(57)【要約】【課題】発光装置の生産性の低下を抑制しながら、各々の発光装置から出力される白色光の色度のばらつきを低減する。【解決手段】凹部６１ａを有しリードフレームＬＦに形成された容器６１の底部７０に発光素子６４を取り付けた状態で、この凹部６１ａに、樹脂封止装置３００を用いて、蛍光体粉体６５ａおよび透明樹脂６５ｂを含む封止樹脂を注入する。樹脂封止装置３００では、蛍光体の濃度を異ならせた複数の封止樹脂が準備されており、注入対象となる容器６１に取り付けられた発光素子６４の主発光ピーク波長の測定結果に応じて、１種類の封止樹脂または２種類の封止樹脂を組み合わせたものを凹部６１ａに注入して封止部６５を形成する。【選択図】図１２
2010177620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と当該透明樹脂に分散され当該発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とを含む封止樹脂にて当該発光素子を封止してなる発光装置の製造方法において、
前記蛍光体の濃度を異ならせた複数の封止樹脂を準備し、
前記発光素子の主発光ピーク波長に基づき、前記複数の封止樹脂の中から少なくとも１つの封止樹脂を選択し、
選択された前記少なくとも１つの封止樹脂を用いて前記発光素子を封止すること
を特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記封止樹脂の選択において、第１の濃度に設定された第１の封止樹脂を選択し、あるいは、当該第１の封止樹脂および当該第１の濃度に近い第２の濃度に設定された第２の封止樹脂を選択することを特徴とする請求項１記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記封止樹脂の選択において、前記発光素子の前記主発光ピーク波長が長いほど、前記蛍光体の濃度が高い封止樹脂を選択することを特徴とする請求項１または２記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記発光素子の封止において、当該発光素子を封止する封止樹脂の量を一定とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記発光素子は青色光を出力し、
前記蛍光体は、前記青色光を緑色光に変換して出力する第１の蛍光体と、当該青色光を赤色光に変換して出力する第２の蛍光体とを含み、
前記複数の封止樹脂のそれぞれに含まれる前記蛍光体において、前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体との比率が一定であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記発光素子は青色光を出力し、
前記蛍光体は、前記青色光を黄色光に変換して出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と当該透明樹脂に分散され当該発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とを含む封止樹脂にて当該発光素子を封止してなる発光装置の製造方法において、
前記蛍光体の濃度を異ならせた複数の封止樹脂を準備し、
前記発光素子の主発光ピーク波長に基づき、前記複数の封止樹脂の中から２以上の封止樹脂の組み合わせを決定し、
決定された前記２以上の封止樹脂を用いて前記発光素子を封止すること
を特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記発光素子は、凹部を有し一端が当該凹部に露出するとともに他端が外側に露出するように設けられる金属導体部を備えた容器の当該凹部に取り付けられ、
前記発光素子の封止において、当該発光素子が搭載された前記容器の前記凹部に前記２以上の封止樹脂の注入を行うことを特徴とする請求項７記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記発光素子の封止において、当該発光素子を封止する前記２以上の封止樹脂の量を一定とすることを特徴とする請求項７または８記載の発光装置の製造方法。
【請求項１０】
基板上に複数の発光素子を形成する工程と、
前記複数の発光素子の主発光ピーク波長を測定する工程と、
個々に分離された複数の発光素子のそれぞれに対し、封止樹脂を用いて封止する工程と
を含み、
前記封止する工程は、
前記発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と当該透明樹脂に分散され当該発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とをそれぞれ含み当該蛍光体の濃度を異ならせた複数の封止樹脂を準備し、
前記発光素子の主発光ピーク波長に基づき、前記複数の封止樹脂の中から少なくとも１つの封止樹脂を選択し、
選択された前記少なくとも１つの封止樹脂を用いて前記発光素子を封止すること
を特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１１】
前記主発光ピーク波長を測定する工程では、前記基板上における各発光素子の位置と各発光素子の主発光ピーク波長とを対応付けて記憶し、
前記封止する工程の前記封止樹脂の選択では、前記基板上における各発光素子の位置との対応関係から各発光素子の主発光ピーク波長を特定すること
を特徴とする請求項１０記載の発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記発光素子が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１０または１１記載の発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記封止する工程の前記封止樹脂の選択において、前記発光素子の前記主発光ピーク波長が長いほど、前記蛍光体の濃度が高い封止樹脂を選択することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項記載の発光装置の製造方法。
【請求項１４】
前記発光素子は青色光を出力し、
前記蛍光体は、前記青色光を緑色光に変換して出力する第１の蛍光体と、当該青色光を赤色光に変換して出力する第２の蛍光体とを含み、
前記複数の封止樹脂のそれぞれに含まれる前記蛍光体において、前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体との比率が一定であることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項記載の発光装置の製造方法。
【請求項１５】
前記発光素子は青色光を出力し、
前記蛍光体は、前記青色光を黄色光に変換して出力することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から出射される光を蛍光体にて波長変換して出力する発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード等の発光素子を用いて白色光を出力する発光装置が、照明装置や液晶表示装置のバックライト等に利用されるようになってきている。
この種の発光装置においては、例えば青色光を出射する発光素子を、蛍光体を含有させた樹脂で封止することにより、発光素子から出射される青色光の一部を蛍光体によって緑色光および赤色光に変換し、青色光、緑色光および赤色光を含む白色光として出力させるようになっている。また、発光素子から出射される光の一部を蛍光体によって黄色光に変換し、青色光および黄色光を含む白色光として出力させるようにしたものも存在する。
【０００３】
一般に、発光素子には、素子毎に出力が最大となる発光波長（主発光ピーク波長という）のばらつきが存在するため、このような発光素子を用いて上述した発光装置を構成した場合においても、各々の発光装置から出力される白色光の色度にもばらつきが生じやすい。
【０００４】
公報記載の従来技術として、青色光を発光する複数の発光ダイオードチップに対し、各発光ダイオードチップのそれぞれのピーク波長に合わせて、各発光ダイオードチップに塗布する蛍光体層の塗布厚を決定する技術が存在する（特許文献１参照）。
【０００５】
また、他の公報記載の従来技術として、ＬＥＤチップとＬＥＤチップからの放射光を吸収して可視域の光を生成するための蛍光体を含有する板状の波長変換部とを組み合わせて白色光を生成して発光する発光装置の製造方法において、複数の蛍光体の混合比を異ならせた複数の波長変換部を予め用意しておくとともに、ＬＥＤチップの明るさに関する特性およびＬＥＤチップの発光スペクトルの特性に基づいて各ＬＥＤチップのランク分けを行い、各々のＬＥＤチップのランクに応じて、複数の波長変換部の中から各ＬＥＤチップに取り付ける波長変換部を選択して組み合わせる技術が存在する（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−６６９６９号公報
【特許文献２】特開２００６−３０３１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、発光素子の封止に使用される樹脂の量は微量であることから、塗布厚の制御は非常に困難なものとなる。また、例えばカップ状の容器の内部に取り付けられている発光素子を封止しようとする場合、容器の容量を超えて樹脂を供給すると、樹脂が容器から溢れてしまうおそれもある。
一方、波長変化部を設ける構成を採用した場合には、発光素子を封止するための樹脂を波長変化部とは別に設けなければならず、発光装置の生産性の低下に繋がるおそれがある。
【０００８】
本発明は、発光装置の生産性の低下を抑制しながら、各々の発光装置から出力される白色光の色度のばらつきを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明は、発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と透明樹脂に分散され発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とを含む封止樹脂にて発光素子を封止してなる発光装置の製造方法において、蛍光体の濃度を異ならせた複数の封止樹脂を準備し、発光素子の主発光ピーク波長に基づき、複数の封止樹脂の中から少なくとも１つの封止樹脂を選択し、選択された少なくとも１つの封止樹脂を用いて発光素子を封止することを特徴としている。
【００１０】
このような発光装置の製造方法では、封止樹脂の選択において、第１の濃度に設定された第１の封止樹脂を選択し、あるいは、第１の封止樹脂および第１の濃度に近い第２の濃度に設定された第２の封止樹脂を選択することを特徴とすることができる。
また、封止樹脂の選択において、発光素子の主発光ピーク波長が長いほど、蛍光体の濃度が高い封止樹脂を選択することを特徴とすることができる。
さらに、発光素子の封止において、発光素子を封止する封止樹脂の量を一定とすることを特徴とすることができる。
さらにまた、発光素子は青色光を出力し、蛍光体は、青色光を緑色光に変換して出力する第１の蛍光体と、青色光を赤色光に変換して出力する第２の蛍光体とを含み、複数の封止樹脂のそれぞれに含まれる蛍光体において、第１の蛍光体と第２の蛍光体との比率が一定であることを特徴とすることができる。
また、発光素子は青色光を出力し、蛍光体は、青色光を黄色光に変換して出力することを特徴とすることができる。
【００１１】
また、他の観点から捉えると、本発明は、発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と透明樹脂に分散され発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とを含む封止樹脂にて発光素子を封止してなる発光装置の製造方法において、蛍光体の濃度を異ならせた複数の封止樹脂を準備し、発光素子の主発光ピーク波長に基づき、複数の封止樹脂の中から２以上の封止樹脂の組み合わせを決定し、決定された２以上の封止樹脂を用いて発光素子を封止することを特徴としている。
【００１２】
このような発光装置の製造方法において、発光素子は、凹部を有し一端が凹部に露出するとともに他端が外側に露出するように設けられる金属導体部を備えた容器の凹部に取り付けられ、発光素子の封止において、発光素子が搭載された容器の凹部に２以上の封止樹脂の注入を行うことを特徴とすることができる。
また、発光素子の封止において、発光素子を封止する２以上の封止樹脂の量を一定とすることを特徴とすることができる。
【００１３】
さらに他の観点から捉えると、本発明が適用される発光装置の製造方法は、基板上に複数の発光素子を形成する工程と、複数の発光素子の主発光ピーク波長を測定する工程と、個々に分離された複数の発光素子のそれぞれに対し、封止樹脂を用いて封止する工程とを含み、封止する工程は、発光素子の発光波長に対して透明な透明樹脂と透明樹脂に分散され発光素子の発光波長をより長波長の光に変換する蛍光体とをそれぞれ含み蛍光体の濃度を異ならせた複数の封止樹脂を準備し、発光素子の主発光ピーク波長に基づき、複数の封止樹脂の中から少なくとも１つの封止樹脂を選択し、選択された少なくとも１つの封止樹脂を用いて発光素子を封止することを特徴としている。
【００１４】
このような発光装置の製造方法において、主発光ピーク波長を測定する工程では、基板上における各発光素子の位置と各発光素子の主発光ピーク波長とを対応付けて記憶し、封止する工程の封止樹脂の選択では、基板上における各発光素子の位置との対応関係から各発光素子の主発光ピーク波長を特定することを特徴とすることができる。
また、発光素子が発光ダイオードであることを特徴とすることができる。
さらに、封止する工程の封止樹脂の選択において、発光素子の主発光ピーク波長が長いほど、蛍光体の濃度が高い封止樹脂を選択することを特徴とすることができる。
さらにまた、発光素子は青色光を出力し、蛍光体は、青色光を緑色光に変換して出力する第１の蛍光体と、青色光を赤色光に変換して出力する第２の蛍光体とを含み、複数の封止樹脂のそれぞれに含まれる蛍光体において、第１の蛍光体と第２の蛍光体との比率が一定であることを特徴とすることができる。
また、発光素子は青色光を出力し、蛍光体は、青色光を黄色光に変換して出力することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光装置の生産性の低下を抑制しながら、各々の発光装置から出力される白色光の色度のばらつきを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される発光装置６０の構成の一例を説明するための図である。ここで、図１（ａ）は発光装置６０の上面図を、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ断面図を、それぞれ示している。
【００１７】
この発光装置６０は、上部側に凹部６１ａが形成された容器６１と、容器６１と一体化したリードフレームからなるアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３と、凹部６１ａ内に取り付けられた発光素子６４と、凹部６１ａを覆うように設けられた封止部６５とを備えている。なお、図１（ａ）においては、封止部６５の記載を省略している。
【００１８】
容器６１は、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３を含む金属リード部に、白色顔料が含有された熱可塑性樹脂（以下の説明では白色樹脂と呼ぶ）を射出成型することによって形成されている。
【００１９】
この容器６１を構成する白色樹脂は、例えば可視光の光反射率が８５％以上であって９８％以下となるように白色顔料の含有率、粒径等を調整した樹脂材料を用いることが好ましい。言い換えると、容器６１の可視光の光吸収率は１５％未満とされている。白色顔料としては、チタニア（酸化チタン）を微粒子化したもの用いることが好ましい。チタニアは、他の白色顔料に比べて屈折率が高く、また、光吸収率が低いので、本実施形態の容器６１に好適に用いることができる。他の白色顔料、例えば酸化アルミニウム、酸化亜鉛等も使用することができる。
【００２０】
また、容器６１は、アノード用リード部６２とカソード用リード部６３との間の絶縁にも用いられる。このため、容器６１は、例えば１０15Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有していることが好ましい。
【００２１】
さらに、製造工程でハンダリフローなどの温度がかかる工程が複数あるので、容器６１を構成する樹脂は、耐熱性を十分考慮した上で公知の材質を選定することが好ましい。ここで、容器６１の基材となる樹脂としては、ポリアミド、液晶ポリマー等を用いることができ、例えばジェネスタ（クラレ）やアモデル（Solvay Advanced Polymers）等を好適に使用することができる。
【００２２】
また、容器６１に設けられる凹部６１ａは、円形状を有する底面７０と、底面７０の周縁から容器６１の上部側に向けて拡開するように立ち上がる壁面８０とを備えている。ここで、底面７０は、凹部６１ａに露出するアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３と、アノード用リード部６２とカソード用リード部６３との間の隙間に露出する容器６１の白色樹脂とによって構成されている。一方、壁面８０は、容器６１を構成する白色樹脂によって構成されている。
【００２３】
金属導体部の一例としてのアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３は、それぞれの一部が容器６１内に挟まれて保持されるとともに、他の一部が容器６１の外部に露出されており、発光素子６４に電流を供給するための端子となっている。表面実装を前提とするときは、図１に示すように、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３をそれぞれ容器６１の裏側に折り曲げて容器６１の底部にその先端を配設することが望ましい。
【００２４】
また、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３すなわちリードフレームは、０．１〜０．５ｍｍ程度の厚みをもつ金属板であり、加工性、熱伝導性に優れた金属として例えば鉄／銅合金をベースとし、その上にめっき層としてアルミ、ニッケル、チタン、金、銀などを数μｍ積層して構成されている。ここで、発光素子６４からの光の取り出し効率を向上させるためには、可視領域において光の吸収が少ない銀を、金属板にメッキしたものを用いることが好ましい。なお、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３は、１枚の金属板を打ち抜いて作製されている。このため、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３の各面は、ほぼ同じ高さに位置している。また、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３は、両者が直接接触しないように容器６１にて保持されている。
【００２５】
発光素子の一例としての発光素子６４は、凹部６１ａの底面７０に露出するカソード用リード部６３上に、シリコン樹脂またはエポキシ樹脂からなるダイボンド剤で接着され、固定されている。なお、発光素子６４とカソード用リード部６３とを、共晶接合や超音波接合等によって接合させるようにしてもかまわない。
この発光素子６４は、後述する第１のパッド電極１８０および第２のパッド電極１９０（図２参照）を有しており、第１のパッド電極１８０がアノード用リード部６２に、第２のパッド電極１９０がカソード用リード部６３に、それぞれボンディングワイヤを介して接続されている。
【００２６】
発光素子６４の発光層は、後述するようにＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）を含む構成を有しており、４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域に主発光ピークを有する青色光を出射するようになっている。なお、「ＩｎＧａＮ」とは、各元素組成比が任意の相対比率を含む総称である。
【００２７】
封止部６５は、発光素子６４が発する光を吸収してより長波長の光を発する蛍光体（以下、蛍光体粉体ともいう）６５ａと、蛍光体粉体６５ａを均一に分散させた状態で含有する透明樹脂６５ｂとを有している。この例において、蛍光体粉体６５ａは、発光素子６４が発する青色光を吸収して緑色光を発する第１の蛍光体の一例としての緑色蛍光体と、発光素子６４が発する青色光を吸収して赤色光を発する第２の蛍光体の一例としての赤色蛍光体とを含んでいる。
【００２８】
この発光装置６０においては、発光素子６４が発する青色光と、蛍光体粉体６５ａに含まれる緑色蛍光体が発する緑色光と、同じく蛍光体粉体６５ａに含まれる赤色蛍光体が発する赤色光とによって、青、緑、赤の３原色が揃う。このため、封止部６５の上部に形成される出射面６５ｃからは、白色光が出射されるようになっている。
【００２９】
ここで、発光素子６４の主発光ピークとなる波長は、発光素子６４ごとに微妙に異なっている場合がある。このように発光素子６４の主発光ピークがずれていると、複数の発光素子６４を用いて複数の発光装置６０を製造した場合に、各発光装置６０の出射面６５ｃから出射される白色光の色温度が発光装置６０毎にずれてしまうおそれがある。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、各発光装置６０に取り付けられる発光素子６４の主発光ピークの波長に応じて、封止部６５中の蛍光体粉体６５ａの濃度を異ならせることで、各発光装置６０から出射される白色光の色温度がほぼ一定となるようにしている。なお、具体的な手法については後述する。
【００３１】
上述した蛍光体粉体６５ａに好適に用いられる緑色蛍光体は、シリケート系蛍光体（ＢａＳｉＯ4：Ｅｕ2+）が好ましく、また、赤色蛍光体は窒化物蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+）が好ましい。これらの緑色蛍光体および赤色蛍光体は、真密度が３．５ｇ／ｃｍ3〜４．７ｇ／ｃｍ3と比較的低く、平均粒径も質量平均で１０μｍ程度の粉体の作成が可能であるためである。
【００３２】
ここで、緑色蛍光体（ＢａＳｉＯ4：Ｅｕ2+）は、励起波長が３８０〜４４０ｎｍであり、発光波長が５０８ｎｍであるので、本実施の形態で用いる青色光を緑色光に変換するための要求特性に対しては、励起波長も発光波長も短すぎる。ただし、Ｂａの一部をＳｒ、Ｃａ、Ｍｇなどの他のアルカリ土類元素で置き換えることで、励起波長及び発光波長を長波長側に移動させることができる。本実施の形態では、励起波長を４５５ｎｍに、発光波長を５２８ｎｍに、それぞれ調節することが好ましい。
【００３３】
また、赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+）は、励起波長が４００〜５００ｎｍであり、発光波長が６４０ｎｍである。ピーク波長の半値幅は使用目的によって異なる。照明用ではできるだけピーク波長の波形がブロードなものが良いが、液晶表示装置のバックライト用では、できるだけ波形がシャープなものが良い。照明用で演色性（太陽光の下で見た色と同じに見える度合い）を高めるためには、できるだけ太陽光と同じ波長分布をしている必要があり、すべての波長を同程度含んでいることが要求される。これに対し、液晶表示装置のバックライトに使った場合の色再現範囲は青、緑、赤の色度座標上の３点ができるだけ広い必要がある。すなわち色純度ができるだけ高いことが重要である。そのためには３原色の波長分布をできるだけシャープにすることが好ましい。
【００３４】
なお、本実施の形態では、蛍光体粉体６５ａとして、上述した緑色蛍光体と赤色蛍光体とを組み合わせたものを用いることで白色光の出力を実現しているが、白色光の出力を実現するための蛍光体粉体６５ａの構成はこれに限られない。
すなわち、蛍光体粉体６５ａとして、例えば発光素子６４が発する青色光を吸収して黄色光を発光する黄色蛍光体を使用することもできる。
この場合において、蛍光体粉体６５ａに好適に用いられる黄色蛍光体としては、シリケート系蛍光体、ＹＡＧ蛍光体、ＴＡＧ蛍光体、サイアロン蛍光体などが一般的に知られている。これらのうち、光の変換効率の高いシリケート系蛍光体やＹＡＧ蛍光体が好適である。これらの蛍光体は、励起波長が３８０〜４４０ｎｍであり、発光ピーク波長が５４０ｎｍから５７０ｎｍであるので、本実施の形態で用いる青色光を好適に黄色光に変換することができる。
【００３５】
一方、封止部６５を構成する透明樹脂６５ｂは、可視領域の波長において光透過率が高く、また屈折率が高い透明樹脂を用いることが好ましい。また、封止部６５の表面側は平坦面、窪み面又は凸部面から選ばれる。封止部６５を構成する樹脂としては、耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂であって、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂を用いることができる。
【００３６】
次に、発光装置６０で用いられる発光素子６４について説明する。本実施の形態では、発光素子６４が発光ダイオードで構成されている。
図２は、図１に示す発光素子６４の断面図の一例を示している。
発光素子６４は、基板１１０と、基板１１０上に積層される中間層１２０と、中間層１２０上に積層される下地層１３０とを備える。また、発光素子６４は、下地層１３０上に積層されるｎ型半導体層１４０と、ｎ型半導体層１４０上に積層される発光層１５０と、発光層１５０上に積層されるｐ型半導体層１６０とを備える。なお、以下の説明においては、必要に応じて、これらｎ型半導体層１４０、発光層１５０およびｐ型半導体層１６０を、まとめて積層半導体層１００と呼ぶ。さらに、発光素子６４は、ｐ型半導体層１６０上に積層される透明電極１７０と、透明電極１７０のうちの一部領域に積層される第１のパッド電極１８０とを備える。さらにまた、発光素子６４は、ｐ型半導体層１６０、発光層１５０およびｎ型半導体層１４０の一部を切り欠くことによって露出したｎ型半導体層１４０の半導体層露出面１４０ｃ上の一部に積層される第２のパッド電極１９０を備える。
この発光素子６４においては、第１のパッド電極１８０を正極、第２のパッド電極１９０を負極とし、両者を介して電流を流すことで、発光層１５０が発光するようになっている。
【００３７】
では次に、発光素子６４の各構成要素について、より詳細に説明する。
＜基板＞
基板１１０としては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶が表面にエピタキシャル成長される基板であれば、特に限定されず、各種の基板を選択して用いることができる。例えば、サファイア、ＳｉＣ、シリコン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン亜鉛鉄、酸化マグネシウムアルミニウム、ホウ化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化リチウムガリウム、酸化リチウムアルミニウム、酸化ネオジウムガリウム、酸化ランタンストロンチウムアルミニウムタンタル、酸化ストロンチウムチタン、酸化チタン、ハフニウム、タングステン、モリブデン等からなる基板を用いることができる。
また、上記基板の中でも、特に、ｃ面を主面とするサファイア基板を用いることが好ましい。サファイア基板を用いる場合は、サファイアのｃ面上に中間層１２０（バッファ層）を形成するとよい。
【００３８】
＜積層半導体層＞
積層半導体層１００は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体からなる層であって、基板１１０上に、ｎ型半導体層１４０、発光層１５０およびｐ型半導体層１６０の各層がこの順で積層されて構成されている。
またｎ型半導体層１４０、発光層１５０及びｐ型半導体層１６０の各層は、それぞれ、複数の半導体層から構成してもよい。さらにまた、積層半導体層１００は、さらに下地層１３０、中間層１２０を含めて呼んでもよい。
なお、積層半導体層１００は、ＭＯＣＶＤ法で形成すると結晶性の良いものが得られるが、スパッタ法によっても条件を最適化することで、ＭＯＣＶＤ法よりも優れた結晶性を有する半導体層を形成できる。以下、順次説明する。
【００３９】
＜中間層＞
中間層１２０は、多結晶のＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）からなるものが好ましく、単結晶のＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）のものがより好ましい。
中間層１２０は、上述のように、例えば、多結晶のＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）からなる厚さ０．０１〜０．５μｍのものとすることができる。中間層１２０の厚みが０．０１μｍ未満であると、中間層１２０により基板１１０と下地層１３０との格子定数の違いを緩和する効果が十分に得られない場合がある。また、中間層１２０の厚みが０．５μｍを超えると、中間層１２０としての機能には変化が無いのにも関わらず、中間層１２０の成膜処理時間が長くなり、生産性が低下する虞がある。
中間層１２０は、基板１１０と下地層１３０との格子定数の違いを緩和し、基板１１０の（０００１）面（Ｃ面）上にＣ軸配向した単結晶層の形成を容易にする働きがある。したがって、中間層１２０の上に単結晶の下地層１３０を積層すると、より一層結晶性の良い下地層１３０が積層できる。
【００４０】
また、中間層１２０は、ＩＩＩ族窒化物半導体からなる六方晶系の結晶構造を持つものであってもよい。また、中間層１２０をなすＩＩＩ族窒化物半導体の結晶は、単結晶構造を有するものであってもよく、単結晶構造を有するものが好ましく用いられる。ＩＩＩ族窒化物半導体の結晶は、成長条件を制御することにより、上方向だけでなく、面内方向にも成長して単結晶構造を形成する。このため、中間層１２０の成膜条件を制御することにより、単結晶構造のＩＩＩ族窒化物半導体の結晶からなる中間層１２０とすることができる。このような単結晶構造を有する中間層１２０を基板１１０上に成膜した場合、中間層１２０のバッファ機能が有効に作用するため、その上に成膜されたＩＩＩ族窒化物半導体は良好な配向性及び結晶性を有する結晶膜となる。
また、中間層１２０をなすＩＩＩ族窒化物半導体の結晶は、成膜条件をコントロールすることにより、六角柱を基本とした集合組織からなる柱状結晶（多結晶）とすることも可能である。なお、ここでの集合組織からなる柱状結晶とは、隣接する結晶粒との間に結晶粒界を形成して隔てられており、それ自体は縦断面形状として柱状になっている結晶のことをいう。
【００４１】
＜下地層＞
下地層１３０としては、ＡｌxＧａyＩｎzＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）を用いることができるが、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ＜１）を用いると結晶性の良い下地層１３０を形成できるため好ましい。
下地層１３０の膜厚は０．１μｍ以上が好ましく、より好ましくは０．５μｍ以上であり、１μｍ以上が最も好ましい。この膜厚以上にした方が結晶性の良好なＡｌxＧａ1-xＮ層が得られやすい。
下地層１３０の結晶性を良くするためには、下地層１３０は不純物をドーピングしない方が望ましい。しかし、ｐ型あるいはｎ型の導電性が必要な場合は、アクセプター不純物あるいはドナー不純物を添加することができる。
【００４２】
＜ｎ型半導体層＞
図２に示すように、ｎ型半導体層１４０は、ｎコンタクト層１４０ａとｎクラッド層１４０ｂとから構成されるのが好ましい。なお、ｎコンタクト層１４０ａはｎクラッド層１４０ｂを兼ねることも可能である。また、前述の下地層１３０をｎ型半導体層１４０に含めてもよい。
ｎコンタクト層１４０ａは、第２のパッド電極１９０を設けるための層である。ｎコンタクト層１４０ａとしては、ＡｌxＧａ1-xＮ層（０≦ｘ＜１、好ましくは０≦ｘ≦０．５、さらに好ましくは０≦ｘ≦０．１）から構成されることが好ましい。
また、ｎコンタクト層１４０ａにはｎ型不純物がドープされていることが好ましく、ｎ型不純物を１×１０17〜１×１０20／ｃｍ3、好ましくは１×１０18〜１×１０19／ｃｍ3の濃度で含有すると、第２のパッド電極１９０との良好なオーミック接触を維持できる点で好ましい。ｎ型不純物としては、特に限定されないが、例えば、Ｓｉ、ＧｅおよびＳｎ等が挙げられ、好ましくはＳｉおよびＧｅが挙げられる。
ｎコンタクト層１４０ａの膜厚は、０．５〜５μｍとされることが好ましく、１〜３μｍの範囲に設定することがより好ましい。ｎコンタクト層１４０ａの膜厚が上記範囲にあると、半導体の結晶性が良好に維持される。
【００４３】
ｎコンタクト層１４０ａと発光層１５０との間には、ｎクラッド層１４０ｂを設けることが好ましい。ｎクラッド層１４０ｂは、発光層１５０へのキャリアの注入とキャリアの閉じ込めとを行なう層である。ｎクラッド層１４０ｂはＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮなどで形成することが可能である。また、これらの構造のヘテロ接合や複数回積層した超格子構造としてもよい。ｎクラッド層１４０ｂをＩｎＧａＮで形成する場合には、発光層１５０のＩｎＧａＮのバンドギャップよりも大きくすることが望ましいことは言うまでもない。
ｎクラッド層１４０ｂの膜厚は、特に限定されないが、好ましくは０．００５〜０．５μｍであり、より好ましくは０．００５〜０．１μｍである。ｎクラッド層１４０ｂのｎ型ドープ濃度は１×１０17〜１×１０20／ｃｍ3、が好ましく、より好ましくは１×１０18〜１×１０19／ｃｍ3である。ドープ濃度がこの範囲であると、良好な結晶性の維持および素子の動作電圧低減の点で好ましい。
【００４４】
なお、ｎクラッド層１４０ｂを、超格子構造を含む層とする場合には、詳細な図示を省略するが、１００オングストローム以下の膜厚を有したＩＩＩ族窒化物半導体からなるｎ側第１層と、ｎ側第１層と組成が異なるとともに１００オングストローム以下の膜厚を有したＩＩＩ族窒化物半導体からなるｎ側第２層とが積層された構造を含むものであっても良い。
また、ｎクラッド層１４０ｂは、ｎ側第１層とｎ側第２層とが交互に繰返し積層された構造を含んだものであってもよく、ＩｎＧａＮとＧａＮとの交互構造又は組成の異なるＩｎＧａＮ同士の交互構造であることが好ましい。
【００４５】
＜発光層＞
ｎ型半導体層１４０の上に積層される発光層１５０としては、単一量子井戸構造あるいは多重量子井戸構造などを採用することができる。
図２に示すような、量子井戸構造の井戸層１５０ｂとしては、Ｇａ1-yＩｎyＮ（０＜ｙ＜０．４）からなるＩＩＩ族窒化物半導体層が通常用いられる。井戸層１５０ｂの膜厚としては、量子効果の得られる程度の膜厚、例えば１〜１０ｎｍとすることができ、好ましくは２〜６ｎｍとすると発光出力の点で好ましい。
また、多重量子井戸構造の発光層１５０の場合は、上記Ｇａ1-yＩｎyＮを井戸層１５０ｂとし、井戸層１５０ｂよりバンドギャップエネルギーが大きいＡｌzＧａ1-zＮ（０≦ｚ＜０．３）を障壁層１５０ａとする。井戸層１５０ｂおよび障壁層１５０ａには、設計により不純物をドープしてもしなくてもよい。
【００４６】
＜ｐ型半導体層＞
図２に示すように、ｐ型半導体層１６０は、通常、ｐクラッド層１６０ａおよびｐコンタクト層１６０ｂから構成される。また、ｐコンタクト層１６０ｂがｐクラッド層１６０ａを兼ねることも可能である。
ｐクラッド層１６０ａは、発光層１５０へのキャリアの閉じ込めとキャリアの注入とを行なう層である。ｐクラッド層１６０ａとしては、発光層１５０のバンドギャップエネルギーより大きくなる組成であり、発光層１５０へのキャリアの閉じ込めができるものであれば特に限定されないが、好ましくは、ＡｌxＧａ1-xＮ（０＜ｘ≦０．４）のものが挙げられる。
ｐクラッド層１６０ａが、このようなＡｌＧａＮからなると、発光層１５０へのキャリアの閉じ込めの点で好ましい。ｐクラッド層１６０ａの膜厚は、特に限定されないが、好ましくは１〜４００ｎｍであり、より好ましくは５〜１００ｎｍである。
ｐクラッド層１６０ａのｐ型ドープ濃度は、１×１０18〜１×１０21／ｃｍ3が好ましく、より好ましくは１×１０19〜１×１０20／ｃｍ3である。ｐ型ドープ濃度が上記範囲であると、結晶性を低下させることなく良好なｐ型結晶が得られる。
また、ｐクラッド層１６０ａは、複数回積層した超格子構造としてもよく、ＡｌＧａＮとＡｌＧａＮとの交互構造又はＡｌＧａＮとＧａＮとの交互構造であることが好ましい。
【００４７】
ｐコンタクト層１６０ｂは、透明電極１７０を設けるための層である。ｐコンタクト層１６０ｂは、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．４）であることが好ましい。Ａｌ組成が上記範囲であると、良好な結晶性の維持および透明電極１７０との良好なオーミック接触の維持が可能となる点で好ましい。
ｐ型不純物（ドーパント）を１×１０18〜１×１０21／ｃｍ3の濃度、好ましくは５×１０19〜５×１０20／ｃｍ3の濃度で含有していると、良好なオーミック接触の維持、クラック発生の防止、良好な結晶性の維持の点で好ましい。ｐ型不純物としては、特に限定されないが、例えば好ましくはＭｇが挙げられる。
ｐコンタクト層１６０ｂの膜厚は、特に限定されないが、０．０１〜０．５μｍが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．２μｍである。ｐコンタクト層１６０ｂの膜厚がこの範囲であると、発光出力の点で好ましい。
【００４８】
＜透明電極＞
図２に示すように、透明電極１７０は、第２のパッド電極１９０を形成するために、エッチング等の手段によって一部が除去されたｐ型半導体層１６０の上面のほぼ全面を覆うように形成されているが、このような形状に限定されるわけでなく、隙間を開けて格子状や樹形状に形成してもよい。なお、透明電極１７０の構造も、従来公知の構造を含めて如何なる構造のものも何ら制限なく用いることができる。
【００４９】
透明電極１７０は、ｐ型半導体層１６０との接触抵抗が小さいものを用いることが好ましい。また、この発光素子６４では、発光層１５０からの光を第１のパッド電極１８０が形成された側に取り出すことから、透明電極１７０は光透過性に優れたものが好ましい。さらにまた、ｐ型半導体層１６０の全面に渡って均一に電流を拡散させるために、透明電極１７０は優れた導電性を有していることが好ましい。
【００５０】
本実施の形態では、透明電極１７０として、Ｉｎを含む酸化物の導電性材料が用いられる。Ｉｎを含む酸化物の一部は、他の透明導電膜と比較して光透過性および導電性の両者がともに優れている点で好ましい。Ｉｎを含む導電性の酸化物としては、例えばＩＴＯ（酸化インジウム錫（Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2））、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ））、ＩＧＯ（酸化インジウムガリウム（Ｉｎ2Ｏ3−Ｇａ2Ｏ3））、ＩＣＯ（酸化インジウムセリウム（Ｉｎ2Ｏ3−ＣｅＯ2））等が挙げられる。なお、これらの中に、例えばフッ素などのドーパントが添加されていてもかまわない。
【００５１】
＜第１のパッド電極＞
透明電極１７０上に形成される第１のパッド電極１８０は、例えば、従来公知のＡｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｕ等の材料から構成することが好ましい。なお、第１のパッド電極１８０の構造は特に限定されず、従来公知の構造を採用することができる。
第１のパッド電極１８０の厚さは、例えば１００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であり、好ましくは３００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内である。
【００５２】
＜第２のパッド電極＞
第２のパッド電極１９０は、基板１１０上に成膜された中間層１２０および下地層１３０の上にさらに成膜された積層半導体層１００（ｎ型半導体層１４０、発光層１５０およびｐ型半導体層１６０）において、ｎ型半導体層１４０のｎコンタクト層１４０ａに接するように形成される。このため、第２のパッド電極１９０を形成する際は、ｐ型半導体層１６０、発光層１５０およびｎ型半導体層１４０の一部を除去してｎコンタクト層１４０ａに半導体層露出面１４０ｃを形成し、この上に第２のパッド電極１９０を形成する。
第２のパッド電極１９０の材料としては、第１のパッド電極１８０と同じ組成・構造でもよく、各種組成および構造の負極が周知であり、これら周知の負極を何ら制限無く用いることができ、この技術分野でよく知られた慣用の手段で設けることができる。
【００５３】
では、図１および図２を参照しつつ、本実施の形態における発光装置６０の発光動作について説明する。
アノード用リード部６２を正極とし、カソード用リード部６３を負極として発光素子６４に電流を流すと、第１のパッド電極１８０からｐ型半導体層１６０、発光層１５０およびｎ型半導体層１４０を介して第２のパッド電極１９０に向かう電流が流れ、発光層１５０は青色光を出力する。このようにして発光素子６４から出力された青色光は、封止部６５内を進行し、直接あるいは底面７０や壁面８０で反射した後に出射面６５ｃから外部に出射される。但し、出射面６５ｃに向かう光の一部は、出射面６５ｃで反射し、再び封止部６５内を進行する。この間、封止部６５内において、青色光の一部は蛍光体粉体６５ａによって緑色光および赤色光に変換され、変換された緑色光および赤色光は、直接あるいは底面７０や壁面８０で反射した後、青色光と共に出射面６５ｃから外部に出射される。したがって、出射面６５ｃからは、青色光、緑色光および赤色光を含む白色光が出射されることになる。
なお、蛍光体粉体６５ａとして黄色蛍光体を用いた場合には、封止部６５内において、青色光の一部が蛍光体粉体６５ａによって黄色光に変換され、変換された黄色光が、青色光と共に出射面６５ｃから外部に出射される。この場合において、出射面６５ｃからは、青色光および黄色光を含む白色光が出射されることになる。
【００５４】
次に、本実施の形態で用いた発光装置６０の製造方法について説明する。
図３は、発光装置６０の製造工程の一例を示すフローチャートである。
発光装置６０の製造にあたっては、まず、基板１１０上に積層半導体層１００を形成するとともに透明電極１７０や第１のパッド電極１８０および第２のパッド電極１９０の形成を行うことにより、１枚の基板１１０上に複数の発光素子６４が形成されてなる積層半導体ウエハＳＷ（後述する図５参照）の製造を行う（ステップ１１）。
次に、積層半導体ウエハＳＷに設けられた複数の発光素子６４のそれぞれについて、発光波長の測定を行う（ステップ１２）。
その後、積層半導体ウエハＳＷを発光素子６４毎に分割して個片とするチップ化を行う（ステップ１３）。
そして、得られた発光素子６４の実装を行うことによって発光装置６０を得る（ステップ１４）。
【００５５】
続いて、上述した各工程について、より詳細に説明する。
＜＜積層半導体ウエハ製造工程＞＞
図４は、上記ステップ１１（図３参照）における積層半導体ウエハ製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。
【００５６】
積層半導体ウエハ製造工程は、基板１１０上に中間層１２０を形成する中間層形成工程（ステップ１０１）と、中間層１２０上に下地層１３０を形成する下地層形成工程（ステップ１０２）と、下地層１３０上にｎ型半導体層１４０を形成するｎ型半導体層形成工程（ステップ１０３）と、ｎ型半導体層１４０上に発光層１５０を形成する発光層形成工程（ステップ１０４）と、発光層１５０上にｐ型半導体層１６０を形成するｐ型半導体層形成工程（ステップ１０５）と、ｐ型半導体層１６０側からエッチングを行ってｎ型半導体層１４０に半導体層露出面１４０ｃを形成する半導体層露出面形成工程（ステップ１０６）と、ｐ型半導体層１６０上に透明電極１７０を形成する透明電極形成工程（ステップ１０７）と、透明電極１７０に第１のパッド電極１８０を形成するとともに半導体層露出面１４０ｃ上に第２のパッド電極１９０を形成するパッド電極形成工程（ステップ１０８）とを有している。
【００５７】
以下、各工程について順番に説明する。
＜中間層形成工程＞
まず、サファイア基板等の基板１１０を用意し、前処理を施す。前処理としては、例えば、スパッタ装置のチャンバ内に基板１１０を配置し、中間層１２０を形成する前にスパッタするなどの方法によって行うことができる。具体的には、チャンバ内において、基板１１０をＡｒやＮ2のプラズマ中に曝す事によって上面を洗浄する前処理を行なってもよい。ＡｒガスやＮ2ガスなどのプラズマを基板１１０に作用させることで、基板１１０の上面に付着した有機物や酸化物を除去することができる。
【００５８】
次に、基板１１０の上面に、スパッタ法によって、中間層１２０を積層する。
スパッタ法によって、単結晶構造を有する中間層１２０を形成する場合、チャンバ内の窒素原料と不活性ガスの流量に対する窒素流量の比を、窒素原料が５０％〜１００％、望ましくは７５％となるようにすることが望ましい。
また、スパッタ法によって、柱状結晶（多結晶）を有する中間層１２０を形成する場合、チャンバ内の窒素原料と不活性ガスの流量に対する窒素流量の比を、窒素原料が１％〜５０％、望ましくは２５％となるようにすることが望ましい。なお、中間層１２０は、上述したスパッタ法だけでなく、ＭＯＣＶＤ法で形成することもできる。
【００５９】
＜下地層形成工程＞
次に、中間層１２０を形成した後、中間層１２０が形成された基板１１０の上面に、単結晶の下地層１３０を形成する。下地層１３０は、スパッタ法で形成してもよく、ＭＯＣＶＤ法で形成してもよい。
【００６０】
＜ｎ型半導体層形成工程＞
下地層１３０の形成後、ｎコンタクト層１４０ａ及びｎクラッド層１４０ｂを積層してｎ型半導体層１４０を形成する。ｎコンタクト層１４０ａ及びｎクラッド層１４０ｂは、スパッタ法で形成してもよく、ＭＯＣＶＤ法で形成してもよい。
【００６１】
＜発光層形成工程＞
発光層１５０の形成は、スパッタ法、ＭＯＣＶＤ法のいずれの方法でもよいが、特にＭＯＣＶＤ法が好ましい。具体的には、障壁層１５０ａと井戸層１５０ｂとを交互に繰り返して積層し、且つ、ｎ型半導体層１４０側およびｐ型半導体層１６０側に障壁層１５０ａが配される順で積層すればよい。
【００６２】
＜ｐ型半導体層形成工程＞
また、ｐ型半導体層１６０の形成は、スパッタ法、ＭＯＣＶＤ法のいずれの方法でもよい。具体的には、ｐクラッド層１６０ａと、ｐコンタクト層１６０ｂとを順次積層すればよい。
【００６３】
＜半導体層露出面形成工程＞
透明電極１７０の形成に先立ち、公知のフォトリソグラフィーの手法によってパターニングして、所定の領域の積層半導体層１００の一部をエッチングしてｎコンタクト層１４０ａの一部を露出させ、半導体層露出面１４０ｃを形成させる。
【００６４】
＜透明電極形成工程＞
マスクで半導体層露出面１４０ｃをカバーして、エッチング除去せずに残したｐ型半導体層１６０上に、スパッタ法などの公知の方法を用いて、透明電極１７０を形成する。
なお、ｐ型半導体層１６０上に先に透明電極１７０を形成した後、透明電極１７０を形成した状態で、所定の領域の透明電極１７０および積層半導体層１００の一部をエッチングすることで半導体層露出面１４０ｃを形成するようにしてもよい。
【００６５】
＜パッド電極形成工程＞
透明電極１７０の上面に必要に応じて例えばＳｉＯ2からなる保護層（図示せず）を形成した後、保護層上および半導体層露出面１４０ｃ上に図示しないレジストを塗布する。
そして、第１のパッド電極１８０および第２のパッド電極１９０をそれぞれ形成する部分に対応する部位のレジストを公知の手法によって除去することで、保護層の一部および半導体層露出面１４０ｃの一部を外側に露出させる。
そして、レジストによるマスクで半導体層露出面１４０ｃ側をカバーした状態で、透明電極１７０の上面に垂直な方向よりＳｉＯ2からなる保護層のＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行い、第１のパッド電極１８０および第２のパッド電極１９０を形成する部分に対応する部位の保護層を除去して、透明電極１７０の一部およびｎコンタクト層１４０ａの一部の半導体露出面１４０ｃを露出させる。
【００６６】
この状態で、公知のスパッタ法等により、透明電極１７０の一部およびｎコンタクト層１４０ａの露出部位に島状の金属層を積層することにより、透明電極１７０上には第１のパッド電極１８０が形成され、半導体層露出面１４０ｃ上には第２のパッド電極１９０が形成される。その後、公知の手法を用いてマスクを構成するレジストを除去することで、複数の発光素子６４を搭載した積層半導体ウエハＳＷが得られる。
【００６７】
図５は、積層半導体ウエハ製造工程を経て得られた積層半導体ウエハＳＷの一例を示す図である。
ここで、図５（ａ）は積層半導体ウエハＳＷを積層半導体層１００が形成される表面側からみた上面図であり、図５（ｂ）は積層半導体ウエハＳＷの表面側の拡大図であり、図５（ｃ）は積層半導体ウエハＳＷの側部断面図である。
【００６８】
積層半導体ウエハＳＷ上には、複数の発光素子６４がマトリクス状に配列されている。各発光素子６４間に形成される隙間は、全体としてみたときに碁盤目状となっており、図５（ａ）および図５（ｂ）において矢印αで示される第１方向に平行な方向と、矢印βで示される第１方向に直交する第２方向とに沿って、それぞれ所定の間隔で並べられている。本実施の形態において、第１方向αは、図２（ａ）に示す基板１１０のオリフラＯＦ（この例では（１１−２０）面）に垂直な方向とされている。
【００６９】
そして、図５に示す積層半導体ウエハＳＷにおいて、隣接する発光素子６４同士の間隔は、第１方向αおよび第２方向βにおいて、例えばそれぞれ２００μｍ〜１２００μｍに設定されている。
【００７０】
また、図５（ｃ）から明らかなように、積層半導体ウエハＳＷにおいては、基板１１０、中間層１２０および下地層１３０が共有化されることで、複数の発光素子６４が一体化した状態となっている。
【００７１】
＜＜発光波長測定工程＞＞
図６は、上記ステップ１２（図３参照）における発光波長測定工程の一例を説明するための図である。本実施の形態では、積層半導体ウエハＳＷの状態で、積層半導体ウエハＳＷに設けられた各発光素子６４の発光波長の測定を行う。
ここで、図６（ａ）は、積層半導体ウエハＳＷにおける発光波長の測定順番を説明するための図であり、図６（ｂ）はある積層半導体ウエハＳＷにおける各発光素子６４と発光波長の測定結果との関係を示す図であり、図６（ｃ）は他の積層半導体ウエハＳＷにおける各発光素子６４と発光波長の測定結果との関係を示す図である。
【００７２】
発光波長測定工程では、公知の測定装置を用いて、積層半導体ウエハＳＷに設けられた各発光素子６４に対し、図示しない針状電極を用いて第１のパッド電極１８０と第２のパッド電極１９０との間に電流供給を行うことで発光層１５０を発光させ、各発光素子６４から出力される光の波長を測定する。
【００７３】
この例では、図６（ａ）に示すように、ジグザグ状に設定された測定方向Ｓに沿って順番に発光素子６４の発光波長の測定を行い、測定対象となった積層半導体ウエハＳＷの番号（ウエハ番号という）と、各積層半導体ウエハＳＷにおける発光素子６４の番号（チップ番号という）と、その発光素子６４の発光波長λとを対応付けた発光波長データを、測定装置に設けられた図示しないメモリ等に格納する。この例では、発光素子６４の測定順番をそのままチップ番号としている。また、ここでいう発光波長λは、各発光素子６４の主発光ピークとなる波長である。なお、測定方向Ｓについては適宜変更して差し支えない。
【００７４】
これにより、発光波長測定工程では、例えば図６（ｂ）に示すように、積層半導体ウエハＳＷのウエハ番号「Ａ」におけるチップ番号１、２、…、ｍ、…と、それぞれの発光波長λとを対応付けた発光波長データが記憶される。また、例えば図６（ｃ）に示すように、積層半導体ウエハＳＷのウエハ番号「Ｂ」におけるチップ番号１、２、…、ｎ、…と、それぞれの発光波長λとを対応付けた発光波長データが記憶される。なお、得られた発光波長データをメモリ等に格納するのではなく、例えばそのまま後述する樹脂封止装置３００（図１２参照）に出力するようにしてもかまわない。
【００７５】
ここで、１枚の積層半導体ウエハＳＷの複数の発光素子６４において、それぞれの発光波長λが微妙に異なってしまう理由について、簡単に説明しておく。
積層半導体ウエハＳＷは、上述したように基板１１０に積層半導体層１００を積層して構成されているが、基板１１０および積層半導体層１００の格子定数および熱膨張係数が大きく異なっているため、積層半導体層１００の積層過程において反りが発生することがある。また、積層前の基板１１０自体に反りが生じていることもある。このような反りが生じた場合、積層半導体層１００を積層する際に基板１１０および基板１１０上に積層された半導体層の面方向の温度分布にムラが発生し、発光層１５０を積層する際に、反りに応じてＩｎＧａＮの組成比に変化が生じる。その結果として、基板１１０上の位置に応じて発光層１５０の構成に微妙な違いが発生し、それに応じて発光波長λが変化するのである。
【００７６】
＜＜チップ化工程＞＞
図７は、上記ステップ１３（図３参照）におけるチップ化工程の一例を説明するためのフローチャートである。
【００７７】
チップ化工程は、積層半導体ウエハＳＷに保持フィルムを貼着する保持フィルム貼着工程（ステップ２０１）と、積層半導体ウエハＳＷに設けられた複数の発光素子６４の境界部にそれぞれ割溝を形成する割溝形成工程（ステップ２０２）と、形成された割溝に沿って積層半導体ウエハＳＷを分割して発光素子６４の個片を得るウエハ分割工程（ステップ２０３）とを有している。
【００７８】
以下、各工程について順番に説明する。
＜保持フィルム貼着工程＞
まず、積層半導体ウエハＳＷの基板１１０側に、粘着性を有する保持フィルム２００（図８（ｃ）参照）の貼り付けを行う。ここで、保持フィルム２００としては、例えばＳＰＶ−２２４（日東電工社製）を用いることができる。
【００７９】
＜割溝形成工程＞
ここでは、保持フィルム２００が貼り付けられた積層半導体ウエハＳＷに対し、保持フィルム２００の貼り付け面の裏側すなわち発光素子６４の形成面側から、各発光素子６４の間に割溝を形成する。この割溝は、積層半導体ウエハＳＷを貫通しないように形成することが望ましい。なお、積層半導体ウエハＳＷに保持フィルム２００を貼り付ける前に、基板１１０側から割溝を形成するようにしてもよく、また、積層半導体ウエハＳＷの両面から割溝を形成するようにしてもかまわない。
【００８０】
＜ウエハ分割工程＞
割溝が形成された積層半導体ウエハＳＷに力を加えることにより、割溝から積層半導体ウエハＳＷの分割を行い、個片となった複数の発光素子６４を得る。
なお、ウエハ分割工程においては、積層半導体ウエハＳＷを複数の発光素子６４に分割した後の状態においても、各発光素子６４が切断前の相対的な位置関係を保ちながら、保持フィルム２００に保持された状態を維持していることが好ましい。そして、各発光素子６４が保持フィルム２００に保持された状態にて、次の実装工程に送ることが望ましい。
【００８１】
図８は、チップ化工程を経て得られた複数の発光素子６４の一例を示す図である。
ここで、図８（ａ）は保持フィルム２００（図８（ｃ）参照）に貼り付いた状態で積層半導体ウエハＳＷを分割して得られた複数の発光素子６４を表面側からみた上面図であり、図８（ｂ）は複数の発光素子６４の表面側の拡大図であり、図８（ｃ）は保持フィルム２００に貼り付いた複数の発光素子６４の側部断面図である。
【００８２】
上述したように、積層半導体ウエハＳＷの裏面側すなわち基板１１０側には保持フィルム２００が貼り付けられており、積層半導体ウエハＳＷの表面側には、複数の発光素子６４の配列方向に対応して、第１方向αに平行な複数の割溝Ｄと、第２方向βに平行な複数の割溝Ｄとが形成される。そして、割溝Ｄを介して複数の発光素子６４を個片化した状態においても、各発光素子６４の基板１１０側は保持フィルム２００に貼り付いた状態を維持している。
【００８３】
＜＜実装工程＞＞
図９は、上記ステップ１４（図３参照）における実装工程の一例を説明するためのフローチャートである。
【００８４】
実装工程は、図１に示すアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３を一体化してなるリードフレームに、凹部６１ａを有する容器６１を形成する容器形成工程（ステップ３０１）と、容器６１の凹部６１ａに上記チップ化工程で得られた発光素子６４を取り付ける発光素子取付工程（ステップ３０２）と、発光素子６４の取り付けがなされた容器６１の凹部６１ａに封止部６５を形成して発光素子６４を封止する封止工程（ステップ３０３）と、リードフレームからアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３を切断するリード部切断工程（ステップ３０４）と、切断されたアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３を折り曲げるリード部折り曲げ工程（ステップ３０５）とを有する。
【００８５】
以下、各工程について順番に説明する。
＜容器形成工程＞
図１０（ａ）は、発光装置６０の製造に使用されるリードフレームＬＦの構成の一例を示す図である。
このリードフレームＬＦは、複数のアノード用リード部６２および複数のカソード用リード部６３（ここではそれぞれ１５個）を、渡り部を介して一体化した構造を有している。このリードフレームＬＦは、１枚の金属板を打ち抜くことによって形成されている。なお、この例では、１枚のリードフレームＬＦに、横方向（Ｘ方向）に５個、縦方向（Ｙ方向）に３個、合計１５個の発光装置６０が形成されるものとする。
【００８６】
そして、図１０（ｂ）に示すように、アノード用リード部６２とカソード用リード部６３とが対向する１５箇所の部位に、容器６１をそれぞれ射出成型する。このとき、各容器６１は、リードフレームＬＦのうち、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３の自由端側を挟み込むように形成される。また、リードフレームＬＦの表面側には、アノード用リード部６２およびカソード用リード部６３の表面側とこれらの間から露出する容器６１とによって図１に示す底面７０が形成され、且つ、容器６１によって図１に示す壁面８０が形成されることにより、図１に示す凹部６１ａが設けられる。
【００８７】
＜発光素子取付工程＞
発光素子取付工程においては、図１０（ｂ）に示すリードフレームＬＦに形成された１５個の容器６１に対し、それぞれ１つずつ発光素子６４の取り付けを行う。より具体的に説明すると、各容器６１の底部７０に露出するカソード用リード部６３に発光素子６４をダイボンドし、その後、発光素子６４の第１のパッド電極１８０（図２参照）とアノード用リード部６２とをワイヤボンドし、且つ、発光素子６４の第２のパッド電極１９０（図２参照）とカソード用リード部６３とをワイヤボンドする。
ここで、図１１（ａ）は、このようにしてリードフレームＬＦに設けられた各容器６１に、発光素子６４がそれぞれ取り付けられた状態を示している。
【００８８】
この作業は公知のダイボンダで行うことができるが、本実施の形態で用いられるダイボンダでは、図８（ａ）に示す１枚の保持フィルム２００に保持された複数の発光素子６４から、１つずつ発光素子６４を取り外し、リードフレームＬＦに設けられた各容器６１に取り付けを行っていく。このとき、ダイボンダは、図１１（ｂ）に示すように、リードフレームＬＦ番号（リードフレーム番号という）と、そのリードフレームＬＦにおけるＸ方向およびＹ方向の位置（ｘ，ｙ）と、各位置に取り付けられた発光素子６４のウエハ番号およびチップ番号とを対応付けた実装位置データを、ダイボンダに設けられた図示しないメモリに記憶する。図１１（ｂ）に示す例では、リードフレーム番号が「１」であるリードフレームＬＦにおいて、そのリードフレームＬＦにおける位置（ｘ、ｙ）＝（１，３）に、ウエハ番号が「Ａ」でありチップ番号が「１」である発光素子６４（図中では「Ａ−１」）が取り付けられていることになる。なお、このようにして得られた実装位置データをメモリ等に格納するのではなく、例えばそのまま後述する樹脂封止装置３００（図１２参照）に出力するようにしてもかまわない。
【００８９】
＜封止工程＞
図１２は、封止工程で用いられる樹脂封止装置３００の構成の一例を示す図である。
この樹脂封止装置３００は、発光素子６４が取り付けられたリードフレームＬＦに形成された容器６１の凹部６１ａに封止樹脂を注入して封止部６５を形成するヘッド部３１０と、図示しないステージに搭載されたリードフレームＬＦをＸ方向およびＹ方向に移動させて封止樹脂の注入対象となる容器６１を位置決めするＸＹ駆動部３２０と、上記発光波長測定工程にて得られた発光波長データおよび上記実装工程にて得られた実装位置データに基づいて、これらヘッド部３１０およびＸＹ駆動部３２０の動作を制御するコントローラ３３０とを備えている。
【００９０】
本実施の形態において、ヘッド部３１０は、５本の注入ヘッドすなわち第１の注入ヘッド３１１、第２の注入ヘッド３１２、第３の注入ヘッド３１３、第４の注入ヘッド３１４および第５の注入ヘッド３１５を備えている。これら第１の注入ヘッド３１１乃至第５の注入ヘッド３１５は並べて形成されており、１または複数の注入ヘッドを用いて、１つの容器６１の凹部６１ａ内に封止樹脂を注入できるように構成されている。
【００９１】
また、樹脂封止装置３００は、第１の注入ヘッド３１１に封止樹脂として第１の封止樹脂Ａを供給する第１の樹脂供給部３４１と、第２の注入ヘッド３１２に封止樹脂として第２の封止樹脂Ｂを供給する第２の樹脂供給部３４２と、第３の注入ヘッド３１３に封止樹脂として第３の封止樹脂Ｃを供給する第３の樹脂供給部３４３と、第４の注入ヘッド３１４に封止樹脂として第４の封止樹脂Ｄを共有する第４の樹脂供給部３４４と、第５の注入ヘッド３１５に封止樹脂として第５の封止樹脂Ｅを供給する第５の樹脂供給部３４５とをさらに備える。
【００９２】
ここで、第１の樹脂Ａ乃至第５の樹脂Ｅは、同一の透明樹脂６５ｂに対し、それぞれ濃度を異ならせた蛍光体粉体６５ａを含有させて構成されている。
図１３（ａ）に示すように、第１の樹脂Ａにおける蛍光体粉体６５ａの濃度（以下、蛍光体濃度という）はａ（％）に、第２の樹脂Ｂにおける蛍光体濃度はｂ（％）に、第３の樹脂Ｃにおける蛍光体濃度はｃ（％）に、第４の樹脂Ｄにおける蛍光体濃度はｄ％に、第５の樹脂Ｅにおける蛍光体濃度はｅ（％）に、それぞれ設定されている。なお、これらはａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅの関係を有している。また、蛍光体粉体６５ａにおける緑色蛍光体と赤色蛍光体との比率は、第１の樹脂Ａ乃至第５の樹脂Ｅにおいて一定となっている。
【００９３】
また、図１３（ｂ）は、コントローラ３３０に設けられたメモリ（図示せず）に予め記憶されるテーブルを例示している。このテーブルは、封止樹脂の注入対象となる容器６１に取り付けられた発光素子６４の発光波長の範囲（波長範囲）と、封止樹脂の注入に使用する注入ヘッドの番号と、使用する注入ヘッドから供給を行う封止樹脂の注入比率と、セット番号とを対応付けたものである。なお、図１３（ｂ）には、参考として、各セットにおいて容器６１に形成される封止部６５における蛍光体濃度も示した。
【００９４】
第１のセットＳ１は、発光素子６４の発光波長λが４４１ｎｍ以上且つ４４３ｎｍ未満の場合に使用される。そして、第１のセットＳ１では、封止樹脂の注入に第１の注入ヘッド３１１のみを用いる。したがって、第１の注入ヘッド３１１による封止樹脂Ａの注入比率は１００％であり、結果として蛍光体濃度ａ（％）の封止部６５が得られる。
【００９５】
また、第２のセットＳ２は、発光素子６４の発光波長λが４４３ｎｍ以上且つ４４５ｎｍ未満の場合に使用される。そして、第２のセットＳ２では、封止樹脂の注入に第１の注入ヘッド３１１および第２の注入ヘッド３１２を用いる。このとき、第１の注入ヘッド３１１による封止樹脂Ａの注入比率および第２の注入ヘッド３１２による封止樹脂Ｂの注入比率はそれぞれ５０％であり、結果として蛍光体濃度（ａ＋ｂ）／２（％）の封止部６５が得られる。
【００９６】
また、第３のセットＳ３は、発光素子６４の発光波長λが４４５ｎｍ以上且つ４４７ｎｍ未満の場合に使用される。そして、第３のセットＳ３では、封止樹脂の注入に第２の注入ヘッド３１２のみを用いる。したがって、第２の注入ヘッド３１２による封止樹脂Ｂの注入比率は１００％であり、結果として蛍光体濃度ｂ（％）の封止部６５が得られる。
【００９７】
また、第４のセットＳ４は、発光素子６４の発光波長λが４４７ｎｍ以上且つ４４９ｎｍ未満の場合に使用される。そして、第４のセットＳ４では、封止樹脂の注入に第２の注入ヘッド３１２および第３の注入ヘッド３１３を用いる。このとき、第２の注入ヘッド３１２による封止樹脂Ｂの注入比率および第３の注入ヘッド３１３による封止樹脂Ｃの注入比率はそれぞれ５０％であり、結果として蛍光体濃度（ｂ＋ｃ）／２（％）の封止部６５が得られる。
【００９８】
また、第５のセットＳ５は、発光素子６４の発光波長λが４４９ｎｍ以上且つ４５１ｎｍ未満の場合に使用される。そして、第５のセットＳ５では、封止樹脂の注入に第３の注入ヘッド３１３のみを用いる。したがって、第３の注入ヘッド３１３による封止樹脂Ｃの注入比率は１００％であり、結果として蛍光体濃度ｃ（％）の封止部６５が得られる。
【００９９】
また、第６のセットＳ６は、発光素子６４の発光波長λが４５１ｎｍ以上且つ４５３ｎｍ未満の場合に使用される。そして、第６のセットＳ６では、封止樹脂の注入に第３の注入ヘッド３１３および第４の注入ヘッド３１４を用いる。このとき、第３の注入ヘッド３１３による封止樹脂Ｃの注入比率および第４の注入ヘッド３１４による封止樹脂Ｄの注入比率はそれぞれ５０％であり、結果として蛍光体濃度（ｃ＋ｄ）／２（％）の封止部６５が得られる。
【０１００】
また、第７のセットＳ７は、発光素子６４の発光波長λが４５３ｎｍ以上且つ４５５ｎｍ未満の場合に使用される。そして、第７のセットＳ７では、封止樹脂の注入に第４の注入ヘッド３１４のみを用いる。したがって、第４の注入ヘッド３１４による封止樹脂Ｄの注入比率は１００％であり、結果として蛍光体濃度ｄ（％）の封止部６５が得られる。
【０１０１】
また、第８のセットＳ８は、発光素子６４の発光波長λが４５５ｎｍ以上且つ４５７ｎｍ未満の場合に使用される。そして、第８のセットＳ８では、封止樹脂の注入に第４の注入ヘッド３１４および第５の注入ヘッド３１５を用いる。このとき、第４の注入ヘッド３１４による封止樹脂Ｄの注入比率および第５の注入ヘッド３１５による封止樹脂Ｅの注入比率はそれぞれ５０％であり、結果として蛍光体濃度（ｄ＋ｅ）／２（％）の封止部６５が得られる。
【０１０２】
また、第９のセットＳ９は、発光素子６４の発光波長λが４５７ｎｍ以上且つ４５９ｎｍ未満の場合に使用される。そして、第９のセットＳ９では、封止樹脂の注入に第５の注入ヘッド３１５のみを用いる。したがって、第５の注入ヘッド３１５による封止樹脂Ｅの注入比率は１００％であり、結果として蛍光体濃度ｅ（％）の封止部６５が得られる。
【０１０３】
なお、第１のセットＳ１乃至第９のセットＳ９において、１回あたりの封止樹脂の注入量は例えば約０．３ｍｇで一定としている。したがって、奇数番目のセットである第１のセットＳ１、第３のセットＳ３、第５のセットＳ５、第７のセットＳ７および第９のセットＳ９では、１つの注入ヘッドから約０．３ｍｇの封止樹脂が供給される。これに対し、偶数番目のセットである第２のセットＳ２、第４のセットＳ４、第６のセットＳ６および第８のセットＳ８では、２つの注入ヘッドからそれぞれ約０．１５ｍｇの封止樹脂が供給される。この封止樹脂の量は、注入された封止樹脂が容器６１に設けられた凹部６１ａからはみ出さないことを条件として決定されている。
【０１０４】
また、透明樹脂６５ｂに黄色蛍光体からなる蛍光体粉体６５ａを含有させた封止樹脂を用いて封止部６５を形成する場合においても、同一の透明樹脂６５ｂに対し、それぞれ濃度を異ならせた蛍光体粉体６５ａを含有させた複数の樹脂を準備するようにすればよい。そして、上述した手順により、注入対象となる容器６１の凹部６１ａに取り付けられた発光素子６４の発光波長λに応じて、注入する樹脂のセットを決定し、決定したセットにて封止樹脂の注入を行うようにすればよい。
【０１０５】
図１４は、封止工程における樹脂封止装置３００の動作を説明するためのフローチャートを示している。なお、初期状態において、樹脂封止装置３００のステージには、容器６１の形成および発光素子６４の取り付けがなされたリードフレームＬＦ（図１１（ａ）参照）がセットされているものとする。また、樹脂封止装置３００のコントローラ３３０には、発光波長データおよび実装位置データが予め入力されているものとする。
【０１０６】
まず、コントローラ３３０は、封止樹脂の注入を行う容器６１の位置を決定する（ステップ４０１）。次に、コントローラ３３０は、入力される実装位置データから、注入対象となる容器６１に取り付けられた発光素子６４のウエハ番号およびチップ番号を特定する（ステップ４０２）。さらに、コントローラ３３０は、入力される発光波長データから、上記ステップ４０２で特定されたウエハ番号およびチップ番号に対応する発光素子６４の発光波長λを取得する（ステップ４０３）。そして、コントローラ３３０は、ステップ４０３で取得した発光素子６４の発光波長λに基づき、図１３（ｂ）に示すテーブルを参照して、封止樹脂の注入に使用するセット番号を決定する（ステップ４０４）。
【０１０７】
続いて、コントローラ３３０は、ＸＹ駆動部３２０に制御信号を出力し、ＸＹ駆動部３２０は、注入対象となる容器６１がヘッド部３１０の直下に位置するよう、リードフレームＬＦをＸＹ方向に移動させる（ステップ４０５）。
そして、コントローラ３３０は、ヘッド部３１０に制御信号を出力し、ヘッド部３１０では、ステップ４０４で決定されたセット番号に応じて第１の注入ヘッド３１１乃至第５の注入ヘッド３１５のうちの１本または２本を用いて、容器６１の凹部６１ａ内に封止樹脂を注入する（ステップ４０６）。
その後、コントローラ３３０は、リードフレームＬＦ上のすべての容器６１に対する封止樹脂の注入が完了したか否かを判断し（ステップ４０７）、すべて完了していると判断した場合は一連の動作を終了する。一方、まだ封止樹脂の注入が完了していない容器があると判断した場合、コントローラ３３０は、ステップ４０１に戻って処理を続行する。
なお、このようにして各容器６１の凹部６１ａに注入された封止樹脂は、その後の熱処理によって硬化し、封止部６５となる。
【０１０８】
では、具体的な例を挙げて説明を行う。
例えば上記ステップ４０１において、図１１に示すリードフレームＬＦにおける位置（ｘ、ｙ）＝（１，３）に存在する容器６１が封止樹脂の注入対象に決定された場合、ステップ４０２において、この場所に取り付けられている発光素子６４のウエハ番号が「Ａ」であり、チップ番号が「１」であることが特定される。
【０１０９】
すると、ステップ４０３では、図６（ｂ）に示す関係から、この発光素子６４（Ａ−１）の発光波長λ＝４４８．５ｎｍが取得される。そして、ステップ４０４において、発光波長λ＝４４８．５ｎｍを波長範囲に含む第４のセットＳ４を、封止樹脂の注入に使用することが決定される。
【０１１０】
さらに、ステップ４０５において、ＸＹ駆動部３２０により、位置（１，３）の容器６１がヘッド部３１０の直下となるようにリードフレームＬＦが移動せしめられて停止する。そして、ステップ４０６において、この容器６１の凹部６１ａに対し、第４のセットＳ４すなわち第２の注入ヘッド３１２および第３の注入ヘッド３１３を用いて封止樹脂の注入が行われる。このとき、第２の注入ヘッド３１２による封止樹脂Ｂの注入比率および第３の注入ヘッド３１３による封止樹脂Ｃの注入比率はそれぞれ５０％であり、凹部６１内には蛍光体濃度（ｂ＋ｃ）／２（％）の封止樹脂が充填されることになる。
【０１１１】
＜リード部切断工程＞
リード部切断工程では、容器６１の形成、容器６１の凹部６１ａへの発光素子６４の取り付けおよび封止部６５の形成がなされたリードフレームＬＦからアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３の切断を行い、リードフレームＬＦから発光装置６０を切り離す。
【０１１２】
＜リード部折り曲げ工程＞
リード部折り曲げ工程では、容器部６１の外部に露出するアノード用リード部６２およびカソード用リード部６３の両者をそれぞれ容器６１の背面側に向けて折り曲げる処理を行う。
以上により、図１に示す発光装置６０が得られる。
【０１１３】
なお、ここでは、図９に示す実装工程において、ステップ３０４のリード部切断工程を行った後にステップ３０５のリード部折り曲げ工程を実行するようにしていたが、その順番はこれに限られない。例えばステップ３０１の容器形成工程とステップ３０２の発光素子取付工程との間で、先にステップ３０５のリード部折り曲げ工程を行うようにしてもよい。
【０１１４】
このようにして得られた複数の発光装置６０では、それぞれに取り付けられた発光素子６４の発光波長に応じて、封止部６５中の蛍光体濃度が異なっている。より具体的に説明すると、本実施の形態では、発光素子６４の発光波長が長いほど、封止部６５中の蛍光体濃度が高くなる。
本実施の形態では、このような構成を採用することにより、得られた複数の発光装置６０から出射される白色光の色温度をほぼ一定にすることができる。これにより、各発光装置６０に同一の蛍光体濃度の封止部６５を形成する場合と比較して、各発光装置６０間での白色光の色度のばらつきをより小さくすることが可能になる。
【０１１５】
また、本実施の形態では、例えば同一の積層半導体ウエハＳＷから得られた複数の発光素子６４のうち、発光波長λが他の素子よりも大きくずれてしまっていることにより、従来であれば発光装置６０の製造に使用できなかったような素子についても、封止部６５に含有させる蛍光体濃度を適切な値に調整することで、発光装置６０の製造に使用することが可能となる。したがって、発光装置６０の製造に使用できる発光素子６４の収率を向上させることができる。
【０１１６】
一般的な発光装置６０の製造工程では、各発光素子６４の発光波長λを所定の波長範囲でソーティングすることによって選別した発光素子群を用意し、例えば、その発光素子群の発光波長λの平均値などに対応して、蛍光体粉体６５ａの量（濃度）が一定値に決められた封止樹脂の供給を行うことで発光装置６０を得ている。しかしながら、このような製造方法を採用した場合には、発光素子群を構成する各発光素子の発光波長λのばらつきに起因する色温度のばらつきを是正できないほか、ソーティング条件から外れた発光素子６４を使用することができなくなることから、収率が低くなるなどの問題点がある。
これに対し、本実施の形態で説明した製造方法では、各発光素子６４の発光波長λに蛍光体の量（濃度）を合わせこむことが可能であるので、各発光素子６４の発光波長λのばらつきに起因する発光装置６０間での色温度のばらつきを抑えることができるほか、使用できる発光素子６４の発光波長λの範囲を広げることも可能になる。
【０１１７】
さらにまた、本実施の形態では、封止樹脂中に蛍光体粉体６５ａが含まれているため、封止樹脂で構成された封止部６５によって発光素子６４の封止と発光素子６４から出射される青色光の波長変換とを実現することができ、発光素子６４の封止と波長変換とを別々の部材で実現する構成と比較して、製造工程を簡略化することができる。
【０１１８】
さらに、本実施の形態では、蛍光体濃度を異ならせた５種類の封止樹脂を準備しておき、これらをそれぞれ単独で使用することにより、蛍光体濃度が異なる５種類の封止部６５を形成することができる。
さらにまた、本実施の形態では、上記５種類の封止樹脂を２つずつ組み合わせることにより、さらに蛍光体濃度が異なる４種類の封止部６５を形成することができる。
そして、本実施の形態では、これらの組み合わせにより、蛍光体濃度が異なる合計９種類の封止部６５を形成することが可能になる。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、ヘッド部３１０を５本の注入ヘッドで構成していたが、これに限られない。すなわち、ヘッド部３１０は少なくとも２本の注入ヘッドを有していればよい。
【０１２０】
また、本実施の形態では、蛍光体濃度が異なる複数の封止樹脂を、それぞれ専用の注入ヘッドを介して注入するようにしていたが、これに限られない。すなわち、蛍光体濃度が異なる封止樹脂を収容する複数の樹脂容器から中間容器を介して１つの注入ヘッドに供給するようにしてもかまわない。なお、ここでいう中間容器は、１または２つの樹脂容器から供給される封止樹脂を一端ため込んだ後、１つの注入ヘッドに供給する機能を有するものである。
【０１２１】
さらに、本実施の形態では、所謂表面実装型の発光装置６０を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、所謂砲弾型の発光装置に対しても同様に適用することもできる。
【０１２２】
さらにまた、本実施の形態では、図３を用いて説明したように、ステップ１１の積層半導体ウエハ製造工程とステップ１３のチップ化工程との間において、ステップ１２の発光波長測定工程を実行するようにしていたが、その順番はこれに限られない。
例えば、ステップ１１の積層半導体ウエハ製造工程およびステップ１３のチップ化工程を先に行った後に、ステップ１２の発光波長測定工程を行うようにしてもよい。この順番を採用した場合において、各発光素子６４の発光波長λの測定は、複数の発光素子６４を保持フィルム２００上に保持させた状態で行うことが好ましい。このような順番にて発光装置６０の製造を行った場合において、発光波長λの測定を行った発光素子６４をそのままステップ１４の実装工程にてリードフレームＬＦに実装させるようにすれば、発光素子６４の発光波長λの測定結果から直ちに封止樹脂の注入に使用するセット番号を決定することが可能となるため、各発光素子６４と各発光素子６４の発光波長λとの関係を対応付けて記憶させる必要がなくなるという利点がある。また、発光波長測定工程と実装工程における発光素子のピックアップとを連続して行うことが可能となるため、ソーティングにかかる手間や部材および装置等を省くことができる。
【０１２３】
また、ステップ１２の発光波長測定工程を、ステップ１１の積層半導体ウエハ製造工程とステップ１３のチップ化工程との間、および、ステップ１３のチップ化工程とステップ１４の実装工程との間の両者において行うようにしてもよい。すなわち、各発光素子６４が個片化される前と個片化された後の両方において行うようにしてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本実施の形態が適用される発光装置の構成の一例を説明するための図である。
【図２】半導体発光素子の断面の一例を示す図である。
【図３】発光装置の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図４】積層半導体ウエハ製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】積層半導体ウエハ製造工程を経て得られた積層半導体ウエハの一例を示す図である。
【図６】発光波長測定工程の一例を説明するための図である。
【図７】チップ化工程の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】チップ化工程を経て得られた複数の半導体発光素子の一例を示す図である。
【図９】実装工程の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】容器形成工程を説明するための図である。
【図１１】発光素子取付工程を説明するための図である。
【図１２】封止工程で用いられる樹脂封止装置の構成の一例を示す図である。
【図１３】封止樹脂の種類およびヘッド部におけるセット番号を説明するための図である。
【図１４】樹脂封止装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２５】
６０…発光装置、６１…容器、６１ａ…凹部、６２…アノード用リード部、６３…カソード用リード部、６４…発光素子、６５…封止部、６５ａ…蛍光体粉体、６５ｂ…透明樹脂、１００…積層半導体層、１１０…基板、１２０…中間層、１３０…下地層、１４０…ｎ型半導体層、１５０…発光層、１６０…ｐ型半導体層、１７０…透明電極、１８０…第１のパッド電極、１９０…第２のパッド電極、２００…保持フィルム、ＳＷ…積層半導体ウエハ
【図１】
2010177620.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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