(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発光する発光層を含む半導体層と、Ａｕを含む金属材料で構成され当該半導体層上に設けられる金属層とＮｉまたはＴａを含む材料で構成され当該金属層を被覆する被覆層とを有する電極とを備え、当該被覆層の厚さが１００ｎｍよりも小さく設定され且つ当該被覆層が外部に露出する露出面が形成された半導体発光素子を、当該露出面とは反対側の面が接着対象部材に対向するように、シリコン樹脂を含む接着剤を介して当該接着対象部材に搭載した後、当該接着剤を加熱して、当該半導体発光素子を当該接着対象部材に接着するダイボンド工程と、
前記接着対象部材に接着された前記半導体発光素子の前記電極に対して、前記露出面にワイヤを接続するワイヤボンド工程と
を含み、
前記ワイヤボンド工程では、前記半導体発光素子の前記金属層に対して、前記被覆層を破って前記ワイヤを接続することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記ダイボンド工程では、前記電極における前記被覆層の膜構造が島状構造である前記半導体発光素子を、前記接着対象部材に接着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】
前記ワイヤボンド工程では、前記電極に対して、Ａｕを含む金属材料で構成される前記ワイヤを接続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】
前記ダイボンド工程を実行した後、前記ワイヤボンド工程を実行する前に、前記接着対象部材に接着された前記半導体発光素子における前記電極の前記露出面を洗浄する洗浄工程を更に含む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】
前記洗浄工程は、前記露出面におけるＮｉまたはＴａを低減させる工程を含むことを特徴とする請求項４記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記洗浄工程では、プラズマ洗浄により前記露出面におけるＮｉまたはＴａを低減させることを特徴とする請求項５記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
通電により発光する発光層を含む半導体層に、Ａｕを含む金属材料で構成される金属層を積層し、当該半導体層に積層された当該金属層上に、ＮｉまたはＴａを含む材料で構成されるとともに厚さが１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である被覆層を積層することで、半導体発光素子を形成する素子形成工程と、
前記素子形成工程にて形成された前記半導体発光素子を、前記被覆層が露出するように、シリコン樹脂を含む接着剤を介して接着対象部材に搭載した後、当該接着剤を加熱して、当該半導体発光素子を当該接着対象部材に接着するダイボンド工程と、
前記接着対象部材に接着された前記半導体発光素子の前記被覆層を破って、ワイヤと前記金属層とを接続するワイヤボンド工程と
を含む発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記素子形成工程は、前記半導体層が露出するように前記金属層を当該半導体層における一部の領域に積層し、当該金属層を覆うように前記被覆層を積層した後、当該被覆層の一部が露出するように、当該半導体層上および当該被覆層上に、当該半導体層を外部から保護する保護層を積層する工程を含むことを特徴とする請求項７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、発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物半導体から構成され、通電により発光する発光層を含む積層半導体層と、積層半導体層上に設けられ積層半導体層に電力を供給する電極とを有する半導体発光素子が知られている。
特許文献１には、積層半導体層上に設けられる電極の最上層をＡｕで構成した半導体発光素子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１００５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような半導体発光素子は、フレーム等の対象物に接着剤を用いてダイボンドされた後、電極にワイヤが接続されることで、発光装置として使用される。
しかしながら、発光装置を製造する際に、半導体発光素子の電極にワイヤが接着されなかったり電極に接着したワイヤが剥がれたりして、電極とワイヤとの接続不良が発生することがあった。
特に、シリコン樹脂を含む接着剤を用いて半導体発光素子をフレーム等にダイボンドする場合、電極とワイヤとの接続不良が発生しやすい。
一方、例えばシリコン樹脂を含まないエポキシ樹脂をダイボンド用接着剤として用いれば、電極とワイヤとの接続不良は発生しにくい。しかし、エポキシ樹脂は波長が５００ｎｍ以下の短波長の光に対して劣化しやすく、発光波長が短波長の半導体発光素子をダイボンドするための接着剤としては不適である。これにより、発光波長が５００ｎｍ以下である半導体発光素子に用いるダイボンド用接着剤としては、光による劣化を抑制する観点からシリコン樹脂を含む接着剤が好ましい。
【０００５】
本発明は、半導体発光素子の電極とワイヤとの接続不良の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、下記［１］〜［８］にかかる発明が提供される。
［１］通電により発光する発光層を含む半導体層と、Ａｕを含む金属材料で構成され当該半導体層上に設けられる金属層とＮｉまたはＴａを含む材料で構成され当該金属層を被覆する被覆層とを有する電極とを備え、当該被覆層の厚さが１００ｎｍよりも小さく設定され且つ当該被覆層が外部に露出する露出面が形成された半導体発光素子を、当該露出面とは反対側の面が接着対象部材に対向するように、シリコン樹脂を含む接着剤を介して当該接着対象部材に搭載した後、当該接着剤を加熱して、当該半導体発光素子を当該接着対象部材に接着するダイボンド工程と、
前記接着対象部材に接着された前記半導体発光素子の前記電極に対して、前記露出面にワイヤを接続するワイヤボンド工程と
を含み、
前記ワイヤボンド工程では、前記半導体発光素子の前記金属層に対して、前記被覆層を破って前記ワイヤを接続することを特徴とする発光装置の製造方法。
［２］前記ダイボンド工程では、前記電極における前記被覆層の膜構造が島状構造である前記半導体発光素子を、前記接着対象部材に接着することを特徴とする［１］記載の発光装置の製造方法。
［３］前記ワイヤボンド工程では、前記電極に対して、Ａｕを含む金属材料で構成される前記ワイヤを接続することを特徴とする［１］または［２］記載の発光装置の製造方法。
［４］前記ダイボンド工程を実行した後、前記ワイヤボンド工程を実行する前に、前記接着対象部材に接着された前記半導体発光素子における前記電極の前記露出面を洗浄する洗浄工程を更に含むことを特徴とする［１］〜［３］記載の発光装置の製造方法。
［５］前記洗浄工程は、前記露出面におけるＮｉまたはＴａを低減させる工程を含むことを特徴とする［４］記載の発光装置の製造方法。
［６］前記洗浄工程では、プラズマ洗浄により前記露出面におけるＮｉまたはＴａを低減させることを特徴とする［５］記載の発光装置の製造方法。
【０００７】
［７］通電により発光する発光層を含む半導体層に、Ａｕを含む金属材料で構成される金属層を積層し、当該半導体層に積層された当該金属層上に、ＮｉまたはＴａを含む材料で構成されるとともに厚さが１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である被覆層を積層することで、半導体発光素子を形成する素子形成工程と、
前記素子形成工程にて形成された前記半導体発光素子を、前記被覆層が露出するように、シリコン樹脂を含む接着剤を介して接着対象部材に搭載した後、当該接着剤を加熱して、当該半導体発光素子を当該接着対象部材に接着するダイボンド工程と、
前記接着対象部材に接着された前記半導体発光素子の前記被覆層を破って、ワイヤと前記金属層とを接続するワイヤボンド工程と
を含む発光装置の製造方法。
［８］前記素子形成工程は、前記半導体層が露出するように前記金属層を当該半導体層における一部の領域に積層し、当該金属層を覆うように前記被覆層を積層した後、当該被覆層の一部が露出するように、当該半導体層上および当該被覆層上に、当該半導体層を外部から保護する保護層を積層する工程を含むことを特徴とする［７］記載の発光装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、半導体発光素子の電極とワイヤとの接続不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態が適用される半導体発光素子の断面模式図の一例である。
【図２】本実施の形態が適用される発光装置の断面模式図の一例である。
【図３】図２の発光装置における、ｐ電極とｐ側ボンディングワイヤとの接続部の断面模式図の一例である。
【図４】半導体発光素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】発光装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態が適用される発光装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明における実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において参照する図面における各部の大きさや厚さ等は、実際の半導体発光素子および発光装置等の寸法とは異なっている場合がある。
【００１１】
［実施の形態１］
（半導体発光素子）
図１は、本実施の形態が適用される半導体発光素子１の断面模式図の一例である。
本実施の形態の半導体発光素子１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、半導体発光素子１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とをさらに備える。なお、以下の説明においては、必要に応じて、これら中間層１２０、下地層１３０、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。
【００１２】
さらに、半導体発光素子１は、ｐ型半導体層１６０上に積層される透明導電層１７０と、この透明導電層１７０の一部に積層される電極の一例としてのｐ電極３００とをさらに備える。
【００１３】
さらにまた、半導体発光素子１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１４０ａ上の一部に積層される電極の他の一例としてのｎ電極４００をさらに有している。
【００１４】
そして、半導体発光素子１は、透明導電層１７０のうちｐ電極３００が取り付けられていない領域およびｐ電極３００のうち一部（後述するｐ側露出面３４１）を除く領域と、半導体層露出面１４０ａのうちｎ電極４００が取り付けられていない領域およびｎ電極４００のうち一部（後述するｎ側露出面４４１）を除く領域とを覆うように積層される保護層１８０をさらに備えている。なお、保護層１８０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、発光層１５０およびｐ型半導体層１６０の壁面も覆っている。
【００１５】
また、ｐ電極３００は、透明導電層１７０に積層されるｐ側接合層３１０と、ｐ側接合層３１０に積層されるｐ側バリア層３２０と、ｐ側バリア層３２０に積層されるｐ側ボンディング層３３０と、ｐ側ボンディング層３３０に積層されるとともに、その一部が保護層１８０に覆われないことにより外部に露出する露出面の一例としてのｐ側露出面３４１を形成するｐ側被覆層３４０と、ｐ側被覆層３４０のうちｐ側露出面３４１を除いた部位に積層されるとともに、ｐ側被覆層３４０とは反対側の面には保護層１８０が積層されるｐ側密着層３５０とを備えている。
【００１６】
一方、ｎ電極４００は、ｎ型半導体層１４０の半導体層露出面１４０ａに積層されるｎ側接合層４１０と、ｎ側接合層４１０に積層されるｎ側バリア層４２０と、ｎ側バリア層４２０に積層されるｎ側ボンディング層４３０と、ｎ側ボンディング層４３０に積層されるとともに、その一部が保護層１８０に覆われないことにより外部に露出する露出面の他の一例としてのｎ側露出面４４１を形成するｎ側被覆層４４０と、ｎ側被覆層４４０のうちｎ側露出面４４１を除いた部位に積層されるとともに、ｎ側被覆層４４０とは反対側の面には保護層１８０が積層されるｎ側密着層４５０とを備えている。
【００１７】
この半導体発光素子１においては、ｐ電極３００におけるｐ側ボンディング層３３０を正極とし、ｎ電極４００におけるｎ側ボンディング層４３０を負極とし、ｐ側ボンディング層３３０とｎ側ボンディング層４３０とを介してｐ電極３００からｎ電極４００に向かう電流を流すことで、発光層１５０を発光させるようになっている。
なお、本実施の形態の半導体発光素子１は、発光層１５０から出力された光をｐ電極３００およびｎ電極４００が形成される側から取り出す、フェイスアップ型の半導体発光素子である。
【００１８】
次に、半導体発光素子１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、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。Ｃ面を主面とするサファイア基板は、発光層１５０から出力される光に対する透過性が高く、また、Ｃ面を主面とするサファイア基板を基板１１０として用いることにより、積層半導体層１００の結晶性を良好にすることができる。なお、基板１１０としてＣ面を主面とする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。
さらに、半導体発光素子１の光取り出し効率を向上させるために、基板１１０として、基板表面に凹凸加工を施したものを用いることがより好ましい。
【００１９】
＜積層半導体層＞
半導体層の一例としての積層半導体層１００は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体からなる層であって、図１に示すように、基板１１０上に、中間層１２０、下地層１３０、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。ここで、ｎ型半導体層１４０は、電子をキャリアとするものである。これに対し、ｐ型半導体層１６０は、正孔をキャリアとするものである。
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、積層半導体層１００を構成する各層について順次説明する。なお、以下の説明では、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ等について、各元素の組成比を省略した形で記述する場合がある。
【００２０】
＜中間層＞
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、特にＣ面を主面とするサファイアで基板１１０を構成した場合には、基板１１０の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。なお、本発明においては、中間層１２０の形成を行うことが好ましいが、必ずしも行わなくても良い。
【００２１】
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、例えば、多結晶のＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）からなる厚さ０．０１μｍ〜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、生産性が低下するおそれがある。
【００２２】
＜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の厚さは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。この厚さ以上にした方が、結晶性の良好な下地層１３０を得やすい。
下地層１３０の結晶性を良くするためには、下地層１３０には不純物をドーピングしない方が望ましい。しかし、下地層１３０に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。
【００２３】
＜ｎ型半導体層＞
ｎ型半導体層１４０は、ｎコンタクト層（図示せず）とｎクラッド層（図示せず）とから構成されるのが好ましい。なお、ｎコンタクト層はｎクラッド層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。
【００２４】
ｎコンタクト層は、ｎ電極４００を設けるための層である。
ｎコンタクト層としては、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コンタクト層にはｎ型不純物がドープされていることが好ましい。ｎ型不純物を１×１０17／ｃｍ3〜１×１０20／ｃｍ3、好ましくは１×１０18／ｃｍ3〜１×１０19／ｃｍ3の濃度で含有すると、ｎ電極４００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、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。
【００２５】
ｎコンタクト層の厚さは、０．５μｍ〜５μｍとされることが好ましく、１μｍ〜３μｍの範囲に設定することがより好ましい。ｎコンタクト層の厚さが上記範囲にあると、発光層１５０等の結晶性が良好に維持される。
【００２６】
ｎコンタクト層と発光層１５０との間には、ｎクラッド層を設けることが好ましい。ｎクラッド層は、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クラッド層はＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＧａＩｎＮ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、これらの構造を複数回積層した超格子構造としてもよい。ｎクラッド層をＧａＩｎＮで形成する場合には、発光層１５０のバンドギャップをＧａＩｎＮのバンドギャップよりも大きくすることが望ましい。
【００２７】
ｎクラッド層のｎ型不純物濃度は１×１０17／ｃｍ3〜１×１０20／ｃｍ3、が好ましく、より好ましくは１×１０18／ｃｍ3〜１×１０19／ｃｍ3である。不純物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。
ｎクラッド層の厚さは、特に限定されないが、好ましくは０．００５μｍ〜０．５μｍであり、より好ましくは０．００５μｍ〜０．１μｍである。
【００２８】
なお、ｎクラッド層を、超格子構造を含む層とする場合には、１０ｎｍ以下の厚さを有する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１０ｎｍ以下の厚さを有する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よい。
また、ｎクラッド層は、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、この場合には、ＧａＩｎＮとＧａＮとの交互構造又は組成比の異なるＧａＩｎＮ同士の交互構造であることが好ましい。
【００２９】
＜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。
量子井戸構造の井戸層としては、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。また、多重量子井戸構造の発光層１５０を用いる場合は、上記Ｇａ１−ｙＩｎｙＮを井戸層とし、井戸層よりバンドギャップエネルギーが大きいＡｌｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ＜０．３）を障壁層とする。井戸層および障壁層には、設計により不純物をドープしてもしなくてもよい。
【００３０】
＜ｐ型半導体層＞
ｐ型半導体層１６０は、ｐクラッド層（図示せず）とｐコンタクト層（図示せず）とから構成されるのが好ましい。なお、ｐコンタクト層はｐクラッド層を兼ねることも可能である。
ｐクラッド層は、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、例えばＡｌxＧａ1-xＮ（０＜ｘ≦０．４）を用いることができる。ｐクラッド層が、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。
【００３１】
ｐクラッド層のｐ型不純物濃度は、１×１０18／ｃｍ3〜１×１０21／ｃｍ3が好ましく、より好ましくは１×１０19／ｃｍ3〜１×１０20／ｃｍ3である。ｐ型不純物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クラッド層は、上述したｎクラッド層と同様に超格子構造としてもよく、この場合には、組成比が異なるＡｌＧａＮと他のＡｌＧａＮとの交互構造または組成が異なるＡｌＧａＮとＧａＮとの交互構造であることが好ましい。
ｐクラッド層の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１ｎｍ〜４００ｎｍであり、より好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００３２】
ｐコンタクト層は、透明導電層１７０を介してｐ電極３００を設けるための層である。
ｐコンタクト層は、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ｐ電極３００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コンタクト層のｐ型不純物濃度は、１×１０18／ｃｍ3〜１×１０21／ｃｍ3が好ましく、より好ましくは５×１０19／ｃｍ3〜５×１０20／ｃｍ3である。ｐ型不純物濃度が上記範囲であると、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が可能となる点で好ましい。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。
【００３３】
ｐコンタクト層の厚さは、特に限定されないが、０．０１μｍ〜０．５μｍが好ましく、より好ましくは０．０５μｍ〜０．２μｍである。ｐコンタクト層の厚さが上記範囲にあると、発光出力の点で好ましい。
【００３４】
＜透明導電層＞
図１に示すように、ｐ型半導体層１６０の上には透明導電層１７０が積層されている。
半導体発光素子１を平面視したときに、透明導電層１７０は、ｎ電極４００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。しかし、このような形状に限定されるわけでなく、透明導電層１７０を、隙間を開けた格子状や樹形状に形成してもよい。なお、透明導電層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。
【００３５】
透明導電層１７０は、ｐ型半導体層１６０との接触抵抗が小さいものであることが好ましい。また、本実施の形態の半導体発光素子１では、発光層１５０からの光をｐ電極３００が形成された側に取り出すことから、透明導電層１７０は発光層１５０から出射される光に対する透過性に優れたものであることが好ましい。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、透明導電層１７０は優れた導電性を有したものであることが好ましい。
【００３６】
以上のことから、透明導電層１７０を構成する材料としては、少なくともＩｎを含む導電性の酸化物からなる透光性の導電性材料を用いることが好ましい。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不純物が添加されていてもかまわない。
【００３７】
これらの材料を、この技術分野でよく知られた慣用の手段で設けることによって、透明導電層１７０を形成できる。また、透明導電層１７０を形成した後に、透明導電層１７０の透明化を目的とした熱アニールを施す場合もある。
【００３８】
本実施の形態において、透明導電層１７０は、結晶化された構造のものを使用してよく、特に六方晶構造又はビックスバイト構造を有するＩｎ2Ｏ3結晶を含む透明材料（例えば、ＩＴＯやＩＺＯ等）を好ましく使用することができる。
例えば、六方晶構造のＩｎ2Ｏ3結晶を含むＩＺＯを透明導電層１７０として使用する場合、エッチング性に優れたアモルファスのＩＺＯ膜を用いて特定形状に加工することができ、さらにその後、熱処理等によりアモルファス状態から結晶を含む構造に転移させることで、アモルファスのＩＺＯ膜よりも透光性の優れた電極に加工することができる。透明導電層１７０の厚さは、特に制限されないが、例えば１０〜５００ｎｍの範囲であればよい。
【００３９】
＜保護層＞
保護層１８０は、半導体発光素子１の内部への水分等の進入を抑制するために設けられている。また、本実施の形態では、発光層１５０からの光を、保護層１８０を介して取り出すことから、保護層１８０は発光層１５０から出射される光に対する透過性に優れたものであることが望ましい。そこで、本実施の形態では、保護層１８０をＳｉＯ2で構成している。ただし、保護層１８０を構成する材料についてはこれに限られるものではなく、ＳｉＯ2に代えて、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ等を用いることができる。
【００４０】
＜ｐ電極＞
次に、ｐ電極３００の構成について詳細に説明する。ｐ電極３００は、上述したように、ｐ側接合層３１０、ｐ側バリア層３２０、ｐ側ボンディング層３３０、ｐ側被覆層３４０、およびｐ側密着層３５０を備えている。このｐ電極３００は、所謂ボンディングパッドを兼ねており、外部に露出するｐ側露出面３４１を介してｐ側ボンディングワイヤ５１が接続されるようになっている（後述する図２参照）。
【００４１】
＜ｐ側接合層＞
ｐ側接合層３１０は、透明導電層１７０に対するｐ側バリア層３２０の接合強度を高め、且つ、透明導電層１７０とｐ側バリア層３２０とのオーミックコンタクトを確保するために、透明導電層１７０とｐ側バリア層３２０との間に設けられる。
【００４２】
ｐ側接合層３１０は、基本的に導電性を有する材料から適宜選択して差し支えないが、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｔからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素からなるものが好ましい。特に、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｏ等の金属を用いることによって、透明導電層１７０に対するｐ側バリア層３２０の接合強度を格段に高めることができる。また、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ等の弁作用金属からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素からなるものは、外部の空気や水分に対する耐食性が高く、好ましい。
【００４３】
また、図１に示すように、ｐ側接合層３１０は、周辺部が中央部より薄くなっており、当該中央部の厚さは、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲より選択することが望ましい。ｐ側接合層３１０の厚みが１ｎｍ未満であると、透明導電層１７０に対するｐ側バリア層３２０の接合強度を高める効果が十分に得られない場合がある。また、ｐ側接合層３１０の厚みが１００ｎｍを超えると、ｐ側接合層３１０としての機能には変化が無いのにも関わらず、ｐ側接合層３１０の成膜処理時間が長くなり、生産性が低下するおそれがある。
【００４４】
＜ｐ側バリア層＞
ｐ側バリア層３２０は、ｐ側接合層３１０を形成する元素のマイグレーションを抑制する作用、および、ｐ側ボンディング層３３０を形成する元素（この例では後述するＡｕ）のマイグレーションを抑制する作用を有する。さらに、ｐ側バリア層３２０は、ｐ電極３００全体の強度を強化する役割を有している。このため、比較的強固な金属材料を使用することが好ましく、例えばＡｇ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｎｂのうちの何れかまたはこれら金属の何れかを含む合金からなるものから選ぶことができる。なかでも、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｔおよびこれらの金属の少なくとも一種を含む合金は、電極用の材料として一般的であり、入手のし易さ、取り扱いの容易さなどの点から優れており、特にＰｔがよい。
また、図１に示すように、ｐ側バリア層３２０は、周辺部が中央部より薄くなっており、当該中央部の厚さは、２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲より選択することが望ましい。ｐ側バリア層３２０が２０ｎｍよりも薄いとマイグレーション抑制の効果が得にくくなる。一方、ｐ側バリア層３２０を５００ｎｍより厚くしても特に利点は生じず、工程時間の長時間化と材料の無駄を生じるのみである。更に望ましいｐ側バリア層３２０の厚さは、５０ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００４５】
さらに、ｐ側バリア層３２０は、ｐ側接合層３１０に密着していることが好ましい。ｐ電極３００全体が充分な接合強度を得るためには、ｐ側バリア層３２０がｐ側接合層３１０を介して透明導電層１７０に強固に接合されていることが必要である。最低限、一般的な方法でボンディングパッドにボンディングワイヤを接続する工程で剥離しない程度の強度が好ましい。
【００４６】
＜ｐ側ボンディング層＞
金属層の一例としてのｐ側ボンディング層３３０は、ｐ側ボンディングワイヤ５１と電気的に接続されることでｐ電極３００に給電を行うために設けられる。ｐ側ボンディング層３３０は、ｐ側被覆層３４０に接する最表層がＡｕまたはＡｕを含む合金から構成される。特に、ｐ側ボンディング層３３０の最表層は、Ａｕ単体から成ることが好ましい。ｐ側ボンディングワイヤ５１としては、電気伝導性、延性および耐食性等に優れたＡｕが用いられることが多い。したがって、Ａｕから成るｐ側ボンディングワイヤ５１との密着性がよいＡｕ単体をｐ側ボンディング層３３０の最表層として用いることで、ｐ側ボンディング層３３０とボンディングワイヤとの密着性をより優れたものとすることができる。
なお、ｐ側ボンディング層３３０においてｐ側被覆層３４０に接する最表層がＡｕまたはＡｕを含む合金であれば、ｐ側ボンディング層３３０は金属の多層構造を有するものであってもよいし、Ａｕの単層構造を有するものであっても良い。なお、この例では、ｐ側ボンディング層３３０としてＡｕの単層構造からなる膜を用いている。
【００４７】
図１に示すように、ｐ側ボンディング層３３０は、周辺部が中央部よりも薄くなっており、当該中央部の厚さは、１００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲より選択することが望ましい。ｐ側ボンディング層が１００ｎｍよりも薄いと、ｐ側ボンディングワイヤ５１を接続する際の機械的ダメージが透明導電層１７０に影響を及ぼしやすくなり、好ましくない。一方、ｐ側ボンディング層３３０を２０００ｎｍよりも厚くすると、生産時間が長くなりコストアップにつながるおそれがある。
なお、ｐ側ボンディング層３３０はスパッタや蒸着等によって形成することができる。
【００４８】
＜ｐ側被覆層＞
被覆層の一例としてのｐ側被覆層３４０は、後述するダイボンド工程においてｐ側ボンディング層３３０に接着剤６０（図２参照）から飛散した低分子シロキサンが付着するのを抑制するために設けられる層である。ｐ側被覆層３４０は、Ｎｉ、Ｔａのうちのいずれかまたはこれらの金属のいずれかを含む合金、もしくはこれらの金属のいずれかを含む酸化物からなるものから選ぶことができる。この例では、ｐ側被覆層３４０としてＮｉを用いている。なお、Ａｕからなるｐ側ボンディング層３３０上にＮｉを積層した場合、ＡｕとＮｉとが合金化する場合がある。このようなＡｕ−Ｎｉ合金をｐ側被覆層３４０としてもよい。同様に、Ａｕからなるｐ側ボンディング層３３０上にＴａを積層した場合、ＡｕとＴａとが合金化する場合がある。このようなＡｕ−Ｔａ合金をｐ側被覆層３４０としてもよい。
また、ｐ側被覆層３４０の膜構造は、ｐ側ボンディング層３３０を連続的に覆う連続膜であっても、ｐ側ボンディング層３３０上にＮｉ、Ｔａ等が島状に点在する島状構造であってもよい。スパッタ法によりｐ側被覆層３４０を形成する場合には、例えばスパッタガス圧を高圧とすることにより、ｐ側被覆層３４０の膜構造を制御し、島状構造とすることができる。
【００４９】
また、図１に示すようにｐ側被覆層３４０はｐ側ボンディング層３３０を覆って設けられ、周辺部が中央部よりも薄くなっている。ｐ側被覆層３４０の中央部の厚さは、１ｎｍ〜５０ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜２０ｎｍがより好ましい。
ｐ側被覆層３４０の厚さが１ｎｍよりも薄いと、ｐ側被覆層３４０によるｐ側ボンディング層３３０の被覆率が著しく低下し、低分子シロキサンがｐ側ボンディング層３３０に付着するのを十分に抑制できない場合がある。また、ｐ側被覆層３４０の厚さが５０ｎｍよりも厚いと、ｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１（図２参照）を接続する際に、ｐ側ボンディングワイヤ５１の先端がｐ側被覆層３４０を突き破ってｐ側ボンディング層３３０に達することができず、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ電極３００との接着が不十分になる場合がある。さらに、ｐ側被覆層３４０の厚さが５０ｎｍよりも厚い場合には、たとえｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ側ボンディング層３３０とを接続することができた場合であっても、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ側ボンディング層３３０との間の接続強度の低下をまねくおそれがある。
【００５０】
なお、上述したように、ｐ側被覆層３４０はｐ側ボンディング層３３０の表面を密に覆っている必要はなく、ｐ側被覆層３４０の膜構造を島状構造とし、例えばＮｉ、Ｔａ等がｐ側ボンディング層３３０の表面上に島状に点在する構成としてもよい。このように、ｐ側被覆層３４０の膜構造を島状構造にすることで、ｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１を接続する際に、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ側ボンディング層３３０とが直に接触しやすくなってワイヤボンドが容易になり、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ側ボンディング層３３０との間の接続強度を高めることができる。
なお、ｐ側被覆層３４０が島状構造の場合には、ｐ側被覆層３４０の間からｐ側ボンディング層３３０の一部が露出することになるが、ｐ側ボンディング層３３０上にｐ側被覆層３４０を形成しない場合に比べ、接着剤６０から飛散した低分子シロキサンのｐ側ボンディング層３３０への付着量を低減することができる。
この場合、ｐ側ボンディング層３３０に接着剤６０から飛散した低分子シロキサンが付着するのを抑制するために、露出するｐ側ボンディング層３３０の面積が、飛散する低分子シロキサンの投影面積よりも小さくなるようにすることが好ましい。
また、ｐ側被覆層３４０はＮｉ、Ｔａ等が粗に積層されたスポンジ状であってもよい。
【００５１】
＜ｐ側密着層＞
ｐ側密着層３５０は、保護層１８０に対するｐ側被覆層３４０を介したｐ側ボンディング層３３０の接合強度を高めるために設けられる層である。
ｐ側密着層３５０の厚さは、５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲から選択することが好ましい。ｐ側密着層３５０の厚さが５ｎｍ未満の場合には、ｐ側被覆層３４０を介したｐ側ボンディング層３３０と保護層１８０との密着性が低下する。また、ｐ側密着層３５０の厚さが５０ｎｍよりも厚い場合には、ｐ側密着層３５０の積層やｐ側露出面３４１を形成するためのエッチングにかかる作業時間が長くなり、半導体発光素子１の製造コストが上昇するおそれがある。
本実施の形態のように、ｐ側ボンディング層３３０がＡｕまたはＡｕを含む合金で構成されるとともに、保護層１８０がＳｉＯ2で構成される場合において、両者の間に形成されるｐ側密着層３５０は、例えば、Ｔａ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｗで構成される。
【００５２】
なお、この例では、ｐ側被覆層３４０上にｐ側密着層３５０を設けたが、ｐ側密着層３５０は必ずしも設ける必要はなく、ｐ側被覆層３４０がｐ側密着層３５０を兼ねてもよい。
上述したように、本実施の形態のｐ側被覆層３４０は、Ｎｉ、Ｔａ等の材料から構成される。したがって、例えばｐ側ボンディング層３３０がＡｕまたはＡｕを含む合金で構成されるとともに、保護層１８０がＳｉＯ２で構成される場合には、ｐ側ボンディング層３３０上にｐ側被覆層３４０を設けることで、ｐ側密着層３５０を設けない場合であっても、保護層１８０とｐ側ボンディング層３３０との接合強度を高めることが可能になる。
また、ｐ側被覆層３４０がｐ側密着層３５０を兼ねることで、ｐ側密着層３５０を形成する工程を省略することが可能になり、ｐ電極３００を形成する工程を簡略化することが可能になる。
【００５３】
以上、ｐ側接合層３１０、ｐ側バリア層３２０、ｐ側ボンディング層３３０、ｐ側被覆層３４０およびｐ側密着層３５０により、ｐ電極３００が構成される。
【００５４】
＜ｎ電極＞
続いて、ｎ電極４００の構成について説明する。ｎ電極４００は、上述したように、ｎ側接合層４１０、ｎ側バリア層４２０、金属層の他の一例としてのｎ側ボンディング層４３０、被覆層の他の一例としてのｎ側被覆層４４０およびｎ側密着層４５０を備えている。このｎ電極４００は、所謂ボンディングパッドを兼ねており、外部に露出するｎ側露出面４４１を介してボンディングワイヤが接続されるようになっている。
【００５５】
本実施の形態では、ｎ電極４００は、ｎ型半導体層１４０の半導体層露出面１４０ａ上に形成される点を除き、ｐ電極３００と同じ構成を有している。したがって、ｎ側接合層４１０はｐ側接合層３１０と、ｎ側バリア層４２０はｐ側バリア層３２０と、ｎ側ボンディング層４３０はｐ側ボンディング層３３０と、ｎ側被覆層４４０はｐ側被覆層３４０と、ｎ側密着層４５０はｐ側密着層３５０と、それぞれ同じ材料で構成されている。
なお、上述したｐ電極３００と同様に、ｎ側密着層４５０は必ずしも設ける必要はなく、ｎ側被覆層４４０がｎ側密着層４５０を兼ねてもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では、ｐ側ボンディング層３３０はｐ側バリア層３２０上に積層され、ｎ側ボンディング層４３０はｎ側バリア層４２０上に積層されているが、例えば、ｐ側バリア層３２０とｐ側ボンディング層３３０との間に他の導電層が形成されていてもよく、同様に、ｎ側バリア層４２０とｎ側ボンディング層４３０との間に他の導電層が形成されていてもよい。
さらに、本実施の形態では、ｐ電極３００とｎ電極４００とを同じ構成としたが、ｐ電極３００がｐ側ボンディング層３３０およびｐ側被覆層３４０を有し、ｎ電極４００がｎ側ボンディング層４３０およびｎ側被覆層４４０を有していれば、ｐ電極３００の構成とｎ電極４００の構成とが異なっていても良い。
【００５７】
（発光装置）
続いて、上述した半導体発光素子１を備える発光装置５の構造について説明する。図２は、本実施の形態が適用される発光装置５の断面模式図の一例である。
図２に示すように、本実施の形態の発光装置５は、所謂砲弾型の発光装置である。発光装置５は、半導体発光素子１が接着剤６０を介して搭載されるとともに、半導体発光素子１のｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１を介して接続されたｐ側フレーム５３と、半導体発光素子１のｎ電極４００にｎ側ボンディングワイヤ５２を介して接続されたｎ側フレーム５４と、半導体発光素子１の周辺を取り囲んで形成された透明な樹脂からなるモールド５５とを備えている。
なお、本実施の形態では、ｐ側ボンディングワイヤ５１およびｎ側ボンディングワイヤ５２として、Ａｕワイヤを用いている。
また、本実施の形態では、接着剤６０として熱硬化性のシリコン系樹脂を用いており、発光装置５において接着剤６０は硬化した状態となっている。
【００５８】
従来、半導体発光素子１をフレームに取り付ける接着剤としては、エポキシ樹脂が用いられていた。しかし、エポキシ樹脂は半導体発光素子１から発せられる短波長の光（紫外光、青色〜緑色光）によって変色し、劣化するおそれがあった。それに対し、シリコン系樹脂は、半導体発光素子１から発せられる短波長の光に対する耐性を有し、半導体発光素子１が備えられた発光装置５を長時間使用した場合であっても変色しにくい。したがって、本実施の形態では、接着剤６０として、熱硬化性のシリコン系樹脂を採用している。
【００５９】
図３は、図２の発光装置５における、ｐ電極３００とｐ側ボンディングワイヤ５１との接続部の断面模式図の一例である。
図３に示すように、ｐ側ボンディングワイヤ５１の先端側に設けられたＡｕからなるボンディングボール５１０が、ｐ電極３００におけるｐ側被覆層３４０を破り、ｐ側ボンディング層３３０と直接接続されている。すなわち、ｐ側ボンディングワイヤ５１におけるボンディングボール５１０とｐ側ボンディング層３３０との間には、Ａｕ−Ａｕ接合が形成されている。なお、図示は省略するが、ｎ電極４００においても、ｎ側ボンディングワイヤ５２の先端側に設けられたボンディングボールが、ｎ側被覆層４４０を破り、ｎ側ボンディング層４３０と直接接続されている。
【００６０】
（半導体発光素子の製造方法）
次に、図１に示す半導体発光素子１の製造方法の一例について説明する。図４は、半導体発光素子１の製造方法の一例を示すフローチャートである。
図４に示すように、本実施の形態における半導体発光素子１の製造方法は、基板１１０の上に、発光層１５０を含む積層半導体層１００を積層するとともに、積層半導体層１００の一部を切り欠いて半導体層露出面１４０ａを形成する積層半導体層形成工程（ステップ１０１）と、積層半導体層１００上に透明導電層１７０を形成する透明導電層形成工程（ステップ１０２）と、透明導電層１７０上にｐ電極３００を形成するとともに半導体層露出面１４０ａ上にｎ電極４００を形成する電極形成工程（ステップ１０３）と、保護層１８０を形成する保護層形成工程（ステップ１０４）とを有している。
【００６１】
上述したステップ１０３の電極形成工程は、透明導電層１７０上の一部にｐ側接合層３１０を形成するとともに半導体層露出面１４０ａ上にｎ側接合層４１０を形成する接合層形成工程（ステップ１０３ａ）と、ｐ側接合層３１０上にｐ側バリア層３２０を形成するとともにｎ側接合層４１０上にｎ側バリア層４２０を形成するバリア層形成工程（ステップ１０３ｂ）と、ｐ側バリア層３２０上にｐ側ボンディング層３３０を形成するとともにｎ側バリア層４２０上にｎ側ボンディング層４３０を形成するボンディング層形成工程（ステップ１０３ｃ）と、ｐ側ボンディング層３３０上にｐ側被覆層３４０を形成するとともにｎ側ボンディング層４３０上にｎ側被覆層４４０を形成する被覆層形成工程（ステップ１０３ｄ）と、ｐ側露出面３４１を除くｐ側被覆層３４０上にｐ側密着層３５０を形成するとともに、ｎ側露出面４４１を除くｎ側被覆層４４０上にｎ側密着層４５０を形成する密着層形成工程（ステップ１０３ｅ）とを有している。
【００６２】
さらに、本実施の形態が適用される半導体発光素子１の製造方法は、必要に応じて、ステップ１０３ｅの密着層形成工程の後、得られた半導体発光素子１に熱処理を施すアニール工程をさらに有している場合がある。
【００６３】
以下、上述した各ステップの工程について、順に説明する。
なお、以下の説明においては、ｐ側接合層３１０およびｎ側接合層４１０を単に接合層と称し、ｐ側バリア層３２０およびｎ側バリア層４２０を単にバリア層と称し、ｐ側ボンディング層３３０およびｎ側ボンディング層４３０を単にボンディング層と称し、ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０を単に被覆層と称し、ｐ側密着層３５０およびｎ側密着層４５０を単に密着層と称することがある。
【００６４】
＜積層半導体層形成工程＞
ステップ１０１の積層半導体層形成工程について説明する。
積層半導体層形成工程では、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、基板１１０の表面をスパッタするなどの方法によって行うことができる。前処理に引き続いて、基板１１０上にスパッタ法にて中間層１２０を形成する。
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。
【００６５】
続いて、中間層１２０の形成後、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。
【００６６】
下地層１３０の形成後、ｎコンタクト層及びｎクラッド層を積層してｎ型半導体層１４０を形成する。ｎコンタクト層およびｎクラッド層は、スパッタ法で形成してもよく、ＭＯＣＶＤ法で形成してもよい。
【００６７】
ｎ型半導体層１４０の形成後、ｎ型半導体層１５０の上面に、発光層１５０を形成する。発光層１５０を形成する方法としては、スパッタ法、ＭＯＣＶＤ法のいずれの方法でもよいが、特にＭＯＣＶＤ法で形成するのが好ましい。具体的には、障壁層と井戸層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側に障壁層が配置される順番で積層すればよい。
【００６８】
発光層１５０の形成後、ｐクラッド層とｐコンタクト層とを順次積層してｐ型半導体層１６０を形成する。ｐクラッド層およびｐコンタクト層は、スパッタ法で形成してもよく、ＭＯＣＶＤ法で形成してもよい。
【００６９】
続いて、透明導電層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型半導体層１４０のコンタクト層の一部を露出させ、半導体層露出面１４０ａを形成する。
【００７０】
＜透明導電層形成工程＞
次に、ステップ１０２の透明導電層形成工程について説明する。
透明導電層形成工程では、マスク等で半導体層露出面１４０ａ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導電層１７０を形成させる。なお、ｐ型半導体層１６０上に先に透明導電層１７０を形成した後、所定の領域から透明導電層１７０の一部と共に積層半導体層１００の一部もエッチングで除去し、半導体層露出面１４０ａを形成するようにしてもかまわない。
【００７１】
＜電極形成工程＞
続いて、ステップ１０３の電極形成工程について説明する。本実施の形態では、ｐ電極３００の形成とｎ電極４００の形成とを同時に行っている。
電極形成工程は、ステップ１０３ａの接合層形成工程と、ステップ１０３ｂのバリア層形成工程と、ステップ１０３ｃのボンディング層形成工程と、ステップ１０３ｄの被覆層形成工程と、ステップ１０３ｅの密着層形成工程とからなる。
【００７２】
＜接合層形成工程＞
接合層形成工程では、まず、透明導電層１７０においてｐ電極３００を形成する領域に対応する部位、および、半導体層露出面１４０ａにおいてｎ電極４００を形成する領域に対応する部位に開口部を設けたマスクを形成する。
続いて、スパッタ法により、開口部から露出した透明導電層１７０上にｐ側接合層３１０を形成し、半導体層露出面１４０ａ上にｎ側接合層４１０を形成する。このとき、スパッタ条件を制御したスパッタ法を用いることにより、スパッタ材料によらず、カバレッジ性を高くしてｐ側接合層３１０およびｎ側接合層４１０を成膜することができる。本実施の形態では、スパッタターゲットとしてＴａターゲットを用い、Ａｒガス雰囲気下においてスパッタを行っている。
【００７３】
＜バリア層形成工程＞
続いて、スパッタ法により、ｐ側接合層３１０上にｐ側バリア層３２０を形成するとともに、ｎ側接合層４１０上にｎ側バリア層４２０を形成する。このとき、スパッタ条件を制御したスパッタ法を用いることにより、スパッタ材料によらず、カバレッジ性を高くして、ｐ側バリア層３２０およびｎ側バリア層４２０を成膜することができる。本実施の形態では、スパッタターゲットとしてＰｔターゲットを用い、Ａｒガス雰囲気下においてスパッタを行っている。
【００７４】
＜ボンディング層形成工程＞
続いて、スパッタ法により、ｐ側バリア層３２０上にｐ側ボンディング層３３０を形成するとともに、ｎ側バリア層４２０上にｎ側ボンディング層４３０を形成する。このとき、スパッタ条件を制御したスパッタ法を用いることにより、カバレッジ性を高くして、ｐ側ボンディング層３３０およびｎ側ボンディング層４３０を成膜することができる。本実施の形態では、スパッタターゲットとしてＡｕターゲットを用い、Ａｒガス雰囲気下においてスパッタを行っている。
【００７５】
＜被覆層形成工程＞
続いて、スパッタ法を用いて、ｐ側ボンディング層３３０上にｐ側被覆層３４０を形成するとともに、ｎ側ボンディング層４３０上にｎ側被覆層４４０を形成する。本実施の形態では、スパッタターゲットとしてＮｉを用い、Ａｒガス雰囲気下においてスパッタを行っている。例えば、通常用いられるＤＣマグネトロンスパッタ法により遷移金属等をスパッタする場合、スパッタ雰囲気を放電下限から１Ｐａ程度の低圧のＡｒガス雰囲気とすると、形成される膜構造は連続膜となる傾向がある。一方、スパッタ雰囲気を放電下限から数Ｐａを超える例えば１０Ｐａ程度の高圧のＡｒガス雰囲気とすると、形成される膜構造は島状構造となる傾向がある。
ここで、ｐ側被覆層３４０は、後述するワイヤボンド工程（図５参照）においてｐ側ボンディング層３３０に対してｐ側ボンディングワイヤ５１を接続しやすくするために、Ｎｉの密度が低くなるように積層することが好ましい。同様に、ｎ側被覆層４４０についても、Ｎｉの密度が低くなるように積層することが好ましい。スパッタガス圧を高く調整しｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０の膜構造を島状構造とした場合、ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０においてＮｉの密度を低下させることができ、好ましい。
【００７６】
＜密着層形成工程＞
続いて、スパッタ法などの公知の方法を用いて、ｐ側被覆層３４０上にｐ側密着層３５０を形成するとともに、ｎ側被覆層４４０上にｎ側密着層４５０を形成する。スパッタ法によってｐ側密着層３５０およびｎ側密着層４５０を形成する場合には、スパッタターゲットとしてＴａターゲットを用い、Ａｒガス雰囲気下においてスパッタを行うようにすればよい。
なお、上述したようにｐ側被覆層３４０がｐ側密着層３５０を兼ね、ｎ側被覆層４４０がｎ側密着層４５０を兼ねる場合には、密着層形成工程を省略することができる。
【００７７】
＜保護層形成工程＞
続いてステップ１０４の保護層形成工程について説明する。
保護層形成工程では、透明導電層１７０の形成部、ｐ電極３００およびｎ電極４００、および半導体層露出面１４０ａに、ＳｉＯ２からなる保護層１８０をスパッタ法により形成する。
続いて、マスクによってｐ側露出面３４１およびｎ側露出面４４１の形成対象部位以外をカバーして、これらの部位の保護層１８０および密着層（ｐ側密着層３５０、ｎ側密着層４５０）をエッチングし、ｐ側被覆層３４０の一部およびｎ側被覆層４４０の一部をそれぞれ露出させ、ｐ側露出面３４１およびｎ側露出面４４１を形成する。これにより、ｐ側露出面３４１を除くｐ側被覆層３４０がｐ側密着層３５０および保護層１８０で覆われ、ｐ側密着層３５０の中央部にｐ側露出面３４１が露出した状態になるとともに、ｎ側露出面４４１を除くｎ側被覆層４４０がｎ側密着層４５０および保護層１８０で覆われ、ｎ側密着層４５０の中央部にｎ側露出面４４１が露出した状態となる。
なお、上述したように本実施の形態では、ｐ側被覆層３４０とｐ側密着層３５０とを異なる材料で構成し、ｎ側被覆層４４０とｎ側密着層４５０とを異なる材料で構成している。これにより、エッチングの条件を調整することで、保護層１８０、ｐ側密着層３５０およびｎ側密着層４５０が除去された状態でエッチングを停止させることが可能になり、ｐ側被覆層３４０のｐ側露出面３４１およびｎ側被覆層４４０のｎ側露出面４４１が露出した状態を容易に得ることができる。
【００７８】
＜熱アニール工程＞
そして、このようにして得られた半導体発光素子１を、例えば窒素などの還元雰囲気下において、１５０℃以上６００℃以下、より好ましくは２００℃以上５００℃以下でアニール処理する。この熱アニール工程は、ｐ側接合層３１０を介した透明導電層１７０とｐ側バリア層３２０との密着性、および、ｎ側接合層４１０を介した半導体層露出面１４０ａとｎ側バリア層４２０との密着性を高めるために行われる。
なお、熱アニール工程は、密着層形成工程を実行した後、保護層形成工程を実行する前に行ってもよい。
以上により、半導体発光素子１が得られる。
【００７９】
（発光装置の製造方法）
次に、図２に示す発光装置５の製造方法の一例について説明する。図５は、発光装置５の製造方法の一例を示すフローチャートである。
図５に示すように、本実施の形態における発光装置５の製造方法は、フレーム（本実施の形態ではｐ側フレーム５３）に対して、上述した方法で製造した半導体発光素子１を接着するダイボンド工程（ステップ２０１）と、フレームに対して接着された半導体発光素子１におけるｐ電極３００のｐ側露出面３４１およびｎ電極４００のｎ側露出面４４１を、プラズマ洗浄等により洗浄する洗浄工程（ステップ２０２）と、半導体発光素子１のｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１を接続するとともにｎ電極４００にｎ側ボンディングワイヤ５２を接続するワイヤボンド工程（ステップ２０３）と、半導体発光素子１、ｐ側ボンディングワイヤ５１、ｎ側ボンディングワイヤ５２、ｐ側フレーム５３およびｎ側フレーム５４の一部を透明な樹脂で覆う樹脂成型工程（ステップ２０４）とを有している。
なお、ステップ２０２の洗浄工程は必ずしも行う必要はなく、ステップ２０１のダイボンド工程の後、ステップ２０２の洗浄工程を行わずにステップ２０３のワイヤボンド工程を実行してもよい。
【００８０】
以下、上述した各ステップの工程について、順に説明する。
＜ダイボンド工程＞
ステップ２０１のダイボンド工程は、フレーム（ｐ側フレーム５３）に接着剤６０を塗布する接着剤塗布工程（ステップ２０１ａ）と、フレームに塗布された接着剤６０上に半導体発光素子１を設置する素子設置工程（ステップ２０１ｂ）と、接着剤６０を加熱して硬化させる加熱工程（ステップ２０１ｃ）とを有している。
【００８１】
＜接着剤塗布工程＞
接着剤塗布工程では、ｐ側フレーム５３における半導体発光素子１の接着部位に、硬化前の接着剤６０を塗布する。
上述したように、本実施の形態では、接着剤６０として熱硬化性のシリコン系樹脂を用いており、シリコン系樹脂には、成分として低分子シロキサンが含まれている。
なお、接着剤６０には、必要に応じて粘度調整のための溶剤や添加物、粉末状の金属等を含有させてもよい。また、接着剤６０の形状としては、液状やペースト状等の各種の形状を適宜選択することができる。
また、ｐ側フレーム５３に塗布する接着剤６０の量としては、素子設置工程にて半導体発光素子１を接着剤６０上に設置した場合に、接着剤６０の広がった面積が、半導体発光素子１における接着剤６０と対向する部分の面積と同等程度になるように調整することが好ましい。塗布する接着剤６０の量が少なすぎると、ｐ側フレーム５３に対して半導体発光素子１が接着しない場合がある。また、塗布する接着剤６０の量が多すぎると、接着剤６０の上に搭載した半導体発光素子１が傾いたり、移動したりするおそれがある。
【００８２】
＜素子設置工程＞
続いて、素子設置工程では、接着剤塗布工程でｐ側フレーム５３に塗布された接着剤６０上に、半導体発光素子１を設置する。
この際、半導体発光素子１の基板１１０における積層半導体層１００が積層される面とは反対側の面が、接着剤６０に対向するように、半導体発光素子１を配置する。これにより、半導体発光素子１が接着剤６０上に設置された状態では、ｐ電極３００におけるｐ側被覆層３４０のｐ側露出面３４１およびｎ電極４００におけるｎ側被覆層４４０のｎ側露出面４４１が、上部に向けて露出する。
【００８３】
＜加熱工程＞
加熱工程では、接着剤６０を加熱することで、接着剤６０として用いた熱硬化性のシリコン系樹脂を硬化させ、半導体発光素子１をｐ側フレーム５３に対して接着させる。加熱温度は、接着剤６０として用いるシリコン系樹脂の種類等によって異なるが、例えば１５０〜１７０℃である。また、接着剤６０を加熱する時間や雰囲気等については、接着剤６０として用いるシリコン系樹脂の種類等によって、適宜選択することができる。
【００８４】
ここで、上述したように、接着剤６０として用いるシリコン系樹脂には、成分として低分子シロキサンが含まれている。そして、低分子シロキサンは、シリコン系樹脂から揮発しやすい性質を有している。
したがって、加熱工程において接着剤６０を加熱すると、接着剤６０に含まれる低分子シロキサンは雰囲気中に飛散する。そして、飛散した低分子シロキサンは、半導体発光素子１のｐ電極３００およびｎ電極４００の表面に降り積もり、ｐ電極３００およびｎ電極４００の表面を覆う場合があった。
【００８５】
ここで、本発明者は、ｐ電極３００またはｎ電極４００の表面にＡｕが露出している領域に、特に低分子シロキサンが付着しやすいことを見出した。
すなわち、半導体発光素子１のｐ電極３００またはｎ電極４００において、ＡｕまたはＡｕを含む金属からなるボンディング層（ｐ側ボンディング層３３０、ｎ側ボンディング層４３０）が露出している場合には、接着剤６０から飛散した低分子シロキサンが、ボンディング層を構成するＡｕに付着してボンディング層の露出面を覆いやすい。
【００８６】
さらに、本発明者は、ＮｉおよびＴａ等が、低分子シロキサンとの親和性が低く、低分子シロキサンが付着しにくいことを見出した。そして、本発明者は、半導体発光素子１のｐ電極３００およびｎ電極４００において、ＡｕまたはＡｕを含む金属からなるボンディング層（ｐ側ボンディング層３３０、ｎ側ボンディング層４３０）を覆うように、Ｎｉ、Ｔａ等からなる被覆層（ｐ側被覆層３４０、ｎ側被覆層４４０）を設けることで、ｐ電極３００およびｎ電極４００の露出面に低分子シロキサンが付着しにくくなることを見出した。
【００８７】
具体的に説明すると、本実施の形態の半導体発光素子１では、ｐ電極３００およびｎ電極４００において、ボンディング層を覆うように、被覆層を設けた。これにより、半導体発光素子１をｐ側フレーム５３に塗布された接着剤６０上に配置した状態では、ｐ電極３００においてｐ側被覆層３４０のｐ側露出面３４１が露出し、ｎ電極４００においてｎ側被覆層４４０のｎ側露出面４４１が露出している。
そして、上述したように、本実施の形態の被覆層を構成するＮｉ、Ｔａ等は、低分子シロキサンとの親和力が低く、低分子シロキサンが付着しにくい。
【００８８】
これにより、本実施の形態の半導体発光素子１では、接着剤６０として低分子シロキサンを含むシリコン系樹脂を用い、加熱工程において低分子シロキサンが接着剤６０から雰囲気中に飛散した場合であっても、低分子シロキサンは被覆層（ｐ側被覆層３４０、ｎ側被覆層４４０）には付着しにくい。さらに、低分子シロキサンが付着しやすいＡｕ等からなるボンディング層（ｐ側ボンディング層３３０、ｎ側ボンディング層４３０）は、被覆層に覆われている。したがって、ボンディング層についても、低分子シロキサンが付着するのを抑制することができる。
以上のように、本実施の形態では、接着剤６０から飛散した低分子シロキサンが、ｐ電極３００およびｎ電極４００に対して付着するのを抑制することが可能になる。
【００８９】
なお、上述したように被覆層（ｐ側被覆層３４０、ｎ側被覆層４４０）が、ボンディング層（ｐ側ボンディング層３３０、ｎ側ボンディング層４３０）上に島状構造の膜として形成されている場合であっても、ボンディング層に低分子シロキサンが付着するのを抑制することが可能である。上述したように低分子シロキサンは、被覆層を構成するＮｉ、Ｔａ等との親和性が低いため、被覆層には接近しにくい。したがって、島状構造を有する被覆層の間からボンディング層の一部が露出している場合であっても、被覆層から露出するボンディング層に対しては、低分子シロキサンが接近しにくい。これにより、被覆層を島状構造の膜として構成した場合であっても、被覆層を設けない場合と比較してボンディング層に低分子シロキサンが付着するのを抑制することができる。
【００９０】
＜洗浄工程＞
続いて、ステップ２０２の洗浄工程について説明する。
洗浄工程は、例えばプラズマ洗浄により、ｐ側露出面３４１およびｎ側露出面４４１を洗浄する工程である。
プラズマ洗浄は、例えば、ｐ側フレーム５３に接着された半導体発光素子１を真空状態にされたチャンバ内に配置し、チャンバ内で、ｐ電極３００のｐ側露出面３４１およびｎ電極４００のｎ側露出面４４１をＡｒ等のプラズマに曝すことによって行う。これにより、ｐ側露出面３４１およびｎ側露出面４４１を介してｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０の露出面が削られる。
そして、ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０の露出面が削られることにより、ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０の露出面に付着した低分子シロキサン等の汚れが取り除かれるとともに、ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０における露出面形成領域の厚みが薄くなる。これにより、後述のワイヤボンド工程において、被覆層を介してボンディング層（ｐ側ボンディング層３３０、ｎ側ボンディング層４３０）にボンディングワイヤを接続する際に、ボンディングワイヤが被覆層を破ってボンディング層に接続しやすくなり、ボンディング層とボンディングワイヤとの密着性を良好にすることが可能になる。
【００９１】
また、プラズマ洗浄の条件等を調整することにより、洗浄工程において、ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０を取り除いて、ｐ側ボンディング層３３０およびｎ側ボンディング層４３０の一部を外部に露出させてもよい。
ｐ側ボンディング層３３０およびｎ側ボンディング層４３０の一部を外部に露出させることで、後述のワイヤボンド工程において、ボンディングワイヤをボンディング層（ｐ側ボンディング層３３０、ｎ側ボンディング層４３０）に対して直接接続することが可能になる。これにより、ボンディング層とボンディングワイヤとの密着性をより良好にすることができる。
なお、洗浄工程は、上述のプラズマ洗浄を実行する前後に、他の前処理工程や後処理工程を含んでもよい。
【００９２】
また、ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０のｐ側露出面３４１およびｎ側露出面４４１を洗浄する方法は、上述のプラズマ洗浄には限らない。
例えば、ｐ側露出面３４１およびｎ側露出面４４１以外の部分をマスクによってカバーした後、ｐ側露出面３４１およびｎ側露出面４４１を、反応性プラズマや湿式法によりエッチングしてもよい。
【００９３】
＜ワイヤボンド工程＞
続いて、ステップ２０３のワイヤボンド工程について説明する。ワイヤボンド工程では、ｐ側フレーム５３にダイボンドされた半導体発光素子１のｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１を接続するとともに、ｎ電極４００にｎ側ボンディングワイヤ５２を接続する。
なお、本実施の形態のｐ側ボンディングワイヤ５１およびｎ側ボンディングワイヤ５２としては、延性および耐食性等に優れたＡｕが使用される。また、本実施の形態で使用されるｐ側ボンディングワイヤ５１およびｎ側ボンディングワイヤ５２の直径は、１０〜３０μｍ程度である。
【００９４】
具体的に説明すると、まず、ｐ電極３００におけるｐ側被覆層３４０に形成されたｐ側露出面３４１に、ｐ側ボンディングワイヤ５１の一端に設けられたボンディングボール５１０（図３参照）を接触させる。このとき、ｐ側ボンディングワイヤ５１およびｐ電極３００に対して、荷重、熱および超音波を印加する。ここで、本実施の形態では、ｐ側被覆層３４０が、ｐ側ボンディングワイヤ５１からの衝撃によって破れるように薄く形成されている。したがって、荷重等をかけてｐ側ボンディングワイヤ５１をｐ側露出面３４１に接触させた場合には、ボンディングボール５１０はｐ側被覆層３４０を押し破ってｐ側ボンディング層３３０に到達し、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ側ボンディング層３３０とが電気的、機械的に接続されることになる。
その後、ｐ側ボンディングワイヤ５１の他端側を、ｐ側フレーム５３に接続する。
【００９５】
ここで、ｐ電極３００の表面（ｐ側露出面３４１）に低分子シロキサンが大量に付着している場合には、低分子シロキサンによりｐ側ボンディングワイヤ５１（ボンディングボール５１０）とｐ側ボンディング層３３０とが接触するのが妨げられ、ｐ側ボンディングワイヤ５１およびｐ電極３００に対して荷重等を印加しても、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ側ボンディング層３３０とを電気的、機械的に接続することが困難になる。
また、ｐ電極３００の表面に付着した低分子シロキサンの量が少量の場合には、ｐ電極３００表面における低分子シロキサンが付着していない部分を介して、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ側ボンディング層３３０とを接続することは可能である。しかし、このような場合には、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ側ボンディング層３３０との間に低分子シロキサンを挟み込んだまま、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ側ボンディング層３３０とが接続されるおそれがある。この場合には、ｐ側ボンディングワイヤ５１とｐ電極３００との密着力が弱くなるおそれがある。そして、このように接続された半導体発光素子１が搭載された発光装置５を長時間使用した場合には、ｐ電極３００からｐ側ボンディングワイヤ５１が剥がれ、発光装置５が発光しなくなる場合がある。
【００９６】
本実施の形態では、上述したようにｐ電極３００において、低分子シロキサンが付着しにくいｐ側被覆層３４０を、ｐ側ボンディング層３３０を覆うように設けた。これにより、ダイボンド工程によって接着剤６０から飛散し、ｐ電極３００の表面に付着する低分子シロキサンの量を、ごく少量に抑えることが可能になる。
したがって、ワイヤボンド工程において、ｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１を接続させる際に、ｐ側ボンディング層３３０とｐ側ボンディングワイヤ５１との電気的、機械的な接続が、低分子シロキサンによって妨げられるのを抑制することが可能になる。
【００９７】
続いて、ｎ電極４００およびｎ側フレーム５４についても、ｐ電極３００およびｐ側フレーム５３の場合と同様に、ｎ側ボンディングワイヤ５２を接続する。
本実施の形態では、ｎ電極４００においてもｐ電極３００と同様に、低分子シロキサンが付着しにくいｎ側被覆層４４０を、ｎ側ボンディング層４３０を覆うように設けた。これにより、ｎ電極４００の表面には、ダイボンド工程によって接着剤６０から飛散した低分子シロキサンが付着しにくくなっている。
したがって、ワイヤボンド工程において、ｎ電極４００にｎ側ボンディングワイヤ５２を接続させる際に、ｎ側ボンディング層４３０とｎ側ボンディングワイヤ５２との電気的、機械的接続が、低分子シロキサンによって妨げられるのを抑制することが可能になる。
【００９８】
＜樹脂成形工程＞
続いて、ステップ２０４の樹脂成形工程では、半導体発光素子１、半導体発光素子１に接続されるｐ側ボンディングワイヤ５１およびｎ側ボンディングワイヤ５２、半導体発光素子１が搭載されるとともにｐ側ボンディングワイヤ５１が接続されるｐ側フレーム５３の一部、ｎ側ボンディングワイヤ５２が接続されるｎ側フレーム５４の一部を透明な樹脂で覆い、モールド５５を形成する。
以上の工程により、図２に示す発光装置５が得られる。
【００９９】
なお、本実施の形態では、発光装置５に適用する半導体発光素子１として、積層半導体層１００を構成する材料がＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ等からなり、緑色〜青色光を出力する半導体発光素子１を例に挙げて説明したが、半導体発光素子１の構成はこれに限られない。例えば半導体発光素子１として、積層半導体層１００を構成する材料がＡｌＩｎＧａＰ等からなる赤色光を出力するものを用いてもよい。
【０１００】
また、本実施の形態では、半導体発光素子１を、ｐ側ボンディングワイヤ５１が電気的に接続されるｐ側フレーム５３に配置した発光装置５について説明したが、半導体発光素子１を配置する対象はｐ側フレーム５３に限られない。例えば、半導体発光素子１を、ｎ側ボンディングワイヤ５２が接続されるｎ側フレーム５４に配置してもよいし、ボンディングワイヤ（ｐ側ボンディングワイヤ５１、ｎ側ボンディングワイヤ５２）が電気的に接続されていない他の部材に対して配置しても良い。
【０１０１】
さらにまた、本実施の形態では、ｐ側フレーム５３に対して半導体発光素子１を１つ配置した発光装置５について説明したが、ｐ側フレーム５３に対して複数の半導体発光素子１を配置してもよい。
【０１０２】
［実施の形態２］
実施の形態１では、発光装置５として、フレーム（ｐ側フレーム５３）に半導体発光素子１が配置された、所謂砲弾型の装置を挙げて説明した。しかし、本発明が適用される発光装置の形態はこれに限られない。続いて、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。
図６は、本実施の形態が適用される発光装置７を示した模式図である。図６（ａ）は発光装置７の上面模式図を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ断面図を示している。
【０１０３】
（発光装置）
図６に示すように、発光装置７は所謂表面実装型の発光装置である。
発光装置７は、上部に凹部が形成されたハウジング７１と、ハウジング７１と一体化して設けられたｐ側リードフレーム７３ａ、７３ｂ、７３ｃおよびｎ側リードフレーム７４とを有している。また、発光装置７は、ｐ側リードフレーム７３ａ、７３ｂ、７３ｃ上にそれぞれ実装された半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃを有している。さらに、発光装置７は、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃを覆うように設けられた封止樹脂７５を有している。
【０１０４】
図６（ｂ）に示すように、半導体発光素子１ａは、接着剤６０を介してｐ側リードフレーム７３ａに取り付けられている。同様に、半導体発光素子１ｂは、接着剤６０を介してｐ側リードフレーム７３ｂに取り付けられ、半導体発光素子１ｃは、接着剤６０を介してｐ側リードフレーム７３ｃに取り付けられている。接着剤６０としては熱硬化性のシリコン系樹脂を用いており、発光装置７において接着剤６０は硬化した状態となっている。
【０１０５】
図６（ａ）に示すように、半導体発光素子１ａは、ｐ側ボンディングワイヤ５１ａによりｐ側リードフレーム７３ａに電気的に接続されるとともに、ｎ側ボンディングワイヤ５２ａによりｎ側リードフレーム７４に電気的に接続されている。また、半導体発光素子１ｂは、ｐ側ボンディングワイヤ５１ｂによりｐ側リードフレーム７３ｂに電気的に接続されるとともに、ｎ側ボンディングワイヤ５２ｂによりｎ側リードフレーム７４に電気的に接続されている。さらに、半導体発光素子１ｃは、ｐ側ボンディングワイヤ５１ｃによりｐ側リードフレーム７３ｃに電気的に接続されるとともに、ｎ側ボンディングワイヤ５２ｃによりｎ側リードフレーム７４に電気的に接続されている。
【０１０６】
本実施の形態では、半導体発光素子１ａは、例えば積層半導体層１００がＡｌＧａＩｎＰ等からなり、発光層１５０から赤色光が出力されるものである。また、半導体発光素子１ｂは、例えば積層半導体層１００がＧａＩｎＮ等からなり、発光層１５０から緑色光が出力されるものである。さらに、半導体発光素子１ｃは、例えば積層半導体層１００がＧａＩｎＮ等からなり、発光層１５０から青色光が出力されるものである。
なお、図示は省略するが、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃは、ｐ電極３００およびｎ電極４００をそれぞれ有しており、ｐ電極３００およびｎ電極４００は、それぞれ実施の形態１で説明したｐ電極３００およびｎ電極４００と同様の構造を有している。
【０１０７】
（発光装置の製造方法）
続いて、本実施の形態の発光装置５の製造方法について説明する。
本実施の形態の発光装置の製造方法は、実施の形態１と同様に、リードフレーム（ｐ側リードフレーム７３ａ、７３ｂ、７３ｃ）に対して、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃをそれぞれ接着するダイボンド工程と、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれのｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１ａ、５１ｂ、５１ｃをそれぞれ接続するとともに、それぞれのｎ電極４００にｎ側ボンディングワイヤ５２ａ、５２ｂ、５２ｃをそれぞれ接続するワイヤボンド工程と、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃを透明な樹脂で覆う樹脂成形構成とを有している。
【０１０８】
＜ダイボンド工程＞
ダイボンド工程では、まず、ｐ側リードフレーム７３ａ、７３ｂ、７３ｃおよびｎ側リードフレーム７４が一体的に形成されたハウジング７１を用意する。そして、このｐ側リードフレーム７３ａにおける半導体発光素子１ａの接着部位、ｐ側リードフレーム７３ｂにおける半導体発光素子１ｂの接着部位およびｐ側リードフレーム７３ｃにおける半導体発光素子１ｃの接着部位に、それぞれ硬化前の接着剤６０を塗布する。
次に、ｐ側リードフレーム７３ａに塗布された接着剤６０上に、半導体発光素子１ａを設置する。同様に、ｐ側リードフレーム７３ｂに塗布された接着剤６０上に半導体発光素子１ｂを設置するとともに、ｐ側リードフレーム７３ｃに塗布された接着剤６０上に半導体発光素子１ｃを設置する。
【０１０９】
なお、接着剤６０は、ｐ側リードフレーム７３ａ上とｐ側リードフレーム７３ｂ上とｐ側リードフレーム７３ｃ上とで、別々に分離して塗布することが好ましい。ｐ側リードフレーム７３ａ、７３ｂ、７３ｃにまたがるように接着剤６０を塗布した場合、接着剤６０の表面張力等により、接着剤６０上に設置した半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃが動いて、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃの接着部位からずれてしまうおそれがある。
【０１１０】
続いて、接着剤６０を加熱することで、接着剤６０として用いた熱硬化性のシリコン系樹脂を硬化させ、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃをそれぞれｐ側リードフレーム７３ａ、７３ｂ、７３ｃに対して接着させる。なお、加熱温度や加熱時間、加熱時の雰囲気等については、接着剤６０として用いるシリコン系樹脂の種類等によって、適宜選択する。
【０１１１】
本実施の形態においても、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれのｐ電極３００およびｎ電極４００において、ボンディング層（ｐ側ボンディング層３３０、ｎ側ボンディング層４３０）を覆うように、被覆層（ｐ側被覆層３４０、ｎ側被覆層４４０）を設けた。したがって、本実施の形態においても、接着剤６０から飛散した低分子シロキサンが、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれのｐ電極３００およびｎ電極４００に対して付着するのを抑制することが可能になる。
【０１１２】
＜洗浄工程＞
続いて、洗浄工程では、必要に応じて、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれのｐ電極３００およびｎ電極４００に対して、ｐ側露出面３４１およびｎ側露出面４４１にプラズマ洗浄を施す。これにより、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれにおけるｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０の露出面が削られ、ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０の露出面に付着した低分子シロキサン等の汚れが取り除かれるとともに、ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０露出面形成領域の厚みが薄くなる。この結果、ワイヤボンド工程において、ボンディングワイヤが被覆層（ｐ側被覆層３４０、ｎ側被覆層４４０）を破ってボンディング層（ｐ側ボンディング層３３０、ｎ側ボンディング層４３０）に接続しやすくなり、ボンディング層とボンディングワイヤとの密着性が良好になる。
【０１１３】
＜ワイヤボンド工程＞
次に、ワイヤボンド工程では、ｐ側リードフレーム７３ａにダイボンドされた半導体発光素子１ａのｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１ａを接続するとともに、ｎ電極４００にｎ側ボンディングワイヤ５２ａを接続する。同様に、ｐ側リードフレーム７３ｂにダイボンドされた半導体発光素子１ｂのｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１ｂを接続するとともに、ｎ電極４００にｎ側ボンディングワイヤ５２ｂを接続する。さらに、ｐ側リードフレーム７３ｃにダイボンドされた半導体発光素子１ａのｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１ｃを接続するとともに、ｎ電極４００にｎ側ボンディングワイヤ５２ｃを接続する。
【０１１４】
本実施の形態では、上述したように、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃそれぞれのｐ電極３００およびｎ電極４００に対して、ダイボンド工程によって接着剤６０から飛散した低分子シロキサンが付着しにくくなっている。
したがって、ワイヤボンド工程において、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃのｐ電極３００にｐ側ボンディングワイヤ５１ａ、５１ｂ、５１ｃをそれぞれ接続させる際に、それぞれのｐ電極３００におけるｐ側ボンディング層３３０とｐ側ボンディングワイヤ５１ａ、５１ｂ、５１ｃとの電気的、機械的な接続が、低分子シロキサンによって妨げられるのを抑制することが可能になる。
同様に、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃのｎ電極４００にｎ側ボンディングワイヤ５２ａ、５２ｂ、５２ｃをそれぞれ接続させる際に、それぞれのｎ電極４００におけるｎ側ボンディング層４３０とｎ側ボンディングワイヤ５２ａ、５２ｂ、５２ｃとの電気的、機械的接続が、低分子シロキサンによって妨げられるのを抑制することが可能になる。
【０１１５】
＜樹脂成形工程＞
続いて、樹脂成形工程では、ハウジング７１に形成された凹部に透明な封止樹脂７５を充填することにより、半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃ、ｐ側ボンディングワイヤ５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよびｎ側ボンディングワイヤ５２ａ、５２ｂ、５２ｃを封止樹脂７５で覆う。
以上の工程により、図６に示す発光装置７が得られる。
【０１１６】
なお、本実施の形態では、ｐ側リードフレーム７３ａ、７３ｂ、７３ｃに、それぞれ発光色の異なる半導体発光素子１ａ、１ｂ、１ｃを搭載した発光装置７について説明したが、例えば、ｐ側リードフレーム７３ａ、７３ｂ、７３ｃに対して、発光色が等しい半導体発光素子１をそれぞれ１つずつ搭載してもよい。また、発光装置７に搭載する半導体発光素子１の数は３つに限られず、１つでもよいし、３以外の複数であってもよい。
【０１１７】
また、実施の形態１および実施の形態２では、半導体発光素子１としてｐ電極３００およびｎ電極４００がともに半導体発光素子１における光取り出し面側に形成されたフェイスアップ型の半導体発光素子１を用いたが、半導体発光素子１の形態はこれに限られない。本発明は、例えば、半導体発光素子１における光取り出し面側にｐ電極３００が形成されるとともに、光取り出し面とは反対側にｎ電極４００が形成された、両面電極型の半導体発光素子１に適用することもできる。
この場合、少なくとも光取り出し面側に形成されるｐ電極３００が、ｐ側被覆層３４０を含む上記構造を有していれば良い。これにより、ｐ電極３００の露出面に接着剤６０から飛散した低分子シロキサンが付着するのを抑制することが可能になる。
またこの場合、ｎ電極４００が接着剤６０を介してフレームに接着され、フレームから接着剤６０を介してｎ電極４００に電力が供給されることになる。したがって、半導体発光素子１をフレームに接着する接着剤６０としては、シリコン系樹脂に金属粉等を混ぜることで導電性をもたせたものを用いることが好ましい。
【実施例】
【０１１８】
続いて、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
本発明者は、ｐ電極３００におけるｐ側被覆層３４０およびｎ電極４００におけるｎ側被覆層４４０の構成を異ならせて半導体発光素子１の製造を行い、この半導体発光素子１をダイボンドおよびワイヤボンドして半導体発光素子１の評価を行った。なお、以下の実施例および比較例では、本発明の効果を明確にするために、半導体発光素子１のダイボンドを、通常よりも低分子シロキサン濃度が高くなる条件下にて行った。
【０１１９】
具体的に説明すると、上述した方法にて複数の半導体発光素子１を製造し、それぞれの半導体発光素子１を、シリコン系樹脂からなる接着剤６０を介して、実施の形態１のｐ側フレーム５３と同様の材質からなる金属板（以下ではリードフレームと呼ぶ）上に配置した。そして、複数の半導体発光素子１を配置したリードフレームを加熱用オーブンに入れるとともに、この加熱用オーブン内に、さらに接着剤６０を１ｇ入れ、ガスを流通しない状態とした。なお、加熱用オーブン内に入れた１ｇの接着剤６０は、加熱用オーブン内の雰囲気における低分子シロキサン濃度を高くするためのものである。続いて、このリードフレームを、加熱用オーブン内において室温で９０分間放置した後、１５０℃で２時間加熱することで、接着剤６０を硬化させた。これにより、リードフレームに対して半導体発光素子１がダイボンドされた状態となる。
そして、半導体発光素子１がダイボンドされたリードフレームを取り出し、それぞれの半導体発光素子１におけるｐ電極３００およびｎ電極４００に対して、目視検査およびワイヤボンド検査を行った。
なお、この例では、接着剤６０として、信越化学製ダイボンド剤ＫＥＲ−３０００−Ｍ２を用いた。
【０１２０】
表１に、実施例１〜１２および比較例１〜３における被覆層（ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０）の材質および厚さと、この被覆層が形成された半導体発光素子１の評価結果との関係を示した。
【０１２１】
【表１】
0005888132.tif 000002
【０１２２】
なお、目視検査とは、上述した方法にて半導体発光素子１をリードフレームにダイボンドした時点で、ｐ電極３００のｐ側露出面３４１およびｎ電極４００のｎ側露出面４４１に、低分子シロキサンが多量に付着しているか否かを調べる簡易検査である。この例では、ダイボンドが終了し、ワイヤボンドを行う前の半導体発光素子１におけるｐ電極３００のｐ側露出面３４１およびｎ電極４００のｎ側露出面４４１を実体顕微鏡にて観察した。ｐ側露出面３４１またはｎ側露出面４４１に低分子シロキサンが多量に付着した場合、ｐ側露出面３４１またはｎ側露出面４４１に低分子シロキサンの付着痕が観察される。本検査では、ｐ側露出面３４１またはｎ側露出面４４１に形成された低分子シロキサンの付着痕を実体顕微鏡にて目視確認し、この観察結果から半導体発光素子１の良、不良を判定した。
表１には、１００個の半導体発光素子１に対して目視検査を行った際の、不良発生率（％）を示している。
【０１２３】
また、ワイヤボンド検査とは、ダイボンドの終了後、上述の目視検査にて低分子シロキサンの付着痕が観察されなかった半導体発光素子１に対してワイヤボンド工程を実行し、ｐ電極３００およびｎ電極４００にボンディングワイヤ（ｐ側ボンディングワイヤ５１、ｎ側ボンディングワイヤ５２）が正常に接続するか否かを調べる検査である。なお、この例においては、洗浄工程は実行していない。
この例では、ｐ電極３００およびｎ電極４００に対して、荷重、熱および超音波を印加しながらボンディングワイヤの接続を行い、ｐ電極３００もしくはｎ電極４００にボンディングワイヤが接続しなかった半導体発光素子１、または、ｐ電極３００もしくはｎ電極４００に対するボンディングワイヤの接着強度が規定値を下回る半導体発光素子１を不良とした。なお、ボンディングワイヤとしては、Ａｕワイヤを用いた。
表１には、目視検査にてシロキサンの付着痕が観察されなかった半導体発光素子１に対してワイヤボンド検査を行った際の、不良発生率（％）を示している。
【０１２４】
実施例１〜６および比較例２では、被覆層（ｐ側被覆層３４０およびｎ側被覆層４４０）の材質をＮｉとするとともに、被覆層の厚さを異ならせた。
また、実施例７〜１２および比較例３では、被覆層の材質をＴａとするとともに、被覆層の厚さを異ならせた。
なお、比較例１では被覆層を形成していない（被覆層の厚さ：０ｎｍ）。
【０１２５】
続いて、実施例１〜１２および比較例１〜３における半導体発光素子１の評価結果について説明する。
まず、目視検査の評価結果について説明する。表１に示すように、実施例１〜１２では、目視検査における不良発生率が６０％以下であり、比較例１では、目視検査における不良発生率が８５％であった。すなわち、実施例１〜１２では、比較例１と比較して、目視検査における不良発生率が低かった。これにより、ｐ電極３００およびｎ電極４００に、ＮｉまたはＴａを含む被覆層（ｐ側被覆層３４０、ｎ側被覆層４４０）を設けることで、ｐ電極３００およびｎ電極４００に被覆層を形成しない場合と比較して、ｐ電極３００のｐ側露出面３４１およびｎ電極４００のｎ側露出面４４１に対する低分子シロキサンの付着が抑制されることが確認できた。
【０１２６】
また、実施例１〜１２のうち、実施例３〜６および実施例１０〜１２においては、目視検査における不良発生率が０％であった。すなわち、被覆層がＮｉの場合には被覆層の厚さを５ｎｍ〜５０ｎｍとし、被覆層がＴａの場合には被覆層の厚さを１０ｎｍ〜５０ｎｍとすることにより、ｐ電極３００のｐ側露出面３４１およびｎ電極４００のｎ側露出面４４１に対する低分子シロキサンの付着がより抑制されることが確認された。
実施例１、２、７〜９では、実施例３〜６および実施例１０〜１２と比較して被覆層の厚さが薄いため、被覆層の一部においてボンディング層に対する被覆率が著しく低下しボンディング層の一部が外部に露出することがある。そして、露出したボンディング層には低分子シロキサンが付着しやすいため、実施例１、２、７〜９では、実施例３〜６および実施例１０〜１２と比較して目視検査における不良発生率が高くなったものと考えられる。
なお、比較例２および比較例３では、目視検査における不良発生率がともに０％であり、ｐ電極３００のｐ側露出面３４１およびｎ電極４００のｎ側露出面４４１に対する低分子シロキサンの付着が抑制されることが確認された。
【０１２７】
続いて、ワイヤボンド検査の評価結果について説明する。表１に示すように、実施例１〜１２では、ワイヤボンド検査における不良発生率が７０％以下であり、比較例１〜３では、ワイヤボンド検査における不良発生率が９０％以上であった。すなわち、実施例１〜１２では、比較例１〜３と比較して、ワイヤボンド検査における不良発生率が低かった。
これにより、ｐ電極３００およびｎ電極４００に厚さが１〜５０ｎｍの被覆層を設けることで、シリコン樹脂系の接着剤６０を用いてリードフレームにダイボンドした後の半導体発光素子１において、ｐ電極３００およびｎ電極４００とボンディングワイヤとの接続不良の発生が抑制されることが確認された。
【０１２８】
特に、実施例１〜１２のうち、実施例３〜５および実施例９〜１１では、ワイヤボンド検査における不良発生率が０％であった。すなわち、被覆層の厚さを５ｎｍ〜２０ｎｍとすることにより、ｐ電極３００およびｎ電極４００に対するボンディングワイヤの接続不良の発生がより抑制されることが確認された。
これは、被覆層の厚さがこの範囲であると、ボンディングワイヤを電極に対して接続する場合に、ボンディングワイヤが被覆層を破ってボンディング層に到達しやすくなり、ボンディングワイヤとボンディング層とが直接接続しやすくなるためだと考えられる。
【０１２９】
なお、比較例１では、ワイヤボンド検査における不良発生率が１００％であり、目視検査にて低分子シロキサンの付着が観察されなった半導体発光素子１のうち、全ての半導体発光素子１がワイヤボンド検査にて不良と判断されている。ここで、比較例１では、電極表面に被覆層を設けていない。したがって、目視検査にて低分子シロキサンの付着痕が観察されなかった半導体発光素子１の電極の露出面にも、目視検査にて用いた実体顕微鏡では付着痕として観察できないような少量の低分子シロキサンが付着していたと考えられる。そして、比較例１では、このような少量の低分子シロキサンによりボンディングワイヤと電極との接続が妨げられたため、ワイヤボンド検査における不良発生率が高くなったと考えられる。
また、比較例２および比較例３では、被覆層の厚さが１００ｎｍであり、実施例１〜１２と比較して被覆層の厚さが厚い。したがって、比較例２および比較例３では、実施例１〜１２と比較して、ボンディングワイヤを接続する際にボンディングワイヤが被覆層を破ることが困難であり、これにより、ボンディングワイヤがボンディング層に対して直接接続することが妨げられたため、ワイヤボンド検査における不良発生率が高くなったと考えられる。
【０１３０】
続いて、目視検査およびワイヤボンド検査の結果について、実施例１〜６と実施例７〜１２とを比較すると、被覆層の厚さが等しい場合には、被覆層としてＮｉを用いた実施例１〜６の方が、被覆層としてＴａを用いた実施例７〜１２と比べて不良発生率が低かった。したがって、被覆層としては、Ｎｉを用いるほうがより好ましいことが確認された。
【０１３１】
以上のように、半導体発光素子１のｐ電極３００およびｎ電極４００に、ＮｉまたはＴａを含み、厚さが１ｎｍ〜５０ｎｍの被覆層を設けることにより、シリコン樹脂系の接着剤６０を用いて半導体発光素子１をダイボンドした場合であっても、ｐ電極３００およびｎ電極４００に対する低分子シロキサンの付着が抑制され、ｐ電極３００およびｎ電極４００とボンディングワイヤとの接続不良の発生が抑制されることが確認された。
また、特に被覆層の厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍである場合に、ｐ電極３００およびｎ電極４００に対する低分子シロキサンの付着がより抑制され、ｐ電極３００およびｎ電極４００とボンディングワイヤとの接続不良の発生がより抑制されることが確認された。
【符号の説明】
【０１３２】
１…半導体発光素子、５…発光装置、６０…接着剤、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…透明導電層、１８０…保護層、３００…ｐ電極、３１０…ｐ側接合層、３２０…ｐ側バリア層、３３０…ｐ側ボンディング層、３４０…ｐ側被覆層、３５０…ｐ側密着層、４００…ｎ電極、４１０…ｎ側接合層、４２０…ｎ側バリア層、４３０…ｎ側ボンディング層、４４０…ｎ側被覆層、４５０…ｎ側密着層
【図１】
0005888132.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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