(57)【要約】【課題】  サファイア基板の表面上に良好な凹凸形状を簡易に形成することができ、白色ＬＥＤ高輝度化をはかる。【解決手段】  白色ＬＥＤにおいて、サファイア基板１０の一方の主面上に発光層を含む半導体積層構造１１〜１５が形成され、通電によって所定波長の光を発光するＬＥＤチップと、基板１０の他方の主面上に被着され、屈折率が該基板１０の屈折率と±５％以内の材料からなり、基板１０と反対側の面に凹凸形状が形成された光取り出し膜１９と、光取り出し膜１９に対し基板と反対側に設けられ、光取り出し膜を通して得られる光の入射により白色光を発生する蛍光体とを備えた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サファイア基板の一方の主面上に発光層を含む半導体積層構造が形成され、通電によって所定波長の光を発光するＬＥＤチップと、
前記基板の他方の主面上に被着され、屈折率が該基板の屈折率と±５％以内の材料からなり、前記基板と反対側の面に凹凸形状が形成された光取り出し膜と、
前記光取り出し膜に対し前記基板と反対側に設けられ、前記光取り出し膜を通して得られる光の入射により白色光を発生する蛍光体と、
を具備したことを特徴とする白色ＬＥＤ。
【請求項２】
前記光取り出し膜の凹凸形状の間隔が５０ｎｍから１μｍ、高さが１００ｎｍから１μｍであることを特徴とする請求項１記載の白色ＬＥＤ。
【請求項３】
サファイア基板の一方の主面上に発光層を含む半導体積層構造が形成され、通電によって所定波長の光を発光するＬＥＤチップと、
前記基板の他方の主面上に被着され、屈折率が該基板の屈折率と±５％以内の材料からなり、前記基板と反対側の面に複数の凸構造が形成された光取り出し膜と、
前記光取り出し膜に対し前記基板と反対側に設けられ、前記光取り出し膜を通して得られる光の入射により白色光を発生する蛍光体と、
を具備し、
前記凸構造は、光取り出し面から順に、屈折率勾配構造を成す円錐状のメサ部、回折格子構造を成す円柱部、屈折率勾配構造を成す円錐部の３つの構造を有することを特徴とする白色ＬＥＤ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の白色ＬＥＤの製造方法であって、
前記サファイア基板の他方の主面側に該基板の屈折率と±５％以内の屈折率を有する薄膜を形成する工程と、
前記薄膜上に円形パターンを周期的に配列したマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて反応性イオンエッチング法により、前記薄膜を選択的にエッチングすることによって、前記凹凸形状を有する光取り出し膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする白色ＬＥＤの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の白色ＬＥＤの製造方法であって、
前記サファイアの他方の主面側に該基板の屈折率と±５％以内の屈折率を有する薄膜を形成する工程と、
前記薄膜上に円形パターンを周期的に配列したマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて反応性イオンエッチング法により前記薄膜を選択的にエッチングすることによって、凸構造の複数の円柱部を形成する工程と、
不活性ガスを用いた物理エッチング法により前記薄膜をエッチングすることによって、前記円柱部の底部にメサ部を形成すると共に、該円柱部の頂部に円錐部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする白色ＬＥＤの製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の白色ＬＥＤの製造方法であって、
前記基板の他方の主面側に樹脂又は有機系のシリカ膜を形成する工程と、
前記樹脂又は有機系のシリカ膜上に円形パターンを周期的に配列したマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて反応性イオンエッチング法により、前記樹脂又は有機系のシリカ膜に凹凸形状を形成する工程と、
前記樹脂又は有機系のシリカ膜の凹部に前記基板の屈折率と±５％以内の屈折率を有する薄膜を埋め込む工程と、
前記樹脂又は有機系のシリカ膜を除去することにより、前記薄膜からなる凹凸形状を形成する工程と、
を含むことを特徴とする白色ＬＥＤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）に係わり、特に光取り出し部分の改良をはかった白色ＬＥＤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サファイア（Ａｌ2 Ｏ3 ）を基板として用いた白色ＬＥＤは、基板の一方の主面上に紫外光を発光するＬＥＤを形成し、基板の他方の主面側に蛍光体を配置することにより構成され、蛍光体により紫外光を白色光に変換するようにしている。この種の白色ＬＥＤにおいては、基板であるサファイアは屈折率が１．７６と高く、基板表面及び界面での反射による光の損失の問題が生じている。そのため、サファイア−空気間では３２％程度しか光を取り出すことができず、素子内部で発生した光を外部に効率良く取り出すことが困難である。
【０００３】
ＬＥＤの光の取り出し効率を上げるために、発光素子の表面にナノメートルサイズの規則的構造（凹凸）を形成して高透過とすることが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。凹凸がナノメートルサイズであることから、光は凹凸領域を屈折率が半導体表面から空気まで滑らかに変化する層と感じるようになる。そのため、反射は無くなり光は完全に透過することになる。
【０００４】
また、表面を粗面化する技術として、塩酸，硫酸，過酸化水素，若しくはこれらの混合液で表面処理をして、粗面化する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。ミクロンサイズの凹凸を形成することにより、凹凸での光の多重散乱を利用して光を多く取り出す方法である。
【０００５】
しかしながら、上述と同様にしてサファイア表面に凹凸形状を形成しようとしても、良好な凹凸形状を形成するのは困難である。即ち、レジストマスク等を介してサファイアをドライエッチングしようとしても、サファイアはエッチングするのが非常に困難な材料であり、最適なエッチングガスを選択しても、レジストとのエッチング速度比は高々１程度である。そのため、狙った凹凸構造を形成、特にサブミクロンサイズでのアスペクト比の高い凹凸形状を形成するのは困難である。
【特許文献１】特開２０００−２９９４９４号公報
【非特許文献１】Applied Physics Letters,142,vol78,2001,Jpn.J.Appl.Phys.,L735,vol39,2000
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように従来、サファイア基板の表面に良好な凹凸形状を形成することができず、これが白色ＬＥＤの光取り出し効率を低下させる要因となっていた。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、サファイア基板の表面上に良好な凹凸形状を簡易に形成することができ、高輝度化をはかり得る白色ＬＥＤ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を採用している。
【０００９】
即ち、本発明の一態様に係わる白色ＬＥＤは、サファイア基板の一方の主面上に発光層を含む半導体積層構造が形成され、通電によって所定波長の光を発光するＬＥＤチップと、前記基板の他方の主面上に被着され、屈折率が該基板の屈折率と±５％以内の材料からなり、前記基板と反対側の面に凹凸形状が形成された光取り出し膜と、前記光取り出し膜に対し前記基板と反対側に設けられ、前記光取り出し膜を通して得られる光の入射により白色光を発生する蛍光体と、を具備したことを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明の別の一態様は、上記の白色ＬＥＤの製造方法において、前記サファイア基板の他方の主面側に該基板の屈折率と±５％以内の屈折率を有する薄膜を形成する工程と、前記薄膜上に円形パターンを周期的に配列したマスクを形成する工程と、前記マスクを用いて反応性イオンエッチング法により、前記薄膜を選択的にエッチングすることによって、前記凹凸形状を有する光取り出し膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の別の一態様に係わる白色ＬＥＤは、サファイア基板の一方の主面上に発光層を含む半導体積層構造が形成され、通電によって所定波長の光を発光するＬＥＤチップと、前記基板の他方の主面上に被着され、屈折率が該基板の屈折率と±５％以内の材料からなり、前記基板と反対側の面に複数の凸構造が形成された光取り出し膜と、前記光取り出し膜に対し前記基板と反対側に設けられ、前記光取り出し膜を通して得られる光の入射により白色光を発生する蛍光体とを具備し、前記凸構造は、光取り出し面から順に、屈折率勾配構造を成す円錐状のメサ部、回折格子構造を成す円柱部、屈折率勾配構造を成す円錐部の３つの構造を有することを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の別の一態様は、上記の白色ＬＥＤの製造方法において、前記サファイアの他方の主面側に該基板の屈折率と±５％以内の屈折率を有する薄膜を形成する工程と、前記薄膜上に円形パターンを周期的に配列したマスクを形成する工程と、前記マスクを用いて反応性イオンエッチング法により前記薄膜を選択的にエッチングすることによって、凸構造の複数の円柱部を形成する工程と、不活性ガスを用いた物理エッチング法により前記薄膜をエッチングすることによって、前記円柱部の底部にメサ部を形成すると共に、該円柱部の頂部に円錐部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、白色ＬＥＤを構成する基板であるサファイア（単結晶Ａｌ2 Ｏ3 ）基板に、ＬＥＤ素子が形成されているのと反対側表面に、屈折率がサファイアの屈折率と±５％以内の屈折率を有する薄膜に凹凸形状を有することにより、白色ＬＥＤの光取り出し効率を向上させて、輝度を向上させることができる。
【００１４】
ここで、サファイア基板を直接加工して凹凸形状、特にアスペクト比の高い凹凸形状を形成することは困難である。しかし、サファイア上にサファイアと同程度の屈折率を有する材料を形成し、それを加工し凹凸を形成することにより、容易にアスペクト比の高い凹凸形状を形成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係わる白色ＬＥＤの概略構成を示す断面図である。
【００１７】
サファイア（単結晶Ａｌ2 Ｏ3 ）基板１０の一方の主面上に、ｎ−ＡｌＧａＮコンタクト層）１１、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層１２、ｎ−ＡｌＧａＮ活性層（ＳＬ活性層）１３、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層（ＳＬクラッド層）１４、ｐ−ＧａＮコンタクト層１５が形成されている。そして、ｐ側コンタクト層１５上にｐ電極１６が形成され、ｎ側コンタクト層１１上にｎ側電極１７が形成されている。これをチップに切断し、発光素子としている。活性層１３における発光光は、ＬＥＤが形成されていないサファイア基板１０の反対面から取り出すようになっている。本実施形態のＬＥＤ自体の発光波長は紫外領域（３００〜４００ｎｍ）である。
【００１８】
ここまでの基本構成は従来の白色ＬＥＤと実質的に同じであるが、これに加えて本実施形態では、サファイア基板１０の他方の主面側に光取り出し膜１９として、サファイアと同程度の屈折率の材料からなる薄膜を被着し、この薄膜の表面に凹凸形状が形成されている。
【００１９】
なお、実際の白色ＬＥＤは、図２に示すように、図１に示す構造のＬＥＤ２０の発光面側（基板１０の裏面側）に、白色用の蛍光体２１を薄膜化し、それをエポキシ樹脂２２で封止して構成されている。そして、ＬＥＤ２０からの紫外光を入射して蛍光体２１が白色光を発光するものとなっている。
【００２０】
［発光素子の製造方法］
次に、このような白色ＬＥＤの製造方法、特に光取り出し部分の製造方法について説明する。
【００２１】
上記の必要なパターンの大きさを作製する方法として、通常の光リソグラフィ露光装置や電子線描画装置を利用できる。また、本発明者らが開発したブロックコポリマーを用いたミクロ相分離構造を利用する方法がある（特開２００１−１５１８３４号公報：以下特許文献２と記す）。その他に、ポリマービーズやシリカビーズ等をマスクとして作製する方法もある（Applied Physics Letters,2174,vol63,1993）。
【００２２】
最初に、特許文献２による方法を述べておく。
【００２３】
まず、図３（ａ）に示すように、サファイア基板１０の一方の主面上に、ＭＯＣＶＤプロセスでｎ−Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ｎ（コンタクト層）１１、ｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ｎ（クラッド層）１２、ｎ−Ａｌ0.28Ｇａ0.72Ｎ／ｎ−Ａｌ0.24Ｇａ0.76Ｎ（ＳＬ活性層）１３、ｐ−Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ｎ／ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ（ＳＬクラッド層）１４、ｐ−ＧａＮ（コンタクト層）１５を順次成長形成する。続いて、コンタクト層１５からクラッド層１２までを選択的に除去してコンタクト層１１の一部を露出させる。そして、コンタクト層１５上にｐ側電極１６を形成し、更に露出させたコンタクト層１１上にｎ側電極１７を形成し、ＵＶ−ＬＥＤを作製する。その後、サファイア基板１０の他方の主面上に、光取り出し膜としてのＳｉＯＮ膜１９をプラズマＣＶＤ法により形成する。
【００２４】
次いで、図３（ａ）に示す構造のＳｉＯＮ付きサファイア基板に対し、図３（ｂ）に示すように、ミクロ相分離構造組成物であるブロックコポリマーを溶剤に溶解した溶液をスピンコートで塗布した後、プリベークして溶剤を気化することにより、マスク材料層３１を形成する。続いて、窒素雰囲気中でアニールを行い、ブロックコポリマーの相分離を行う。
【００２５】
次いで、相分離したブロックコポリマー付き基板をエッチングガス流通下でＲＩＥすることにより相分離した膜のブロックコポリマーをエッチングする。このとき、ブロックコポリマーを構成する複数のポリマーフラグメントのエッチング速度の差によりいずれかのポリマーフラグメントの相が選択的にエッチングされるため、図３（ｃ）に示すように、微小なパターン３２が残る。
【００２６】
次いで、図３（ｄ）に示すように、エッチング除去されずに残ったポリマーフラグメントのパターン３２をマスクにして、所要のエッチングガスによりＳｉＯＮ膜１９をＲＩＥすると、ＳｉＯＮ膜１９に微細な凹凸パターンが形成される。ＳｉＯＮは、ＣＦ4 ，ＣＨＦ3 ，Ｃｌ2 等のガスでエッチングすることができる。この後、Ｏ2 アッシャーにより残ったポリマーフラグメントを除去することによって、光取り出し面に凹凸パターンを有する構造が得られる。
【００２７】
また、ポリマービーズとしてＰＳ微粒子をマスクとして用いた製造方法についても述べておく。
【００２８】
ＳｉＯＮ付白色ＬＥＤ基板を作るまでは、前記図３（ａ）と同じである。次いで、直径が２００ｎｍのＰＳ粒子を単分散させた水溶液中に、図３（ａ）に示す構造の白色ＬＥＤ用基板を浸漬する。その後、基板を徐々に引き上げる。引き上げの際に、基板表面と水溶液の表面と空気中の界面が存在する、いわゆるメニスカスラインが存在するため、それに沿ってＰＳ粒子は基板表面に吸い寄せられ、基板表面にＰＳ粒子が単分子層で配列される。その結果、図４（ａ）に示すようにＰＳ微粒子のパターン４１が形成される。
【００２９】
次いで、図４（ｂ）に示すように、ＰＳ微粒子のパターン４１をマスクにして、所要のエッチングガスによりＳｉＯＮ膜１９をＲＩＥすると、ＳｉＯＮ膜１９に微細な凹凸パターンが形成される。この後、Ｏ2 アッシャーにより残ったＰＳ微粒子を除去することにより、光取り出し面に凹凸パターンを有する構造が得られる。
【００３０】
さらに、電子ビーム描画による製造方法について述べておく。
【００３１】
ＳｉＯＮ付き白色ＬＥＤ用基板を作るまでは、前記図３（ａ）と同じである。この方法ではまず、図５（ａ）に示すように、ＳｉＯＮ膜１９上に電子線用レジストを形成し、パターンジェネレーターを装備した５０ｋＶの加速電圧を持つ電子線露光装置を用い、直径１５０ｎｍの円形パターンを周期的に配置したレジストパターン５１を発生させる。
【００３２】
次いで、図５（ｂ）に示すように、このレジストパターン５１を用いて、所要のエッチングガスによりＳｉＯＮ膜１９をＲＩＥすると、ＳｉＯＮ膜１９に微細な凹凸パターンが形成される。この後、Ｏ2 アッシャーにより残ったレジストを除去することにより、光取り出し面に凹凸パターンを有する構造が得られる。
【００３３】
本方法で、電子ビームの代わりにＦ2 ，ＡｒＦ，ＫｒＦなどのエキシマレーザー光やｉ線，ｇ線などの水銀灯の輝線を光源に用いた光リソグラフィ法を用いても全く同様の結果が得られる。
【００３４】
なお、以下の方法に限定されるわけではないが、ブロックコポリマーのミクロ相分離構造を利用したエッチング方法について更に詳しく述べておく。
【００３５】
［ミクロ相分離構造形成性樹脂組成物］
ブロックコポリマー又はグラフトコポリマーの薄膜を形成してミクロ相分離（ブロックコポリマーの分子内での相分離）させた後、１つのポリマー相を選択的に除去し、これによりナノメートルサイズのパターンを有する多孔質膜を形成する。得られた多孔質膜は下地をエッチングしてパターンを転写するためのマスクとして用いることができる。ミクロ相分離構造から１つのポリマー相を選択的に除去するには、２つのポリマー相の間での、ドライエッチング速度の差、エネルギー線に対する分解性の差、又は熱分解性の差を利用する。いずれの方法でも、リソグラフィ技術を用いる必要がないので、スループットが高く、コストを低減することができる。
【００３６】
［ミクロ相分離構造形成組成物薄膜の形成］
ミクロ相構造形成性樹脂組成物からなる薄膜を形成するには、発光素子表面に上記樹脂組成物の均一溶液を塗布することが好ましい。均一溶液を用いれば、製膜時の履歴が残ることを防ぐことができる。溶液中に比較的大きな粒子径のミセルなどが生成して塗布液が不均一であると、不規則な相分離構造が混入して規則的なパターン形成が困難であり、規則的なパターンを形成するのに時間がかかるため好ましくない。
【００３７】
ミクロ相構造形成性樹脂組成物であるブロックコポリマーを溶解する溶媒は、ブロックコポリマーを構成する２種のポリマーに対して良溶媒であることが望ましい。ポリマー鎖どうしの斥力は２種のポリマー鎖の溶解度パラメーターの差の２乗に比例する。そこで、２種のポリマーに対する良溶媒を用いれば、２種のポリマー鎖の溶解度パラメーターの差が小さくなり、系の自由エネルギーが小さくなって相分離に有利になる。
【００３８】
ブロックコポリマーの薄膜を作製する場合には、均一溶液を調製できるように、１５０℃以上の例えば、エチルセロソルブアセテート（ＥＣＡ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、エチルラクテート（ＥＬ）などの高沸点を有する溶媒を用いることが好ましい。
【００３９】
形成したミクロ相分離構造形成性組成物薄膜の膜厚は、狙いとする表面凹凸の円相当平均直径の同程度ないし３倍の範囲が好ましい。この膜厚がこの範囲をはずれた場合、所望の平均直径を有する凸構造を得ることが難しい。
【００４０】
［ミクロ相分離構造の形成］
ブロックコポリマー又はグラフトコポリマーのミクロ相分離構造は、以下のような方法により作製できる。例えば、ブロックコポリマー又はグラフトコポリマーを適当な溶媒に溶解して塗布溶液を調製し、この塗布溶液を基板上に塗布し乾燥して膜を形成する。この膜をポリマーのガラス転移温度以上の温度でアニールすることによって、良好な相分離構造を形成することができる。コポリマーを溶融状態にし、ガラス転移温度以上相転移温度以下の温度でアニールしてミクロ相分離させた後、室温でミクロ相分離構造を固定してもよい。コポリマーの溶液をゆっくりとキャストさせることでミクロ相分離構造を形成することもできる。コポリマーを溶融し、ホットプレス法、射出成形法、トランスファー成形法などの方法によって、所望の形状に成形した後、アニールしてミクロ相分離構造を形成することもできる。
【００４１】
このようにして形成したミクロ相分離構造を利用してナノメートルサイズの構造体を形成する手段については、特許文献２に詳細に記載されており、本実施形態においてもこの手段を採用することができる。
【００４２】
また、パターントランスファー法も有効な方法である。詳しくは、特許文献２に記載されており、本実施形態においてもこの手段を採用することができる。具体的には、該化合物半導体の基板上にエッチング耐性の異なる層（パターントランスファー層）を塗布し、さらにブロックコポリマー層を塗布する。このとき、パターントランスファー層には、ＳＯＧ（スピンオングラス）を始め、特許文献２に示したような材料を用いることができる。
【００４３】
ブロックコポリマー層をドライ若しくはウエットでエッチングし、ブロックコポリマーの１つの相のみを選択的に除去し、凹凸パターンを形成する。次いで、この有機物であるポリマーのパターンをマスクにして、パターントランスファー層をエッチングする。例えば、フッ素系，塩素系，若しくは臭素系ガスを用いると、有機物をマスクにしてＳＯＧなどのパターントランスファー層をエッチングすることができる。
【００４４】
このようにして、ブロックコポリマーのミクロ相分離パターンを、パターントランスファー層に転写することが可能である。次いで、このパターンが転写されたパターントランスファー層をマスクにして、基板をエッチングする。
【００４５】
このような方法は、炭素系ポリマー材料とエッチング選択比をとることができない金属を含む化合物等のエッチングに有効である。また、パターントランスファー層を複数用いることで、エッチング耐性の異なる材料を積層させ、アスペクト比が高いパターンを得ることも可能である。
【００４６】
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明する。
【００４７】
（実施例１）
本実施例のＬＥＤの素子構造は前記図１と同様である。本実施例の発光ダイオードは、紫外光を発光するものである。
【００４８】
サファイア（単結晶Ａｌ2 Ｏ3 ）基板１０上に、ｎ−Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ｎ（コンタクト層）１１、ｎ−Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ｎ（クラッド層）１２、ｎ−Ａｌ0.28Ｇａ0.72Ｎ／ｎ−Ａｌ0.24Ｇａ0.76Ｎ（ＳＬ活性層）１３、ｐ−Ａｌ0.4 Ｇａ0.6 Ｎ／ｐ−Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ（ＳＬクラッド層）１４、ｐ−ＧａＮ（コンタクト層）１５が形成されている。そして、コンタクト層１１，１５上にｐ，ｎの電極１６，１７がそれぞれ形成されている。
【００４９】
次に、サファイア基板１０のＬＥＤチップと反対側面上にプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯＮ膜１９を５００ｎｍ堆積する（図３（ａ））。このＳｉＯＮ膜１９の屈折率は１．７６であった。そして、ＳｉＯＮ膜１９上にＰＳ：３１５０００、ＰＭＭＡ：７８５０００の分子量、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０６のブロックコポリマーをＰＧＭＥＡに溶かした液をスピンコート法で３０００ｒｐｍで塗布した後、１１０℃，９０秒でプリベークして溶剤を気化し１５０ｎｍの膜厚を得た（図３（ｂ））。
【００５０】
次いで、窒素雰囲気中で１８０℃，４時間のアニールを行い、ＰＳとＰＭＭＡの相分離を行い、直径１１０ｎｍ程度のポリスチレンのドットパターンを形成した。その後、Ｏ2  ＝３０sccm、圧力１３．３Ｐａ（１００ｍTorr）、パワー＝１００Ｗの条件下でＲＩＥすることにより、相分離したＰＳ−ＰＭＭＡのうちＰＭＭＡを選択的にエッチングした。この結果、凝集した０．１μｍ程度の大きさのポリスチレンが０．１μｍ程度の間隔で残り（図３（ｃ））、これがＳｉＯＮ膜１９への凹凸形状形成用のマスクとなる。
【００５１】
この試料に対し、ＣＦ4 ＝３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で５分間エッチングを行った。これにより、ＳｉＯＮ膜１９に平均直径１２０ｎｍ、平均高さ２００ｎｍである微小な凹凸が形成できた（図３（ｄ））。
【００５２】
本実施例の発光素子と凹凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝３６０ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、凹凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約２０％向上した。
【００５３】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、基板１０の裏面側（ＳｉＯＮ膜１９上）に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。用いた蛍光体は、以下の（表１）の通りである。
【表１】
2006222288.tif 000003
【００５４】
この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約２０％上回った。
【００５５】
なお、光取り出し膜１９に形成する凹凸形状としては、凹凸形状の間隔が５０ｎｍから１μｍ、高さが１００ｎｍから１μｍの範囲であるのが望ましい。また、光取り出し膜１９の屈折率は、サファイアの屈折率１．７６と±５％以内が望ましい。そうであると、サファイア−光り出し膜の材面での光の損失が１０％以内に抑えられる。
【００５６】
（実施例２）
また、実施例１と同様の方法で作製し相分離したブロックコポリマー付き基板を、Ｏ2  流量３０sccm、圧力１３．３Ｐａ（１００ｍTorr）、パワー１００ＷでＲＩＥすることにより、相分離したＰＳとＰＭＭＡをエッチングする。Ｏ2 エッチングしたものはＣＦ4 と比較して基板を削ることはできないが、その代わりＰＭＭＡを選択的にエッチングすることができる。
【００５７】
その後、ＣＨＦ3 流量３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で８分間エッチングを行った。これにより、ＳｉＯＮ膜１９に平均直径１２０ｎｍ、平均高さ３００ｎｍである微小な凹凸が形成できた（図３（ｄ））。エッチングガスとしてＣＨＦ3 を用いることで選択比が向上し、長くエッチングできたことでアスペクト比の高い凹凸を形成することができた。
【００５８】
本実施例の発光素子と凹凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝３６０ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、凹凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約３５％向上した。
【００５９】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、実施例１と同様にして基板の裏面に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。
【００６０】
同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約３０％上回った。
【００６１】
（実施例３）
図６（ａ）に示すように、実施例１と同様の方法で作製し相分離したブロックコポリマー付き基板を用意し、Ｏ2 流量３０sccm，圧力１３．３Ｐａ（１００ｍTorr），パワー１００ＷでＲＩＥすることにより、相分離したＰＳとＰＭＭＡをエッチングした。
【００６２】
次いで、ＣＨＦ3 流量３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で８分間エッチングを行うことにより、図６（ｂ）に示すように微小なパターン３２を形成した。
【００６３】
次いで、図６（ｃ）に示すように、ＣＦ4 流量３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で１２分間エッチングを行うことにより、ＳｉＯＮ膜１９に凸構造の一部を成す円柱部を形成した。その後、酸素でアッシングを行い、マスク材料層３１としてのポリマーを除去した。
【００６４】
次いで、ＡｒガスでＡｒ流量５０sccm，圧力０．６５Ｐａ（５ｍTorr），パワー３００Ｗで６０秒スパッタリングすることにより、図６（ｄ）に示すように、円柱部の底辺部と頂上部がスパッタリングされ、メサ部と円錐部が形成された。
【００６５】
この結果、ＳｉＯＮ膜１９にメサ部の下底部の平均直径は１６０ｎｍ、メサ部の上頂部の平均直径は１００ｎｍ、メサ部の平均高さ５０ｎｍであり、円柱部の平均直径は１００ｎｍ、平均高さ２００ｎｍであり、円錐部の平均直径は１００ｎｍ、平均高さ６０ｎｍ、凸構造の間隔は１８０ｎｍである、円錐＋円柱＋メサ部を有する微小な凸構造が形成できた。
【００６６】
本実施例の発光素子と微小凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝３６０ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、微小凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約５０％向上した。
【００６７】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、実施例１と同様にして基板の裏面に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。
【００６８】
同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約４５％上回った。
【００６９】
このように本実施例では、円錐＋円柱＋メサ部を有する微小な凸構造を形成することによって、より大きな輝度向上を実現することができた。
【００７０】
ここで、凸構造は、図７に示すように、底辺部から頂点に向かって順に、屈折率勾配構造を成すメサ部６１，回折格子構造を成す円柱部６２，屈折率勾配構造を成す円錐部６３の３つの構造を備えている。このような構造であれば、光取り出し効率の向上をはかることができるが、本発明者らの実験によれば以下の条件を設定することにより、更なる効率向上が確認されている。
【００７１】
メサ部６１の底部の直径は２００ｎｍ程度、頂部の直径は１５０ｎｍ程度、高さは１００ｎｍ程度であり、円柱部６２の直径は１５０ｎｍ程度、高さは２００ｎｍ程度であり、円錐部６３の直径は１５０ｎｍ程度、高さは１００ｎｍ程度である。
【００７２】
（実施例４）
図８（ａ）に示すように、サファイア基板１０上のＳｉＯＮ膜１９上に、３層用レジスト（日産化学ＡＲＣＸＨＲｉＣ−１１）を塗布し、５００ｎｍ厚の膜７１を形成した。これをオーブン内で３００℃で１分間ベークを行った。続いて、この上にスピンオングラス７２（ＳＯＧ）（東京応化ＯＣＤ Ｔ−７）を１１０ｎｍスピンコートし、ホットプレート上で２００℃，６０秒、さらに３００℃，６０秒間ベークした。さらに、実施例１と同じブロックコポリマーを溶剤に溶解した溶液をスピンコートで基板に回転数３０００ｒｐｍで塗布した後、１１０℃，９０秒でプリベークして溶剤を気化し、マスク材料層３１を形成した。
【００７３】
次いで、窒素雰囲気中で、２１０℃，４時間のアニ−ルを行い、ブロックコポリマーのＰＳとＰＭＭＡの相分離を行った。この相分離したプロックコポリマー付基板を、Ｏ2 流量３０sccm、圧力１３．３Ｐａ（１００ｍTorr）、パワー＝１００ＷでＲＩＥすることにより、相分離した膜のＰＳとＰＭＭＡをエッチングした。このとき、ＰＳとＰＭＭＡのエッチング速度差により、ＰＭＭＡが選択的にエッチングされ、ＰＳのパターン３２が残る。このＰＳのパターン３２をマスクにして、ＣＦ4 ３０sccm、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍTorr）、パワー＝１００ＷでＳＯＧ７２をエッチングした。さらに、Ｏ2 流量３０sccm、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍTorr）、パワー＝１００ＷでＲＩＥすると、下層のレジスト膜７１がエッチングされ、高さ５００ｎｍの柱状のパターンを得ることができた。これにより、図８（ｂ）に示すようなマスクパターンが形成される。
【００７４】
次いで、ＣＦ4 ＝３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で１２分間エッチングを行い、ＳｉＯＮ膜１９に円柱部を形成した。（図８（ｃ））。最後に酸素でアッシングを行い、ポリマーを除去した。なお、ＳＯＧはその前のＣＦ4 エッチングで削られてなくなっており、問題にはならなかった。
【００７５】
次いで、実施例３と同様にＡｒスパッタリングを３分間行うと、図８（ｄ）に示すように、円錐＋円柱＋メサ部を有する微小な凹凸が形成された。
【００７６】
この結果、ＳｉＯＮ膜１９にメサ部の下底部の平均直径は１６０ｎｍ、メサ部の上頂部の平均直径は１００ｎｍ、メサ部の平均高さ６０ｎｍであり、円柱部の平均直径は１００ｎｍ、平均高さ２５０ｎｍであり、円錐部の平均直径は１００ｎｍ、平均高さ７０ｎｍの凸構造が形成できた。凸構造の間隔は１８０ｎｍであった。
【００７７】
本実施例の発光素子と凹凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝３６０ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、凹凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約８０％向上した。
【００７８】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、実施例１と同様にして基板の裏面に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。
【００７９】
同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約６５％上回った。
【００８０】
このよう日本実施例によれば、より高さのある円錐＋円柱＋メサ部を有する微小な凸構造でより大幅な輝度向上を実現した。
【００８１】
（実施例５）
実施例１と同様のＬＥＤのサファイア表面に、酸化アルミニウム溶液（高純度化学）をスピンコートし、１２０℃，１分間ベーク後、酸素雰囲気下４００℃で１時間アニールした。アニール後はアモルファス酸化アルミニウムであり、膜厚は３００ｎｍ、屈折率は１．７であった（図３（ａ））。
【００８２】
次いで、実施例１と同様のブロックコポリマーを形成した（図３（ｂ））。続いて、相分離したブロックコポリマー付き基板を、Ｏ2 流量３０sccm，圧力１３．３Ｐａ（１００ｍTorr），パワー１００ＷでＲＩＥすることにより、相分離したＰＳとＰＭＭＡをエッチングし、ＰＳパターン３２を形成した（図３（ｃ）)。
【００８３】
次いで、このＰＳのパターン３２をマスクにして、容量結合プラズマ（ＩＣＰ：Inductive Coupled Plasma）を用いて、ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ＝５／２０sccm，圧力０．２６６Ｐａ（２ｍTorr），入射電力／バイアス電力＝１００／１００Ｗで２分間を行った。これにより、アモルファス酸化アルミニウムに平均直径１２０ｎｍ、平均高さ２００ｎｍである微小な凹凸が形成できた（図３（ｄ））。
【００８４】
本実施例の発光素子と凹凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝３６０ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、凹凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約１７％向上した。
【００８５】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、実施例１と同様にして基板の裏面に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。
【００８６】
同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約１５％上回った。
【００８７】
（実施例６）
実施例１と同様のＬＥＤのサファイア表面に、ＳｉＯ2 （７０％）−ＴｉＯ2 （３０％）のゾルゲル溶液をスピンコートし、１２０℃１分間ベーク後、酸素雰囲気下５００℃で１時間アニールした。アニール後の膜厚は５００ｎｍ、屈折率は１．７６であった（図３（ａ））。
【００８８】
次いで、実施例１と同様のブロックコポリマーを形成した（図３（ｂ））。相分離したブロックコポリマー付き基板を、Ｏ2 流量３０sccm、圧力１３．３Ｐａ（１００ｍTorr）、パワー１００ＷでＲＩＥすることにより、相分離したＰＳとＰＭＭＡをエッチングし、ＰＳパターン３２を形成した（図３（ｃ））。
【００８９】
その後、ＣＨＦ３ ＝３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で８分間エッチングを行った。これにより、ＳｉＴｉＯ2 膜に平均直径１２０ｎｍ、平均高さ２００ｎｍである微小な凹凸が形成できた。エッチングガスとしてＣＨＦ3 を用いることで選択比が向上し、長くエッチングできたことで高い凹凸を形成することができた。
【００９０】
本実施例の発光素子と凹凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝４００ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、凹凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約２５％向上した。
【００９１】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、実施例１と同様にして基板の裏面に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。
【００９２】
同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約２０％上回った。
【００９３】
（実施例７）
実施例１と同様のＬＥＤのサファイア表面に、実施例４と同様に３層用レジスト、ＳＯＧ、ブロックコポリマーを形成し、アニ−ルを行い、ブロックコポリマーのＰＳとＰＭＭＡの相分離を行った。
【００９４】
この相分離したプロックコポリマー付基板を、Ｏ2 流量３０sccm，圧力１３．３Ｐａ（１００ｍTorr），パワー＝１００ＷでＲＩＥすることにより、相分離した膜のＰＳとＰＭＭＡをエッチングした。このとき、ＰＳとＰＭＭＡのエッチング速度差により、ＰＭＭＡが選択的にエッチングされ、ＰＳのパターンが残る。このＰＳのパターンをマスクにして、ＣＦ4 ３０sccm，圧力１．３３Ｐａ（１０ｍTorr），パワー＝１００ＷでＳＯＧをエッチングした。さらに、Ｏ2 流量３０sccm，圧力１．３３Ｐａ（１０ｍTorr），パワー＝１００ＷでＲＩＥすると、下層のレジスト膜がエッチングされ、高さ５００ｎｍの柱状のパターンを得ることができた。
【００９５】
次いで、図９（ａ）に示すように、酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）溶液をスピンコートし、柱状パターン８１間の凹部に埋め込んだ。１２０℃１分間ベーク後、酸素雰囲気下３００℃で１０分アニールした。アニール後のＹ2 Ｏ3 膜８２の屈折率は１．７５である。
【００９６】
次いで、ＣＦ4 ＝３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で５分間エッチングを行い、図９（ｂ）に示すように、柱状パターン８１の上面を露出させた。
【００９７】
次いで、酸素アッシングを行い、柱状パターン８１を除去した。最後に、酸素雰囲気下で５００℃３０分間アニールした。これにより図９（ｃ）に示すように、Ｙ2 Ｏ3 膜８２に、平均直径１５０ｎｍ、平均高さ５００ｎｍである微小な凹凸が作製できた。
【００９８】
本実施例の発光素子と凹凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝３６０ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、凹凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約５０％向上した。
【００９９】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、実施例１と同様にして基板の裏面に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。
【０１００】
同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約４５％上回った。
【０１０１】
本実施例によれば、上記のようなプロセスを採用することにより、エッチングが比較的困難な材料でも容易にアスペクト比が高い凹凸形状が得られる。
【０１０２】
（実施例８）
直径が３００ｎｍのＰＳ粒子（密度１．０５）を単分散させた水溶液中に、実施例１と同様に、サファイア上にＳｉＯＮを形成した発光素子基板を浸漬する。その後、基板を温度２５℃，湿度４０％の条件下で１０μｍ／ｓｅｃの速度で引き上げる。引き上げの際に、基板表面と水溶液の表面と空気中の界面が存在、いわゆるメニスカスラインに沿ってＰＳ粒子は基板表面に吸い寄せられ、基板表面にＰＳ粒子が単分子層で配列された（図４（ａ））。
【０１０３】
このＰＳ粒子付基板を、ＣＨＦ3 ＝３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で１５分間エッチングを行った。これにより、ＳｉＯＮ膜１９に平均直径３００ｎｍ、平均高さ６００ｎｍである微小な凹凸が形成できた（図４（ｂ））。
【０１０４】
本実施例の発光素子と凹凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝３６０ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、凹凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約７０％向上した。
【０１０５】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、実施例１と同様にして基板の裏面に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。
【０１０６】
同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約６５％上回った。
【０１０７】
（実施例９）
直径が４００ｎｍのシリカ粒子（密度２．０）を単分散させた水溶液中に、実施例１と同様に、サファイア上にＳｉＯＮを形成した発光素子基板を浸漬する。その後、実施例８と同様に引き上げることにより、基板表面にシリカ粒子が単分子層で配列された（図４（ａ））。
【０１０８】
このシリカ粒子付基板を、ＣＦ4 ＝３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で１５分間エッチングを行った。これにより、ＳｉＯＮ膜１９に平均直径４００ｎｍ、平均高さ６００ｎｍである微小な凹凸が形成できた（図４（ｂ））。
【０１０９】
本実施例の発光素子と凹凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝３６０ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、凹凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約６０％向上した。
【０１１０】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、実施例１と同様にして基板の裏面に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。
【０１１１】
同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約５５％上回った。
【０１１２】
（実施例１０）
実施例１と同様に、サファイア上にＳｉＯＮを形成した上に、電子線用レジスト（フジフィルム製：ＦＥＰ−３０１）を形成した。そして、パターンジェネレーターを装備した５０ｋＶの加速電圧を持つ電子線露光装置で１５０ｎｍの円形状パターンを発生させた（図５（ａ））。
【０１１３】
次いで、ＣＨＦ3 ＝３０sccm，圧力３０ｍTorr，パワー１００Ｗの条件で７分間エッチングを行った。これにより、ＳｉＯＮ膜１９に平均直径１５０ｎｍ、平均高さ２５０ｎｍである微小な凹凸が形成できた（図５（ｂ））。
【０１１４】
本実施例の発光素子と凹凸構造を作製しなかった発光素子とで、紫外光（λ＝３６０ｎｍ）の発光強度を比較した。その結果、凹凸構造を付けたものの輝度は、凹凸加工しなかったものに比べ約２５％向上した。
【０１１５】
次いで、本実施例で作製した紫外光を発光する発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）に対し、実施例１と同様にして基板の裏面に蛍光体を載せることで、白色ＬＥＤを形成した。この蛍光体をＬＥＤの発光面（図は基板の裏面）上に薄膜化し、エポキシ樹脂で封止した。
【０１１６】
同様の蛍光体を使い、ＬＥＤ表面に凹凸構造を付けなかったＬＥＤと白色光の輝度を比較した。この結果、凹凸を付けたＬＥＤの輝度の方が、約２０％上回った。
【０１１７】
（変形例）
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものではない。サファイア基板上に形成するＬＥＤチップの構成は前記図１に何ら限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。また、光取り出し膜の材料としては、サファイア（ｎ＝１．７６）と同程度の屈折率を持つ各種材料を用いることができる。例えば、ＳｉＯＮ、ＭｇＯ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｓｍ2 Ｏ3 ，Ｎｄ2 Ｏ3 ，Ｇｄ3 Ｏ2 ，アモルファスＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 等を使用することができる。これらの材料はサファイアと比較するとエッチング速度は大きく（例えば、ＳｉＯＮではＣＦ4 のＲＩＥで５倍前後のエッチング速度）、加工が容易である。
【０１１８】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施形態に係わる白色ＬＥＤの要部構成を示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係わる白色ＬＥＤの全体構成を示す断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係わる白色ＬＥＤの製造工程を説明するためのもので、ブロックコポリマーを用いたミクロ相分離構造を利用した方法を示す工程断面図。
【図４】本発明の一実施形態に係わる白色ＬＥＤの製造工程を説明するためのもので、ポリマービーズとしてＰＳ微粒子をマスクとして用いた方法を示す工程断面図。
【図５】本発明の一実施形態に係わる白色ＬＥＤの製造工程を説明するためのもので、電子ビーム描画による方法を示す工程断面図。
【図６】第１の実施形態に係わる白色ＬＥＤの製造工程を示す断面図。
【図７】凸構造の具体的構成を示す断面図。
【図８】第４の実施形態に係わる白色ＬＥＤの製造工程を示す断面図。
【図９】第８の実施形態に係わる白色ＬＥＤの製造工程を示す断面図。
【符号の説明】
【０１２０】
１０…サファイア基板
１１…ｎ−ＡｌＧａＮコンタクト層
１２…ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層
１３…ＡｌＧａＮ（ＳＬ）活性層
１４…ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層
１５…ｐ−ＧａＮコンタクト層
１６…ｐ側電極
１７…ｎ側電極
１９…ＳｉＯＮ膜（光取り出し膜）
２０…ＬＥＤ
２１…蛍光体
２２…エポキシ樹脂
３１…マスク材料層
３２…微小パターン
４１…微粒子パターン
５１…レジストパターン
６１…メサ部
６２…円柱部
６３…円錐部
７１…３層レジスト膜
７２…ＳＯＧ膜
８１…柱状パターン
８２…Ｙ2 Ｏ3 膜
【図１】
2006222288.tif 000004
【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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