(57)【要約】      （修正有）【課題】エピタキシャル成長用基板を効率よく製造するための製造方法、それより得られるエピタキシャル成長用基板、及びその基板を用いた発光素子を提供する。【解決手段】エピタキシャル成長用基板の製造方法は、インクジェットヘッドにより無機材料を基材上に吐出して基材上に所定のパターンの無機材料膜を形成する工程Ｓ２と、無機材料膜を硬化させる硬化工程Ｓ３とを有する。【選択図】図１
2015204376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エピタキシャル成長用基板の製造方法であって、
インクジェットヘッドにより無機材料を基材上に吐出して基材上に所定のパターンの無機材料膜を形成するパターン形成工程と、
前記無機材料膜を硬化させる硬化工程とを有するエピタキシャル成長用基板の製造方法。
【請求項２】
前記無機材料がゾルゲル材料であることを特徴とする請求項１に記載のエピタキシャル成長用基板の製造方法。
【請求項３】
前記基材の表面が露出している領域をさらにエッチングする工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のエピタキシャル成長用基板の製造方法。
【請求項４】
前記無機材料膜を有する前記基材上にバッファ層を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長用基板の製造方法。
【請求項５】
前記パターン形成工程の前に前記基材上にバッファ層を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のエピタキシャル成長用基板の製造方法。
【請求項６】
前記基材上に前記所定パターンの前記無機材料膜を形成することによって生じる凸部及び凹部が、
ｉ）平面視で、各々、うねりながら延在する細長い形状を有し、且つ
ｉｉ）延在方向、屈曲方向及び長さが不均一であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長用基板の製造方法。
【請求項７】
前記基材が、サファイア基板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長用基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のエピタキシャル成長用基板の製造方法によって得られるエピタキシャル成長用基板。
【請求項９】
請求項８に記載のエピタキシャル成長用基板上に、第１導電型層、活性層及び第２導電型層を少なくとも含む半導体層を備える発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体層などをエピタキシャル成長させるための基板の製造方法、及びその製造方法により製造された基板並びにその基板上に半導体層が形成された発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子は、一般に発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）やレーザダイオード（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）等があり、バックライト等に用いる各種光源、照明、信号機、大型ディスプレイ等に幅広く利用されている。
【０００３】
窒化物半導体等の半導体層を有する発光素子は、通常、透光性基板上にバッファ層、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層を順にエピタキシャル成長させ、ｎ型、ｐ型のそれぞれの半導体層に電気的に接続するｎ側電極、ｐ側電極を形成することによって構成される。この発光素子において、活性層で発生した光は、半導体層の外部露出面（上面、側面）、基板の露出面（裏面、側面）などから素子外部に出射される。このような発光素子では、活性層で発生した光が半導体層と電極との界面または半導体層と基板との界面に対して所定の臨界角以上の角度で入射すると、全反射を繰り返しながら半導体層内を横方向に伝搬し、その間に光の一部は吸収され、光取り出し効率が低下する。
【０００４】
そこで、基板の半導体層成長面をエッチングして凹凸パターンを形成し、それにより発光素子の光取り出し効率を向上させることが特許文献１、２に開示されている。さらに、このような凹凸パターンを基板の半導体層成長面に設けることにより、半導体層の転位密度が低減され、発光素子の特性の劣化を抑制できることが特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０６２３０号公報
【特許文献２】特開２００１−２１０５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような半導体発光素子は、より高い生産効率で製造されることが要望されている。そこで本発明の目的は、半導体発光素子等の発光素子に用いられるエピタキシャル成長用基板を効率よく製造するための製造方法、及びその製造方法により製造されるエピタキシャル成長用基板並びに当該エピタキシャル成長用基板を用いた発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、エピタキシャル成長用基板の製造方法であって、
インクジェットヘッドにより無機材料を基材に吐出して基材上に所定のパターンの無機材料膜を形成するパターン形成工程と、
前記無機材料膜を硬化させる硬化工程とを有するエピタキシャル成長用基板の製造方法が提供される。
【０００８】
前記エピタキシャル成長用基板の製造方法において、前記無機材料がゾルゲル材料であってよい。
【０００９】
前記エピタキシャル成長用基板の製造方法は、さらに、前記基材の表面が露出している領域をさらにエッチングする工程を含んでよい。
【００１０】
前記エピタキシャル成長用基板の製造方法において、前記無機材料膜を有する前記基材上にバッファ層を形成してよい。
【００１１】
前記エピタキシャル成長用基板の製造方法において、前記パターン形成工程の前に前記基材上にバッファ層を形成してよい。
【００１２】
前記エピタキシャル成長用基板の製造方法において、前記基材上に前記所定パターンの前記無機材料膜を形成することによって生じる凸部及び凹部が、
ｉ）平面視で、各々、うねりながら延在する細長い形状を有し、且つ
ｉｉ）延在方向、屈曲方向及び長さが不均一であってよい。
【００１３】
前記エピタキシャル成長用基板の製造方法において、前記基材が、サファイア基板であってよい。
【００１４】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様のエピタキシャル成長用基板の製造方法によって得られるエピタキシャル成長用基板が提供される。本発明の第３の態様に従えば、第２の態様のエピタキシャル成長用基板の上に、第１導電型層、活性層及び第２導電型層を少なくとも含む半導体層を備える発光素子が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のエピタキシャル成長用基板の製造方法において、インクジェットヘッドにより基材上に凹凸パターンを形成するため、エピタキシャル成長用基板を簡便に生産することができる。また、高価な光学精密機器を必要とし且つ多量の廃液を発生するフォトリソグラフィやモールドの作製が必要なナノインプリント法を用いず、インクジェット法を用いて凹凸パターンを形成するため、本発明のエピタキシャル成長用基板の製造方法は製造コストが低く且つ環境への負荷が小さい。また、本発明のエピタキシャル成長用基板は光取り出し効率を向上させる回折格子基板としての機能を有するため、この基板を用いて作製された発光素子は、発光効率が高い。それゆえ本発明のエピタキシャル成長用基板は、優れた発光効率を有する発光素子の製造に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法のフローチャートである。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法の各工程を概念的に示す図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）はバッファ層を形成したエピタキシャル成長用基板の概略断面図である。
【図４】図４（ａ）は実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法によって得られる基板の表面のＡＦＭ画像の例であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡＦＭ画像中の切断線上におけるエピタキシャル成長用基板の断面プロファイルを示す。
【図５】実施形態の光学素子の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のエピタキシャル成長用基板の製造方法、それによって得られるエピタキシャル成長用基板、及びそのエピタキシャル成長用基板を用いた発光素子の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
［エピタキシャル成長用基板の製造方法］
エピタキシャル成長用基板の製造方法について説明する。実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法は、図１に示すように、主に、ゾルゲル材料を調製する溶液調製工程Ｓ１、調製されたゾルゲル材料をインクジェットヘッドにより基材に吐出して基材上に所定のパターンの無機材料膜を形成するパターニング工程（パターン形成工程）Ｓ２、及び基材に形成されたゾルゲル材料膜を硬化する硬化工程Ｓ３を有する。以下に、上記各工程について、図２（ａ）〜（ｃ）を参照しながら順に説明する。
【００１９】
＜ゾルゲル材料溶液調製工程＞
最初にゾルゲル材料（無機材料）の溶液を調製する。ゾルゲル材料として、特に、シリカ、Ｔｉ系の材料やＩＴＯ（インジウム・スズ・オキサイド）系の材料、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３等のゾルゲル材料を使用し得る。例えば、基材上にシリカからなる凹凸構造体をゾルゲル法で形成する場合は、ゾルゲル材料として金属アルコキシド（シリカ前駆体）を調製する。シリカの前駆体として、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、テトラ−ｉ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉ−ブトキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔ−ブトキシシラン等のテトラアルコキシシランに代表されるテトラアルコキシドモノマーや、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、プロピルトリプロポキシシラン、イソプロピルトリプロポキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、プロピルトリイソプロポキシシラン、イソプロピルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、トリルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシランに代表されるトリアルコキシドモノマー、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｔ−ブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｔ−ブトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピルジプロポキシシラン、ジプロピルジイソプロポキシシラン、ジプロピルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジプロピルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジプロピルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジプロピルジ−ｔ−ブトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジプロポキシシラン、ジイソプロピルジイソプロポキシシラン、ジイソプロピルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジイソプロピルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジイソプロピルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジイソプロピルジ−ｔ−ブトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジフェニルジイソプロポキシシラン、ジフェニルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｔ−ブトキシシラン等のジアルコキシシランに代表されるジアルコキシドモノマーを用いることができる。さらに、アルキル基の炭素数がＣ４〜Ｃ１８であるアルキルトリアルコキシシランやジアルキルジアルコキシシランを用いることもできる。ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル基を有するモノマー、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシ基を有するモノマー、ｐ−スチリルトリメトキシシラン等のスチリル基を有するモノマー、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリル基を有するモノマー、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル基を有するモノマー、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基を有するモノマー、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド基を有するモノマー、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有するモノマー、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド基を有するモノマー、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基を有するモノマー、これらモノマーを少量重合したポリマー、前記材料の一部に官能基やポリマーを導入したことを特徴とする複合材料などの金属アルコキシドを用いてもよい。また、これらの化合物のアルキル基やフェニル基の一部、あるいは全部がフッ素で置換されていてもよい。さらに、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート、オキシ塩化物、塩化物や、それらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。金属種としては、Ｓｉ以外にＴｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｉｎなどや、これらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。上記酸化金属の前駆体を適宜混合したものを用いることもできる。さらに、シリカの前駆体として、分子中にシリカと親和性、反応性を有する加水分解基および撥水性を有する有機官能基を有するシランカップリング剤を用いることができる。例えば、ｎ−オクチルトリエトキシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン等のシランモノマー、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、ビニルメチルジメトキシシラン等のビニルシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリルシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキ��プロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン、３−オクタノイルチオ−１−プロピルトリエトキシシラン等のサルファーシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−（Ｎ−フェニル）アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、これらモノマーを重合したポリマー等が挙げられる。
【００２０】
ゾルゲル材料の溶液としてＴＥＯＳとＭＴＥＳの混合物を用いる場合には、それらの混合比は、例えばモル比で１：１にすることができる。このゾルゲル材料は、加水分解及び重縮合反応を行わせることによって非晶質シリカを生成する。合成条件として溶液のｐＨを調整するために、塩酸等の酸またはアンモニア等のアルカリを添加する。ｐＨは４以下もしくは１０以上が好ましい。また、加水分解を行うために水を加えてもよい。加える水の量は、金属アルコキシド種に対してモル比で１．５倍以上にすることができる。
【００２１】
ゾルゲル材料溶液の溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ブタノール等のアルコール類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン類、ブトキシエチルエーテル、ヘキシルオキシエチルアルコール、メトキシ−２−プロパノール、ベンジルオキシエタノール等のエーテルアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、フェノール、クロロフェノール等のフェノール類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類、クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、二硫化炭素等の含ヘテロ元素化合物、水、およびこれらの混合溶媒が挙げられる。特に、エタノールおよびイソプロピルアルコールが好ましく、またそれらに水を混合したものも好ましい。
【００２２】
ゾルゲル材料溶液の添加物としては、粘度調整のためのポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコールや、溶液安定剤であるトリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、アセチルアセトンなどのβジケトン、βケトエステル、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキサンなどを用いることが出来る。また、ゾルゲル材料溶液の添加物として、エキシマＵＶ光等紫外線に代表されるエネルギー線などの光を照射することによって酸やアルカリを発生する材料を用いることができる。このような材料を添加することにより、光を照射することよってゾルゲル材料溶液を硬化させることができるようになる。
【００２３】
＜パターニング工程＞
図２（ａ）に示すように、上記のように調製したゾルゲル材料（無機材料）の溶液をインクジェットヘッド（吐出ヘッド）により基材４０の所定位置に向けて吐出することによって所定のパターンのゾルゲル材料の膜（凸部）６０を基材４０上に形成する。基材４０としては、種々の透光性を有する基板を用いることができる。例えば、サファイア単結晶（Ａｌ２Ｏ３；Ａ面、Ｃ面、Ｍ面、Ｒ面）、スピネル単結晶（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、ＺｎＯ単結晶、ＬｉＡｌＯ２単結晶、ＬｉＧａＯ２単結晶、ＭｇＯ単結晶などの酸化物単結晶、Ｓｉ単結晶、ＳｉＣ単結晶、ＧａＡｓ単結晶、ＡｌＮ単結晶、ＧａＮ単結晶およびＺｒＢ２などのホウ化物単結晶などの材料からなる基板を用いることができる。これらのうち、サファイア単結晶基板及びＳｉＣ単結晶基板が好ましい。なお、基材の面方位は特に限定されない。また、基材は、オフ角が０度のジャスト基板でもよいし、オフ角を付与した基板であっても良い。
【００２４】
ゾルゲル材料の溶液は、例えば特開２０１３-４５７８３号公報に記載されるような、機能性インク（ゾルゲル材料）を安定的に吐出可能な薄膜製造装置を用いて吐出することができる。また、所定のパターンデータに基づいてインクジェットヘッド１０の吐出位置を制御してよく、それにより基材４０上の所定の位置にゾルゲル材料膜６０を形成することができる。インクジェットヘッド１０は、単一または複数の吐出口（吐出ノズル）を備えてよく、ピエゾ方式、サーマル方式等の任意の吐出方式のヘッドでよいが、ゾルゲル材料を吐出する場合はピエゾ方式が有利である。また、吐出ノズル列が所定方向に複数配列されたヘッドなど任意の構造のヘッドを用い得る。また、インクジェットヘッド１０は基材４０に相対して移動させることができ、ライン方式や、移動方向と垂直方向にヘッドをスキャンしながら移動させるシリアル方式で移動させてよい。
【００２５】
ゾルゲル材料の膜（凸部）６０を平面視した形状（パターン）は、特に限定されないが、ストライプ、波形ストライプ、ジグザグのような規則正しく配向したパターンやドット状のパターン等の規則正しく配向したパターンであってもよい。あるいは、凸部６０は、うねりながら延在し、その延在方向、うねりの方向及び延在長さが平面視上不規則であってもよい。すなわち、凸部６０は、ｉ）各々、うねりながら延在する細長い形状を有し、ｉｉ）延在方向、屈曲方向及び長さが不均一であるという特徴を有してよい。うねりながら延在している凸部６０が途中で分岐していてもよい。凸部６０の間においては、基材表面が露出した領域（凹部７０）が区画される。凹部７０は、凸部６０に沿って延在し、凸部６０と同様に、延在方向、うねりの方向及び延在長さが平面視上不規則な細長い形状であってよい。凸部（ゾルゲル材料膜）６０の高さ（膜厚）は、２０ｎｍ〜１０μｍの範囲であることが好ましい。なお、基材４０上には密着性を向上させるために、表面処理や易接着層を設けるなどをしてもよいし、水分や酸素等の気体の浸入を防ぐ目的で、ガスバリア層を設けるなどしてもよい。
【００２６】
＜硬化工程＞
パターニング工程後、ゾルゲル材料からなる凸部６０を硬化する。凸部６０は、本焼成することにより硬化させることができる。本焼成により凸部６０を構成するシリカ（アモルファスシリカ）中に含まれている水酸基などが脱離してゾルゲル材料膜がより強固となる。本焼成は、６００〜１２００℃の温度で、５分〜６時間程度行うのが良い。こうして図２（ｂ）に示すように、凸部６０が硬化して、基材４０上に形成された凸部６０及び凹部７０が凹凸パターン８０を形成しているエピタキシャル成長用基板１００を形成することができる。この時、凸部６０がシリカからなる場合、焼成温度、焼成時間に応じて非晶質または結晶質、または非晶質と結晶質の混合状態となる。また、ゾルゲル材料溶液に紫外線などの光を照射することによって酸やアルカリを発生する材料を添加した場合には、凸部６０を焼成する代わりに、例えばエキシマＵＶ光等の紫外線に代表されるエネルギー線を照射することによって、凸部６０を硬化することができる。
【００２７】
さらに硬化工程後に、図２（ｃ）に示すように、露出した基材表面をエッチングして基材４０に凹部７０ａを形成してもよい。それにより、凸部６０及び凹部７０ａからなる凹凸パターン８０ａが形成されたエピタキシャル成長用基板１００ａを形成することができる。このエピタキシャル成長用基板１００ａは、基材４０に凹部７０ａが形成されるため、基材４０のエッチングを行わない基板１００と比べて、凹凸パターンの凹凸深さを大きくすることができる。基材４０としてサファイア基板を用いる場合、基材４０のエッチングは、例えばＢＣｌ３等を含むガスを用いたＲＩＥによって行うことができる。
【００２８】
以上のようにして凹凸パターン８０、８０ａを形成した基板の表面（凹凸パターンが形成された面）に、さらにバッファ層を形成してもよい。それにより、図３（ａ）、（ｂ）に図示されるような、凹凸パターン８０、８０ａの表面にバッファ層２０を備えるエピタキシャル成長用基板１００ｂ、１００ｃが得られる。凹凸パターンの断面形状が、比較的なだらかな傾斜面からなり、波形構造をなしている場合、欠陥の少ない均一なバッファ層を形成することができる。
【００２９】
パターニング工程の前に、基材上にバッファ層を形成してもよい。それにより、図３（ｃ）に図示されるように、バッファ層２０の上に凸部６０が形成されて、凸部６０の間にバッファ層２０の表面が露出した領域（凹部７０ｂ）が区画される。それにより、凹凸パターン８０ｂが形成されているエピタキシャル成長用基板１００ｄが得られる。
【００３０】
バッファ層２０は低温ＭＯＣＶＤ法やスパッタ法等の公知の方法を用いて形成することができる。バッファ層２０の層厚は１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。バッファ層を有するエピタキシャル成長用基板１００ｂ、１００ｃ、１００ｄの表面に半導体層をエピタキシャル成長させる場合、バッファ層により基板と半導体層の格子定数の違いが緩和されて、結晶性の高い半導体層を形成できる。ＧａＮ系の半導体層を実施形態のエピタキシャル成長用基板上にエピタキシャル成長させる場合は、バッファ層は、ＡｌＸＧａ１―ＸＮ（０≦ｘ≦１）で構成することができ、単層構造に限らず、組成の異なる２種類以上を積層した２層以上の多層構造であってもよい。
【００３１】
特許文献１、２に記載される従来技術のように通常のナノインプリント法を用いて凹凸パターンを形成するエピタキシャル成長用基板の製造方法では、モールド剥離後に基材のモールドの凸部に対応する領域に形成される残膜をＲＩＥ等でエッチングして除去する必要があるが、本実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法では、インクジェットヘッドを用いて、すなわち、インクジェット法により基材上の所定の位置（凸部を形成する位置）にのみ無機材料を塗布（吐出）することで凹凸パターンを形成するため、残膜除去のためのエッチングの必要がない。それゆえ、本実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法により、基板の製造時間を短縮することができる。また、基材表面がエッチングにさらされる場合、エッチングにより露出した基材表面が荒れる（ダメージが入る）ことがあり、エッチング後に薬液処理等が必要になることがあるが、本実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法ではエッチングの必要がないため、このようなダメージが生じず、薬液処理の必要もない。それゆえ、本実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法により、基板の製造プロセスを簡略化でき、製造時間を短縮することができる。
【００３２】
また、本実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法は、フォトリソグラフィやナノインプリント法を用いることなく、上記のようにインクジェット法により凹凸パターンを形成するため、エピタキシャル成長用基板の生産コストを低減し、環境への負荷を軽減することができる。特に、フォトリソグラフィやナノインプリント法により凹凸パターンを形成する場合は、複雑なパターンのモールドやマスクを製造する必要があり、さらに複数の製品を製造する場合には、製造する製品を切り替えるごとにモールドやマスクを交換する（段取り替えをする）必要があるが、インクジェット法では複雑なパターンであっても、そのようなパターンのイメージデータやドットデータがあれば、それをインクジェットヘッドの吐出位置データとしてインクジェットヘッドの制御装置に読み込むだけでインクジェットヘッドの移動位置を制御しながら無機材料を吐出してパターンを再現できるため生産性が高い。また、インクジェット法では基材上の所定の位置にのみ無機材料を吐出するため、基材全面に無機材料を塗布した後にフォトリソグラフィやナノインプリント法により凹凸パターンを形成する場合と比べて無機材料の使用量が少なく、それゆえ生産コストが低い。
【００３３】
以上のような製造方法により形成されるエピタキシャル成長用基板１００において、凸部６０が無機材料で形成されているため、エピタキシャル成長用基板１００は優れた耐熱性を有する。
【００３４】
なお、本実施形態の製造方法により形成される図２（ｂ）、（ｃ）及び図３（ａ）〜（ｃ）に示されるエピタキシャル成長用基板１００、１００ａ〜１００ｄにおいて、基材４０上に形成された複数の凸部６０及び凹部７０、７０ａ、７０ｂから凹凸パターン８０、８０ａ、８０ｂが構成されている。図４（ａ）に、本実施形態の製造方法により製造されたエピタキシャル成長用基板のＡＦＭ画像の例を示し、図４（ｂ）に図４（ａ）のＡＦＭ画像中の切断線上におけるエピタキシャル成長用基板の断面プロファイルを示す。
【００３５】
エピタキシャル成長用基板の凹凸パターンの断面形状は、特に限定されないが、図２（ｂ）、（ｃ）、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図４（ｂ）に示すように、比較的なだらかな傾斜面からなり、基材４０から上方に向かって波形（本願では適宜「波形構造」と称する）をなしてよい。すなわち、凸部６０が、その基材側の底部から頂部に向かって狭くなるような断面形状を有してよい。
【００３６】
エピタキシャル成長用基板の凹凸パターンの平面形状は、特に限定されず、ストライプ、波形ストライプ、ジグザグのような規則正しく配向したパターンやドット状のパターン等の規則正しく配向したパターンであってもよいが、図４（ａ）に基板表面の凹凸パターンのＡＦＭ画像の一例を示すように、凸部（白部分）及び凹部がうねって延在しており、その延在方向、うねりの方向及び延在長さは平面視上不規則であってもよい。すなわち、ｉ）凸部及び凹部は、各々、うねりながら延在する細長い形状を有し、ｉｉ）凸部及び凹部は凹凸パターンにおいて延在方向、屈曲方向及び長さが不均一であるという特徴を有してよい。エピタキシャル成長用基板の凹凸パターンが上記のような特徴を有する場合、凹凸パターン８０を基材４０の表面と直交するいずれの方向で切断しても凹凸断面が繰り返し現れることになる。また、凸部及び凹部は、平面視で、一部または全部が途中で分岐していてもよい（図４（ａ）参照）。なお、図４（ａ）では、凸部及び凹部のピッチは、全体として均一のように見える。また、凹凸パターン８０の凹部７０は、凸部６０によって区画され、凸部６０に沿って延在し、凸部６０と同様に、延在方向、うねりの方向及び延在長さが平面視上不規則な細長い形状であってよい。
【００３７】
エピタキシャル成長用基板を、例えばＧａＮ系半導体材料から形成される発光素子の基板として用いる場合、発光素子の光取り出し効率を向上させるために、凹凸のピッチはフーリエ変換像において円環状になるような周波数分布に幅を持つものが好ましく、さらには、凹凸の向きに指向性がないような不規則な凹凸パターンが好ましい。エピタキシャル成長用基板１００が発光素子の光取り出し効率を向上させる回折格子として働くために、凹凸の平均ピッチは、１００ｎｍ〜１０μｍの範囲にすることが好ましく、１００〜１５００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。凹凸の平均ピッチが前記下限未満では、発光素子の発光波長に対してピッチが小さくなりすぎるため、凹凸による光の回折が生じなくなる傾向にあり、他方、上限を超えると、回折角が小さくなり、回折格子としての機能が失われてしまう傾向にある。凹凸の平均ピッチは２００〜１２００ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００３８】
凹凸の深さ分布の平均値は、２０ｎｍ〜１０μｍの範囲であることが好ましい。凹凸の深さ分布の平均値は、５０ｎｍ〜５μｍの範囲内であることがより好ましく、凹凸の深さ分布の平均値が前記下限未満では、発光波長に対して深さが小さすぎるために必要な回折が生じなくなる傾向にあり、他方、上限を超えると、基板上に半導体層を積層して発光素子を製造する場合に、半導体層表面の平坦化に必要な半導体層の層厚が大きくなり、発光素子の製造に要する時間が長くなる。凹凸の深さ分布の平均値は１００ｎｍ〜２μｍの範囲内であることがより好ましい。凹凸の深さの標準偏差は、１０ｎｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。凹凸の深さの標準偏差が前記下限未満では、可視光の波長に対して深さが小さすぎるために必要な回折が生じなくなる傾向にあり、他方、上限を超えると、回折光強度にむらが生じる傾向にある。凹凸の深さの標準偏差は、２５ｎｍ〜２．５μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００３９】
このようなうねりながら不規則な方向に延在する細長い凸部及び凹部を有する凹凸パターンが形成されたエピタキシャル成長用基板１００上に、エピタキシャル成長層を形成する場合、次のような利点がある。まず、凹凸形状の傾斜面が比較的なだらかであるため、エピタキシャル成長層が凹凸パターン８０上に均一に積層され、欠陥の少ないエピタキシャル層を形成することができる。さらに、凹凸パターンは凹凸の向きに指向性がないような不規則な形状であるため、仮にパターンに起因した欠陥が生じても欠陥に異方性が無い均質なエピタキシャル成長層を形成できる。
【００４０】
また、このような凹凸パターンを有するエピタキシャル成長用基板１００上に半導体層をエピタキシャル成長させて発光素子を製造する場合、次のような利点がある。第１に、このような凹凸パターンを有するエピタキシャル成長用基板は光取り出し効率が高いため、この基板を用いて作製された発光素子は、発光効率が高い。第２に、このような凹凸パターンを有するエピタキシャル成長用基板によって回折される光は指向性がないため、この基板を用いて作製された発光素子から取り出される光は、指向性なくあらゆる方向に向かう。第３に、以下の理由により発光素子の製造時間を短縮することができる。凹凸パターンを有する基板を用いて発光素子を製造する場合、後述するように、凹凸形状が半導体層で埋められて表面が平坦になるまで半導体層を積層する必要がある。うねって不規則な方向に延在する細長い凸部及び凹部を有する凹凸パターンが形成されたエピタキシャル成長用基板は、数１０ナノメートルオーダーの凹凸深さで十分な光取り出し効率を有するため、特許文献１に記載されるような従来のサブミクロン〜マイクロメートルオーダーの凹凸深さの凹凸パターンを有する基板と比べて、半導体層を積層する層厚を小さくすることができる。そのため、半導体層の成長時間を短縮することができ、発光素子の製造時間を短縮できる。
【００４１】
本願において、凹凸の平均ピッチとは、凹凸が形成されている表面における凹凸のピッチ（隣り合う凸部同士又は隣り合う凹部同士の間隔）を測定した場合において、凹凸のピッチの平均値のことをいう。このような凹凸のピッチの平均値は、走査型プローブ顕微鏡（例えば、株式会社日立ハイテクサイエンス製の製品名「Ｅ−ｓｗｅｅｐ」等）を用いて、下記条件：
測定方式：カンチレバー断続的接触方式
カンチレバーの材質：シリコン
カンチレバーのレバー幅：４０μｍ
カンチレバーのチップ先端の直径：１０ｎｍ
により、表面の凹凸を解析して凹凸解析画像を測定した後、かかる凹凸解析画像中における、任意の隣り合う凸部同士又は隣り合う凹部同士の間隔を１００点以上測定し、その算術平均を求めることにより算出できる。
【００４２】
また、本願において、凹凸の深さ分布の平均値及び凹凸深さの標準偏差は以下のようにして算出できる。表面の凹凸の形状を、査型プローブ顕微鏡（例えば、株式会社日立ハイテクサイエンス製の製品名「Ｅ−ｓｗｅｅｐ」等）を用いて凹凸解析画像を測定する。凹凸解析の際、前述の条件で任意の３μｍ角（縦３μｍ、横３μｍ）または１０μｍ角（縦１０μｍ、横１０μｍ）の測定領域を測定して凹凸解析画像を求める。その際に測定領域内の１６３８４点（縦１２８点×横１２８点）以上の測定点における凹凸高さのデータをナノメートルスケールでそれぞれ求める。なお、このような測定点の数は、用いる測定装置の種類や設定によっても異なるものではあるが、例えば、測定装置として上述の株式会社日立ハイテクサイエンス製の製品名「Ｅ−ｓｗｅｅｐ」を用いた場合には、１０μｍ角の測定領域内において６５５３６点（縦２５６点×横２５６点）の測定（２５６×２５６ピクセルの解像度での測定）を行うことができる。ここで、凹凸解析画像には、測定精度を高めるために、１次傾き補正を含むフラット処理が施されてもよい。また、以下に述べる凹凸形状に関する種々の解析において十分な測定精度を担保するためには、測定領域は、当該測定領域に含まれる凸部の幅の平均値の１５倍以上の長さを１辺の長さとする正方形状の領域とするのがよい。そして、このようにして測定される凹凸高さ（単位：ｎｍ）に関して、先ず、全測定点のうち、基材の底面（凹凸パターンが形成された面の反対側の面）からの高さが最も高い測定点Ｐを求める。そして、かかる測定点Ｐを含み且つ基材の底面と平行な面を基準面（水平面）として、その基準面からの深さの値（測定点Ｐにおける基材底面からの高さの値から各測定点における基材底面からの高さを差し引いた差分）を凹凸深さのデータとして求める。なお、このような凹凸深さデータは、測定装置（例えば株式会社日立ハイテクサイエンス製の製品名「Ｅ−ｓｗｅｅｐ」）によっては測定装置中のソフト等により自動的に計算して求めることができ、このような自動的に計算して求められた値を凹凸深さのデータとして利用できる。
【００４３】
このようにして、各測定点における凹凸深さのデータを求めた後、その算術平均及び標準偏差を求めることにより算出できる値をそれぞれ凹凸の深さ分布の平均値及び凹凸深さの標準偏差として採用する。本明細書において、凹凸の平均ピッチ及び凹凸の深さ分布の平均値は、凹凸が形成されている表面の材料に関わらず、上記のような測定方法を通じて求めることができる。
【００４４】
また、本願において「不規則な凹凸パターン」とは、表面の凹凸の形状を解析して得られる凹凸解析画像に２次元高速フーリエ変換処理を施して得られるフーリエ変換像が円または円環状の模様を示すような、すなわち、上記凹凸の向きの指向性はないものの凹凸のピッチの分布は有するような疑似周期構造を含む。このような凹凸パターンから散乱及び／または回折される光は、単一のまたは狭い帯域の波長の光ではなく、比較的広域の波長帯を有し、散乱光及び／または回折される光は指向性がなく、あらゆる方向に向かう。それゆえ、このような疑似周期構造を有する基板は、その凹凸ピッチの分布が可視光線を回折する限り、ＬＥＤのような発光素子に使用される基板に好適である。
【００４５】
なお、凹凸解析画像に２次元高速フーリエ変換処理を施して得られるフーリエ変換像において、輝点が集合することにより模様が観測される。そのため、ここでの「フーリエ変換像が円状の模様を示す」とは、フーリエ変換像において輝点が集合した模様がほぼ円形の形状に見えることを意味し、外形の一部が凸状又は凹状となっているように見えるものも含む。また、「フーリエ変換像が円環状の模様を示す」とは、フーリエ変換増において輝点が集合した模様がほぼ円環状に見えることを意味し、環の外側の円や内側の円の形状がほぼ円形の形状に見えるものも含み且つかかる環の外側の円や内側の円の外形の一部が凸状又は凹状となっているように見えるものも含む。また、「円状又は円環状の模様が、波数の絶対値が１０μｍ−１以下（０．１〜１０μｍ−１の範囲内としてもよく、更に０．６６７〜１０μｍ−１の範囲内としてもよく、好ましくは０．８３３〜５μｍ−１の範囲内としてもよい）の範囲内となる領域内に存在する」とは、フーリエ変換像を構成する輝点のうちの３０％以上の輝点が波数の絶対値が１０μｍ−１以下（０．１〜１０μｍ−１の範囲内としてもよく、更に０．６６７〜１０μｍ−１の範囲内としてもよく、好ましくは０．８３３〜５μｍ−１の範囲内としてもよい）の範囲内となる領域内に存在することをいう。上記条件を満たすように凹凸パターンを形成することにより、実施形態のエピタキシャル成長用基板を発光素子の基板として用いた場合に、発光素子からの発光の波長依存性及び指向性（一定の方向に強く発光する性質）を十分に小さくすることができる。
【００４６】
なお、凹凸パターンとフーリエ変換像との関係について、次のことが分かっている。凹凸パターン自体にピッチに分布や指向性がない場合には、フーリエ変換像もランダムなパターン（模様がない）で現れるが、凹凸パターンがＸＹ方向に全体として等方的であるがピッチに分布がある場合には、円又は円環状のフーリエ変換像が現れる。また、凹凸パターンが単一のピッチを有する場合には、フーリエ変換像に現れる円環がシャープになる傾向がある。
【００４７】
なお、上記実施形態において、パターニング工程においてインクジェットヘッドから吐出する無機材料の溶液として、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｒＯ、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ２等のゾルゲル材料の溶液または微粒子分散液を用いてもよい。このうち、成膜性や屈折率の関係からＴｉＯ２が好ましい。このうち、成膜性や屈折率の関係からＴｉＯ２が好ましい。液相堆積法（ＬＰＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを用いて無機材料膜を形成してもよい。
【００４８】
また、パターニング工程においてインクジェットヘッドから吐出する無機材料として、ポリシラザン溶液を用いてもよい。この場合、これを塗布（吐出）及び転写して形成した凸部を、硬化工程においてセラミックス化（シリカ改質）してシリカからなる凸部を形成してもよい。なお、「ポリシラザン」とは、珪素−窒素結合を持つポリマーで、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｈ、Ｎ−Ｈ等からなるＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４及び両方の中間固溶体ＳｉＯＸＮＹ等のセラミック前駆体無機ポリマーである。特開平８−１１２８７９号公報に記載されている下記の一般式（１）で表されるような比較的低温でセラミック化してシリカに変性する化合物がより好ましい。
【００４９】
一般式（１）：
−Ｓｉ（Ｒ１）（Ｒ２）−Ｎ（Ｒ３）−
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基またはアルコキシ基を表す。
【００５０】
上記一般式（１）で表される化合物の中で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳともいう）や、Ｓｉと結合する水素部分が一部アルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンが特に好ましい。
【００５１】
低温でセラミック化するポリシラザンの別の例としては、ポリシラザンにケイ素アルコキシドを反応させて得られるケイ素アルコキシド付加ポリシラザン（例えば、特開平５−２３８８２７号公報）、グリシドールを反応させて得られるグリシドール付加ポリシラザン（例えば、特開平６−１２２８５２号公報）、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン（例えば、特開平６−２４０２０８号公報）、金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩付加ポリシラザン（例えば、特開平６−２９９１１８号公報）、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン（例えば、特開平６−３０６３２９号公報）、金属微粒子を添加して得られる金属微粒子添加ポリシラザン（例えば、特開平７−１９６９８６号公報）等を用いることもできる。
【００５２】
ポリシラザン溶液の溶媒としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。酸化珪素化合物への改質を促進するために、アミンや金属の触媒を添加してもよい。
【００５３】
［発光素子］
上記実施形態のエピタキシャル成長用基板の製造方法により得られるエピタキシャル成長用基板を用いて発光素子を製造することができる。実施形態の発光素子２００は、図５に示すように、エピタキシャル成長用基板１００上に、第１導電型層２２２と、活性層２２４と、第２導電型層２２６とをこの順に積層して形成された半導体層２２０を備える。さらに、実施形態の発光素子２００は、第１導電型層２２２に電気的に接続する第１電極２４０、及び第２導電型層２２６に電気的に接続する第２電極２６０を備える。
【００５４】
半導体層２２０の材料として、発光素子に用いられる公知の材料を用いてよい。発光素子に用いられる材料として、例えば、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるＧａＮ系半導体材料が多数知られており、本実施形態の発光素子においても、それら周知のＧａＮ系半導体を含めて一般式ＡｌＸＧａＹＩｎＺＮ１−ＡＭＡで表わされるＧａＮ系半導体を何ら制限なく用いることができる。ＧａＮ系半導体は、Ａｌ、ＧａおよびＩｎ以外に他のＩＩＩ族元素を含有することができ、必要に応じてＧｅ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｐ、ＡｓおよびＢなどの元素を含有することもできる。さらに、意識的に添加した元素に限らず、半導体層の成長条件等に依存して必然的に含まれる不純物、並びに原料、反応管材質に含まれる微量不純物を含む場合もある。上記窒化物半導体以外に、ＧａＡｓ、ＧａＰ系化合物半導体、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＡｌＧａＰ系化合物半導体等の他の半導体材料も用いることができる。
【００５５】
第１導電型層としてのｎ型半導体層２２２は、基板１００上に積層される。ｎ型半導体層２２２は、当該技術において公知の材料及び構造で形成されてよく、例えば、ｎ−ＧａＮから形成されてよい。活性層２２４はｎ型半導体層２２２の上に積層される。活性層２２４は、当該技術において公知の材料及び構造で形成されてよく、例えば、ＧａｌｎＮ及びＧａＮを複数回積層した多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有してよい。活性層２２４は電子及び正孔の注入により発光する。第２導電型層としてのｐ型半導体層２２６は、活性層２２４上に積層される。ｐ型半導体層２２６は、当該技術において公知の構造を有してよく、例えば、ｐ−ＡｌＧａＮ及びｐ−ＧａＮから形成されてよい。半導体層（ｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層）の積層方法は特に限定されず、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー法）、などＧａＮ系半導体を成長させることができる公知の方法を適用できる。層厚制御性、量産性の観点からＭＯＣＶＤ法が好ましい。
【００５６】
エピタキシャル成長用基板１００の表面には凹凸パターン８０が形成されているが、ｎ型半導体層のエピタキシャル成長中に、特開２００１−２１０５９８号公報に記載されるような半導体層の横方向成長による表面の平坦化が進行する。活性層は平坦な面上に形成する必要があるため、表面が平坦になるまでｎ型半導体層を積層する必要がある。実施形態のエピタキシャル成長用基板は凹凸パターンの断面形状が比較的なだらかな傾斜面からなり、波形構造をなしているため、表面の平坦化の進行が速く、ｎ型半導体層の層厚を小さくすることができる。半導体層の成長時間を短縮することができる。
【００５７】
第１電極としてのｎ電極２４０は、ｐ型半導体層２２６及び活性層２２４の一部をエッチングして露出したｎ型半導体層２２２上に形成される。ｎ電極２２２は、当該技術において公知の材料及び構造で形成されてよく、例えば、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕ等から構成され、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成される。第２電極としてのｐ電極２６０は、ｐ型半導体層２２６上に形成される。ｐ電極２２６は、当該技術において公知の材料及び構造で形成されてよく、例えば、ＩＴＯ等からなる透光性導電膜とＴｉ／Ａｕ積層体等からなる電極パッドから形成されてよい。ｐ電極２６０はＡｇ、Ａｌ等の高反射性材料から形成されてもよい。ｎ電極２４０及びｐ電極２６０は、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の任意の成膜法により形成することができる。
【００５８】
なお、第１導電型層、活性層及び第２導電型層を少なくとも含み、第１導電型層及び第２導電型層に電圧が印加されると、電子及び正孔の再結合により活性層にて光が発せられるものであれば、半導体層の層構成は任意である。
【００５９】
以上のように構成された実施形態の光学素子２００は、ｐ型半導体２２６側から光を取り出すフェイスアップ方式の光学素子であってよく、その場合はｐ電極２６０に透光性導電材料を使用することが好ましい。実施形態の光学素子２００は、基板１００側から光を取り出すフリップチップ方式の光学素子であってもよく、その場合はｐ電極２６０に高反射材料を使用することが好ましい。いずれの方式であっても、基板の凹凸パターン８０による回折効果により、活性層２２４で生じた光を素子外部に有効に取り出すことができる。
【００６０】
また、光学素子２００において、基板１００に凹凸パターン８０が形成されているため、転位密度の少ない半導体層２２０が形成され、発光素子２００の特性の劣化が抑制される。
【００６１】
以上、本発明を実施形態及び変形形態により説明してきたが、本発明のエピタキシャル成長用基板の製造方法及び光学素子は上記実施形態及び変形形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で適宜改変することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のエピタキシャル成長用基板の製造方法により、エピタキシャル成長用基板を高速で連続的に生産することができる。また、凹凸パターンの形成にフォトリソグラフィを用いないため、製造コストが低く、環境への負荷が小さい。さらに、本発明の製造方法により得られたエピタキシャル成長用基板は光取り出し効率を向上させる回折格子基板としての機能を有するため、この基板を用いて作製された発光素子は、発光効率が高い。それゆえ本発明の製造方法により得られたエピタキシャル成長用基板は、優れた発光効率を有する発光素子の製造に極めて有効であり、省エネルギーにも貢献する。
【符号の説明】
【００６３】
１０  インクジェットヘッド、  ２０  バッファ層、  ４０  基材
６０  凸部、  ７０  凹部、  ８０  凹凸パターン
１００  エピタキシャル成長用基板、２００  発光素子、２２０  半導体層
【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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