350W，将电源95的偏压输出设为50W，则观察到抗蚀剂膜40的固化。此外，对于蚀刻用条件，如果将处理气体设为Ar气，将线圈94的天线输出设为350W，将电源95的偏压输出设为100W，则观察到掩模层30的蚀亥IJ。另外，对于蚀刻用条件，除降低偏压输出外，即使还降低天线输出，或减少气体流量，也可进行抗蚀的固化。
[0146]接着，如图10B(i)所示，以掩模层30为掩模，进行蓝宝石衬底2的蚀刻(蓝宝石衬底的蚀刻工序:S7)。本实施方式中，在掩模层30上残留抗蚀剂膜40的状态下进行蚀刻。另外，进行作为处理气体使用BCl3气体等氯系气体的等离子体蚀刻。
[0147]而且，如图10C(j)所示，如果蚀刻进行，则在蓝宝石衬底2上形成垂直化蛾眼面2a。本实施方式中，垂直化蛾眼面2a的凹凸构造的高度为350nm。此外，也可以使凹凸构造的高度比350nm大。在此，凹凸构造的高度例如假设小到如300nm，则如图10B(i)所示，也可以在抗蚀剂膜40残留的状态下结束蚀刻。
[0148]在本实施方式中，通过掩模层30的S1Jl 31，助长侧面蚀刻，垂直化蛾眼面2a的凸部2c的侧面2d倾斜。另外，通过抗蚀剂膜40的侧面43的倾斜角还可以控制侧面蚀刻的状态。此外，如果将掩模层30作为Ni层32的单层，则可以使凸部2c的侧面2d形成与主面大体垂直。
[0149]之后，如图10B(k)所示，使用规定的剥离液，除去残留于蓝宝石衬底2上的掩模层30(掩模层除去工序:S8)。本实施方式中，通过使用高温的硝酸，除去Ni层32，之后，使用氢氟酸除去S1Jl 31。另外，即使抗蚀剂膜40残留于掩模层30上，也可以通过高温的硝酸与Ni层32 —起除去，但在抗蚀剂膜40的残留量多的情况下，优选通过O2灰化预先除去抗蚀剂膜40。
[0150]而且，如图1OB(I)所示，通过湿式蚀刻，除去凸部2c的角而形成弯曲部(弯曲部形成工序:S9)。在此，蚀刻液是任意的，例如可以使用加热到170°C左右的磷酸水溶液即所谓的“热磷酸”。此外，该弯曲部形成工序可以适当省略。经过以上的工序，制作表面具有凹凸构造的蓝宝石衬底2。
[0151]根据该蓝宝石衬底2的蚀刻方法，因将抗蚀剂膜40曝露在等离子体使其改质，所以可以提高掩模层30和抗蚀剂膜40的蚀刻的选择比。由此，容易对掩模层30实施细微、深的形状的加工，可以充分厚地形成微细的形状的掩模层30。
[0152]另外，通过等离子体蚀刻装置1，可以连续地进行抗蚀剂膜40的改质和掩模层30的蚀刻，工时数也没有显著增加。本实施方式中，通过使电源95的偏压输出变化，进行抗蚀剂膜40的改质和掩模层30的蚀刻，可以简单容易地提高抗蚀剂膜40的选择比。
[0153]另外，以充分厚的掩模层30为掩模，进行蓝宝石衬底2的蚀刻，因此，容易对蓝宝石衬底2实施微细且深的形状的加工。特别是在蓝宝石衬底上，形成周期为I μπι以下深度为300nm以上的凹凸构造目前通过在形成有掩模层的衬底上形成抗蚀剂膜，利用抗蚀剂膜进行掩模层的蚀刻的蚀刻方法是不可能的，但用本实施方式的蚀刻方法是可能的。特别是在本实施方式的蚀刻方法中，优选形成周期为I μπι以下深度为500nm以上的凹凸构造。
[0154]纳米级周期的凹凸构造称为蛾眼，但在蓝宝石上进行该蛾眼的加工的情况下，由于蓝宝石是难削磨材料，所以仅可以加工至200nm左右的深度。然而，200nm左右的台阶中有时作为蛾眼是不充分。本实施方式的蚀刻方法可以说是解决对蓝宝石衬底实施蛾眼加工的情况的新的课题。
[0155]此外，作为被加工材料，表示由Si02/Ni构成的掩模层30，但当然掩模层30也可以是Ni的单层或其它材料。总之，只要使抗蚀剂改质，提高掩模层30和抗蚀剂膜40的蚀刻选择比即可。
[0156]另外，表示了使等离子体蚀刻装置I的偏压输出变化来作为改质用条件和蚀刻用条件的情况，但除了使天线输出、气体流量变化外，例如也可以通过变更处理气体而设定。总之，改质用条件只要是在抗蚀剂在等离子体曝露时改质，蚀刻选择比提高的条件即可。
[0157]另外，表示了作为掩模层30含有Ni层32的情况，但即使是其它材料的蚀刻，不用说也可以应用本发明。此外，本实施方式的蓝宝石衬底的蚀刻方法也可以适用于SiC、S1、GaAs、GaN、InP、ZnO 等衬底。
[0158]在如上制作的蓝宝石衬底2的垂直化蛾眼面2a，通过横方向成长使由III族氮化物半导体构成的半导体层叠部19外延成长(半导体形成工序)，形成P侧电极27及η侧电极28 (电极形成工序)。之后，在蓝宝石衬底2的背面通过与表面的垂直化蛾眼面2a同样的工序形成凸部2i后，通过切割分割为多个LED元件1，由此，制造出LED元件I。
[0159]在如上构成的LED元件I中，具备垂直化蛾眼面2a，因此，在蓝宝石衬底2和III族氮化物半导体层的界面以超过全反射临界角的角度入射的光可以形成相对于界面偏垂直。另外，因具备抑制菲涅耳反射的透射蛾眼面2g，所以在蓝宝石衬底2和元件外部的界面，可以顺利地向元件外部取出偏垂直的光。这样，虽然蓝宝石衬底2的表面和背面均进行凹凸加工，但被赋予垂直化功能和菲涅耳反射抑制功能这种不同的功能，通过这些功能的协同效果，可以质地提尚光取出效率。
[0160]另外，使从发光层14发出的光达到蓝宝石衬底2的背面的距离极短，可以抑制元件内部的光的吸收。LED元件中，超过界面的临界角的角度区域的光会向横方向传递，因此，存在会在元件内部吸收光的问题，但在垂直化蛾眼面2a将超过临界角的角度区域的光形成偏垂直，抑制偏垂直的光的透射蛾眼面2g的菲涅耳反射，因此，可以质地减少在元件内部吸收的光。
[0161]另外，在本实施方式的LED元件I中，因以短的周期形成凸部2c，所以每单位面积的凸部2c的数量增多。凸部2c超过相干长度的2倍的情况下，即使在该凸部2c存在为位错的起点的角部，因位错密度小，所以对发光效率也几乎没有影响。但是，如果凸部2c的周期比相干长度小，则半导体层叠部19的缓冲层10中的位错密度增大，发光效率的降低显著。该倾向在周期为I μπι以下时更显著。此外，发光效率的降低不论缓冲层10的制作方法都产生，既可以通过MOCVD法形成，也可以通过溅射法形成而产生。本实施方式中，在各凸部2c的上侧没有成为位错的起点的角部，因此，没有在缓冲层10形成时以该角部为起点产生位错。其结果，在发光层14也成为位错的密度较小的结晶，没有通过在垂直化蛾眼面2a形成凸部2c而损害发光效率的情况。
[0162]在此，本申请发明人发现，作为ρ侧电极27及η侧电极28，使用电介体多层膜22、25及金属层23、26的组合，由此，LED元件I的光取出效率显著增大。即，根据电介体多层膜22、25和金属层23、26的组合，越接近与界面垂直的角度，反射率越高，对相对于界面偏垂直的光成为有利的反射条件。
[0163]图11是表示实施例1的反射部的反射率的曲线图。实施例1中将形成于ITO上的电介体多层膜通过ZrOjP S1 2的组合，将对数设为5，与电介体多层膜重叠而形成Al层。如图11所示，在入射角从O度?45度的角度域实现98%以上的反射率。另外，在入射角从O度?75度的角度域实现90%以上的反射率。这样，电介体多层膜和金属层的组合对相对于界面偏垂直的光为有利的反射条件。
[0164]图12是表示实施例2的反射部的反射率的曲线图。实施例2中，在ITO上只形成Al层。如图12所示，不论入射角，大体为84%的一定的反射率。这样，也可以将反射部作为仅Al层的金属的单层。
[0165]图13是表示本发明第二实施方式的LED元件的示意剖面图。
[0166]如图13所示，该LED元件101是在蓝宝石衬底102的表面上形成有由III族氮化物半导体层构成的半导体层叠部119的元件。该LED元件101是面朝上型，主要从蓝宝石衬底102的相反侧取出光。半导体层叠部119从蓝宝石衬底102侧按顺序具有缓冲层110、η型GaN层112、发光层114、电子阻挡层116、ρ型GaN层118。在ρ型GaN层118上形成有P侧电极127，并且在η型GaN层112上形成有η侧电极128。
[0167]如图13所示，缓冲层110形成于蓝宝石衬底102的表面上，由AlN构成。η型GaN层112形成于缓冲层110上，由η — GaN构成。发光层114形成于η型GaN层112上，由GalnN/GaN构成。本实施方式中，发光层114的发光的峰值波长为450nm。
[0168]电子阻挡层116形成于发光层114上，由ρ — AlGaN构成。ρ型GaN层118形成于电子阻挡层116上，由ρ — GaN构成。从η型GaN层112至ρ型GaN层118通过III族氮化物半导体的外延成长而形成，在蓝宝石衬底102的表面周期性形成有凸部102c，在III族氮化物半导体的成长初期实现横方向成长的平坦化。此外，至少还含有第一导电型层、活性层及第二导电型层，只要在对第一导电型层及第二导电型层施加电压时，通过电子及空穴的再结合在活性层发光，则半导体层的层构成是任意的。
[0169]本实施方式中，蓝宝石衬底102的表面形成垂直化蛾眼面102a，ρ侧电极127形成透射蛾眼面127g。蓝宝石衬底102的表面形成有平坦部102b、周期性形成于平坦部102b的多个凸部102c。各凸部102c的形状除圆锥、多角锥等锥状外，还可以采用切掉锥的上部的圆锥台、多角锥台等锥台状。各凸部102c以衍射从发光层114发出的光的方式设计。本实施方式中，通过周期性配置的各凸部102c，可以得到光的垂直化作用。
[0170]ρ侧电极127具有形成于ρ型GaN层118上的扩散电极121、形成于扩散电极121上的一部的焊盘电极122。扩散电极121全面地形成于ρ型GaN层118，例如，由ITO(IndiumTin Oxide)等透明材料构成。另外，焊盘电极122例如由Al等金属材料构成。扩散电极121的表面形成有平坦部127h、和周期性形成于平坦部127h的多个凸部127i。各凸部127i的形状除圆锥、多角锥等锥状外，还可以采用切掉锥的上部的圆锥台、多角锥台等锥台状。透射蛾眼面的凸部127i的周期比发光层11