侧电极28具有形成于η型GaN层12上的扩散电极24、形成于扩散电极24上的规定区域的电介体多层膜25、形成于电介体多层膜25上的金属电极26。扩散电极24全面地形成于η型GaN层12，例如，由ITO(Indium Tin Oxide)等透明材料构成。另外，电介体多层膜25重复多对折射率不同的第一材料25a和第二材料25b构成。电介体多层膜25例如第一材料25a采用ZrO2 (折射率:2.18)，第二材料25b采用S12 (折射率:1.46)，可以将对数设为5。此外，也可以使用与ZrO#P S1 2不同的材料构成电介体多层膜25，例如，也可以使用A1N(折射率:2.18)、Nb203 (折射率:2.4)、Ta203 (折射率:2.35)等。金属电极26被覆电介体多层膜25，例如，由Al等金属材料构成。金属电极26通过形成于电介体多层膜25的通孔25a与扩散电极24电连接。
[0123]在该LED元件I中，ρ侧电极27及η侧电极28形成反射部。ρ侧电极27及η侧电极28分别越接近于垂直角度，反射率越高。向反射部除入射从发光层14发出并直接入射的光外，还入射由蓝宝石衬底2的垂直化蛾眼面2a反射并相对于界面以偏垂直的方式角度变化的光。即，向反射部入射的光的强度分布与蓝宝石衬底2的表面为平坦面的情况比较，为偏向垂直的状态。
[0124]接着，参照图7，对蓝宝石衬底2详细叙述。图7表示蓝宝石衬底，(a)为示意立体图，(b)为表示A — A剖面的示意说明图，(c)为示意放大说明图。
[0125]如图7(a)所示，垂直化蛾眼面2a在俯视以各凸部2c的中心为正三角形的顶点的位置的方式以规定的周期排列形成于假想的三角格子的交点。各凸部2c的周期比从发光层14发出的光的光学波长大，比该光的相干长度小。另外，在此所说的周期是指相邻的凸部2c的高度的峰值位置的距离。另外，光学波长是指实际的波长除以折射率所得的值。另夕卜，相干长度相当于因规定的光谱宽的光子群的各波长不同，从而波的周期性振动相互抵消，至可干涉性消失的距离。相干长度Ic如果将光的波长设为λ，该光的半幅值设为Λ λ，则大体为Ic= (λ2/Δ λ)的关系。在此，各凸部2c的周期在光学波长的I倍以上，相对于临界角以上的角度的入射光，衍射作用逐渐有效地起作用，如果比从发光层14发出的光的光学波长的2倍大，则透射模式及反射模式的数量充分增加，所以优选。另外，各凸部2c的周期优选为从发光层14发出的光的相干长度的一半以下。
[0126]在本实施方式，各凸部2c的周期为460nm。从发光层14发出的光的波长为450nm，III族氮化物半导体层的折射率为2.4，因此，其光学波长为187.5nm。另外，从发光层14发出的光的半幅值为27nm，因此，该光的相干长度为7837nm。S卩，垂直化蛾眼面2a的周期比发光层14的光学波长的2倍大，且为相干长度的一半以下。
[0127]在本实施方式中，如图7(c)所示，垂直化蛾眼面2a的各凸部2c具有从平坦部2b向上方延伸的侧面2d、从侧面2d的上端向凸部2c的中心侧弯曲延伸的弯曲部2e、与弯曲部2e连续地形成的平坦的上面2f。如后述，通过由侧面2d和上面2f的会合部形成角的弯曲部2e形成前的凸部2c的湿式蚀刻去掉角，由此形成弯曲部2e。此外，也可以实施蚀刻，直至平坦的上面2f消失，凸部2c的上侧全体为弯曲部2e。本实施方式中，具体而言，各凸部2c的基端部的直径为380nm，高度为350nm。蓝宝石衬底2的垂直化蛾眼面2a除各凸部2c外均为平坦部2b，助长半导体的横方向成长。
[0128]另外，蓝宝石衬底2的背面的透射蛾眼面2g在俯视以各凸部2i的中心为正三角形的顶点的位置的方式以规定的周期排列形成于假想的三角格子的交点。各凸部2i的周期比从发光层14发出的光的光学波长小。即，在透射蛾眼面2g，菲涅耳反射被抑制。本实施方式中，各凸部2i的周期为300nm。从发光层14发出的光的波长为450nm，蓝宝石的折射率为1.78，因此，其光学波长为252.8nm。S卩，透射蛾眼面2g的周期比发光层14的光学波长的2倍小。此外，蛾眼面的周期只要为光学波长的2倍以下，就可以抑制界面的菲涅耳反射。透射蛾眼面2g的周期随着光学波长从2倍趋近于I倍，菲涅耳反射的抑制作用增大。如果蓝宝石衬底2的外部是树脂及空气，则透射蛾眼面2g的周期只要是光学波长的1.25倍以下，就可以得到与I倍以下大体相同的菲涅耳反射的抑制作用。
[0129]在此，参照图8?图10C，对LED元件I用的蓝宝石衬底2的制作方法进行说明。图8是用于加工蓝宝石衬底的等离子体蚀刻装置的概略说明图。
[0130]如图8所示，等离子体蚀刻装置91为感应耦合型(ICP)，具有保持蓝宝石衬底2的平板状的衬底保持台92、收纳衬底保持台92的容器93、经由石英板96设置在容器93的上方的线圈94、与衬底保持台92连接电源95。线圈94为立体螺旋形的线圈，从线圈中央供给高频率电力，线圈外周的末端接地。蚀刻对象的蓝宝石衬底2直接或经由输送用托盘载置于衬底保持台92。在衬底保持台92内装有用于冷却蓝宝石衬底2的冷却机构，通过冷却控制部97控制。容器93具有供给口，可供给O2气、Ar气等各种气体。
[0131]通过该等离子体蚀刻装置I进行蚀刻时，在衬底保持台92上载置蓝宝石衬底2后，排出容器93内的空气形成减压状态。而且，向容器93内供给规定的处理气体，调整容器93内的气体压力。之后，向线圈94及衬底保持台92供给规定时间的高输出的高频电力，生成反应气体的等离子体98。通过该等离子体98进行蓝宝石衬底2的蚀刻。
[0132]接着，参照图9、图10A、图1OB及图10C，对使用等离子体蚀刻装置I的蚀刻方法进行说明。
[0133]图9是表示蚀刻方法的流程图。如图9所示，本实施方式的蚀刻方法含有下述工序:掩模层形成工序S1、抗蚀剂膜形成工序S2、图案形成工序S3、残膜除去工序S4、抗蚀剂改质工序S5、掩模层的蚀刻工序S6、蓝宝石衬底的蚀刻工序S7、掩模层除去工序S8、弯曲部形成工序S9。
[0134]图1OA表示蓝宝石衬底及掩模层的蚀刻方法的过程，(a)表示加工前的蓝宝石衬底，(b)表示在蓝宝石衬底上形成掩模层的状态，(C)表示在掩模层上形成抗蚀剂膜的状态，(d)表示使模型与抗蚀剂膜接触的状态，(e)表示在抗蚀剂膜形成有图案的状态。
[0135]图1OB表示蓝宝石衬底及掩模层的蚀刻方法的过程，(f)表示除去抗蚀剂膜的残膜的状态，(g)表示使抗蚀剂膜改质的状态，(h)表示以抗蚀剂膜为掩模蚀刻掩模层的状态，(i)表示以掩模层为掩模蚀刻蓝宝石衬底的状态。此外，改质后的抗蚀剂膜在图中通过涂抹来表现。
[0136]图1OC表示蓝宝石衬底及掩模层的蚀刻方法的过程，(j)表示以掩模层为掩模进一步蚀刻蓝宝石衬底的状态，(k)表示从蓝宝石衬底除去残留的掩模层的状态，(I)表示对蓝宝石衬底实施湿式蚀刻的状态。
[0137]首先，如图1OA(a)所示，准备加工前的蓝宝石衬底2。在蚀刻之前，用规定的清洗液清洗蓝宝石衬底2。本实施方式中，蓝宝石衬底2为蓝宝石衬底。
[0138]接着，如图1OA(b)所示，在蓝宝石衬底2上形成掩模层30 (掩模层形成工序:S1)。本实施方式中，掩模层30具有蓝宝石衬底2上的S1Jl 31、S1Jl 31上的Ni层32。各层31、112的厚度是任意的，但例如可以将S12层设为Inm以上10nm以下，将Ni层32设为Inm以上10nm以下。另外，掩模层30也可以形成单层。掩模层30通过溅射法、真空蒸镀法、CVD法等形成。
[0139]接着，如图1OA(C)所示，在掩模层30上形成抗蚀剂膜40 (抗蚀剂膜形成工序:S2)。本实施方式中，作为抗蚀剂膜40使用热塑性树脂，通过旋涂法以均匀的厚度形成。抗蚀剂膜40例如由环氧系树脂构成，厚度例如为10nm以上300nm以下。此外，作为抗蚀剂膜40也可以使用光固化性树脂。
[0140]而且，使抗蚀剂膜40与蓝宝石衬底2 —起加热软化，如图1OA(d)所示，用模型50冲压抗蚀剂膜40。在模型50的接触面形成凹凸构造51，抗蚀剂膜40沿着凹凸构造51变形。
[0141]之后，一直保持冲压状态，使抗蚀剂膜40与蓝宝石衬底2 —起冷却固化。然后，通过将模型50从抗蚀剂膜40剥离，如图1OA(e)所示，在抗蚀剂膜40上转印凹凸构造41 (图案形成工序:S3)。在此，凹凸构造41的周期为I μπι以下。本实施方式中，凹凸构造41的周期为460nm。另外，在本实施方式中，凹凸构造41的凸部43的直径为10nm以上300nm以下，例如为230nm。另外，凸部43的高度为10nm以上300nm以下，例如为250nm。在该状态下，在抗蚀剂膜40的凹部形成有残膜42。
[0142]如上所述，将形成有抗蚀剂膜40的蓝宝石衬底2安装于等离子体蚀刻装置I的衬底保持台92。然后，例如，通过等离子体灰化除掉残膜42，如图10B(f)所示，使被加工材料即掩模层30露出(残膜除去工序:S4)。本实施方式中，作为等离子体灰化的处理气体使用O2气。这时，抗蚀剂膜40的凸部43也受灰化的影响，凸部43的侧面44不与掩模层30的表面垂直，仅倾斜规定的角度。
[0143]而且，如图10B(g)所示，在改质用条件下，使抗蚀剂膜40暴露在等离子体中，使抗蚀剂膜40改质，提高蚀刻选择比(抗蚀剂改质工序:S5)。本实施方式中，作为抗蚀剂膜40的改质用的处理气体使用Ar气。另外，本实施方式中，作为改质用条件，用于向蓝宝石衬底2侧感应等离子体的电源95的偏压输出设定为比后述的蚀刻用条件低。
[0144]之后，在蚀刻用条件下曝露在等离子体内，以蚀刻选择比提高的抗蚀剂膜40为掩模进行作为被加工材料的掩模层30的蚀刻(掩模层的蚀刻工序:S6)。本实施方式中，作为抗蚀剂膜40的蚀刻用的处理气体使用Ar气。由此，如图1OB (h)所示，在掩模层30上形成图案33。
[0145]在此，对于改质用条件和蚀刻用条件，可以适当变更处理气体、天线输出、偏压输出等，但，如本实施方式，优选使用相同的处理气体变更偏压输出。具体而言，对于改质用条件，如果将处理气体设为Ar气，将线圈94的天线输出设为