(57)【要約】【課題】半導体基板とその上に積層した化合物半導体層の層間に発生する応力を抑制することを可能にする。【解決手段】半導体基板１１と、前記半導体基板１１の第１面Ｓ１に形成された化合物半導体層１２と、前記化合物半導体層１２の上部で形成されたリッジ形状の第１ストライプ部１４と、前記第１ストライプ部１４の長さ方向に対して垂直な断面方向に形成されていて対向して形成された共振面２１，２２と、前記半導体基板１１の前記第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２側の前記第１ストライプ部１４と対向した位置に形成されたリッジ形状の第２ストライプ部１６と、前記半導体基板１１の第２面Ｓ２側で前記第２ストライプ部１６の両側に形成された第２溝部１５を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板の第１面に形成された化合物半導体層と、
前記化合物半導体層の上部で形成されたリッジ形状の第１ストライプ部と、
前記第１ストライプ部の長さ方向に対して垂直な断面方向に形成されていて対向して形成された共振面と、
前記半導体基板の前記第１面とは反対側の第２面側の前記第１ストライプ部と対向した位置に形成されたリッジ形状の第２ストライプ部と、
前記半導体基板の第２面側で前記第２ストライプ部の両側に形成された溝部を有する
半導体発光装置。
【請求項２】
前記溝部および前記第２ストライプ部は、前記半導体基板の第２面側の前記半導体基板自体に形成されている
請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記溝部および前記第２ストライプ部は、前記半導体基板の第２面側に形成された化合物半導体層に形成されている
請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項４】
半導体基板と、
前記半導体基板の第１面に形成された化合物半導体層と、
前記化合物半導体層の上部で形成されたリッジ形状の第１ストライプ部と、
前記第１ストライプ部の長さ方向に対して垂直な断面方向に形成されていて対向して形成された共振面と、
前記半導体基板の前記第１面とは反対側の第２面側の前記第１ストライプ部と対向した位置に形成された溝部、もしくはリッジ形状の第２ストライプ部を有する
半導体発光装置。
【請求項５】
前記溝部もしくは前記第２ストライプ部は、前記半導体基板の第２面側の前記半導体基板自体に形成されている
請求項４記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記溝部もしくは前記第２ストライプ部は、前記半導体基板の第２面側に形成された化合物半導体層に形成されている
請求項４記載の半導体発光装置。
【請求項７】
半導体基板の第１面にリッジ形状の第１ストライプ部を有する化合物半導体層を形成する工程と、
前記半導体基板の前記第１面とは反対側の第２面側の前記第１ストライプ部に対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部と該第２ストライプ部の両側に溝部を形成する工程とを有する
半導体発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２ストライプ部および前記溝部は前記半導体基板の第２面側の前記半導体基板自体に形成される
請求項７記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２ストライプ部および前記溝部は前記半導体基板の第２面側に化合物半導体層を形成した後に、該化合物半導体層に形成される
請求項７記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１０】
半導体基板の第１面にリッジ形状の第１ストライプ部を有する化合物半導体層を形成する工程と、
前記半導体基板の前記第１面とは反対側の第２面側の前記第１ストライプ部に対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部もしくは溝部を形成する工程とを有する
半導体発光装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第２ストライプ部もしくは前記溝部は前記半導体基板の第２面側の前記半導体基板自体に形成される
請求項１０記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２ストライプ部もしくは前記溝部は前記半導体基板の第２面側に化合物半導体層を形成した後に、該化合物半導体層に形成される
請求項１０記載の半導体発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体レーザ素子は、ＤＶＤ等の光ディスク用光源として用いられ、高出力化、高信頼化が課題となっている。窒化物半導体レーザ素子は、例えば、サファイア基板用に選択成長した窒化ガリウム（ＧａＮ）基板上に窒化物半導体層を複数積層した後サファイア基板を除去し、へき開により共振面を形成することにより作製される（例えば、非特許文献１を参照。）。
しかし、良好なへき開面を再現性よく作製することは非常に困難であった。へき開による衝撃でリッジ形状のストライプに欠けが生じ、信頼性に影響が出る等の問題があった。
また、良好なへき開面を再現性よく作製できた場合であっても、窒化ガリウム基板とその上に積層した窒化物半導体層の層間の応力により層間でずれが生じること、応力が発生すること、応力にともなう層のずれが生じること等によるレーザ素子の特性劣化が問題となっていた。
【０００３】
また、従来の半導体レーザ素子として、窒化物半導体基板を用い、その窒化物半導体基板の第１の主面には、結晶成長面が（０００１）面からなる第１の領域と、第１の領域と異なる結晶面を有する第２の領域が備えられている。そして上記窒化物半導体基板の第２の主面の第２の領域には凹部溝を形成されていて、上記窒化物半導体基板の第１の主面の上部にはリッジ形状のストライプが形成されているものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５-１５９２７８号公報
【非特許文献１】Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37(1998)pp.L309-L312, Part2,No.3B,15 March1998
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、半導体基板、例えば窒化ガリウム基板とその上に積層した化合物半導体層、例えば窒化物半導体層の層間に発生する応力を抑制できない点である。
【０００６】
本発明は、半導体基板とその上に積層した化合物半導体層の層間に発生する応力を抑制することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体発光装置（第１半導体発光装置）は、半導体基板と、前記半導体基板の第１面に形成された化合物半導体層と、前記化合物半導体層の上部で形成されたリッジ形状の第１ストライプ部と、前記第１ストライプ部の長さ方向に対して垂直な断面方向に形成されていて対向して形成された共振面と、前記半導体基板の前記第１面とは反対側の第２面側の前記第１ストライプ部と対向した位置に形成されたリッジ形状の第２ストライプ部と、前記半導体基板の第２面側で前記第２ストライプ部の両側に形成された溝部を有する。
【０００８】
本発明の第１半導体発光装置では、半導体基板の第１面とは反対側の第２面側の第１ストライプ部と対向した位置に形成されたリッジ形状の第２ストライプ部と、半導体基板の第２面側で第２ストライプ部の両側に形成された溝部を有することから、半導体基板と化合物半導体層との間に発生する応力が緩和され、第１ストライプ部と第２ストライプ部間の応力が緩和される。それによって、共振面での応力が緩和される。
【０００９】
本発明の半導体発光装置（第２半導体発光装置）は、半導体基板と、前記半導体基板の第１面に形成された化合物半導体層と、前記化合物半導体層の上部で形成されたリッジ形状の第１ストライプ部と、前記第１ストライプ部の長さ方向に対して垂直な断面方向に形成されていて対向して形成された共振面と、前記半導体基板の前記第１面とは反対側の第２面側の前記第１ストライプ部と対向した位置に形成された溝部、もしくはリッジ形状の第２ストライプ部を有する。
【００１０】
本発明の第２半導体発光装置では、半導体基板の第１面とは反対側の第２面側の第１ストライプ部と対向した位置に形成された溝部、もしくはリッジ形状の第２ストライプ部を有することから、半導体基板と化合物半導体層との間に発生する応力が緩和され、第１ストライプ部と第２ストライプ部もしくは溝部間の応力が緩和される。それによって、共振面での応力が緩和される。
【００１１】
本発明の半導体発光装置の第１製造方法は、半導体基板の第１面にリッジ形状の第１ストライプ部を有する化合物半導体層を形成する工程と、前記半導体基板の前記第１面とは反対側の第２面側の前記第１ストライプ部に対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部と該第２ストライプ部の両側に溝部を形成する工程とを有する。
【００１２】
本発明の半導体発光装置の第１製造方法では、半導体基板の第１面とは反対側の第２面側の第１ストライプ部に対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部と該第２ストライプ部の両側に溝部を形成することから、半導体基板と化合物半導体層との間に発生する応力が緩和され、第１ストライプ部と第２ストライプ部間の応力が緩和される。それによって、共振面での応力が緩和される。
【００１３】
本発明の半導体発光装置の第２製造方法は、半導体基板の第１面にリッジ形状の第１ストライプ部を有する化合物半導体層を形成する工程と、前記半導体基板の前記第１面とは反対側の第２面側の前記第１ストライプ部に対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部もしくは溝部を形成する工程とを有する。
【００１４】
本発明の半導体発光装置の第２製造方法では、半導体基板の第１面とは反対側の第２面側の第１ストライプ部に対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部もしくは溝部を形成することから、半導体基板と化合物半導体層との間に発生する応力が緩和され、第１ストライプ部と第２ストライプ部もしくは溝部間の応力が緩和される。それによって、共振面での応力が緩和される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の各半導体発光装置は、半導体基板と化合物半導体層との間に発生する応力が緩和され、半導体基板の反りが低減される。それによって、共振面での応力が緩和されるため、半導体発光装置の寿命が延びるので、寿命特性を向上させることができるという利点があり、半導体発光装置の信頼性を高めることができる。
【００１６】
本発明の半導体発光装置の各製造方法は、半導体基板と化合物半導体層との間に発生する応力が緩和され、半導体基板の反りが低減される。それによって、共振面での応力が緩和されるため、寿命の長い半導体発光装置を製造することができるという利点があり、半導体発光装置の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第１実施形態）を、図１（１）の模式的斜視図および図１（２）の模式的断面図によって説明する。図１では、請求項１および請求項２に対応する第１半導体発光装置の一例を示す。
【００１８】
図１に示すように、半導体基板１１を用いる。この半導体基板１１には、例えば化合物半導体基板を用い、この化合物半導体基板には、例えばｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いる。
【００１９】
上記半導体基板１１の第１面Ｓ１には化合物半導体層１２が形成されている。そして、この化合物半導体層１２の上部に、例えば２本の第１溝部１３が形成され、その第１溝部１３間に化合物半導体層１２でリッジ形状の第１ストライプ部１４に形成されている。すなわち、上記第１溝部１３は上記第１ストライプ部１４の両側に形成されている。
【００２０】
一方、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２には、上記第１ストライプ部１４に対向する位置で、上記第１ストライプ部１４に平行に、例えば２本の第２溝部１５が形成されている。この第２溝部１５の間に上記半導体基板１０で第２ストライプ部１６が形成されている。すなわち、上記第２溝部１５は上記第２ストライプ部１６の両側に形成されている。
また、上記構成を有する半導体発光装置１は、上記第１ストライプ部１４の長さ方向に対して垂直な断面方向に、かつ対向して、共振面２１、２２が形成されている。なお、共振面２２は図面上、半導体発光装置１の陰になり直接的には図示はされていない。
上記共振面２１は半導体発光装置１の端面２３と同一面で形成され、上記共振面２２は半導体発光装置１の端面２４と同一面で形成されている。そして、上記端面２３、２４間に、上記第１溝部１３、上記第１ストライプ部１４、上記第２溝部１５、上記第２ストライプ部１６が形成されている。
【００２１】
上記第１面Ｓ１側の上記第１ストライプ部１４上には、ｐ側電極４１が形成されている。このｐ側電極４１は、例えば上記化合物半導体層１２側より、例えば、ニッケル（Ｎｉ）層と金（Ａｕ）層との積層膜で形成されている。また、上記ｐ側電極４１は、上記第１ストライプ部１４上を除く上記化合物半導体層１２上にも絶縁膜５１、シリコン層（図示せず）を介して形成されている。
【００２２】
上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２には、ｎ側電極４２が形成されている。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜である。
【００２３】
上記第１ストライプ部１４は、例えば、その幅Ｗｓ１は１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。また、上記第１ストライプ部１４が形成されている部分の第１溝部１３の幅Ｗｄ１は４．２５μｍである。また、上記第２溝部１５の幅Ｗｄ２は、上記第１溝部１３の幅Ｗｄ１と同等で、４．２５μｍに形成され、上記第２ストライプ部１６は、上記第１ストライプ部１４と同等で、例えば、その幅Ｗｓ２は１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。上記第２ストライプ部１６の幅Ｗｓ２、高さ、第２溝部１５の幅Ｗｄ２、深さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【００２４】
次に、上記化合物半導体層１２および上記第１ストライプ部１４について、図２の概略構成断面図および図３の拡大部分断面図によって一例を詳細に説明する。
【００２５】
図２および図３に示すように、上記化合物半導体層１２は、上記半導体基板１１側から、ｎ型クラッド層３１、ｎ型ガイド層３２、活性層３３、アンドープガイド層３４、光導波層３５、ｐ型電子障壁層３６、ｐ型ガイド層３７、ｐ型クラッド層３８およびｐ型コンタクト層３９が順に積層されている。
【００２６】
上記ｎ型クラッド層３１は、例えばｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）クラッド層からなり、その膜厚は例えば１．３μｍである。また、アルミニウム（Ａｌ）組成は０．０７である。
【００２７】
上記ｎ型ガイド層３２は、例えばｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、その膜厚は例えば０．１μｍである。
【００２８】
上記活性層３３は、量子井戸層で構成され、例えば、厚さが３ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-xＩｎxＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｘは０．０８）と、障壁層を構成する厚さが７ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-yＩｎyＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｙは０．０２）で井戸が形成され、その井戸数は例えば３である。
【００２９】
上記アンドープガイド層３４は、例えば、アンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層で構成されている。このアンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層は、例えば厚さが４０ｎｍで、インジウム（Ｉｎ）の組成は０．０２である。
【００３０】
上記光導波層３５は、例えば、アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層で構成されている。このアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層は、例えば厚さが６０ｎｍで、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．０２である。
【００３１】
上記ｐ型電子障壁層３６は、例えば、ｐ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）電子障壁層からなり、その厚さは１０ｎｍであり、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．２０である。
【００３２】
上記ｐ型ガイド層３７は、例えば、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、例えば、厚さが３ｎｍのｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）層で厚さが２ｎｍのｐ型インジウムガリウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98）層を挟んだ構造を有する。上記ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層にはマグネシウム（Ｍｇ）が例えば５×１０18ｃｍ-3以上１×１０20ｃｍ-3以下ドーピングされている。
【００３３】
上記ｐ型クラッド層３８は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層からなり、その厚さは０．５μｍである。また、このｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層のアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は０．１０である。このようにアンドープ層を含むｐ型クラッド層３８に上記第１ストライプ部１４および第１溝部１３が形成されている。
【００３４】
上記ｐ型コンタクト層３９は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）コンタクト層からなり、例えば、厚さが０．１μｍである。
【００３５】
上記第１溝部１３は、ｐ型クラッド層３８に形成されていて、この第１溝部１３の幅は、例えば４．２５μｍに形成されている。また上記第１ストライプ部１４は、上記第１溝部１３間にｐ型クラッド層３８でリッジ形状に形成されていて、この第１ストライプ部１４の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成されている。
【００３６】
次に、上記半導体発光装置１における応力緩和について、図４（１）のウエハ状態の模式的斜視図および図４（２）の模式的断面図によって説明する。また、図４（３）には比較例の模式的断面図を示す。
【００３７】
図４（１）、（２）示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側の化合物半導体層１２に対して、第１ストライプ部１４の長手方向と平行な矢印Ａ方向に圧縮応力がかかる。また、第１ストライプ部１４に対して垂直方向には矢印Ｂで示す圧縮応力がかかる。
この状態では、半導体発光装置１の化合物半導体層１２側、具体的に半導体基板１１と化合物半導体層１２との界面に圧縮応力が発生する。
しかしながら、上記半導体発光装置１では、半導体基板１１の第２面Ｓ２に、第２溝部１５および第２ストライプ部１６が形成されていることから、第２面Ｓ２側にも、第２ストライプ部１６の長手方向と平行な方向に圧縮応力がかかる。また、第２溝部１５に対して垂直方向かつ外側方向に矢印Ｄで示す引張応力がかかる。これによって、第１ストライプ部１４と第２ストライプ部１６間の領域（図面の１点鎖線で囲む領域）の応力が緩和される。
なお、第１溝部１３、第１ストライプ部１４の有無にかかわらず、矢印Ｂ方向の応力値は矢印Ａ方向の応力値の７０％であり、同様に、矢印Ｄ方向の応力値は矢印Ｃ方向の応力値の７０％である。なお、実測の結果、各応力値は、第１ストライプ部１４、第２ストライプ部１６の形状により変化する。
【００３８】
一方、図４（３）に示すように、半導体基板１１の第２面Ｓ２に何も形成されていない場合には、第１面Ｓ１側に矢印Ｂで示す圧縮応力がかかり、半導体基板１１の第２面Ｓ２側に矢印Ｅで示す引張応力が発生して、半導体基板１１は反る。このため、第１ストライプ部１４およびその下部の半導体基板１１の領域の応力緩和はできない。
【００３９】
上記半導体発光装置１では、半導体基板１１の第２面Ｓ２の上記第１ストライプ部１４と対向した位置に形成されたリッジ形状の第２ストライプ部１６と、半導体基板の第２面Ｓ２で第２ストライプ部１６の両側に形成された第２溝部１５を有する。このため、半導体基板１１と化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、第１ストライプ部１４と第２ストライプ部１６間の領域の応力が緩和される。それによって、共振面２１，２２での応力が緩和されるため、半導体発光装置１の寿命が延びるので、寿命特性を向上させることができるという利点があり、半導体発光装置１の信頼性を高めることができる。
【００４０】
本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第２実施形態）を、図５の模式的斜視図および模式的断面図によって説明する。図５では、請求項１および請求項３に対応する第１半導体発光装置の一例を示す。
【００４１】
図５に示すように、半導体基板１１を用いる。この半導体基板１１には、例えば化合物半導体基板を用い、この化合物半導体基板には、例えばｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いる。
【００４２】
上記半導体基板１１の第１面Ｓ１には化合物半導体層１２（以下、第１化合物半導体層という）が形成されている。そして、この第１化合物半導体層１２の上部に、例えば２本の第１溝部１３が形成され、その第１溝部１３間に第１化合物半導体層１２でリッジ形状の第１ストライプ部１４に形成されている。すなわち、上記第１溝部１３は上記第１ストライプ部１４の両側に形成されている。
【００４３】
一方、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２には、第２化合物半導体層１７が形成されている。
上記第２化合物半導体層１７は、一例として、上記第１化合物半導体層１２中、最も厚く形成されている上記ｎ型クラッド層３１と同様なｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）で形成されている。もしくは、半導体基板１１側の第１面Ｓ１近くに形成されている上記ｎ型ガイド層３２と同様なｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）で形成されている。
【００４４】
上記第２化合物半導体層１７には、上記第１ストライプ部１４に対向する位置で、上記第１ストライプ部１４に平行に、例えば２本の第２溝部１５が形成されている。この第２溝部１５の間に上記第２化合物半導体層１７で第２ストライプ部１６が形成されている。すなわち、上記第２溝部１５は上記第２ストライプ部１６の両側に形成されている。
また、上記構成を有する半導体発光装置１は、上記第１ストライプ部１４の長さ方向に対して垂直な断面方向に、かつ対向して、共振面２１、２２が形成されている。なお、共振面２２は図面上、半導体発光装置１の陰になり直接的には図示はされていない。
上記共振面２１は半導体発光装置１の端面２３と同一面で形成され、上記共振面２２は半導体発光装置１の端面２４と同一面で形成されている。そして、上記端面２３、２４間に、上記第１溝部１３、上記第１ストライプ部１４、上記第２溝部１５、上記第２ストライプ部１６が形成されている。
【００４５】
上記第２化合物半導体層１７の厚さは、上記第１化合物半導体層１２により発生する応力値とほぼ同等な応力値となる膜厚に形成されることが好ましいが、異なる応力値を有する膜厚であってもよい。異なる応力値を有する膜厚で形成された場合には、上記第２ストライプ部１６の高さによって、半導体基板１１の第１面Ｓ１側に発生する応力値と第２面Ｓ２側に発生する応力値がほぼ同等となるように調整される。
【００４６】
上記第１面Ｓ１側の上記第１ストライプ部１４上には、ｐ側電極４１が形成されている。このｐ側電極４１は、例えば上記第１化合物半導体層１２側より、例えば、ニッケル（Ｎｉ）層と金（Ａｕ）層との積層膜である。なお、上記ｐ側電極４１は、上記第１ストライプ部１４上を除く上記第１化合物半導体層１２上にも絶縁膜５１を介して形成されている。
【００４７】
上記第２化合物半導体層１７の上記第２面Ｓ２には、ｎ側電極４２が形成されている。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜である。
【００４８】
上記第１ストライプ部１４は、例えば、その幅Ｗｓ１は１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。また、上記第１ストライプ部１４が形成されている部分の第１溝部１３の幅Ｗｄ１は４．２５μｍである。また、上記第２溝部１５の幅Ｗｄ２は、上記第１溝部１３の幅Ｗｄ１と同等で、４．２５μｍに形成され、上記第２ストライプ部１６は、上記第１ストライプ部１４と同等で、例えば、その幅Ｗｓ２は１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。上記第２ストライプ部１６の幅Ｗｓ２、高さ、第２溝部１５の幅Ｗｄ２、深さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【００４９】
次に、上記第１化合物半導体層１２および上記第２化合物半導体層１７の一例については、前記図２および図６によって説明する。
【００５０】
前記図２および図６に示すように、上記第１化合物半導体層１２は、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１側から、ｎ型クラッド層３１、ｎ型ガイド層３２、活性層３３、アンドープガイド層３４、光導波層３５、ｐ型電子障壁層３６、ｐ型ガイド層３７、ｐ型クラッド層３８およびｐ型コンタクト層３９が順に積層されている。
また、上記半導体基板１１の第２面Ｓ２側には、第２化合物半導体層１７が形成されている。
【００５１】
上記ｎ型クラッド層３１は、例えばｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）クラッド層からなり、その膜厚は例えば１．３μｍである。また、アルミニウム（Ａｌ）組成は０．０７である。
【００５２】
上記ｎ型ガイド層３２は、例えばｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、その膜厚は例えば０．１μｍである。
【００５３】
上記活性層３３は、量子井戸層で構成され、例えば、厚さが３ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-xＩｎxＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｘは０．０８）と、障壁層を構成する厚さが７ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-yＩｎyＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｙは０．０２）で井戸が形成され、その井戸数は例えば３である。
【００５４】
上記アンドープガイド層３４は、例えば、アンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層で構成されている。このアンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層は、例えば厚さが４０ｎｍで、インジウム（Ｉｎ）の組成は０．０２である。
【００５５】
上記光導波層３５は、例えば、アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層で構成されている。このアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層は、例えば厚さが６０ｎｍで、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．０２である。
【００５６】
上記ｐ型電子障壁層３６は、例えば、ｐ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）電子障壁層からなり、その厚さは１０ｎｍであり、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．２０である。
【００５７】
上記ｐ型ガイド層３７は、例えば、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、例えば、厚さが３ｎｍのｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）層で厚さが２ｎｍのｐ型インジウムガリウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98）層を挟んだ構造を有する。上記ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層にはマグネシウム（Ｍｇ）が例えば５×１０18ｃｍ-3以上１×１０20ｃｍ-3以下ドーピングされている。
【００５８】
上記ｐ型クラッド層３８は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層からなり、その厚さは０．５μｍである。また、このｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層のアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は０．１０である。このようにアンドープ層を含むｐ型クラッド層３８に上記第１ストライプ部１４および第１溝部１３が形成されている。
【００５９】
上記ｐ型コンタクト層３９は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）コンタクト層からなり、例えば、厚さが０．１μｍである。
【００６０】
上記第１溝部１３は、ｐ型クラッド層３８に形成されていて、この第１溝部１３の幅は、例えば４．２５μｍに形成されている。また上記第１ストライプ部１４は、上記第１溝部１３間にｐ型クラッド層３８でリッジ形状に形成されていて、この第１ストライプ部１４の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成されている。
【００６１】
上記第２化合物半導体層１７は、例えば、例えばｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）クラッド層からなり、その膜厚は例えば１．３μｍである。また、アルミニウム（Ａｌ）組成は０．０７である。もしくは、ｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなる。
【００６２】
次に、上記半導体発光装置２における応力緩和について、図７の模式的斜視図によって説明する。
【００６３】
図７に示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側の化合物半導体層１２に対して、第１ストライプ部１４の長手方向と平行な矢印Ａ方向に圧縮応力がかかる。また、第１ストライプ部１４に対して垂直方向には矢印Ｂで示す圧縮応力がかかる。
この状態では、半導体発光装置２の化合物半導体層１２側、具体的に半導体基板１１と第１化合物半導体層１２との界面に偏って圧縮応力が発生するため、半導体発光装置２は、第１化合物半導体層１２側が縮むように反ることになる。
しかしながら、上記半導体発光装置２では、半導体基板１１の第２面Ｓ２側に第２化合物半導体層１７が形成され、この第２化合物半導体層１７に第２溝部１５および第２ストライプ部１６が形成されている。これによって、第２面Ｓ２側にも、第２ストライプ部１６の長手方向と平行な矢印Ｃ方向に圧縮応力がかかる。また、第２ストライプ部１６に対して垂直方向には矢印Ｄで示す圧縮応力がかかる。
したがって、半導体発光装置２の半導体基板１１の第１面Ｓ１側および第２面Ｓ２側にともに同様な方向の圧縮応力がかかるので、半導体基板１１に発生する引張応力が相殺され、半導体基板１１の反りが抑えられる。
ここで、第２ストライプ部１６の高さは、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１側および第２面Ｓ２側にともに同様な方向の応力がかかるように調整される。例えば、第２ストライプ部１６の高さを高くすることで、矢印Ｃ方向の応力値を高めることができる。逆に、第２ストライプ部１６の高さを低くすることで、矢印Ｃ方向の応力値を弱めることができる。
なお、第１溝部１３、第１ストライプ部１４の有無にかかわらず、矢印Ｂ方向の圧縮応力は矢印Ａ方向の圧縮応力の７０％であり、同様に、矢印Ｄ方向の圧縮応力は矢印Ｃ方向の圧縮応力の７０％である。なお、実測の結果、各応力値は、第１ストライプ部１４、第２ストライプ部１６の形状により変化する。
【００６４】
上記半導体発光装置２では、半導体基板１１の第２面Ｓ２側に形成された第２化合物半導体層１７の上記第１ストライプ部１４と対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部１６と、第２ストライプ部１６の両側に第２溝部１５を有する。これによって、半導体基板１１と第１化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、半導体基板１１の反りが低減される。このため、共振面２１，２２での応力が緩和されるため、半導体発光装置２の寿命が延びるので、寿命特性を向上させることができるという利点があり、半導体発光装置２の信頼性を高めることができる。
【００６５】
上記第１、第２実施形態において、複数本の第２ストライプ部１６と各第２ストライプ部１６の両側に形成された第２溝部１５としてもよい。なお、第１ストライプ部１４に対向した位置に第２ストライプ部１６、第２溝部１５を形成することが最も応力緩和に効果があるので、多数本（例えば、５本以上）の第２溝部１５、多数本（例えば、４本以上）の第２ストライプ部１６を形成しても格別に大きな効果が得られるものではない。
【００６６】
ここで、図８によって、上記ｐ側電極４１、ｎ側電極４２について、詳細に説明する。ここでは、一例として、上記半導体発光装置２を示したが、半導体発光装置１についても同様である。
上記化合物半導体層１２に形成された第１溝部１３の内部および第１ストライプ部１４の上面は除く上記第１化合物半導体層１２上には、絶縁膜６１が形成されている。この絶縁膜６１は、第１溝部１３を形成するときのエッチングマスクとして用いたもので、除去されていてもよい。
さらに、第１化合物半導体層１２に形成された第１溝部１３の内部および第１ストライプ部１４の上面は除く第１化合物半導体層１２（絶縁膜６１）の表面に、絶縁膜５１が形成されている。この絶縁膜５１は、例えば酸化シリコン膜で形成されている。
さらに、上記絶縁膜５１表面には、ノンドープシリコン膜６５が形成されている。そして、上記ノンドープシリコン膜６５上および第１ストライプ部１４の上面に、上記ｐ側電極４１が形成されている。
また、ｎ側電極４２は、第２化合物半導体層１７に形成された第２溝部１５の内面および第２化合物半導体層１７の表面（第２ストライプ部１６の表面も含む）に形成されている。
【００６７】
本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第３実施形態）を、図９の模式的斜視図および模式的断面図によって説明する。図９では、請求項４および請求項５に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【００６８】
図９に示すように、半導体基板１１を用いる。この半導体基板１１には、例えば化合物半導体基板を用い、この化合物半導体基板には、例えばｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いる。
【００６９】
上記半導体基板１１の第１面Ｓ１には化合物半導体層１２が形成されている。そして、この化合物半導体層１２の上部に、リッジ形状のストライプ部１８が形成されている。
【００７０】
一方、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２には、上記ストライプ部１８に対向する位置で、上記ストライプ部１８に平行に、溝部１９が形成されている。
また、上記構成を有する半導体発光装置３は、上記ストライプ部１８の長さ方向に対して垂直な断面方向に、かつ対向して、共振面２１、２２が形成されている。なお、共振面２２は図面上、半導体発光装置３の陰になり直接的には図示はされていない。
上記共振面２１は半導体発光装置３の端面２３と同一面で形成され、上記共振面２２は半導体発光装置１の端面２４と同一面で形成されている。そして、上記端面２３、２４間に、上記ストライプ部１８と上記溝部１９が形成されている。
【００７１】
上記第１面Ｓ１側の上記ストライプ部１８上には、ｐ側電極４１が形成されている。このｐ側電極４１は、例えば上記化合物半導体層１２側より、例えば、ニッケル（Ｎｉ）層と金（Ａｕ）層との積層膜である。なお、上記ｐ側電極４１は、上記ストライプ部１８上を除く上記化合物半導体層１２上にも絶縁膜５１を介して形成されている。
【００７２】
上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２には、ｎ側電極４２が形成されている。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜である。
【００７３】
上記ストライプ部１８は、例えば、その幅Ｗｓ１は１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。また、上記溝部１９は、例えば、その幅Ｗｄ２は１．５μｍ、深さは０．５μｍとした。上記溝部１８の幅Ｗｄ２、高さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【００７４】
次に、上記化合物半導体層１２および上記ストライプ部１８の詳細な層構造の一例については、前記図３、図４等によって説明したのと同様である。
【００７５】
すなわち、前記図３、図４に示すように、上記化合物半導体層１２は、上記半導体基板１１側から、ｎ型クラッド層３１、ｎ型ガイド層３２、活性層３３、アンドープガイド層３４、光導波層３５、ｐ型電子障壁層３６、ｐ型ガイド層３７、ｐ型クラッド層３８およびｐ型コンタクト層３９が順に積層されている。
【００７６】
上記ｎ型クラッド層３１は、例えばｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）クラッド層からなり、その膜厚は例えば１．３μｍである。また、アルミニウム（Ａｌ）組成は０．０７である。
【００７７】
上記ｎ型ガイド層３２は、例えばｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、その膜厚は例えば０．１μｍである。
【００７８】
上記活性層３３は、量子井戸層で構成され、例えば、厚さが３ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-xＩｎxＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｘは０．０８）と、障壁層を構成する厚さが７ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-yＩｎyＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｙは０．０２）で井戸が形成され、その井戸数は例えば３である。
【００７９】
上記アンドープガイド層３４は、例えば、アンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層で構成されている。このアンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層は、例えば厚さが４０ｎｍで、インジウム（Ｉｎ）の組成は０．０２である。
【００８０】
上記光導波層３５は、例えば、アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層で構成されている。このアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層は、例えば厚さが６０ｎｍで、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．０２である。
【００８１】
上記ｐ型電子障壁層３６は、例えば、ｐ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）電子障壁層からなり、その厚さは１０ｎｍであり、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．２０である。
【００８２】
上記ｐ型ガイド層３７は、例えば、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、例えば、厚さが３ｎｍのｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）層で厚さが２ｎｍのｐ型インジウムガリウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98）層を挟んだ構造を有する。上記ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層にはマグネシウム（Ｍｇ）が例えば５×１０18ｃｍ-3以上１×１０20ｃｍ-3以下ドーピングされている。
【００８３】
上記ｐ型クラッド層３８は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層からなり、その厚さは０．５μｍである。また、このｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層のアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は０．１０である。このようにアンドープ層を含むｐ型クラッド層３８に上記ストライプ部１８が形成されている。このストライプ部１８の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍの範囲で形成されている。
【００８４】
上記ｐ型コンタクト層３９は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）コンタクト層からなり、例えば、厚さが０．１μｍである。
【００８５】
次に、上記半導体発光装置３における応力緩和について、図１０（１）のウエハ状態の模式的斜視図および図１０（２）の模式的断面図によって説明する。また、図１０（３）には比較例の模式的断面図を示す。
【００８６】
図１０（１）、（２）に示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側の化合物半導体層１２に対して、ストライプ部１８の長手方向と平行な矢印Ａ方向に圧縮応力がかかる。また、ストライプ部１８に対して垂直方向には矢印Ｂで示す圧縮応力がかかる。
この状態では、半導体発光装置３の化合物半導体層１２側、具体的に半導体基板１１と化合物半導体層１２との界面に圧縮応力が発生する。
しかしながら、上記半導体発光装置３では、半導体基板１１の第２面Ｓ２に、溝部１９が形成されていることから、第２面Ｓ２側にも、第２溝部１５に対して垂直方向かつ外側方向には矢印Ｄで示す引張応力がかかる。これによって、ストライプ部１８とその下部の半導体基板１１の領域（図面、１点鎖線で囲む領域）の応力が緩和される。
なお、溝部１９の長手方向と平行な方向の応力緩和には効果がない。
また、ストライプ部１８の有無にかかわらず、矢印Ｂ方向の圧縮応力は矢印Ａ方向の圧縮応力の７０％であり、同様に、矢印Ｄ方向の圧縮応力は矢印Ｃ方向の圧縮応力の７０％である。なお、実測の結果、各圧縮応力値は、第１ストライプ部１４、第２ストライプ部１６の形状により変化する。
【００８７】
一方、図１０（３）に示すように、半導体基板１１の第２面に何も形成されていない場合には、第１面Ｓ１側に矢印Ｂで示す圧縮応力がかかり、半導体基板１１の第２面Ｓ２側に引張応力が発生して、半導体基板１１は反る。このため、第１ストライプ部１８およびその下部の半導体基板１１の領域の応力緩和はできない。
【００８８】
上記半導体発光装置３では、半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２の上記ストライプ部１４と対向した位置に、溝部１９を有する。このため、半導体基板１１と第１化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、半導体基板１１の反りが低減される。これによって、共振面２１，２２での応力が緩和されるため、半導体発光装置３の寿命が延びるので、寿命特性を向上させることができるという利点があり、半導体発光装置３の信頼性を高めることができる。
【００８９】
本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第４実施形態）を、図１１の模式的斜視図および模式的断面図によって説明する。図１１では、請求項４および請求項６に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【００９０】
図１１に示すように、半導体基板１１を用いる。この半導体基板１１には、例えば化合物半導体基板を用い、この化合物半導体基板には、例えばｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いる。
【００９１】
上記半導体基板１１の第１面Ｓ１には化合物半導体層１２（以下、第１化合物半導体層という）が形成されている。そして、この第１化合物半導体層１２の上部に、リッジ形状のストライプ部１８が形成されている。
【００９２】
一方、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２には、第２化合物半導体層１７が形成されている。
上記第２化合物半導体層１７は、一例として、上記第１化合物半導体層１２中、最も厚く形成されている上記ｎ型クラッド層と同様なｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）で形成されている。もしくは、半導体基板１１側の第１面Ｓ１近くに形成されている上記ｎ型ガイド層と同様なｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）で形成されている。
【００９３】
上記第２化合物半導体層１７には、上記ストライプ部１８に対向する位置で、上記ストライプ部１８に平行に、溝部１９が形成されている。
また、上記構成を有する半導体発光装置４は、上記ストライプ部１８の長さ方向に対して垂直な断面方向に、かつ対向して、共振面２１、２２が形成されている。なお、共振面２２は図面上、半導体発光装置３の陰になり直接的には図示はされていない。
上記共振面２１は半導体発光装置３の端面２３と同一面で形成され、上記共振面２２は半導体発光装置１の端面２４と同一面で形成されている。そして、上記端面２３、２４間に、上記ストライプ部１８と上記溝部１９が形成されている。
【００９４】
上記第２化合物半導体層１７の厚さは、上記第１化合物半導体層１２により発生する応力値とほぼ同等な応力値となる膜厚に形成されることが好ましいが、異なる応力値を有する膜厚であってもよい。異なる応力値を有する膜厚で形成された場合には、上記溝部１９の深さによって、半導体基板１１の第１面Ｓ１側に発生する応力値と第２面Ｓ２側に発生する応力値がほぼ同等となるように調整される。
【００９５】
上記第１面Ｓ１側の上記ストライプ部１８上には、ｐ側電極４１が形成されている。このｐ側電極４１は、例えば上記第１化合物半導体層１２側より、例えば、ニッケル（Ｎｉ）層と金（Ａｕ）層との積層膜である。なお、上記ｐ側電極４１は、上記ストライプ部１８上を除く上記第１化合物半導体層１２上にも絶縁膜５１を介して形成されている。
【００９６】
上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２側の第２化合物半導体層１７には、ｎ側電極４２が形成されている。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜である。
【００９７】
上記ストライプ部１８は、例えば、その幅Ｗｓ１は１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。また、上記溝部１９は、例えば、その幅Ｗｄ２は１．５μｍ、深さは５μｍとした。上記溝部１９の幅Ｗｄ２、高さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【００９８】
次に、上記第１化合物半導体層１２および上記ストライプ部１８の詳細な層構造の一例については、前記図３、図４等によって説明したのと同様である。
【００９９】
すなわち、前記図３、図４に示すように、上記第１化合物半導体層１２は、上記半導体基板１１側から、ｎ型クラッド層３１、ｎ型ガイド層３２、活性層３３、アンドープガイド層３４、光導波層３５、ｐ型電子障壁層３６、ｐ型ガイド層３７、ｐ型クラッド層３８およびｐ型コンタクト層３９が順に積層されている。
【０１００】
上記ｎ型クラッド層３１は、例えばｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）クラッド層からなり、その膜厚は例えば１．３μｍである。また、アルミニウム（Ａｌ）組成は０．０７である。
【０１０１】
上記ｎ型ガイド層３２は、例えばｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、その膜厚は例えば０．１μｍである。
【０１０２】
上記活性層３３は、量子井戸層で構成され、例えば、厚さが３ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-xＩｎxＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｘは０．０８）と、障壁層を構成する厚さが７ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-yＩｎyＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｙは０．０２）で井戸が形成され、その井戸数は例えば３である。
【０１０３】
上記アンドープガイド層３４は、例えば、アンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層で構成されている。このアンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層は、例えば厚さが４０ｎｍで、インジウム（Ｉｎ）の組成は０．０２である。
【０１０４】
上記光導波層３５は、例えば、アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層で構成されている。このアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層は、例えば厚さが６０ｎｍで、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．０２である。
【０１０５】
上記ｐ型電子障壁層３６は、例えば、ｐ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）電子障壁層からなり、その厚さは１０ｎｍであり、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．２０である。
【０１０６】
上記ｐ型ガイド層３７は、例えば、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、例えば、厚さが３ｎｍのｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）層で厚さが２ｎｍのｐ型インジウムガリウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98）層を挟んだ構造を有する。上記ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層にはマグネシウム（Ｍｇ）が例えば５×１０18ｃｍ-3以上１×１０20ｃｍ-3以下ドーピングされている。
【０１０７】
上記ｐ型クラッド層３８は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層からなり、その厚さは０．５μｍである。また、このｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層のアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は０．１０である。このようにアンドープ層を含むｐ型クラッド層３８に上記ストライプ部１８が形成されている。このストライプ部１８の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍの範囲で形成されている。
【０１０８】
上記ｐ型コンタクト層３９は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）コンタクト層からなり、例えば、厚さが０．１μｍである。
【０１０９】
次に、上記半導体発光装置４における応力緩和について、図１２（１）のウエハ状態の模式的斜視図および図１２（２）の模式的断面図によって説明する。また、図１２（３）には比較例の模式的断面図を示す。
【０１１０】
図１２（１）、（２）に示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側の第１化合物半導体層１２に対して、ストライプ部１８の長手方向と平行な矢印Ａ方向に圧縮応力がかかる。また、ストライプ部１８に対して垂直方向には矢印Ｂで示す圧縮応力がかかる。
この状態では、半導体発光装置４の第１化合物半導体層１２側、具体的に半導体基板１１と第１化合物半導体層１２との界面に圧縮応力が発生する。
しかしながら、上記半導体発光装置４では、半導体基板１１の第２面Ｓ２に形成された第２化合物半導体層１７に、溝部１９が形成されていることから、第２面Ｓ２側にも、第２溝部１５に対して垂直方向かつ外側方向には矢印Ｄで示す引張応力がかかる。これによって、ストライプ部１８とその下部の半導体基板１１の領域（図面、１点鎖線で囲む領域）の応力が緩和される。
なお、溝部１９の長手方向と平行な方向の応力緩和には効果がない。
また、ストライプ部１８の有無にかかわらず、矢印Ｂ方向の圧縮応力は矢印Ａ方向の圧縮応力の７０％であり、同様に、矢印Ｄ方向の圧縮応力は矢印Ｃ方向の圧縮応力の７０％である。なお、実測の結果、各圧縮応力値は、ストライプ部１８、溝部１９の形状により変化する。
【０１１１】
一方、図１２（３）に示すように、半導体基板１１の第２面Ｓ２に何も形成されていない場合には、第１面Ｓ１側に矢印Ｂで示す圧縮応力がかかり、半導体基板１１の第２面Ｓ２側に引張応力が発生して、半導体基板１１は反る。このため、ストライプ部１８およびその下部の半導体基板１１の領域の応力緩和はできない。
【０１１２】
上記半導体発光装置４では、半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２側に形成された第２化合物半導体層１７の上記ストライプ部１４と対向した位置に溝部１９を有する。このため、半導体基板１１と第１化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、半導体基板１１の反りが低減される。これによって、共振面２１，２２での応力が緩和されるため、半導体発光装置４の寿命が延びるので、寿命特性を向上させることができるという利点があり、半導体発光装置４の信頼性を高めることができる。
【０１１３】
本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第５実施形態）を、図１３の模式的斜視図および模式的断面図によって説明する。図１３では、請求項４および請求項５に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【０１１４】
図１３に示すように、半導体基板１１を用いる。この半導体基板１１には、例えば化合物半導体基板を用い、この化合物半導体基板には、例えばｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いる。
【０１１５】
上記半導体基板１１の第１面Ｓ１には化合物半導体層１２が形成されている。そして、この化合物半導体層１２の上部に、リッジ形状の第１ストライプ部１８が形成されている。
【０１１６】
一方、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２には、上記第１ストライプ部１８に対向する位置で、上記第１ストライプ部１８に平行に、リッジ形状の第２ストライプ部２０が形成されている。
また、上記構成を有する半導体発光装置５は、上記第１ストライプ部１８の長さ方向に対して垂直な断面方向に、かつ対向して、共振面２１、２２が形成されている。なお、共振面２２は図面上、半導体発光装置５の陰になり直接的には図示はされていない。
上記共振面２１は半導体発光装置５の端面２３と同一面で形成され、上記共振面２２は半導体発光装置１の端面２４と同一面で形成されている。そして、上記端面２３、２４間に、上記第１ストライプ部１８と上記第２ストライプ部２０が形成されている。
【０１１７】
上記第１面Ｓ１側の上記第１ストライプ部１８上には、ｐ側電極４１が形成されている。このｐ側電極４１は、例えば上記化合物半導体層１２側より、例えば、ニッケル（Ｎｉ）層と金（Ａｕ）層との積層膜である。なお、上記ｐ側電極４１は、上記第１ストライプ部１８上を除く上記化合物半導体層１２上にも絶縁膜５１を介して形成されている。
【０１１８】
上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２には、ｎ側電極４２が形成されている。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜である。
【０１１９】
上記第１ストライプ部１８は、例えば、その幅Ｗｓ１は１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。また、上記第２ストライプ部２０は、例えば、その幅Ｗｓ２は１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。上記第２ストライプ部２０の幅Ｗｓ２、高さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【０１２０】
次に、上記第１化合物半導体層１２および上記第１ストライプ部１８の詳細な層構造の一例については、前記図３、図４等によって説明したのと同様である。
【０１２１】
すなわち、前記図３、図４に示すように、上記化合物半導体層１２は、上記半導体基板１１側から、ｎ型クラッド層３１、ｎ型ガイド層３２、活性層３３、アンドープガイド層３４、光導波層３５、ｐ型電子障壁層３６、ｐ型ガイド層３７、ｐ型クラッド層３８およびｐ型コンタクト層３９が順に積層されている。
【０１２２】
上記ｎ型クラッド層３１は、例えばｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）クラッド層からなり、その膜厚は例えば１．３μｍである。また、アルミニウム（Ａｌ）組成は０．０７である。
【０１２３】
上記ｎ型ガイド層３２は、例えばｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、その膜厚は例えば０．１μｍである。
【０１２４】
上記活性層３３は、量子井戸層で構成され、例えば、厚さが３ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-xＩｎxＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｘは０．０８）と、障壁層を構成する厚さが７ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-yＩｎyＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｙは０．０２）で井戸が形成され、その井戸数は例えば３である。
【０１２５】
上記アンドープガイド層３４は、例えば、アンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層で構成されている。このアンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層は、例えば厚さが４０ｎｍで、インジウム（Ｉｎ）の組成は０．０２である。
【０１２６】
上記光導波層３５は、例えば、アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層で構成されている。このアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層は、例えば厚さが６０ｎｍで、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．０２である。
【０１２７】
上記ｐ型電子障壁層３６は、例えば、ｐ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）電子障壁層からなり、その厚さは１０ｎｍであり、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．２０である。
【０１２８】
上記ｐ型ガイド層３７は、例えば、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、例えば、厚さが３ｎｍのｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）層で厚さが２ｎｍのｐ型インジウムガリウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98）層を挟んだ構造を有する。上記ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層にはマグネシウム（Ｍｇ）が例えば５×１０18ｃｍ-3以上１×１０20ｃｍ-3以下ドーピングされている。
【０１２９】
上記ｐ型クラッド層３８は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層からなり、その厚さは０．５μｍである。また、このｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層のアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は０．１０である。このようにアンドープ層を含むｐ型クラッド層３８に上記ストライプ部１８が形成されている。このストライプ部１８の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍの範囲で形成されている。
【０１３０】
上記ｐ型コンタクト層３９は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）コンタクト層からなり、例えば、厚さが０．１μｍである。
【０１３１】
次に、上記半導体発光装置５における応力緩和について、図１４（１）のウエハ状態の模式的斜視図および図１４（２）の模式的断面図によって説明する。
【０１３２】
図１４（１）、（２）に示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側の化合物半導体層１２に対して、ストライプ部１８の長手方向と平行な矢印Ａ方向に圧縮応力がかかる。また、ストライプ部１８に対して垂直方向には矢印Ｂで示す圧縮応力がかかる。
この状態では、半導体発光装置５の化合物半導体層１２側、具体的に半導体基板１１と化合物半導体層１２との界面に圧縮応力が発生する。
しかしながら、上記半導体発光装置５では、半導体基板１１の第２面Ｓ２に、溝部１９が形成されていることから、第２面Ｓ２側にも、第２溝部１５に対して垂直方向かつ外側方向には矢印Ｄで示す引張応力がかかる。これによって、ストライプ部１８とその下部の半導体基板１１の領域（図面、１点鎖線で囲む領域）の応力が緩和される。
なお、溝部１９の長手方向と平行な方向の応力緩和には効果がない。
また、ストライプ部１８の有無にかかわらず、矢印Ｂ方向の圧縮応力は矢印Ａ方向の圧縮応力の７０％であり、同様に、矢印Ｄ方向の圧縮応力は矢印Ｃ方向の圧縮応力の７０％である。なお、実測の結果、各圧縮応力値は、第１ストライプ部１４、第２ストライプ部１６の形状により変化する。
【０１３３】
一方、図１０（３）に示すように、半導体基板１１の第２面に何も形成されていない場合には、第１面Ｓ１側に矢印Ｂで示す圧縮応力がかかり、半導体基板１１の第２面Ｓ２側に引張応力が発生して、半導体基板１１は反る。このため、第１ストライプ部１４およびその下部の半導体基板１１の領域の応力緩和はできない。
【０１３４】
上記半導体発光装置３では、半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２の上記ストライプ部１４と対向した位置に、溝部１９を有する。このため、半導体基板１１と第１化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、半導体基板１１の反りが低減される。これによって、共振面２１，２２での応力が緩和されるため、半導体発光装置３の寿命が延びるので、寿命特性を向上させることができるという利点があり、半導体発光装置５の信頼性を高めることができる。
【０１３５】
本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第６実施形態）を、図１５の模式的斜視図および模式的断面図によって説明する。図１５では、請求項４および請求項６に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【０１３６】
図１５に示すように、半導体基板１１を用いる。この半導体基板１１には、例えば化合物半導体基板を用い、この化合物半導体基板には、例えばｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いる。
【０１３７】
上記半導体基板１１の第１面Ｓ１には化合物半導体層（以下、第１化合物半導体層という）１２が形成されている。そして、この第１化合物半導体層１２の上部に、リッジ形状のストライプ部（以下、第１ストライプ部という）１８が形成されている。
【０１３８】
一方、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２には、第２化合物半導体層１７が形成されている。
上記第２化合物半導体層１７は、一例として、上記第１化合物半導体層１２中、最も厚く形成されているｎ型クラッド層と同様なｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）で形成されている。もしくは、半導体基板１１側の第１面Ｓ１近くに形成されているｎ型ガイド層と同様なｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）で形成されている。
この第２化合物半導体層１７には、上記第１ストライプ部１８に対向する位置で、上記第１ストライプ部１８に平行に、第２ストライプ部２０が形成されている。
また、上記構成を有する半導体発光装置６は、上記第１ストライプ部１８の長さ方向に対して垂直な断面方向に、かつ対向して、共振面２１、２２が形成されている。なお、共振面２２は図面上、半導体発光装置６の陰になり直接的には図示はされていない。
上記共振面２１は半導体発光装置６の端面２３と同一面で形成され、上記共振面２２は半導体発光装置１の端面２４と同一面で形成されている。そして、上記端面２３、２４間に、上記第１ストライプ部１８と上記第２ストライプ部２０が形成されている。
【０１３９】
上記第２化合物半導体層１７の厚さは、上記第１化合物半導体層１２により発生する応力値とほぼ同等な応力値となる膜厚に形成されることが好ましいが、異なる応力値を有する膜厚であってもよい。異なる応力値を有する膜厚で形成された場合には、上記第２ストライプ部２０の高さによって、半導体基板１１の第１面Ｓ１側に発生する応力値と第２面Ｓ２側に発生する応力値がほぼ同等となるように調整される。
【０１４０】
上記第１面Ｓ１側の上記第１ストライプ部１８上には、ｐ側電極４１が形成されている。このｐ側電極４１は、例えば上記第１化合物半導体層１２側より、例えば、ニッケル（Ｎｉ）層と金（Ａｕ）層との積層膜である。なお、上記ｐ側電極４１は、上記第１ストライプ部１８上を除く上記第１化合物半導体層１２上にも絶縁膜５１を介して形成されている。
【０１４１】
上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２側の第２化合物半導体層１７には、ｎ側電極４２が形成されている。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜である。
【０１４２】
上記第１ストライプ部１８は、例えば、その幅Ｗｓ１を１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。また、上記第２ストライプ部２０は、例えば、その幅Ｗｓ２は１．５μｍ、高さは０．５μｍとした。上記第２ストライプ部２０の幅Ｗｓ２、高さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【０１４３】
次に、上記第１化合物半導体層１２および上記第１ストライプ部１８の詳細な層構造の一例については、前記図３、図４等によって説明したのと同様である。
【０１４４】
すなわち、前記図３、図４に示すように、上記第１化合物半導体層１２は、上記半導体基板１１側から、ｎ型クラッド層３１、ｎ型ガイド層３２、活性層３３、アンドープガイド層３４、光導波層３５、ｐ型電子障壁層３６、ｐ型ガイド層３７、ｐ型クラッド層３８およびｐ型コンタクト層３９が順に積層されている。
【０１４５】
上記ｎ型クラッド層３１は、例えばｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）クラッド層からなり、その膜厚は例えば１．３μｍである。また、アルミニウム（Ａｌ）組成は０．０７である。
【０１４６】
上記ｎ型ガイド層３２は、例えばｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、その膜厚は例えば０．１μｍである。
【０１４７】
上記活性層３３は、量子井戸層で構成され、例えば、厚さが３ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-xＩｎxＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｘは０．０８）と、障壁層を構成する厚さが７ｎｍの窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-yＩｎyＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｙは０．０２）で井戸が形成され、その井戸数は例えば３である。
【０１４８】
上記アンドープガイド層３４は、例えば、アンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層で構成されている。このアンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層は、例えば厚さが４０ｎｍで、インジウム（Ｉｎ）の組成は０．０２である。
【０１４９】
上記光導波層３５は、例えば、アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層で構成されている。このアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層は、例えば厚さが６０ｎｍで、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．０２である。
【０１５０】
上記ｐ型電子障壁層３６は、例えば、ｐ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）電子障壁層からなり、その厚さは１０ｎｍであり、アルミニウム（Ａｌ）の組成は０．２０である。
【０１５１】
上記ｐ型ガイド層３７は、例えば、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層からなり、例えば、厚さが３ｎｍのｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）層で厚さが２ｎｍのｐ型インジウムガリウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98）層を挟んだ構造を有する。上記ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層にはマグネシウム（Ｍｇ）が例えば５×１０18ｃｍ-3以上１×１０20ｃｍ-3以下ドーピングされている。
【０１５２】
上記ｐ型クラッド層３８は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層からなり、その厚さは０．５μｍである。また、このｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層のアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は０．１０である。このようにアンドープ層を含むｐ型クラッド層３８に上記第１ストライプ部１８が形成されている。この第１ストライプ部１８の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍの範囲で形成されている。
【０１５３】
上記ｐ型コンタクト層３９は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）コンタクト層からなり、例えば、厚さが０．１μｍである。
【０１５４】
次に、上記半導体発光装置６における応力緩和について、図１６の模式的斜視図によって説明する。
【０１５５】
図１６に示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側の第１化合物半導体層１２に対して、第１ストライプ部１８の長手方向と平行な矢印Ａ方向に圧縮応力がかかる。また、第１ストライプ部１８に対して垂直方向には矢印Ｂで示す圧縮応力がかかる。
この状態では、半導体発光装置６の第１化合物半導体層１２側、具体的に半導体基板１１と第１化合物半導体層１２との界面に偏って圧縮応力が発生するため、半導体発光装置６は、第１化合物半導体層１２側が縮むように反ることになる。
しかしながら、上記半導体発光装置６では、半導体基板１１の第２面Ｓ２側に第２化合物半導体層１７が形成され、この第２化合物半導体層１７に第２ストライプ部２０が形成されている。これによって、第２面Ｓ２側にも、第２ストライプ部２０の長手方向と平行な矢印Ｃ方向に圧縮応力がかかる。また、第２ストライプ部２０に対して垂直方向には矢印Ｄで示す圧縮応力がかかる。
したがって、半導体発光装置６の半導体基板１１の第１面Ｓ１側および第２面Ｓ２側にともに同様な方向の圧縮応力がかかるので、半導体基板１１に発生する引張応力が相殺され、半導体基板１１の反りが抑えられる。
ここで、第２ストライプ部２０の高さは、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１側および第２面Ｓ２側にともに同様な方向の応力がかかるように調整される。例えば、第２ストライプ部２０の高さを高くすることで、矢印Ｃ方向の応力値を高めることができる。逆に、第２ストライプ部２０の高さを低くすることで、矢印Ｃ方向の応力値を弱めることができる。
なお、第１ストライプ部１８の有無にかかわらず、矢印Ｂ方向の圧縮応力は矢印Ａ方向の圧縮応力の７０％であり、同様に、矢印Ｄ方向の圧縮応力は矢印Ｃ方向の圧縮応力の７０％である。なお、実測の結果、各応力値は、第１ストライプ部１８、第２ストライプ部２０の形状により変化する。
【０１５６】
上記半導体発光装置６では、半導体基板１１の第２面Ｓ２側に形成された第２化合物半導体層１７の上記第１ストライプ部１８と対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部２０を有する。これによって、半導体基板１１と第１化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、半導体基板１１の反りが低減される。このため、共振面２１，２２での応力が緩和されるため、半導体発光装置６の寿命が延びるので、寿命特性を向上させることができるという利点があり、半導体発光装置６の信頼性を高めることができる。
【０１５７】
上記各実施形態における第２溝部１５、溝部１９の深さは半導体基板１１とその上に積層した化合物半導体層１２間の応力を抑制する効果があり、０．１μｍ以上の深さであれば良い。
また、上記第３〜第６実施形態における溝部１９、第２ストライプ部２０は、ストライプ部（第１ストライプ部）１８に対向した位置に形成することが最も応力緩和に効果があるので、多数本（例えば、５本以上）の溝部１９、多数本（例えば、４本以上）の第２ストライプ部２０を形成しても格別に大きな効果が得られるものではない。
また、図１７に示すように、第２ストライプ部２０を、例えば第１ストライプ部１４の幅Ｗｓ１の例えば３倍以上の幅に形成しても応力緩和の効果は得られない。この構成は、従来技術で説明した特許文献１に開示された構成と同様である。
上記第２ストライプ部２０は、第１ストライプ部１４（ストライプ部１８）に対向した位置でかつ第１ストライプ部１４と同等の幅に形成されることが好ましい。このことは、図示していないが、第２溝部１５、溝部１９についても同様であり、第２溝部１５、溝部１９の幅は、第１ストライプ部１４（ストライプ部１８）に対向した位置でかつ第１ストライプ部１４と同等の幅に形成されることが好ましい。
【０１５８】
また、上記第２ストライプ部１６、第２ストライプ部２０は、両端より中央部に向かうにしたがって幅広く形成されていてもよい。このように、第２ストライプ部１６、２０がその中央部に向かうにしたがって幅広く形成されることから、第２ストライプ部１６、２０の両端における断面が他の領域の断面よりも狭くなるので、その部分でへき開し易くなる。
また、上記第２溝部１５、溝部１９は両端より中央部に向かうにしたがって幅狭く形成されていてもよい。このように、第２溝部１５、溝部１９がその中央部に向かうにしたがって幅狭く形成されることから、第２溝部１５、溝部１９の両端における断面が他の領域の断面よりも狭くなるので、その部分でへき開し易くなる。
【０１５９】
次に、本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第１実施形態）を、図１８〜図２０の模式的断面図によって説明する。図１８〜図２０では、請求項７および請求項８に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【０１６０】
図１８（１）に示すように、半導体基板１１を用いる。この半導体基板１１には、例えば化合物半導体基板を用いる。この化合物半導体基板には、例えばｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いる。
【０１６１】
上記半導体基板１１の第１面Ｓ１に化合物半導体層１２を形成する。
上記化合物半導体層１２は、例えばエピタキシャル成長法によって、前記図３、図４によって説明したのと同様に、上記半導体基板１１側から、ｎ型クラッド層３１、ｎ型ガイド層３２、活性層３３、アンドープガイド層３４、光導波層３５、ｐ型電子障壁層３６、ｐ型ガイド層３７、ｐ型クラッド層３８およびｐ型コンタクト層３９を順に積層して形成される。
【０１６２】
上記ｎ型クラッド層３１は、例えばｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）クラッド層で形成され、その膜厚は例えば１．３μｍとした。また、アルミニウム（Ａｌ）組成は例えば０．０７とした。
【０１６３】
上記ｎ型ガイド層３２は、例えばｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層で形成され、その膜厚は例えば０．１μｍとした。
【０１６４】
上記活性層３３は、量子井戸層で構成する。例えば、例えば、窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-xＩｎxＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｘは０．０８）と、障壁層を構成する例えば窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-yＩｎyＮ）層（ここでインジウム（Ｉｎ）の組成ｙは例えば０．０２）で井戸を形成する。上記窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-xＩｎxＮ）層の厚さは、例えば３ｎｍとする。また、上記窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-yＩｎyＮ）層の厚さは、例えば７ｎｍとする。そして、上記井戸数は例えば３とした。
【０１６５】
上記アンドープガイド層３４は、例えば、アンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層で形成する。このアンドープ窒化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＮ）ガイド層は、例えば厚さが４０ｎｍで、インジウム（Ｉｎ）の組成は例えば０．０２とした。
【０１６６】
上記光導波層３５は、例えば、アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層で形成する。このアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）光導波層は、例えば厚さを６０ｎｍとし、アルミニウム（Ａｌ）の組成は例えば０．０２とした。
【０１６７】
上記ｐ型電子障壁層３６は、例えば、ｐ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）電子障壁層で形成され、その厚さを例えば１０ｎｍとし、アルミニウム（Ａｌ）の組成は例えば０．２０とした。
【０１６８】
上記ｐ型ガイド層３７は、例えば、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層で形成され、例えば、厚さが３ｎｍのｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）層で厚さが２ｎｍのｐ型インジウムガリウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98）層を挟むように形成する。上記ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ガイド層にはマグネシウム（Ｍｇ）が例えば５×１０18ｃｍ-3以上１×１０20ｃｍ-3以下ドーピングされている。
【０１６９】
上記ｐ型クラッド層３８は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層で形成され、その厚さは例えば０．５μｍとした。また、このｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）超格子クラッド層のアンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層のアルミニウム（Ａｌ）の組成は例えば０．１０とした。
【０１７０】
上記ｐ型コンタクト層３９は、ｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）コンタクト層で形成され、例えば、厚さを０．１μｍとした。
【０１７１】
上記エピタキシャル成長では、インジウム（Ｉｎ）を含まない層であるｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）からなるｎ型クラッド層３１、ｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）ｎ型ガイド層３２、アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）からなるアンドープガイド層３４、ｐ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）からなるｐ型電子障壁層３６、ｐ型ＧａＮ／アンドープ窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）からなるクラッド層３８およびｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるｐ型コンタクト層３９の成長温度は、例えば１０００℃程度とした。インジウム（Ｉｎ）を含む層である窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-xＩｎxＮ）／窒化ガリウムインジウム（Ｇａ1-yＩｎyＮ）多重量子井戸構造の活性層３４およびアンドープ窒化ガリウムインジウム（ＩｎＧａＮ）からなる光導波層３５の成長温度は、例えば７００℃〜８００℃、例えば７３０℃とした。上記エピタキシャル成長温度は一例であって、エピタキシャル成長装置、原料ガス等によって、また成長雰囲気の圧力、原料ガス濃度等によって、適宜選択される。
【０１７２】
次に、図１８（２）に示すように、上記化合物半導体層１２上に絶縁膜６１を形成した後、通常のリソグラフィー技術とエッチング技術によって、上記絶縁膜６１をパターニングし、第１溝部を形成する領域上の上記絶縁膜６１に開口部６２を形成する。上記絶縁膜６１には、例えば酸化ジルコニウム、酸化シリコン等を用いる。上記絶縁膜６１のエッチングは、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等にドライエッチングで行う。
上記反応性イオンエッチング条件としては、エッチングガスに塩素を用い、その流量を３０ｃｍ3／ｍｉｎ、エッチング雰囲気の圧力を０．５Ｐａ、エッチング装置のパワーを３００Ｗに設定した。なお、上記ドライエッチングの代わりに、イオンミリング、レーザ加工によって形成することもできる。
【０１７３】
次に、図１８（３）に示すように、上記絶縁膜６１をエッチングマスクに用いて、ｐ型コンタクト層３９（前記図３参照）およびｐ型クラッド層３８（前記図３参照）をエッチングすることにより、上記化合物半導体層１２の上部（ｐ型コンタクト層３９およびｐ型クラッド層３８の上部）に第１溝部１３を平行に例えば２本形成する。これによって、第１溝部１３間に、リッジ形状の第１ストライプ部１４が形成される。すなわち、上記第１溝部１３は上記第１ストライプ部１４の両側に形成されている。
【０１７４】
上記第１溝部１３の幅は、例えば４．２５μｍに形成される。また上記第１ストライプ部１４の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成される。
【０１７５】
その後、上記絶縁膜６１を、例えばウエットエッチングにより除去する。なお、上記図１８（３）は絶縁膜６１を除去する直前の状態を示している。
【０１７６】
次に、図１９（４）に示すように、上記第１溝部１３の内面および上記化合物半導体層１２の表面に絶縁膜５１を形成する。以下、上記絶縁膜６１を上記絶縁膜５１に含めて説明する。上記絶縁膜５１は、例えば酸化シリコン膜で形成される。さらに、図示はしていないが、上記絶縁膜５１上にアンドープシリコン膜を形成する。
【０１７７】
次に、図１９（５）に示すように、通常のリソグラフィー技術によるレジストマスク（図示せず）の形成、およびそのレジストマスクを用いたエッチング技術によって、上記第１ストライプ部１４上の上記絶縁膜５１およびシリコン膜を除去する。そして第１ストライプ部１４の上面を露出させる。この第１ストライプ部１４の上面は、上記ｐ型コンタクト部３９（前記図３参照）表面となっている。上記エッチングは例えばフッ酸を用いたウエットエッチングにより行う。またマスクとして用いるレジストの剥離はアセトン等の一般的なレジスト剥離液を用いた。
【０１７８】
次に、図１９（６）に示すように、上記第１ストライプ部１４の上面および絶縁膜５１上に形成されたアンドープシリコン膜（図示せず）表面にｐ側電極４１を形成する。このｐ側電極４１は、例えば上記化合物半導体層１２側より、例えば、ニッケル（Ｎｉ）層と金（Ａｕ）層との積層膜で形成する。
【０１７９】
次に、必要に応じて、半導体基板１１を裏面（第２面Ｓ２）側から研磨することにより、半導体基板１１を所定の厚さに形成する。
【０１８０】
次に、図２０（７）に示すように、上記半導体基板１１の裏面（第２面Ｓ２）に、絶縁膜６３を形成した後、通常のリソグラフィー技術とエッチング技術によって、上記絶縁膜６３をパターニングし、第２溝部を形成する領域上の上記絶縁膜６３に開口部６４を形成する。上記絶縁膜６３には、例えば酸化ジルコニウム、酸化シリコン等を用いる。上記絶縁膜６３のエッチングは、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等にドライエッチングで行う。
上記反応性イオンエッチング条件としては、エッチングガスに塩素を用い、その流量を３０ｃｍ3／ｍｉｎ、エッチング雰囲気の圧力を０．５Ｐａ、エッチング装置のパワーを３００Ｗに設定した。なお、上記ドライエッチングの代わりに、イオンミリング、レーザ加工によって形成することもできる。
【０１８１】
次に、図２０（８）に示すように、上記絶縁膜６３をエッチングマスクに用いて、半導体基板１１の第２面Ｓ２側をエッチングすることにより、上記半導体基板１１の第２面Ｓ２に第２溝部１５を平行に例えば２本形成する。このエッチングでは、例えばドライエッチングを用いる。このドライエッチングとしては、例えば反応性イオンエッチングを用いる。
これによって、第２溝部１５間に、リッジ形状の第２ストライプ部１６が形成される。すなわち、上記第１溝部１５は上記第２ストライプ部１６の両側に形成されている。そして、上記第２ストライプ部１６は上記第１ストライプ部１４に対して対向する位置に形成される。また、上記第２溝部１５も上記第１溝部１３に対向する位置に形成される。
【０１８２】
上記第２溝部１５の幅は、例えば４．２５μｍに形成され、深さは例えば０．５μｍに形成される。この第２溝部１５の深さは、少なくとも例えば０．１μｍあればよい。また上記第２ストライプ部１６の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成される。
上記第１溝部１３、上記第１ストライプ部１４、上記第２溝部１５、上記第２ストライプ部１６は、いずれも、長手方向が半導体発光装置の端面間わたるように形成される。また、第２ストライプ部１６の本数は、複数本であってもよいが、必ず、上記半導体基板１１をはさんで上記第１ストライプ部１４に対向する位置に形成されていることが必要である。
また、効果的に応力を緩和させるには、第１溝部１３と第２溝部１５とを同様な形状に形成することが好ましく、同様に第１ストライプ部１４と第２ストライプ部１６も同様な形状に形成することが好ましい。
上記第２ストライプ部１６の幅Ｗｓ２、高さ、第２溝部１５の幅Ｗｄ２、深さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【０１８３】
その後、上記絶縁膜６３を、例えばフッ酸を用いたウエットエッチングにより行う。またマスクとして用いるレジストの剥離はアセトン等の一般的なレジスト剥離液を用いた。なお、上記図１８（３）は絶縁膜６３を除去する直前の状態を示している。
【０１８４】
次に、図２０（９）に示すように、上記第２溝部１５の内面を含む上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２に、ｎ側電極４２を形成する。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１の第２面Ｓ２側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜で形成される。上記ｎ側電極４２は、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）法やスパッタ法、蒸着法等で形成される。
以上により、前記図１等によって説明した窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体レーザ装置である半導体発光装置１が製造される。
【０１８５】
上記半導体発光装置の第１実施形態の製造方法では、半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２側の第１ストライプ部１４に対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部１６と該第２ストライプ部１６の両側に第２溝部１５を形成することから、半導体基板１１と化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、第１ストライプ部１４と第２ストライプ部１６間の応力が緩和される。それによって、共振面での応力が緩和されるため、寿命の長い信頼性の高い半導体発光装置１を製造することができるという利点がある。
【０１８６】
次に、本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第２実施形態）を、図２１〜図２３の模式的断面図によって説明する。図２１〜図２３では、請求項７および請求項９に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【０１８７】
図２１（１）に示すように、半導体基板１１を用いる。この半導体基板１１には、例えば化合物半導体基板を用いる。この化合物半導体基板には、例えばｎ型の窒化ガリウム（ＧａＮ）基板を用いる。
【０１８８】
上記半導体基板１１の第１面Ｓ１に化合物半導体層（以下、第１化合物半導体層という）１２を形成する。
上記第１化合物半導体層１２は、例えばエピタキシャル成長法によって、前記図３によって説明したのと同様に、上記半導体基板１１側から、ｎ型クラッド層３１、ｎ型ガイド層３２、活性層３３、アンドープガイド層３４、光導波層３５、ｐ型電子障壁層３６、ｐ型ガイド層３７、ｐ型クラッド層３８およびｐ型コンタクト層３９を順に積層して形成される。
【０１８９】
上記ｎ型クラッド層３１、上記ｎ型ガイド層３２、上記活性層３３、上記アンドープガイド層３４、上記光導波層３５、上記ｐ型電子障壁層３６、上記ｐ型ガイド層３７、上記ｐ型クラッド層３８および上記ｐ型コンタクト層３９の各材質、製法等の詳細は、前記半導体発光装置の製造方法の第１実施形態で記載したのと同様である。
【０１９０】
また、上記半導体基板１１の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２に第２化合物半導体層１７を形成する。上記第２化合物半導体層１７は、例えばエピタキシャル成長法によって、一例として、上記第１化合物半導体層１２中、最も厚く形成されているｎ型クラッド層３１と同様なｎ型窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）で形成されている。もしくは、半導体基板１１側の第１面Ｓ１近くに形成されているｎ型ガイド層３２と同様なｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）で形成されている。
【０１９１】
次に、図２１（２）に示すように、上記化合物半導体層１２上に絶縁膜６１を形成した後、通常のリソグラフィー技術とエッチング技術によって、上記絶縁膜６１をパターニングし、第１溝部を形成する領域上の上記絶縁膜６１に開口部６２を形成する。上記絶縁膜６１には、例えば酸化ジルコニウム、酸化シリコン等を用いる。上記絶縁膜６１のエッチングは、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等にドライエッチングで行う。
上記反応性イオンエッチング条件としては、エッチングガスに塩素を用い、その流量を３０ｃｍ3／ｍｉｎ、エッチング雰囲気の圧力を０．５Ｐａ、エッチング装置のパワーを３００Ｗに設定した。なお、上記ドライエッチングの代わりに、イオンミリング、レーザ加工によって形成することもできる。
【０１９２】
次に、図２１（３）に示すように、上記絶縁膜６１をエッチングマスクに用いて、ｐ型コンタクト層３９およびｐ型クラッド層３８をエッチングすることにより、上記化合物半導体層１２の上部（ｐ型コンタクト層３９およびｐ型クラッド層３８の上部）に第１溝部１３を平行に例えば２本形成する。これによって、第１溝部１３間に、リッジ形状の第１ストライプ部１４が形成される。すなわち、上記第１溝部１３は上記第１ストライプ部１４の両側に形成されている。
【０１９３】
上記第１溝部１３の幅は、例えば４．２５μｍに形成される。また上記第１ストライプ部１４の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成される。
【０１９４】
その後、上記絶縁膜６１を、例えばウエットエッチングにより除去する。なお、上記図２１（３）は絶縁膜６１を除去する直前の状態を示している。
【０１９５】
次に、図２２（４）に示すように、上記第１溝部１３の内面および上記化合物半導体層１２の表面に絶縁膜５１を形成する。以下、上記絶縁膜６１を上記絶縁膜５１に含めて説明する。上記絶縁膜５１は、例えば酸化シリコン膜で形成される。さらに、図示はしていないが、上記絶縁膜５１上にアンドープシリコン膜を形成する。
【０１９６】
次に、図２２（５）に示すように、通常のリソグラフィー技術によるレジストマスク（図示せず）の形成、およびそのレジストマスクを用いたエッチング技術によって、上記第１ストライプ部１４上の上記絶縁膜５１およびシリコン膜を除去する。そして第１ストライプ部１４の上面を露出させる。この第１ストライプ部１４の上面は、上記ｐ型コンタクト部３９（前記図３参照）表面となっている。上記エッチングは例えばフッ酸を用いたウエットエッチングにより行う。またマスクとして用いるレジストの剥離はアセトン等の一般的なレジスト剥離液を用いた。
【０１９７】
次に、図２２（６）に示すように、上記第１ストライプ部１４の上面および絶縁膜５１上に形成されたアンドープシリコン膜（図示せず）表面にｐ側電極４１を形成する。このｐ側電極４１は、例えば上記化合物半導体層１２側より、例えば、ニッケル（Ｎｉ）層と金（Ａｕ）層との積層膜で形成する。
【０１９８】
次に、図２３（７）に示すように、上記第２化合物半導体層１７に、絶縁膜６３を形成した後、通常のリソグラフィー技術とエッチング技術によって、上記絶縁膜６３をパターニングし、第２溝部を形成する領域上の上記絶縁膜６３に開口部６４を形成する。上記絶縁膜６３には、例えば酸化ジルコニウム、酸化シリコン等を用いる。上記絶縁膜６３のエッチングは、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等にドライエッチングで行う。
上記反応性イオンエッチング条件としては、エッチングガスに塩素を用い、その流量を３０ｃｍ3／ｍｉｎ、エッチング雰囲気の圧力を０．５Ｐａ、エッチング装置のパワーを３００Ｗに設定した。なお、上記ドライエッチングの代わりに、イオンミリング、レーザ加工によって形成することもできる。
【０１９９】
次に、図２３（８）に示すように、上記絶縁膜６１をエッチングマスクに用いて、第２化合物半導体層１７をエッチングすることにより、上記第２化合物半導体層１７に第２溝部１５を平行に例えば２本形成する。このとき、第２溝部１５が半導体基板１１に達しないように、例えばエッチング時間を調整してエッチングを行う。また第２化合物半導体層１７は、第２溝部１５の深さよりも厚い膜厚に形成しておく。このエッチングでは、例えばウエットエッチングを用いる。このドライエッチングとしては、例えば反応性イオンエッチングを用いる。
これによって、第２溝部１５間に、リッジ形状の第２ストライプ部１６が形成される。すなわち、上記第１溝部１５は上記第２ストライプ部１６の両側に形成されている。そして、上記第２ストライプ部１６は上記第１ストライプ部１４に対して対向する位置に形成される。また、上記第２溝部１５も上記第１溝部１３に対向する位置に形成される。
【０２００】
上記第２溝部１５の幅は、例えば４．２５μｍに形成され、深さは例えば０．５μｍに形成される。この第２溝部１５の深さは、少なくとも例えば０．１μｍあればよい。また上記第２ストライプ部１６の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成される。
上記第１溝部１３、上記第１ストライプ部１４、上記第２溝部１５、上記第２ストライプ部１６は、いずれも、長手方向が半導体発光装置１の端面間わたるように形成される。また、第２ストライプ部１６の本数は、複数本であってもよいが、必ず、上記半導体基板１１をはさんで上記第１ストライプ部１４に対向する位置に第２ストライプ部１６のうちの１本は形成されていることが必要である。
また、効果的に応力を緩和させるには、第１溝部１３と第２溝部１５とを同様な形状に形成することが好ましく、同様に第１ストライプ部１４と第２ストライプ部１６も同様な形状に形成することが好ましい。
上記第２ストライプ部１６の幅Ｗｓ２、高さ、第２溝部１５の幅Ｗｄ２、深さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【０２０１】
その後、上記絶縁膜６３を、例えばフッ酸を用いたウエットエッチングにより行う。なお、上記図２１３）は絶縁膜６３を除去する直前の状態を示している。
【０２０２】
次に、図２３（９）に示すように、上記第２溝部１５の内面を含む上記第２化合物半導体層１７に、ｎ側電極４２を形成する。このｎ側電極４２は、例えば上記第２化合物半導体層１７側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜で形成される。上記ｎ側電極４２は、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）法やスパッタ法、蒸着法等で形成される。
以上により、前記図５等によって説明した窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体レーザ装置である半導体発光装置２が製造される。
【０２０３】
上記半導体発光装置の第２実施形態の製造方法では、半導体基板１１の第２面Ｓ２側に形成した第２化合物半導体層１７で第１ストライプ部１４に対向した位置に、リッジ形状の第２ストライプ部１６と該第２ストライプ部１６の両側に第２溝部１５を形成する。これによって、半導体基板１１と化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、第１ストライプ部１４と第２ストライプ部１６間の応力が緩和される。よって、共振面での応力が緩和されるため、寿命の長い信頼性の高い半導体発光装置２を製造することができるという利点がある。
【０２０４】
次に、本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第３実施形態）を、図２４の模式的断面図によって説明する。図２４では、請求項１０および請求項１１に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【０２０５】
図２４（１）に示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側には化合物半導体層１２が形成され、この化合物半導体層１２の上部でストライプ部１８が形成されている。さらに、ストライプ部１８の上面で接続するｐ側電極４１が化合物半導体層１２との間に絶縁膜５１を介して形成されている。
このような半導体基板１１の裏面（第２面Ｓ２）に、絶縁膜６７を形成した後、通常のリソグラフィー技術とエッチング技術によって、上記絶縁膜６７をパターニングし、第２溝部を形成する領域上の上記絶縁膜６７に開口部６８を形成する。上記絶縁膜６７には、例えば酸化ジルコニウム、酸化シリコン等を用いる。上記絶縁膜６７のエッチングは、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等にドライエッチングで行う。
【０２０６】
次に、図２４（２）に示すように、上記絶縁膜６７をエッチングマスクに用いて、半導体基板１１の第２面Ｓ２側をエッチングすることにより、上記半導体基板１１の第２面Ｓ２に溝部１９を形成する。このエッチングでは、例えばドライエッチングを用いる。このドライエッチングとしては、例えば反応性イオンエッチングを用いる。
上記反応性イオンエッチング条件としては、エッチングガスに塩素を用い、その流量を３０ｃｍ3／ｍｉｎ、エッチング雰囲気の圧力を０．５Ｐａ、エッチング装置のパワーを３００Ｗに設定した。なお、上記ドライエッチングの代わりに、イオンミリング、レーザ加工によって形成することもできる。
上記溝部１９は上記ストライプ部１８に対向する位置に形成される。
【０２０７】
上記溝部１９の幅は、例えば１．５μｍに形成され、深さは例えば０．５μｍに形成される。この溝部１９の深さは、少なくとも例えば０．１μｍあればよい。また上記ストライプ部１８の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成されている。
上記ストライプ部１８、上記溝部１９は、いずれも、長手方向が半導体発光装置の端面間わたるように形成される。また、溝部１９の本数は、複数本であってもよいが、必ず、上記半導体基板１１をはさんで上記ストライプ部１８に対向する位置に形成されていることが必要である。
また、効果的に応力を緩和させるには、ストライプ部１８と溝部１９とを同様な幅に形成することが好ましい。
上記溝部１９の幅、深さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【０２０８】
その後、上記絶縁膜６７を、例えばフッ酸を用いたウエットエッチングにより除去する。なお、上記図２４（２）は絶縁膜６７を除去する直前の状態を示している。
【０２０９】
次に、図２４（３）に示すように、上記溝部１９の内面を含む上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２に、ｎ側電極４２を形成する。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１の第２面Ｓ２側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜で形成される。上記ｎ側電極４２は、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）法やスパッタ法、蒸着法等で形成される。
以上により、前記図９等によって説明した窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体レーザ装置である半導体発光装置３が製造される。
【０２１０】
上記第３実施形態の製造方法では、半導体基板１１の第２面Ｓ２側のストライプ部１８に対向した位置に、溝部１９を形成することから、半導体基板１１と化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、ストライプ部１８と溝部１９間の応力が緩和される。それによって、共振面での応力が緩和されるため、寿命の長い信頼性の高い半導体発光装置３を製造することができるという利点がある。
【０２１１】
次に、本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第４実施形態）を、図２５の模式的断面図によって説明する。図２５では、請求項１０および請求項１１に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【０２１２】
図２５（１）に示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側には化合物半導体層（以下、第１化合物半導体層という）１２が形成され、この第１化合物半導体層１２の上部でストライプ部１８が形成されている。さらに、ストライプ部１８の上面で接続するｐ側電極４１が第１化合物半導体層１２との間に絶縁膜５１を介して形成されている。
また、半導体基板１１の第２面Ｓ２側には第２化合物半導体層１７が形成されている。
上記第２化合物半導体層１７に、絶縁膜６７を形成した後、通常のリソグラフィー技術とエッチング技術によって、上記絶縁膜６７をパターニングし、第２溝部を形成する領域上の上記絶縁膜６７に開口部６８を形成する。上記絶縁膜６７には、例えば酸化ジルコニウム、酸化シリコン等を用いる。上記絶縁膜６７のエッチングは、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等にドライエッチングで行う。
【０２１３】
次に、図２５（２）に示すように、上記絶縁膜６７をエッチングマスクに用いて、第２化合物半導体層１７をエッチングすることにより、上記第２化合物半導体層１７に溝部１９を形成する。このエッチングでは、例えばドライエッチングを用いる。このドライエッチングとしては、例えば反応性イオンエッチングを用いる。
上記反応性イオンエッチング条件としては、エッチングガスに塩素を用い、その流量を３０ｃｍ3／ｍｉｎ、エッチング雰囲気の圧力を０．５Ｐａ、エッチング装置のパワーを３００Ｗに設定した。なお、上記ドライエッチングの代わりに、イオンミリング、レーザ加工によって形成することもできる。
上記溝部１９は上記ストライプ部１８に対向する位置に形成される。
【０２１４】
上記溝部１９の幅は、例えば１．５μｍに形成され、深さは例えば０．５μｍに形成される。この溝部１９の深さは、少なくとも例えば０．１μｍあればよい。また上記ストライプ部１８の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成されている。
上記ストライプ部１８、上記溝部１９は、いずれも、長手方向が半導体発光装置３の端面間わたるように形成される。また、溝部１９の本数は、複数本であってもよいが、必ず、上記半導体基板１１をはさんで上記ストライプ部１８に対向する位置に形成されていることが必要である。
また、効果的に応力を緩和させるには、ストライプ部１８と溝部１９とを同様な幅に形成することが好ましい。
上記溝部１９の幅Ｗｄ２、深さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【０２１５】
その後、上記絶縁膜６７を、例えばフッ酸を用いたウエットエッチングにより除去する。なお、上記図２５（２）は絶縁膜６７を除去する直前の状態を示している。
【０２１６】
次に、図２５（３）に示すように、上記溝部１９の内面を含む上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２に、ｎ側電極４２を形成する。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１の第２面Ｓ２側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜で形成される。上記ｎ側電極４２は、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）法やスパッタ法、蒸着法等で形成される。
以上により、前記図１１等によって説明した窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体レーザ装置である半導体発光装置４が製造される。
【０２１７】
上記第４実施形態の製造方法では、半導体基板１１の第２面Ｓ２側のストライプ部１８に対向した位置に、溝部１９を形成することから、半導体基板１１と化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、ストライプ部１８と溝部１９間の応力が緩和される。それによって、共振面での応力が緩和されるため、寿命の長い信頼性の高い半導体発光装置３を製造することができるという利点がある。
【０２１８】
次に、本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第５実施形態）を、図２４の模式的断面図によって説明する。図２４では、請求項１０および請求項１２に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【０２１９】
図２６（１）に示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側には化合物半導体層１２が形成され、この化合物半導体層１２の上部でストライプ部（以下、第１スクライブ部という）１８が形成されている。さらに、第１スクライブ部１８の上面で接続するｐ側電極４１が化合物半導体層１２との間に絶縁膜５１を介して形成されている。
このような半導体基板１１の裏面（第２面Ｓ２）に、絶縁膜６９を形成した後、通常のリソグラフィー技術とエッチング技術によって、上記絶縁膜６９をパターニングし、第２ストライプ部を形成する領域上の上記絶縁膜６９を残す。上記絶縁膜６９には、例えば酸化ジルコニウム、酸化シリコン等を用いる。上記絶縁膜６９のエッチングは、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等にドライエッチングで行う。
【０２２０】
次に、図２６（２）に示すように、上記絶縁膜６９をエッチングマスクに用いて、半導体基板１１の第２面Ｓ２側をエッチングすることにより、上記半導体基板１１の第２面Ｓ２に第２ストライプ部２０を形成する。このエッチングでは、例えばドライエッチングを用いる。このドライエッチングとしては、例えば反応性イオンエッチングを用いる。
上記反応性イオンエッチング条件としては、エッチングガスに塩素を用い、その流量を３０ｃｍ3／ｍｉｎ、エッチング雰囲気の圧力を０．５Ｐａ、エッチング装置のパワーを３００Ｗに設定した。なお、上記ドライエッチングの代わりに、イオンミリング、レーザ加工によって形成することもできる。
上記第２ストライプ部２０は上記第１ストライプ部１８に対向する位置に形成される。
【０２２１】
上記第２ストライプ部２０の幅は、例えば１．５μｍに形成され、高さは例えば０．５μｍに形成される。この第２ストライプ部２０の高さは、少なくとも例えば０．１μｍあればよい。また上記第１ストライプ部１８の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成されている。
上記第１ストライプ部１８、上記第２ストライプ部２０は、いずれも、長手方向が半導体発光装置の端面間わたるように形成される。また、第２ストライプ部２０の本数は、複数本であってもよいが、必ず、上記半導体基板１１をはさんで上記第１ストライプ部１８に対向する位置に形成されていることが必要である。
また、効果的に応力を緩和させるには、第１ストライプ部１８と第２ストライプ部２０とを同様な幅に形成することが好ましい。
上記第２ストライプ部２０の幅、高さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【０２２２】
その後、上記絶縁膜６９を、例えばフッ酸を用いたウエットエッチングにより除去する。なお、上記図２６（２）は絶縁膜６９を除去する直前の状態を示している。
【０２２３】
次に、図２６（３）に示すように、上記第２ストライプ部２０の表面を含む上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２に、ｎ側電極４２を形成する。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１の第２面Ｓ２側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜で形成される。上記ｎ側電極４２は、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）法やスパッタ法、蒸着法等で形成される。
以上により、前記図９等によって説明した窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体レーザ装置である半導体発光装置５が製造される。
【０２２４】
上記第５実施形態の製造方法では、半導体基板１１の第２面Ｓ２側の第１ストライプ部１８に対向した位置に、第２ストライプ部２０を形成することから、半導体基板１１と化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、第１ストライプ部１８と第２ストライプ部２０間の応力が緩和される。それによって、共振面での応力が緩和されるため、寿命の長い信頼性の高い半導体発光装置５を製造することができるという利点がある。
【０２２５】
次に、本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第６実施形態）を、図２７の模式的断面図によって説明する。図２７では、請求項１０および請求項１２に対応する第２半導体発光装置の一例を示す。
【０２２６】
図２７（１）に示すように、半導体基板１１の第１面Ｓ１側には化合物半導体層（以下、第１化合物半導体層という）１２が形成され、この第１化合物半導体層１２の上部でストライプ部（以下。第１ストライプ部という）１８が形成されている。さらに、ストライプ部１８の上面で接続するｐ側電極４１が第１化合物半導体層１２との間に絶縁膜５１を介して形成されている。
また、半導体基板１１の第２面Ｓ２側には第２化合物半導体層１７が形成されている。
上記第２化合物半導体層１７に、絶縁膜６９を形成した後、通常のリソグラフィー技術とエッチング技術によって、上記絶縁膜６９をパターニングし、第２ストライプ部を形成する領域上の上記絶縁膜６９を残す。上記絶縁膜６９には、例えば酸化ジルコニウム、酸化シリコン等を用いる。上記絶縁膜６９のエッチングは、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等にドライエッチングで行う。
【０２２７】
次に、図２７（２）に示すように、上記絶縁膜６９をエッチングマスクに用いて、第２化合物半導体層１７をエッチングすることにより、上記第２化合物半導体層１７に第２ストライプ部２０を形成する。このエッチングでは、例えばドライエッチングを用いる。このドライエッチングとしては、例えば反応性イオンエッチングを用いる。
上記反応性イオンエッチング条件としては、エッチングガスに塩素を用い、その流量を３０ｃｍ3／ｍｉｎ、エッチング雰囲気の圧力を０．５Ｐａ、エッチング装置のパワーを３００Ｗに設定した。なお、上記ドライエッチングの代わりに、イオンミリング、レーザ加工によって形成することもできる。
上記第２ストライプ部２０は上記第１ストライプ部１８に対向する位置に形成される。
【０２２８】
上記第２ストライプ部２０の幅は、例えば１．５μｍに形成され、高さは例えば０．５μｍに形成される。この第２ストライプ部２０の高さは、少なくとも例えば０．１μｍあればよい。また上記第１ストライプ部１８の幅は、例えば１．５μｍ〜２μｍに形成されている。
上記第１ストライプ部１８、上記第２ストライプ部２０は、いずれも、長手方向が半導体発光装置６の端面間わたるように形成される。また、第２ストライプ部２０の本数は、複数本であってもよいが、必ず、上記半導体基板１１をはさんで上記第１ストライプ部１８に対向する位置に形成されていることが必要である。
また、効果的に応力を緩和させるには、第１ストライプ部１８と第２ストライプ部２０とを同様な幅に形成することが好ましい。
上記第２ストライプ部２０の幅、高さ等は、応力の緩和量によって、適宜、調整される。
【０２２９】
その後、上記絶縁膜６９を、例えばフッ酸を用いたウエットエッチングにより除去する。なお、上記図２７（２）は絶縁膜６９を除去する直前の状態を示している。
【０２３０】
次に、図２７（３）に示すように、上記第２ストライプ部２０の表面を含む上記半導体基板１１の上記第２面Ｓ２に、ｎ側電極４２を形成する。このｎ側電極４２は、例えば上記半導体基板１１の第２面Ｓ２側より、例えば、金ゲルマニウム（ＡｕＧｅ）層、ニッケル（Ｎｉ）層、金（Ａｕ）層との積層膜で形成される。上記ｎ側電極４２は、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）法やスパッタ法、蒸着法等で形成される。
以上により、前記図１５等によって説明した窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体レーザ装置である半導体発光装置６が製造される。
【０２３１】
上記第６実施形態の製造方法では、半導体基板１１の第２面Ｓ２側の第１ストライプ部１８に対向した位置に、第２ストライプ部２０を形成することから、半導体基板１１と化合物半導体層１２との間に発生する応力が緩和され、第１ストライプ部１８と第２ストライプ部２０間の応力が緩和される。それによって、共振面での応力が緩和されるため、寿命の長い信頼性の高い半導体発光装置６を製造することができるという利点がある。
【０２３２】
また、上記各実施形態の製造方法では、ウエハに半導体発光装置を複数形成した状態から、個々の半導体発光装置に切り出す際の、個々の半導体発光装置の共振面となるへき開面を再現性よく形成することができるようになる。
なお、上記各製造方法におけるリソグラフィー技術で用いたレジストマスク（図示せず）の除去は、一般的なレジスト剥離液を用いる。
【図面の簡単な説明】
【０２３３】
【図１】本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第１実施形態）を示した図面であり、（１）図は模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図である。
【図２】化合物半導体層および第１ストライプ部を示した概略構成断面図である。
【図３】化合物半導体層および第１ストライプ部を示した拡大部分断面図である。
【図４】半導体発光装置１における応力緩和の説明を示した図面であり、（１）図はウエハ状態の模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図であり、（３）図は比較例の模式的断面図である。
【図５】本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第２実施形態）を示した図面であり、（１）図は模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図である。
【図６】化合物半導体層および第１ストライプ部を示した模式的断面図である。
【図７】半導体発光装置２における応力緩和の説明を示した模式的斜視図である。
【図８】ｐ側電極とｎ側電極の詳細を示した模式的断面図である。
【図９】本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第３実施形態）を示した図面であり、（１）図は模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図である。
【図１０】半導体発光装置３における応力緩和の説明を示した図面であり、（１）図はウエハ状態の模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図であり、（３）図は比較例の模式的断面図である。
【図１１】本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第４実施形態）を示した図面であり、（１）図は模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図である。
【図１２】半導体発光装置における応力緩和を説明する図面であり、（１）図はウエハ状態の模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図であり、（３）図は比較例の模式的断面図である。
【図１３】本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第５実施形態）を示した図面であり、（１）図は模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図である。
【図１４】半導体発光装置における応力緩和を説明する図面であり、（１）図はウエハ状態の模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図である。
【図１５】本発明の半導体発光装置に係る一実施の形態（第６実施形態）を示した図面であり、（１）図は模式的斜視図であり、（２）図は模式的断面図である。
【図１６】半導体発光装置６における応力緩和を説明する模式的斜視図である。
【図１７】比較例の模式的断面図である。
【図１８】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第１実施形態）を示した模式的断面図である。
【図１９】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第１実施形態）を示した模式的断面図である。
【図２０】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第１実施形態）を示した模式的断面図である。
【図２１】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第２実施形態）を示した模式的断面図である。
【図２２】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第２実施形態）を示した模式的断面図である。
【図２３】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第２実施形態）を示した模式的断面図である。
【図２４】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第３実施形態）を示した模式的断面図である。
【図２５】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第４実施形態）を示した模式的断面図である。
【図２６】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第５実施形態）を示した模式的断面図である。
【図２７】本発明の半導体発光装置の製造方法に係る一実施の形態（第６実施形態）を示した模式的断面図である。
【符号の説明】
【０２３４】
１…半導体発光装置、１１…半導体基板、１２…化合物半導体層、１４…第１ストライプ部、１５…第２溝部、１６…第２ストライプ部、２１…共振面、２２…共振面、Ｓ１…第１面、Ｓ２…第２面
【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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