JP2009130027A - 半導体発光素子用ウエーハの粗面化方法及び半導体発光素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体発光素子を形成するための半導体ウエーハ1の主面9上にレジスト膜を設け、このレジスト膜に金型で凹部を形成する。凹部を有するレジスト膜をマスクとしてドライエッチングを施すことによって第1の平均ピッチP1で配置された第1の凹部17を半導体ウエーハ1に形成する。第1の凹部17を有する半導体ウエーハ1の主面9にAgから成るマスク形成用金属膜を形成する。このマスク形成用金属膜に熱処理を施して凝集を生じさせる。凝集で生じたAgから成る粒状体をマスクとして半導体ウエーハ1をドライエッチングして半導体ウエーハ1の主面9上に第2の平均ピッチP2で配置された多数の第2の凹部22を形成する。
【選択図】図11
Description
発光半導体領域を有するウエーハの表面にレジスト膜を形成する工程と、
多数の凸部又は凹部が第1の平均ピッチで配置された凹凸面を有する成形用型を前記レジスト膜に押し当てることによって前記成形用型の凹凸面の凸部に対応した凹部と前記成形用型の凹凸面の凹部に対応した凸部とを前記レジスト膜に形成する工程と、
前記レジスト膜に非選択的にエッチング処理を施して前記レジスト膜の凹部の全部を除去し且つ前記レジスト膜の凸部の一部を除去し、前記レジスト膜の残存部分から成るマスクを得る工程と、
前記レジスト膜のエッチング処理に連続したエッチング処理又は別なエッチング処理を前記ウエーハに施すことによって前記ウエーハの前記マスクで覆われていない部分に前記レジスト膜の凹部に対応した凹部を形成する工程と、
前記レジスト膜の残存部分を前記ウエーハのエッチング処理後又はエッチング処理中に除去する工程と、
前記凹部を有する前記ウエーハの表面上に、凝集する性質を有し且つウエーハをエッチングする時にマスクとして機能する性質を有する金属材料から成る金属膜を形成する工程と、
凝集させることができる温度の熱処理を前記金属膜の形成と同時又は形成後に前記金属膜に対して施して前記金属膜を前記第1の平均ピッチよりも小さい第2の平均ピッチで配置された多数の粒状体に変化させる工程と、
前記多数の粒状体をマスクとして使用して前記ウエーハの前記多数の粒状体で覆われていない領域をエッチングして前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を得る工程と、
前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を形成する工程の後又はこの工程中に、前記ウエーハ上の前記多数の粒状体を前記除去する工程と
を有していることを特徴とする半導体発光素子用ウエーハの粗面化方法に係わるものである。
なお、各請求項の発明におけるウエーハは、発光半導体領域のみを有する半導体ウエーハのみでなく、半導体ウエーハの光取り出し面にITO等の光透過性導電膜を伴ったウエーハ、及び発光半導体領域が半導体基板又は絶縁基板に支持された構成のウエーハ等も意味している。
また、各請求項の発明におけるレジスト膜は、耐エッチング性を有するもののみでなくドライエッチング又はウエットエッチングの時間に比例的にエッチングが進行する被膜も意味している。
また、各請求項の発明における凝集は、金属膜が多数の粒状体(凝集体)又は塊に変化する現象を意味している。
また、各請求項の発明におけるエッチングは、周知のドライエッチング又は周知のウエットエッチングを意味している。
また、各請求項の発明における多数の凹部又は凸部の第1の平均ピッチは、第1の凹部又は凸部の中心とこれに隣接する別の第1の凹部又は凸部の中心との相互間隔の多数の平均値を意味している。同様に、多数の凹部又は凸部の第2の平均ピッチは、第2の凹部又は凸部の中心とこれに隣接する別の第2の凹部又は凸部の中心との相互間隔の多数の平均値を意味している。
また、請求項3に示すように、前記レジスト膜に成形用型を使用して第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部を得る代わりに、前記レジスト膜を選択的に除去することによって前記レジスト膜に第1の平均ピッチで配置された多数の開口又は凹部又は凸部を形成することができる。
また、請求項4に示すように、レジスト膜に第1の平均ピッチで配置された多数の開口又は凹部又は凸部を形成する工程の前に、ウエーハの表面に金属膜の凝集に基づいて第2の平均ピッチで配置された多数の粒状体(凝集体)を得る工程、及びこの多数の粒状体をマスクとして使用してウエーハの前記多数の粒状体で覆われていない領域をエッチングして前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を得る工程を設けることができる。
また、請求項5に示すように、ウエーハの表面に金属膜の凝集に基づいて第2の平均ピッチで配置された多数の粒状体(凝集体)を得る工程の後に、粒状体(凝集体)を有するウエーハの表面にレジスト膜を設け、次に、レジスト膜に第1の平均ピッチで配置された多数の開口又は凹部又は凸部を形成し、次に、開口又は凹部又は凸部を有するレジスト膜をマスクとしてウエーハにエッチング処理を施し且つ残存したレジスト膜を除去し、次に、多数の粒状体をマスクとして使用してウエーハの前記多数の粒状体で覆われていない領域をエッチングして前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を得ることができる
(1)請求項1の発明では、レジスト膜に成形用型を使用して第1のピッチを有する凹部又は凸部を形成し、しかる後、凹部又は凸部を有するレジスト膜をマスクとしてウエーハにエッチング処理を施すことによってウエーハに第1の平均ピッチを有する複数の第1の凹部又は凸部を形成する。従って、ホトリソグラフィー技術を使用しないで、ウエーハに第1の平均ピッチを有する複数の第1の凹部又は凸部を容易に形成することができる。
(2) 第1の平均ピッチよりも小さい第2の平均ピッチで配置された第2の凹部又は凸部は、凝集する性質を有する金属材料からなる金属膜をウエーハの表面に形成し、この凝集によって形成された粒状体(凝集体)をマスクとして使用してウエーハをエッチングすることによって形成される。従って、第2の平均ピッチで配置された第2の凹部又は凸部をフォトリソグラフィー工程を伴なわないで容易に形成することができ、加工コストの低減を図ることができる。
(3) 半導体ウエーハの第1の凹部又は凸部と第2の凹部又は凸部とは半導体発光素子を形成した時に、光取り出し面における全反射の低減に寄与する。互いに平均ピッチの異なる第1の凹部又は凸部と第2の凹部又は凸部とを設けると、光取り出し面の実効面積が増加するので、光の取り出し効率が向上する。
請求項2に従う発明によれば、ドライエッチングによって第1の凹部又は凸部と第2の凹部又は凸部とを容易に形成することができる。
請求項3に従う発明では、請求項1の成形用型を使用してレジスト膜に凹凸を形成する代わりに、周知のリソグラフィー技術によってレジスト膜に開口又は凹部又は凸部を形成し、しかる後ウエーハをエッチングしている。従って、請求項3の発明によれば、請求項1の発明の上記(1)の効果は得られない。しかし、第2の平均ピッチを有する第2の凹部又は凸部の形成方法は請求項1の発明と同一であるので、請求項1の発明の上記(2)(3)と同一の効果は得られる。
請求項4及び5の発明においては、第2の平均ピッチで配置された第2の凹部又は凸部が凝集に基づいて形成された粒状体をマスクとして使用したエッチングで形成される。従って、請求項4及び5の発明は請求項1の発明の上記(2)(3)と同様な効果を得ることができる。
請求項6の発明に従う半導体発光素子は、第1の平均ピッチで配置された第1の凹部又は凸部と、第2の平均ピッチで配置された第2の凹部又は凸部とを含む粗面を有するので、請求項1の発明の上記(3)と同様な効果を得ることができる。
半導体ウエーハ1の一方の主面9における第1の凹部17の相互間部分を第1の凸部18と呼ぶこともできる。この第1の凸部18は上面部と呼ぶこともできる平坦面であって、第1の凹部17を囲む格子状の平面パターンを有する。
第1の凹部17を更に詳しく説明すると、平坦な底面41と傾斜側面(壁面)42とを有する。第1の凹部17の底面41及び第1の凸部18の平坦面(上面)は、基板2及び活性層6に対して平行である。第1の凹部17を形成前の半導体ウエーハ1の一方の主面9の面積Aに対する第1の凹部17を形成した後の第1の凹部17の底面41の面積と第1の凸部18の平坦面の面積との総和Bの比(B/A)の好ましい値は50%以上である。即ち、後述する第2の凸部23及び第2の凹部22に基づく散乱効果による光取り出し向上効果を得るためにはB/Aの値が大きいほど良い。しかし、半導体ウエーハ1の一方の主面9の平坦面に対して臨界角度を大きく超える光が入射した時には第2の凸部23及び第2の凹部22に基づく光取り出し向上効果がさほど期待できない。この問題を解決するために、第1の凹部17の傾斜側面(壁面)42が寄与する。第1の凹部17の傾斜側面(壁面)42は、半導体ウエーハ1の一方の主面9の平坦面に対して臨界角度を大きく超える光であっても傾斜側面(壁面)42に対して臨界角度でなければ通過させることができる。上記B/Aの値が50%以上であれば、光取り出し向上効果が第1の凹部17のみを設ける場合、及び第2の凹部22のみを設ける場合よりも大きくなる。
本実施例では、傾斜側面(壁面)42に第2の凸部23及び第2の凹部22を設けない。傾斜側面(壁面)42の角度θを35度以上とすると、傾斜側面(壁面)42に後述する粒状体(凝集体)21が形成され難い又は形成されない。傾斜側面(壁面)42のより好ましい角度θは60〜80度である。
図10のドライエッチング後の粒状体21は、説明を簡略化するために図9のドライエッチング前の粒状体21と実質的に同一の形状に示されている。しかし、粒状体21を形成するAgはドライエッチングの塩素(Cl2)ガスに対して無反応でなく、半導体ウエーハ1よりは低いレベルで反応するので、実際にはドライエッチング前と後で異なる。粒状体21の僅かな変形は半導体ウエーハ1の一方の主面9の粗面化に対して何らの問題も生じない。むしろ粒状体21の変形が半導体ウエーハ1に対する粗面化に好都合な場合がある。
(1)レジスト膜11に金型12を使用して第1の平均ピッチP1で凹部14を形成し、しかる後、レジスト膜11を非選択的にエッチングすると、レジスト膜11の薄い第1部分15が厚い第2部分16よりも先に除去される。これにより、残存した第2部分16の一部11´をマスクとして半導体ウエーハ1を選択的エッチングすることができ、半導体ウエーハ1に第1の平均ピッチP1を有する複数の第1の凹部17を容易に形成することができる。
(2) 第1の平均ピッチP1よりも小さい第2の平均ピッチP2で配置された第2の凹部22及び凸部23は、凝集する性質を有する金属材料である銀からなるマスク形成用金属膜20の凝集に基づく粒状体21をマスクとして使用して形成されている。マスクとしての粒状体21を規則的に形成することが不要であるから、フォトリソグラフィー工程を伴なわないで、容易に第2の凹部22及び凸部23を形成することができ、加工コストの低減を図ることができる。
(3) 半導体ウエーハ1の第1の平均ピッチP1で配置された複数の第1の凹部17、及び第2の平均ピッチP2で配置された複数の第2の凸部23は半導体発光素子の光取り出し面における全反射の低減に寄与する。第2の平均ピッチP2で配置された複数の第2の凸部23のみでなく、第1の平均ピッチP1で配置された複数の第1の凹部17を設けると、複数の第2の凸部23のみの場合に比べて光取り出し面の実効面積が増加し、また、半導体ウエーハ1の一方の主面9の平坦面に対して臨界角度を大きく超える光であっても第1の凹部17の傾斜側面(壁面)42に対して臨界角度を超えていなければ通過させることができるので、光の取り出し効率が向上する。即ち、半導体チップ1´の一方の主面9´に、本発明に従う第1の凹部17を形成しないで、本発明に従う第2の凹部22及び凸部23のみを数十〜数百nmピッチに形成した半導体発光素子の明るさは、半導体チップの一方の主面(光取り出し面)を粗面としない従来の半導体発光素子の明るさに比べて約3.6倍になった。また、本発明に従う第1の凹部17及び凸部18と第2の凹部22及び凸部23との両方を形成した場合の半導体発光素子の明るさは、第2の凹部22及び凸部23のみを形成した場合の明るさよりも約16%向上した。
(4)全反射を抑制するために要求される半導体ウエーハ1の一方の主面9及び半導体チップ1´の一方の主面9´の第2の凸部23を特別なパターンを有するマスクを使用しないで容易に形成することができる。即ち、半導体の分野で一般に使用されている成膜装置を使用して半導体ウエーハ1の一方の主面9の全体にAgから成るマスク形成用金属膜20を設け、これを一般に使用されている熱処理炉を使用して凝集が生じるように熱処理するという簡単な方法でマスクとして機能する多数の粒状体21を得ることができる。従って、半導体ウエーハ1の一方の主面9の粗面化の製造コストの低減を図ることができる。
(5) マスク形成用金属膜20の厚みを変えると粒状体21の大きさが変化するので、任意の大きさの粒状体21を容易に得ることができる。
(6) ドライエッチングの条件によって第2の凹部22及び凸部23の形状及び寸法が変化する。従って、第2の凹部22及び凸部23の形状及び寸法の調整が容易になる。
(7)第1の凹部17を適正なピッチの周期構造とした場合には、光の回析効果による光取り出し効率向上効果が期待できる。更に、第2の凹部22及び凸部23により光散乱効果による光取り出し効率向上効果が得られるため、両者の相乗効果により単独での光取り出し効率向上効果よりも光取り出し効率を大きくすることができる。
(8)半導体チップ1´の一方の主面9´に、第1の凹部17及び第2の凹部22及び凸部23を形成することによって、外部への光放射の指向性が広くなり、指向性の広い半導体素子を提供できる。また、指向性が広くなると、半導体チップ1´の近傍の光強度即ち光束密度が低減するので、半導体チップ1´の一方の主面9´の近傍に蛍光体等の波長変換材料を配置する場合には、この波長変換材料の劣化を防止することができる。
(9)半導体チップ1´の一方の主面9´に、第1の凹部17及び第2の凹部22及び凸部23を形成することによって、半導体チップ1´の実効的な表面積を大きくすることができる。これにより、電極27の半導体チップ1´に対するコンタクト面積が増大し、電極27の半導体チップ1´に対する密着性及び結合性が向上する。なお、同時に第1の凹部17及び第2の凹部22によるアンカー効果に基づく電極27の半導体チップ1´に対する密着性及び結合性の向上も生じる。上記密着性及び結合性の向上効果は、第1の凹部17及び第2の凹部22を有する半導体ウエーハ1又は半導体チップ1´の主面にITO等の光透過性導電膜を設ける場合にもおいても得られる。また、上記密着性及び結合性の向上効果は、第1の凹部17及び第2の凹部22を有する半導体ウエーハ1又は半導体チップ1´の主面上にパッシベーション膜を設ける場合にもおいても得られる。
(10)この実施例では、第1の凹部17の傾斜側面42に第2の凹部22が形成されていない。このように構成すると、傾斜側面42から出射した光が半導体チップ1´内に戻る割合を減らすことができ、光取り出し効率向上効果が大きくなる。
次に開口14´を有するレジスト膜11´をマスクとして半導体ウエーハ1を選択的にドライエッチングして第1の平均ピッチP1で配置された第1の凹部17を形成する。次に、図14(B)のレジスト膜11´を除去する。なお、半導体ウエーハ1をドライエッチングする時にレジスト膜11´もドライエッチングされる。もし、半導体ウエーハ1をドライエッチング中にレジスト膜11´が消滅する場合には、レジスト膜11´を除去する特別な工程が不要になる。
次に、半導体ウエーハ1の一方の主面9上に実施例1における第2の凹部22及び凸部23の形成方法と同一の方法、即ち、凝集する性質を有する金属材料である銀からなるマスク形成用金属膜20の凝集に基づく粒状体21をマスクとして使用する方法で第2の平均ピッチP2で配置された第2の凹部22及び凸部23を形成する。
なお、半導体ウエーハ1のドライエッチング処理中にレジスト膜11の残存部分11´が消滅する場合には、レジスト膜11の残存部分11´の特別な除去工程が不要になる。また、金型12を使用したレジスト膜11の凹部14の形成方法の代わりに、図14に示したフォトリソグラフィー工程による開口14´の形成方法を採用することができる。即ち、図15(E)で破線14´で示す様にフォトリソグラフィー工程で開口を形成することができる。また、破線14´で示す開口の代わりに凹部を形成することができる。
図15(F)では、半導体ウエーハ1の一方の主面9の第1の凸部18には微小ピッチ即ち第2の平均ピッチP2で配置された第2の凹部22及び凸部23が実施例1と同様に得られるが、第1の凹部17には実施例1の第2の平均ピッチP2で配置された第2の凹部22及び凸部23と同一なものは得られない。しかし、半導体ウエーハ1の一方の主面9の第1の凸部18における微小ピッチ即ち第2の平均ピッチP2で配置された第2の凹部22及び凸部23が実施例1と同様に全反射防止用の粗面として機能し、また、第1の凹部17の底面に図15(C)の第2の凹部22及び凸部23に対応したこれよりも深さ及び高さが小さい凹凸が残存するので、これも全反射防止用の粗面として機能する。
次に、図16(C)に示すものに対してエッチング処理を施こして、図16(D)に示すようにレジスト膜11の凹部14の下の粒状体(凝集体)21を除去し、更に、図16(D)に示すようにレジスト膜11の残存部分11´をマスクとして半導体ウエーハ1をエッチングして大きいピッチ即ち第1の平均ピッチP1で配置された第1の凹部17及び凸部18を形成する。次に、レジスト膜11の残存部分11´を除去して図16(E)に示すように半導体ウエーハ1の一方の主面9の第1の凸部18の表面に粒状体(凝集体)21が配置されたものを得る。なお、半導体ウエーハ1のドライエッチング処理中にレジスト膜11の残存部分11´が消滅する場合には、レジスト膜11の残存部分11´の特別な除去工程が不要になる。
次に、粒状体(凝集体)21をマスクに使用して半導体ウエーハ1をドライエッチングして図16(F)に示すように半導体ウエーハ1の一方の主面9上に微小ピッチ即ち第2の平均ピッチP2で配置された第2の凹部22及び凸部23を形成する。しかる後、粒状体(凝集体)21を除去する。但し、半導体ウエーハ1のドライエッチング中に粒状体(凝集体)21が消滅する場合には、粒状体(凝集体)21の特別な除去工程が不要になる。
図16(F)に示す粒状体(凝集体)21が除去された半導体ウエーハ1の一方の主面9の第1の凸部18に第2の凹部22及び凸部23が実施例1と同様に微小ピッチ即ち第2の平均ピッチP2で配置されているが、第1の凹部17には実施例1において第2の平均ピッチP2で配置された第2の凹部22及び凸部23と同一なものが配置されていない。しかし、半導体ウエーハ1の一方の主面9の第1の凸部18における微小ピッチ即ち第2の平均ピッチP2で配置された第2の凹部22及び凸部23が実施例1と同様に全反射防止用の粗面として機能し、また、第1の凹部17の底面に、図16(C)に示す粒状体(凝集体)21に起因して僅かな凹凸が生じるので、これも全反射防止用の粗面として機能する。
図16に示す実施例4の半導体発光素子の製造方法は、粒状体(凝集体)21を形成した後に第1の凹部17を形成する点を除いて実施例1の半導体発光素子の製造方法と同一であるので、実施例1と同様な効果を得ることができる。
図17に示す変形された第1の凹部17a及び第1の凸部18aは、実施例1、又は実施例2、実施例3、又は実施例4における第1の凹部17及び第1の凸部18の代わりに形成できる。図17に示す変形された第1の凹部17a及び第1の凸部18aであっても、各実施例と同一の効果を得ることができる。
図18に示す変形された第1の凹部17b及び第1の凸部18bは、実施例1、又は実施例2、実施例3、又は実施例4における第1の凹部17及び第1の凸部18の代わりに形成できる。図18に示す変形された第1の凹部17b及び第1の凸部18bであっても、各実施例と同一の効果を得ることができる。
(1)半導体ウエーハ1の発光半導体領域4を、AlGaInP,AlGaAS,GaP等の別の材料にすることができる。
(2)発光半導体領域4の上に図1で鎖線で示す例えばITOからなる光透過性導電膜30を設け、光透過性導電膜30の表面に第1の凹部17,17a、17b及び第1の凸部18,18a、18b並びに第2の凹部22及び第1の凸部23等の粗面を形成する場合にも本発明を適用することができる。
(3)第1の凹部17,17a、17b及び第2の凹部22を周知のウエットエッチングで形成することもできる。
(4)請求項6に示す、発光半導体領域の光取り出し面に、第1の平均ピッチで配置された複数の第1の凹部又は凸部と、前記第1のへ平均ピッチよりも小さい第2の平均ピッチで配置された複数の第2の凹部又は凸部とが形成された半導体発光素子を得るために、図4の金型(成形用型)12の複数の凸部13を有する主面に前記第2の平均ピッチで配置された複数の第2の凹部又は凸部を予め設け、この変形された金型(成形用型)を使用してレジスト膜11に第1の凹部又は凸部と第2の凹部又は凸部とに対応する凹凸を形成し、この凹凸を有するレジスト膜を介して半導体ウエーハ1をエッチングして、図11に示す凹凸に相当するものを形成することができる。この方法によれば第1の凹部又は凸部と第2の凹部又は凸部とを同一の工程で形成でき、製造工程が簡略化される。なお、金型(成形用型)に第2の凹部又は凸部とに対応する凹凸を形成するために、実施例1のマスク形成用金属膜20と同様なものを金型に形成し、これを熱処理することによって多数の粒状体(凝集体)を形成し、これをマスクとしてエッチングすることによって第2の凹部又は凸部とに対応する凹凸を金型(成形用型)に形成することができる。
9 一方の主面
17 第1の凹部
20 マスク形成用金属膜
21 粒状体
22 第2の凹部
Claims (6)
- 発光半導体領域を有するウエーハの表面にレジスト膜を形成する工程と、
多数の凸部又は凹部が第1の平均ピッチで配置された凹凸面を有する成形用型を前記レジスト膜に押し当てることによって前記成形用型の凹凸面の凸部に対応した凹部と前記成形用型の凹凸面の凹部に対応した凸部とを前記レジスト膜に形成する工程と、
前記レジスト膜に非選択的にエッチング処理を施して前記レジスト膜の凹部の全部を除去し且つ前記レジスト膜の凸部の一部を除去し、前記レジスト膜の残存部分から成るマスクを得る工程と、
前記レジスト膜のエッチング処理に連続したエッチング処理又は別なエッチング処理を前記ウエーハに施すことによって前記ウエーハの前記マスクで覆われていない部分に前記レジスト膜の凹部に対応した凹部を形成する工程と、
前記レジスト膜の残存部分を前記ウエーハのエッチング処理後又はエッチング処理中に除去する工程と、
前記凹部を有する前記ウエーハの表面上に、凝集する性質を有し且つウエーハをエッチングする時にマスクとして機能する性質を有する金属材料から成る金属膜を形成する工程と、
凝集させることができる温度の熱処理を前記金属膜の形成と同時又は形成後に前記金属膜に対して施して前記金属膜を前記第1の平均ピッチよりも小さい第2の平均ピッチで配置された多数の粒状体に変化させる工程と、
前記多数の粒状体をマスクとして使用して前記ウエーハの前記多数の粒状体で覆われていない領域をエッチングして前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を得る工程と、
前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を形成する工程の後又はこの工程中に、前記ウエーハ上の前記多数の粒状体を前記除去する工程と
を有していることを特徴とする半導体発光素子用ウエーハの粗面化方法。 - 前記レジスト膜のエッチング処理はドライエッチングであり、且つ前記粒状体をマスクとしたエッチングもドライエッチングであることを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子用ウエーハの粗面化方法。
- 発光半導体領域を有するウエーハの表面にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を選択的に除去することによって、前記レジスト膜に第1の平均ピッチで配置された多数の開口又は凹部又は凸部を得る工程と、
前記開口又は凹部又は凸部を有するレジスト膜をマスクとして前記ウエーハをエッチングし、前記ウエーハの表面に第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部を得る工程と、
前記ウエーハの表面に第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部を形成する工程の後又は工程中に前記レジスト膜を除去する工程と、
前記多数の凹部又は凸部を有する前記ウエーハの表面上に、凝集する性質を有し且つウエーハをエッチングする時にマスクとして機能する性質を有する金属材料から成る金属膜を形成する工程と、
凝集させることができる温度の熱処理を前記金属膜の形成と同時又は形成後に前記金属膜に対して施して前記金属膜を前記第1の平均ピッチよりも小さい第2の平均ピッチで配置された多数の粒状体に変化させる工程と、
前記多数の粒状体をマスクとして使用して前記ウエーハの前記多数の粒状体で覆われていない領域をエッチングして前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を得る工程と、
前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を形成する工程の後又はこの工程中に、前記ウエーハ上の前記多数の粒状体を前記除去する工程と
有していることを特徴とする半導体発光素子用ウエーハの粗面化方法。 - 発光半導体領域を有するウエーハの表面を、第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部を有し且つ前記第1の平均ピッチよりも小さい第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を有する粗面にするための方法であって、
前記ウエーハの表面上に、凝集する性質を有し且つウエーハをエッチングする時にマスクとして機能する性質を有する金属材料から成る金属膜を形成する工程と、
凝集させることができる温度の熱処理を前記金属膜の形成と同時又は形成後に前記金属膜に対して施して前記金属膜を前記第2の平均ピッチで配置された多数の粒状体に変化させる工程と、
前記多数の粒状体をマスクとして使用して前記ウエーハの前記多数の粒状体で覆われていない領域をエッチングして前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を得る工程と、
前記ウエーハの表面に前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を形成する工程の後又はこの工程中に、前記ウエーハ上の前記多数の粒状体を除去する工程と
前記第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を有する前記ウエーハの表面上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に前記第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部又は開口を形成する工程と、
前記凹部又は凸部又は開口を有するレジスト膜をマスクとして前記ウエーハをエッチングし、前記ウエーハの表面に第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部を得る工程と、
前記ウエーハの表面に第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部を形成する工程の後又は工程中に前記レジスト膜を除去する工程と
を有していることを特徴とする半導体発光素子用ウエーハの粗面化方法。 - 発光半導体領域を有するウエーハの表面を、第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部を有し且つ前記第1の平均ピッチよりも小さい第2の平均ピッチで配置された多数の凸部を有する粗面にするための方法であって、
前記ウエーハの表面に凝集する性質を有し且つウエーハをエッチングする時にマスクとして機能する性質を有する金属材料から成る金属膜を形成する工程と、
凝集させることができる温度の熱処理を前記金属膜の形成と同時又は後に施して前記金属膜を前記第2の平均ピッチを有する多数の粒状体に変化させる工程と、
前記多数の粒状体を有する前記ウエーハの表面上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に前記第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部又は開口を形成する工程と、
前記凹部又は凸部又は開口を有するレジスト膜をマスクとして前記ウエーハをエッチングし、前記ウエーハの表面に第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部を得る工程と、
前記ウエーハの表面に第1の平均ピッチで配置された多数の凹部又は凸部を形成する工程の後又は工程中に前記レジスト膜を除去する工程と
前記ウエーハに残存している粒状体をマスクとして前記ウエーハをエッチングして前記第2の平均ピッチを有する多数の凹部又は凸部を形成する工程と、
前記第2の平均ピッチを有する多数の凹部又は凸部を形成する工程の後又はこの工程中に前記粒状体を除去する工程と
を備えていることを特徴とする半導体発光素子用ウエーハの粗面化方法。 - 発光半導体領域の光取り出し面に、第1の平均ピッチで配置された複数の第1の凹部又は凸部と、前記第1の平均ピッチよりも小さい第2の平均ピッチで配置された複数の第2の凹部又は凸部とが形成され、前記第1の平均ピッチが1〜20μmに設定され、前記第2の平均ピッチが50〜800nmに設定されていることを特徴とする半導体発光素子。
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