(57)【要約】【課題】ポリマー部が剥がれることを抑制することが可能な導波路型の光半導体素子を提供する。【解決手段】半導体レーザ素子ＷＬ１は、半導体基板１の主面１Ｓと直交するＺ軸方向に沿って突出すると共に当該主面１Ｓと平行なＹ軸方向に沿って延びるストライプ状のメサ部Ｍが規定されるようにＹ軸方向に沿って延びる一対のストライプ溝２１、２２が形成されている構造体１１と、一対のストライプ溝２１，２２内に設けられたＺ軸方向に沿って突出する突出部３１、３２と、突出部３１、３２の側面３１ａ、３２ａを覆うようにストライプ溝２１、２２に埋め込まれたポリマー部２３と、を備える。突出部３１、３２と構造体１１との相対的な位置関係は固定されている。突出部３１、３２の側面３１ａ、３２ａは、Ｚ軸方向から見て、Ｙ軸方向と交差する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板、及び、前記半導体基板の主面上に設けられたコア層を含む半導体積層を有する構造体であって、前記半導体基板の主面と直交する第１方向に沿って突出すると共に当該主面と平行な第２方向に沿って延びるストライプ状のメサ部が規定されるように前記第２方向に沿って延びる一対のストライプ溝が形成されている構造体と、
前記一対のストライプ溝内に設けられた、前記構造体から前記第１方向に沿って突出する突出部と、
前記突出部の側面を覆うように前記ストライプ溝に埋め込まれたポリマー部と、
を備え、
前記突出部と前記構造体との相対的な位置関係は固定されており、
前記突出部の前記側面は、前記第１方向から見て、前記第２方向と交差することを特徴とする導波路型の光半導体素子。
【請求項２】
前記突出部は、前記第２方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の導波路型の光半導体素子。
【請求項３】
前記突出部は、前記第１方向に沿った方向を高さ方向とする略柱状形状を成すと共に、前記第１方向から見て、略菱形状又は略矩形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導波路型の光半導体素子。
【請求項４】
前記突出部は、前記第１方向から見て、前記第２方向と直交する方向の幅が増減を繰り返しながら前記第２方向に沿って延びることを特徴とする請求項１又は２に記載の導波路型の光半導体素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波路型の光半導体素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、導波路型の光半導体素子が記載されている。当該文献には、導波路型の光半導体素子において、リッジ装荷型光導波路の両脇にリッジ部を形成するためのエッチング溝（ストライプ溝）を設け、そのエッチング溝にのみ半導体以外の物質を充填し平坦化すること、及び、エッチング溝の幅を最適な値に設計することにより、光半導体素子の高出力特性および信頼性を向上させることが可能であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２２０３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リッジ導波路等のストライプ状のメサ部を有する光半導体素子を製造する際には、一般的に、コア層等を含む半導体積層を成長させた後、当該半導体積層に一対のストライプ溝を形成することにより、メサ部を形成する。当該メサ部を形成した後、半導体積層上に電極及び電極配線を形成するが、ストライプ溝内に電極及び電極配線の一部を形成してしまうと、導波路内を伝搬する光の散乱や吸収が増加してしまう。このような問題点を回避するために、メサ部を形成した後に、一対のストライプ溝にポリマーを埋め込み、半導体積層及びポリマー部上に電極及び電極配線を形成することができる。
【０００５】
しかしながら、半導体積層とポリマーは熱膨張係数が大きく異なる。そのため、ストライプ溝内に埋め込まれ、硬化したポリマー部内には、応力が発生する。これにより、ポリマーの硬化時や、ポリマーを硬化させた後の工程（例えば、上部電極の形成や、導波路端面形成のための基板のへき開等）の実行時や、光半導体素子の使用時等に、ポリマー部が半導体積層から剥がれてしまう場合があるという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ポリマー部が剥がれることを抑制することが可能な導波路型の光半導体素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明に係る導波路型の光半導体素子は、半導体基板、及び、半導体基板の主面上に設けられたコア層を含む半導体積層を有する構造体であって、半導体基板の主面と直交する第１方向に沿って突出すると共に当該主面と平行な第２方向に沿って延びるストライプ状のメサ部が規定されるように第２方向に沿って延びる一対のストライプ溝が形成されている構造体と、一対のストライプ溝内に設けられた、構造体から第１方向に沿って突出する突出部と、突出部の側面を覆うようにストライプ溝に埋め込まれたポリマー部と、を備え、突出部と構造体との相対的な位置関係は固定されており、突出部の側面は、第１方向から見て、第２方向と交差することを特徴とすることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る導波路型の光半導体素子においては、一対のストライプ溝内に突出部が存在するため、その分ストライプ溝に埋め込まれるポリマー部の体積を減少させることができる。そのため、ポリマー部内で生じる応力を低減させることができる。さらに、構造体との相対的な位置関係が固定されている突出部が一対のストライプ溝内に存在し、ポリマー部は当該突起部の側面を覆っているため、そのような突起部が存在しない場合と比較して、ポリマー部と当該ポリマー部を保持する他の要素とが接触する面積を増加させることができる。さらに、突出部の側面は、第１方向から見て、第２方向と交差するため、ポリマー部内で第２方向に作用する応力及び第２方向とは直交する方向に作用する応力を、それらの応力が作用する方向とは異なる方向に分散することができるため、ポリマー部内での応力が均一化される。これらの効果により、ポリマー部が他の要素から剥がれることが抑制される。
【０００９】
さらに、本発明に係る導波路型の光半導体素子において、突出部は、第２方向に沿って複数設けられていることが好ましい。これにより、ポリマー部と当該ポリマー部を保持する他の要素とが接触する面積がさらに増加するため、ポリマー部が他の要素からが剥がれることが、さらに抑制される。
【００１０】
さらに、本発明に係る導波路型の光半導体素子において、突出部は、第１方向に沿った方向を高さ方向とする略柱状形状を成すと共に、第１方向から見て、略菱形状又は略矩形状であることが好ましい。これにより、ポリマー部内で第２方向に作用する応力及び第２方向とは直交する方向に作用する応力を、それらの応力が作用する方向とは異なる方向に効率的に分散することができるため、ポリマー部内での応力がより均一化される。そのため、ポリマー部が他の要素から剥がれることが、さらに抑制される。
【００１１】
また、本発明に係る導波路型の光半導体素子において突出部は、第１方向から見て、第２方向と直交する方向の幅が増減を繰り返しながら第２方向に沿って延びることが好ましい。これにより、ポリマー部と当該ポリマー部を保持する他の要素とが接触する面積がさらに増加するため、ポリマー部が他の要素から剥がれることが、さらに抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ポリマー部が剥がれることを抑制することが可能な導波路型の光半導体素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の半導体レーザ素子を示す斜視図である。
【図２】図１に示す半導体レーザ素子の上面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【図４】構造体形成工程を説明するための斜視図である。
【図５】構造体形成工程を説明するための斜視図である。
【図６】構造体形成工程を説明するための斜視図である。
【図７】構造体形成工程を説明するための斜視図である。
【図８】ポリマー部形成工程を説明するための斜視図である。
【図９】電極形成工程を説明するための斜視図である。
【図１０】第２実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図である。
【図１１】図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【図１２】第３実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【図１４】第４実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【図１６】第５実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【図１８】第６実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態に係る導波路型の光半導体素子について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、可能な場合には同一要素には同一符号を用いる。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
（第１実施形態）
【００１５】
第１実施形態に係る導波路型の光半導体素子について説明する。本実施形態の導波路型の光半導体素子は、半導体レーザ素子である。
【００１６】
図１は、本実施形態の半導体レーザ素子を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ１は、主として、半導体基板１、半導体積層９、及び、保護層１３を有する構造体１１と、複数の第１の突出部３１と、複数の第２の突出部３２と、ポリマー部２３と、を備えている。
【００１７】
半導体基板１は、第１導電型（例えば、ｎ型）の半導体材料からなるエピタキシャル基板であり、例えば、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる。半導体基板１は、略平坦な主面１Ｓと、主面１Ｓと対向する略平坦な裏面１Ｂと、を有している。なお、図１及び以降の図においては、直交座標系２を示しており、主面１Ｓと平行な方向に直交座標系２のＸ軸及びＹ軸を設定し、主面１Ｓと直交する方向に直交座標系２のＺ軸を設定している。
【００１８】
半導体積層９は、半導体基板１の主面１Ｓ上に設けられている。半導体積層９は、Ｚ軸方向に沿った方向に積層された複数の半導体層を含む。本実施形態では、半導体積層９は、半導体基板１の主面１Ｓ上に設けられたバッファー層３と、３上に設けられたコア層としての活性層５と、活性層５上に設けられた上部クラッド層７と、を有する。バッファー層３は、例えば、第１導電型の半導体材料、例えば、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなるエピタキシャル層である。半導体基板１とバッファー層３は、活性層５に対する下部クラッドとして機能する。活性層５は、例えば、ＭＱＷ（多重量子井戸）構造やＳＱＷ（単一量子井戸）構造を有し、例えば、ノンドープのＡｌＧａＩｎＡｓ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなるエピタキシャル層である。
【００１９】
上部クラッド層７は、第２導電型（第１導電型がｎ型の場合、ｐ型）の半導体材料、例えば、ＩｎＰ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなるエピタキシャル層である。
【００２０】
上部クラッド層７のうち、後述の第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２が形成された領域及び第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２の間の領域以外の領域上（即ち、第１ストライプ溝２１よりもＸ軸負側の領域上及び第２ストライプ溝２２よりもＸ軸正側の領域上）には、保護層１３の一部が形成されている。保護層１３は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の酸化物材料からなる。
【００２１】
構造体１１には、一対のストライプ溝、即ち、第１ストライプ溝２１と、第２ストライプ溝２２と、が形成されている。第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２は、Ｚ軸方向に沿った方向を深さ方向とし、Ｙ軸方向（第２方向）に沿って延びる。第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２は、本実施形態では、構造体１１の上面から半導体基板１の厚さ方向の中間位置までの深さを有する。第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２の、それらの延び方向と直交する平面（ＸＺ平面）での断面形状は、本実施形態では矩形状である。
【００２２】
第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２は、ストライプ状のメサ部Ｍを規定する。メサ部Ｍは、構造体１１の一部である。メサ部Ｍは、Ｚ軸方向（第１方向）に沿って突出すると共に、Ｙ軸方向に沿って延びる。メサ部Ｍの、その延び方向と直交する平面（ＸＺ平面）での断面形状は、本実施形態では矩形状である。
【００２３】
構造体１１のうち、第１ストライプ溝２１の底面の複数の第１の突出部３１が形成されていない部分と接する領域、第１ストライプ溝２１の側面と接する領域、第２ストライプ溝２２の底面の複数の第２の突出部３２が形成されていない部分と接する領域、及び、第２ストライプ溝２２の側面に接する領域には、保護層１３の他の一部が形成されている。メサ部Ｍは、本実施形態では、半導体基板１、バッファー層３、活性層５、上部クラッド層７、及び、保護層１３の一部からなる。
【００２４】
メサ部Ｍは、活性層５と、下部クラッドとして機能する要素（本実施形態では、バッファー層３及び半導体基板１）と、上部クラッドとして機能する要素（本実施形態では、上部クラッド層７）とを有するＹ軸方向を光軸とする導波路を構成しており、Ｙ軸方向に沿って光を伝搬させる機能を有する。本実施形態では、メサ部ＭのＹ軸方向の両端面を含む半導体積層９及び半導体基板１のＹ軸方向の両端面は、共振器ミラー面を構成しており、メサ部Ｍは、レーザ発振のための共振器を構成している。
【００２５】
また、第１ストライプ溝２１内には、複数の第１の突出部３１が設けられており、第２ストライプ溝２２内には、複数の第２の突出部３２が設けられている。また、第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２には、ポリマー部２３が埋め込まれている。これらの複数の第１の突出部３１、複数の第２の突出部３２、及び、ポリマー部２３の詳細について、図２及び図３を参照しながら説明する。
【００２６】
図２は、図１に示す半導体レーザ素子の上面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【００２７】
複数の第１の突出部３１及び複数の第２の突出部３２は、互いに同様の構成を有している。具体的には、図２及び図３に示すように、第１の突出部３１（又は第２の突出部３２）は、第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）内において、Ｙ軸方向に沿って複数設けられている。（図３においては、第１の突出部３１（又は第２の突出部３２）と第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）との境界線、即ち、第１の突出部３１（又は第２の突出部３２）と構造体１１との境界線を破線で示している。）複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）は、それぞれ、構造体１１からＺ軸方向に沿って突出する。複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれのＺ軸方向に沿った高さは、第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）のＺ軸方向に沿った深さと略等しい。複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）内の領域の一部を占めている。
【００２８】
複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれと、構造体１１との相対的な位置関係は固定されており、具体的には、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、構造体１１のうち、第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）の底面を規定する面に直接接して固定されている。複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、本実施形態においては、互いに同様の構成を有している。
【００２９】
複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれの側面３１ａ（又は側面３２ａ）は、Ｚ軸方向から見て、全てＹ軸方向Ｙと交差する。本実施形態においては、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、図３に示すようにＺ軸方向を高さ方向とする略柱状形状を成すと共に、図２に示すように、Ｚ軸方向から見て、長対角線がＹ軸方向Ｙに沿って延びる略菱形状である。そのため、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれの側面３１ａ（又は側面３２ａ）は、全てＹ軸方向Ｙと交差する。
【００３０】
複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）は、それぞれ、Ｚ軸方向から見て、第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）のＸ軸正側及びＸ軸負側の側面と離間している。複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれから第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）のＸ軸負側（又はＸ軸正側）の側面までの距離Ｌ１、及び、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれから第１ストライプ溝２１（第２ストライプ溝２２）のＸ軸正側（Ｘ軸負側）の側面までの距離Ｌ２は、例えば、それぞれ０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【００３１】
また、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、Ｙ軸方向に沿って互いに離間している。Ｚ軸方向から見て、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）の一つから、それと隣接する他の第１の突出部３１（又は他の第２の突出部３２）までの距離Ｌ３は、例えば、０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【００３２】
また、Ｚ軸方向から見て、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれの菱形状の角θ１及び角θ２は、３０度以上、６０度以下とすることができ、角θ１及び角θ２の一方を４５度とすることが好ましい。
【００３３】
上述のように、本実施形態では、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、長対角線がＹ軸方向Ｙに沿って延びる略菱形状であるが、長対角線がＹ軸方向と鋭角、９０度、又は鈍角を成す略菱形状であってもよい。
【００３４】
また、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向を高さ方向とする略柱状形状を成すと共に、Ｚ軸方向から見て、側面が全てＹ軸方向Ｙと交差するような略矩形状（略正方形状又は略長方形状）であってもよい。この場合、Ｚ軸方向から見て、当該矩形状の一つの対角線は、Ｙ軸方向に沿って延びてもよいし、Ｙ軸方向と鋭角又は鈍角を成す方向に延びてもよい。
【００３５】
また、図３に示すように、本実施形態では、複数の第１の突出部３１（複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、構造体１１のうち、第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２が形成されていない領域と同様の積層構造を有しており、具体的には、半導体基板１上に設けられた第１半導体層１ｘと、第１半導体層１ｘ上に設けられた第２半導体層３ｘと、第２半導体層３ｘ上に設けられた第３半導体層５ｘと、第３半導体層５ｘ上に設けられた第４半導体層７ｘと、からなる半導体積層を有している。
【００３６】
第１半導体層１ｘは、半導体基板１と同様の材料からなる。第２半導体層３ｘは、複数の第２の突出部３２と同様の厚さを有し、複数の第２の突出部３２と同様の材料からなる。第３半導体層５ｘは、活性層５と同様の厚さを有し、活性層５と同様の材料からなる。第４半導体層７ｘは、上部クラッド層７と同様の厚さを有し、上部クラッド層７と同様の材料からなる。また、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、第１半導体層１ｘ、第２半導体層３ｘ、第３半導体層５ｘ、及び、第４半導体層７ｘの上面及び側面を覆う保護層１３ｘを有している。保護層１３ｘは、保護層１３と同様の材料からなる。
【００３７】
また、図３に示すように、ポリマー部２３は、第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２内に埋め込まれている。ポリマー部２３は、複数の第１の突出部３１の側面３１ａを覆うように設けられている。上述のように、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれは、第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）内の領域の一部を占めているが、ポリマー部２３は、第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２内の残りの領域の少なくとも一部、好ましくは当該残りの領域の略全てを占めている。そのため、第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２によって構造体１１の上面に形成された凹凸は、ポリマー部２３によって平坦化される。
【００３８】
ポリマー部２３は、例えば、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリイミド、又は、旭硝子株式会社製のＡＬポリマー等のポリマー（樹脂）からなる。
【００３９】
第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２内に後述の上部電極４５や電極配線４３（図１参照）の一部が存在してしまうと、メサ部Ｍが構成する導波路内を伝搬する光の散乱や吸収が増加してしまう。しかし、ポリマー部２３の存在によって、後述の上部電極４１や電極配線４３（図１参照）の一部が第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２内に位置することを容易に回避することができる。
【００４０】
また、図１に示すように、メサ部Ｍの上部クラッド層７上には、上部電極４１が設けられている。上部電極４１は、メサ部Ｍと同様にＹ軸方向に沿って延びる。上部電極４１は、金属材料からなり、例えばＡｕ層／Ｚｎ層／Ａｕ層の積層金属層からなる。上部電極４１は、メサ部Ｍとオーミック接触していることが好ましい。上部電極４１は、上部クラッド層７上に直接設けられていてもよいし、ＩｎＧａＡｓＰやＩｎＧａＡｓ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなるコンタクト層を介して上部クラッド層７上に設けられていてもよい。
【００４１】
また、構造体１１のうち、第２ストライプ溝２２よりもＸ軸正側の領域上には、Ａｕ等の金属からなるボンディングパッド４５が設けられている。また、電極配線４３が、第２ストライプ溝２２内のポリマー部２３上に設けられている。電極配線４３は、金属材料からなり、例えば、ポリマー部２３側からこの順に積層されたＴｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層の積層金属層からなる。電極配線４３は、上部電極４１とボンディングパッド４５とを電気的に接続する。ボンディングパッド４５は、金属材料からなり、例えば、構造体１１側からこの順に積層されたＴｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層の積層金属層からなる。
【００４２】
また、半導体基板１の裏面１Ｂには、下部電極４７が設けられている。下部電極４７は、金属材料からなり、例えば裏面１Ｂ側からこの順に積層されたＡｕ層／Ｇｅ層／Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層の積層金属層からなる。下部電極４７は、半導体基板１とオーミック接触していることが好ましい。
【００４３】
次に、第１実施形態に係る導波路型の光半導体素子の製造方法について説明する。本実施形態に係る導波路型の光半導体素子の製造方法は、構造体形成工程と、ポリマー部形成工程と、電極形成工程と、を備えている。
【００４４】
（構造体形成工程）
図４〜図７は、構造体形成工程を説明するための斜視図である。構造体形成工程は、半導体積層形成工程と、エッチング工程と、保護膜形成工程と、を有する。
【００４５】
（半導体積層形成工程）
半導体積層形成工程では、まず、図４に示すように、半導体基板１を準備する。その後、半導体基板１の主面１Ｓ上に、例えば、有機金属気相成長法（ＯＭＶＰＥ）等のエピタキシャル成長法によって、バッファー層３、活性層５、及び、上部クラッド層７をこの順に成長させる。このようにして、半導体基板１上に、バッファー層３、活性層５、及び、上部クラッド層７を有する半導体積層９を形成する。
【００４６】
（エッチング工程）
次に、エッチング工程が行われる。本工程では、まず、図５に示すように、半導体積層９の上部クラッド層７上に、マスク５１を形成する。マスク５１は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の酸化物材料からなる。
【００４７】
マスク５１は、第１領域５１Ｍと、第２領域５１Ｐと、第３領域５１Ｔと、を有している。第１領域５１Ｍは、半導体積層９のうち、後にメサ部Ｍｘ（図６参照）となる領域を覆っている。第２領域５１Ｐは、構造体１１のうち、後に複数の第１の突出部３１ｘ及び複数の第２の突出部３２ｘ（図６参照）となる領域を覆っている。第３領域５１Ｔは、構造体１１のうち、後に第１ストライプ溝２１ｘが形成される領域よりもＸ軸負側の領域及び後に第２ストライプ溝２２ｘが形成される領域よりもＸ軸正側の領域（図６参照）を覆っている。即ち、マスク５１は、所定の形状の開口を有する。当該開口は、半導体積層９の第１ストライプ溝２１ｘ及び第２ストライプ溝２２ｘが形成される領域のうち、複数の第１の突出部３１ｘ及び複数の第２の突出部３２ｘが形成されない領域上に形成されている。
【００４８】
このようなマスク５１は、例えば、上部クラッド層７の上面全体に、酸化物材料等からなる層を化学気相成長法（ＣＶＤ）法等の蒸着法によって形成した後に、当該層をフォトリソグラフィー法で所定の形状にパターニングすることによって、形成することができる。
【００４９】
続いて、図６に示すように、マスク５１を用いて、例えば、エッチングガスとしてヨウ化水素（ＨＩ）ガスを用いた誘導結合型プラズマ反応性イオンエッチング（ＩＣＰ−ＲＩＥ）法等のドライエッチング法によって、半導体積層９及び半導体基板１を所定の深さだけエッチングする。その後、マスク５１を、フッ酸等をエッチング液として用いたウェットエッチング法等によって除去する。
【００５０】
これにより、第１ストライプ溝２１ｘ、第２ストライプ溝２２ｘ、メサ部Ｍｘ、第１の突出部３１ｘ、及び、第２の突出部３２ｘが形成される。これらの第１ストライプ溝２１ｘ、第２ストライプ溝２２ｘ、メサ部Ｍｘ、第１の突出部３１ｘ、及び、第２の突出部３２ｘは、それぞれ順に、第１ストライプ溝２１、第２ストライプ溝２２、メサ部Ｍ、複数の第１の突出部３１、及び、複数の第２の突出部３２の前駆構造である（図７参照）。
【００５１】
上記所定の深さは、例えば、３μｍ以上、４μｍ以下とすることができる。本実施形態では、半導体積層９及び半導体基板１を、半導体基板１の厚さ方向の中間位置までエッチングしているが、例えば、半導体積層９の厚さ方向の中間位置までエッチングしてもよい。
【００５２】
（保護膜形成工程）
続いて、保護膜形成工程が行われる。本工程では、図７に示すように、半導体基板１、半導体積層９、第１の突出部３１ｘ、及び、第２の突出部３２ｘの露出上表面全体（即ち、上部クラッド層７の上面、第１ストライプ溝２１ｘの底面並びに側面（メサ部Ｍｘの側面）、第２ストライプ溝２２ｘの底面並びに側面（メサ部Ｍｘの側面）、メサ部Ｍｘの第４半導体層７ｘの上面、第１の突出部３１ｘの上面並びに側面、及び、第２の突出部３２ｘの上面及び側面）に、保護層１３及び保護層１３ｘを形成する。このような保護層１３及び保護層１３ｘは、例えば、化学気相成長法（ＣＶＤ）法等の蒸着法によって、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の酸化物材料を、上述の半導体基板１、半導体積層９、第１の突出部３１ｘ、及び、第２の突出部３２ｘの露出上表面全体に堆積させることによって、形成することができる。
【００５３】
このようにして、半導体基板１、半導体積層９、及び、保護層１３を有する構造体１１と、複数の第１の突出部３１と、複数の第２の突出部３２が形成される。構造体１１には、第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２が形成されており、第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２は、メサ部Ｍを規定する。
【００５４】
（ポリマー部形成工程）
次に、ポリマー部形成工程が行われる。図８は、ポリマー部形成工程を説明するための斜視図である。本工程では、スピンコーティング等の塗布方法によって、構造体１１上にポリマーを塗布した後に、必要に応じて当該ポリマーを硬化させる。その後、余分なポリマー（第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２の外部に存在するポリマー）を、例えばプラズマ反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等のドライエッチング法によって除去する。これにより、図８に示すように、第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２内に埋め込まれたポリマー部２３が形成される。
【００５５】
（電極形成工程）
次に、電極形成工程が行われる。図９は、電極形成工程を説明するための斜視図である。本工程では、まず、図９に示すように、例えば、エッチングガスとして四フッ化炭素（ＣＦ４）ガスや酸素（Ｏ２）ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等のドライエッチング法によって、保護層１３のうちのメサ部Ｍ上の領域を除去する。これにより、メサ部Ｍの上部クラッド層７は露出する。
【００５６】
続いて、例えば蒸着法によって、メサ部Ｍの上部クラッド層７上にＹ軸方向に沿って延びる上部電極４１を形成する。また、例えば、蒸着法及びメッキ法によって、第２ストライプ溝２２内のポリマー部２３上に電極配線４３と、第２ストライプ溝２２よりもＸ軸正側の領域上にボンディングパッド４５と、を形成する。具体的には、蒸着法によって、電極配線４３及びボンディングパッド４５の一部であるＴｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層をこの順に形成した後に、Ａｕ層上にメッキ法によって、電極配線４３及びボンディングパッド４５の残りの部分であるＡｕをさらに形成する。そして、半導体基板１の裏面１Ｂを研磨して半導体基板１を厚さを薄くした後に、裏面１Ｂに下部電極４７を形成する。その後、素子の熱処理を行うことによって、上部電極４１をメサ部Ｍとのオーミック接触、及び、下部電極４７と半導体基板１とのオーミック接触を確立する。そして、ＸＺ平面に沿って構造体１１をへき開することにより、Ｙ軸方向の両端面に共振器ミラー面を形成し、所定の位置においてＸＹ平面に沿って構造体１１を切断することにより、チップ化を行う。以上のような工程を行うことにより、図１に示すような半導体レーザ素子ＷＬ１が得られる。
【００５７】
上述のような本実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ１においては、一対のストライプ溝（第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２）内に複数の第１の突出部３１及び複数の第２の突出部３２が存在するため、その分第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２に埋め込まれるポリマー部２３の体積を減少させることができる（図１〜図３参照）。そのため、ポリマー部２３内で生じる応力を低減させることができる。
【００５８】
さらに、構造体１１との相対的な位置関係が固定されている複数の第１の突出部３１及び複数の第２の突出部３２が第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２内に存在し、ポリマー部２３は当該複数の第１の突出部３１の側面３１ａ及び複数の第２の突出部３２の側面３２ａを覆っているため、そのような突起部が存在しない場合と比較して、ポリマー部２３と当該ポリマー部２３を保持する他の要素（構造体１１、複数の第１の突出部３１、及び、複数の第２の突出部３２）とが接触する面積を増加させることができる（図１〜図３参照）。
【００５９】
さらに、複数の第１の突出部３１の側面３１ａ及び複数の第２の突出部３２の側面３２ａは、第１方向（Ｚ軸方向）から見て、第２方向（Ｙ軸方向）と交差するため、ポリマー部２３内で第２方向に作用する応力及び第２方向とは直交する方向（Ｘ軸方向）に作用する応力を、それらの応力が作用する方向とは異なる方向に分散することができるため、ポリマー部２３内での応力が均一化される。
【００６０】
上述のような効果により、ポリマー部２３の硬化時や、ポリマー部２３を硬化させた後の工程（例えば、構造体１１のへき開時）や、半導体レーザ素子ＷＬ１の使用時に、ポリマー部２３が他の要素（構造体１１、複数の第１の突出部３１、及び、複数の第２の突出部３２）から剥がれることが抑制される。
【００６１】
さらに、本実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ１において、複数の第１の突出部３１及び複数の第２の突出部３２は、第２方向（Ｙ軸方向）に沿って複数設けられている（図１及び図２参照）。これにより、ポリマー部２３と当該ポリマー部２３を保持する他の要素（構造体１１、複数の第１の突出部３１、及び、複数の第２の突出部３２）とが接触する面積がさらに増加するため、ポリマー部２３が当該他の要素からが剥がれることが、さらに抑制される。
【００６２】
さらに、本実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ１において、複数の第１の突出部３１及び複数の第２の突出部３２は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿った方向を高さ方向とする略柱状形状を成すと共に、第１方向から見て、略菱形状又は略矩形状である（図１〜図３参照）。これにより、ポリマー部２３内で第２方向（Ｙ軸方向）に作用する応力及び第２方向とは直交する方向（Ｘ軸方向）に作用する応力を、それらの応力が作用する方向とは異なる方向に効率的に分散することができるため、ポリマー部２３内での応力がより均一化される。そのため、ポリマー部２３が上記他の要素から剥がれることが、さらに抑制される。
【００６３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る導波路型の光半導体素子について説明する。以下の第２実施形態以降の実施形態の説明においては、主として他の実施形態と異なる点について説明し、他の実施形態と同様の要素については、同様の符号を付すことにより、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００６４】
本実施形態の導波路型の光半導体素子は、第１実施形態と同様に半導体レーザ素子である。図１０は、第２実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図であり、図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【００６５】
図１０及び図１１に示すように、本実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ２は、複数の第１の突出部及び複数の第２の突出部の形状の点において、第１実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ１と異なる。
【００６６】
具体的には、本実施形態においては、図１０に示すように、複数の第１の突出部２３１（又は複数の第２の突出部２３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、１辺がＹ軸方向Ｙと直交する略三角形状である。また、第１実施形態における場合と同様に、複数の第１の突出部２３１（又は複数の第２の突出部２３２）のそれぞれの側面２３１ａ（又は側面２３２ａ）は、図１０に示すようにＺ軸方向から見て、全てＹ軸方向Ｙと交差すると共に、図１１に示すように、Ｚ軸方向を高さ方向とする略柱状形状を成す。
【００６７】
複数の第１の突出部２３１（又は複数の第２の突出部２３２）のそれぞれの第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）のＸ軸負側（又はＸ軸正側）の側面と対向する辺の中点から当該側面までの距離Ｌ４、及び、複数の第１の突出部３１（又は複数の第２の突出部３２）のそれぞれの第１ストライプ溝２１（第２ストライプ溝２２）のＸ軸正側（Ｘ軸負側）の側面と対向する辺の中点から当該側面までの距離Ｌ５は、例えば、それぞれ０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【００６８】
また、複数の第１の突出部２３１（又は複数の第２の突出部２３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、Ｙ軸方向に沿って互いに離間している。Ｚ軸方向から見て、複数の第１の突出部２３１（又は複数の第２の突出部２３２）の一つから、それと隣接する他の第１の突出部２３１（又は他の第２の突出部２３２）までの距離Ｌ６は、例えば、０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【００６９】
また、Ｚ軸方向から見て、複数の第１の突出部２３１（又は複数の第２の突出部２３２）のそれぞれの三角形状の角θ３及び角θ４は、それぞれ１５度以上、７５度以下とすることができ、好ましくは、６０度である。
【００７０】
上述のように、本実施形態では、複数の第１の突出部２３１（又は複数の複数の第２の突出部２３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、１辺がＹ軸方向Ｙと直交する略三角形状であるが、当該辺がＹ軸方向Ｙと鋭角又は鈍角で交差する略三角形状であってもよい。
【００７１】
本実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ２によれば、第１実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ１と同様の理由に基づき、ポリマー部２３の硬化時や、ポリマー部２３を硬化させた後の工程（例えば、構造体１１のへき開時）や、半導体レーザ素子ＷＬ１の使用時に、ポリマー部２３が他の要素（構造体１１、複数の第１の突出部２３１、及び、複数の第２の突出部２３２）から剥がれることが抑制される。
【００７２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る導波路型の光半導体素子について説明する。
【００７３】
本実施形態の導波路型の光半導体素子は、第１実施形態と同様に半導体レーザ素子である。図１２は、第３実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図であり、図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【００７４】
図１２及び図１３に示すように、本実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ３は、複数の第１の突出部及び複数の第２の突出部の形状の点において、第１実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ１と異なる。
【００７５】
具体的には、本実施形態においては、図１２に示すように、複数の第１の突出部３３１（又は複数の第２の突出部３３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、１辺がＹ軸方向Ｙと直交する略五角形状である。また、第１実施形態における場合と同様に、複数の第１の突出部３３１（又は複数の複数の第２の突出部３３２）のそれぞれの側面３３１ａ（又は側面３３２ａ）は、図１２に示すようにＺ軸方向から見て、全てＹ軸方向Ｙと交差すると共に、図１３に示すように、Ｚ軸方向を高さ方向とする略柱状形状を成す。
【００７６】
複数の第１の突出部３３１（又は複数の第２の突出部３３２）のそれぞれから第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）のＸ軸負側（又はＸ軸正側）の側面までの距離Ｌ７、及び、複数の第１の突出部３３１（又は複数の第２の突出部３３２）のそれぞれから第１ストライプ溝２１（第２ストライプ溝２２）のＸ軸正側（Ｘ軸負側）の側面までの距離Ｌ８は、例えば、それぞれ０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【００７７】
また、複数の第１の突出部３３１（又は複数の第２の突出部３３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、Ｙ軸方向に沿って互いに離間している。Ｚ軸方向から見て、複数の第１の突出部３３１（又は複数の第２の突出部３３２）の一つから、それと隣接する他の第１の突出部３３１（又は他の第２の突出部３３２）までの距離Ｌ９は、例えば、０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【００７８】
また、Ｚ軸方向から見て、複数の第１の突出部３３１（又は複数の第２の突出部３３２）のそれぞれの五角形状の角θ６、角θ７、角θ８は、それぞれ５４度以上、１６２度以下とすることができ、好ましくは、１０８度である。
【００７９】
上述のように、本実施形態では、複数の第１の突出部３３１（又は複数の第２の突出部３３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、１辺がＹ軸方向Ｙと直交する略五角形状であるが、当該辺がＹ軸方向Ｙと鋭角又は鈍角で交差する略五角形状であってもよい。
【００８０】
本実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ３によれば、第１実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ１と同様の理由に基づき、ポリマー部２３の硬化時や、ポリマー部２３を硬化させた後の工程（例えば、構造体１１のへき開時）や、半導体レーザ素子ＷＬ１の使用時に、ポリマー部２３が他の要素（構造体１１、複数の第１の突出部３３１、及び、複数の第２の突出部３３２）から剥がれることが抑制される。
【００８１】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る導波路型の光半導体素子について説明する。
【００８２】
本実施形態の導波路型の光半導体素子は、第１実施形態と同様に半導体レーザ素子である。図１４は、第４実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図であり、図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【００８３】
図１４及び図１５に示すように、本実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ４は、複数の第１の突出部及び複数の第２の突出部の形状の点において、第１実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ１と異なる。
【００８４】
具体的には、本実施形態においては、図１４に示すように、複数の第１の突出部４３１（又は複数の第２の突出部４３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、短軸がＹ軸方向に沿って延びる略楕円形状又は略円形状である。また、複数の第１の突出部４３１（又は複数の第２の突出部４３２）のそれぞれの側面４３１ａ（又は側面４３２ａ）は、図１４に示すようにＺ軸方向から見て、略全てＹ軸方向Ｙと交差すると共に、図１５に示すように、Ｚ軸方向を高さ方向とする略柱状形状を成す。
【００８５】
複数の第１の突出部４３１（又は複数の第２の突出部４３２）のそれぞれから第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）のＸ軸負側（又はＸ軸正側）の側面までの距離Ｌ１０、及び、複数の第１の突出部４３１（又は複数の第２の突出部４３２）のそれぞれから第１ストライプ溝２１（第２ストライプ溝２２）のＸ軸正側（Ｘ軸負側）の側面までの距離Ｌ１１は、例えば、それぞれ０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【００８６】
また、複数の第１の突出部４３１（又は複数の第２の突出部４３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、Ｙ軸方向に沿って互いに離間している。Ｚ軸方向から見て、複数の第１の突出部４３１（又は複数の第２の突出部４３２）の一つから、それと隣接する他の第１の突出部４３１（又は他の第２の突出部４３２）までの距離Ｌ１２は、例えば、０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【００８７】
また、Ｚ軸方向から見て、複数の第１の突出部４３１（又は複数の第２の突出部４３２）のそれぞれの楕円形状又は円形状の長半径Ｌａと短半径Ｌｂとの比（Ｌａ／Ｌｂ）は、０．５以上、２以下、好ましくは、１とすることができる。
【００８８】
上述のように、本実施形態では、複数の第１の突出部４３１（又は複数の第２の突出部４３２）のそれぞれは、Ｚ軸方向から見て、短軸がＹ軸方向に沿って延びる略楕円形状又は略円形状であるが、当該短軸がＹ軸方向Ｙと鋭角又は鈍角で交差する略楕円形状又は略円形状であってもよい。
【００８９】
本実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ４によれば、第１実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ１と同様の理由に基づき、ポリマー部２３の硬化時や、ポリマー部２３を硬化させた後の工程（例えば、構造体１１のへき開時）や、半導体レーザ素子ＷＬ１の使用時に、ポリマー部２３が他の要素（構造体１１、複数の第１の突出部４３１、及び、複数の第２の突出部４３２）から剥がれることが抑制される。
【００９０】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係る導波路型の光半導体素子について説明する。
【００９１】
本実施形態の導波路型の光半導体素子は、第１実施形態と同様に半導体レーザ素子である。図１６は、第５実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図であり、図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【００９２】
図１６及び図１７に示すように、本実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ５は、複数の第１の突出部及び複数の第２の突出部の形状の点において、第１実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ１と異なる。
【００９３】
本実施形態においては、図１５に示すように、半導体レーザ素子ＷＬ５は、第１ストライプ溝２１内に設けられた第１の突出部５３１は１つであり、第２ストライプ溝２２内に設けられた第２の突出部５３２は１つである。そして、第１の突出部５３１（又は第２の突出部５３２）は、Ｚ軸方向から見て、Ｙ軸方向Ｙと直交する方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ５３１（又は幅Ｗ５３２）が、増減を繰り返しながらＹ軸方向Ｙに沿って延びる。
【００９４】
具体的には、第１の突出部５３１（又は第２の突出部５３２）は、Ｚ軸方向から見て、複数の同形の矩形部を、各矩形部の対角線がＹ軸方向Ｙに沿った１つの直線上に重なるように、かつ、隣接する矩形部同士の一部重なり合うように、Ｙ軸方向Ｙに沿って並べた形状を有している。そして、第１実施形態における場合と同様に、第１の突出部５３１（又は第２の突出部５３２）のそれぞれの側面５３１ａ（又は側面５３２ａ）は、図１６に示すようにＺ軸方向から見て、全てＹ軸方向Ｙと交差すると共に、図１７に示すように、Ｚ軸方向を高さ方向とする略柱状形状を成す。
【００９５】
第１の突出部５３１（又は第２の突出部５３２）のそれぞれから第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）のＸ軸負側（又はＸ軸正側）の側面までの距離Ｌ１２、及び、第１の突出部５３１（又は第２の突出部５３２）のそれぞれから第１ストライプ溝２１（第２ストライプ溝２２）のＸ軸正側（Ｘ軸負側）の側面までの距離Ｌ１３は、例えば、それぞれ０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【００９６】
また、Ｚ軸方向から見て、第１の突出部５３１（又は複数の第２の突出部５３２）のそれぞれの形状を構成する上記矩形部の角度θ９は、３０度以上、６０度以下とすることができ、好ましくは、４５度である。
【００９７】
上述のように、本実施形態では、第１の突出部５３１（又は第２の突出部５３２）は、Ｚ軸方向から見て、複数の同形の矩形部を、各矩形部の対角線がＹ軸方向Ｙに沿った１つの直線上に重なるように、かつ、隣接する矩形部同士の一部重なり合うように、Ｙ軸方向Ｙに沿って並べた形状を有しているが、上記各矩形部の対角線が、Ｙ軸方向Ｙに沿った１つの直線と鋭角又は鈍角を成すように、かつ、隣接する矩形部同士の一部重なり合うように、Ｙ軸方向Ｙに沿って並べた形状を有していてもよい。
【００９８】
本実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ５によれば、第１の突出部５３１及び第２の突出部５３２は、第１方向（Ｚ軸方向）から見て、第２方向と直交する方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ５３１及び幅Ｗ５３２が増減を繰り返しながら第２方向（Ｙ軸方向）に沿って延びるため（図１６参照）、ポリマー部２３と当該ポリマー部２３を保持する他の要素（構造体１１、複数の第１の突出部４３１、及び、複数の第２の突出部４３２）とが接触する面積がさらに増加するため、ポリマー部２３が当該他の要素から剥がれることが、さらに抑制される。
【００９９】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態に係る導波路型の光半導体素子について説明する。
【０１００】
本実施形態の導波路型の光半導体素子は、第５実施形態と同様に半導体レーザ素子である。図１８は、第６実施形態に係る半導体レーザ素子の上面図であり、図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿った半導体レーザ素子の断面図である。
【０１０１】
図１８及び図１９に示すように、本実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ６は、第１の突出部及び第２の突出部の形状の点において、第５実施形態の半導体レーザ素子ＷＬ５と異なる。
【０１０２】
本実施形態においては、図１８に示すように、半導体レーザ素子ＷＬ６は、第５実施形態における場合と同様に、第１ストライプ溝２１内に設けられた第１の突出部６３１は１つであり、第２ストライプ溝２２内に設けられた第２の突出部６３２は１つである。そして、第１の突出部６３１（又は第２の突出部６３２）は、Ｚ軸方向から見て、Ｙ軸方向Ｙと直交する方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ５３１（又は幅Ｗ５３２）が、増減を繰り返しながらＹ軸方向Ｙに沿って延びる。
【０１０３】
具体的には、第１の突出部６３１（又は第２の突出部６３２）は、Ｚ軸方向から見て、複数の同形の三角形部を、各三角形部の底辺がＹ軸方向Ｙに沿った１つの直線上に重なるように、かつ、隣接する三角形部同士の一部重なり合うように、Ｙ軸方向Ｙに沿って並べた形状を有している。そして、第５実施形態における場合と同様に、第１の突出部６３１（又は第２の突出部６３２）のそれぞれの側面６３１ａ（又は側面６３２ａ）は、図１８に示すようにＺ軸方向から見て、全てＹ軸方向Ｙと交差すると共に、図１９に示すように、Ｚ軸方向を高さ方向とする略柱状形状を成す。
【０１０４】
また、第１の突出部６３１（又は第１の突出部６３１）は、Ｚ軸方向から見て、第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）のＸ軸負側（又はＸ軸正側）の側面と隣接している。
【０１０５】
また、第１の突出部６３１（又は第２の突出部６３２）のそれぞれから第１ストライプ溝２１（第２ストライプ溝２２）のＸ軸正側（Ｘ軸負側）の側面までの距離Ｌ１４は、例えば、０．５μｍ以上、３μｍ以下とすることができる。
【０１０６】
また、Ｚ軸方向から見て、第１の突出部６３１（又は複数の第２の突出部６３２）のそれぞれの形状を構成する上記三角形部の角度θ１０は、１５度以上、７５度以下とすることができ、好ましくは、６０度である。
【０１０７】
上述のように、本実施形態では、第１の突出部６３１（又は第２の突出部６３２）は、Ｚ軸方向から見て、複数の同形の三角形部を、各三角形部の底辺がＹ軸方向Ｙに沿った１つの直線上に重なるように、かつ、隣接する三角形部同士の一部重なり合うように、Ｙ軸方向Ｙに沿って並べた形状を有しているが、上記各三角形部の底辺が、Ｙ軸方向Ｙに沿った１つの直線と鋭角又は鈍角を成すように、かつ、隣接する矩形部同士の一部重なり合うように、Ｙ軸方向Ｙに沿って並べた形状を有していてもよい。
【０１０８】
本実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ６によれば、第５実施形態に係る半導体レーザ素子ＷＬ５と同様の理由に基づき、ポリマー部２３が他の要素（構造体１１、第１の突出部６３１、及び、第２の突出部６３２）から剥がれることが、さらに抑制される。
【０１０９】
本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
【０１１０】
例えば、上述の実施形態１〜６では、第１の突出部３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１及び第２の突出部３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２は、Ｚ軸方向を高さ方向とする略柱状形状を成すが（図３、図１１、図１３、図１５、図１７、及び、図１９参照）、このような形状に限られず、例えば、Ｚ軸方向を高さ方向とする円錐形状や角錐形状等の錐形状や、Ｚ軸方向を高さ方向とする円錐台形状や角錐台形状等の錐台形状であってもよい。
【０１１１】
また、上述の実施形態１〜６では、第１の突出部３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１の側面３１ａ、２３１ａ、３３１ａ、４３１ａ、５３１ａ、６３１ａ及び第２の突出部３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２の側面３２ａ、２３２ａ、３３２ａ、４３２ａ、５３２ａ、６３２ａは、Ｚ軸方向から見て、全てＹ軸方向Ｙと交差しているが（図２、図１０、図１２、図１４、図１６、及び、図１８参照）、当該側面の一部がＺ軸方向から見てＹ軸方向Ｙと交差していれば、当該側面の他の一部はＺ軸方向から見てＹ軸方向Ｙと交差しなくてもよい。
【０１１２】
また、上述の実施形態１〜５では、第１の突出部３１、２３１、３３１、４３１、５３１及び第２の突出部３２、２３２、３３２、４３２、５３２は、それぞれ、Ｚ軸方向から見て、第１ストライプ溝２１（又は第２ストライプ溝２２）のＸ軸正側及びＸ軸負側の側面と離間しているが（図２、図１０、図１２、図１４、及び、図１６参照）、当該側面の両方又は一方と隣接していてもよい。
【０１１３】
また、半導体レーザ素子ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３、ＷＬ４、ＷＬ５、ＷＬ６において、構造体１１は、保護層１３を有していなくてもよく、第１の突出部３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１及び第２の突出部３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２は、保護層１３ｘを有していなくてもよい（図３、図１１、図１３、図１５、図１７、及び、図１９参照）。
【０１１４】
また、上述の実施形態１〜４では、複数の第１の突出部３１、２３１、３３１、４３１は、それぞれ同様の形状を有しているが、それぞれ異なる形状を有していてもよく、同様に、複数の第２の突出部３２、２３２、３３２、４３２は、それぞれ同様の形状を有しているが、それぞれ異なる形状を有していてもよい（図２、図１０、図１２、及び、図１４参照）。
【０１１５】
また、上述の実施形態５、６では、第１の突出部５３１、６３１の側面５３１ａ、６３１ａ及び第２の突出部５３２、６３２の側面５３２ａ、６３２ａは、Ｚ軸方向から見て、直線形状部分のみからなるが（図１６及び図１８参照）、これらの側面の全部又は一部は、Ｚ軸方向から見て、曲線状であってもよい。
【０１１６】
また、上述の実施形態１〜６では、第１の突出部３１、２３１、３３１、４３１、５３１及び第２の突出部３２、２３２、３３２、４３２、５３２は、それぞれ、構造体１１のうち、第１ストライプ溝２１及び第２ストライプ溝２２が形成されていない領域と同様の積層構造を有しているが、同様の積層構造を有していなくてもよく、また、当該積層構造の部分が、半導体材料以外の材料（例えば、金属材料）から構成されていてもよい。
【０１１７】
また、上述の実施形態１〜６は、本発明を半導体レーザ素子に適用したものであるが、本発明は、半導体レーザ素子以外の導波路型の光半導体素子、例えば、光変調器、半導体光増幅器、又は、受光素子等に適用することもできる。
【符号の説明】
【０１１８】
１・・・半導体基板、１Ｓ・・・半導体基板の主面、５・・・活性層（コア層）、９・・・半導体積層、１１・・・構造体、２１・・・第１ストライプ溝、２２・・・第２ストライプ溝、２３・・・ポリマー部、３１・・・第１の突出部、３２・・・第２の突出部、Ｍ・・・メサ部、ＷＬ１・・・半導体レーザ素子（導波路型の光半導体素子）。
【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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