凹部形成方法、凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法
【課題】ヒートモード型のフォトレジスト層に凹部を形成する際に発生する異物の影響を抑制することができる凹部形成方法と、この方法を用いた凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法を提供する。
【解決手段】ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層１２に光源を含んで構成される光学系５０から集光した光を照射することでフォトレジスト層１２に複数の凹部１５を形成する凹部形成方法であって、フォトレジスト層１２の凹部形成面１２Ａを重力方向に向けて凹部１５を形成する。
【解決手段】ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層１２に光源を含んで構成される光学系５０から集光した光を照射することでフォトレジスト層１２に複数の凹部１５を形成する凹部形成方法であって、フォトレジスト層１２の凹部形成面１２Ａを重力方向に向けて凹部１５を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートモード型のフォトレジスト層に凹部を良好に形成するための凹部形成方法と、この方法を用いた凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスクや、光ディスクを製造するための原盤や、発光面に凹凸が形成される発光素子などの所定の対象物に凹凸を形成する方法として、例えば、特許文献１に示すようなフォトレジスト材料を用いる方法が知られている。具体的に、この方法では、原盤にフォトレジストを塗付する塗付工程と、レーザ光によりフォトレジストを露光する露光工程と、露光部分を現像液により除去して所定の凹部を形成する現像工程と、反応性イオンエッチング（以下、「ＲＩＥ」とも呼ぶ）により原盤をエッチングするエッチング工程と、残留するレジストを剥離する剥離工程を行うことで、原盤に凹凸を形成している。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６１０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本願発明者は、凹凸を形成する方法として、フォトレジストおよびＲＩＥを利用した従来技術よりも好適な方法を案出している。具体的に、その方法は、集光したレーザ光の照射により穴が形成されるヒートモード型のフォトレジスト材料を、前述した現像を要するフォトレジスト材料の代わりに用いてエッチングを行う方法である。この方法によれば、レーザ光を照射するだけで、その照射部分に凹部が形成されるため、前記従来技術のような現像工程が不要となり、製造時間の短縮を図ることができる。
【０００５】
しかしながら、ヒートモード型のフォトレジスト材料を用いた方法では、レーザ光を照射した部分が分解・昇華・気化・飛散などの化学または／および物理変化を起こすことによって穴が形成されるため、その変化時において異物が発生する。そのため、異物がヒートモード型のフォトレジスト材料に形成した穴の周囲に残っていると、その後良好にエッチングを行うことができず、良好な凹凸形状を形成することができないという問題があった。
【０００６】
また、本願発明者は、前述のエッチングを行わずに、レーザ光の照射により凹部を形成したヒートモード型のフォトレジスト材料をそのまま残すことで、凹凸を形成することも考えている。そして、このような場合でも、前述のように異物が穴の周囲に残ると、良好な凹凸形状を形成することができないといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、ヒートモード型のフォトレジスト層に凹部を形成する際に発生する異物の影響を抑制することができる凹部形成方法と、この方法を用いた凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の凹部形成方法は、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に光源を含んで構成される光学系から集光した光を照射することで前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する凹部形成方法であって、前記フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向けて凹部を形成することを特徴とする。
ここで、本発明において重力方向とは、重力場の向かう方向、すなわち、物体が落ちる方向を示すものとする。
【０００９】
このような凹部形成方法によれば、フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向けた状態で凹部を形成するので、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に集光した光を照射して凹部を形成する際に生じる異物を落下させることができる。これにより、異物が穴（凹部）およびその周囲に残ることを抑制することができるので、良好な凹凸形状を形成することができる。
【００１０】
また、本発明の凹部形成方法は、前記フォトレジスト層の凹部形成面にイオン風を当てながら凹部を形成することとしてもよい。
これによれば、凹部形成面（穴およびその周囲）と異物とを同一電荷に帯電させることができるので、静電的反発力によって、異物が凹部およびその周囲に付着することを積極的に抑制することができ、より良好な凹凸形状を形成することができる。
【００１１】
また、本発明の凹部形成方法は、前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、検出した前記光量に基づいて当該光量が所定量となるように前記光源の出力を調整する出力調整工程と、を備えてもよい。
【００１２】
本発明の凹部形成方法では、落下した異物が光学系の対物レンズに付着する可能性があるので、凹部の形成中または形成後において、基準面に検査光を照射し、反射または回折した検査光を検出して光源の出力を調整することで、常に所定量の光量で凹部を形成することができる。これにより、良好な凹凸形状を形成することができる。
【００１３】
また、本発明の凹部形成方法は、前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、検出した前記光量が所定量より小さい場合、前記フォトレジスト層への凹部の形成後に前記光学系の対物レンズを清掃する清掃工程と、を備えてもよい。
【００１４】
これによれば、凹部の形成後に対物レンズに付着した異物を清掃（除去）することができるので、次回の凹部の形成時には、対物レンズの表面に異物がない状態で光を照射することができるため、良好な凹凸形状を形成することができる。また、凹部の形成中または形成後において、基準面に検査光を照射し、反射または回折した検査光を検出して光量が所定量より小さい場合に清掃を行うので、対物レンズに傷などがつく可能性を減らすことができ、結果として良好な凹凸形状の形成に寄与している。
【００１５】
なお、前述したような本発明に係る凹部形成方法は、半導体や光ディスクなどの凹凸製品の製造方法や発光素子の製造方法、光学素子の製造方法に利用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヒートモード型フォトレジスト層に凹部を形成する際に発生する異物の影響を抑制することができるので、良好な凹凸形状を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１実施形態］
次に、本発明に係る発光素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。参照する図において、図１（ａ）は、ＬＥＤパッケージの図であり、（ｂ）は、（ａ）の拡大図である。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る発光素子の一例としてのＬＥＤパッケージ１は、発光体の一例であるＬＥＤ素子１０と、このＬＥＤ素子１０を固定、配線するためのケース２０とを備えてなる。
ＬＥＤ素子１０は、従来周知の素子であり、詳細は図示しないが、ｎ型クラッド層、ｐ型クラッド層および活性層などを有する。図１（ａ）においては、上側の面が、光が外部へ放出される発光面１８である。
【００１９】
ケース２０には、ＬＥＤ素子１０が固定されている。ケース２０には、ＬＥＤ素子１０に電力を供給する配線２１，２２等が形成されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子１０は、発光するための本体部分である発光部１１と、発光部１１の上（発光面１８）に形成されたフォトレジスト層１２と、バリア層１３とをこの順に備えてなる。
フォトレジスト層１２は、強い光の照射により光が熱に変換されてこの熱により材料が形状変化して凹部を形成することが可能な層であり、いわゆるヒートモード型のフォトレジストの層である。このようなフォトレジストは、従来、光記録ディスクなどの記録層に多用されており、例えば、シアニン系、フタロシアニン系、キノン系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チオール錯塩系、メロシアニン系などのフォトレジストを用いることができる。
【００２１】
本発明におけるフォトレジスト層１２は、色素を記録物質として含有する色素型とすることが好ましい。
従って、フォトレジスト層１２に含有される記録物質としては、色素等の有機化合物が挙げられる。なお、フォトレジスト層１２の材料としては、有機材料に限られず、無機材料、または無機材料と有機材料の複合材料を使用できる。ただし、有機材料であると、成膜をスピンコートにより容易にでき、転移温度が低い材料を得易いため、有機材料を採用するのが好ましい。また、有機材料の中でも、光吸収量が分子設計で制御可能な色素を採用するのが好ましい。
【００２２】
ここで、フォトレジスト層１２の好適な例としては、メチン色素（シアニン色素、ヘミシアニン色素、スチリル色素、オキソノール色素、メロシアニン色素など）、大環状色素（フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、ポルフィリン色素など）、アゾ色素（アゾ金属キレート色素を含む）、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、１−アミノブタジエン誘導体、桂皮酸誘導体、キノフタロン系色素などが挙げられる。
【００２３】
中でも、レーザ光により一回限りの情報の記録が可能な、色素型のフォトレジスト層１２であることが好ましい。有機物のフォトレジストは、溶剤に溶かしてスピンコートやスプレー塗布により膜を形成することができるので、生産性に優れるからである。かかる色素型のフォトレジスト層１２は、記録波長領域に吸収を有する色素を含有していることが好ましい。特に、光の吸収量を示す消衰係数ｋの上限値は、加工精度向上の観点から、１０以下が好ましく、５以下がより好ましく、３以下がさらに好ましく、１以下が最も好ましい。また、消衰係数ｋの下限値は、加工速度向上の観点から、０．０００１以上が好ましく、０．００１以上がより好ましく、０．１以上がさらに好ましい。
【００２４】
なお、フォトレジスト層１２は、前記したように記録波長において光吸収があることが必要であり、かような観点からレーザ光源の波長に応じて適宜色素を選択したり、構造を改変することができる。
例えば、レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近であった場合、ペンタメチンシアニン色素、ヘプタメチンオキソノール色素、ペンタメチンオキソノール色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素などから選択することが有利である。
また、レーザ光源の発振波長が６６０ｎｍ付近であった場合は、トリメチンシアニン色素、ペンタメチンオキソノール色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ピロメテン錯体色素などから選択することが有利である。
さらに、レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近であった場合は、モノメチンシアニン色素、モノメチンオキソノール色素、ゼロメチンメロシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ポルフィリン色素、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、１−アミノブタジエン誘導体、キノフタロン系色素などから選択することが有利である。
【００２５】
以下、レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近であった場合、６６０ｎｍ付近であった場合、４０５ｎｍ付近であった場合に対し、フォトレジスト層１２（記録層化合物）としてそれぞれ好ましい化合物の例を挙げる。ここで、以下の化学式１，２で示す化合物（Ｉ−１〜Ｉ−１０）は、レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近であった場合の化合物である。また、化学式３，４で示す化合物（ＩＩ−１〜ＩＩ−８）は、６６０ｎｍ付近であった場合の化合物である。さらに、化学式５，６で示す化合物（ＩＩＩ−１〜ＩＩＩ−１４）は、４０５ｎｍ付近であった場合の化合物である。なお、本発明はこれらを記録層化合物に用いた場合に限定されるものではない。
【００２６】
＜レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化１】
【００２７】
＜レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化２】
【００２８】
＜レーザ光源の発振波長が６６０ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化３】
【００２９】
＜レーザ光源の発振波長が６６０ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化４】
【００３０】
＜レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化５】
【００３１】
＜レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化６】
【００３２】
また、特開平４−７４６９０号公報、特開平８−１２７１７４号公報、同１１−５３７５８号公報、同１１−３３４２０４号公報、同１１−３３４２０５号公報、同１１−３３４２０６号公報、同１１−３３４２０７号公報、特開２０００−４３４２３号公報、同２０００−１０８５１３号公報、および同２０００−１５８８１８号公報等に記載されている色素も好適に用いられる。
【００３３】
このような色素型のフォトレジスト層１２は、色素を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いで、この塗布液を、基板上または後述する光反射層上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成できる。その際、塗布液を塗布する面の温度は、１０〜４０℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは、下限値が、１５℃以上であり、２０℃以上であることがさらに好ましく、２３℃以上であることが特に好ましい。また、上限値としては、３５℃以下であることがより好ましく、３０℃以下であることがさらに好ましく、２７℃以下であることが特に好ましい。このように被塗布面温度が上記範囲にあると、塗布ムラや塗布故障の発生を防止し、塗膜の厚さを均一とすることができる。
なお、上記の上限値および下限値は、それぞれが任意で組み合わせることができる。
ここで、フォトレジスト層１２は、単層でも重層でもよく、重層構造の場合、塗布工程を複数回行うことによって形成される。
塗布液中の色素の濃度は、一般に０．０１〜１５質量％の範囲であり、好ましくは０．１〜１０質量％の範囲、より好ましくは０．５〜５質量％の範囲、最も好ましくは０．５〜３質量％の範囲である。
【００３４】
塗布液の溶剤としては、酢酸ブチル、乳酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン；ジクロルメタン、１，２−ジクロルエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素；ジメチルホルムアミド等のアミド；メチルシクロヘキサン等の炭化水素；テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサン等のエーテル；エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールジアセトンアルコール等のアルコール；２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール等のフッ素系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；等を挙げることができる。
【００３５】
好ましくは、酢酸ブチル、乳酸エチル；エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールジアセトンアルコール；２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール等のフッ素系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類であり、ｎ−ブタノールジアセトンアルコール、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルがより好ましい。
【００３６】
上記溶剤は使用する色素の溶解性を考慮して単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。塗布液中には、更に、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、潤滑剤等、各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい。
【００３７】
塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。なお、生産性に優れ膜厚のコントロールが容易であるという点でスピンコート法を採用するのが好ましい。
フォトレジスト層１２（記録層化合物）は、スピンコート法による形成に有利であるという点から、有機溶媒に対して０．３ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下で溶解することが好ましく、１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下で溶解することがより好ましい。特にテトラフルオロプロパノールに１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下で溶解することが好ましい。また、記録層化合物は、熱分解温度が１５０℃以上５００℃以下であることが好ましく、２００℃以上４００℃以下であることがより好ましい。
塗布の際、塗布液の温度は、２３〜５０℃の範囲であることが好ましく、２４〜４０℃の範囲であることがより好ましく、中でも、２５〜３０℃の範囲であることが特に好ましい。
【００３８】
塗布液が結合剤を含有する場合、結合剤の例としては、ゼラチン、セルロース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴム等の天然有機高分子物質；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリビニルアルコール、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ゴム誘導体、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物等の合成有機高分子；等を挙げることができる。フォトレジスト層１２の材料として結合剤を併用する場合に、結合剤の使用量は、一般に色素に対して０．０１倍量〜５０倍量（質量比）の範囲にあり、好ましくは０．１倍量〜５倍量（質量比）の範囲にある。
【００３９】
また、フォトレジスト層１２には、フォトレジスト層１２の耐光性を向上させるために、種々の褪色防止剤を含有させることができる。
褪色防止剤としては、一般的に一重項酸素クエンチャーが用いられる。一重項酸素クエンチャーとしては、既に公知の特許明細書等の刊行物に記載のものを利用することができる。
その具体例としては、特開昭５８−１７５６９３号公報、同５９−８１１９４号公報、同６０−１８３８７号公報、同６０−１９５８６号公報、同６０−１９５８７号公報、同６０−３５０５４号公報、同６０−３６１９０号公報、同６０−３６１９１号公報、同６０−４４５５４号公報、同６０−４４５５５号公報、同６０−４４３８９号公報、同６０−４４３９０号公報、同６０−５４８９２号公報、同６０−４７０６９号公報、同６３−２０９９９５号公報、特開平４−２５４９２号公報、特公平１−３８６８０号公報、および同６−２６０２８号公報等の各公報、ドイツ特許３５０３９９号明細書、そして日本化学会誌１９９２年１０月号第１１４１頁等に記載のものを挙げることができる。前記一重項酸素クエンチャー等の褪色防止剤の使用量は、色素の量に対して、通常０．１〜５０質量％の範囲であり、好ましくは、０．５〜４５質量％の範囲、さらに好ましくは、３〜４０質量％の範囲、特に好ましくは５〜２５質量％の範囲である。
【００４０】
以上、フォトレジスト層１２が色素型記録層である場合の溶剤塗布法について述べたが、フォトレジスト層１２は記録物質の物性に合わせ、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の成膜法によって形成することもできる。
【００４１】
なお、色素は、後述する凹部１５の加工に用いるレーザ光の波長において、他の波長よりも光の吸収率が高いものが用いられる。特に、ＬＥＤ素子１０などの発光素子の発光波長よりも、加工時のレーザ光の波長において光の吸収率が高いことが望ましい。
この色素の吸収ピークの波長は、必ずしも可視光の波長域内であるものに限定されず、紫外域や、赤外域にあるものであっても構わない。
【００４２】
特に発光素子の発光面を構成する材料の屈折率が高い場合には、凹部１５を構成するフォトレジスト層１２およびバリア層１３の屈折率が高いことが好ましい。
色素には、吸収波長のピーク波長の長波側に屈折率の高い波長域が存在するが、この波長域と発光素子の発光波長とを合わせることが好ましい。そのためには、色素吸収波長λａが発光素子の中心波長λｃより短い（λａ＜λｃ）ことが好ましい。λａとλｃの差の下限は、加工し易さの観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、２５ｎｍ以上がより好ましく、５０ｎｍ以上がさらに好ましい。また、λａとλｃの差の上限は、加工し易さの観点から、５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましく、２００ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００４３】
レーザで凹部１５を記録する波長λｗは、λａ＜λｗの関係であることが好ましい。このような関係にあれば、色素の光吸収量が適切で記録効率が高まるし、きれいな凹凸形状が形成できるからである。また、λｗ＜λｃの関係であることが好ましい。λｗは、色素が吸収する波長であるべきなので、このλｗの波長よりも長波長側に発光素子の中心波長λｃがあることで、発光素子の発する光が色素に吸収されず透過率が向上し、結果として発光効率が向上できるからである。
以上のような観点から、λａ＜λｗ＜λｃの関係にあることが最も好ましいといえる。
【００４４】
なお、凹部１５を形成するためのレーザ光の波長λｗは、大きなレーザパワーが得られる波長であればよく、例えば、フォトレジスト層１２に色素を用いる場合は、１９３ｎｍ、２１０ｎｍ、２６６ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、４８８ｎｍ、５３２ｎｍ、６３３ｎｍ、６５０ｎｍ、６８０ｎｍ、７８０ｎｍ、８３０ｎｍなど、１０００ｎｍ以下が好ましい。
【００４５】
また、レーザ光の種類としては、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザなど、どのようなレーザであってもよい。ただし、光学系を簡単にするために、固体レーザや半導体レーザを採用するのが好ましい。レーザ光は、連続光でもパルス光でもよいが、自在に発光間隔が変更可能なレーザ光を採用するのが好ましい。例えば、半導体レーザを採用するのが好ましい。レーザを直接オンオフ変調できない場合は、外部変調素子で変調するのが好ましい。
【００４６】
また、レーザパワーは、加工速度を高めるためには高い方が好ましい。ただし、レーザパワーを高めるにつれ、スキャン速度（レーザ光でフォトレジスト層１２を走査する速度；例えば、後述する光ディスクドライブの回転速度）を上げなければならない。そのため、レーザパワーの上限値は、スキャン速度の上限値を考慮して、１００Ｗが好ましく、１０Ｗがより好ましく、５Ｗがさらに好ましく、１Ｗが最も好ましい。また、レーザパワーの下限値は、０．１ｍＷが好ましく、０．５ｍＷがより好ましく、１ｍＷがさらに好ましい。
【００４７】
さらに、レーザ光は、発信波長幅およびコヒーレンシが優れていて、波長並みのスポットサイズに絞ることができるような光であることが好ましい。また、記録ストラテジ（凹部１５を適正に形成するための光パルス照射条件）は、光ディスクで使われているようなストラテジを採用するのが好ましい。すなわち、光ディスクで使われているような、記録速度や照射するレーザ光の波高値、パルス幅などの条件を採用するのが好ましい。
【００４８】
フォトレジスト層１２の厚さは、後述する凹部１５の深さに対応させるのがよい。
この厚みは、例えば、１〜１００００ｎｍの範囲で適宜設定することができ、厚さの下限は、凹部１５による光学的な効果やフォトレジスト層１２をエッチングマスクとして利用する場合においてエッチング効果を得るという観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、３０ｎｍ以上がより好ましい。また、厚さの上限は、加工精度や加工速度の観点から、１０００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましい。
【００４９】
また、フォトレジスト層１２の厚さｔと、凹部１５の直径ｄとは、以下の関係であることが好ましい。すなわち、フォトレジスト層１２の厚さｔの上限は、加工精度や加工速度の観点から、ｔ＜１０ｄが好ましく、ｔ＜５ｄがより好ましく、ｔ＜３ｄがさらに好ましい。また、フォトレジスト層１２の厚さｔの下限は、凹部１５による光学的な効果やフォトレジスト層１２をエッチングマスクとして利用する場合においてエッチング効果を得るという観点から、ｔ＞ｄ／１００が好ましく、ｔ＞ｄ／１０がより好ましく、ｔ＞ｄ／５がさらに好ましい。
【００５０】
フォトレジスト層１２を形成するときは、フォトレジストとなる物質を適当な溶剤に溶解または分散して塗布液を調製した後、この塗布液をスピンコート、ディップコート、エクストルージョンコートなどの塗布法により発光面１８の表面に塗布することにより形成することができる。
【００５１】
バリア層１３は、フォトレジスト層１２を衝撃などから防ぐために形成され、任意的に設けられる。バリア層１３は、透明な材質であれば特に限定されないが、好ましくはポリカーボネート、三酢酸セルロース等であり、より好ましくは、２３℃、５０％ＲＨでの吸湿率が５％以下の材料である。また、ＳｉＯ2、ＺｎＳ、ＧａＯなどの酸化物、硫化物を用いることもできる。
なお、「透明」とは、ＬＥＤ素子１０が発する光に対して、当該光を透過する（透過率：９０％以上）ほどに透明であることを意味する。
【００５２】
バリア層１３は、接着層を構成する光硬化性樹脂を適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後、この塗布液を所定温度でフォトレジスト層１２上に塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜上に、例えばプラスチックの押出加工で得られた三酢酸セルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）をラミネートし、ラミネートしたＴＡＣフィルムの上から光を照射して塗布膜を硬化させて形成される。前記ＴＡＣフィルムとしては、紫外線吸収剤を含むものが好ましい。バリア層１３の厚さは、０．０１〜０．２ｍｍの範囲であり、好ましくは０．０３〜０．１ｍｍの範囲、より好ましくは０．０５〜０．０９５ｍｍの範囲である。
【００５３】
フォトレジスト層１２およびバリア層１３には、周期的に複数の凹部１５が形成されている。凹部１５は、フォトレジスト層１２およびバリア層１３に集光した光を照射することで、当該照射部分を変形（消失による変形を含む）させて形成されたものである。凹部１５は、発光面１８の光が放出される範囲に密に形成するのが望ましい。
【００５４】
なお、凹部１５が形成される原理は、以下の通りとなっている。
フォトレジスト層１２（記録層化合物）に、材料の光吸収がある波長（材料で吸収される波長）のレーザ光を照射すると、フォトレジスト層１２によってレーザ光が吸収され、この吸収された光が熱に変換され、光の照射部分の温度が上昇する。これにより、フォトレジスト層１２が、軟化、液化、気化、昇華、分解などの化学または／および物理変化を起こす。そして、このような変化を起こした材料が移動または／および消失することで、凹部１５が形成される。なお、バリア層１３は非常に薄い層であるため、フォトレジスト層１２の移動または／および消失に伴って、一緒に移動または／および消失する。そして、このような凹部１５の形成時においては、化学または／および物理変化したフォトレジスト層１２の一部が、異物となって凹部１５の周囲に残る。
【００５５】
なお、凹部１５の形成方法としては、例えば、ライトワンス光ディスクや追記型光ディスクなどで採用されているピットの形成方法を適用することができる。具体的には、例えば、ピットサイズによって変化するレーザの反射光の強度を検出し、この反射光の強度が一定となるようにレーザの出力を補正することで、均一なピットを形成する方法を適用することができる。
【００５６】
また、前記したようなフォトレジスト層１２（記録層化合物）の気化、昇華または分解は、その変化の割合が大きく、急峻であることが好ましい。具体的には、記録層化合物の気化、昇華または分解時の示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）による重量減少率が５％以上であることが好ましく、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２０％以上である。また記録層化合物の気化、昇華または分解時の示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）による重量減少の傾き（昇温１℃あたりの重量減少率）が０．１％／℃以上であることが好ましく、より好ましくは０．２％／℃以上、さらに好ましくは０．４％／℃以上である。
【００５７】
また、軟化、液化、気化、昇華、分解などの化学または／および物理変化の転移温度は、その上限値が、加工速度向上の観点から、２０００℃以下が好ましく、１０００℃以下がより好ましく、５００℃以下がさらに好ましい。温度が高すぎると、レーザパワーが不足して加工できなくなる可能性がある。また、転移温度の下限値は、加工精度の観点から、５０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましく、１５０℃以上がさらに好ましい。
【００５８】
図２（ａ）は、発光面を平面的に見た一例の図であり、（ｂ）は、他の例の図であり、図３（ａ）は、凹部の直径とピッチとの関係を説明する図であり、（ｂ）は、レーザ光の発光時間と周期との関係を説明する図である。
図２（ａ）に示すように、凹部１５は、ドット状に形成され、このドットが格子状に配列されたものを採用することができる。また、図２（ｂ）に示すように、凹部１５は、細長い溝状に形成され、これが断続的につながったものでもよい。さらに、図示は省略するが、連続した溝形状として形成することもできる。
【００５９】
隣接する凹部１５同士のピッチＰは、発光体であるＬＥＤ素子１０が発光する光の中心波長λｃの０．０１〜１００倍である。
【００６０】
凹部１５のピッチＰは、好ましくは、中心波長λｃの０．０５〜２０倍であり、より好ましくは０．１〜５倍であり、最も好ましくは０．２〜２倍である。具体的には、ピッチＰの下限値は、中心波長λｃの０．０１倍以上が好ましく、０．０５倍以上がより好ましく、０．１倍以上がさらに好ましく、０．２倍以上が最も好ましい。また、ピッチＰの上限値は、中心波長λｃの１００倍以下が好ましく、２０倍以下がより好ましく、５倍以下がさらに好ましく、２倍以下が最も好ましい。
【００６１】
凹部１５の直径または溝の幅は、中心波長λｃの０．００５〜２５倍であり、好ましくは０．０２５〜１０倍、より好ましくは０．０５〜２．５倍、最も好ましくは０．２５〜２倍である。
なお、ここでいう直径または溝の幅は、凹部１５の半分の深さにおける大きさ、いわゆる半値幅である。
【００６２】
凹部１５の直径または溝の幅は、上記の範囲で適宜設定することができるが、発光面１８から離れるにつれ、巨視的に徐々に屈折率が小さくなるように、ピッチＰの大きさに応じて調整するのが望ましい。すなわち、ピッチＰが大きい場合には、凹部１５の直径または溝の幅も大きくし、ピッチＰが小さい場合には、凹部１５の直径または溝の幅も小さくするのが好ましい。この観点から、直径または溝の幅は、ピッチＰに対して２分の１程度の大きさであるのが好ましく、例えば、ピッチＰの２０〜８０％であり、より好ましくは３０〜７０％、さらに好ましくは４０〜６０％である。
【００６３】
凹部１５の深さは、好ましくは中心波長λｃの０．０１〜２０倍であり、より好ましくは０．０５〜１０倍、さらに好ましくは０．１〜５倍であり、最も好ましくは０．２〜２倍である。
【００６４】
以上のような構成のＬＥＤパッケージ１の製造方法について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤパッケージの製造工程を示す図である。
図４（ａ）に示すように、まず、従来公知の方法で製造されたＬＥＤ素子１０の本体である発光部１１（基板１００）を用意する。ここで、基板１００は、ＬＥＤ素子１０が複数形成された半導体発光素子基板を、円盤状または矩形状に形成したものである。
【００６５】
そして、図４（ｂ）に示すように、発光部１１上にフォトレジスト層１２とバリア層１３をこの順に形成する。
【００６６】
次に、凹部１５を形成するが、凹部１５を形成する装置は、図５に示すような光ディスクドライブＤＤを用いることができる。具体的に、この光ディスクドライブＤＤは、基板１００を保持する保持器３０と、保持器３０を回転させることで基板１００（ＬＥＤ素子１０の本体）を回転させるモータ４０と、フォトレジスト層１２およびバリア層１３に集光した光を照射する光学系５０と、制御装置ＣＡと、フォトレジスト層１２およびバリア層１３にイオン風を当てるイオン風発生装置６０とを主に備えている。
【００６７】
保持器３０は、本体部３１および複数のアーム３２を主に備えている。
本体部３１は、円盤状に形成され、下側が基板１００の取付部（装着部）となっている。この本体部３１の外周部には、複数のアーム３２が互いに等間隔で設けられている。
【００６８】
アーム３２は、一端部が本体部３１に固定された可撓性の部材であり、鉤状に折り曲げられた他端部が、図５に示す基板１００に近接する位置で基板１００の外周を保持する。このような保持器３０により、光ディスクドライブＤＤは、中心に穴が形成されていない基板１００を保持し、凹部を形成することができる。
【００６９】
なお、基板１００は、フォトレジスト層１２およびバリア層１３が形成された面、すなわち、凹部１５が形成される面（以下、凹部形成面１２Ａと呼ぶ）を下向きにして保持器３０に保持される。このとき、凹部形成面１２Ａが水平方向に対してなす角度は、±９０度以内である（凹部形成面１２Ａが水平方向よりも下方を向いている）ことが好ましく、±５度以内であることがより好ましく、０度である（凹部形成面１２Ａが重力方向を向いている）ことがさらに好ましい。
【００７０】
モータ４０は、保持器３０の上方、すなわち、基板１００の上方となる位置に配置され、本体部３１の中心部に回転軸の端部が固定されている。
ここで、本実施形態の光ディスクドライブＤＤは、モータ４０が基板１００の上方に配置されるので、モータ４０から発生した塵埃が基板１００に落下する可能性がある。そこで、図示はしないが、モータ４０の筐体に排気口を設け、ポンプなどにより筐体内を減圧したり、筐体内の空気を吸引したりすることで、モータ４０から発生した塵埃を外部に排気することが好ましい。
【００７１】
光学系５０は、基板１００の下方となる位置に配置され、光源の一例としてのレーザ光源５１、第１レンズ５２、第２レンズ５３、ハーフミラー５４、対物レンズの一例としての第３レンズ５５、第４レンズ５６およびディテクタ５７を主に備えている。この光学系５０は、公知の機構により基板１００の半径方向（図５の左右方向）に移動可能に構成されている。
【００７２】
レーザ光源５１は、レーザ光を出射するものであり、制御装置ＣＡによってその出力が調整される。
【００７３】
第１レンズ５２は、レーザ光源５１から出射されたレーザ光のビーム径を拡大するものであり、レーザ光源５１の下流側（レーザ光の進行方向における下流側）に配置されている。
【００７４】
第２レンズ５３は、第１レンズ５２で拡径されたレーザ光を平行な光束に変換するものであり、第１レンズ５２の下流側に配置されている。
【００７５】
ハーフミラー５４は、第２レンズ５３の下流側に配置されており、レーザ光源５１から出射されてくるレーザ光を透過させるとともに、その反対側から戻ってくるレーザ光を所定の方向（レーザ光の光軸方向に対して略直交する方向）へ反射させている。
【００７６】
第３レンズ５５は、ハーフミラー５４を透過してきたレーザ光を集光するためのものであり、ハーフミラー５４の下流側、かつ、基板１００の下方で基板１００と対向するように配置されている。
【００７７】
第４レンズ５６は、ハーフミラー５４で反射されたレーザ光を集光するものであり、ハーフミラー５４によって反射されるレーザ光の光路上に配置されている。
【００７８】
ディテクタ５７は、第４レンズ５６の下流側に配置され、第４レンズ５６で集光したレーザ光の光量を検出する機能を有している。そして、このディテクタ５７で検出した光量は、制御装置ＣＡに出力されるようになっている。なお、ディテクタ５７としては、例えば、フォトダイオード、分割フォトダイオードなどを採用することができる。
【００７９】
制御装置ＣＡは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信機器などの公知のハードウェア（図示せず）を備えており、本実施形態においては特に、ディテクタ５７で検出した光量に基づいて、当該光量が所定量となるようにレーザ光源５１の出力を調整する制御を行っている。ここで、所定量とは、１つの値であってもよいし、所定の幅のある値（上限値から下限値までの所定範囲）であってもよい。
【００８０】
ここで、制御装置ＣＡによるレーザ光源５１の出力調整方法について説明する。
まず、光ディスクドライブＤＤによる基板１００の凹部形成面１２Ａ（フォトレジスト層１２）への凹部１５の形成中または形成後の所定のタイミングにおいて、光ディスクドライブＤＤ（保持器３０）に基板１００の代わりに、少なくとも一部に反射率が既知の領域（基準面）を有する標準板（シリコン基板など）をセットする。
【００８１】
次に、制御装置ＣＡは、基準面に対し、光学系５０からレーザ光（検査光）を照射する（検査光照射工程）。検査光は、レーザ光源５１から出射され、第１レンズ５２、第２レンズ５３、ハーフミラー５４および第３レンズ５５を通過して、対物レンズである第３レンズ５５から基準面に照射される。
【００８２】
基準面に照射された検査光は、基準面で反射されて再び第３レンズ５５を通過し、ハーフミラー５４で所定の方向に反射された後、第４レンズ５６で集光され、ディテクタ５７に導かれる。ディテクタ５７は、公知の光ディスクドライブと同様のフォーカシング技術、例えば、非点収差法やナイフエッジ法などを用いることにより、フォーカシング用のサーボ信号を生成して、制御装置ＣＡに出力する。
【００８３】
サーボ信号を受けた制御装置ＣＡは、光学系５０を制御して、フォーカシングを実行した状態で、所定時間基準面に検査光を照射し続け、ディテクタ５７に導かれる検査光の総量を検出して、基準面で反射される検査光の光量（以下、戻り光量とも呼ぶ）を検出する（検出工程）。
【００８４】
一般的に、このような戻り光量は、レーザ光源５１から出射される検査光の光量（レーザ光源５１の出力）や、基準面の反射率などから、制御装置ＣＡにおいて推定することができる。しかし、本実施形態では、光学系５０が基板１００の下方に配置されるため、凹部１５の形成により発生した異物が、対物レンズである第３レンズ５５上に付着することがある。そのため、ディテクタ５７で検出した戻り光量は、制御装置ＣＡで推定可能な光量よりも小さくなることがある。
【００８５】
そこで、制御装置ＣＡは、検出した戻り光量が、レーザ光源５１から出射されるレーザ光の光量やフォトレジスト層１２の材質などから予め設定した所定量となるように、レーザ光源５１の出力を調整する（出力調整工程）。詳細には、検出した戻り光量が、所定量と比較して不足している場合にレーザ光源５１の出力を高くする。
【００８６】
イオン風発生装置６０は、凹部形成時において、空気中の分子をマイナスの電荷に帯電させることでイオン風を発生させ、送出口６１から凹部形成面１２Ａの加工部分（光の照射により凹部１５が形成されている部分）に向けて送出するように構成されている。イオン風の発生方法としては、例えば、電圧印加による方法、水を破砕する方法、放射線や紫外線を使う方法などを用いることができる。中でも、電圧印加による方法が好ましい。電圧印加による方法では、コロナ放電式と電子放射式があるが、特に、電子放射式がイオン風を安定して発生させることができ、飛散物を付着させないという効果も安定させることができるので好ましい。このイオン風発生装置６０は、光学系５０とともに移動可能に構成されている。
【００８７】
なお、基板１００のイオン風が当てられる部分は、加工部分に限定されず、例えば、加工部分とその周囲を含む凹部形成面１２Ａの一部であってもよいし、凹部形成面１２Ａの全面であってもよい。また、イオン風発生装置を光ディスクドライブＤＤの外部に設け、供給管などを介して凹部形成面１２Ａにイオン風が当てられる構成としてもよい。
【００８８】
以上に説明したような光ディスクドライブＤＤに基板１００を、凹部形成面１２Ａを下向きにした状態（図５では凹部形成面１２Ａを重力方向に向けた状態）で装填する。そして、フォトレジスト層１２の材質に応じ、これを変形させるのに適当な出力を初期値としてレーザ光をフォトレジスト層１２に照射する。さらに、この照射のパターンが、図２（ａ）や（ｂ）に例示したドットまたは溝などの形成すべき凹部１５のパターンに合うように、レーザ光源５１にパルス信号または連続信号を入力する。
【００８９】
なお、図３（ｂ）に示すように、所定の周期Ｔで発光されるレーザ光のデューティ比（発光時間τ／周期Ｔ）は、実際に形成する凹部１５のデューティ比（レーザ光の走査方向における凹部１５の長さｄ／ピッチＰ；図３（ａ）参照）より低くするのが好ましい。ここで、図３（ａ）に円状に示すレーザ光は、発光時間τの間において所定の速度で移動することで、楕円状の凹部１５の形成に寄与している。
【００９０】
レーザ光のデューティ比としては、例えば、凹部１５のピッチＰを１００としたときの凹部１５の長さｄが５０である場合には、５０％よりも低いデューティ比でレーザ光を照射すればよい。また、この場合、レーザ光のデューティ比の上限値は、５０％未満が好ましく、４０％未満がより好ましく、３５％未満がさらに好ましい。さらに、下限値は、１％以上が好ましく、５％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましい。以上のように、デューティ比を設定することで、規定のピッチの凹部１５を正確に形成することができる。
【００９１】
また、公知の光ディスクドライブと同様のフォーカシング技術、例えば、非点収差法などを用いることにより、発光部１１にうねりや反りがあったとしても、発光面１８の表面に容易に集光することが可能である。
【００９２】
このようにして、図４（ｃ）に示すように、凹部形成面１２Ａ（発光面１８）側（下方）から光ディスクドライブＤＤの光学系５０でレーザ光を集光して照射する。そして、光記録ディスクに情報を記録する場合と同様に、発光部１１を回転させながら、光学系５０を半径方向に移動させることで、発光面１８の全体に凹部１５を形成する。このとき、凹部形成面１２Ａには、イオン風発生装置６０からイオン風が当てられる。
【００９３】
また、凹部１５の形成中または形成後において、光ディスクドライブＤＤに標準板を装填し、標準板の基準面に光学系５０からレーザ光（検査光）を照射して、基準面で反射する検査光の戻り光量をディテクタ５７で検出する。その後、光ディスクドライブＤＤに基板１００を装填し、戻り光量が所定量である場合には、制御装置ＣＡはレーザ光源５１に出力を維持したレーザ光を出射させて凹部１５を形成する。一方、戻り光量が所定量に満たない場合には、制御装置ＣＡはレーザ光源５１に出力を高くしたレーザ光を出射させて凹部１５を形成する。
【００９４】
なお、凹部１５を形成する時の加工条件は以下の通りである。
光学系５０の開口数ＮＡの下限は、加工精度の観点から、０．４以上が好ましく、０．５以上がより好ましく、０．６以上がさらに好ましい。また、開口数ＮＡの上限は、角度変動に対する許容度の観点から、２以下が好ましく、１以下がより好ましく、０．９以下がさらに好ましい。
【００９５】
光学系５０の波長は、例えば４０５±３０ｎｍ、５３２±３０ｎｍ、６５０±３０ｎｍ、７８０±３０ｎｍである。これらは、大きな出力が得やすい波長だからである。なお、波長は短い程、細かい加工ができるので好ましい。
【００９６】
光学系５０の出力の下限は、加工時間の観点から、０．１ｍＷ以上であり、好ましくは１ｍＷ以上、より好ましくは５ｍＷ以上、さらに好ましくは２０ｍＷ以上である。また、光学系５０の出力の上限は、部材の耐久性の観点から、１０００ｍＷ以下であり、好ましくは５００ｍＷ以下、より好ましくは２００ｍＷ以下である。
【００９７】
光学系５０をフォトレジスト層１２に対し相対的に移動させる線速は、下限が、加工時間や加工精度の観点から、０．１ｍ／ｓ以上であり、好ましくは１ｍ／ｓ以上、より好ましくは５ｍ／ｓ以上、さらに好ましくは２０ｍ／ｓ以上である。また、線速の上限は、加工精度の観点から、５００ｍ／ｓ以下であり、好ましくは２００ｍ／ｓ以下、より好ましくは１００ｍ／ｓ以下、さらに好ましくは５０ｍ／ｓ以下である。
【００９８】
光学系５０を含む具体的な光ディスクドライブＤＤの一例としては、例えば、パルステック工業株式会社製ＤＤＵ１０００を用いることができる。
【００９９】
以上のようにして光ディスクドライブＤＤにより凹部１５を形成した後は、図示しないが、基板１００を切断することで個々のＬＥＤ素子１０を製造でき、このＬＥＤ素子１０をケース２０に固定して、必要な配線をすることで図１に示したＬＥＤパッケージ１が製造できる。
【０１００】
以上のように凹部形成面１２Ａ（フォトレジスト層１２およびバリア層１３）に凹部１５を形成した後は清掃工程を行う。具体的には、検出工程にて検出された戻り光量が、所定量より小さい場合において、凹部１５の形成後に光学系５０の対物レンズである第３レンズ５５を清掃する。第３レンズ５５の清掃は、気体を勢いよく送出して異物を吹き飛ばす方法や、柔らかな刷毛で異物を除去する方法、アルコールなどの洗浄剤で異物を除去する方法など、第３レンズ５５の形状や材質などに応じて、レンズを傷つけない方法で行う。
【０１０１】
検査光を照射し、戻り光量を検出する方法は、前記した制御装置ＣＡによるレーザ光源５１の出力調整方法と同様の方法によって行うことができる。なお、清掃工程を行うか否かの基準となる戻り光量の所定量と、出力調整工程でレーザ光の出力を調整するか否かの基準となる戻り光量の所定量とは、同じ値（または範囲）であってもよいし、異なる値（または範囲）であってもよい。また、清掃は、機械で行ってもよいし、手動で行ってもよい。
【０１０２】
さらに、第３レンズ５５の清掃は、戻り光量の検出の有無に関わらず、定期的に行うこととしてもよい。清掃の頻度は、フォトレジスト層１２からの異物の発生量や、光ディスクドライブＤＤの設置環境などに応じて適宜設定することができる。例えば、１０００枚ごと、１００枚ごと、１０枚ごと、１枚ごとなどのように基板１００の加工枚数で設定してもよいし、１カ月ごと、１週間ごと、１日ごと、１時間ごとなどのように光ディスクドライブＤＤの稼動時間で設定してもよい。
【０１０３】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
凹部形成面１２Ａを重力方向に向けた状態で凹部１５を形成するので、フォトレジスト層１２に集光した光を照射して凹部１５を形成する際に生じる異物を落下させることができる。これにより、異物が凹部１５およびその周囲に残ることを抑制することができるので、良好な凹凸形状を形成することができる。
【０１０４】
凹部形成面１２Ａにイオン風を当てながら凹部１５を形成するので、フォトレジスト層１２を帯電させることができる。これによって、凹部１５およびその周囲と異物とが同一電荷に帯電することになるので、静電的反発力によって、異物が凹部１５およびその周囲に付着することを積極的に抑制することができる。
【０１０５】
凹部１５の形成中または形成後において、基準面に光学系５０から検査光を照射し、基準面から反射する検査光の光量（戻り光量）を検出して、当該光量が所定量となるようにレーザ光源５１の出力を調整するので、第３レンズ５５に異物が付着しても常に所定量の光量で凹部１５を形成することができる。
【０１０６】
凹部１５の形成後に光学系５０の対物レンズである第３レンズ５５を清掃するので、次回の凹部１５の形成時には、第３レンズ５５上に異物がない状態でレーザ光を照射することができるため、良好な凹凸形状を形成することができる。また、戻り光量が所定量より小さい場合または定期的に清掃を行うので、対物レンズに傷などがつく可能性を減らすことができる。
【０１０７】
前述のようにして形成されたＬＥＤパッケージ１は、発光面１８に形成された微細な凹凸形状により、発光面１８の近傍において巨視的に屈折率が徐々に変化し、発光面１８から放出された光が発光面１８の内面で反射することが抑制される。これにより、ＬＥＤパッケージ１の発光効率が向上する。
【０１０８】
また、ヒートモード形状変化が可能なフォトレジスト層１２を用いることで集光したレーザ光を照射するだけで凹部１５を形成することができるとともに、フォトレジスト層１２の形成は塗布などにより大量に一斉に行うことができるので、凹部１５の形成を早く、安価に行うことができる。また、公知のフォーカシング技術を利用することで、素材にうねりがあっても凹部１５を簡単に製造することができる。
【０１０９】
このような工程は、従来のように、例えば、現像工程を必要とするフォトレジスト材料を用いた方法や、材料を塗布してベーキング、露光、ベーキング、エッチングといった複雑な工程を利用する方法などと比較すると極めて簡単である。したがって、簡易に発光素子の発光面に微細な凹凸形状を形成して発光効率を向上することが可能である。
【０１１０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。参照する図において、図６は、第２実施形態に係る光学素子の図である。
光学素子１０Ａは、光の透過性が高い部材で、発光素子の発光面に密着または接着されて用いられる。例えば、第１実施形態に例示したＬＥＤパッケージ１の発光面１８の表面や、蛍光管の表面などに貼り付けて用いられる。
【０１１１】
図６に示すように、光学素子１０Ａは、透明な支持体１１Ａの上に、第１実施形態と同様のフォトレジスト層１２およびバリア層１３が形成され、さらに凹部１５が形成される。
支持体１１Ａは、発光素子が発する光に対して十分な透過性（例えば透過率８０％程度以上）を有していればよく、例えば、ポリカーボネートなどの樹脂やガラス材料が用いられる。
【０１１２】
凹部１５を形成する場合には、フォトレジスト層１２を下方に向けて支持体１１Ａを移動させつつ、第１実施形態と同様にしてレーザ光を集光してパルス状に照射することにより形成できる。この際、図６に示すようにレーザ光を支持体１１Ａ側（フォトレジスト層１２とは反対側）から照射しても構わない。このように、レーザ光をフォトレジスト層１２とは反対側から照射した場合には、凹部１５を形成する際に発生する異物が光学系５０Ａの対物レンズに落下することがないといった効果を奏する。
【０１１３】
このようにして構成された光学素子１０Ａは、ＬＥＤパッケージ１の発光面１８の表面や、蛍光管の表面などに貼り付けることで、これらの発光素子の発光効率を向上することができる。
【０１１４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る発光素子の製造方法について説明する。参照する図において、図７（ａ）〜（ｃ）は、第３実施形態に係るＬＥＤ素子の製造工程を示す図である。
【０１１５】
第３実施形態に係るＬＥＤ素子１０の製造方法では、まず、第１実施形態と同様の工程（図４参照）を経ることで、図７（ａ）に示すように、フォトレジスト層１２およびバリア層１３に凹部１５を形成する。その後は、凹部１５が形成されたフォトレジスト層１２およびバリア層１３をマスクとして、エッチングを行うことで、図７（ｂ）に示すように、発光面１８に凹部１５に対応した穴部１６を形成する。そして、図７（ｃ）に示すように、所定の剥離液などによってフォトレジスト層１２およびバリア層１３を除去することで、凹凸形状に形成された発光面１８が露出することとなる。
【０１１６】
ここで、エッチングとしては、ウェットエッチングやドライエッチングなど、種々のエッチング方法を採用できるが、エッチングガスの直進性が高く細かなパターニングが可能なＲＩＥを採用するのが好ましい。また、フォトレジスト層１２およびバリア層１３の除去方法としては、乾式の方法や湿式の方法など種々の方法を採用できる。
【０１１７】
なお、エッチング方法や除去方法の具体例としては、例えば、発光部１１の発光面１８を含む層の材料が、ガラスであり、フォトレジスト層１２の材料が色素であり、バリア層１３の材料が無機材料層である場合には、エッチングガスとしてＳＦ６を用いたＲＩＥを採用するとともに、剥離液としてエタノールを用いた湿式の除去方法を採用することができる。ここで、発光面を含む層というのは、ＬＥＤ素子１０の製造終了後において、空気のような気体、水のような液体等の外部環境との間で界面を形成する層であれば、どのような層でも構わない。
【０１１８】
以上、第３実施形態に係る製造方法によれば、ＬＥＤ素子１０の表面（発光面１８）自体に凹凸が形成されるので、ＬＥＤ素子１０とフォトレジスト層１２との屈折率差を気にすることなく、簡単に凹凸形状を設計することができる。なお、本実施形態では、予めＬＥＤ素子１０の表面に形成したフォトレジスト層１２に、フォーカシング技術等により複数の凹部１５を形成することで、ＬＥＤ素子１０の表面上に密着して正確にマスクがセットされたこととなる。そのため、本実施形態では、従来のようにＬＥＤ素子１０の表面が反ることによりマスクを密着できないといった問題は生じず、簡単に凹凸形状を形成することができる。
【０１１９】
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜変更して実施することが可能である。
前記実施形態では、発光素子の例としてＬＥＤ素子１０を示したが、発光素子は、ＬＥＤ素子に限定されず、例えば、プラズマディスプレイ素子、レーザ、ＳＥＤ素子、蛍光管、ＥＬ素子など、発光する器具であれば特に限定されない。
【０１２０】
前記各実施形態では、発光素子や光学素子の製造方法に本発明に係る凹部形成方法を適用したが、本発明はこれに限定されず、凹凸製品の製造方法に本発明を適用してもよい。すなわち、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、無機物からなる基板（基体）２１０上に穴部１６を情報として形成し、この基板２１０の穴部１６側に保護層２２０を設けることで、凹凸製品の一例としての光学読取用の情報記録媒体（光ディスク２００）を製造する方法にも本発明を適用することができる。
【０１２１】
具体的には、図４に示す方法と同じ方法で、基板２１０上にフォトレジスト層１２およびバリア層１３を形成し、このフォトレジスト層１２等が形成された面を下向きにし、集光した光を照射して凹部１５を形成する。その後、図７に示す方法と同じ方法で、フォトレジスト層１２等をマスクとして基板２１０に凹部１５に対応した穴部１６を形成する。以上によれば、基板２１０に穴部１６を良好に形成することができる。
【０１２２】
なお、基板２１０の材料としては、Ｓｉ、Ａｌを有する材料が好ましく、例えば、ＳｉやＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などが好ましい。また、保護層２２０の材料としては、ＳｉＯ2などの無機酸化物、Ｓｉ3Ｎ4などの無機窒素化物のような無機系のものや、ＵＶ硬化樹脂などのような有機系のものを、単独あるいは組み合わせて使用できる。ただし、光ディスク２００の長寿命化の観点から、保護層２２０も無機系の材料で形成するのが好ましい。
また、凹凸製品としては、光ディスクに限定されず、例えば、半導体、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）、液晶、ＳＥＤ（表面電界ディスプレイ）、金型などであってもよい。
【０１２３】
前記実施形態では、発光素子または光学素子の発光面や光ディスク２００を構成する基板２１０の表面に直接フォトレジスト層１２を設けたが、発光面または表面との間に他の材料を介してフォトレジスト層１２を設けてもよい。また、半導体からなるＬＥＤ素子の表面に、保護層やレンズが設けられている場合には、それらの保護層やレンズの表面（空気との界面）が発光面になるので、それらの表面にフォトレジスト層１２および凹部１５を設ければよい。
【０１２４】
前記実施形態では、凹部１５を形成するのにレーザ光を用いたが、必要な大きさに集光できれば、レーザ光のような単色光でなくても構わない。
【０１２５】
なお、最小加工形状を得るために微小時間のレーザ光の照射で形成される凹形状の直径は、レーザ光の波長よりも短くするのが望ましい。すなわち、前記した関係となるように、レーザ光のスポット径を小さく絞るのが好ましい。
【０１２６】
また、凹部１５が最小加工形状（以下、「レーザスポット」という）よりも大きい場合には、レーザスポットを繋げることによって、凹部１５を形成すればよい。ここで、ヒートモード型のフォトレジスト層１２にレーザ光を照射すると、照射された部分のうち温度が転移温度になった部分のみが変化する。すなわち、レーザ光は中心付近で光強度が最も強く、外側に向かうにつれて徐々に弱くなっているため、レーザ光のスポット径よりも小さな径の微細な穴（レーザスポット）をフォトレジスト層１２に形成することが可能となっている。そして、このような微細な穴を連続させて凹部１５を形成する場合には、凹部１５の形状精度を高めることができる。ちなみに、現像を要する材料であると、レーザ光が照射された部分全てで反応が起こるため、１回のレーザ光で形成される穴（レーザスポット）が大きく、その形状精度はヒートモード型の材料に比べ悪くなる。したがって、本発明のようにヒートモード型の材料を使うのが好ましい。
【０１２７】
前記実施形態では、フォトレジスト層１２の上にバリア層１３を形成したが、本発明はこれに限定されず、バリア層１３はなくてもよい。特に、第３実施形態や図８に示した形態のようにフォトレジスト層１２をエッチングマスクとして利用する場合には、バリア層１３はない方が好ましい。
【０１２８】
前記第１実施形態では、保持器３０の複数のアーム３２により、中心に穴が形成されていない基板１００を保持する例を示したが、中心に穴が形成されていない基板１００を保持する方法はこれに限定されるものではない。例えば、真空吸着や静電吸着などによって保持してもよい。また、中心に穴が形成されている基板の場合には、従来公知の光ディスクドライブに装填される光ディスクと同様に、基板の穴を下からモータの回転軸（スピンドル）などによって保持してもよい。
【０１２９】
前記第１実施形態では、モータ４０を基板１００の上方となる位置に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、従来公知の光ディスクドライブのように、モータを基板の下方となる位置に配置してもよい。
【０１３０】
前記実施形態では、基準面の一例として、光ディスクドライブＤＤにセットされるフォトレジスト層１２とは別に設けられた標準板を採用した例を示したが、本発明の基準面はこれに限定されるものではない。例えば、フォトレジスト層とは別に設けられた基準面の他の例として、光ディスクドライブＤＤ内に設けた反射率が既知の領域（面）や標準板などを採用してもよい。また、本発明の基準面は、基板１００のフォトレジスト層１２（凹部形成面１２Ａ）に設けられた基準面であってもよい。例えば、凹部形成面１２Ａのうち、凹部１５の形成前、形成中および形成後において反射率が既知または一定である領域（凹部を形成しない領域など）を基準面とすることができる。これらによれば、前記実施形態のように、基板１００と基準面（標準板）とを入れ替える必要がないので、凹部形成面に凹部を形成しながら、所定のタイミングで基準面に検査光を照射し、戻り光量を検出して、光源の出力を調整することができる。そのため、常に最適な光量で凹部の形成を行うことができるので、より良好な凹凸形状を形成することができる。
【０１３１】
前記第１実施形態では、戻り光量を検出するのに光学系５０のディテクタ５７を用いる構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、光学系５０とは別に設けられた外部センサ（公知の反射率測定器など）で戻り光量を検出し、制御装置ＣＡに出力する構成としてもよい。
【０１３２】
前記第１実施形態では、基準面から反射する検査光の光量を検出したが、本発明はこれに限定されず、例えば、基準面から回折する検査光の光量を検出し、この光量が所定量となるよう光源の出力を調整してもよい。
【０１３３】
前記第１実施形態では、基準面から反射する検査光をディテクタ５７に導くためにハーフミラー５４を採用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、偏光ビームスプリッタを採用してもよい。なお、この場合は、公知の波長板などの光学部品を適宜設けることができる。
【０１３４】
前記第３実施形態では、ＬＥＤ素子１０の表面に穴部１６を形成したが、本発明はこれに限定されず、第２実施形態のような光学素子１０Ａの表面（支持体１１Ａの表面）に、フォトレジスト層１２等をエッチングマスクとして穴部を形成してもよい。
【０１３５】
前記第３実施形態や図８に示した形態では、穴部１６を形成する面（発光面１８または基板２１０の表面）上に直接フォトレジスト層１２等をエッチングマスクとして形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エッチングガスによってフォトレジスト層１２等が容易に削られてしまう場合には、図９（ａ）に示すように、フォトレジスト層１２等に影響をほとんど与えないエッチングガスによってエッチング可能なマスク層１７を、発光面１８とフォトレジスト層１２との間に設けてもよい。なお、図９では、発光面１８に穴部１６を形成する形態を示すが、基板２１０の表面に穴部１６を形成する場合も同様にマスク層１７を設けることができる。
【０１３６】
これによれば、まず、第１実施形態と同様に、レーザ光でフォトレジスト層１２およびバリア層１３に凹部１５を形成する。次に、図９（ｂ）に示すように、第１のエッチングガスによって、マスク層１７をエッチングすることで、マスク層１７に凹部１５に対応した貫通孔１７ａを形成する。ここで、第１のエッチングガスとして、フォトレジスト層１２およびバリア層１３を削らないような種類のガスが選択されているので、フォトレジスト層１２およびバリア層１３がマスクとなってマスク層１７がエッチングされる。
【０１３７】
その後、図９（ｃ）に示すように、第２のエッチングガスによって、発光面１８を含む層をエッチングすることで、発光面１８上に凹部１５に対応した穴部１６が形成される。このとき、第２のエッチングガスによってフォトレジスト層１２およびバリア層１３はエッチングされて直ぐに消滅するが、マスク層１７がマスクとなって発光面１８が良好にエッチングされる。そして、その後は、図９（ｄ）に示すように、所定の剥離液などによってマスク層１７を除去することで、凹凸形状に形成された発光面１８が露出することとなる。
【０１３８】
ここで、図９に示す形態の具体例としては、例えば、発光部１１の発光面１８を含む層の材料が、サファイアであり、フォトレジスト層１２の材料が色素であり、バリア層１３の材料が無機層である場合には、マスク層１７として東京応化工業株式会社製のＳｉ含有Ｂｉ−Ｌａｙｅｒフォトレジストを採用し、第１のエッチングガスとしてＳＦ６を採用し、第２のエッチングガスとしてＣｌ2を採用すればよい。
【実施例】
【０１３９】
次に、本発明の効果を確認した一実施例について説明する。
［実施例１］
円盤状の基板に１００ｎｍ厚の色素層（フォトレジスト層）を形成した。基板および色素層の詳細は以下の通りである。
【０１４０】
・基板
材質 シリコン
厚さ ０．５ｍｍ
外径 １０１．６ｍｍ（４インチ）
内径 １５ｍｍ
【０１４１】
・色素層（フォトレジスト層）
下記化学式の色素材料２ｇをＴＦＰ（テトラフルオロプロパノール）溶剤１００ｍｌに溶解し、スピンコートした。スピンコートの際には、塗布開始回転数５００ｒｐｍ、塗布終了回転数１０００ｒｐｍとして塗布液を基板の内周部にディスペンスし、徐々に２２００ｒｐｍまで回転を上げた。なお、色素材料の屈折率ｎは１．９８６であり、消衰係数ｋは０．０４１８である。
【０１４２】
【化７】
【０１４３】
このような基板の色素層側の面に対して、以下に示す条件で、半径３０〜３１ｍｍの範囲にレーザ光を照射して、微細な凹部を径方向に１０μｍピッチ、周方向に０．３μｍピッチで形成した。
凹部の形成条件は下記の通りである。
レーザ出力の初期値 ２．５ｍＷ
線速 ５ｍ／ｓ
記録信号 ５ＭＨｚの矩形波
【０１４４】
実施例Ａでは、基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてパルステック工業株式会社製ＤＤＵ１０００（波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５。ヘッド部には０．１ｍｍ厚の収差補正板を設置）にセットし、イオン風を当てながら、下方からレーザ光を照射して微細な凹部を形成した。
【０１４５】
実施例Ｂでは、基板を、実施例Ａと同様にしてＤＤＵ１０００にセットし、イオン風を当てないで、下方からレーザ光を照射して微細な凹部を形成した。
【０１４６】
比較例として、基板を、フォトレジスト層側の面を上方に向けてパルステック工業株式会社製ＮＥＯ１０００（波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５）にセットし、イオン風を当てながら、上方からレーザ光を照射して微細な凹部を形成した。
【０１４７】
以上のように凹部を形成した基板の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によって観察した。この結果を表１に示す。ここで、表１の「基板の表面状態」において、「◎」とはＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が１％未満であることを示し、「○」とはＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が５％未満であることを示し、「×」とはＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が５％以上であることを示す。
【０１４８】
【表１】
【０１４９】
表１に示すように、実施例Ａにおいては、ＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が１％未満であり、基板上に固形物の付着がほとんど確認されなかった（◎）。また、実施例Ｂにおいては、ＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が１％以上５％未満であり、基板上に固形物の付着が実施例Ａと比較してわずかに確認された（○）。一方、比較例においては、ＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が５％以上であり、基板上に固形部の付着が確認された（×）。
【０１５０】
以上より、フォトレジスト層側の面を下方に向けて凹部を形成することで、基板への固形物の付着が抑制され、基板上に良好な凹凸形状が形成されることが確認された。また、凹部形成中にイオン風を当てることで、基板への固形物の付着がさらに抑制され、基板上により良好な凹凸形状が形成されることが確認された。
【０１５１】
［実施例２］
何も塗布していない基板（シリコン基板）を標準板として用意した。そして、この標準板を、パルステック工業株式会社製ＤＤＵ１０００（波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５。ヘッド部には０．１ｍｍ厚の収差補正板を設置）にセットし、自動焦点サーボをかけながら戻り光量を測定した。
【０１５２】
次に、実施例１と同様の基板５０枚に対して凹部の形成を実行した。具体的には、基板を１枚ずつフォトレジスト層側の面を重力方向に向けてＤＤＵ１０００にセットし、基板の半径３０〜３１ｍｍの範囲に下方からレーザ光を照射して、径方向に１０μｍピッチ、周方向に０．３μｍピッチで、直径１５０ｎｍの凹部の形成を実行した。なお、レーザ出力の初期値、線速、記録信号は実施例１と同様である。このとき、ＤＤＵ１０００は、クリーンルームではない部屋に設置し、凹部の形成中に蓋を開放しておいた。
【０１５３】
基板５０枚に対して凹部の形成を実行した後、標準板を再びＤＤＵ１０００にセットし、自動焦点サーボをかけながら戻り光量を測定した。
その後、以下に示す条件で、実施例１と同様の基板に対して凹部の形成を実行した。なお、その他の条件は、基板５０枚に対して凹部の形成を実行したときと同様である。
【０１５４】
実施例Ｃでは、実施例１と同様の基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてＤＤＵ１０００にセットし、レーザ光の出力を１０％高くして凹部の形成を実行した。
【０１５５】
実施例Ｄでは、まず、対物レンズをエアブローおよび刷毛にて清掃した後に、標準板をセットして自動焦点サーボをかけながら戻り光量を測定した。その後、実施例１と同様の基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてＤＤＵ１０００にセットし、レーザ光の出力を変化させないで凹部の形成を実行した。なお、「レーザ光の出力を変化させない」とは、基板５０枚に対して凹部の形成を実行したときと同じ出力で凹部を形成したことを意味する。
【０１５６】
比較例として、対物レンズの清掃を行わず、実施例１と同様の基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてＤＤＵ１０００にセットし、レーザ光の出力を変化させないで凹部の形成を実行した。
【０１５７】
そして、各基板に形成された凹部の直径を公知の方法により測定した。この結果を表２に示す。なお、戻り光量は、凹部の形成前に測定した戻り光量を「１０」とすると、基板５０枚に対して凹部の形成を実行した後に測定した戻り光量は「９」、対物レンズの清掃後に測定した戻り光量は「１０」であった。
【０１５８】
【表２】
【０１５９】
表２に示すように、実施例Ｃ，Ｄにおいては、凹部の直径が１５０ｎｍであった。一方、比較例においては、凹部の直径が１３０ｎｍと小さくなっていた。すなわち、比較例の凹部形成方法では、所望の凹部寸法を得ることができなかった。
【０１６０】
以上より、基準面に検査光を照射し、基準面から反射する検査光の光量を検出した後、光源（レーザ光）の出力を調整（高く）する、または、対物レンズを清掃することで、基板上により良好な凹凸形状が形成されることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】（ａ）は、ＬＥＤパッケージの図であり、（ｂ）は、（ａ）の拡大図である。
【図２】（ａ）は、発光面を平面的に見た一例の図であり、（ｂ）は、他の例の図である。
【図３】（ａ）は、凹部の直径とピッチとの関係を説明する図であり、（ｂ）は、レーザ光の発光時間と周期との関係を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤパッケージの製造工程を示す図である。
【図５】フォトレジスト層等に凹部を形成する光ディスクドライブを示す図である。
【図６】第２実施形態に係る光学素子の図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、第３実施形態に係るＬＥＤ素子の製造工程を示す図である。
【図８】本発明の凹部形成方法を含む製造方法により製造された光ディスクを示す斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、第３実施形態に係るＬＥＤ素子の製造工程を一部変更した形態を示す図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１ ＬＥＤパッケージ
１０ ＬＥＤ素子
１０Ａ 光学素子
１１ 発光部
１１Ａ 支持体
１２ フォトレジスト層
１２Ａ 凹部形成面
１５ 凹部
１６ 穴部
１８ 発光面
３０ 保持器
４０ モータ
５０ 光学系
５１ レーザ光源
５５ 第３レンズ
５７ ディテクタ
６０ イオン風発生装置
２００ 光ディスク
２１０ 基板
ＣＡ 制御装置
ＤＤ 光ディスクドライブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートモード型のフォトレジスト層に凹部を良好に形成するための凹部形成方法と、この方法を用いた凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスクや、光ディスクを製造するための原盤や、発光面に凹凸が形成される発光素子などの所定の対象物に凹凸を形成する方法として、例えば、特許文献１に示すようなフォトレジスト材料を用いる方法が知られている。具体的に、この方法では、原盤にフォトレジストを塗付する塗付工程と、レーザ光によりフォトレジストを露光する露光工程と、露光部分を現像液により除去して所定の凹部を形成する現像工程と、反応性イオンエッチング（以下、「ＲＩＥ」とも呼ぶ）により原盤をエッチングするエッチング工程と、残留するレジストを剥離する剥離工程を行うことで、原盤に凹凸を形成している。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６１０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本願発明者は、凹凸を形成する方法として、フォトレジストおよびＲＩＥを利用した従来技術よりも好適な方法を案出している。具体的に、その方法は、集光したレーザ光の照射により穴が形成されるヒートモード型のフォトレジスト材料を、前述した現像を要するフォトレジスト材料の代わりに用いてエッチングを行う方法である。この方法によれば、レーザ光を照射するだけで、その照射部分に凹部が形成されるため、前記従来技術のような現像工程が不要となり、製造時間の短縮を図ることができる。
【０００５】
しかしながら、ヒートモード型のフォトレジスト材料を用いた方法では、レーザ光を照射した部分が分解・昇華・気化・飛散などの化学または／および物理変化を起こすことによって穴が形成されるため、その変化時において異物が発生する。そのため、異物がヒートモード型のフォトレジスト材料に形成した穴の周囲に残っていると、その後良好にエッチングを行うことができず、良好な凹凸形状を形成することができないという問題があった。
【０００６】
また、本願発明者は、前述のエッチングを行わずに、レーザ光の照射により凹部を形成したヒートモード型のフォトレジスト材料をそのまま残すことで、凹凸を形成することも考えている。そして、このような場合でも、前述のように異物が穴の周囲に残ると、良好な凹凸形状を形成することができないといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、ヒートモード型のフォトレジスト層に凹部を形成する際に発生する異物の影響を抑制することができる凹部形成方法と、この方法を用いた凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の凹部形成方法は、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に光源を含んで構成される光学系から集光した光を照射することで前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する凹部形成方法であって、前記フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向けて凹部を形成することを特徴とする。
ここで、本発明において重力方向とは、重力場の向かう方向、すなわち、物体が落ちる方向を示すものとする。
【０００９】
このような凹部形成方法によれば、フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向けた状態で凹部を形成するので、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に集光した光を照射して凹部を形成する際に生じる異物を落下させることができる。これにより、異物が穴（凹部）およびその周囲に残ることを抑制することができるので、良好な凹凸形状を形成することができる。
【００１０】
また、本発明の凹部形成方法は、前記フォトレジスト層の凹部形成面にイオン風を当てながら凹部を形成することとしてもよい。
これによれば、凹部形成面（穴およびその周囲）と異物とを同一電荷に帯電させることができるので、静電的反発力によって、異物が凹部およびその周囲に付着することを積極的に抑制することができ、より良好な凹凸形状を形成することができる。
【００１１】
また、本発明の凹部形成方法は、前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、検出した前記光量に基づいて当該光量が所定量となるように前記光源の出力を調整する出力調整工程と、を備えてもよい。
【００１２】
本発明の凹部形成方法では、落下した異物が光学系の対物レンズに付着する可能性があるので、凹部の形成中または形成後において、基準面に検査光を照射し、反射または回折した検査光を検出して光源の出力を調整することで、常に所定量の光量で凹部を形成することができる。これにより、良好な凹凸形状を形成することができる。
【００１３】
また、本発明の凹部形成方法は、前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、検出した前記光量が所定量より小さい場合、前記フォトレジスト層への凹部の形成後に前記光学系の対物レンズを清掃する清掃工程と、を備えてもよい。
【００１４】
これによれば、凹部の形成後に対物レンズに付着した異物を清掃（除去）することができるので、次回の凹部の形成時には、対物レンズの表面に異物がない状態で光を照射することができるため、良好な凹凸形状を形成することができる。また、凹部の形成中または形成後において、基準面に検査光を照射し、反射または回折した検査光を検出して光量が所定量より小さい場合に清掃を行うので、対物レンズに傷などがつく可能性を減らすことができ、結果として良好な凹凸形状の形成に寄与している。
【００１５】
なお、前述したような本発明に係る凹部形成方法は、半導体や光ディスクなどの凹凸製品の製造方法や発光素子の製造方法、光学素子の製造方法に利用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヒートモード型フォトレジスト層に凹部を形成する際に発生する異物の影響を抑制することができるので、良好な凹凸形状を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１実施形態］
次に、本発明に係る発光素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。参照する図において、図１（ａ）は、ＬＥＤパッケージの図であり、（ｂ）は、（ａ）の拡大図である。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る発光素子の一例としてのＬＥＤパッケージ１は、発光体の一例であるＬＥＤ素子１０と、このＬＥＤ素子１０を固定、配線するためのケース２０とを備えてなる。
ＬＥＤ素子１０は、従来周知の素子であり、詳細は図示しないが、ｎ型クラッド層、ｐ型クラッド層および活性層などを有する。図１（ａ）においては、上側の面が、光が外部へ放出される発光面１８である。
【００１９】
ケース２０には、ＬＥＤ素子１０が固定されている。ケース２０には、ＬＥＤ素子１０に電力を供給する配線２１，２２等が形成されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ素子１０は、発光するための本体部分である発光部１１と、発光部１１の上（発光面１８）に形成されたフォトレジスト層１２と、バリア層１３とをこの順に備えてなる。
フォトレジスト層１２は、強い光の照射により光が熱に変換されてこの熱により材料が形状変化して凹部を形成することが可能な層であり、いわゆるヒートモード型のフォトレジストの層である。このようなフォトレジストは、従来、光記録ディスクなどの記録層に多用されており、例えば、シアニン系、フタロシアニン系、キノン系、スクワリリウム系、アズレニウム系、チオール錯塩系、メロシアニン系などのフォトレジストを用いることができる。
【００２１】
本発明におけるフォトレジスト層１２は、色素を記録物質として含有する色素型とすることが好ましい。
従って、フォトレジスト層１２に含有される記録物質としては、色素等の有機化合物が挙げられる。なお、フォトレジスト層１２の材料としては、有機材料に限られず、無機材料、または無機材料と有機材料の複合材料を使用できる。ただし、有機材料であると、成膜をスピンコートにより容易にでき、転移温度が低い材料を得易いため、有機材料を採用するのが好ましい。また、有機材料の中でも、光吸収量が分子設計で制御可能な色素を採用するのが好ましい。
【００２２】
ここで、フォトレジスト層１２の好適な例としては、メチン色素（シアニン色素、ヘミシアニン色素、スチリル色素、オキソノール色素、メロシアニン色素など）、大環状色素（フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、ポルフィリン色素など）、アゾ色素（アゾ金属キレート色素を含む）、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、１−アミノブタジエン誘導体、桂皮酸誘導体、キノフタロン系色素などが挙げられる。
【００２３】
中でも、レーザ光により一回限りの情報の記録が可能な、色素型のフォトレジスト層１２であることが好ましい。有機物のフォトレジストは、溶剤に溶かしてスピンコートやスプレー塗布により膜を形成することができるので、生産性に優れるからである。かかる色素型のフォトレジスト層１２は、記録波長領域に吸収を有する色素を含有していることが好ましい。特に、光の吸収量を示す消衰係数ｋの上限値は、加工精度向上の観点から、１０以下が好ましく、５以下がより好ましく、３以下がさらに好ましく、１以下が最も好ましい。また、消衰係数ｋの下限値は、加工速度向上の観点から、０．０００１以上が好ましく、０．００１以上がより好ましく、０．１以上がさらに好ましい。
【００２４】
なお、フォトレジスト層１２は、前記したように記録波長において光吸収があることが必要であり、かような観点からレーザ光源の波長に応じて適宜色素を選択したり、構造を改変することができる。
例えば、レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近であった場合、ペンタメチンシアニン色素、ヘプタメチンオキソノール色素、ペンタメチンオキソノール色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素などから選択することが有利である。
また、レーザ光源の発振波長が６６０ｎｍ付近であった場合は、トリメチンシアニン色素、ペンタメチンオキソノール色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ピロメテン錯体色素などから選択することが有利である。
さらに、レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近であった場合は、モノメチンシアニン色素、モノメチンオキソノール色素、ゼロメチンメロシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ色素、アゾ金属錯体色素、ポルフィリン色素、アリリデン色素、錯体色素、クマリン色素、アゾール誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、１−アミノブタジエン誘導体、キノフタロン系色素などから選択することが有利である。
【００２５】
以下、レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近であった場合、６６０ｎｍ付近であった場合、４０５ｎｍ付近であった場合に対し、フォトレジスト層１２（記録層化合物）としてそれぞれ好ましい化合物の例を挙げる。ここで、以下の化学式１，２で示す化合物（Ｉ−１〜Ｉ−１０）は、レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近であった場合の化合物である。また、化学式３，４で示す化合物（ＩＩ−１〜ＩＩ−８）は、６６０ｎｍ付近であった場合の化合物である。さらに、化学式５，６で示す化合物（ＩＩＩ−１〜ＩＩＩ−１４）は、４０５ｎｍ付近であった場合の化合物である。なお、本発明はこれらを記録層化合物に用いた場合に限定されるものではない。
【００２６】
＜レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化１】
【００２７】
＜レーザ光源の発振波長が７８０ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化２】
【００２８】
＜レーザ光源の発振波長が６６０ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化３】
【００２９】
＜レーザ光源の発振波長が６６０ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化４】
【００３０】
＜レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化５】
【００３１】
＜レーザ光源の発振波長が４０５ｎｍ付近である場合のフォトレジスト材料例＞
【化６】
【００３２】
また、特開平４−７４６９０号公報、特開平８−１２７１７４号公報、同１１−５３７５８号公報、同１１−３３４２０４号公報、同１１−３３４２０５号公報、同１１−３３４２０６号公報、同１１−３３４２０７号公報、特開２０００−４３４２３号公報、同２０００−１０８５１３号公報、および同２０００−１５８８１８号公報等に記載されている色素も好適に用いられる。
【００３３】
このような色素型のフォトレジスト層１２は、色素を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いで、この塗布液を、基板上または後述する光反射層上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成できる。その際、塗布液を塗布する面の温度は、１０〜４０℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは、下限値が、１５℃以上であり、２０℃以上であることがさらに好ましく、２３℃以上であることが特に好ましい。また、上限値としては、３５℃以下であることがより好ましく、３０℃以下であることがさらに好ましく、２７℃以下であることが特に好ましい。このように被塗布面温度が上記範囲にあると、塗布ムラや塗布故障の発生を防止し、塗膜の厚さを均一とすることができる。
なお、上記の上限値および下限値は、それぞれが任意で組み合わせることができる。
ここで、フォトレジスト層１２は、単層でも重層でもよく、重層構造の場合、塗布工程を複数回行うことによって形成される。
塗布液中の色素の濃度は、一般に０．０１〜１５質量％の範囲であり、好ましくは０．１〜１０質量％の範囲、より好ましくは０．５〜５質量％の範囲、最も好ましくは０．５〜３質量％の範囲である。
【００３４】
塗布液の溶剤としては、酢酸ブチル、乳酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン；ジクロルメタン、１，２−ジクロルエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素；ジメチルホルムアミド等のアミド；メチルシクロヘキサン等の炭化水素；テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサン等のエーテル；エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールジアセトンアルコール等のアルコール；２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール等のフッ素系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；等を挙げることができる。
【００３５】
好ましくは、酢酸ブチル、乳酸エチル；エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールジアセトンアルコール；２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール等のフッ素系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類であり、ｎ−ブタノールジアセトンアルコール、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルがより好ましい。
【００３６】
上記溶剤は使用する色素の溶解性を考慮して単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。塗布液中には、更に、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、潤滑剤等、各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい。
【００３７】
塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。なお、生産性に優れ膜厚のコントロールが容易であるという点でスピンコート法を採用するのが好ましい。
フォトレジスト層１２（記録層化合物）は、スピンコート法による形成に有利であるという点から、有機溶媒に対して０．３ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下で溶解することが好ましく、１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下で溶解することがより好ましい。特にテトラフルオロプロパノールに１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下で溶解することが好ましい。また、記録層化合物は、熱分解温度が１５０℃以上５００℃以下であることが好ましく、２００℃以上４００℃以下であることがより好ましい。
塗布の際、塗布液の温度は、２３〜５０℃の範囲であることが好ましく、２４〜４０℃の範囲であることがより好ましく、中でも、２５〜３０℃の範囲であることが特に好ましい。
【００３８】
塗布液が結合剤を含有する場合、結合剤の例としては、ゼラチン、セルロース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴム等の天然有機高分子物質；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリビニルアルコール、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ゴム誘導体、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物等の合成有機高分子；等を挙げることができる。フォトレジスト層１２の材料として結合剤を併用する場合に、結合剤の使用量は、一般に色素に対して０．０１倍量〜５０倍量（質量比）の範囲にあり、好ましくは０．１倍量〜５倍量（質量比）の範囲にある。
【００３９】
また、フォトレジスト層１２には、フォトレジスト層１２の耐光性を向上させるために、種々の褪色防止剤を含有させることができる。
褪色防止剤としては、一般的に一重項酸素クエンチャーが用いられる。一重項酸素クエンチャーとしては、既に公知の特許明細書等の刊行物に記載のものを利用することができる。
その具体例としては、特開昭５８−１７５６９３号公報、同５９−８１１９４号公報、同６０−１８３８７号公報、同６０−１９５８６号公報、同６０−１９５８７号公報、同６０−３５０５４号公報、同６０−３６１９０号公報、同６０−３６１９１号公報、同６０−４４５５４号公報、同６０−４４５５５号公報、同６０−４４３８９号公報、同６０−４４３９０号公報、同６０−５４８９２号公報、同６０−４７０６９号公報、同６３−２０９９９５号公報、特開平４−２５４９２号公報、特公平１−３８６８０号公報、および同６−２６０２８号公報等の各公報、ドイツ特許３５０３９９号明細書、そして日本化学会誌１９９２年１０月号第１１４１頁等に記載のものを挙げることができる。前記一重項酸素クエンチャー等の褪色防止剤の使用量は、色素の量に対して、通常０．１〜５０質量％の範囲であり、好ましくは、０．５〜４５質量％の範囲、さらに好ましくは、３〜４０質量％の範囲、特に好ましくは５〜２５質量％の範囲である。
【００４０】
以上、フォトレジスト層１２が色素型記録層である場合の溶剤塗布法について述べたが、フォトレジスト層１２は記録物質の物性に合わせ、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の成膜法によって形成することもできる。
【００４１】
なお、色素は、後述する凹部１５の加工に用いるレーザ光の波長において、他の波長よりも光の吸収率が高いものが用いられる。特に、ＬＥＤ素子１０などの発光素子の発光波長よりも、加工時のレーザ光の波長において光の吸収率が高いことが望ましい。
この色素の吸収ピークの波長は、必ずしも可視光の波長域内であるものに限定されず、紫外域や、赤外域にあるものであっても構わない。
【００４２】
特に発光素子の発光面を構成する材料の屈折率が高い場合には、凹部１５を構成するフォトレジスト層１２およびバリア層１３の屈折率が高いことが好ましい。
色素には、吸収波長のピーク波長の長波側に屈折率の高い波長域が存在するが、この波長域と発光素子の発光波長とを合わせることが好ましい。そのためには、色素吸収波長λａが発光素子の中心波長λｃより短い（λａ＜λｃ）ことが好ましい。λａとλｃの差の下限は、加工し易さの観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、２５ｎｍ以上がより好ましく、５０ｎｍ以上がさらに好ましい。また、λａとλｃの差の上限は、加工し易さの観点から、５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましく、２００ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００４３】
レーザで凹部１５を記録する波長λｗは、λａ＜λｗの関係であることが好ましい。このような関係にあれば、色素の光吸収量が適切で記録効率が高まるし、きれいな凹凸形状が形成できるからである。また、λｗ＜λｃの関係であることが好ましい。λｗは、色素が吸収する波長であるべきなので、このλｗの波長よりも長波長側に発光素子の中心波長λｃがあることで、発光素子の発する光が色素に吸収されず透過率が向上し、結果として発光効率が向上できるからである。
以上のような観点から、λａ＜λｗ＜λｃの関係にあることが最も好ましいといえる。
【００４４】
なお、凹部１５を形成するためのレーザ光の波長λｗは、大きなレーザパワーが得られる波長であればよく、例えば、フォトレジスト層１２に色素を用いる場合は、１９３ｎｍ、２１０ｎｍ、２６６ｎｍ、３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、４８８ｎｍ、５３２ｎｍ、６３３ｎｍ、６５０ｎｍ、６８０ｎｍ、７８０ｎｍ、８３０ｎｍなど、１０００ｎｍ以下が好ましい。
【００４５】
また、レーザ光の種類としては、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザなど、どのようなレーザであってもよい。ただし、光学系を簡単にするために、固体レーザや半導体レーザを採用するのが好ましい。レーザ光は、連続光でもパルス光でもよいが、自在に発光間隔が変更可能なレーザ光を採用するのが好ましい。例えば、半導体レーザを採用するのが好ましい。レーザを直接オンオフ変調できない場合は、外部変調素子で変調するのが好ましい。
【００４６】
また、レーザパワーは、加工速度を高めるためには高い方が好ましい。ただし、レーザパワーを高めるにつれ、スキャン速度（レーザ光でフォトレジスト層１２を走査する速度；例えば、後述する光ディスクドライブの回転速度）を上げなければならない。そのため、レーザパワーの上限値は、スキャン速度の上限値を考慮して、１００Ｗが好ましく、１０Ｗがより好ましく、５Ｗがさらに好ましく、１Ｗが最も好ましい。また、レーザパワーの下限値は、０．１ｍＷが好ましく、０．５ｍＷがより好ましく、１ｍＷがさらに好ましい。
【００４７】
さらに、レーザ光は、発信波長幅およびコヒーレンシが優れていて、波長並みのスポットサイズに絞ることができるような光であることが好ましい。また、記録ストラテジ（凹部１５を適正に形成するための光パルス照射条件）は、光ディスクで使われているようなストラテジを採用するのが好ましい。すなわち、光ディスクで使われているような、記録速度や照射するレーザ光の波高値、パルス幅などの条件を採用するのが好ましい。
【００４８】
フォトレジスト層１２の厚さは、後述する凹部１５の深さに対応させるのがよい。
この厚みは、例えば、１〜１００００ｎｍの範囲で適宜設定することができ、厚さの下限は、凹部１５による光学的な効果やフォトレジスト層１２をエッチングマスクとして利用する場合においてエッチング効果を得るという観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、３０ｎｍ以上がより好ましい。また、厚さの上限は、加工精度や加工速度の観点から、１０００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましい。
【００４９】
また、フォトレジスト層１２の厚さｔと、凹部１５の直径ｄとは、以下の関係であることが好ましい。すなわち、フォトレジスト層１２の厚さｔの上限は、加工精度や加工速度の観点から、ｔ＜１０ｄが好ましく、ｔ＜５ｄがより好ましく、ｔ＜３ｄがさらに好ましい。また、フォトレジスト層１２の厚さｔの下限は、凹部１５による光学的な効果やフォトレジスト層１２をエッチングマスクとして利用する場合においてエッチング効果を得るという観点から、ｔ＞ｄ／１００が好ましく、ｔ＞ｄ／１０がより好ましく、ｔ＞ｄ／５がさらに好ましい。
【００５０】
フォトレジスト層１２を形成するときは、フォトレジストとなる物質を適当な溶剤に溶解または分散して塗布液を調製した後、この塗布液をスピンコート、ディップコート、エクストルージョンコートなどの塗布法により発光面１８の表面に塗布することにより形成することができる。
【００５１】
バリア層１３は、フォトレジスト層１２を衝撃などから防ぐために形成され、任意的に設けられる。バリア層１３は、透明な材質であれば特に限定されないが、好ましくはポリカーボネート、三酢酸セルロース等であり、より好ましくは、２３℃、５０％ＲＨでの吸湿率が５％以下の材料である。また、ＳｉＯ2、ＺｎＳ、ＧａＯなどの酸化物、硫化物を用いることもできる。
なお、「透明」とは、ＬＥＤ素子１０が発する光に対して、当該光を透過する（透過率：９０％以上）ほどに透明であることを意味する。
【００５２】
バリア層１３は、接着層を構成する光硬化性樹脂を適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後、この塗布液を所定温度でフォトレジスト層１２上に塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜上に、例えばプラスチックの押出加工で得られた三酢酸セルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）をラミネートし、ラミネートしたＴＡＣフィルムの上から光を照射して塗布膜を硬化させて形成される。前記ＴＡＣフィルムとしては、紫外線吸収剤を含むものが好ましい。バリア層１３の厚さは、０．０１〜０．２ｍｍの範囲であり、好ましくは０．０３〜０．１ｍｍの範囲、より好ましくは０．０５〜０．０９５ｍｍの範囲である。
【００５３】
フォトレジスト層１２およびバリア層１３には、周期的に複数の凹部１５が形成されている。凹部１５は、フォトレジスト層１２およびバリア層１３に集光した光を照射することで、当該照射部分を変形（消失による変形を含む）させて形成されたものである。凹部１５は、発光面１８の光が放出される範囲に密に形成するのが望ましい。
【００５４】
なお、凹部１５が形成される原理は、以下の通りとなっている。
フォトレジスト層１２（記録層化合物）に、材料の光吸収がある波長（材料で吸収される波長）のレーザ光を照射すると、フォトレジスト層１２によってレーザ光が吸収され、この吸収された光が熱に変換され、光の照射部分の温度が上昇する。これにより、フォトレジスト層１２が、軟化、液化、気化、昇華、分解などの化学または／および物理変化を起こす。そして、このような変化を起こした材料が移動または／および消失することで、凹部１５が形成される。なお、バリア層１３は非常に薄い層であるため、フォトレジスト層１２の移動または／および消失に伴って、一緒に移動または／および消失する。そして、このような凹部１５の形成時においては、化学または／および物理変化したフォトレジスト層１２の一部が、異物となって凹部１５の周囲に残る。
【００５５】
なお、凹部１５の形成方法としては、例えば、ライトワンス光ディスクや追記型光ディスクなどで採用されているピットの形成方法を適用することができる。具体的には、例えば、ピットサイズによって変化するレーザの反射光の強度を検出し、この反射光の強度が一定となるようにレーザの出力を補正することで、均一なピットを形成する方法を適用することができる。
【００５６】
また、前記したようなフォトレジスト層１２（記録層化合物）の気化、昇華または分解は、その変化の割合が大きく、急峻であることが好ましい。具体的には、記録層化合物の気化、昇華または分解時の示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）による重量減少率が５％以上であることが好ましく、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは２０％以上である。また記録層化合物の気化、昇華または分解時の示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）による重量減少の傾き（昇温１℃あたりの重量減少率）が０．１％／℃以上であることが好ましく、より好ましくは０．２％／℃以上、さらに好ましくは０．４％／℃以上である。
【００５７】
また、軟化、液化、気化、昇華、分解などの化学または／および物理変化の転移温度は、その上限値が、加工速度向上の観点から、２０００℃以下が好ましく、１０００℃以下がより好ましく、５００℃以下がさらに好ましい。温度が高すぎると、レーザパワーが不足して加工できなくなる可能性がある。また、転移温度の下限値は、加工精度の観点から、５０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましく、１５０℃以上がさらに好ましい。
【００５８】
図２（ａ）は、発光面を平面的に見た一例の図であり、（ｂ）は、他の例の図であり、図３（ａ）は、凹部の直径とピッチとの関係を説明する図であり、（ｂ）は、レーザ光の発光時間と周期との関係を説明する図である。
図２（ａ）に示すように、凹部１５は、ドット状に形成され、このドットが格子状に配列されたものを採用することができる。また、図２（ｂ）に示すように、凹部１５は、細長い溝状に形成され、これが断続的につながったものでもよい。さらに、図示は省略するが、連続した溝形状として形成することもできる。
【００５９】
隣接する凹部１５同士のピッチＰは、発光体であるＬＥＤ素子１０が発光する光の中心波長λｃの０．０１〜１００倍である。
【００６０】
凹部１５のピッチＰは、好ましくは、中心波長λｃの０．０５〜２０倍であり、より好ましくは０．１〜５倍であり、最も好ましくは０．２〜２倍である。具体的には、ピッチＰの下限値は、中心波長λｃの０．０１倍以上が好ましく、０．０５倍以上がより好ましく、０．１倍以上がさらに好ましく、０．２倍以上が最も好ましい。また、ピッチＰの上限値は、中心波長λｃの１００倍以下が好ましく、２０倍以下がより好ましく、５倍以下がさらに好ましく、２倍以下が最も好ましい。
【００６１】
凹部１５の直径または溝の幅は、中心波長λｃの０．００５〜２５倍であり、好ましくは０．０２５〜１０倍、より好ましくは０．０５〜２．５倍、最も好ましくは０．２５〜２倍である。
なお、ここでいう直径または溝の幅は、凹部１５の半分の深さにおける大きさ、いわゆる半値幅である。
【００６２】
凹部１５の直径または溝の幅は、上記の範囲で適宜設定することができるが、発光面１８から離れるにつれ、巨視的に徐々に屈折率が小さくなるように、ピッチＰの大きさに応じて調整するのが望ましい。すなわち、ピッチＰが大きい場合には、凹部１５の直径または溝の幅も大きくし、ピッチＰが小さい場合には、凹部１５の直径または溝の幅も小さくするのが好ましい。この観点から、直径または溝の幅は、ピッチＰに対して２分の１程度の大きさであるのが好ましく、例えば、ピッチＰの２０〜８０％であり、より好ましくは３０〜７０％、さらに好ましくは４０〜６０％である。
【００６３】
凹部１５の深さは、好ましくは中心波長λｃの０．０１〜２０倍であり、より好ましくは０．０５〜１０倍、さらに好ましくは０．１〜５倍であり、最も好ましくは０．２〜２倍である。
【００６４】
以上のような構成のＬＥＤパッケージ１の製造方法について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤパッケージの製造工程を示す図である。
図４（ａ）に示すように、まず、従来公知の方法で製造されたＬＥＤ素子１０の本体である発光部１１（基板１００）を用意する。ここで、基板１００は、ＬＥＤ素子１０が複数形成された半導体発光素子基板を、円盤状または矩形状に形成したものである。
【００６５】
そして、図４（ｂ）に示すように、発光部１１上にフォトレジスト層１２とバリア層１３をこの順に形成する。
【００６６】
次に、凹部１５を形成するが、凹部１５を形成する装置は、図５に示すような光ディスクドライブＤＤを用いることができる。具体的に、この光ディスクドライブＤＤは、基板１００を保持する保持器３０と、保持器３０を回転させることで基板１００（ＬＥＤ素子１０の本体）を回転させるモータ４０と、フォトレジスト層１２およびバリア層１３に集光した光を照射する光学系５０と、制御装置ＣＡと、フォトレジスト層１２およびバリア層１３にイオン風を当てるイオン風発生装置６０とを主に備えている。
【００６７】
保持器３０は、本体部３１および複数のアーム３２を主に備えている。
本体部３１は、円盤状に形成され、下側が基板１００の取付部（装着部）となっている。この本体部３１の外周部には、複数のアーム３２が互いに等間隔で設けられている。
【００６８】
アーム３２は、一端部が本体部３１に固定された可撓性の部材であり、鉤状に折り曲げられた他端部が、図５に示す基板１００に近接する位置で基板１００の外周を保持する。このような保持器３０により、光ディスクドライブＤＤは、中心に穴が形成されていない基板１００を保持し、凹部を形成することができる。
【００６９】
なお、基板１００は、フォトレジスト層１２およびバリア層１３が形成された面、すなわち、凹部１５が形成される面（以下、凹部形成面１２Ａと呼ぶ）を下向きにして保持器３０に保持される。このとき、凹部形成面１２Ａが水平方向に対してなす角度は、±９０度以内である（凹部形成面１２Ａが水平方向よりも下方を向いている）ことが好ましく、±５度以内であることがより好ましく、０度である（凹部形成面１２Ａが重力方向を向いている）ことがさらに好ましい。
【００７０】
モータ４０は、保持器３０の上方、すなわち、基板１００の上方となる位置に配置され、本体部３１の中心部に回転軸の端部が固定されている。
ここで、本実施形態の光ディスクドライブＤＤは、モータ４０が基板１００の上方に配置されるので、モータ４０から発生した塵埃が基板１００に落下する可能性がある。そこで、図示はしないが、モータ４０の筐体に排気口を設け、ポンプなどにより筐体内を減圧したり、筐体内の空気を吸引したりすることで、モータ４０から発生した塵埃を外部に排気することが好ましい。
【００７１】
光学系５０は、基板１００の下方となる位置に配置され、光源の一例としてのレーザ光源５１、第１レンズ５２、第２レンズ５３、ハーフミラー５４、対物レンズの一例としての第３レンズ５５、第４レンズ５６およびディテクタ５７を主に備えている。この光学系５０は、公知の機構により基板１００の半径方向（図５の左右方向）に移動可能に構成されている。
【００７２】
レーザ光源５１は、レーザ光を出射するものであり、制御装置ＣＡによってその出力が調整される。
【００７３】
第１レンズ５２は、レーザ光源５１から出射されたレーザ光のビーム径を拡大するものであり、レーザ光源５１の下流側（レーザ光の進行方向における下流側）に配置されている。
【００７４】
第２レンズ５３は、第１レンズ５２で拡径されたレーザ光を平行な光束に変換するものであり、第１レンズ５２の下流側に配置されている。
【００７５】
ハーフミラー５４は、第２レンズ５３の下流側に配置されており、レーザ光源５１から出射されてくるレーザ光を透過させるとともに、その反対側から戻ってくるレーザ光を所定の方向（レーザ光の光軸方向に対して略直交する方向）へ反射させている。
【００７６】
第３レンズ５５は、ハーフミラー５４を透過してきたレーザ光を集光するためのものであり、ハーフミラー５４の下流側、かつ、基板１００の下方で基板１００と対向するように配置されている。
【００７７】
第４レンズ５６は、ハーフミラー５４で反射されたレーザ光を集光するものであり、ハーフミラー５４によって反射されるレーザ光の光路上に配置されている。
【００７８】
ディテクタ５７は、第４レンズ５６の下流側に配置され、第４レンズ５６で集光したレーザ光の光量を検出する機能を有している。そして、このディテクタ５７で検出した光量は、制御装置ＣＡに出力されるようになっている。なお、ディテクタ５７としては、例えば、フォトダイオード、分割フォトダイオードなどを採用することができる。
【００７９】
制御装置ＣＡは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信機器などの公知のハードウェア（図示せず）を備えており、本実施形態においては特に、ディテクタ５７で検出した光量に基づいて、当該光量が所定量となるようにレーザ光源５１の出力を調整する制御を行っている。ここで、所定量とは、１つの値であってもよいし、所定の幅のある値（上限値から下限値までの所定範囲）であってもよい。
【００８０】
ここで、制御装置ＣＡによるレーザ光源５１の出力調整方法について説明する。
まず、光ディスクドライブＤＤによる基板１００の凹部形成面１２Ａ（フォトレジスト層１２）への凹部１５の形成中または形成後の所定のタイミングにおいて、光ディスクドライブＤＤ（保持器３０）に基板１００の代わりに、少なくとも一部に反射率が既知の領域（基準面）を有する標準板（シリコン基板など）をセットする。
【００８１】
次に、制御装置ＣＡは、基準面に対し、光学系５０からレーザ光（検査光）を照射する（検査光照射工程）。検査光は、レーザ光源５１から出射され、第１レンズ５２、第２レンズ５３、ハーフミラー５４および第３レンズ５５を通過して、対物レンズである第３レンズ５５から基準面に照射される。
【００８２】
基準面に照射された検査光は、基準面で反射されて再び第３レンズ５５を通過し、ハーフミラー５４で所定の方向に反射された後、第４レンズ５６で集光され、ディテクタ５７に導かれる。ディテクタ５７は、公知の光ディスクドライブと同様のフォーカシング技術、例えば、非点収差法やナイフエッジ法などを用いることにより、フォーカシング用のサーボ信号を生成して、制御装置ＣＡに出力する。
【００８３】
サーボ信号を受けた制御装置ＣＡは、光学系５０を制御して、フォーカシングを実行した状態で、所定時間基準面に検査光を照射し続け、ディテクタ５７に導かれる検査光の総量を検出して、基準面で反射される検査光の光量（以下、戻り光量とも呼ぶ）を検出する（検出工程）。
【００８４】
一般的に、このような戻り光量は、レーザ光源５１から出射される検査光の光量（レーザ光源５１の出力）や、基準面の反射率などから、制御装置ＣＡにおいて推定することができる。しかし、本実施形態では、光学系５０が基板１００の下方に配置されるため、凹部１５の形成により発生した異物が、対物レンズである第３レンズ５５上に付着することがある。そのため、ディテクタ５７で検出した戻り光量は、制御装置ＣＡで推定可能な光量よりも小さくなることがある。
【００８５】
そこで、制御装置ＣＡは、検出した戻り光量が、レーザ光源５１から出射されるレーザ光の光量やフォトレジスト層１２の材質などから予め設定した所定量となるように、レーザ光源５１の出力を調整する（出力調整工程）。詳細には、検出した戻り光量が、所定量と比較して不足している場合にレーザ光源５１の出力を高くする。
【００８６】
イオン風発生装置６０は、凹部形成時において、空気中の分子をマイナスの電荷に帯電させることでイオン風を発生させ、送出口６１から凹部形成面１２Ａの加工部分（光の照射により凹部１５が形成されている部分）に向けて送出するように構成されている。イオン風の発生方法としては、例えば、電圧印加による方法、水を破砕する方法、放射線や紫外線を使う方法などを用いることができる。中でも、電圧印加による方法が好ましい。電圧印加による方法では、コロナ放電式と電子放射式があるが、特に、電子放射式がイオン風を安定して発生させることができ、飛散物を付着させないという効果も安定させることができるので好ましい。このイオン風発生装置６０は、光学系５０とともに移動可能に構成されている。
【００８７】
なお、基板１００のイオン風が当てられる部分は、加工部分に限定されず、例えば、加工部分とその周囲を含む凹部形成面１２Ａの一部であってもよいし、凹部形成面１２Ａの全面であってもよい。また、イオン風発生装置を光ディスクドライブＤＤの外部に設け、供給管などを介して凹部形成面１２Ａにイオン風が当てられる構成としてもよい。
【００８８】
以上に説明したような光ディスクドライブＤＤに基板１００を、凹部形成面１２Ａを下向きにした状態（図５では凹部形成面１２Ａを重力方向に向けた状態）で装填する。そして、フォトレジスト層１２の材質に応じ、これを変形させるのに適当な出力を初期値としてレーザ光をフォトレジスト層１２に照射する。さらに、この照射のパターンが、図２（ａ）や（ｂ）に例示したドットまたは溝などの形成すべき凹部１５のパターンに合うように、レーザ光源５１にパルス信号または連続信号を入力する。
【００８９】
なお、図３（ｂ）に示すように、所定の周期Ｔで発光されるレーザ光のデューティ比（発光時間τ／周期Ｔ）は、実際に形成する凹部１５のデューティ比（レーザ光の走査方向における凹部１５の長さｄ／ピッチＰ；図３（ａ）参照）より低くするのが好ましい。ここで、図３（ａ）に円状に示すレーザ光は、発光時間τの間において所定の速度で移動することで、楕円状の凹部１５の形成に寄与している。
【００９０】
レーザ光のデューティ比としては、例えば、凹部１５のピッチＰを１００としたときの凹部１５の長さｄが５０である場合には、５０％よりも低いデューティ比でレーザ光を照射すればよい。また、この場合、レーザ光のデューティ比の上限値は、５０％未満が好ましく、４０％未満がより好ましく、３５％未満がさらに好ましい。さらに、下限値は、１％以上が好ましく、５％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましい。以上のように、デューティ比を設定することで、規定のピッチの凹部１５を正確に形成することができる。
【００９１】
また、公知の光ディスクドライブと同様のフォーカシング技術、例えば、非点収差法などを用いることにより、発光部１１にうねりや反りがあったとしても、発光面１８の表面に容易に集光することが可能である。
【００９２】
このようにして、図４（ｃ）に示すように、凹部形成面１２Ａ（発光面１８）側（下方）から光ディスクドライブＤＤの光学系５０でレーザ光を集光して照射する。そして、光記録ディスクに情報を記録する場合と同様に、発光部１１を回転させながら、光学系５０を半径方向に移動させることで、発光面１８の全体に凹部１５を形成する。このとき、凹部形成面１２Ａには、イオン風発生装置６０からイオン風が当てられる。
【００９３】
また、凹部１５の形成中または形成後において、光ディスクドライブＤＤに標準板を装填し、標準板の基準面に光学系５０からレーザ光（検査光）を照射して、基準面で反射する検査光の戻り光量をディテクタ５７で検出する。その後、光ディスクドライブＤＤに基板１００を装填し、戻り光量が所定量である場合には、制御装置ＣＡはレーザ光源５１に出力を維持したレーザ光を出射させて凹部１５を形成する。一方、戻り光量が所定量に満たない場合には、制御装置ＣＡはレーザ光源５１に出力を高くしたレーザ光を出射させて凹部１５を形成する。
【００９４】
なお、凹部１５を形成する時の加工条件は以下の通りである。
光学系５０の開口数ＮＡの下限は、加工精度の観点から、０．４以上が好ましく、０．５以上がより好ましく、０．６以上がさらに好ましい。また、開口数ＮＡの上限は、角度変動に対する許容度の観点から、２以下が好ましく、１以下がより好ましく、０．９以下がさらに好ましい。
【００９５】
光学系５０の波長は、例えば４０５±３０ｎｍ、５３２±３０ｎｍ、６５０±３０ｎｍ、７８０±３０ｎｍである。これらは、大きな出力が得やすい波長だからである。なお、波長は短い程、細かい加工ができるので好ましい。
【００９６】
光学系５０の出力の下限は、加工時間の観点から、０．１ｍＷ以上であり、好ましくは１ｍＷ以上、より好ましくは５ｍＷ以上、さらに好ましくは２０ｍＷ以上である。また、光学系５０の出力の上限は、部材の耐久性の観点から、１０００ｍＷ以下であり、好ましくは５００ｍＷ以下、より好ましくは２００ｍＷ以下である。
【００９７】
光学系５０をフォトレジスト層１２に対し相対的に移動させる線速は、下限が、加工時間や加工精度の観点から、０．１ｍ／ｓ以上であり、好ましくは１ｍ／ｓ以上、より好ましくは５ｍ／ｓ以上、さらに好ましくは２０ｍ／ｓ以上である。また、線速の上限は、加工精度の観点から、５００ｍ／ｓ以下であり、好ましくは２００ｍ／ｓ以下、より好ましくは１００ｍ／ｓ以下、さらに好ましくは５０ｍ／ｓ以下である。
【００９８】
光学系５０を含む具体的な光ディスクドライブＤＤの一例としては、例えば、パルステック工業株式会社製ＤＤＵ１０００を用いることができる。
【００９９】
以上のようにして光ディスクドライブＤＤにより凹部１５を形成した後は、図示しないが、基板１００を切断することで個々のＬＥＤ素子１０を製造でき、このＬＥＤ素子１０をケース２０に固定して、必要な配線をすることで図１に示したＬＥＤパッケージ１が製造できる。
【０１００】
以上のように凹部形成面１２Ａ（フォトレジスト層１２およびバリア層１３）に凹部１５を形成した後は清掃工程を行う。具体的には、検出工程にて検出された戻り光量が、所定量より小さい場合において、凹部１５の形成後に光学系５０の対物レンズである第３レンズ５５を清掃する。第３レンズ５５の清掃は、気体を勢いよく送出して異物を吹き飛ばす方法や、柔らかな刷毛で異物を除去する方法、アルコールなどの洗浄剤で異物を除去する方法など、第３レンズ５５の形状や材質などに応じて、レンズを傷つけない方法で行う。
【０１０１】
検査光を照射し、戻り光量を検出する方法は、前記した制御装置ＣＡによるレーザ光源５１の出力調整方法と同様の方法によって行うことができる。なお、清掃工程を行うか否かの基準となる戻り光量の所定量と、出力調整工程でレーザ光の出力を調整するか否かの基準となる戻り光量の所定量とは、同じ値（または範囲）であってもよいし、異なる値（または範囲）であってもよい。また、清掃は、機械で行ってもよいし、手動で行ってもよい。
【０１０２】
さらに、第３レンズ５５の清掃は、戻り光量の検出の有無に関わらず、定期的に行うこととしてもよい。清掃の頻度は、フォトレジスト層１２からの異物の発生量や、光ディスクドライブＤＤの設置環境などに応じて適宜設定することができる。例えば、１０００枚ごと、１００枚ごと、１０枚ごと、１枚ごとなどのように基板１００の加工枚数で設定してもよいし、１カ月ごと、１週間ごと、１日ごと、１時間ごとなどのように光ディスクドライブＤＤの稼動時間で設定してもよい。
【０１０３】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
凹部形成面１２Ａを重力方向に向けた状態で凹部１５を形成するので、フォトレジスト層１２に集光した光を照射して凹部１５を形成する際に生じる異物を落下させることができる。これにより、異物が凹部１５およびその周囲に残ることを抑制することができるので、良好な凹凸形状を形成することができる。
【０１０４】
凹部形成面１２Ａにイオン風を当てながら凹部１５を形成するので、フォトレジスト層１２を帯電させることができる。これによって、凹部１５およびその周囲と異物とが同一電荷に帯電することになるので、静電的反発力によって、異物が凹部１５およびその周囲に付着することを積極的に抑制することができる。
【０１０５】
凹部１５の形成中または形成後において、基準面に光学系５０から検査光を照射し、基準面から反射する検査光の光量（戻り光量）を検出して、当該光量が所定量となるようにレーザ光源５１の出力を調整するので、第３レンズ５５に異物が付着しても常に所定量の光量で凹部１５を形成することができる。
【０１０６】
凹部１５の形成後に光学系５０の対物レンズである第３レンズ５５を清掃するので、次回の凹部１５の形成時には、第３レンズ５５上に異物がない状態でレーザ光を照射することができるため、良好な凹凸形状を形成することができる。また、戻り光量が所定量より小さい場合または定期的に清掃を行うので、対物レンズに傷などがつく可能性を減らすことができる。
【０１０７】
前述のようにして形成されたＬＥＤパッケージ１は、発光面１８に形成された微細な凹凸形状により、発光面１８の近傍において巨視的に屈折率が徐々に変化し、発光面１８から放出された光が発光面１８の内面で反射することが抑制される。これにより、ＬＥＤパッケージ１の発光効率が向上する。
【０１０８】
また、ヒートモード形状変化が可能なフォトレジスト層１２を用いることで集光したレーザ光を照射するだけで凹部１５を形成することができるとともに、フォトレジスト層１２の形成は塗布などにより大量に一斉に行うことができるので、凹部１５の形成を早く、安価に行うことができる。また、公知のフォーカシング技術を利用することで、素材にうねりがあっても凹部１５を簡単に製造することができる。
【０１０９】
このような工程は、従来のように、例えば、現像工程を必要とするフォトレジスト材料を用いた方法や、材料を塗布してベーキング、露光、ベーキング、エッチングといった複雑な工程を利用する方法などと比較すると極めて簡単である。したがって、簡易に発光素子の発光面に微細な凹凸形状を形成して発光効率を向上することが可能である。
【０１１０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。参照する図において、図６は、第２実施形態に係る光学素子の図である。
光学素子１０Ａは、光の透過性が高い部材で、発光素子の発光面に密着または接着されて用いられる。例えば、第１実施形態に例示したＬＥＤパッケージ１の発光面１８の表面や、蛍光管の表面などに貼り付けて用いられる。
【０１１１】
図６に示すように、光学素子１０Ａは、透明な支持体１１Ａの上に、第１実施形態と同様のフォトレジスト層１２およびバリア層１３が形成され、さらに凹部１５が形成される。
支持体１１Ａは、発光素子が発する光に対して十分な透過性（例えば透過率８０％程度以上）を有していればよく、例えば、ポリカーボネートなどの樹脂やガラス材料が用いられる。
【０１１２】
凹部１５を形成する場合には、フォトレジスト層１２を下方に向けて支持体１１Ａを移動させつつ、第１実施形態と同様にしてレーザ光を集光してパルス状に照射することにより形成できる。この際、図６に示すようにレーザ光を支持体１１Ａ側（フォトレジスト層１２とは反対側）から照射しても構わない。このように、レーザ光をフォトレジスト層１２とは反対側から照射した場合には、凹部１５を形成する際に発生する異物が光学系５０Ａの対物レンズに落下することがないといった効果を奏する。
【０１１３】
このようにして構成された光学素子１０Ａは、ＬＥＤパッケージ１の発光面１８の表面や、蛍光管の表面などに貼り付けることで、これらの発光素子の発光効率を向上することができる。
【０１１４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る発光素子の製造方法について説明する。参照する図において、図７（ａ）〜（ｃ）は、第３実施形態に係るＬＥＤ素子の製造工程を示す図である。
【０１１５】
第３実施形態に係るＬＥＤ素子１０の製造方法では、まず、第１実施形態と同様の工程（図４参照）を経ることで、図７（ａ）に示すように、フォトレジスト層１２およびバリア層１３に凹部１５を形成する。その後は、凹部１５が形成されたフォトレジスト層１２およびバリア層１３をマスクとして、エッチングを行うことで、図７（ｂ）に示すように、発光面１８に凹部１５に対応した穴部１６を形成する。そして、図７（ｃ）に示すように、所定の剥離液などによってフォトレジスト層１２およびバリア層１３を除去することで、凹凸形状に形成された発光面１８が露出することとなる。
【０１１６】
ここで、エッチングとしては、ウェットエッチングやドライエッチングなど、種々のエッチング方法を採用できるが、エッチングガスの直進性が高く細かなパターニングが可能なＲＩＥを採用するのが好ましい。また、フォトレジスト層１２およびバリア層１３の除去方法としては、乾式の方法や湿式の方法など種々の方法を採用できる。
【０１１７】
なお、エッチング方法や除去方法の具体例としては、例えば、発光部１１の発光面１８を含む層の材料が、ガラスであり、フォトレジスト層１２の材料が色素であり、バリア層１３の材料が無機材料層である場合には、エッチングガスとしてＳＦ６を用いたＲＩＥを採用するとともに、剥離液としてエタノールを用いた湿式の除去方法を採用することができる。ここで、発光面を含む層というのは、ＬＥＤ素子１０の製造終了後において、空気のような気体、水のような液体等の外部環境との間で界面を形成する層であれば、どのような層でも構わない。
【０１１８】
以上、第３実施形態に係る製造方法によれば、ＬＥＤ素子１０の表面（発光面１８）自体に凹凸が形成されるので、ＬＥＤ素子１０とフォトレジスト層１２との屈折率差を気にすることなく、簡単に凹凸形状を設計することができる。なお、本実施形態では、予めＬＥＤ素子１０の表面に形成したフォトレジスト層１２に、フォーカシング技術等により複数の凹部１５を形成することで、ＬＥＤ素子１０の表面上に密着して正確にマスクがセットされたこととなる。そのため、本実施形態では、従来のようにＬＥＤ素子１０の表面が反ることによりマスクを密着できないといった問題は生じず、簡単に凹凸形状を形成することができる。
【０１１９】
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜変更して実施することが可能である。
前記実施形態では、発光素子の例としてＬＥＤ素子１０を示したが、発光素子は、ＬＥＤ素子に限定されず、例えば、プラズマディスプレイ素子、レーザ、ＳＥＤ素子、蛍光管、ＥＬ素子など、発光する器具であれば特に限定されない。
【０１２０】
前記各実施形態では、発光素子や光学素子の製造方法に本発明に係る凹部形成方法を適用したが、本発明はこれに限定されず、凹凸製品の製造方法に本発明を適用してもよい。すなわち、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、無機物からなる基板（基体）２１０上に穴部１６を情報として形成し、この基板２１０の穴部１６側に保護層２２０を設けることで、凹凸製品の一例としての光学読取用の情報記録媒体（光ディスク２００）を製造する方法にも本発明を適用することができる。
【０１２１】
具体的には、図４に示す方法と同じ方法で、基板２１０上にフォトレジスト層１２およびバリア層１３を形成し、このフォトレジスト層１２等が形成された面を下向きにし、集光した光を照射して凹部１５を形成する。その後、図７に示す方法と同じ方法で、フォトレジスト層１２等をマスクとして基板２１０に凹部１５に対応した穴部１６を形成する。以上によれば、基板２１０に穴部１６を良好に形成することができる。
【０１２２】
なお、基板２１０の材料としては、Ｓｉ、Ａｌを有する材料が好ましく、例えば、ＳｉやＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などが好ましい。また、保護層２２０の材料としては、ＳｉＯ2などの無機酸化物、Ｓｉ3Ｎ4などの無機窒素化物のような無機系のものや、ＵＶ硬化樹脂などのような有機系のものを、単独あるいは組み合わせて使用できる。ただし、光ディスク２００の長寿命化の観点から、保護層２２０も無機系の材料で形成するのが好ましい。
また、凹凸製品としては、光ディスクに限定されず、例えば、半導体、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）、液晶、ＳＥＤ（表面電界ディスプレイ）、金型などであってもよい。
【０１２３】
前記実施形態では、発光素子または光学素子の発光面や光ディスク２００を構成する基板２１０の表面に直接フォトレジスト層１２を設けたが、発光面または表面との間に他の材料を介してフォトレジスト層１２を設けてもよい。また、半導体からなるＬＥＤ素子の表面に、保護層やレンズが設けられている場合には、それらの保護層やレンズの表面（空気との界面）が発光面になるので、それらの表面にフォトレジスト層１２および凹部１５を設ければよい。
【０１２４】
前記実施形態では、凹部１５を形成するのにレーザ光を用いたが、必要な大きさに集光できれば、レーザ光のような単色光でなくても構わない。
【０１２５】
なお、最小加工形状を得るために微小時間のレーザ光の照射で形成される凹形状の直径は、レーザ光の波長よりも短くするのが望ましい。すなわち、前記した関係となるように、レーザ光のスポット径を小さく絞るのが好ましい。
【０１２６】
また、凹部１５が最小加工形状（以下、「レーザスポット」という）よりも大きい場合には、レーザスポットを繋げることによって、凹部１５を形成すればよい。ここで、ヒートモード型のフォトレジスト層１２にレーザ光を照射すると、照射された部分のうち温度が転移温度になった部分のみが変化する。すなわち、レーザ光は中心付近で光強度が最も強く、外側に向かうにつれて徐々に弱くなっているため、レーザ光のスポット径よりも小さな径の微細な穴（レーザスポット）をフォトレジスト層１２に形成することが可能となっている。そして、このような微細な穴を連続させて凹部１５を形成する場合には、凹部１５の形状精度を高めることができる。ちなみに、現像を要する材料であると、レーザ光が照射された部分全てで反応が起こるため、１回のレーザ光で形成される穴（レーザスポット）が大きく、その形状精度はヒートモード型の材料に比べ悪くなる。したがって、本発明のようにヒートモード型の材料を使うのが好ましい。
【０１２７】
前記実施形態では、フォトレジスト層１２の上にバリア層１３を形成したが、本発明はこれに限定されず、バリア層１３はなくてもよい。特に、第３実施形態や図８に示した形態のようにフォトレジスト層１２をエッチングマスクとして利用する場合には、バリア層１３はない方が好ましい。
【０１２８】
前記第１実施形態では、保持器３０の複数のアーム３２により、中心に穴が形成されていない基板１００を保持する例を示したが、中心に穴が形成されていない基板１００を保持する方法はこれに限定されるものではない。例えば、真空吸着や静電吸着などによって保持してもよい。また、中心に穴が形成されている基板の場合には、従来公知の光ディスクドライブに装填される光ディスクと同様に、基板の穴を下からモータの回転軸（スピンドル）などによって保持してもよい。
【０１２９】
前記第１実施形態では、モータ４０を基板１００の上方となる位置に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、従来公知の光ディスクドライブのように、モータを基板の下方となる位置に配置してもよい。
【０１３０】
前記実施形態では、基準面の一例として、光ディスクドライブＤＤにセットされるフォトレジスト層１２とは別に設けられた標準板を採用した例を示したが、本発明の基準面はこれに限定されるものではない。例えば、フォトレジスト層とは別に設けられた基準面の他の例として、光ディスクドライブＤＤ内に設けた反射率が既知の領域（面）や標準板などを採用してもよい。また、本発明の基準面は、基板１００のフォトレジスト層１２（凹部形成面１２Ａ）に設けられた基準面であってもよい。例えば、凹部形成面１２Ａのうち、凹部１５の形成前、形成中および形成後において反射率が既知または一定である領域（凹部を形成しない領域など）を基準面とすることができる。これらによれば、前記実施形態のように、基板１００と基準面（標準板）とを入れ替える必要がないので、凹部形成面に凹部を形成しながら、所定のタイミングで基準面に検査光を照射し、戻り光量を検出して、光源の出力を調整することができる。そのため、常に最適な光量で凹部の形成を行うことができるので、より良好な凹凸形状を形成することができる。
【０１３１】
前記第１実施形態では、戻り光量を検出するのに光学系５０のディテクタ５７を用いる構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、光学系５０とは別に設けられた外部センサ（公知の反射率測定器など）で戻り光量を検出し、制御装置ＣＡに出力する構成としてもよい。
【０１３２】
前記第１実施形態では、基準面から反射する検査光の光量を検出したが、本発明はこれに限定されず、例えば、基準面から回折する検査光の光量を検出し、この光量が所定量となるよう光源の出力を調整してもよい。
【０１３３】
前記第１実施形態では、基準面から反射する検査光をディテクタ５７に導くためにハーフミラー５４を採用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、偏光ビームスプリッタを採用してもよい。なお、この場合は、公知の波長板などの光学部品を適宜設けることができる。
【０１３４】
前記第３実施形態では、ＬＥＤ素子１０の表面に穴部１６を形成したが、本発明はこれに限定されず、第２実施形態のような光学素子１０Ａの表面（支持体１１Ａの表面）に、フォトレジスト層１２等をエッチングマスクとして穴部を形成してもよい。
【０１３５】
前記第３実施形態や図８に示した形態では、穴部１６を形成する面（発光面１８または基板２１０の表面）上に直接フォトレジスト層１２等をエッチングマスクとして形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エッチングガスによってフォトレジスト層１２等が容易に削られてしまう場合には、図９（ａ）に示すように、フォトレジスト層１２等に影響をほとんど与えないエッチングガスによってエッチング可能なマスク層１７を、発光面１８とフォトレジスト層１２との間に設けてもよい。なお、図９では、発光面１８に穴部１６を形成する形態を示すが、基板２１０の表面に穴部１６を形成する場合も同様にマスク層１７を設けることができる。
【０１３６】
これによれば、まず、第１実施形態と同様に、レーザ光でフォトレジスト層１２およびバリア層１３に凹部１５を形成する。次に、図９（ｂ）に示すように、第１のエッチングガスによって、マスク層１７をエッチングすることで、マスク層１７に凹部１５に対応した貫通孔１７ａを形成する。ここで、第１のエッチングガスとして、フォトレジスト層１２およびバリア層１３を削らないような種類のガスが選択されているので、フォトレジスト層１２およびバリア層１３がマスクとなってマスク層１７がエッチングされる。
【０１３７】
その後、図９（ｃ）に示すように、第２のエッチングガスによって、発光面１８を含む層をエッチングすることで、発光面１８上に凹部１５に対応した穴部１６が形成される。このとき、第２のエッチングガスによってフォトレジスト層１２およびバリア層１３はエッチングされて直ぐに消滅するが、マスク層１７がマスクとなって発光面１８が良好にエッチングされる。そして、その後は、図９（ｄ）に示すように、所定の剥離液などによってマスク層１７を除去することで、凹凸形状に形成された発光面１８が露出することとなる。
【０１３８】
ここで、図９に示す形態の具体例としては、例えば、発光部１１の発光面１８を含む層の材料が、サファイアであり、フォトレジスト層１２の材料が色素であり、バリア層１３の材料が無機層である場合には、マスク層１７として東京応化工業株式会社製のＳｉ含有Ｂｉ−Ｌａｙｅｒフォトレジストを採用し、第１のエッチングガスとしてＳＦ６を採用し、第２のエッチングガスとしてＣｌ2を採用すればよい。
【実施例】
【０１３９】
次に、本発明の効果を確認した一実施例について説明する。
［実施例１］
円盤状の基板に１００ｎｍ厚の色素層（フォトレジスト層）を形成した。基板および色素層の詳細は以下の通りである。
【０１４０】
・基板
材質 シリコン
厚さ ０．５ｍｍ
外径 １０１．６ｍｍ（４インチ）
内径 １５ｍｍ
【０１４１】
・色素層（フォトレジスト層）
下記化学式の色素材料２ｇをＴＦＰ（テトラフルオロプロパノール）溶剤１００ｍｌに溶解し、スピンコートした。スピンコートの際には、塗布開始回転数５００ｒｐｍ、塗布終了回転数１０００ｒｐｍとして塗布液を基板の内周部にディスペンスし、徐々に２２００ｒｐｍまで回転を上げた。なお、色素材料の屈折率ｎは１．９８６であり、消衰係数ｋは０．０４１８である。
【０１４２】
【化７】
【０１４３】
このような基板の色素層側の面に対して、以下に示す条件で、半径３０〜３１ｍｍの範囲にレーザ光を照射して、微細な凹部を径方向に１０μｍピッチ、周方向に０．３μｍピッチで形成した。
凹部の形成条件は下記の通りである。
レーザ出力の初期値 ２．５ｍＷ
線速 ５ｍ／ｓ
記録信号 ５ＭＨｚの矩形波
【０１４４】
実施例Ａでは、基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてパルステック工業株式会社製ＤＤＵ１０００（波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５。ヘッド部には０．１ｍｍ厚の収差補正板を設置）にセットし、イオン風を当てながら、下方からレーザ光を照射して微細な凹部を形成した。
【０１４５】
実施例Ｂでは、基板を、実施例Ａと同様にしてＤＤＵ１０００にセットし、イオン風を当てないで、下方からレーザ光を照射して微細な凹部を形成した。
【０１４６】
比較例として、基板を、フォトレジスト層側の面を上方に向けてパルステック工業株式会社製ＮＥＯ１０００（波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５）にセットし、イオン風を当てながら、上方からレーザ光を照射して微細な凹部を形成した。
【０１４７】
以上のように凹部を形成した基板の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によって観察した。この結果を表１に示す。ここで、表１の「基板の表面状態」において、「◎」とはＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が１％未満であることを示し、「○」とはＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が５％未満であることを示し、「×」とはＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が５％以上であることを示す。
【０１４８】
【表１】
【０１４９】
表１に示すように、実施例Ａにおいては、ＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が１％未満であり、基板上に固形物の付着がほとんど確認されなかった（◎）。また、実施例Ｂにおいては、ＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が１％以上５％未満であり、基板上に固形物の付着が実施例Ａと比較してわずかに確認された（○）。一方、比較例においては、ＳＥＭの視野面積に占める固形物の割合が５％以上であり、基板上に固形部の付着が確認された（×）。
【０１５０】
以上より、フォトレジスト層側の面を下方に向けて凹部を形成することで、基板への固形物の付着が抑制され、基板上に良好な凹凸形状が形成されることが確認された。また、凹部形成中にイオン風を当てることで、基板への固形物の付着がさらに抑制され、基板上により良好な凹凸形状が形成されることが確認された。
【０１５１】
［実施例２］
何も塗布していない基板（シリコン基板）を標準板として用意した。そして、この標準板を、パルステック工業株式会社製ＤＤＵ１０００（波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５。ヘッド部には０．１ｍｍ厚の収差補正板を設置）にセットし、自動焦点サーボをかけながら戻り光量を測定した。
【０１５２】
次に、実施例１と同様の基板５０枚に対して凹部の形成を実行した。具体的には、基板を１枚ずつフォトレジスト層側の面を重力方向に向けてＤＤＵ１０００にセットし、基板の半径３０〜３１ｍｍの範囲に下方からレーザ光を照射して、径方向に１０μｍピッチ、周方向に０．３μｍピッチで、直径１５０ｎｍの凹部の形成を実行した。なお、レーザ出力の初期値、線速、記録信号は実施例１と同様である。このとき、ＤＤＵ１０００は、クリーンルームではない部屋に設置し、凹部の形成中に蓋を開放しておいた。
【０１５３】
基板５０枚に対して凹部の形成を実行した後、標準板を再びＤＤＵ１０００にセットし、自動焦点サーボをかけながら戻り光量を測定した。
その後、以下に示す条件で、実施例１と同様の基板に対して凹部の形成を実行した。なお、その他の条件は、基板５０枚に対して凹部の形成を実行したときと同様である。
【０１５４】
実施例Ｃでは、実施例１と同様の基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてＤＤＵ１０００にセットし、レーザ光の出力を１０％高くして凹部の形成を実行した。
【０１５５】
実施例Ｄでは、まず、対物レンズをエアブローおよび刷毛にて清掃した後に、標準板をセットして自動焦点サーボをかけながら戻り光量を測定した。その後、実施例１と同様の基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてＤＤＵ１０００にセットし、レーザ光の出力を変化させないで凹部の形成を実行した。なお、「レーザ光の出力を変化させない」とは、基板５０枚に対して凹部の形成を実行したときと同じ出力で凹部を形成したことを意味する。
【０１５６】
比較例として、対物レンズの清掃を行わず、実施例１と同様の基板を、フォトレジスト層側の面を重力方向に向けてＤＤＵ１０００にセットし、レーザ光の出力を変化させないで凹部の形成を実行した。
【０１５７】
そして、各基板に形成された凹部の直径を公知の方法により測定した。この結果を表２に示す。なお、戻り光量は、凹部の形成前に測定した戻り光量を「１０」とすると、基板５０枚に対して凹部の形成を実行した後に測定した戻り光量は「９」、対物レンズの清掃後に測定した戻り光量は「１０」であった。
【０１５８】
【表２】
【０１５９】
表２に示すように、実施例Ｃ，Ｄにおいては、凹部の直径が１５０ｎｍであった。一方、比較例においては、凹部の直径が１３０ｎｍと小さくなっていた。すなわち、比較例の凹部形成方法では、所望の凹部寸法を得ることができなかった。
【０１６０】
以上より、基準面に検査光を照射し、基準面から反射する検査光の光量を検出した後、光源（レーザ光）の出力を調整（高く）する、または、対物レンズを清掃することで、基板上により良好な凹凸形状が形成されることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】（ａ）は、ＬＥＤパッケージの図であり、（ｂ）は、（ａ）の拡大図である。
【図２】（ａ）は、発光面を平面的に見た一例の図であり、（ｂ）は、他の例の図である。
【図３】（ａ）は、凹部の直径とピッチとの関係を説明する図であり、（ｂ）は、レーザ光の発光時間と周期との関係を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤパッケージの製造工程を示す図である。
【図５】フォトレジスト層等に凹部を形成する光ディスクドライブを示す図である。
【図６】第２実施形態に係る光学素子の図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、第３実施形態に係るＬＥＤ素子の製造工程を示す図である。
【図８】本発明の凹部形成方法を含む製造方法により製造された光ディスクを示す斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、第３実施形態に係るＬＥＤ素子の製造工程を一部変更した形態を示す図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１ ＬＥＤパッケージ
１０ ＬＥＤ素子
１０Ａ 光学素子
１１ 発光部
１１Ａ 支持体
１２ フォトレジスト層
１２Ａ 凹部形成面
１５ 凹部
１６ 穴部
１８ 発光面
３０ 保持器
４０ モータ
５０ 光学系
５１ レーザ光源
５５ 第３レンズ
５７ ディテクタ
６０ イオン風発生装置
２００ 光ディスク
２１０ 基板
ＣＡ 制御装置
ＤＤ 光ディスクドライブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に光源を含んで構成される光学系から集光した光を照射することで前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する凹部形成方法であって、
前記フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向けて凹部を形成することを特徴とする凹部形成方法。
【請求項２】
前記フォトレジスト層の凹部形成面にイオン風を当てながら凹部を形成することを特徴とする請求項１に記載の凹部形成方法。
【請求項３】
前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、
前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、
前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、
検出した前記光量に基づいて当該光量が所定量となるように前記光源の出力を調整する出力調整工程と、を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の凹部形成方法。
【請求項４】
前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、
前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、
前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、
検出した前記光量が所定量より小さい場合、前記フォトレジスト層への凹部の形成後に前記光学系の対物レンズを清掃する清掃工程と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の凹部形成方法。
【請求項５】
基体の表面上に凹凸を有する凹凸製品の製造方法であって、
前記基体の表面上にヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の凹部形成方法により、前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する工程と、
複数の凹部が形成されたフォトレジスト層をマスクとして、エッチングを行うことで、前記基体の表面上に前記凹部に対応した穴部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする凹凸製品の製造方法。
【請求項６】
発光体を有する発光素子の製造方法であって、
前記発光体の発光面にヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の凹部形成方法により、前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項７】
複数の凹部が形成された前記フォトレジスト層をマスクとして、エッチングを行うことで、前記発光面に前記凹部に対応した穴部を形成することを特徴とする請求項６に記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
発光素子の発光面に取り付けられることで、前記発光素子の発光効率を向上させる光学素子の製造方法であって、
前記発光素子が発する光を透過可能な支持体の表面に、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の凹部形成方法により、前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項９】
複数の凹部が形成された前記フォトレジスト層をマスクとして、エッチングを行うことで、前記支持体の表面に前記凹部に対応した穴部を形成することを特徴とする請求項８に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１】
ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層に光源を含んで構成される光学系から集光した光を照射することで前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する凹部形成方法であって、
前記フォトレジスト層の凹部形成面を重力方向に向けて凹部を形成することを特徴とする凹部形成方法。
【請求項２】
前記フォトレジスト層の凹部形成面にイオン風を当てながら凹部を形成することを特徴とする請求項１に記載の凹部形成方法。
【請求項３】
前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、
前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、
前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、
検出した前記光量に基づいて当該光量が所定量となるように前記光源の出力を調整する出力調整工程と、を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の凹部形成方法。
【請求項４】
前記フォトレジスト層への凹部の形成中または形成後において、
前記フォトレジスト層に設けられた基準面または前記フォトレジスト層とは別に設けられた基準面に前記光学系から検査光を照射する検査光照射工程と、
前記基準面から反射または回折する検査光の光量を検出する検出工程と、
検出した前記光量が所定量より小さい場合、前記フォトレジスト層への凹部の形成後に前記光学系の対物レンズを清掃する清掃工程と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の凹部形成方法。
【請求項５】
基体の表面上に凹凸を有する凹凸製品の製造方法であって、
前記基体の表面上にヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の凹部形成方法により、前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する工程と、
複数の凹部が形成されたフォトレジスト層をマスクとして、エッチングを行うことで、前記基体の表面上に前記凹部に対応した穴部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする凹凸製品の製造方法。
【請求項６】
発光体を有する発光素子の製造方法であって、
前記発光体の発光面にヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の凹部形成方法により、前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項７】
複数の凹部が形成された前記フォトレジスト層をマスクとして、エッチングを行うことで、前記発光面に前記凹部に対応した穴部を形成することを特徴とする請求項６に記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
発光素子の発光面に取り付けられることで、前記発光素子の発光効率を向上させる光学素子の製造方法であって、
前記発光素子が発する光を透過可能な支持体の表面に、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の凹部形成方法により、前記フォトレジスト層に複数の凹部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項９】
複数の凹部が形成された前記フォトレジスト層をマスクとして、エッチングを行うことで、前記支持体の表面に前記凹部に対応した穴部を形成することを特徴とする請求項８に記載の光学素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２７１２８９（Ｐ２００９−２７１２８９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２１０５７（Ｐ２００８−１２１０５７）
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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