅（チップサイズ）は、上記第１〜第３実施形態で示した構成以外の構成であってもよい。
【０１５５】
また、上記第１実施形態では、約４００μｍの間隔を隔てて溝部を形成（配列）した例を示したが、本発明はこれに限らず、溝部の間隔を４００μｍ以外の間隔にしてもよい。このように構成した場合には、得られる窒化物系半導体レーザ素子のチップ幅を全て同じにすることができる。
【０１５６】
また、上記第１および第２実施形態では、リッジ部（導波路）をチップ幅の中央からずれた位置に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、チップ幅の中央部にリッジ部（導波路）が形成された窒化物系半導体レーザ素子を一部に含むように構成することもできる。
【０１５７】
また、上記第３実施形態では、埋め込み層および窒化物半導体層にマーカ部を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ｐ側パッド電極にマーカ部を形成してもよい。また、上記第１および第２実施形態において、マーカ部をさらに形成してもよい。なお、ｐ側パッド電極にマーカ部を形成する場合には、マーカ部を基準としてリッジ部（導波路）の位置を認識可能に構成すれば、容易に、窒化物系半導体レーザ素子の種類およびリッジ部（導波路）の形成位置を認識することができる。
【０１５８】
また、本発明は、光ピックアップの光源として用いられる窒化物系半導体レーザ素子以外に、たとえば、照明用に用いられるブロードエリア半導体レーザ素子や、通信用レーザ素子、マルチリッジレーザなどにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１５９】
１、２０１、３０１                ｎ型ＧａＮ基板（窒化物半導体基板）
１ａ、２０１ａ、３０１ａ          溝部（凹部、第１領域）
２                                下部コンタクト層
３                                下部クラッド層
４                                下部ガイド層
５                                活性層
５ａ                              量子井戸層
５ｂ                              障壁層
６                                蒸発防止層
７                                上部ガイド層
８                                上部クラッド層
９                                上部コンタクト層
１０                              リッジ部
１１                              ｐ側オーミック電極
１２                              埋め込み層
１３                              ｐ側パッド電極（電極層）
１３ａ                            ワイヤボンド領域（接続領域）
１４                              ｎ側電極
２０                              窒化物半導体層
２０ａ                            領域（第２領域）
２０ｂ                            乱れ領域（第３領域）
２０ｃ                            領域（第４領域）
２０ｄ                            領域（第５領域）
３０                              導波路
３５                              側端面
４７                              ボンディングワイヤ（金属細線）
５０、６０、１５０、１６０、１７０、２５０、２６０
窒化物系半導体レーザ素子
２０１ｂ、３０１ｂ                転位集中領域
３２０、４２０                    マーカ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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