JP2009004760A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反りの矯正に起因するレーザ特性の劣化および半導体レーザ素子の破損が発生するのを抑制することが可能で、かつ、半導体レーザ素子内の発熱温度分布を均一化させることが可能な半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】この半導体レーザ装置４０では、共振器方向に反りを有する半導体レーザ素子５０と、半導体レーザ素子５０の反りの凹側の表面上に形成されたｐ側電極１１５と、半導体レーザ素子５０の反りの凸側が固定される基台７０とを備える。半導体レーザ素子５０は、反りの凸側と基台７０との間の距離が、共振器方向に沿って半導体レーザ素子５０の反りに応じて変化するように基台７０に固定される。また、半導体レーザ素子５０の反りの凸側と基台７０との間の距離のうち、最も大きい距離を有する領域近傍のｐ側電極１１５の部分の近傍に、ワイヤボンド部１１５ａが設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体レーザ装置に関し、特に、基台に固定される半導体レーザ素子を備えた半導体レーザ装置に関する。

近年、窒化物系半導体レーザは、次世代光ディスク用光源として再生用の低出力レーザが実用化される一方、高速記録用の高出力レーザについても実用化されつつある。また、窒化物系半導体レーザの組立工程としては、窒化物系半導体レーザ素子を金属ステムの台座にサブマウントを介して金（Ａｕ）、スズ（Ｓｎ）などの導電性接着層を用いてダイボンドを行い、その後、金ワイヤボンドを行う。その後、レーザ光が透過するキャップによりシールが行われる。また、ダイボンド面は、多くの場合、窒化物系半導体レーザ素子の窒化ガリウム基板側である。

また、従来の窒化物系半導体レーザでは、サファイア、シリコンおよびシリコンカーバイトなどの基板に、窒化物系半導体層のエピタキシャル成長による窒化物系半導体層が形成されているため、基板と、窒化物系半導体層との熱膨張係数差および格子定数差に起因して半導体レーザ素子に反りが生じる。

そこで、従来では、半導体レーザ素子の反りを考慮した半導体レーザ装置の製造方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、半導体発光素子チップがダイボンドされるマウント部材のマウント面と、ダイボンド時に半導体発光素子チップを上方から押圧するコレットの押圧面とが、予め所定の曲率を有する曲面により形成されたものを使用して、半導体発光素子チップのダイボンドを行う製造方法が提案されている。これにより、半導体発光素子チップは、所定の方向に矯正された反りが生じた状態でマウント部材に固定される。

特開２００３−３１８９５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された半導体レーザ装置およびその製造方法では、所定の曲率を有する曲面形状に加工されたマウント部材およびコレットにより、半導体発光素子チップ（半導体レーザ素子）を所定の方向に反らせた状態でマウント部材（基台）にダイボンドするので、個々の半導体発光素子チップの反りのばらつきに対応することが困難である。すなわち、半導体発光素子チップの反りのばらつきに起因して、マウント部材側の曲面形状と異なる反りに半導体発光素子チップが形成されている場合には、半導体発光素子チップのマウント部材への装着時に、半導体発光素子チップの反りをマウント部材の曲面形状に合うように矯正すると、半導体発光素子チップに応力が発生するという不都合がある。その結果、レーザ特性の劣化や、半導体発光素子チップの破損が発生するという問題点がある。特に、窒化物系半導体レーザの高出力化においては、共振器長（素子チップの長さ）を長く形成するために、反り量および反り量のばらつきもより大きくなるので、上記問題点が発生しやすい。

また、上記特許文献１に開示された半導体レーザ装置の製造方法では、窒化物系半導体レーザの高出力化に伴い、共振器長を長く形成する必要があるために、半導体発光素子チップ（半導体レーザ素子）の反り量および反り量のばらつきもより大きくなるので、半導体発光素子チップとマウント部材（基台）との間の距離もばらつきがより顕著となる。このため、レーザ光の発振時に、半導体発光素子チップとマウント部材との間の距離が小さい領域では、半導体発光素子チップからマウント部材への放熱性能が良好である一方、半導体発光素子チップとマウント部材との間の距離が大きい領域では放熱性能が低下するので、半導体発光素子チップ内に発熱温度分布が生じるという問題点がある。特に、半導体発光素子チップに発熱温度分布が発生すると、導波路近傍における半導体層の屈折率に分布が生じるために、導波路によるレーザ光の閉じ込め作用が局所的に低下することにより、キンク（半導体レーザに与える電流と光出力との間には線形の関係があるが、その関係が不安定になること）が発生する。

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、反りの矯正に起因するレーザ特性の劣化および半導体レーザ素子の破損が発生するのを抑制することが可能で、かつ、半導体レーザ素子内の発熱温度分布を均一化させることが可能な半導体レーザ装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体レーザ装置は、共振器の延びる第１方向に沿って反りを有する半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子の反りの凹側の表面上に形成されるとともに、ワイヤボンド部が設けられた電極層と、半導体レーザ素子の反りの凸側が固定される基台とを備え、半導体レーザ素子は、半導体レーザ素子の反りの凸側と、基台との間の距離が、第１方向に沿って半導体レーザ素子の反りに応じて変化するように基台に固定されるとともに、半導体レーザ素子の反りの凸側と基台との間の距離のうち、最も大きい距離を有する領域近傍に対応する電極層の部分の近傍に、ワイヤボンド部が設けられるように構成されている。なお、上記一の局面において、「最も大きい距離」とは、半導体レーザ素子の反りの凸側と基台との間の距離が完全に最も大きい距離のみならず、上記の距離が実質的に最も大きい距離であればよい。

この発明の一の局面による半導体レーザ装置では、上記のように、半導体レーザ素子を、半導体レーザ素子の反りの凸側と基台との間の距離が、第１方向に沿って半導体レーザ素子の反りに応じて変化するように基台に固定するように構成することによって、半導体レーザ素子の反りにばらつきがあったとしても、半導体レーザ素子を、半導体レーザ素子自体の反りを矯正することなく基台に対して固定することができる。これにより、半導体レーザ素子に反りの矯正に起因する過度な応力が発生するのを抑制することができる。この結果、レーザ特性に劣化および半導体レーザ素子の破損が発生するのを抑制することができる。また、半導体レーザ素子を、半導体レーザ素子の反りの凸側と基台との間の距離のうち、最も大きい距離を有する領域近傍に対応する電極層の部分の近傍にワイヤボンド部を設けるように構成することによって、レーザ光の発振時に、半導体レーザ素子と基台との間の距離が大きい領域において、電極層側のワイヤボンド部を介してレーザ光発光に伴う発熱を空気中に放熱することができるので、半導体レーザ素子と基台との間の距離が小さい領域における半導体レーザ素子から基台への放熱性能と同等の放熱性能を得ることができる。この結果、半導体レーザ素子内の発熱温度分布を均一化させることができる。

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、半導体レーザ素子は、基板と、基板の表面上に形成される半導体レーザ素子部とを含み、半導体レーザ素子は、基板側が基台に向くように、融着層を介して基台に固定され、融着層の厚みは、基板と基台とに挟まれた領域において、第１方向に沿って半導体レーザ素子の反りに応じて変化するように形成されている。このように構成すれば、厚みを変化させた融着層によって、半導体レーザ素子の基板と、基板を固定する基台との間に形成される隙間を半導体レーザ素子の反りに応じて効率よく埋めることができるので、容易に、半導体レーザ素子を、反りの矯正を行うことなく基台に固定することができる。

この場合、好ましくは、融着層は、半田からなる導電性接着層である。このように構成すれば、半田溶融時の特性により、容易に、厚みを変化させた融着層を形成することができる。

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、半導体レーザ素子は、窒化物系半導体層を有する半導体レーザ素子部を含む。このように、エピタキシャル成長時に反りが発生しやすい窒化物系半導体層を有する半導体レーザ素子部を基台に固定する場合でも、上記一の局面による構成を用いれば、容易に、反りの矯正に起因するレーザ特性の劣化および半導体レーザ素子部の破損を抑制することができるとともに、半導体レーザ素子内の発熱温度分布を均一化させることができる。

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、ワイヤボンド部は、共振器の光出射端近傍または光反射端近傍のいずれか一方端近傍に設けられている。このように構成すれば、ワイヤボンド部が光出射端近傍に設けられている場合には、共振器内のレーザ光が光出射端面から出射する際に、レーザ光の一部が光出射端面の表面形状（凹凸形状）によって散乱することに起因する発熱を、半導体レーザ素子と基台との間の距離が略最も大きい領域（ワイヤボンド領域）に設けられたワイヤボンド部を介して効率よく空気中に拡散（放熱）させることができる。また、ワイヤボンド部が光反射端近傍に設けられている場合には、共振器内のレーザ光が光反射端面において反射する際に、レーザ光の一部が光反射端面によって吸収されることに起因する発熱を、半導体レーザ素子と基台との間の距離が略最も大きい領域（ワイヤボンド領域）に設けられたワイヤボンド部を介して効率よく空気中に拡散（放熱）させることができる。

なお、本発明において、共振器の光出射端および光反射端は、それぞれの共振器端面から出射されるレーザ光強度の大小関係により区別される。すなわち、相対的にレーザ光の出射強度の大きい側が光出射端であり、相対的にレーザ光の出射強度の小さい側が光反射端である。

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、半導体レーザ素子は、第１方向と交差する第２方向に沿って反りを有し、半導体レーザ素子は、半導体レーザ素子の反りの凸側と基台との間の距離が、第２方向に沿って半導体レーザ素子の反りに応じて変化するように前記基台に固定される。このように構成すれば、第２方向における半導体レーザ素子の反りにばらつきがあったとしても、半導体レーザ素子を、半導体レーザ素子自体の反りを矯正することなく基台に対して固定することができるので、半導体レーザ素子の第２方向にも過度な応力が発生するのを抑制することができる。この結果、レーザ特性に劣化が生じたり、半導体レーザ素子の破損が発生したりするのを抑制することができる。

上記半導体レーザ素子が第２方向に沿って反りを有する構成において、好ましくは、ワイヤボンド部は、第２方向の中央部近傍に対応する電極層の部分の近傍に設けられている。このように構成すれば、ワイヤボンド部が半導体レーザ素子の第２方向の端部近傍に対応する電極層の部分に設けられる場合と比べて、配線部材（Ａｕワイヤなど）をワイヤボンドする際の第２方向の取付寸法誤差をより大きく許容することができる。これにより、半導体レーザ装置の組立歩留りを向上させることができる。なお、上記構成において、「第２方向の中央部近傍」とは、第２方向の完全な中央部近傍のみならず、第２方向の実質的に中央部近傍であればよい。

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、電極層は、第１方向に沿って設けられ、ワイヤボンド部は、電極層の延びる方向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、ワイヤボンド部を含む電極層の表面積を第１方向に沿って増加させることができるので、電極層を利用して半導体レーザ素子の放熱性能をより一層向上させることができる。

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、半導体レーザ素子の上面には、電極層に接続されるリッジ部が形成され、ワイヤボンド部は、リッジ部が形成されている領域以外の領域に設けられている。このように構成すれば、ワイヤボンド部の直下にはリッジ部が配置されていないので、配線部材（Ａｕワイヤなど）のワイヤボンド時に、ワイヤボンド部に上方から加えられる衝撃荷重がリッジ部に対して直接的に加わらない。これにより、リッジ部をワイヤボンド時の衝撃荷重から保護することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の半導体レーザ装置の概略的な構造を説明するための断面図である。図１を参照して、本発明の具体的な実施形態を説明する前に、本発明の半導体レーザ装置１の概略的な構造について説明する。

本発明の半導体レーザ装置１では、図１に示すように、半導体レーザ素子１０が、金属層などからなる導電性接着層２０を介して基台３０に固定されている。なお、導電性接着層２０は、本発明の「融着層」の一例である。

半導体レーザ素子１０は、共振器の延びる方向（Ａ方向）に沿って反りを有する。また、半導体レーザ素子１０は、共振器の延びる方向（Ａ方向）の両端部に、それぞれ、光出射面１０ａおよび光反射面１０ｂを有している。なお、光出射面１０ａは、本発明の「光出射端」の一例であり、光反射面１０ｂは、本発明の「光反射端」の一例である。

ここで、本発明の半導体レーザ装置１では、半導体レーザ素子１０は、反りの凸側が基台３０の上面３０ａに固定されている。また、半導体レーザ装置１は、半導体レーザ素子１０の光出射面１０ａ近傍における半導体レーザ素子１０と基台３０との間の距離（導電性接着層２０の厚み）Ｈ１が、半導体レーザ素子１０の光反射面１０ｂ近傍における半導体レーザ素子１０と基台３０との間の距離（導電性接着層２０の厚み）Ｈ２よりも大きくなるように構成されている。

また、半導体レーザ素子１０は、窒化ガリウム基板、サファイア基板、シリコン基板およびシリコンカーバイト基板などの基板上に半導体層（半導体レーザ素子部）を形成することにより構成することが可能とされている。

また、半導体レーザ素子１０の光出射面１０ａおよび光反射面１０ｂに誘電体多層膜が形成されてもよい。

（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置を備えた半導体レーザの構造を示した斜視図である。図３は、図２に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。図４は、図２に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。図５〜図７は、図３に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の半導体レーザ素子の構造を説明するための斜視図および断面図である。まず、図２〜図７を参照して、第１実施形態による半導体レーザ装置４０およびそれを備えた半導体レーザの構造について説明する。

第１実施形態による半導体レーザ装置４０を備えた半導体レーザでは、図２および図３に示すように、半導体レーザ素子５０が、ＡｕＳｎなどの導電性接着層６０を介して、基台７０に固定されている。なお、導電性接着層６０は、本発明の「融着層」の一例である。また、基台７０は、図２に示すように、ＡｕＳｎなどの導電性接着層６１を介して、金属製のステム８０の本体部８１に設けられた台座部８２に固定されている。このステム８０には、２つのリード端子８３および８４が設けられている。

また、半導体レーザ素子５０の上面は、図２に示すように、Ａｕワイヤ９０を用いて、ステム８０のリード端子８３にワイヤボンディングされている。また、基台７０の上面７０ａは、Ａｕワイヤ９１を用いて、ステム８０の台座部８２にワイヤボンディングされている。また、ステム８０の本体部８１には、レーザ光が透過する窓付きの図示しないキャップが取り付けられている。

また、半導体レーザ素子５０は、図４および図５に示すように、約２００μｍの幅（Ｗ１）と、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に約１０００μｍの長さ（Ｌ１）と、約１００μｍの厚み（ｔ１）（図５参照）とを有している。なお、Ｂ方向は、本発明の「第１方向」の一例である。

ここで、第１実施形態では、図３に示すように、半導体レーザ素子５０は、基台７０側に配置された基板１００と、基台７０とは反対側に配置された半導体レーザ素子部１１０とから構成されている。なお、基板１００は、本発明の「基板」の一例である。

具体的には、図５および図６に示すように、窒化ガリウム、シリコンおよびシリコンカーバイトなどからなる基板１００の上面上に、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１１、ＧａＩｎＮからなる活性層１１２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３がエピタキシャル成長により形成されている。そして、これらｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１１、活性層１１２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３などの窒化物系半導体層によって、半導体レーザ素子部１１０が形成されている。なお、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１１、活性層１１２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３は、本発明の「窒化物系半導体層」の一例である。また、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３には、Ｂ方向（図５参照）に延びるリッジ部１１３ａを形成することによって、導波路構造が形成されている。なお、リッジ部１１３ａは、約２μｍの幅を有するように形成されている。また、半導体レーザ素子部１１０のＢ方向の端部には、図３に示すように、光出射面（共振器面）１１０ａおよび光反射面（共振器面）１１０ｂが形成されている。なお、光出射面１１０ａは、本発明の「光出射端」の一例であり、光反射面１１０ｂは、本発明の「光反射端」の一例である。また、光出射面１１０ａ、光反射面１１０ｂおよび導波路構造によって、Ｂ方向に延びる共振器が構成されている。なお、光出射面１１０ａおよび光反射面１１０ｂ上には、図示しない誘電体多層膜が形成されている。また、図５および図６に示すように、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３のリッジ部１１３ａ以外の上面上には、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜１１４が形成されている。

また、図５および図６に示すように、基板１００の下面上には、Ａｕ膜からなるｎ側電極１０１が形成されている。なお、第１実施形態では、ｎ側電極１０１の下面側が、ダイボンド面とされている。また、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３のリッジ部１１３ａおよび絶縁膜１１４の上面上には、リッジ部１１３ａの延びる方向（Ｂ方向）（図５参照）に沿ってＡｕ膜からなるｐ側電極１１５が形成されている。また、図５および図６に示すように、リッジ部１１３ａの上部には、リッジ部１１３ａ（クラッド層）とｐ側電極１１５との電気的接触を確実に行うために、約１ｎｍの厚みを有するＰｔ層と、約３０ｎｍの厚みを有するＰｄ層と、約１ｎｍの厚みを有するＴｉ層からなるオーミック層１１６が形成されている。また、ｐ側電極１１５は、約９ｎｍの厚みを有するＰｔ層と、約１５０ｎｍの厚みを有するＰｄ層とを積層するとともに、最表面が約５μｍの厚みを有するＡｕ膜により覆われている。

また、図４に示すように、ｐ側電極１１５は、約２０μｍの幅（Ｗ２）を有するとともに、約５．２μｍの厚み（ｔ２）（図６参照）を有している。また、ｐ側電極１１５の長さは、共振器（半導体レーザ素子５０）の長さＬ１より若干短くなるように構成されている。

また、第１実施形態では、図３および図５に示すように、半導体レーザ素子５０は、ヘテロ接合の添加元素の種類や量によって異なるが、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に沿って約０．５μｍ〜約３μｍの反りを有している。すなわち、半導体レーザ素子５０は、上面（第１主面）側が凹状であり、下面（第２主面）側が凸状になるような反りを有している。また、半導体レーザ素子部１１０は、基板１００とは反対側の表面が凹状に形成されており、半導体レーザ素子５０は、反りの凸側（基板１００側）が基台７０（図３参照）に固定されている。この半導体レーザ素子５０の反りは、基板１００と半導体レーザ素子部１１０との熱膨張係数差および格子定数差に起因して発生する。

具体的には、以下の表１に示すように、窒化ガリウムは、約５．５９×１０^−６／Ｋのａ軸方向の熱膨張係数を有するとともに、約０．３１８９ｎｍのａ軸方向の格子定数を有する。また、シリコンは、約２．６×１０^−６／Ｋのａ軸方向の熱膨張係数を有するとともに、約０．５４３ｎｍのａ軸方向の格子定数を有する。また、シリコンカーバイトは、約４．２×１０^−６／Ｋのａ軸方向の熱膨張係数を有するとともに、約０．３０８１ｎｍのａ軸方向の格子定数を有する。また、本案の半導体レーザ素子部１１０の主材料であるＡｌＧａＮは、約４．１５×１０^−６／Ｋ〜約５．５９×１０^−６／Ｋのａ軸方向の熱膨張係数を有するとともに、約０．３１１２ｎｍ〜約０．３１８９ｎｍのａ軸方向の格子定数を有する。また、本案の半導体レーザ素子部１１０の活性層であるＧａＩｎＮは、約３．８×１０^−６／Ｋ〜約５．５９×１０^−６／Ｋのａ軸方向の熱膨張係数を有するとともに、約０．３１８９ｎｍ〜約０．３５３３ｎｍのａ軸方向の格子定数を有している。

そして、基板１００が窒化ガリウムからなる場合、半導体レーザ素子部１１０を構成するｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１１およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３の格子定数が基板１００の格子定数よりも小さいことに起因して、半導体レーザ素子５０の基板１００側が凸状になる（半導体レーザ素子部１１０側が凹状になる）ように反りが発生する。なお、活性層１１２は、基板１００よりも大きい格子定数を有しているが、活性層１１２の厚みは、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１１およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３の厚みよりも小さいので、半導体レーザ素子５０の基板１００側が凸状になるような向きに反りが発生すると考えられている。その一方、基板１００がシリコンまたはシリコンカーバイトからなる場合、半導体レーザ素子部１１０を構成するｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１１、活性層１１２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３の熱膨張係数が基板１００の熱膨張係数よりも大きいことに起因して、半導体レーザ素子５０の基板１００側が凸状になる（半導体レーザ素子部１１０側が凹状になる）ような向きに反りが発生すると考えられている。

ここで、第１実施形態では、図３に示すように、半導体レーザ素子５０は、半導体レーザ素子５０の反りの凸側（基板１００側）と、基台７０との間の距離が、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に沿って半導体レーザ素子５０の反りに応じて変化するように、導電性接着層６０を介して基台７０に固定されている。

具体的には、図３に示すように、半導体レーザ素子５０は、半導体レーザ素子５０の共振器の光出射面１１０ａ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ３（導電性接着層６０の厚み：約３μｍ）が、半導体レーザ素子５０の共振器の光反射面１１０ｂ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ４（導電性接着層６０の厚み：約１μｍ）よりも大きくなるようにＡｕＳｎなどの導電性接着層６０を形成することにより、基板１００側が基台７０に対して導電性接着層６０を介して固定されている。なお、第１実施形態では、導電性接着層６０の材料として、半田を用いている。

また、図６に示すように、導電性接着層６０は、半導体レーザ素子５０と同じ幅（Ｗ１＝約２００μｍ）および長さ（Ｌ１＝約１０００μｍ）（図５参照）を有するとともに、上述のように、約１μｍ〜約５μｍ（最大値）の厚みを有している。

また、図３に示すように、半導体レーザ素子５０の光反射面１１０ｂ側は、基台７０の上面７０ａと略平行に配置されている。すなわち、半導体レーザ素子５０は、光反射面１１０ｂにおいて共振器内部に向かって反射されるレーザ光の透過方向が、基台７０の上面７０ａの延びる方向と略平行になるように配置されている。

また、第１実施形態では、図４および図５に示すように、半導体レーザ素子５０のｐ側電極１１５に設けられたワイヤボンド部１１５ａは、光出射面１１０ａ近傍の絶縁膜１１４の上面上に設けられている。すなわち、ワイヤボンド部１１５ａは、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離のうち、実質的に最も大きい距離を有する領域近傍（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ３（図３参照）である領域）に対応するｐ側電極１１５の部分に設けられている。なお、ワイヤボンド部１１５ａは、図４に示すように、約８０μｍ〜約９０μｍの幅（Ｗ３）と、Ｂ方向に約５０μｍ〜約６０μｍの長さ（Ｌ２）と、ｐ側電極１１５と同じ厚みである約５．２μｍの厚み（ｔ２）（図７参照）とを有している。

また、第１実施形態では、図４、図５および図７に示すように、半導体レーザ素子５０のリッジ部１１３ａおよびｐ側電極１１５は、半導体レーザ素子５０の共振器の幅方向（Ｃ方向）の中心線５００（１点鎖線）（図４参照）から所定距離（約２０μｍ）を隔てて中心線５００と略平行に延びるように形成されている。また、ワイヤボンド部１１５ａは、リッジ部１１３ａの直上にオーミック層１１６を介して形成されたｐ側電極１１５から半導体レーザ素子５０の幅方向（Ｃ方向）に突出するとともに、中心線５００（図４参照）を横断してリッジ部１１３ｂが形成されていない領域の絶縁膜１１４の上面上に設けられている。

また、基台７０は、図４に示すように、約９００μｍの幅（Ｗ４）と、約１２００μｍの長さ（Ｌ３）と、約２５０μｍの厚み（ｔ３）（図３参照）とを有している。

また、基台７０は、図３および図６に示すように、ＳｉＣまたはＡｌＮからなる基板７０ｂを含んでいる。この基板７０ｂの上面上および下面上の全面には、約１００ｎｍの厚みを有するＴｉ層と、約２０ｎｍの厚みを有するＰｔ層と、約３０ｎｍの厚みを有するＡｕ層からなる下地金属層７０ｃが形成されている。この下地金属層７０ｃは、導電性接着層６０を基台７０に接着するために設けられている。

図８は、本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置を備えた半導体レーザの製造プロセスを説明するための図である。次に、図２、図３、図５および図８を参照して、第１実施形態による半導体レーザ装置４０を備えた半導体レーザの製造プロセスについて説明する。

まず、図５に示すように、基板１００の上面上に、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１１、ＧａＩｎＮからなる活性層１１２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３をエピタキシャル成長させることにより、半導体レーザ素子部１１０を形成する。そして、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３に、Ｂ方向に延びるリッジ部１１３ａを形成した後、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３のリッジ部１１３ａ以外の上面上に、ＳｉＯ_２からなる絶縁膜１１４を形成する。その後、基板１００の下面上に、Ａｕ膜からなるｎ側電極１０１を形成するとともに、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３のリッジ部１１３ａの上面上に、Ｐｔ層、Ｐｄ層およびＴｉ層からなるオーミック層１１６を形成する。そして、オーミック層１１６および絶縁膜１１４の上面上に、最表面がＡｕ膜からなるｐ側電極１１５を形成する。そして、半導体レーザ素子部１１０の共振器の光出射面１１０ａおよび光反射面１１０ｂ上に、図示しない誘電体多層膜を形成することによって、半導体レーザ素子５０を形成する。このとき、第１実施形態では、図５に示すように、基板１００と半導体レーザ素子部１１０との熱膨張係数差および格子定数差に起因して、基板１００側が凸状になる（半導体レーザ素子部１１０側が凹状になる）ように、半導体レーザ素子５０に反りが発生する。

次に、第１実施形態では、図３に示すように、半導体レーザ素子５０の共振器の光出射面１１０ａ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ３（導電性接着層６０の厚み：約３μｍ）が、半導体レーザ素子５０の共振器の光反射面１１０ｂ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ４（導電性接着層６０の厚み：約１μｍ）よりも大きくなるように、半導体レーザ素子５０の反りの凸側（基板１００側）を基台７０に対してダイボンドする。このとき、同時に、基台７０をステム８０の台座部８２（図２参照）に固定する。

具体的には、図８に示すように、窒素雰囲気中において、金属製のステム８０（図２参照）の台座部８２（図２参照）上に、導電性接着層６１（図２参照）と、導電性接着層６０が所定の領域に配置された基台７０と、半導体レーザ素子５０とを順に配置する。

ここで、第１実施形態では、図８に示すように、導電性接着層６０の厚みが、共振器の長さ方向（Ｂ方向）に３通り（３段階）に変化させるようにして基台７０の上面７０ａに配置する。すなわち、半田からなる導電性接着層６０を、光反射面１１０ｂ近傍（厚み：約１μｍ）から光出射面１１０ａに向かって段階的に厚みを増す（光出射面１１０ａ近傍では厚み約３μｍ）ように、基台７０の上面７０ａに配置する。

そして、第１実施形態では、図８に示すように、ステム８０（図２参照）を高温にするとともに、半導体レーザ素子５０の光反射面１１０ｂ近傍を、セラミック製のコレット１２０により導電性接着層６０を介して基台７０に対してＰ方向に押圧する。このとき、半導体レーザ素子５０の光反射面１１０ｂ近傍をコレット１２０により押圧した状態では、コレット１２０により押圧された領域（半導体レーザ素子５０の光反射面１１０ｂ側）の導電性接着層６０は、溶融しながらコレット１２０により押圧されていない領域（半導体レーザ素子５０の光出射面１１０ａ側）に移動するとともに、光出射面１１０ａ側の半導体レーザ素子５０と基台７０との間の導電性接着層６０も熱伝導により溶融する。この結果、図３に示すように、導電性接着層６０が半導体レーザ素子５０の反り形状に対応して厚みをＨ４からＨ３に変化させる。すなわち、第１実施形態では、半導体レーザ素子５０の反りを矯正することなく半導体レーザ素子５０の反りに応じて導電性接着層６０の厚みが変化する。なお、コレット１２０には、穴部１２０ａが設けられており、穴部１２０ａの内部を真空にすることにより半導体レーザ素子５０を吸着することが可能である。

また、ステム８０（図２参照）とともに高温となった台座部８２（図２参照）と、基台７０（図２参照）とに挟まれた導電性接着層６１（図２参照）も熱伝導により溶融する。

その後、図２に示すように、ステム８０を冷却して導電性接着層６０および６１を固化することによって、半導体レーザ素子５０が導電性接着層６０を介して基台７０に固定されるとともに、基台７０が導電性接着層６１を介してステム８０の台座部８２に固定される。

そして、半導体レーザ素子５０のワイヤボンド部１１５ａとステム８０のリード端子８３とを、Ａｕワイヤ９０を用いてワイヤボンドすることにより接続するとともに、基台７０の上面７０ａとステム８０の台座部８２とを、Ａｕワイヤ９１を用いてワイヤボンドすることにより接続する。最後に、ステム８０の本体部８１に、レーザ光が透過する窓付きの図示しないキャップを取り付ける。

このようにして、第１実施形態による半導体レーザ装置４０を備えた半導体レーザが製造される。

第１実施形態では、上記のように、半導体レーザ素子５０を、半導体レーザ素子５０の反りの凸側と基台７０との間の距離が、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に沿って半導体レーザ素子５０の反りに応じて変化するように基台７０に固定するように構成することによって、半導体レーザ素子５０の反りにばらつきがあったとしても、半導体レーザ素子５０を、半導体レーザ素子５０自体の反りを矯正することなく基台７０に対して固定することができる。これにより、半導体レーザ素子５０に反りの矯正に起因する過度な応力が発生するのを抑制することができる。この結果、レーザ特性に劣化および半導体レーザ素子５０（半導体レーザ素子部１１０）の破損が発生するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、半導体レーザ素子５０を、半導体レーザ素子５０の反りの凸側と基台７０との間の距離のうち、実質的に最も大きい距離を有する領域（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ３（図３参照）である領域）近傍に対応するｐ側電極１１５の部分にワイヤボンド部１１５ａを設けるように構成することによって、レーザ光の発振時に、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離が大きい領域（光出射面１１０ａ近傍）において、レーザ光発光に伴うリッジ部１１３ａの発熱を、ｐ側電極１１５側のワイヤボンド部１１５ａを介して空気中に放熱することができるので、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離が小さい領域（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ４（図３参照）である領域）における半導体レーザ素子部１１０から基台７０への放熱性能と同等の放熱性能を得ることができる。この結果、半導体レーザ素子５０内の発熱温度分布を均一化させることができる。

また、第１実施形態では、半導体レーザ素子５０を、基板１００側が基台７０に向くように、導電性接着層６０を介して基台７０に固定するとともに、導電性接着層６０の厚みを、基板１００と基台７０とに挟まれた領域において、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に沿って半導体レーザ素子５０の反りに応じてＨ４（約１μｍ）からＨ３（約３μｍ）（図３参照）に変化するように形成することによって、厚みを変化させた導電性接着層６０によって、半導体レーザ素子５０の基板１００と、基板１００を固定する基台７０との間に形成される隙間を半導体レーザ素子５０の反りに応じて効率よく埋めることができるので、容易に、半導体レーザ素子５０を、反りの矯正を行うことなく基台７０に固定することができる。

また、第１実施形態では、半導体レーザ素子５０を基台７０に固定する際の導電性接着層６０を、半田からなる融着層により構成することによって、半田溶融時の特性により、容易に、厚みを変化させた融着層を形成することができる。

また、第１実施形態では、半導体レーザ素子５０を、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１１、ＧａＩｎＮからなる活性層１１２およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１３などの窒化物系半導体層を有する半導体レーザ素子部１１０を含む。このように、エピタキシャル成長時に反りが発生しやすい窒化物系半導体層を有する半導体レーザ素子部１１０を基台７０に固定する場合でも、上記第１実施形態による構成を用いれば、容易に、反りの矯正に起因するレーザ特性の劣化および半導体レーザ素子部１１０の破損を抑制することができるとともに、半導体レーザ素子部１１０内部の発熱温度分布を均一化させることができる。

また、第１実施形態では、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子５０の共振器の光出射面１１０ａ近傍に設けるように構成することによって、共振器内のレーザ光が光出射面１１０ａから出射する際に、レーザ光の一部が光出射面１１０ａの表面形状（凹凸形状）によって散乱することに起因する発熱を、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離が実質的に最も大きい領域（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ３（図３参照）である領域）近傍に設けられたワイヤボンド部１１５ａを介して効率よく空気中に拡散（放熱）させることができる。

また、第１実施形態では、半導体レーザ素子５０を、共振器の光反射面１１０ｂの下面側（ｎ側電極１０１側）が基台７０の上面７０ａと略平行に配置することによって、半導体レーザ素子５０を基台７０に接合した後の導電性接着層６０の厚みなどを測定して、半導体レーザ素子５０のレーザ光の出射方向（光出射面１１０ａの位置）を容易に識別することができる。

また、第１実施形態では、ワイヤボンド部１１５ａを、平面的に見て、ｐ側電極１１５から共振器の幅方向（Ｃ方向）に突出するように設けることによって、容易に、リッジ部１１３ａおよびオーミック層１１６をワイヤボンド時の衝撃荷重から保護することができる。

また、第１実施形態では、半導体レーザ素子５０の上面に、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に沿う共振器の幅方向（図４の矢印Ｃ方向）の中心線５００（図４の１点鎖線）に対し、所定距離（約２０μｍ）を隔てて中心線５００と略平行に延びるとともに、オーミック層１１６を介してｐ側電極１１５に接続されるリッジ部１１３ａを形成し、かつ、ワイヤボンド部１１５ａを、リッジ部１１３ａが形成されていない領域の絶縁膜１１４（図５参照）の上面上に設けるように構成することによって、ワイヤボンド部１１５ａの直下にはリッジ部１１３ａおよびオーミック層１１６が配置されていないので、Ａｕワイヤ９０のワイヤボンド時に、ワイヤボンド部１１５ａに上方から加えられる衝撃荷重がリッジ部１１３ａおよびオーミック層１１６に対して直接的に加わらない。これにより、リッジ部１１３ａおよびオーミック層１１６をワイヤボンド時の衝撃荷重から保護することができる。

また、第１実施形態では、リッジ部１１３ａとワイヤボンド部１１５ａとを、共振器の幅方向（図４のＣ方向）における半導体レーザ素子５０の略中央部（中心線５００の近傍領域）を挟んで互いに反対の方向に形成することによって、リッジ部１１３ａが中心線５００からＣ方向の一方側にずらされた分だけワイヤボンド部１１５ａを中心線５００により近づけて配置することができる。これにより、ワイヤボンド時に、ワイヤボンド部１１５ａに上方から加えられる衝撃荷重が、半導体レーザ素子５０の共振器の幅方向（図４のＣ方向）に偏って加えられるのを抑制することができる。

図９は、図４に示した第１実施形態の効果を確認するためのシミュレーションにおける半導体レーザ素子上のワイヤボンド部の位置を示した図である。図１０は、図４に示した第１実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果を示した図である。次に、図３、図４、図９および図１０を参照して、上記第１実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションについて説明する。

このシミュレーションでは、まず、図９に示すように、上記した第１実施形態に対応する実施例１による半導体レーザ素子５０（図３および図４参照）のレーザ動作時の熱放散モデルを作成した。また、比較例１〜３として、それぞれ図９に示すような位置にワイヤボンド部１１５ａを設けた半導体レーザ素子５０のレーザ動作時の熱放散モデルを作成した。具体的には、比較例１では、ワイヤボンド部１１５ａを、共振器の延びる方向の実質的に中央部近傍に設けた熱放散モデルを作成した。また、比較例２では、ワイヤボンド部１１５ａを、共振器の延びる方向の光出射面１１０ａに対応する位置近傍に設けた熱放散モデルを作成した。また、比較例３では、ワイヤボンド部１１５ａを、共振器の延びる方向に沿って全面に配置した熱放散モデルを作成した。なお、本シミュレーションでは、半導体レーザ素子部１１０（図３参照）から基台７０（図３参照）への熱放散と、半導体レーザ素子部１１０（図３参照）からｐ側電極１１５およびワイヤボンド部１１５ａを介して空気中への熱放散とを考慮した熱放散モデルにより、半導体レーザ素子部１１０の発熱温度分布を計算した。

そして、上記実施例１、比較例１、比較例２および比較例３による半導体レーザ素子５０の、レーザ動作時における半導体素子部の発熱温度分布を計算した。これらのシミュレーション結果を図１０に示す。

図１０に示すように、比較例１および２では、半導体レーザ素子部１１０に、共振器の延びる方向に発熱温度分布が生じる結果が得られた。これは、半導体レーザ素子部１１０と基台７０との間の導電性接着層６０の厚みが大きい領域（光出射面１１０ａ近傍（図３参照））では、導電性接着層６０の厚みが小さい領域（光反射面１１０ｂ近傍（図３参照））と比べて相対的に放熱性能が劣るために、この領域の発熱温度がより高くなると考えられる。また、比較例３においても、ワイヤボンド部１１５ａが共振器の延びる方向に一様に形成されているために、上記比較例１および２のような発熱温度分布を改善することはできず、上記比較例１および２とほぼ同様の発熱温度分布が得られた。これに対し、上記実施例１では、共振器の延びる方向の発熱温度分布が実質的に均一となる予測結果が得られた。これは、相対的に放熱性能の劣る導電性接着層６０の厚みが大きい領域（光出射面１１０ａ近傍）にワイヤボンド部１１５ａを設けることによって、ｐ側電極１１５が空気と触れる面積が他の領域（導電性接着層６０の厚みが相対的に小さい共振器中央部近傍および光反射面１１０ｂ近傍）と比べて増加するために、放熱性能が改善されたためと考えられる。この結果から、上記実施例１では、半導体レーザ素子１１０内の発熱温度分布を均一化させることができるのが確認された。

（第２実施形態）
図１１は、本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。図１２は、図１１に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。図１３は、図１１に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。図１１〜図１３を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、半導体レーザ素子５０が、共振器の光反射面１１０ｂ近傍における基台７０との間の距離が、光出射面１１０ａ近傍における距離よりも大きくなるように基台７０に固定されている場合について説明する。

第２実施形態による半導体レーザ装置１３０では、図１１および図１３に示すように、上記第１実施形態と同様に、半導体レーザ素子５０が、半導体レーザ素子５０の反りの凸側（基板１００側）と、基台７０との間の距離が、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に沿って変化するように、ＡｕＳｎなどの導電性接着層１４０（図１１参照）を介して、基台７０に固定されている。

また、第２実施形態では、図１１に示すように、半導体レーザ素子５０は、半導体レーザ素子５０の共振器の光反射面１１０ｂ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ５（導電性接着層１４０の厚み：約３μｍ）が、半導体レーザ素子５０の共振器の光出射面１１０ａ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ６（導電性接着層１４０の厚み：約１μｍ）よりも大きくなるように導電性接着層１４０を形成することにより、基板１００側が基台７０に対して導電性接着層１４０を介して固定されている。

また、図１１に示すように、半導体レーザ素子５０の光出射面１１０ａ側は、基台７０の上面７０ａと略平行に配置されている。すなわち、半導体レーザ素子５０は、光出射面１１０ａにおいて出射されるレーザ光の方向が、基台７０の上面７０ａの延びる方向と略平行になるように配置されている。

また、第２実施形態では、図１２および図１３に示すように、半導体レーザ素子５０のｐ側電極１１５に設けられたワイヤボンド部１１５ａは、光反射面１１０ｂ近傍に対応するように設けられている。すなわち、ワイヤボンド部１１５ａは、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離のうち、実質的に最も大きい距離を有する領域近傍（導電性接着層１４０の厚みが実質的にＨ５（図１１参照）である領域）に対応するｐ側電極１１５の部分に設けられている。

また、第２実施形態では、図１２および図１３に示すように、半導体レーザ素子５０のリッジ部１１３ａおよびｐ側電極１１５は、半導体レーザ素子５０の共振器の幅方向（Ｃ方向）の中心線５００（１点鎖線）（図１２参照）から所定距離（約２０μｍ）を隔てて中心線５００と略平行に延びるように半導体レーザ素子部１１０の上面側に形成されている。また、ワイヤボンド部１１５ａは、リッジ部１１３ａの直上にオーミック層１１６を介して形成されたｐ側電極１１５から半導体レーザ素子５０の矢印Ｃ方向に突出するとともに、中心線５００（図１２参照）を横断してリッジ部１１３ｂが形成されていない領域の絶縁膜１１４の上面上に設けられている。

なお、第２実施形態による半導体レーザ装置１３０のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

図１４は、本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置を備えた半導体レーザの製造プロセスを説明するための図である。次に、図２および図１１〜図１４を参照して、第２実施形態による半導体レーザ装置１３０の製造プロセスについて説明する。

まず、上記第１実施形態と同様の製造プロセスにより、半導体レーザ素子５０を形成する。

次に、第２実施形態では、図１１に示すように、半導体レーザ素子５０の共振器の光反射面１１０ｂ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ５（導電性接着層１４０の厚み：約３μｍ）が、半導体レーザ素子５０の共振器の光出射面１１０ａ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ６（導電性接着層１４０の厚み：約１μｍ）よりも大きくなるように、半導体レーザ素子５０の反りの凸側（基板１００側）を基台７０に対してダイボンドする。このとき、同時に、基台７０をステム８０の台座部８２（図２参照）に固定する。

また、第２実施形態では、図１４に示すように、導電性接着層１４０の厚みが、共振器の長さ方向（Ｂ方向）に３通り（３段階）に変化させるようにして基台７０の上面７０ａに配置する。すなわち、半田からなる導電性接着層１４０を、光出射面１１０ａ近傍（厚み：約１μｍ）から光反射面１１０ｂに向かって段階的に厚みを増す（光反射面１１０ｂ近傍では厚み約３μｍ）ように、基台７０の上面７０ａに配置する。

そして、図１４に示すように、上記第１実施形態と同様のプロセスを用いて、半導体レーザ素子５０の反りの凸側（基板１００側）を基台７０にダイボンドする。このとき、半導体レーザ素子５０の光出射面１１０ａ近傍をコレット１２０によりＰ方向に押圧した状態では、コレット１２０により押圧された領域（半導体レーザ素子５０の光出射面１１０ａ側）の導電性接着層１４０は、溶融しながらコレット１２０により押圧されていない領域（半導体レーザ素子５０の光反射面１１０ｂ側）に移動するとともに、光反射面１１０ｂ側の半導体レーザ素子５０と基台７０との間の導電性接着層１４０も熱伝導により溶融する。この結果、図１１に示すように、導電性接着層１４０が半導体レーザ素子５０の反り形状に対応して厚みをＨ６からＨ５（図９参照）に変化させる。すなわち、第２実施形態においても、半導体レーザ素子５０の反りを矯正することなく半導体レーザ素子５０の反りに応じて導電性接着層１４０の厚みが変化することにより、基台７０に固定される。

なお、第２実施形態のその他の製造プロセスは、上記第１実施形態の製造プロセスと同様である。このようにして、第２実施形態による半導体レーザ装置１３０を備えた半導体レーザが製造される。

第２実施形態では、上記のように、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子５０の共振器の光反射面１１０ｂ近傍に設けるように構成することによって、レーザ光の発振時に、共振器内のレーザ光が光反射面１１０ｂにおいて反射する際、レーザ光の一部が光反射面１１０ｂによって吸収されることに起因するリッジ部１１３ａの発熱を、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離が実質的に最も大きい領域（導電性接着層１４０の厚みが実質的にＨ５（約３μｍ）（図１１参照）である領域）近傍に設けられたワイヤボンド部１１５ａを介して効率よく空気中に拡散（放熱）させることができる。これにより、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離が小さい領域（導電性接着層１４０の厚みが実質的にＨ６（約１μｍ）（図１１参照）である領域）における半導体レーザ素子部１１０から基台７０への放熱性能と同等の放熱性能を得ることができるので、半導体レーザ素子５０内の発熱温度分布を均一化させることができる。

また、第２実施形態では、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子５０の共振器の光反射面１１０ｂ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ５が、半導体レーザ素子５０の共振器の光出射面１１０ａ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ６よりも大きい領域近傍に対応するｐ側電極１１５の部分の近傍に設けることによって、形成後の半導体レーザ素子５０を平面的に観察することによって、ワイヤボンド部１１５ａの形成されている位置が共振器の光反射面１１０ｂ側であることが認識できる。これにより、半導体レーザ素子５０のレーザ光の出射方向（光出射面１１０ａの位置）を容易に識別することができる。

また、第２実施形態では、半導体レーザ素子５０を、共振器の光出射面１１０ａの下面側（ｎ側電極１０１側）が基台７０の上面７０ａと略平行に配置することによって、光出射面１１０ａから出射されるレーザ光の出射方向が基台７０の表面７０ａに対して上側に傾斜した状態で配置されるのを抑制することができる。この結果、半導体レーザ素子５０から出射されるレーザ光の出射方向がばらつくのを抑制することができるので、半導体レーザ装置４０の組立歩留りを向上させることができる。

また、第２実施形態においても、ｐ側電極１１５およびリッジ部１１３ａを、半導体レーザ素子５０の共振器の延びる方向（図１２の矢印Ｂ方向）に沿う共振器の幅方向（図１２の矢印Ｃ方向）の中心線５００（図１２の１点鎖線）に対し、所定距離（約２０μｍ）を隔てて中心線５００と略平行に延びるように半導体レーザ素子部の上面に形成するとともに、ワイヤボンド部１１５ａを、リッジ部１１３が形成されていない領域の絶縁膜１１４（図１３参照）の上面上に設けるように構成することによって、ワイヤボンド部１１５ａの直下にはリッジ部１１３ａおよびオーミック層１１６が配置されていないので、Ａｕワイヤ９０のワイヤボンド時に、ワイヤボンド部１１５ａに上方から加えられる衝撃荷重がリッジ部１１３ａおよびオーミック層１１６に対して直接的に加わらない。これにより、リッジ部１１３ａおよびオーミック層１１６をワイヤボンド時の衝撃荷重から保護することができる。

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。

図１５は、図１２に示した第２実施形態の効果を確認するためのシミュレーションにおける半導体レーザ素子上のワイヤボンド部の位置を示した図である。図１６は、図１２に示した第２実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果を示した図である。次に、図１１、図１２、図１５および図１６を参照して、上記第２実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションについて説明する。

このシミュレーションでは、まず、図１５に示すように、上記した第２実施形態に対応する実施例２による半導体レーザ素子５０（図１１および図１２参照）のレーザ動作時の熱放散モデルを作成した。また、比較例４および５として、それぞれ図１５に示すような位置にワイヤボンド部１１５ａを設けた半導体レーザ素子５０のレーザ動作時の熱放散モデルを作成した。具体的には、比較例４では、ワイヤボンド部１１５ａを、共振器の延びる方向の実質的に中央部近傍に設けた熱放散モデルを作成した。また、比較例５では、ワイヤボンド部１１５ａを、共振器の延びる方向の光出射面１１０ａに対応する位置近傍に設けた熱放散モデルを作成した。なお、本シミュレーションでは、半導体レーザ素子部１１０（図１１参照）から基台７０（図１１参照）への熱放散と、半導体レーザ素子部１１０（図１１参照）からｐ側電極１１５およびワイヤボンド部１１５ａを介して空気中への熱放散とを考慮した熱放散モデルにより、半導体レーザ素子部１１０の発熱温度分布を計算した。

そして、上記実施例２、比較例４および比較例５による半導体レーザ素子５０の、レーザ動作時における半導体素子部の発熱温度分布を計算した。これらのシミュレーション結果を図１６に示す。

図１６に示すように、比較例４および５では、半導体レーザ素子部１１０に、共振器の延びる方向に発熱温度分布が生じる結果が得られた。これは、半導体レーザ素子部１１０と基台７０との間の導電性接着層１４０の厚みが大きい領域（光反射面１１０ｂ近傍（図１１参照））では、導電性接着層１４０の厚みが小さい領域（光出射面１１０ａ近傍（図１１参照））と比べて相対的に放熱性能が劣るために、この領域の発熱温度がより高くなると考えられる。これに対し、上記実施例２では、共振器の延びる方向の発熱温度分布が実質的に均一となる予測結果が得られた。これは、相対的に放熱性能の劣る導電性接着層１４０の厚みが大きい領域（光反射面１１０ｂ近傍）にワイヤボンド部１１５ａを設けることによって、ｐ側電極１１５が空気と触れる面積が他の領域（導電性接着層１４０の厚みが相対的に小さい共振器中央部近傍および光出射面１１０ａ近傍）と比べて増加するために、放熱性能が改善されたためと考えられる。この結果から、上記実施例２においても、半導体レーザ素子１１０内の発熱温度分布を均一化させることができるのが確認された。

（第３実施形態）
図１７は、本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。図１８は、図１７に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。図１９は、図１７に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。図１７〜図１９を参照して、この第３実施形態では、上記第１実施形態と異なり、半導体レーザ素子５０が、共振器の光出射面１１０ａ近傍および光反射面１１０ｂ近傍における基台７０との間の距離が、共振器中央部近傍における基台７０との間の距離よりも大きくなるように基台７０に固定されている場合について説明する。

第３実施形態による半導体レーザ装置１５０では、図１７および図１９に示すように、上記第１および第２実施形態と同様に、半導体レーザ素子５０が、半導体レーザ素子５０の反りの凸側（基板１００側）と、基台７０との間の距離が、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に沿って変化するように、ＡｕＳｎなどの導電性接着層１６０（図１７参照）を介して、基台７０に固定されている。

また、第３実施形態では、図１７に示すように、半導体レーザ素子５０は、半導体レーザ素子５０の共振器の光出射面１１０ａ近傍および光反射面１１０ｂ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ７（導電性接着層１６０の厚み：約３μｍ）が、共振器中央部近傍における基台７０との間の距離Ｈ８（導電性接着層１６０の厚み：約１μｍ）よりも大きくなるように導電性接着層１６０を形成することにより、基板１００側が基台７０に対して導電性接着層１６０を介して固定されている。

また、図１７に示すように、半導体レーザ素子５０の共振器中央部近傍は、基台７０の上面７０ａと略平行に配置されている。すなわち、半導体レーザ素子５０は、共振器中央部近傍において透過するレーザ光の方向が、基台７０の上面７０ａの延びる方向と略平行になるように配置されている。

また、第３実施形態では、図１８および図１９に示すように、半導体レーザ素子５０のｐ側電極１１５に設けられたワイヤボンド部１１５ａは、共振器の光出射面１１０ａ近傍および光反射面１１０ｂ近傍に対応するようにそれぞれ設けられている。すなわち、ワイヤボンド部１１５ａは、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離のうち、実質的に最も大きい距離を有する領域（導電性接着層１６０の厚みが実質的にＨ７（図１７参照）である領域）近傍に対応するｐ側電極１１５の部分（２箇所）に設けられている。なお、図１８および図１９では、Ａｕワイヤ９０をＢ方向の光出射面１１０ａ近傍にワイヤボンドした例を示している。

また、第３実施形態では、図１８および図１９に示すように、半導体レーザ素子５０のリッジ部１１３ａおよびｐ側電極１１５は、半導体レーザ素子５０の共振器の幅方向（Ｃ方向）の中心線５００（１点鎖線）（図１８参照）から所定距離（約２０μｍ）を隔てて中心線５００と略平行に延びるように半導体レーザ素子部１１０の上面側に形成されている。また、ワイヤボンド部１１５ａは、リッジ部１１３ａの直上にオーミック層１１６を介して形成されたｐ側電極１１５から半導体レーザ素子５０の矢印Ｃ方向に突出するとともに、中心線５００（図１８参照）を横断してリッジ部１１３ｂが形成されていない領域の絶縁膜１１４の上面上に設けられている。

なお、第３実施形態による半導体レーザ装置１５０のその他の構造は、上記第１および第２実施形態と同様である。

図２０は、本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置を備えた半導体レーザの製造プロセスを説明するための図である。次に、図２および図１７〜図２０を参照して、第３実施形態による半導体レーザ装置１５０の製造プロセスについて説明する。

まず、上記第１および第２実施形態と同様の製造プロセスにより、半導体レーザ素子５０を形成する。

次に、第３実施形態では、図１７に示すように、半導体レーザ素子５０の共振器の光出射面１１０ａ近傍および光反射面１１０ｂ近傍における半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離Ｈ７（導電性接着層１６０の厚み：約３μｍ）が、共振器中央部近傍における基台７０との間の距離Ｈ８（導電性接着層１６０の厚み：約１μｍ）がよりも大きくなるように半導体レーザ素子５０の反りの凸側（基板１００側）を基台７０に対してダイボンドする。このとき、同時に、基台７０をステム８０の台座部８２（図２参照）に固定する。

また、第３実施形態では、図２０に示すように、導電性接着層１６０の厚みが、共振器の長さ方向（Ｂ方向）に２通り（２段階）に変化させるようにして基台７０の上面７０ａに配置する。すなわち、半田からなる導電性接着層１６０を、共振器中央部近傍（厚み：約１μｍ）から光出射面１１０ａおよび光反射面１１０ｂに向かって段階的に厚みを増す（共振器端部では厚み約３μｍ）ように、基台７０の上面７０ａに配置する。

そして、図２０に示すように、上記第１および第２実施形態と同様のプロセスを用いて、半導体レーザ素子５０の反りの凸側（基板１００側）を基台７０にダイボンドする。このとき、半導体レーザ素子５０の共振器中央部近傍をコレット１２０によりＰ方向に押圧した状態では、コレット１２０により押圧された領域（半導体レーザ素子５０の共振器中央部近傍）の導電性接着層１６０は、溶融しながらコレット１２０により押圧されていない領域（光出射面１１０ａ側および光反射面１１０ｂ側）に移動するとともに、光出射面１１０ａ側および光反射面１１０ｂ側の半導体レーザ素子５０と基台７０との間の導電性接着層１６０も熱伝導により溶融する。この結果、図１７に示すように、導電性接着層１６０が半導体レーザ素子５０の反り形状に対応して厚みをＨ８からＨ７（図１７参照）に変化させる。すなわち、第３実施形態においても、半導体レーザ素子５０の反りを矯正することなく半導体レーザ素子５０の反りに応じて導電性接着層１６０の厚みが変化することにより、基台７０に固定される。

なお、第３実施形態のその他の製造プロセスは、上記第１および第２実施形態の製造プロセスと同様である。このようにして、第３実施形態による半導体レーザ装置１５０を備えた半導体レーザが製造される。

第３実施形態では、上記のように、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子５０の共振器の光出射面１１０ａ近傍および光反射面１１０ｂ近傍に複数（２箇所）設けることによって、レーザ光の発振時に、レーザ光発光に伴う発熱（光出射面１１０ａにおけるレーザ光の散乱による発熱および光反射面１１０ｂにおけるレーザ光の吸収によるリッジ部１１３ａの発熱）を、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離が最も大きい領域（導電性接着層１６０の厚みが実質的にＨ７（約３μｍ）（図１７参照）である領域）近傍に設けられた２箇所のワイヤボンド部１１５ａを介して、効率よく空気中に拡散（放熱）することができる。これにより、半導体レーザ素子５０と基台７０との間の距離が小さい共振器中央部近傍（導電性接着層１６０の厚みが実質的にＨ８（約１μｍ）（図１７参照）である領域）における半導体レーザ素子部１１０から基台７０への放熱性能と同等の放熱性能を得ることができるので、半導体レーザ素子５０内の発熱温度分布を均一化させることができる。

なお、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。

図２１は、図１８に示した第３実施形態の効果を確認するためのシミュレーションにおける半導体レーザ素子上のワイヤボンド部の位置を示した図である。図２２は、図１８に示した第３実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果を示した図である。次に、図１７、図１８、図２１および図２２を参照して、上記第３実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションについて説明する。

このシミュレーションでは、まず、図２１に示すように、上記した第３実施形態に対応する実施例３による半導体レーザ素子５０（図１７および図１８参照）のレーザ動作時の熱放散モデルを作成した。また、比較例６および７として、それぞれ図２１に示すような位置にワイヤボンド部１１５ａを設けた半導体レーザ素子５０のレーザ動作時の熱放散モデルを作成した。具体的には、比較例６では、ワイヤボンド部１１５ａを、共振器の延びる方向の光出射面１１０ａに対応する位置近傍に設けた熱放散モデルを作成した。また、比較例７では、ワイヤボンド部１１５ａを、共振器の延びる方向の光反射面１１０ｂに対応する位置近傍に設けた熱放散モデルを作成した。なお、本シミュレーションでは、半導体レーザ素子部１１０（図１７参照）から基台７０（図１７参照）への熱放散と、半導体レーザ素子部１１０（図１７参照）からｐ側電極１１５およびワイヤボンド部１１５ａを介して空気中への熱放散とを考慮した熱放散モデルにより、半導体レーザ素子部１１０の発熱温度分布を計算した。

そして、上記実施例３、比較例６および比較例７による半導体レーザ素子５０の、レーザ動作時における半導体素子部の発熱温度分布を計算した。これらのシミュレーション結果を図２２に示す。

図２２に示すように、比較例６および７では、半導体レーザ素子部１１０に、共振器の延びる方向に発熱温度分布が生じる結果が得られた。これは、半導体レーザ素子部１１０と基台７０との間の導電性接着層１６０の厚みが大きい領域（光出射面１１０ａ近傍および光反射面１１０ｂ近傍（図１７参照））では、導電性接着層１６０の厚みが小さい領域（共振器中央部近傍（図１７参照））と比べて相対的に放熱性能が劣るために、この領域の発熱温度がより高くなると考えられる。これに対し、上記実施例３では、共振器の延びる方向の発熱温度分布が実質的に均一となる予測結果が得られた。これは、相対的に放熱性能の劣る導電性接着層１６０の厚みが大きい領域（光出射面１１０ａ近傍および光反射面１１０ｂ近傍）にワイヤボンド部１１５ａを設けることによって、ｐ側電極１１５が空気と触れる面積が他の領域（導電性接着層１６０の厚みが相対的に小さい共振器中央部近傍）と比べて増加するために、空気中への放熱性能が改善されたためと考えられる。この結果から、上記実施例３においても、半導体レーザ素子１１０内の発熱温度分布を均一化させることができるのが確認された。

（第４実施形態）
図２３および図２４は、それぞれ、本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図および断面図である。図３、図２３および図２４を参照して、この第４実施形態では、上記第１実施形態と異なり、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に加えてレーザ素子の幅方向（共振器の延びる方向と直交する方向（Ｃ方向））にも反りを有する半導体レーザ素子９５を、基台７０に固定する場合について説明する。なお、Ｃ方向は、本発明の「第２方向」の一例である。また、図２４は、図２３に示した半導体レーザ装置１７０の３００−３００線に沿った断面図である。

第４実施形態による半導体レーザ装置１７０を備えた半導体レーザでは、図２３および図２４に示すように、半導体レーザ素子９５が、ＡｕＳｎなどの導電性接着層６０（図２４参照）を介して、基台７０に固定されている。また、半導体レーザ素子９５は、約８００μｍの幅（Ｗ５）と、約９００μｍの長さ（Ｌ４）と、約１００μｍの厚み（ｔ１）とを有する。また、基台７０は、約９００μｍの幅（Ｗ４）と、約１０００μｍの長さ（Ｌ５）と、約２５０μｍの厚み（ｔ３）とを有する。なお、半導体レーザ素子９５の共振器の延びる方向（Ｂ方向）に沿った断面形状は、図３に示した半導体レーザ素子５０の断面形状と同様の断面形状を有している。

ここで、第４実施形態では、図２４に示すように、半導体レーザ素子９５は、共振器の延びる方向（Ｂ方向）に加えて、共振器の幅方向（Ｃ方向）に沿っても約０．５μｍ〜約３μｍの反りを有する。したがって、半導体レーザ素子９５は、上面（第１主面）側が凹状であり、下面（第２主面）側が凸状になるような反りを有するので、半導体レーザ素子部１１０は、基板１００とは反対側の表面が共振器の幅方向（Ｃ方向）にも凹状に形成されている。これにより、半導体レーザ素子９５は、Ｂ方向およびＣ方向における反りの凸側（基板１００側）が基台７０に固定されている。

また、図２４に示すように、半導体レーザ素子９５の共振器端面（光出射面１１０ａまたは光反射面１１０ｂ）に沿った方向（Ｃ方向）の中央部近傍における半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離（導電性接着層６０の厚み）Ｈ９は、半導体レーザ素子９５の共振器端面に沿った方向（Ｃ方向）の端部９５ａおよび９５ｂ近傍における半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離（導電性接着層６０の厚み）Ｈ１０よりも小さい。

ここで、第４実施形態では、図２３に示すように、半導体レーザ素子９５のｐ側電極１１５に設けられたワイヤボンド部１１５ａは、光出射面１１０ａ近傍の絶縁膜１１４の上面上に設けられている。すなわち、ワイヤボンド部１１５ａは、半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離のうち、実質的に最も大きい距離を有する領域近傍（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ３（図３参照）である領域）に対応するｐ側電極１１５の部分に設けられている。

また、ワイヤボンド部１１５ａは、図２４に示すように、Ｃ方向に沿った半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離のうち、実質的に最も小さい距離を有する領域近傍（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ９である領域）に対応するｐ側電極１１５の部分に設けられている。すなわち、ワイヤボンド部１１５ａは、半導体レーザ素子９５のＣ方向の略中央部近傍に対応するｐ側電極１１５の部分の近傍に設けられている。

また、第４実施形態では、図２３に示すように、半導体レーザ素子９５のリッジ部１１３ａおよびｐ側電極１１５は、半導体レーザ素子９５の共振器の幅方向（Ｃ方向）の中心線５００（１点鎖線）から所定距離（約２０μｍ）を隔てて中心線５００と略平行に延びるように形成されている。また、ワイヤボンド部１１５ａは、リッジ部１１３ａの直上にオーミック層１１６を介して形成されたｐ側電極１１５から半導体レーザ素子９５の幅方向（Ｃ方向）に突出するとともに、中心線５００を横断してリッジ部１１３ｂが形成されていない領域の絶縁膜１１４の上面上に設けられている。

なお、第４実施形態による半導体レーザ装置１７０のその他の構造および製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。

第４実施形態では、上記のように、半導体レーザ素子９５を、半導体レーザ素子９５の反りの凸側と基台７０との間の距離が、共振器の延びる方向（Ｂ方向）および共振器の幅方向（Ｃ方向）に沿って半導体レーザ素子９５の反りに応じて変化するように基台７０に固定することによって、半導体レーザ素子９５の反りにＢ方向のみならずＣ方向にもばらつきがあったとしても、半導体レーザ素子９５を、半導体レーザ素子９５自体の反りを矯正することなく基台７０に対して固定することができる。これにより、半導体レーザ素子９５に反りの矯正に起因する過度な応力が発生するのを抑制することができる。これにより、レーザ特性の劣化および半導体レーザ素子９５（半導体レーザ素子部１１０）の破損が発生するのを抑制することができる。

また、第４実施形態では、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子９５のＣ方向の略中央部（中心線５００の近傍領域）に対応するｐ側電極１１５の部分の近傍に設けることによって、上記第１実施形態の効果である半導体レーザ素子９５内の発熱温度分布を均一化させる効果に加えて、半導体レーザ素子９５の基台７０の上面７０ａに対するＣ方向の傾きが最も小さい領域に設けられたワイヤボンド部１１５ａにＡｕワイヤ９０のワイヤボンドを行うことができるので、半導体レーザ素子９５のＣ方向の傾きが大きい領域に対応したｐ側電極１１５の部分にワイヤボンドを行う場合と異なり、半導体レーザ素子９５に対してワイヤボンド時に過度な応力が加わるのが抑制される。これにより、レーザ特性の劣化および半導体レーザ素子９５（半導体レーザ素子部１１０）の破損が発生するのをより抑制することができる。

また、第４実施形態では、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子９５のＣ方向の略中央部近傍に対応するｐ側電極１１５の部分の近傍に設けることによって、ワイヤボンド部１１５ａが半導体レーザ素子９５のＣ方向の端部９５ａまたは９５ｂの近傍に対応するｐ側電極１１５の部分に設けられている場合と比べて、Ａｕワイヤ９０をワイヤボンドする際のＣ方向の取付寸法誤差をより大きく許容することができる。これにより、半導体レーザ装置４０の組立歩留りを向上させることができる。

また、第４実施形態では、リッジ部１１３ａとワイヤボンド部１１５ａとを、共振器の幅方向（Ｃ方向）における半導体レーザ素子９５の略中央部（中心線５００の近傍領域）を挟んで互いに反対の方向に形成することによって、リッジ部１１３ａが中心線５００からＣ方向の一方側にずらされた分だけワイヤボンド部１１５ａを中心線５００により近づけて配置することができる。これにより、半導体レーザ素子９５の基台７０の上面７０ａに対する傾きがＣ方向にも最も小さい領域に設けられたワイヤボンド部１１５ａにワイヤボンドを行うことができる。また、ワイヤボンド時に、ワイヤボンド部１１５ａに上方から加えられる衝撃荷重が、半導体レーザ素子９５の幅方向（Ｃ方向）に偏って加えられるのを抑制することができる。なお、第４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。

（第５実施形態）
図２５は、本発明の第５実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。図１１、図２４および図２５を参照して、この第５実施形態における半導体レーザ装置１８０では、上記第４実施形態と異なり、半導体レーザ素子９５が、共振器の光反射面１１０ｂ近傍における基台７０との間の距離が、光出射面１１０ａ近傍における距離よりも大きくなるように基台７０に固定されている場合について説明する。

ここで、第５実施形態による半導体レーザ装置１８０では、図１１に示した半導体レーザ素子５０のＢ方向の断面形状と同様に、半導体レーザ素子９５は、共振器の光反射面１１０ｂ近傍における半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離（図１１の距離Ｈ５に相当する）が、共振器の光出射面１１０ａ近傍における半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離（図１１の距離Ｈ６に相当する）よりも大きくなるように形成された導電性接着層６０を介して基台７０に固定されている。

また、図２４に示した半導体レーザ素子９５のＣ方向の断面形状と同様に、共振器端面（光出射面１１０ａまたは光反射面１１０ｂ）に沿った方向（Ｃ方向）の中央部近傍における半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離（図２４の距離Ｈ９に相当する）は、共振器端面に沿った方向（Ｃ方向）の端部９５ａおよび９５ｂ近傍における半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離（図２４の距離Ｈ１０に相当する）よりも小さい。

ここで、第５実施形態では、図２５に示すように、半導体レーザ素子９５のｐ側電極１１５に設けられたワイヤボンド部１１５ａは、光反射面１１０ｂ近傍の絶縁膜１１４の上面上に設けられている。すなわち、ワイヤボンド部１１５ａは、半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離のうち、実質的に最も大きい距離を有する領域近傍（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ５（図１１参照）である領域）に対応するｐ側電極１１５の部分に設けられている。

また、ワイヤボンド部１１５ａは、図２４に示した断面形状と同様に、半導体レーザ素子９５と基台７０との間のＣ方向に沿った距離のうち、実質的に最も小さい距離を有する領域近傍（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ９である領域）に対応するｐ側電極１１５の部分に設けられている。すなわち、ワイヤボンド部１１５ａは、半導体レーザ素子９５のＣ方向の略中央部近傍に対応するｐ側電極１１５の部分の近傍に設けられている。

なお、第５実施形態による半導体レーザ装置１８０のその他の構造および製造プロセスは、上記第４実施形態と同様である。

第５実施形態では、上記のように、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子９５のＣ方向の略中央部（中心線５００の近傍領域）に対応するｐ側電極１１５の部分の近傍に設けることによって、上記第２実施形態の効果である半導体レーザ素子９５内の発熱温度分布を均一化させる効果に加えて、半導体レーザ素子９５の基台７０の上面７０ａに対するＣ方向の傾きが最も小さい領域に設けられたワイヤボンド部１１５ａにＡｕワイヤ９０のワイヤボンドを行うことができるので、半導体レーザ素子９５のＣ方向の傾きが大きい領域に対応したｐ側電極１１５の部分にワイヤボンドを行う場合と異なり、半導体レーザ素子９５に対してワイヤボンド時に過度な応力が加わるのが抑制される。これにより、レーザ特性の劣化および半導体レーザ素子９５（半導体レーザ素子部１１０）の破損が発生するのをより抑制することができる。なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第２および第４実施形態と同様である。

（第６実施形態）
図２６は、本発明の第６実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。図１７、図２４および図２６を参照して、この第６実施形態における半導体レーザ装置１９０では、上記第４実施形態と異なり、半導体レーザ素子９５が、共振器の中央部近傍における基台７０との間の距離が、共振器の光反射面１１０ｂ近傍および光出射面１１０ａ近傍における基台７０との間の距離よりも小さくなるように基台７０に固定されている場合について説明する。

ここで、第６実施形態による半導体レーザ装置１９０では、図１７に示した半導体レーザ素子５０のＢ方向の断面形状と同様に、半導体レーザ素子９５は、共振器の中央部近傍における基台７０との間の距離（図１７の距離Ｈ７に相当する）が、共振器の光反射面１１０ｂ近傍および光出射面１１０ａ近傍における半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離（図１７の距離Ｈ８に相当する）よりも小さくなるように形成された導電性接着層６０を介して基台７０に固定されている。

また、図２４に示した半導体レーザ素子９５のＣ方向の断面形状と同様に、共振器端面（光出射面１１０ａまたは光反射面１１０ｂ）に沿った方向（Ｃ方向）の中央部近傍における半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離（図１８の距離Ｈ９に相当する）は、共振器端面に沿った方向（Ｃ方向）の端部９５ａ近傍における半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離（図２４の距離Ｈ１０に相当する）よりも小さい。

ここで、第６実施形態では、図２６に示すように、半導体レーザ素子９５のｐ側電極１１５に設けられたワイヤボンド部１１５ａは、共振器の光出射面１１０ａ近傍および光反射面１１０ｂ近傍に対応するようにそれぞれ設けられている。すなわち、ワイヤボンド部１１５ａは、半導体レーザ素子９５と基台７０との間の距離のうち、実質的に最も大きい距離を有する領域（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ７（図１７参照）である領域）近傍に対応するｐ側電極１１５の部分（２箇所）に設けられている。なお、図２６では、Ａｕワイヤ９０をＢ方向の光出射面１１０ａ近傍にワイヤボンドした例を示している。

なお、２箇所のワイヤボンド部１１５ａは、図２４に示した断面形状と同様に、半導体レーザ素子９５と基台７０との間のＣ方向に沿った距離のうち、実質的に最も小さい距離を有する領域近傍（導電性接着層６０の厚みが実質的にＨ９である領域）に対応するｐ側電極１１５の部分にそれぞれ設けられている。すなわち、２箇所のワイヤボンド部１１５ａは、半導体レーザ素子９５のＣ方向の略中央部近傍に対応するｐ側電極１１５の部分の近傍に設けられている。

なお、第６実施形態による半導体レーザ装置１９０のその他の構造および製造プロセスは、上記第４実施形態と同様である。

第６実施形態では、上記のように、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子９５のＣ方向の略中央部（中心線５００の近傍領域）に対応するｐ側電極１１５の部分の近傍に設けることによって、上記第３実施形態の効果である半導体レーザ素子９５内の発熱温度分布を均一化させる効果に加えて、半導体レーザ素子９５の基台７０の上面７０ａに対するＣ方向の傾きが最も小さい領域に設けられたワイヤボンド部１１５ａにワイヤボンドを行うことができるので、半導体レーザ素子９５のＣ方向の傾きが大きい領域に対応したｐ側電極１１５の部分にＡｕワイヤ９０のワイヤボンドを行う場合と異なり、半導体レーザ素子９５に対してワイヤボンド時に過度な応力が加わるのが抑制される。これにより、レーザ特性の劣化および半導体レーザ素子９５（半導体レーザ素子部１１０）の破損が発生するのをより抑制することができる。なお、第６実施形態のその他の効果は、上記第３および第４実施形態と同様である。

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。

たとえば、上記実施形態では、半導体レーザ素子部を、窒化物系半導体層により構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子部を、窒化物系半導体層以外の半導体層により構成してもよい。

また、上記実施形態では、半導体レーザ素子を基台に固定する融着層を、半田からなる導電性接着層とした例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子を基台に固定する融着層を、半田以外の材料からなる導電性接着層を使用してもよい。

また、上記第１および第４実施形態では、半導体レーザ素子の光反射面側を、基台の上面と略平行に配置した例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子の光反射面側を、基台の上面と略平行に配置しなくてもよい。

また、上記第２および第５実施形態では、半導体レーザ素子の光出射面側を、基台の上面と略平行に配置した例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子の光出射面側を、基台の上面と略平行に配置しなくてもよい。

また、上記第３および第６実施形態では、半導体レーザ素子の共振器中央部近傍を、基台の上面と略平行に配置した例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子の共振器中央部近傍を、基台の上面と略平行に配置しなくてもよい。

また、上記実施形態では、半導体レーザ素子を基台に固定する際に、コレットを用いて半導体レーザ素子を基台に押圧した例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子を基台に固定する際に、コレット以外の部材を用いて半導体レーザ素子を基台に押圧してもよい。

また、上記実施形態では、製造プロセスにおいて、導電性接着層の厚みを、共振器の長さ方向に３通り（３段階）および２通り（２段階）に変化させるようにして基台の上面に配置した例について示したが、本発明はこれに限らず、導電性接着層の厚みを、共振器の長さ方向に３通り（３段階）および２通り（２段階）以外に変化させるようにして基台の上面に配置してもよい。

また、上記実施形態では、ｐ側電極１１５およびワイヤボンド部１１５ａの厚みを同じ厚み（約５．２μｍ）であるように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、ワイヤボンド部１１５ａの厚みをｐ側電極１１５と異なる厚みに形成するようにしてもよい。この変形例のように構成すれば、ワイヤボンド部１１５ａにおける空気との接触面積を最適化することにより、ワイヤボンド部１１５ａから空気中への放熱性能（熱伝達率）をより向上させることができるので、半導体レーザ素子内の発熱温度分布を、より一層均一化させることができる。

また、上記実施形態では、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子の幅方向（Ｃ方向）の略中央部近傍に設けられたリッジ部１１３ａに対応するｐ側電極１１５の部分の近傍に設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子の幅方向（Ｃ方向）に反りを有する半導体レーザ素子のリッジ部１１３ａが、半導体レーザ素子のＣ方向の端部と基台との距離が実質的に最も大きい距離を有するように基台に固定される場合には、ワイヤボンド部を、リッジ部が形成される半導体レーザ素子のＣ方向の端部近傍に対応するｐ側電極の部分の近傍に設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子と基台７０とのＢ方向に沿った距離が実質的に最も大きい距離を有する領域近傍に対応する位置に設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、ワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子と基台７０との距離が実質的に最も大きい距離を有する領域近傍に対応するｐ側電極１１５の位置の近傍（所定の範囲内の位置）に設けるようにしてもよい。

また、上記第１実施形態では、半導体レーザ素子のｐ側電極１１５のワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子と基台７０との距離が実質的に最も大きい距離となる領域近傍に対応する位置であり、かつ、ｐ側電極１１５から半導体レーザ素子の幅方向（Ｃ方向）に突出するようにｐ側電極１１５に設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、図２７に示した第１実施形態の変形例のように、半導体レーザ装置２１０のワイヤボンド部１１５ａを、半導体レーザ素子５０のｐ側電極１１５の延びる方向（Ｂ方向）の全ての領域にわたって延びるように形成してもよい。なお、図２７において、ワイヤボンド部１１５ａを含めたｐ側電極１１５は、Ｃ方向に約１１０μｍの幅Ｗ８を有する。さらに、半導体レーザ素子５０の光出射面１１０ａ側の近傍領域であり、かつ、ワイヤボンド部１１５ａのうちの半導体レーザ素子５０と基台７０との距離が実質的に最も大きい距離となる領域近傍に対応する部分の近傍に、Ａｕワイヤを実際にワイヤボンドするためのワイヤボンド部１１５ｂ（破線枠内）を設けるように構成してもよい。この変形例のように構成すれば、上記第１実施形態の効果に加えて、ワイヤボンド部１１５ａを含むｐ側電極１１５の表面積をＢ方向に沿って増加させることができるので、ｐ側電極１１５を利用して半導体レーザ素子の放熱性をより向上させることができる。

また、上記第１実施形態の変形例では、ワイヤボンド部１１５ｂを、半導体レーザ素子５０の光出射面１１０ａ側の近傍領域であり、かつ、半導体レーザ素子のｐ側電極１１５の半導体レーザ素子と基台７０との距離が実質的に最も大きい距離となる領域近傍に対応する部分のワイヤボンド部１１５ａの近傍領域に設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、図２８に示した第２実施形態の変形例のように、半導体レーザ装置２２０のワイヤボンド部１１５ｂ（破線枠内）を、半導体レーザ素子５０の光反射面１１０ｂ側の近傍領域であり、かつ、半導体レーザ素子５０と基台７０との距離が実質的に最も大きい距離となる領域近傍に対応する部分のワイヤボンド部１１５ａの近傍領域に設けるように構成してもよい。この変形例のように構成すれば、上記第２実施形態の効果に加えて、ワイヤボンド部１１５ａを含むｐ側電極１１５の表面積をＢ方向に沿って増加させることができるので、半導体レーザ素子の放熱性をより向上させることができる。

また、上記第２実施形態の変形例では、ワイヤボンド部１１５ｂを、半導体レーザ素子５０の光反射面１１０ｂ側の近傍領域であり、かつ、半導体レーザ素子５０と基台７０との距離が実質的に最も大きい距離となる領域近傍に対応する部分のワイヤボンド部１１５ａの近傍領域に設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、図２９に示した第３実施形態の変形例のように、半導体レーザ装置２３０のワイヤボンド部１１５ｂ（破線枠内）を、半導体レーザ素子５０の光出射面１１０ａおよび光反射面１１０ｂ側の近傍領域であり、かつ、半導体レーザ素子５０と基台７０との距離が実質的に最も大きい距離となる領域近傍に対応する部分のワイヤボンド部１１５ａの近傍領域にそれぞれ設けるように構成してもよい。この変形例のように構成すれば、上記第３実施形態の効果に加えて、ｐ側電極１１５の表面積を増加させることができるので、半導体レーザ素子の放熱性をより向上させることができる。

また、上記実施形態では、図２に示すように、１本のＡｕワイヤ９０を用いて半導体レーザ素子５０のｐ側電極１１５（ワイヤボンド部１１５ａ）とステム８０側のリード端子８３とを接続した例について示したが、本発明はこれに限らず、複数本（たとえば３本など）のＡｕワイヤを用いてｐ側電極１１５とリード端子８３とを接続してもよい。この第２変形例のように構成すれば、ｐ側電極１１５に接続されるＡｕワイヤの本数が増加するので、上記実施形態および上記実施形態の変形例の効果に加えて、半導体レーザ素子の発熱を、複数のＡｕワイヤおよびリード端子を介して半導体レーザ装置の外部に効果的に放熱させることができる。

本発明の半導体レーザ装置の概略的な構造を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置を備えた半導体レーザの構造を示した斜視図である。 図２に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 図２に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。 図２に示した第１実施形態による半導体レーザ装置の半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。 図４の４００−４００線に沿った断面図である。 図４の３００−３００線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置を備えた半導体レーザの製造プロセスを説明するための図である。 図４に示した第１実施形態の効果を確認するためのシミュレーションにおける半導体レーザ素子上のワイヤボンド部の位置を示した図である。 図４に示した第１実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果を示した図である。 本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 図１１に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。 図１１に示した第２実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置を備えた半導体レーザの製造プロセスを説明するための図である。 図１２に示した第２実施形態の効果を確認するためのシミュレーションにおける半導体レーザ素子上のワイヤボンド部の位置を示した図である。 図１２に示した第２実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果を示した図である。 本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 図１７に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。 図１７に示した第３実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した斜視図である。 本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置を備えた半導体レーザの製造プロセスを説明するための図である。 図１８に示した第３実施形態の効果を確認するためのシミュレーションにおける半導体レーザ素子上のワイヤボンド部の位置を示した図である。 図１８に示した第３実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果を示した図である。 本発明の第４実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。 図２３に示した第４実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。 本発明の第５実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。 本発明の第６実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。 本発明の第１実施形態による半導体レーザ装置の変形例を説明するための平面図である。 本発明の第２実施形態による半導体レーザ装置の変形例を説明するための平面図である。 本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置の変形例を説明するための平面図である。

符号の説明

１、４０、１３０、１５０、１７０、１８０、１９０、２１０、２２０、２３０ 半導体レーザ装置
１０、５０、９５ 半導体レーザ素子
１０ａ、１１０ａ 光出射面（光出射端）
１０ｂ、１１０ｂ 光反射面（光反射端）
２０、６０、１４０、１６０ 導電性接着層（融着層）
３０、７０ 基台
１００ 基板
１１０ 半導体レーザ素子部
１１１ ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層（窒化物系半導体層）
１１２ 活性層（窒化物系半導体層）
１１３ ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層（窒化物系半導体層）
１１３ａ リッジ部
１１５ ｐ側電極（電極層）
１１５ａ、１１５ｂ ワイヤボンド部

Claims (9)

1. 共振器の延びる第１方向に沿って反りを有する半導体レーザ素子と、
   前記半導体レーザ素子の反りの凹側の表面上に形成されるとともに、ワイヤボンド部が設けられた電極層と、
   前記半導体レーザ素子の反りの凸側が固定される基台とを備え、
   前記半導体レーザ素子は、前記半導体レーザ素子の反りの凸側と前記基台との間の距離が、前記第１方向に沿って前記半導体レーザ素子の反りに応じて変化するように前記基台に固定されるとともに、前記半導体レーザ素子の反りの凸側と前記基台との間の距離のうち、最も大きい距離を有する領域近傍に対応する前記電極層の部分の近傍に、前記ワイヤボンド部が設けられている、半導体レーザ装置。
2. 前記半導体レーザ素子は、基板と、前記基板の表面上に形成される半導体レーザ素子部とを含み、
   前記半導体レーザ素子は、前記基板側が前記基台に向くように、融着層を介して前記基台に固定され、
   前記融着層の厚みは、前記基板と前記基台とに挟まれた領域において、前記第１方向に沿って前記半導体レーザ素子の反りに応じて変化するように形成されている、請求項１に記載の半導体レーザ装置。
3. 前記融着層は、半田からなる導電性接着層である、請求項２に記載の半導体レーザ装置。
4. 前記半導体レーザ素子は、窒化物系半導体層を有する半導体レーザ素子部を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
5. 前記ワイヤボンド部は、前記共振器の光出射端近傍または光反射端近傍のいずれか一方端近傍に設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
6. 前記半導体レーザ素子は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って反りを有し、前記半導体レーザ素子は、前記半導体レーザ素子の反りの凸側と前記基台との間の距離が、前記第２方向に沿って前記半導体レーザ素子の反りに応じて変化するように前記基台に固定される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
7. 前記ワイヤボンド部は、前記第２方向の中央部近傍に対応する前記電極層の部分の近傍に設けられている、請求項６に記載の半導体レーザ装置。
8. 前記電極層は、前記第１方向に沿って設けられ、前記ワイヤボンド部は、前記電極層の延びる方向に沿って延びるように設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。
9. 前記半導体レーザ素子の上面には、前記電極層に接続されるリッジ部が形成され、
   前記ワイヤボンド部は、前記リッジ部が形成されている領域以外の領域に設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体レーザ装置。

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