磊晶成长用基板及使用其的发光组件制造技术

本发明专利技术的磊晶成长用基板是于基材上形成有具有大量凸部与凹部的凹凸图案，且上述凸部具有俯视下各自蜿蜒并延伸的细长形状，于上述凹凸图案中，上述大量的凸部其延伸方向、弯曲方向及长度不均一。本发明专利技术提供一种可高效率地制造、且可使发光组件的发光效率提高的磊晶成长用基板、及使用该基板的发光组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于一种用以使半导体层等进行磊晶成长的基板、及于该基板上形成有半导体层的发光组件。
技术介绍
半导体发光组件通常有发光二极管(Light Emitting Diode：LED)或雷射二极管(Laser Diode：LD)等，且广泛用于背光装置等所使用的各种光源、照明、信号机、大型显示器等。具有氮化物半导体等半导体层的发光组件通常通过如下方式构成：于透光性基板上依序使缓冲层、n型半导体层、活性层、p型半导体层磊晶成长，而形成电性连接于n型、p型的各半导体层的n侧电极、p侧电极。于所述发光组件中，活性层中所产生的光是自半导体层的外部露出面(上表面、侧面)、基板的露出面(背面、侧面)等朝组件外部射出。于此种发光组件中，若活性层中所产生的光以相对于半导体层与电极的界面或半导体层与基板的界面为特定的临界角以上的角度入射，则一面重复全反射一面于半导体层内朝横向传播，所述期间光的一部分被吸收，而光提取效率降低。因此，于专利文献1、2中公开有蚀刻基板的半导体层成长面而形成凹凸图案，由此提高发光组件的光提取效率的情况。进而，于专利文献2中公开有将此种凹凸图案设置于基板的半导体层成长面，由此可减少半导体层的错位密度，而抑制发光组件的特性变差的情况。[先前技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开2010-206230号公报[专利文献2]日本特开2001-210598号公报
技术实现思路
[专利技术所欲解决的课题]关于如上述的半导体发光组件，期望使其进一步提高发光效率。又，亦要求以更高的生产效率制造半导体发光组件。因此，本专利技术的目的在于提供一种可进一步高效率地制造半导体发光组件等发光组件，可使发光组件的发光效率提高的磊晶成长用基板、及使用该基板的发光组件。[解决课题的技术手段]根据本专利技术的第1态样而提供一种磊晶成长用基板，其是基材上形成有具有大量凸部与凹部的凹凸图案，其特征在于：i)上述凸部各自具有俯视下蜿蜒并延伸的细长形状；ii)上述凹凸图案中，上述大量的凸部其延伸方向、弯曲方向及长度不均一。于上述磊晶成长用基板中，凹凸的平均间距可设为100nm-10μm的范围。于上述磊晶成长用基板中，上述凸部的与延伸方向正交的剖面形状亦可自底部向顶部变窄。又，上述大量凸部的一部分亦可具有分支的形状。于上述磊晶成长用基板中，因具有如上述i)及ii)的特征，故而即便将上述凹凸图案于与上述基板表面正交的任一方向切断，凹凸剖面亦重现出现。于上述磊晶成长用基板中，上述凹凸图案的凹凸的深度的标准偏差可为10nm-5μm的范围。于上述磊晶成长用基板中，上述凸部的延伸方向于俯视下不规则地分布，且上述凹凸图案的每单位面积的区域所含有的上述凸部于俯视下的轮廓线可含有较曲线区间多的直线区间。于上述磊晶成长用基板中，俯视下与上述凸部的延伸方向大致正交的方向的上述凸部的宽度可一定。于上述磊晶成长用基板中，上述曲线区间是如下区间：于以上述凸部的宽度的平均值的π(圆周率)倍的长度划分上述凸部于俯视下的轮廓线，由此形成多个区间的情形时，区间的两端点间的直线距离相对于所述两端点间的上述轮廓线的长度的比成为0.75以下；且上述直线区间可为上述多个区间中并非上述曲线区间的区间。于上述磊晶成长用基板中，上述曲线区间是如下区间：于以上述凸部的宽度的平均值的π(圆周率)倍的长度划分上述凸部于俯视下的轮廓线，由此形成多个区间的情形时，连结区间的一端及所述区间的中点的线段、与连结所述区间的另一端及所述区间的中点的线段所成的2个角度中成为180°以下的角度成为120°以下；上述直线区间是上述多个区间中并非上述曲线区间的区间，且上述多个区间中上述曲线区间的比例可为70％以上。于上述磊晶成长用基板中，上述凸部的延伸方向于俯视下不规则地分布，且俯视下与上述凸部的延伸方向大致正交的方向的上述凸部的宽度可一定。于上述磊晶成长用基板中，通过对利用扫描式探针显微镜对上述凹凸图案进行解析而获得的凹凸解析图像实施二维高速傅立叶变换处理而获得的傅立叶变换像，显现以波数的绝对值为0μm-1的原点为大致中心的圆状或圆环状花样，且上述圆状或圆环状花样可存在于波数的绝对值成为10μm-1以下的范围内的区域内。上述磊晶成长用基板亦可于形成有上述凹凸图案的上述基材的表面具有缓冲层。又，上述凸部亦可由与构成上述基材的材料不同的材料形成，于该情形时，上述凸部亦可由溶胶凝胶材料形成。或者，上述凹部亦可由与构成上述基材的材料相同的材料形成。尤其是上述基材亦可为蓝宝石基板。根据本专利技术的第2态样而提供一种发光组件，其于上述磊晶成长用基板上具备至少含有第1导电型层、活性层及第2导电型层的半导体层。专利技术的效果本专利技术的磊晶成长用基板的凹凸图案具有凸部，所述凸部具有由相对平缓的倾斜面所构成的剖面形状，且山脊状连绵延伸，因此于通过使用模具的压印法而形成所述凹凸图案的情形时，难以产生模具的模具堵塞，而可高效率地制造。又，于磊晶成长用基板上使层进行磊晶成长的情形时，因凹凸形状的倾斜面相对平缓，故而可将磊晶成长层均匀地积层于凹凸图案上而形成缺陷较少的磊晶层。又，本专利技术的磊晶成长用基板具有使光提取效率提高的绕射光栅基板的功能，使用所述基板而制作的发光组件的发光效率较高。因此，本专利技术的磊晶成长用基板对具有优异的发光效率的发光组件的制造极为有效。附图说明图1中的(a)-(c)是实施形态的磊晶成长用基板的概略剖面图；图2中的(a)是实施形态的磊晶成长用基板的表面的AFM图像的例，图2中的(b)是表示图2中的(a)的AFM图像中的切断在线的磊晶成长用基板的剖面图像；图3中的(a)-(d)是具备缓冲层的实施形态的磊晶成长用基板的概略剖面图；图4中的(a)-(d)是概念性地表示利用基材蚀刻法的磊晶成长用基板的制造方法的各步骤的图；图5是利用凹部蚀刻法的磊晶成长用基板的制造方法的流程图；图6中的(a)-(e)是概念性地表示利用凹部蚀刻法的磊晶成长用基板的制造方法的各步骤的图；图7是表示利用凹部蚀刻法的磊晶成长用基板的制造方法中的压抵步骤及剥离步骤的情况的一例的概念图；图8是利用剥离转印法的磊晶成长用基板的制造方法的流程图；图9中的(a)-(e)是概念性地表示利用剥离转印法的磊晶成长用基板的制造方法的各步骤的图；图10是表示利用剥离转印法的磊晶成长用基板的制造方法中的涂布步骤、密合步骤及剥离步骤的情况的一例的概念图；图11中的(a)-(e)是概念性地表示利用微触法的磊晶成长用基板的制造方法的各步骤的图；图12是实施形态的光学组件的概略剖面图；图13是实施形态的磊晶成长等基板的俯视解析图像(黑白图像)的一例；图14中的(a)及图14中的(b)是用以对于俯视解析图像中判定凸部的分支的方法的一例进行说明的图；图15中(a)是用以说明曲线区间的第1定义方法的图，图15中的(b)是用以说明曲线区间的第2定义方法的图；图16是表示于实施例1中进行了溶剂退火处理的薄膜的表面的AFM图像；附图符号说明：20：缓冲层，40：基材，60：凸部，70：凹部，80：凹凸图案，100：磊晶成长用基板，120：抗蚀剂层，140：模具，200：发光组件，220：半导体层。具体实施方式以下，针对本专利技术的磊晶成长用基板、及使用其的发光组件的实施形态及这些的制造方法，一面参照图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磊晶成长用基板，其是于基材上形成有具有大量凸部与凹部的凹凸图案，其特征在于：i)上述凸部具有俯视下各自蜿蜒并延伸的细长形状，ii)上述凹凸图案中，上述大量的凸部其延伸方向、弯曲方向及长度不均一。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.26 JP 2014-0642351.一种磊晶成长用基板，其是于基材上形成有具有大量凸部与凹部的凹凸图案，其特征在于：i)上述凸部具有俯视下各自蜿蜒并延伸的细长形状，ii)上述凹凸图案中，上述大量的凸部其延伸方向、弯曲方向及长度不均一。2.根据权利要求1所述的磊晶成长用基板，其中，上述凹凸图案的凹凸的平均间距为100nm-10μm的范围。3.根据权利要求1或2所述的磊晶成长用基板，其中，上述凸部的与延伸方向正交的剖面形状是自底部向顶部变窄。4.根据权利要求1-3任一项所述的磊晶成长用基板，其中，上述大量的凸部的一部分具有分支的形状。5.根据权利要求1-4任一项所述的磊晶成长用基板，其中，即便将上述凹凸图案于与上述基材的表面正交的任一方向进行切断，凹凸剖面亦反复出现。6.根据权利要求1-5任一项所述的磊晶成长用基板，其中，上述凹凸图案的凹凸的深度的标准偏差为10nm-5μm的范围。7.根据权利要求1-6任一项所述的磊晶成长用基板，其中，上述凸部的延伸方向于俯视下不规则地分布，且上述凹凸图案的每单位面积的区域所含有的上述凸部于俯视下的轮廓线包括较曲线区间多的直线区间。8.根据权利要求7所述的磊晶成长用基板，其中，与上述凸部的延伸方向俯视下大致正交的方向的上述凸部的宽度一定。9.根据权利要求7或8所述的磊晶成长用基板，其中，上述曲线区间是如下区间：于通过以上述凸部的宽度的平均值的π(圆周率)倍的长度划分上述凸部于俯视下的轮廓线而形成多个区间的情形时，区间的两端点间的直线距离相对所述两端点间的上述轮廓线的长度的比成为0.75以下；且上述直线区间是上述多个区间中并非上述曲线区间的区间。10.根据权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员：关隆史，西村涼，鸟山重隆，高桥麻登香，
申请(专利权)人：捷客斯能源株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP