JP2009302159A - 発光ダイオード装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性に優れるため、長期にわたって安定的に高輝度の発光を行うことができる発光ダイオード装置、かかる発光ダイオード装置を備える信頼性に優れた電子機器を提供すること。
【解決手段】発光ダイオード装置１は、第１のリードフレーム２１および第２のリードフレーム２２と、第１のリードフレーム２１に接合された基板３と、基板３の第１のリードフレーム２１と反対側の面に設けられた発光部４と、基板３と第１のリードフレーム２１とを接合する接合膜８とを有する。この発光ダイオード装置１が備える接合膜８は、金属原子と、金属原子と結合する酸素原子と、これらに結合する脱離基とを含み、接合膜８の少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、表面付近に存在する脱離基が脱離し、これにより接合膜８の表面に発現した接着性によって、第１のリードフレーム２１と基板３とを接合している。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード装置および電子機器に関するものである。

発光ダイオード装置は、低消費電力、長寿命等の特徴を有する光源として、広く普及している。
発光ダイオード装置は、一般に、基板上に半導体層が成膜されてなる発光ダイオード素子と、この素子を搭載し、ボンディングワイヤによって素子に接続されたリードフレームとを有しており、発光ダイオード素子とリードフレームの一部は、モールド樹脂によって封止されている（例えば、特許文献１参照）。また、発光ダイオード素子とリードフレームとは、一般に、エポキシ樹脂等の接着剤を用いて接着・固定されている。

このような発光ダイオード装置では、半導体層から発生した光が周囲に散乱し、その一部は、モールド樹脂を透過して外部に放出される。また、散乱光の一部は、基板や接着剤を透過し、リードフレームによって反射されることにより、外部に放出される。
しかしながら、発光ダイオード装置を長期間使用していると、輝度が経時的に劣化する。これは、半導体層から発生した光が接着剤を透過することによって、接着剤が変色して光透過率が低下したり、接着剤が劣化して接着機能が低下するためであると考えられる。

一方、発光ダイオード装置では、半導体のエレクトロルミネッセンス効果を利用して発光するため、半導体材料の種類によって、異なる波長（色）の発光が可能である。
近年、青色発光が可能な発光ダイオード装置が開発され、それとともに、白色発光が可能な発光ダイオード装置も実用化された。白色を発光可能になったことで、発光ダイオード装置は、照明装置として応用され始めている。発光ダイオードを用いた照明装置は、低消費電力、長寿命といった優れた性能を有し、白熱電球や蛍光灯を置き換えることが期待されている。

ところが、発光ダイオード装置を照明装置として使用する場合、十分な輝度が必要となるため、発光ダイオード素子を高出力化しなければならない。しかしながら、発光ダイオード素子を流れる電流量が増大すると、発光ダイオード素子からの発熱量も増大する。
このような発光ダイオード素子の発熱は、基板、接着剤およびリードフレームを介して外部に放出されるが、接着剤の熱伝導率が低いため、熱が装置内部に蓄積され易いことが問題になっている。そして、発光ダイオード素子が高温になると、発光効率が低下を招いてしまう。このため、発光ダイオード素子が高温になって、発光効率が低下したり、発振波長が変化したりする等の問題が生じる。

特開平８−７８７２７号公報

本発明の目的は、放熱性に優れるため、長期にわたって安定的に高輝度の発光を行うことができる発光ダイオード装置、かかる発光ダイオード装置を備える信頼性に優れた電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光ダイオード装置は、基台と、
該基台上に載置され、基板と半導体層と電極とを備える発光ダイオード素子とを有し、
前記基台と前記発光ダイオード素子とが、接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、該金属原子と結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離することにより、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基台と前記発光ダイオード素子とを接合していることを特徴とする。
これにより、放熱性に優れるため、長期にわたって安定的に高輝度の発光を行うことができる発光ダイオード装置が得られる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記脱離基は、前記接合膜の表面付近に偏在していることが好ましい。
これにより、接合膜に金属酸化物膜としての機能を好適に発揮させることができる。すなわち、接合膜に、接合膜としての機能の他に、熱伝導性、耐熱性および光学特性等の特性に優れた金属酸化物膜としての機能を好適に付与することができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記金属原子は、インジウム、スズ、亜鉛、チタン、およびアンチモンのうちの少なくとも１種であることが好ましい。
接合膜を、これらの金属原子を含むものとすることにより、接合膜は、優れた熱伝導性、耐熱性および光学特性を発揮するものとなる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記脱離基は、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも１種であることが好ましい。
これらの脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、エネルギーを付与することによって比較的簡単に、かつ均一に脱離する脱離基が得られることとなり、接合膜の接着性をより高度化することができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウム錫酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）または二酸化チタン（ＴｉＯ_２）に、脱離基として水素原子が導入されたものであることが好ましい。
かかる構成の接合膜は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、このような接合膜は、基板に対して特に強固に接合するとともに、基台に対しても特に強い被着力を示し、その結果として、基板に基台を確実に接合することができる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜中の金属原子と酸素原子の存在比は、３：７〜７：３であることが好ましい。
これにより、接合膜の安定性が高くなり、基板に基台をより確実に接合することができる。

本発明の発光ダイオード装置は、基台と、
該基台上に載置され、基板と半導体層と電極とを備える発光ダイオード素子とを有し、
前記基台と前記発光ダイオード素子とが、接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が当該接合膜から脱離することにより、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基台と前記発光ダイオード素子とを接合していることを特徴とする。
これにより、放熱性に優れるため、長期にわたって安定的に高輝度の発光を行うことができる発光ダイオード装置が得られる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜は、有機金属材料を原材料として、有機金属化学気相成長法を用いて成膜されたものであることが好ましい。
かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、かつ、均一な膜厚の接合膜を成膜することができる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜は、低還元性雰囲気下で成膜されたものであることが好ましい。
これにより、基板上に純粋な金属膜が形成されることなく、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で成膜することができる。すなわち、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜を形成することができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記脱離基は、前記有機金属材料に含まれる有機物の一部が残存したものであることが好ましい。
このように成膜した際に膜中に残存する残存物を脱離基として用いる構成とすることにより、形成された金属膜中に脱離基を導入する必要がなく、比較的簡単な工程で接合膜を成膜することができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記脱離基は、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団で構成されることが好ましい。
これらの脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、エネルギーを付与することによって比較的簡単に、かつ均一に脱離する脱離基が得られることとなり、接合膜の接着性をより高度化することができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記脱離基は、アルキル基であることが好ましい。
アルキル基で構成される脱離基は、化学的な安定性が高いため、脱離基としてアルキル基を備える接合膜は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記有機金属材料は、金属錯体であることが好ましい。
金属錯体を用いて接合膜を成膜することにより、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存した状態で、確実に接合膜を形成することができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記金属原子は、銅、アルミニウム、亜鉛および鉄のうちの少なくとも１種であることが好ましい。
接合膜を、これらの金属原子を含むものとすることにより、接合膜は、優れた熱伝導性、耐光性および光学特性を発揮するものとなる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜中の金属原子と炭素原子との存在比は、３：７〜７：３であることが好ましい。
金属原子と炭素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜の安定性が高くなり、基板と基台とをより確実に接合することができる。また、接合膜を優れた熱伝導性、耐光性および光学特性を発揮するものとすることができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜は、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が、当該接合膜から脱離した後に、活性手が生じることが好ましい。
これにより、基板と基台に対して、化学的結合に基づいて確実に接合可能なものとなる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記活性手は、未結合手または水酸基であることが好ましい。
これにより、接合膜に対して、基台をより確実に接合することが可能となる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、基板と基台の位置精度が著しく低下するのを防止しつつ、基板と基台とをより確実に接合することができる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜は、流動性を有さない固体状をなしていることが好ましい。
これにより、接合膜自体が寸法精度の高いものとなり、接合膜に基台を接合して得られる発光ダイオード装置においても寸法精度が高いものとなる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜は、光透過性を有し、前記基台は、光反射性を有することが好ましい。
これにより、発光ダイオードが発生した光のうち基板側に散乱した光を、外部に効率よく取り出すことができる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記接合膜は、光反射性を有することが好ましい。
これにより、発光ダイオードが発生した光のうち基板側に散乱した光を、外部に効率よく取り出すことができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合膜に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線であることが好ましい。
これにより、接合膜に付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜中の脱離基を確実に脱離させることができる。その結果、接合膜の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜に接着性を発現させることができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記加熱の温度は、２５〜１００℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合膜に対する基台の接合がより確実なものとなる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａであることが好ましい。
これにより、圧力が高すぎて、基板、発光ダイオードおよび基台に損傷等が生じるのを防止しつつ、接合膜に、基台との十分な接着性が発現する。

本発明の発光ダイオード装置では、前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
本発明の発光ダイオード装置では、前記基板は、サファイア基板、窒化ガリウム基板、ガリウムヒ素基板、シリコン基板または炭化シリコン基板であることが好ましい。
これにより、基板と基台との接合強度を高めることができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記基台は、凹部を有しており、
前記発光ダイオード素子は、前記凹部内に収納されていることが好ましい。
これにより、凹部の内面が光反射性を有していると、発光ダイオード素子からの光を凹部の内面で反射し、効率よく外部の特定の方向に放出することができる。その結果、発光ダイオード装置の高輝度化を図ることができる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記基台は、金属材料で構成されていることが好ましい。
これにより、表面処理を施すことなく、基台と発光ダイオード素子とを特に強固に接合することができる。また、凹部の内面に金属光沢による光反射性が付与されるので、発光効率の高い発光ダイオード装置が得られる。

本発明の発光ダイオード装置では、前記基台は、放熱体としての機能を有することが好ましい。
これにより、基台を介して、発光ダイオード素子からの熱を効率よく放熱することができる。
本発明の電子機器は、本発明の発光ダイオード装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。

以下、本発明の発光ダイオード装置および電子機器を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜発光ダイオード装置＞
まず、本発明の発光ダイオード装置について説明する。この発光ダイオード装置は、接合膜を有しているが、以下では、この接合膜をＩの構成である場合とIIの構成である場合とに分けて説明する。

図１は、本発明の発光ダイオード装置の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示す発光ダイオード装置が備える基板および発光ダイオード素子を示す部分拡大図、図３は、図１に示す発光ダイオード装置が備える、Ｉの構成の接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図４は、図１に示す発光ダイオード装置が備える、Ｉの構成の接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図、図５は、Ｉの構成の接合膜を成膜する際に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図、図６は、図５に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図、図７は、IIの構成の接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図８は、IIの構成の接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図、図９は、IIの構成の接合膜を成膜する際に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１〜図８中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、本明細書中において、「光透過性」とは、発光ダイオード素子が発光する光に対する透過性を意味し、「光反射性」とは、発光ダイオード素子が発光する光に対する反射性を意味する。

図１に示す発光ダイオード装置１は、リードフレーム２と、リードフレーム２上に設けられた発光ダイオード素子５とを有している。発光ダイオード素子５は、基板３と、基板３上に設けられた発光部４とを備えており、基板３の下面とリードフレーム２との間が接合膜８を介して接合されている。また、リードフレーム２の上部と発光ダイオード素子５は、光透過性を有するモールド部９によって覆われている。以下、発光ダイオード装置１の各部の構成について詳述する。

リードフレーム２は、導電性材料を主材料として構成されており、その下端部が図示しない電源の正極に接続される第１のリードフレーム（基台）２１と、その下端部が電源の負極に接続される第２のリードフレーム２２とを有する。すなわち、第１のリードフレーム２１は、アノード電極（陽極）であり、第２のリードフレーム２２は、カソード電極（陰極）である。

第１のリードフレーム２１は、その上部に凹部２０１を有しており、この凹部２０１には、発光ダイオード素子５が収納されている。また、発光ダイオード素子５の基板３は、凹部２０１の底面２０２に固定されている。
また、第１のリードフレーム２１の上端には、発光ダイオード素子５のｐ側電極４４がボンディングワイヤ６を介して電気的に接続されている。これにより、発光ダイオード素子５のｐ側電極４４には、ボンディングワイヤ６および第１のリードフレーム２１を介して、電圧が印加されるようになっている。

一方、第２のリードフレーム２２は、第１のリードフレーム２１と分離して設けられている。この第２のリードフレーム２２の上端には、発光ダイオード素子５のｎ側電極４３がボンディングワイヤ７を介して電気的に接続されている。これにより、発光ダイオード素子５のｎ側電極４３には、ボンディングワイヤ７および第２のリードフレーム２２を介して、電圧が印加されるようになっている。

このようなリードフレーム２は、一般に、金属材料を主材料として構成される。これにより、リードフレーム２の導電性が高くなるとともに、リードフレーム２の熱伝導性が向上し、発光ダイオード素子５からの発熱を、リードフレーム２を介して効率よく放熱することができる。その結果、熱による発光ダイオード素子５への悪影響（例えば、発光効率の低下、発振波長の変化、変質、劣化等）を確実に防止することができる。なお、後に詳述するが、金属材料に対しては表面処理等を施すことなく、接合膜８を強固に接合することができるので、特に第１のリードフレーム２１の少なくとも発光ダイオード素子５と隣接する部分（本実施形態では、第１のリードフレーム２１の凹部２０１の底面２０２付近）が金属材料を主材料として構成されていれば、第１のリードフレーム２１と発光ダイオード素子５とを特に強固に接合することができる。

リードフレーム２を介して発光ダイオード素子５に電圧を印加すると、発光部４でエレクトロルミネッセンス効果に基づく発光が起こる。この発光により、光は全方向に向かって放出されるが、その光の一部は、発光部４から上方に進み、モールド部９を透過して、外部に放出される。また、光の一部は、発光部４から下方に進む。
ここで、特に、第１のリードフレーム２１の少なくとも凹部２０１の内面は、光反射性を有しているのが好ましい。凹部２０１の内面が光反射性を有していると、発光部４からの光を凹部２０１の内面で反射し、モールド部９を透過して効率よく外部の特定の方向（図１では上方）に放出することができる。その結果、発光ダイオード装置１は、発光ダイオード素子５からの光を効率よく外部に取り出すことができ、より高輝度化が図られる。

以上のような観点から、第１のリードフレーム２１および第２のリードフレーム２２を構成する金属材料としては、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の各種金属、またはこれらの金属の１種または２種以上を含む混合物または化合物（ステンレス鋼等）が挙げられる。
また、前述した光反射性の観点から、特に第１のリードフレーム２を構成する金属材料は、金属光沢を有するものが好ましい。

さらに、発光ダイオード素子５の放熱性の観点からは、特に熱伝導性の高いものが好ましい。これにより、第１のリードフレーム２は、発光ダイオード素子５からの熱を効率よく放熱するヒートシンク（放熱体）としての機能を有するものとなる。
また、凹部２０１の内面に、反射膜を形成するようにしてもよい。この反射膜は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等の各種蒸着法、無電解メッキ法、電解メッキ法等の各種メッキ法により形成することができる。これにより、第１のリードフレーム２１の構成材料として導電性および熱伝導性に優れた金属を選択するとともに、光反射性に優れた反射膜を形成すれば、発光効率の極めて高い発光ダイオード装置１を構成することができる。なお、反射膜は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ等の被膜で構成される。
第１のリードフレーム２１の凹部２０１の底面２０２には、基板３の下面が、接合膜８を介して接合されている。なお、接合膜８の構成については、後に詳述する。

基板３は、発光部４を支持する基板である。
基板３には、その上に設けられる発光部４と格子定数が近いものが用いられる。基板３上には、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）を用いてエピタキシャル成長法により発光部４を成膜するが、基板３と発光部４との間で格子定数が近ければ、欠陥が少なく、特性に優れた発光部４を確実に形成することができる。

このような基板３としては、例えば、サファイア基板、窒化ガリウム基板、ガリウムヒ素基板、シリコン基板または炭化シリコン基板等が好ましく用いられる。
このうち、基板３は、例えば、サファイア基板、窒化ガリウム基板等の光透過性を有するものが好ましい。基板３が光透過性を有していれば、発光部４からの光を、基板３で吸収することなく、凹部２０１の内面で反射して、効率よく外部に放出することができる。

発光部４は、複数層よりなる半導体層４１と、半導体層４１を覆うように設けられた絶縁膜４２と、ｎ側電極４３およびｐ側電極４４とを有している。
半導体層４１は、活性層４１１と、活性層を挟んで上下に設けられたｎ型半導体層４１２およびｐ型半導体層４１３とを有し、ｎ型半導体層４１２が基板３側となるように配設されている。
また、本実施形態では、この半導体層４１は、ｎ型半導体層４１２が備えるｎ型クラッド層４１６と、ｐ型半導体層４１３が備えるｐ型クラッド層４１７との間に、活性層４１１が位置しており、いわゆるダブルへテロ構造とされている。

活性層４１１は、ｎ型半導体層４１２から電子が注入され、ｐ型半導体層４１３から正孔が注入され、これらが再結合することにより、光を発生する。
活性層４１１に用いる半導体材料としては、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ等のIII族元素、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ等のV族元素を構成元素とする化合物半導体が挙げられる。具体的には、Ａｌ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｎ系、Ａｌ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｐ系等の４元系半導体、Ａｌ−Ｇａ−Ｎ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｎ系、Ａｌ−Ｇａ−Ａｓ系、Ｇａ−Ａｓ−Ｐ系等の３元系半導体、Ａｌ−Ｎ系、Ｉｎ−Ｎ系、Ａｌ−Ｐ系、Ｇａ−Ｐ系、Ｉｎ−Ｐ系、Ａｌ−Ａｓ系、Ｇａ−Ａｓ系、Ｉｎ−系等の２元系半導体等が挙げられ、目的とする光の波長（色）に応じて選択される。

また、活性層４１１は、好ましくは多重量子井戸構造とされる。多重量子井戸構造とは、井戸層と、井戸層よりもバンドギャップの大きな半導体材料によって構成されたバリア層とを、バリア層が外側となるように交互に積層した構造である。これにより、発光ダイオード装置の閾値電流の低減および発光効率の増大を図ることができ、高光出力を得ることができる。

ｎ型半導体層４１２は、ｎ型バッファ層４１４、ｎ型コンタクト層４１５およびｎ型クラッド層４１６とを有し、これら各層が、基板３上に、この順に積層されて構成されている。
また、ｐ型半導体層４１３は、ｐ型クラッド層４１７およびｐ型コンタクト層４１８とを有し、これら各層が、活性層４１１上に、この順に積層されて構成されている。

ｎ型バッファ層４１４は、基板３と、その上に形成される半導体層との格子定数の不整合から生じる半導体層の欠陥を防止する中間層としての機能を有する。
ｎ型バッファ層４１４を構成する半導体材料には、このような中間層としての機能が好適に発揮されるように、その上に設けられる半導体層（ｎ型コンタクト層４１８）のエピタキシャル成長に影響を与えないものが用いられる。

また、ｎ型コンタクト層４１５は、ｎ型クラッド層４１６とｎ側電極４３とを電気的に接続する機能を有する。
ｎ型クラッド層４１６は、ｎ側電極４３から、ｎ型コンタクト層４１５を介して供給される電子を輸送し、活性層４１１に注入する機能を有する。ｎ型クラッド層４１６を構成する半導体材料については後述する。

一方、ｐ型コンタクト層４１８は、ｐ型クラッド層４１７とｐ側電極４４とを電気的に接続する機能を有する。
また、ｐ型クラッド層４１７は、ｐ型コンタクト層４１８を介して、ｐ側電極４４から供給される正孔を輸送し、活性層４１１に注入する機能を有する。
また、ｎ型クラッド層４１６とｐ型クラッド層４１７とは、ダブルへテロ構造を構成する。すなわち、この半導体層４１では、ｎ型クラッド層４１６とｐ型クラッド層４１７との間に、活性層４１１が位置している。これにより、活性層４１１に注入された電子および正孔が、活性層４１１とｎ型クラッド層４１６との間、および、活性層４１１とｐ型クラッド層４１７との間の各エネルギー障壁によって、活性層４１１内に閉じ込められる。このため、活性層４１１では、注入された電子および正孔が効率よく発光に寄与し、高い発光効率で発光することができる。

ｎ型クラッド層４１６およびｐ型クラッド層４１７を構成する半導体材料には、活性層４１１を構成する半導体よりもバンドギャップが大きい半導体が用いられる。例えば、活性層４１１がＩｎ−Ｇａ−Ｎ系半導体によって構成されている場合、ｎ型クラッド層４１６には、ＳｉがドープされたＡｌ−Ｇａ−Ｎ系半導体等を用いることができ、ｐ型クラッド層４１７には、ＭｇがドープされたＡｌ−Ｇａ−Ｎ系半導体等を用いることができる。

以上のような半導体層４１では、ｎ型バッファ層４１４およびｎ型コンタクト層４１５が、基板３の全面にわたって設けられている。一方、半導体層４１のその他の半導体層は、その一端面が、ｎ型バッファ層４１４およびｎ型コンタクト層４１５の一端面から後退し、結果としてｎ型コンタクト層４１５の上面の一部が露出するように設けられており、全体として段差形状をなしている。

この半導体層４１の上には、該半導体層４１を覆うように、具体的には、ｎ型コンタクト層４１５の前述した露出部分、および、ｐ型コンタクト層４１８の上面を覆うように、ＳｉＯ_２等よりなる絶縁膜４２が設けられている。絶縁膜４２は、半導体層４１を保護する機能を有する。
この絶縁膜４２には、ｎ型コンタクト層４１５の前述した露出部分の一部およびｐ型コンタクト層４１８の上面の一部を露出させるように、第１の開口４２１および第２の開口４２２が設けられている。そして、各開口４２１、４２２に対応する部分に、ｎ側電極４３およびｐ側電極４４が、それぞれ、ｎ型コンタクト層４１５の上面およびｐ型コンタクト層４１８の上面と接するように設けられている。

ｎ側電極４３およびｐ側電極４４に用いる導電性材料としては、特に限定されないが、例えばｎ側電極４３としてはＴｉ／Ａｌ／Ａｕの積層膜等が用いられ、ｐ側電極４４としてはＡｕ膜等が用いられる。
また、前述したように、第１のリードフレーム２１および第２のリードフレーム２２の各上部と、発光ダイオード素子５とが、例えばエポキシ系樹脂等の各種樹脂材料で構成されたモールド部９により封止されている。本実施形態では、このモールド部９は、その上面が凸レンズ状とされている。これにより、このモールド部９が、発光ダイオード素子５が発生する光を集光する集光レンズとしての機能も兼ねるようになっている。

以上のように構成された発光ダイオード装置１では、電源によって、ｎ側電極４３とｐ側電極４４との間に駆動電圧が印加されると、ｎ側電極４３から、電子がｎ型コンタクト層４１５を介してｎ型クラッド層４１６に供給される。ｎ型クラッド層４１６に供給された電子は、層内を輸送されて活性層４１１に注入される。一方、ｐ側電極４４から、正孔がｐ型コンタクト層４１８を介してｐ型クラッド層４１７に供給される。ｐ型クラッド層４１７に供給された正孔は、層内を輸送されて活性層４１１に注入される。活性層４１１内では、注入された電子および正孔が再結合し、光が発生する。

活性層４１１で発生した光は、前述したように、発光ダイオード素子５の周囲に散乱し、その一部は、直接モールド部９を通過して外部に取り出される。一方、基板３側に散乱した光は、接合膜８の光学特性によって異なる経路で外部に取り出される。すなわち、基板３側に散乱した光は、接合膜８が光透過性を有する場合には、基板３および接合膜８を透過し、第１のリードフレーム２１で反射され、外部に取り出される。また、接合膜８が光反射性を有する場合には、基板３側に散乱した光は、基板３を透過し、接合膜８で反射され、外部に取り出される。以上の動作により、発光ダイオード装置１は、発光ダイオード素子５が発生する光を、外部に効率よく取り出すことができる。

ここで、接合膜８について説明する。
本発明では、この接合膜８の構成に特徴を有し、優れた接着性、熱伝導性、耐光性および光学特性（光透過性または光反射性）を発揮するものである。具体的には、接合膜８としては、次のようなＩまたはIIの構成のものが用いられる。
以下、ＩおよびIIの構成の接合膜８について、それぞれ、詳述する。

Ｉ： まず、Ｉの構成の接合膜８は、基板３の下面に設けられ、金属原子と、この金属原子と結合する酸素原子と、これら金属原子および酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基８０３とを含むものである（図３参照。）。換言すれば、接合膜８は、金属酸化物で構成される金属酸化物膜に脱離基８０３を導入したものと言うことができる。
このような接合膜８では、エネルギーが付与されると、脱離基８０３が接合膜８（金属原子および酸素原子の少なくとも一方）から脱離し、図４に示すように、接合膜８の少なくとも表面８５の付近に、活性手８０４が生じる。そして、これにより、接合膜８表面に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、接合膜８を備えた基板３は、第１のリードフレーム２１に対して、高い寸法精度で強固に効率よく接合可能なものとなる。

また、接合膜８は、金属原子と、この金属原子と結合する酸素原子とで構成されるもの、すなわち金属酸化物に脱離基８０３が結合したものであることから、変形し難い強固な膜となる。このため、発光ダイオード装置１では、基板３の第１のリードフレーム２１からの剥離をより確実に防止することができる。
さらに、接合膜８は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、流動性を有する液状または粘液状（半固形状）の接着剤に比べて、接着層（接合膜８）の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、接合膜８を用いて得られる発光ダイオード装置１の寸法精度は、接着剤を用いる場合に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。

なお、前述した脱離基８０３は、少なくとも接合膜８の表面８５付近に存在していればよく、また、接合膜８のほぼ全体に存在していてもよいし、接合膜８の表面８５付近に偏在していてもよい。脱離基８０３が表面８５付近に偏在する構成とすることにより、表面８５が確実な接着性を有する一方、表面８５以外の領域では脱離基８０３の含有率が低く、金属酸化物が支配的となるため、接合膜８に金属酸化物膜としての機能を好適に発揮させることができる。すなわち、接合膜８に、接合膜としての機能の他に、金属酸化物膜に由来する各種機能を好適に付与することができるという利点も得られる。

具体的には、Ｉの構成の接合膜８は、優れた熱伝導性および耐光性を有している。
このうち、熱伝導性は、金属原子の優れた熱伝導性に由来するものである。このように、接合膜８が優れた熱伝導性を有していることにより、発光ダイオード素子５で生じた熱を、接合膜８を介して第１のリードフレーム２１に効率よく伝熱することができる。その結果、効果的に排熱を行うことができ、発光ダイオード素子５が高温に曝されるのを防止することができる。また、接合膜８は耐熱性にも優れているため、発光ダイオード素子５が高温になったとしても、その熱影響で接合膜８が変質・劣化するのを防止することもできる。

一方、耐光性は、金属酸化物が化学的に安定であることに起因するものである。
接合膜８が優れた耐光性を有していることにより、発光ダイオード素子５からの光による接合膜８の変質・劣化が抑制される。これにより、接合膜８の熱伝導性の低下および接着性の低下を抑制することができる。
また、この接合膜８は、後述するように、該接合膜８を構成する金属酸化物の種類によって光透過性または光反射性を示す。なお、ここでは、基板３が光透過性を有する場合を例に説明する。

接合膜８が光透過性を有する場合には、発光ダイオード素子５が発生した光のうち、基板３側に散乱した光は、基板３および接合膜８を透過して、第１のリードフレーム２１の凹部２０１に到達する。凹部２０１に到達した光は、その内面で上方に反射され、モールド部９を通過して発光ダイオード装置１の外部に放出される。このようにして、発光ダイオード装置１は、発光ダイオード素子５が発生した光を効率よく外部に取り出すことができ、高輝度を得ることができる。

一方、接合膜８が光反射性を有している場合には、発光ダイオード素子５が発生した光のうち、基板３側に散乱した光を、接合膜８によって効率よく反射させ、外部に取り出すことができる。その結果、発光ダイオード装置１は、発光ダイオード素子５が発生した光を効率よく外部に取り出すことができ、高輝度を得ることができる。

以上のような接合膜８の各種機能（接着性、熱伝導性、耐光性、光透過性または光反射性のような光学特性等）が好適に発揮されるように、金属原子が選択される。
具体的には、金属原子としては、特に限定されないが、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、ＴｉおよびＰｂ等が挙げられる。中でも、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｔｉ（チタン）およびＳｂ（アンチモン）のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いるのが好ましい。接合膜８を、これらの金属原子を含むもの、すなわちこれらの金属原子を含む金属酸化物に脱離基８０３を導入したものとすることにより、接合膜８は、優れた接着性、熱伝導性、耐光性および光学特性を発揮するものとなる。

より具体的には、金属酸化物としては、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウムスズ酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）および二酸化チタン（ＴｉＯ_２）等が挙げられる。
このうち、金属酸化物が、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウムスズ酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）である場合には、接合膜８は、優れた光透過性を有するものとなる。

一方、金属酸化物が、例えば二酸化チタン（ＴｉＯ_２）である場合には、接合膜８は、優れた光反射性を有するものとなる。
なお、金属酸化物としてインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を用いる場合には、インジウムとスズとの原子比（インジウム／スズ比）は、９９／１〜８０／２０であるのが好ましく、９７／３〜８５／１５であるのがより好ましい。これにより、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。

また、接合膜８中の金属原子と酸素原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。金属原子と酸素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜８の安定性が高くなり、基板３に第１のリードフレーム２１をより確実に接合することができる。また、接合膜８を優れた熱伝導性、耐光性および光学特性を発揮するものとすることができる。

ここで、脱離基８０３は、前述したように、金属原子および酸素原子の少なくとも一方から脱離することにより、接合膜８に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基８０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜８に確実に結合しているものが好適に選択される。

かかる観点から、脱離基８０３には、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも１種が好適に用いられる。かかる脱離基８０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基８０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜８の接着性をより高度なものとすることができる。

なお、上記の各原子で構成される原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基およびスルホン酸基等が挙げられる。
以上のような各原子および原子団の中でも、Ｉの構成の接合膜８では、脱離基８０３は、特に、水素原子であるのが好ましい。水素原子で構成される脱離基８０３は、化学的な安定性が高いため、脱離基８０３として水素原子を備える接合膜８は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。

以上のことを考慮すると、接合膜８としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウム錫酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）または二酸化チタン（ＴｉＯ_２）の金属酸化物に、脱離基８０３として水素原子が導入されたものが好適に選択される。
かかる構成の接合膜８は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、このような接合膜８は、基板３に対して特に強固に接着するとともに、第１のリードフレーム２１に対しても特に強い被着力を示し、その結果として、基板３と第１のリードフレーム２１とを強固に接合することができる。

また、かかる構成の接合膜８は、優れた熱伝導性、耐光性および光学特性を有するものとなる。
なお、接合膜８の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜８の平均厚さを前記範囲内とすることにより、発光ダイオード装置１の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより確実に接合することができる。

すなわち、接合膜８の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られず、基板３が位置ズレしたり剥離したりするおそれがある。一方、接合膜８の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、発光ダイオード装置１の寸法精度が低下するおそれがあり、かつ、接合膜８の厚さが厚くなり過ぎて、接合膜８の熱抵抗が増大し、発光ダイオード素子５の放熱性が低下するおそれがある。

さらに、接合膜８の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜８にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、第１のリードフレーム２１の凹部２０１の底面２０２（接合膜８に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜８を被着させることができる。その結果、接合膜８は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、接合膜８を備える基板３を第１のリードフレーム２１の凹部２０１の底面２０２に接合した際に、接合膜８の第１のリードフレーム２１に対する密着性を高めることができる。

なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜８の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、前記範囲内で、接合膜８の厚さをできるだけ厚くすればよい。
以上説明したような接合膜８は、接合膜８のほぼ全体に脱離基８０３を存在させる場合には、例えば、Ｉ−Ａ：脱離基８０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成することができる。また、接合膜８の表面８５付近に偏在させる場合には、例えば、Ｉ−Ｂ：金属原子と前記酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基８０３を導入することにより形成することができる。

以下、Ｉ−ＡおよびＩ−Ｂの方法を用いて、接合膜８を成膜する場合について、詳述する。
Ｉ−Ａ： Ｉ−Ａの方法では、接合膜８は、上記のように、脱離基８０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法（ＰＶＤ法）により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成される。このようにＰＶＤ法を用いる構成とすれば、金属酸化物材料を基板３に向かって飛来させる際に、比較的容易に金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基８０３を導入することができるため、接合膜８のほぼ全体にわたって脱離基８０３を導入することができる。

さらに、ＰＶＤ法によれば、緻密で均質な接合膜８を効率よく成膜することができる。これにより、ＰＶＤ法で成膜された接合膜８は、第１のリードフレーム２１に対して特に強固に接合し得るものとなる。また、ＰＶＤ法で成膜された接合膜８は、基板３に対しても高い密着性を示す。このため、基板３と第１のリードフレーム２１との間に高い接合強度が得られる。さらに、ＰＶＤ法で成膜された接合膜８は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。このため、発光ダイオード装置１の製造工程の簡素化、効率化を図ることができる。

また、ＰＶＤ法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、脱離基８０３を構成する原子成分を含む雰囲気中に、金属酸化物の粒子を叩き出すことができる。そして、金属酸化物の粒子が叩き出された状態で、脱離基８０３を構成する原子成分を含むガスと接触させることができるため、金属酸化物（金属原子または酸素原子）への脱離基８０３の導入をより円滑に行うことができる。

以下、ＰＶＤ法により接合膜８を成膜する方法として、スパッタリング法（イオンビームスパッタリング法）により、接合膜８を成膜する場合を代表に説明する。
まず、接合膜８の成膜方法を説明するのに先立って、基板３上にイオンビームスパッタリング法により接合膜８を成膜する際に用いられる成膜装置２００について説明する。
図５に示す成膜装置２００は、イオンビームスパッタリング法による接合膜８の形成がチャンバー（装置）内で行えるように構成されている。

具体的には、成膜装置２００は、チャンバー（真空チャンバー）２１１と、このチャンバー２１１内に設置され、基板（成膜対象物）３を保持する基板ホルダー（成膜対象物保持部）２１２と、チャンバー２１１内に設置され、チャンバー２１１内に向かってイオンビームＢを照射するイオン源（イオン供給部）２１５と、イオンビームＢの照射により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）を発生させるターゲット（金属酸化物材料）２１６を保持するターゲットホルダー（ターゲット保持部）２１７とを有している。

また、チャンバー２１１には、チャンバー２１１内に、脱離基８０３を構成する原子成分を含むガス（例えば、水素ガス）を供給するガス供給手段２６０と、チャンバー２１１内の排気をして圧力を制御する排気手段２３０とを有している。
なお、本実施形態では、基板ホルダー２１２は、チャンバー２１１の天井部に取り付けられている。この基板ホルダー２１２は、回動可能となっている。これにより、基板３上に接合膜８を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。

イオン源（イオン銃）２１５は、図６に示すように、開口（照射口）２５０が形成されたイオン発生室２５６と、イオン発生室２５６内に設けられたフィラメント２５７と、グリッド２５３、２５４と、イオン発生室２５６の外側に設置された磁石２５５とを有している。
また、イオン発生室２５６には、図５に示すように、その内部にガス（スパッタリング用ガス）を供給するガス供給源２１９が接続されている。

このイオン源２１５では、イオン発生室２５６内に、ガス供給源２１９からガスを供給した状態で、フィラメント２５７を通電加熱すると、フィラメント２５７から電子が放出され、放出された電子が磁石２５５の磁場によって運動し、イオン発生室２５６内に供給されたガス分子と衝突する。これにより、ガス分子がイオン化する。このガスのイオンＩ^＋は、グリッド２５３とグリッド２５４との間の電圧勾配により、イオン発生室２５６内から引き出されるとともに加速され、開口２５０を介してイオンビームＢとしてイオン源２１５から放出（照射）される。

イオン源２１５から照射されたイオンビームＢは、ターゲット２１６の表面に衝突し、ターゲット２１６からは粒子（スパッタ粒子）が叩き出される。このターゲット２１６は、前述したような金属酸化物材料で構成されている。
この成膜装置２００では、イオン源２１５は、その開口２５０がチャンバー２１１内に位置するように、チャンバー２１１の側壁に固定（設置）されている。なお、イオン源２１５は、チャンバー２１１から離間した位置に配置し、接続部を介してチャンバー２１１に接続した構成とすることもできるが、本実施形態のような構成とすることにより、成膜装置２００の小型化を図ることができる。

また、イオン源２１５は、その開口２５０が、基板ホルダー２１２と異なる方向、本実施形態では、チャンバー２１１の底部側を向くように設置されている。
なお、イオン源２１５の設置個数は、１つに限定されるものではなく、複数とすることもできる、イオン源２１５を複数設置することにより、接合膜８の成膜速度をより速くすることができる。

また、ターゲットホルダー２１７および基板ホルダー２１２の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができる第１のシャッター２２０および第２のシャッター２２１が配設されている。
これらシャッター２２０、２２１は、それぞれ、ターゲット２１６、基板３、基板３上に設けられた各層および接合膜８が、不要な雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。

また、排気手段２３０は、ポンプ２３２と、ポンプ２３２とチャンバー２１１とを連通する排気ライン２３１と、排気ライン２３１の途中に設けられたバルブ２３３とで構成されており、チャンバー２１１内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。
さらに、ガス供給手段２６０は、脱離基８０３を構成する原子成分を含むガス（例えば、水素ガス）を貯留するガスボンベ２６４と、ガスボンベ２６４からこのガスをチャンバー２１１に導くガス供給ライン２６１と、ガス供給ライン２６１の途中に設けられたポンプ２６２およびバルブ２６３とで構成されており、脱離基８０３を構成する原子成分を含むガスをチャンバー２１１内に供給し得るようになっている。

以上のような構成の成膜装置２００を用いて、以下のようにして基板３上に接合膜８が形成される。
まず、基板３を成膜装置２００のチャンバー２１１内に搬入し、基板ホルダー２１２に装着（セット）する。
次に、排気手段２３０を動作させ、すなわちポンプ２３２を作動させた状態でバルブ２３３を開くことにより、チャンバー２１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０^−７〜１×１０^−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０^−６〜１×１０^−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。

さらに、ガス供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に脱離基８０３を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー内をかかるガスを含む雰囲気下（水素ガス雰囲気下）とすることができる。
脱離基８０３を構成する原子成分を含むガスの流量は、１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基８０３を導入することができる。
また、チャンバー２１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、金属原子または酸素原子と、前記原子成分を含むガスとの反応が効率良く行われ、金属原子および酸素原子に確実に、前記原子成分を含むガスを導入することができる。

次に、第２のシャッター２２１を開き、さらに第１のシャッター２２０を開いた状態にする。
この状態で、イオン源２１５のイオン発生室２５６内にガスを導入するとともに、フィラメント２５７に通電して加熱する。これにより、フィラメント２５７から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。

このガスのイオンＩ^＋は、グリッド２５３とグリッド２５４とにより加速されて、イオン源２１５から放出され、陰極材料で構成されるターゲット２１６に衝突する。これにより、ターゲット２１６から金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）の粒子が叩き出される。このとき、チャンバー２１１内が脱離基８０３を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下（例えば、水素ガス雰囲気下）であることから、チャンバー２１１内に叩き出された粒子に含まれる金属原子および酸素原子に脱離基８０３が導入される。そして、この脱離基８０３が導入された金属酸化物が基板３上に被着することにより、接合膜８が形成される。

なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源２１５のイオン発生室２５６内で、放電が行われ、電子ｅ⁻が発生するが、この電子ｅ⁻は、グリッド２５３により遮蔽され、チャンバー２１１内への放出が防止される。
さらに、イオンビームＢの照射方向（イオン源２１５の開口２５０）がターゲット２１６（チャンバー２１１の底部側と異なる方向）に向いているので、イオン発生室２５６内で発生した紫外線が、成膜された接合膜８に照射されるのがより確実に防止されて、接合膜８の成膜中に導入された脱離基８０３が脱離するのを確実に防止することができる。
以上のようにして、厚さ方向のほぼ全体にわたって脱離基８０３が存在する接合膜８を成膜することができる。

Ｉ−Ｂ： また、Ｉ−Ｂの方法では、接合膜８は、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基８０３を導入することにより形成される。かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、金属酸化物膜の表面付近に脱離基８０３を偏在させた状態で導入することができ、接合膜および金属酸化物膜としての双方の特性に優れた接合膜８を形成することができる。

ここで、金属酸化物膜は、いかなる方法で成膜されたものでもよく、例えば、ＰＶＤ法（物理的気相成膜法）、ＣＶＤ法（化学的気相成膜法）、プラズマ重合法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により成膜することができるが、中でも、特に、ＰＶＤ法により成膜するのが好ましい。ＰＶＤ法によれば、緻密で均質な金属酸化物膜を効率よく成膜することができる。

また、ＰＶＤ法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法およびレーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、雰囲気中に金属酸化物の粒子を叩き出して、基板３上に供給することができるため、特性に優れた金属酸化物膜を成膜することができる。

さらに、金属酸化物膜の表面付近に脱離基８０３を導入する方法としては、各種方法が用いられ、例えば、Ｉ−Ｂ１：脱離基８０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で金属酸化物膜を熱処理（アニール）する方法、Ｉ−Ｂ２：イオンインプランテーション法等が挙げられるが、中でも、特に、Ｉ−Ｂ１の方法を用いるのが好ましい。Ｉ−Ｂ１の方法によれば、比較的容易に、脱離基８０３を金属酸化物膜の表面付近に選択的に導入することができる。また、熱処理を施す際の、雰囲気温度や処理時間等の処理条件を適宜設定することにより、導入する脱離基８０３の量、さらには脱離基８０３が導入される金属酸化物膜の厚さの制御を的確に行うことができる。

以下、金属酸化物膜をスパッタリング法（イオンビームスパッタリング法）により成膜し、次に、得られた金属酸化物膜を、脱離基８０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で熱処理することにより、接合膜８を得る場合を代表に説明する。
なお、Ｉ−Ｂの方法を用いて接合膜８の成膜する場合も、Ｉ−Ａの方法を用いて接合膜８を成膜する際に用いられる成膜装置２００と同様の成膜装置が用いられるため、成膜装置に関する説明は省略する。

まず、基板３を成膜装置２００のチャンバー２１１内に搬入し、基板ホルダー２１２に装着（セット）する。
次に、排気手段２３０を動作させ、すなわちポンプ２３２を作動させた状態でバルブ２３３を開くことにより、チャンバー２１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０^−７〜１×１０^−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０^−６〜１×１０^−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。

また、このとき、加熱手段を動作させ、チャンバー２１１内を加熱する。チャンバー２１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、膜密度の高い金属酸化物膜を成膜することができる。
次に、第２のシャッター２２１を開き、さらに第１のシャッター２２０を開いた状態にする。

この状態で、イオン源２１５のイオン発生室２５６内にガスを導入するとともに、フィラメント２５７に通電して加熱する。これにより、フィラメント２５７から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
このガスのイオンＩ^＋は、グリッド２５３とグリッド２５４とにより加速されて、イオン源２１５から放出され、陰極材料で構成されるターゲット２１６に衝突する。これにより、ターゲット２１６から金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）の粒子が叩き出され、基板３上に被着して、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子とを含む金属酸化物膜が形成される。

なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源２１５のイオン発生室２５６内で、放電が行われ、電子ｅ⁻が発生するが、この電子ｅ⁻は、グリッド２５３により遮蔽され、チャンバー２１１内への放出が防止される。
さらに、イオンビームＢの照射方向（イオン源２１５の開口２５０）がターゲット２１６（チャンバー２１１の底部側と異なる方向）に向いているので、イオン発生室２５６内で発生した紫外線が、成膜された接合膜８に照射されるのがより確実に防止されて、接合膜８の成膜中に導入された脱離基８０３が脱離するのを確実に防止することができる。

次に、第２のシャッター２２１を開いた状態で、第１のシャッター２２０を閉じる。
この状態で、加熱手段を動作させ、チャンバー２１１内をさらに加熱する。チャンバー２１１内の温度は、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基８０３が導入される温度に設定され、１００〜６００℃程度であるのが好ましく、１５０〜３００℃程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、次工程において、基板３、基板３に設けられた各層および金属酸化物膜を変質・劣化させることなく、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基８０３を導入することができる。

次に、ガス供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に脱離基８０３を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー２１１内をかかるガスを含む雰囲気下（水素ガス雰囲気下）とすることができる。
このように、前工程でチャンバー２１１内が加熱された状態で、チャンバー２１１内を、脱離基８０３を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下（例えば、水素ガス雰囲気下）とすると、金属酸化物膜の表面付近に存在する金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基８０３が導入されて、接合膜８が形成される。

脱離基８０３を構成する原子成分を含むガスの流量は、１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基８０３を導入することができる。
なお、チャンバー２１１内は、前記工程において、排気手段２３０を動作させることにより調整された減圧状態を維持しているのが好ましい。これにより、金属酸化物膜の表面付近に対する脱離基８０３の導入をより円滑に行うことができる。また、前記工程の減圧状態を維持したまま、本工程においてチャンバー２１１内を減圧する構成とすることにより、再度減圧する手間が省けることから、成膜時間および成膜コスト等の削減を図ることができるという利点も得られる。

この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０^−７〜１×１０^−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０^−６〜１×１０^−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
また、熱処理を施す時間は、１５〜１２０分程度であるのが好ましく、３０〜６０分程度であるのがより好ましい。
導入する脱離基８０３の種類等によっても異なるが、熱処理を施す際の条件（チャンバー２１１内の温度、真空度、ガス流量、処理時間）を上記範囲内に設定することにより、金属酸化物膜の表面付近に脱離基８０３を選択的に導入することができる。
以上のようにして、表面８５付近に脱離基８０３が偏在する接合膜８を成膜することができる。

II： 次に、IIの構成の接合膜８は、基板３の表面に設けられ、金属原子と、有機成分で構成される脱離基８０３を含むものである（図７参照。）。
このような接合膜８は、エネルギーが付与されると、脱離基８０３が接合膜８の少なくとも表面８５付近から脱離し、図８に示すように、接合膜８の少なくとも表面８５付近に、活性手８０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜８の表面に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、接合膜８を備えた基板３は、第１のリードフレーム２１に対して、強固に効率よく接合可能なものとなる。

また、接合膜８は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基８０３とを含むもの、すなわち有機金属膜であることから、変形し難い強固な膜となる。このため、接合膜８自体が寸法精度の高いものとなり、寸法精度が高い発光ダイオード装置１が得られる。
このような接合膜８は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、流動性を有する液状または粘液状（半固形状）の接着剤に比べて、接着層（接合膜８）の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、発光ダイオード装置１の寸法精度は、接着剤を用いる場合に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。

また、IIの構成の接合膜８は、優れた熱伝導性および耐光性を有している。
このうち、熱伝導性は、金属原子の優れた熱伝導性に由来するものである。このように、接合膜８が熱伝導性を有していることにより、発光ダイオード素子５で生じた熱を、接合膜８を介して第１のリードフレーム２１に効率よく伝熱することができる。その結果、効果的に排熱を行うことができ、発光ダイオード素子５が高温に曝されるのを防止することができる。

一方、耐光性は、有機金属が化学的に安定であることに起因するものである。
接合膜８が優れた耐光性を有していることにより、発光ダイオード素子５からの光による接合膜８の変質・劣化が抑制される。これにより、接合膜８の熱伝導性の低下および接着性の低下を抑制することができる。
また、この接合膜８は、該接合膜８が含有する金属原子や脱離基の種類によって光透過性または光反射性を示す。なお、ここでは、基板３が光透過性を有する場合を例に説明する。

接合膜８が光透過性を有する場合には、発光ダイオード素子５が発生した光のうち、基板３側に散乱した光は、基板３および接合膜８を透過して、第１のリードフレーム２１の凹部２０１に到達する。凹部２０１に到達した光は、その内面で上方に反射され、モールド部９を通過して発光ダイオード装置１の外部に放出される。このようにして、発光ダイオード装置１は、発光ダイオード素子５が発生した光を効率よく外部に取り出すことができ、高輝度を得ることができる。
一方、接合膜８が光反射性を有している場合には、発光ダイオード素子５が発生した光のうち、基板３側に散乱した光を、接合膜８によって効率よく反射させ、外部に取り出すことができる。その結果、発光ダイオード装置１は、発光ダイオード素子５が発生した光を効率よく外部に取り出すことができ、高輝度を得ることができる。

以上のような接合膜８としての機能が好適に発揮されるように、金属原子および脱離基８０３が選択される。
具体的には、金属原子としては、例えば、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、各種ランタノイド元素、各種アクチノイド元素のような遷移金属元素、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｔｌ、Ｐｄ、Ｂｉ、Ｐｏのような典型金属元素等が挙げられる。

ここで、遷移金属元素は、各遷移金属元素間で、最外殻電子の数が異なることのみの差異であるため、物性が類似している。そして、遷移金属は、一般に、硬度や融点が高く、電気伝導性および熱伝導性が高い。このため、金属原子として遷移金属元素を用いた場合、接合膜８に発現する接着性をより高めることができる。また、それとともに、接合膜８の熱伝導性をより高めることができる。

また、金属原子として、Ｃｕ、Ａｌ、ＺｎおよびＦｅのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いた場合、接合膜８は、優れた熱伝導性を発揮するものとなる。また、接合膜８を後述する有機金属化学気相成長法を用いて成膜する場合には、これらの金属を含む金属錯体等を原材料として用いて、比較的容易に均一な膜厚の接合膜８を成膜することができる。

また、脱離基８０３は、前述したように、接合膜８から脱離することにより、接合膜８に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基８０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜８に確実に結合しているものが好適に選択される。

具体的には、IIの構成の接合膜８では、脱離基８０３としては、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団が好適に選択される。かかる脱離基８０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基８０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜８の接着性をより高度なものとすることができる。
より具体的には、原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基の他、前記アルキル基の末端がイソシアネート基、アミノ基およびスルホン酸基等で終端しているもの等が挙げられる。

以上のような原子団の中でも、脱離基８０３は、特に、アルキル基であるのが好ましい。アルキル基で構成される脱離基８０３は、化学的な安定性が高いため、脱離基８０３としてアルキル基を備える接合膜８は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
また、かかる構成の接合膜８において、金属原子と酸素原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。金属原子と炭素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜８の安定性が高くなり、基板３と第１のリードフレーム２１とをより確実に接合することができる。

また、接合膜８の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜８の平均厚さを前記範囲内とすることにより、発光ダイオード装置１の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより確実に接合することができる。
すなわち、接合膜８の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られず、基板３が位置ズレしたり剥離したりするおそれがある。一方、接合膜８の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、発光ダイオード装置１の寸法精度が著しく低下するおそれがあり、かつ、接合膜８の厚さが厚くなり過ぎて、接合膜８の熱抵抗が著しく増大し、発光ダイオード素子５の放熱性が著しく低下するおそれがある。

さらに、接合膜８の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜８にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基板３の接合面（接合膜８に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜８を被着させることができる。その結果、接合膜８は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、基板３に第１のリードフレーム２１を接合した際に、接合膜８の第１のリードフレーム２１に対する密着性を高めることができる。

なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜８の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、前記範囲内で、接合膜８の厚さをできるだけ厚くすればよい。
以上説明したような接合膜８は、いかなる方法で成膜してもよいが、例えば、II−Ａ：金属原子で構成される金属膜に、脱離基（有機成分）８０３を含む有機物を、金属膜のほぼ全体に付与して接合膜８を形成する方法、II−Ｂ：金属原子で構成される金属膜に、脱離基（有機成分）８０３を含む有機物を、金属膜の表面付近に選択的に付与（化学修飾）して接合膜８を形成する方法、II−Ｃ：金属原子と、脱離基（有機成分）８０３を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として有機金属化学気相成長法を用いて接合膜８を形成する方法等が挙げられる。これらの中でも、II−Ｃの方法により接合膜８を成膜するのが好ましい。かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、かつ、均一な膜厚の接合膜８を形成することができる。

以下、II−Ｃの方法、すなわち金属原子と、脱離基（有機成分）８０３を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として有機金属化学気相成長法を用いて接合膜８を形成する方法により、接合膜８を得る場合を代表に説明する。
まず、接合膜８の成膜方法を説明するのに先立って、接合膜８を成膜する際に用いられる成膜装置５００について説明する。

図９に示す成膜装置５００は、有機金属化学気相成長法（以下、「ＭＯＣＶＤ法」と省略することもある。）による接合膜８の形成をチャンバー５１１内で行えるように構成されている。
具体的には、成膜装置５００は、チャンバー（真空チャンバー）５１１と、このチャンバー５１１内に設置され、基板（成膜対象物）３を保持する基板ホルダー（成膜対象物保持部）５１２と、チャンバー５１１内に、気化または霧化した有機金属材料を供給する有機金属材料供給手段５６０と、チャンバー５１１内を低還元性雰囲気下とするためのガスを供給するガス供給手段５７０と、チャンバー５１１内の排気をして圧力を制御する排気手段５３０と、基板ホルダー５１２を加熱する加熱手段（図示せず）とを有している。

基板ホルダー５１２は、本実施形態では、チャンバー５１１の底部に取り付けられている。この基板ホルダー５１２は、モータの作動により回動可能となっている。これにより、基板３上に接合膜８を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。
また、基板ホルダー５１２の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができるシャッター５２１が配設されている。このシャッター５２１は、基板３および接合膜８が不要な雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。

有機金属材料供給手段５６０は、チャンバー５１１に接続されている。この有機金属材料供給手段５６０は、固形状の有機金属材料を貯留する貯留槽５６２と、気化または霧化した有機金属材料をチャンバー５１１内に送気するキャリアガスを貯留するガスボンベ５６５と、キャリアガスと気化または霧化した有機金属材料をチャンバー５１１内に導くガス供給ライン５６１と、ガス供給ライン５６１の途中に設けられたポンプ５６４およびバルブ５６３とで構成されている。かかる構成の有機金属材料供給手段５６０では、貯留槽５６２は、加熱手段を有しており、この加熱手段の作動により固形状の有機金属材料を加熱して気化し得るようになっている。そのため、バルブ５６３を開放した状態で、ポンプ５６４を作動させて、キャリアガスをガスボンベ５６５から貯留槽５６２に供給すると、このキャリアガスとともに気化または霧化した有機金属材料が、供給ライン５６１内を通過してチャンバー５１１内に供給されるようになっている。

なお、キャリアガスとしては、特に限定されず、例えば、窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガス等が好適に用いられる。
また、本実施形態では、ガス供給手段５７０がチャンバー５１１に接続されている。ガス供給手段５７０は、チャンバー５１１内を低還元性雰囲気下とするためのガスを貯留するガスボンベ５７５と、前記低還元性雰囲気下とするためのガスをチャンバー５１１内に導くガス供給ライン５７１と、ガス供給ライン５７１の途中に設けられたポンプ５７４およびバルブ５７３とで構成されている。かかる構成のガス供給手段５７０では、バルブ５７３を開放した状態で、ポンプ５７４を作動させると、前記低還元性雰囲気下とするためのガスが、ガスボンベ５７５から、供給ライン５７１を介して、チャンバー５１１内に供給されるようになっている。ガス供給手段５７０をかかる構成とすることにより、チャンバー５１１内を有機金属材料に対して確実に低還元な雰囲気とすることができる。その結果、有機金属材料を原材料としてＭＯＣＶＤ法を用いて接合膜８を成膜する際に、有機金属材料に含まれる有機成分の少なくとも一部を脱離基８０３として残存させた状態で接合膜８が成膜される。

チャンバー５１１内を低還元性雰囲気下とするためのガスとしては、特に限定されないが、例えば、窒素ガスおよびヘリウム、アルゴン、キセノンのような希ガス等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、有機金属材料として、後述する２，４−ペンタジオネート−銅（II）や［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］等のように分子構造中に酸素原子を含有するものを用いる場合には、低還元性雰囲気下とするためのガスに、水素ガスを添加するのが好ましい。これにより、酸素原子に対する還元性を向上させることができ、接合膜８に過度の酸素原子が残存することなく、接合膜８を成膜することができる。その結果、この接合膜８は、膜中における金属酸化物の存在率が低いものとなり、優れた熱伝導性を発揮することとなる。

また、キャリアガスとして前述した窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガスのうちの少なくとも１種を用いる場合には、このキャリアガスに低還元性雰囲気下とするためのガスとしての機能をも発揮させることができる。
また、排気手段５３０は、ポンプ５３２と、ポンプ５３２とチャンバー５１１とを連通する排気ライン５３１と、排気ライン５３１の途中に設けられたバルブ５３３とで構成されており、チャンバー５１１内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。

以上のような構成の成膜装置５００を用いてＭＯＣＶＤ法により、以下のようにして基板３上に接合膜８が形成される。
まず、基板３を成膜装置５００のチャンバー５１１内に搬入し、基板ホルダー５１２に装着（セット）する。
次に、排気手段５３０を動作させ、すなわちポンプ５３２を作動させた状態でバルブ５３３を開くことにより、チャンバー５１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０^−７〜１×１０^−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０^−６〜１×１０^−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。

また、ガス供給手段５７０を動作させ、すなわちポンプ５７４を作動させた状態でバルブ５７３を開くことにより、チャンバー５１１内に、低還元性雰囲気下とするためのガスを供給して、チャンバー５１１内を低還元性雰囲気下とする。ガス供給手段５７０による前記ガスの流量は、特に限定されないが、０．１〜１０ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、０．５〜５ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。

さらに、このとき、加熱手段を動作させ、基板ホルダー５１２を加熱する。基板ホルダー５１２の温度は、形成する接合膜８の種類、すなわち、接合膜８を形成する際に用いる原材料の種類によっても若干異なるが、８０〜３００℃程度で有るのが好ましく、１００〜２７５℃程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、後述する有機金属材料を用いて、優れた接着性を有する接合膜８を成膜することができる。

次に、シャッター５２１を開いた状態にする。
そして、固形状の有機金属材料を貯留された貯留槽５６２が備える加熱手段を動作させることにより、有機金属材料を気化させた状態で、ポンプ５６４を動作させるとともに、バルブ５６３を開くことにより、気化または霧化した有機金属材料をキャリアガスとともにチャンバー内に導入する。

このように、前記工程で基板ホルダー５１２が加熱された状態で、チャンバー５１１内に、気化または霧化した有機金属材料を供給すると、基板３上で有機金属材料が加熱されることにより、有機金属材料中に含まれる有機物の一部が残存した状態で、基板３上に接合膜８を形成することができる。
すなわち、ＭＯＣＶＤ法によれば、有機金属材料に含まれる有機物の一部が残存するように金属原子を含む膜を形成すれば、この有機物の一部が脱離基８０３としての機能を発揮する接合膜８を基板３上に形成することができる。

このようなＭＯＣＶＤ法に用いられる、有機金属材料としては、特に限定されないが、例えば、２，４−ペンタジオネート−銅（II）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）アルミニウム（III）（Ａｌｍｑ_３）、（８−ヒドロキシキノリン）亜鉛（Ｚｎｑ_２）、銅フタロシアニン、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＭＨＹ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＭＨＹ）］のような金属錯体、トリメチルガリウム、トリメチルアルミニウム、ジエチル亜鉛のようなアルキル金属や、その誘導体等が挙げられる。これらの中でも、有機金属材料としては、金属錯体であるのが好ましい。金属錯体を用いることにより、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存した状態で、接合膜８を確実に形成することができる。

また、本実施形態では、ガス供給手段５７０を動作させることにより、チャンバー５１１内を低還元性雰囲気下となっているが、このような雰囲気下とすることにより、基板３上に純粋な金属膜が形成されることなく、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で成膜することができる。すなわち、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜８を形成することができる。

気化または霧化した有機金属材料の流量は、０．１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、０．５〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、均一な膜厚で、かつ、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で、接合膜８を成膜することができる。
以上のように、接合膜８を成膜した際に膜中に残存する残存物を脱離基８０３として用いる構成とすることにより、形成した金属膜等に脱離基を導入する必要がなく、比較的簡単な工程で接合膜８を成膜することができる。
なお、有機金属材料を用いて形成された接合膜８に残存する前記有機物の一部は、その全てが脱離基８０３として機能するものであってもよいし、その一部が脱離基８０３として機能するものであってもよい。

以上のようにして、基板３上に接合膜８を成膜することができる。
なお、基板３の表面には、上記の方法により接合膜８を形成するのに先立って、基板３の構成材料に応じて、あらかじめ、基板３と接合膜８との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。
かかる表面処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、基板３の表面を清浄化するとともに、該領域を活性化させることができる。これにより、接合膜８と基板３との接合を確実に行うことができる。

また、これらの各表面処理の中でもプラズマ処理を用いることにより、接合膜８を形成するために、基板３の表面を特に最適化することができる。
なお、表面処理を施す表面が、導電性高分子材料で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。

また、基板３の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜８の接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる基板３としては、例えば、前述したようなサファイア基板等が挙げられる。かかる基板３は、表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、比較的活性の高い水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された基板３を用いると、上記のような表面処理を施さなくても、基板３と第１のリードフレーム２１とを強固に接合することができる。
なお、この場合、基板３の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合面（接合膜８に隣接する面）の表面付近が上記のような材料で構成されていればよい。
以上のようにして、基板３の表面に接合膜８を設けることができる。

なお、上記では、接合膜８を基板３の表面に設ける構成について説明したが、接合膜８は、第１のリードフレーム２１に設けるようにしてもよい。この場合、第１のリードフレーム２１の少なくとも接合膜８を形成すべき領域に、予め、前述したような表面処理を設けるようにすれば、前述したような効果が同様に得られる。
さらに、接合膜８は、基板３と第１のリードフレーム２１の双方に設けるようにしてもよい。なお、この場合、表面処理は、基板３と第１のリードフレーム２１の双方に行ってもよく、いずれか一方に選択的に行うようにしてもよい。

＜＜第１製造方法＞＞
次に、上述した発光ダイオード装置の第１製造方法（接合膜８を介した基板３と第１のリードフレーム２１との接合方法）について説明する。
図１０〜図１４は、それぞれ、図１に示す発光ダイオード装置の第１製造方法（製造工程）を説明するための図である。なお、以下では説明の都合上、図１０〜図１４中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。

［１］発光ダイオード素子の作製工程
［１−１］まず、図１０（ａ）に示すように、基板３を用意する。そして、図１０（ｂ）に示すように、基板３の一方の表面に、例えば、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）法等により、ｎ型バッファ層４１４を形成する。
［１−２］次に、図１０（ｃ）に示すように、ｎ型バッファ層４１４上に、例えば、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）法等により、ｎ型コンタクト層４１５、ｎ型クラッド層４１６、活性層４１１、ｐ型クラッド層４１７およびｐ型コンタクト層４１８を順次エピタキシャル成長させる。

［１−３］次に、ｐ型コンタクト層４１８の上に、ストライプ状のパターンでレジストマスクを形成する。そして、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等により、ｐ型コンタクト層４１８、ｐ型クラッド層４１７、活性層４１１およびｎ型クラッド層４１６に、レジストマスクが形成されていない領域においてｎ型コンタクト層４１５が露出するように異方性エッチングを行う。その後、ｐ型クラッド層４１７上からレジストマスクを除去する。
以上の工程により、図１１（ｄ）に示すように、溝４０を有する半導体層４１を得る。

［１−４］次に、図１１（ｅ）に示すように、例えば、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、半導体層４１を覆うようにＳｉＯ_２等を主材料とする絶縁膜４２を形成する。そして、絶縁膜４２上に、第１の開口４２１および第２の開口４２２に対応する平面形状をなす窓部を有するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してエッチングを行うことにより、絶縁膜４２に第１の開口４２１および第２の開口４２２を形成する。その後、絶縁膜４２上からレジストマスクを除去する（図１１（ｆ）参照）。

［１−５］次に、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等により、絶縁膜４２、および、第２の開口４２２から露出するｐ型コンタクト層４１８を覆うようにＡｕ等を主材料とする導電膜を形成する。そして、導電膜上に、ｐ側電極４４に対応する平面形状をなすレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してエッチングを行うことにより、第２の開口４２２とその周囲の絶縁膜４２を覆うように設けられたｐ側電極４４を得る。その後、ｐ側電極４４上からレジストマスクを除去する。

［１−６］次に、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等により、絶縁膜４２、および、第１の開口４２１から露出するｎ型コンタクト層４１５を覆うようにＴｉ／Ａｌ／Ａｕ等を主材料とする導電膜を形成する。そして、導電膜上に、ｎ側電極４３に対応する平面形状をなすレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介してエッチングを行うことにより、第１の開口４２１とその周囲の絶縁膜４２を覆うように設けられたｎ側電極４３を得る。その後、ｎ側電極４３上からレジストマスクを除去する。

以上の工程により、図１２（ｇ）に示すように、基板３上に、半導体層４１、絶縁膜４２、ｎ側電極４３およびｐ側電極４４が形成され、発光ダイオード素子５が得られる。
なお、基板３としてウェハ等を用いた場合、１枚の基板３に、前述した発光部４を形成し、その後、後述する工程［３］のようにして複数の個片に分割することにより、複数個の発光ダイオード素子５が得られる

［２］接合膜形成工程
次に、図１２（ｈ）に示すように、基板３の他方の表面に、前述したような方法を用いて、接合膜８を形成する
［３］チップ化工程
次に、図１３（ｉ）に示すように、例えば、ダイシングやスクライブ等により、発光部４が設けられた基板３を分離し、チップ化する。なお、基板３への接合膜８の形成は、発光部４が形成された基板３を分離した後に行うようにしてもよい。

［４］接合膜へのエネルギー付与工程
次に、接合膜８の表面８５に対して、エネルギーを付与する。
ここで、接合膜８にエネルギーを付与すると、接合膜８では、脱離基８０３の結合手が切れて接合膜８の表面８５付近から脱離し、脱離基８０３が脱離した後には、活性手が接合膜８の表面８５付近に生じる。これにより、接合膜８の表面８５に、第１のリードフレーム２１との接着性が発現する。

このような状態の接合膜８は、第１のリードフレーム２１と、化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなる。
ここで、接合膜８に付与するエネルギーは、いかなる方法を用いて付与されるものであってもよいが、例えば、接合膜８にエネルギー線を照射する方法、接合膜８を加熱する方法、接合膜８に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法、接合膜８をプラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、接合膜８をオゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。中でも、本実施形態では、接合膜８にエネルギーを付与する方法として、特に、接合膜８にエネルギー線を照射する方法を用いるのが好ましい。かかる方法は、接合膜８に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギーを付与する方法として好適に用いられる。

このうち、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザ光のような光、Ｘ線、γ線、電子線、イオンビームのような粒子線等や、またはこれらのエネルギー線を２種以上組み合わせたものが挙げられる。
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長１２６〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい（図１３（ｊ）参照）。かかる範囲内の紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜８中の脱離基８０３を確実に脱離させることができる。これにより、接合膜８の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜８に接着性を確実に発現させることができる。

また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、脱離基８０３の脱離を効率よく行わせることができる。さらに、紫外線には、例えば、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１２６〜２００ｎｍ程度とされる。
また、ＵＶランプを用いる場合、その出力は、接合膜８の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ^２〜１Ｗ／ｃｍ^２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ^２〜５０ｍＷ／ｃｍ^２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプと接合膜８との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。

また、紫外線を照射する時間は、接合膜８の表面８５付近の脱離基８０３を脱離し得る程度の時間、すなわち、接合膜８に必要以上に紫外線が照射されない程度の時間とするのが好ましい。これにより、接合膜８が変質・劣化するのを効果的に防止することができる。具体的には、紫外線の光量、接合膜８の構成材料等に応じて若干異なるものの、０．５〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１０分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。

一方、レーザ光としては、例えば、エキシマレーザのようなパルス発振レーザ（パルスレーザ）、炭酸ガスレーザ、半導体レーザのような連続発振レーザ等が挙げられる。中でも、パルスレーザが好ましく用いられる。パルスレーザでは、接合膜８のレーザ光が照射された部分に経時的に熱が蓄積され難いので、蓄積された熱による接合膜８の変質・劣化を確実に防止することができる。すなわち、パルスレーザによれば、接合膜８の内部にまで蓄積された熱の影響がおよぶのを、防止することができる。

また、パルスレーザのパルス幅は、熱の影響を考慮した場合、できるだけ短い方が好ましい。具体的には、パルス幅が１ｐｓ（ピコ秒）以下であるのが好ましく、５００ｆｓ（フェムト秒）以下であるのがより好ましい。パルス幅を前記範囲内にすれば、レーザ光照射に伴って接合膜８に生じる熱の影響を、的確に抑制することができる。なお、パルス幅が前記範囲内程度に小さいパルスレーザは、「フェムト秒レーザ」と呼ばれる。

また、レーザ光の波長は、特に限定されないが、例えば、２００〜１２００ｎｍ程度であるのが好ましく、４００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
また、レーザ光のピーク出力は、パルスレーザの場合、パルス幅によって異なるが、０．１〜１０Ｗ程度であるのが好ましく、１〜５Ｗ程度であるのがより好ましい。
さらに、パルスレーザの繰り返し周波数は、０．１〜１００ｋＨｚ程度であるのが好ましく、１〜１０ｋＨｚ程度であるのがより好ましい。パルスレーザの周波数を前記範囲内に設定することにより、レーザ光を照射した部分の温度が著しく上昇して、脱離基８０３を接合膜８の表面８５付近から確実に切断することができる。

なお、このようなレーザ光の各種条件は、レーザ光を照射された部分の温度が、好ましくは常温（室温）〜６００℃程度、より好ましくは２００〜６００℃程度、さらに好ましくは３００〜４００℃程度になるように適宜調整されるのが好ましい。これにより、レーザ光を照射した部分の温度が著しく上昇して、脱離基８０３を接合膜８から確実に切断することができる。

また、接合膜８に照射するレーザ光は、その焦点を、接合膜８の表面８５に合わせた状態で、この表面８５に沿って走査されるようにするのが好ましい。これにより、レーザ光の照射によって発生した熱が、表面８５付近に局所的に蓄積されることとなる。その結果、接合膜８の表面８５に存在する脱離基８０３を選択的に脱離させることができる。
また、接合膜８に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、中でも、特に、大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。

このように、エネルギー線を照射する方法によれば、接合膜８の表面８５付近に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基板３、基板３上に設けられた発光部４および接合膜８の変質・劣化、すなわち得られる発光ダイオード装置１の変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、接合膜８から脱離する脱離基８０３の脱離量を調整することが可能となる。このように脱離基８０３の脱離量を調整することにより、接合膜８と第１のリードフレーム２１との間の接合強度を容易に制御することができる。

すなわち、脱離基８０３の脱離量を多くすることにより、接合膜８の表面８５付近に、より多くの活性手が生じるため、接合膜８に発現する接着性をより高めることができる。一方、脱離基８０３の脱離量を少なくすることにより、接合膜８の表面８５付近に生じる活性手を少なくし、接合膜８に発現する接着性を抑えることができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。

さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
ここで、エネルギーが付与される前の接合膜８は、図３および図７に示すように、その表面８５付近に脱離基８０３を有している。かかる接合膜８にエネルギーを付与すると、脱離基８０３（図３では、水素原子、図７では、メチル基）が接合膜８から脱離する。これにより、図４および図８に示すように、接合膜８の表面８５に活性手８０４が生じ、活性化される。その結果、接合膜８の表面に接着性が発現する。

ここで、本明細書中において、接合膜８が「活性化された」状態とは、上述のように接合膜８の表面８５および内部の脱離基８０３が脱離して、接合膜８の構成原子において終端化されていない結合手（以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。）が生じた状態の他、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、さらに、これらの状態が混在した状態を含めて、接合膜８が「活性化された」状態と言うこととする。

したがって、活性手８０４とは、図４および図８に示すように、未結合手（ダングリングボンド）、または未結合手が水酸基によって終端化されたもののことを言う。このような活性手８０４が存在するようにすれば、接合膜８に対して、第１のリードフレーム２１をより確実に接合することが可能となる。
なお、後者の状態（未結合手が水酸基によって終端化された状態）は、例えば、接合膜８に対して大気雰囲気中でエネルギー線を照射することにより、大気中の水分が未結合手を終端化することによって、容易に生成されることとなる。

また、本実施形態では、接合膜８と第１のリードフレーム２１とを接着する（接合する）前に、予め、接合膜８に対してエネルギーを付与する場合について説明しているが、かかるエネルギーの付与は、接合膜８と第１のリードフレーム２１とを接合する際、または貼り合わせた後に行うようにしてもよい。なお、このような場合については、後述する第２製造方法において説明する。

［５］基板と第１のリードフレームとの接合工程
次に、第１のリードフレーム２１を用意し、図１４（ｋ）に示すように、活性化させた接合膜８と第１のリードフレーム２１の凹部２０１の底面２０２とが密着するようにして、接合膜８を第１のリードフレーム２１に接触させる。これにより、前記工程［４］において、接合膜８に第１のリードフレーム（被着体）２１に対する接着性が発現していることから、接合膜８と第１のリードフレーム２１とが化学的に結合することとなり、接合膜８が第１のリードフレーム２１に接着する。

以上のようにして、基板３および発光ダイオード素子５が凹部２０１の底面２０２に配設された発光ダイオード搭載フレーム１０が得られる。
このようにして得られた発光ダイオード搭載フレーム１０では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のような短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、接合膜８と第１のリードフレーム２１とが接合されている。このため、従来のように接着剤の硬化に時間を要することなく、発光ダイオード搭載フレーム１０を短時間で形成することができ、かつ、基板３が極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。

また、このような発光ダイオード搭載フレーム１０を得る方法によれば、従来の固体接合のように、高温（例えば、７００℃以上）での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された第１のリードフレーム２１、基板３および発光ダイオード素子５をも、接合に供することができる。また、接合膜８を介して基板３と第１のリードフレーム２１とを接合しているため、基板３や第１のリードフレーム２１の構成材料に制約がないという利点もある。

以上説明したような第１のリードフレーム２１には、基板３と同様に、第１のリードフレーム２１の構成材料に応じて、あらかじめ、第１のリードフレーム２１と接合膜８との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。これにより、接合膜８と第１のリードフレーム２１との接合強度をより高めることができる。
なお、表面処理としては、基板３に対して施す前述したような表面処理と同様の処理を適用することができる。

ここで、本工程において、接合膜８と第１のリードフレーム２１とを接合するメカニズムについて説明する。
例えば、第１のリードフレーム２１の接合膜８との接合に供される領域に、水酸基が露出していると、本工程において、接合膜８と第１のリードフレーム２１とが接触するように、これらを貼り合わせたとき、接合膜８の表面８５に存在する水酸基と、第１のリードフレーム２１に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、接合膜８と第１のリードフレーム２１とが接合されると推察される。

また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、接合膜８と第１のリードフレーム２１との接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、接合膜８と第１のリードフレーム２１とが接合されると推察される。
なお、前記工程［４］で活性化された接合膜８の表面は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、前記工程［４］の終了後、できるだけ早く本工程［５］を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程［４］の終了後、６０分以内に本工程［５］を行うようにするのが好ましく、５分以内に行うのがより好ましい。かかる時間内であれば、接合膜８の表面が十分な活性状態を維持しているので、本工程で接合膜８と第１のリードフレーム２１とを貼り合わせたとき、これらの間に十分な接合強度を得ることができる。

換言すれば、活性化させる前の接合膜８は、脱離基８０３を備えた状態で化学的に比較的安定な膜であり、耐候性に優れている。このため、活性化させる前の接合膜８は、長期にわたる保存に適したものとなる。したがって、そのような接合膜８と発光ダイオード素子５が設けられた基板３を多量に製造または購入して保存しておき、本工程の貼り合わせを行う直前に、必要な個数のみに前記工程［４］に記載したエネルギーの付与を行うようにすれば、発光ダイオード装置１の製造効率の観点から有効である。

なお、第１のリードフレーム２１を接合する際、または、第１のリードフレーム２１を接合した後に、必要に応じ、以下の２つの工程（［６Ａ］および［６Ｂ］）のうちの少なくとも一方の工程（基板３と第１のリードフレーム２１との接合をより確実にするための工程）を行うようにしてもよい。これにより、基板３と第１のリードフレーム２１との接合がより確実なものなる。

［６Ａ］本工程では、得られた発光ダイオード搭載フレーム１０を、基板３と第１のリードフレーム２１とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、基板３の表面および第１のリードフレーム２１の表面に、それぞれ接合膜８の表面がより近接し、発光ダイオード搭載フレーム１０における第１のリードフレーム２１の接合をより確実なものとすることができる。

また、発光ダイオード搭載フレーム１０を加圧することにより、発光ダイオード搭載フレーム１０中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、発光ダイオード搭載フレーム１０における第１のリードフレーム２１の接合をより確実なものとすることができる。
このとき、発光ダイオード搭載フレーム１０を加圧する際の圧力は、発光ダイオード搭載フレーム１０が損傷を受けない程度の圧力で、できるだけ高い方が好ましい。これにより、この圧力に比例して発光ダイオード搭載フレーム１０における第１のリードフレーム２１の接合がより確実なものとなる。

なお、この圧力は、第１のリードフレーム２１、基板３および発光ダイオード素子５の各構成材料、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、第１のリードフレーム２１、基板３および発光ダイオード素子５の各構成材料等に応じて若干異なるものの、０．２〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、発光ダイオード搭載フレーム１０の第１のリードフレーム２１の接合がより確実なものとなる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、第１のリードフレーム２１、基板３および発光ダイオード素子５の各構成材料によっては、これら各部に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、発光ダイオード搭載フレーム１０を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を図ることができる。

［６Ｂ］本工程では、得られた発光ダイオード搭載フレーム１０を加熱する。
これにより、発光ダイオード搭載フレーム１０における第１のリードフレーム２１の接合をより確実なものとすることができる。
このとき、発光ダイオード搭載フレーム１０を加熱する際の温度は、室温より高く、発光ダイオード搭載フレーム１０の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、発光ダイオード搭載フレーム１０が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、発光ダイオード搭載フレーム１０における第１のリードフレーム２１の接合がより確実なものとなる。

また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、前記工程［６Ａ］、［６Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、発光ダイオード搭載フレーム１０を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、発光ダイオード搭載フレーム１０における第１のリードフレーム２１の接合をさらに確実なものとすることができる。
以上のような工程を行うことにより、発光ダイオード搭載フレーム１０における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。

［７］ワイヤボンディング工程
次に、発光ダイオード素子５に設けられたｐ側電極４４と、第１のリードフレーム２１とを電気的に接続する。また、第２のリードフレーム２２を用意し、発光ダイオード素子５に設けられたｎ側電極４３と第２のリードフレーム２２とを電気的に接続する。
ｐ側電極４４と第１のリードフレーム２１との電気的接続は、ｐ側電極４４と第１リードフレーム２１のランド部とをボンディングワイヤ６で接続する（ワイヤボンディング）することにより行われる。また、ｎ側電極４３と第２リードフレーム２２との電気的接続は、ｎ側電極４３と第２リードフレーム２２の上面とをボンディングワイヤ７で接続（ワイヤボンディング）することにより行われる。

［８］モールド封止工程
次に、第１のリードフレーム２１および第２のリードフレーム２２の各上部、基板３および発光ダイオード素子５を覆うようにモールド部９を形成する（図１４（Ｌ）参照）。
モールド部９は、例えば、発光ダイオード搭載フレーム１０や第２のリードフレーム２２等の各部が収納された成形用金型内に、溶融状態の樹脂を充填し、仮硬化した後、成形用金型から各部を取り出し、樹脂を完全に硬化させることによって形成することができる。
以上のようにして、発光ダイオード装置１を得ることができる。

＜＜第２製造方法＞＞
次に、本発明の発光ダイオード装置の第２製造方法について説明する。
図１５は、図１に示す発光ダイオード装置の第２製造方法（製造工程）を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図１５中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。

以下、第２製造方法について説明するが、前記第１製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２製造方法では、接合膜８が形成された基板３を、第１のリードフレーム２１と貼り合わせた後に、接合膜８にエネルギーを付与して、第１のリードフレーム２１を基板３に接合するようにした以外は、前記第１製造方法と同様である。

すなわち、本製造方法では、基板３が備える接合膜８の表面と第１のリードフレーム２１の凹部２０１の底面２０２とが密着するように、接合膜８と第１のリードフレーム２１とを貼り合わせた後、接合膜８に対してエネルギーを付与して、接合膜８を活性化させ、これにより、接合膜８を介して基板３と第１のリードフレーム２１とを接合してなる発光ダイオード装置１を得る。

以下、発光ダイオード装置の第２製造方法について説明する。
［１’］まず、前記第１製造方法の工程［１］と同様にして、基板３上に、半導体層４１、絶縁膜４２、ｎ側電極４３およびｐ側電極４４を形成する。
［２’］次に、基板３の発光ダイオード素子５と反対側の表面に、接合膜８を形成する。

［３’］次に、図１５（ａ）に示すように、接合膜８の表面８５と第１のリードフレーム２１の凹部２０１の底面２０２とが密着（接触）するように、接合膜８と第１のリードフレーム２１とを重ね合わせる。なお、この状態では、基板３と第１のリードフレーム２１との間は接合されていないので、第１のリードフレーム２１の基板３の表面に対する相対位置を調整する（ずらす）ことができる。これにより、第１のリードフレーム２１を接合膜８と重ね合わせた後、これらの位置を容易に微調整することができる。その結果、接合膜８の表面８５方向における位置精度を高めることができる。

［４’］次に、図１５（ｂ）に示すように、接合膜８に対してエネルギーを付与する。接合膜８にエネルギーが付与されると、接合膜８に、第１のリードフレーム２１との接着性が発現する。これにより、基板３と第１のリードフレーム２１とが接合される。
ここで、接合膜８に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与されてもよいが、例えば、前記第１製造方法で挙げたような方法で付与される。

また、本製造方法では、接合膜８にエネルギーを付与する方法としては、特に、接合膜８を加熱する方法、および接合膜８に圧縮力（物理的エネルギー）を付与する方法のうちの少なくとも一方を用いるのが好ましい。これらの方法は、接合膜８に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。

なお、接合膜８を加熱することにより、接合膜８に対してエネルギーを付与する場合には、加熱温度を２５〜１００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、基板３および発光ダイオード素子５が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合膜８を確実に活性化させることができる。

また、加熱時間は、接合膜８の脱離基８０３を脱離し得る程度の時間とすればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
また、接合膜８は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種方法で加熱することができる。
なお、赤外線を照射する方法を用いる場合には、基板３または第１のリードフレーム２１は、赤外線を吸収する材料で構成されているのが好ましい。これにより、赤外線を照射された基板３または第１のリードフレーム２１は、効率よく発熱する。その結果、接合膜８を効率よく加熱することができる。

また、ヒータを用いる方法または火炎に接触させる方法を用いる場合には、基板３または第１のリードフレーム２１のうちヒータまたは火炎を接触させる側の部材は、熱伝導性に優れた材料で構成されているのが好ましい。これにより、基板３または第１のリードフレーム２１を介して、接合膜８に対して効率よく熱を伝えることができ、接合膜８を効率よく加熱することができる。

また、接合膜８に圧縮力を付与することにより、接合膜８に対してエネルギーを付与する場合には、基板３と第１のリードフレーム２１とが互いに近づく方向に、０．２〜１０ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に圧縮するのみで、接合膜８に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができ、接合膜８に、第１のリードフレーム２１との十分な接着性が発現する。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基板３、発光ダイオード素子５、第１のリードフレーム２１の各構成材料によっては、これら各部に損傷等が生じるおそれがある。
また、圧縮力を付与する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。

［５’］次に、前記第１製造方法の工程［７］、［８］と同様にして、発光ダイオード装置１を形成する。
すなわち、発光ダイオード素子５のｐ側電極４４と第１のリードフレーム２１、および、発光ダイオード素子５のｎ側電極４３と第２のリードフレーム２２とを、ボンディングワイヤ６、７を介して接続する。さらに、第１のリードフレーム２１および第２のリードフレーム２２の各上部、基板３および発光ダイオード素子５を覆うようにモールド部９を形成する。
以上のようにして、発光ダイオード装置１を得ることができる。

＜電子機器＞
次に、上述した発光ダイオード装置１を備える本発明の電子機器について説明する。
なお、以下では、本発明の電子機器の一例として、携帯電話を代表に説明する。
図１６は、携帯電話の実施形態を示す斜視図である。
図１６に示す携帯電話は、表示部１００１および点灯部１００２を備える携帯電話本体１０００を有している。携帯電話本体１０００には、例えば、上述した発光ダイオード装置１が、点灯部１００２に内蔵されており、これは、点灯部１００２における発光手段として用いられる。

なお、発光ダイオード装置１は、図１６で説明した携帯電話の他に、種々の電子機器に対して適用できる。
例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等にも適用できる。

以上、本発明の発光ダイオード装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発光ダイオード装置および電子機器を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
例えば、前記実施形態では、本発明を、発光ダイオード素子をリードフレームに搭載する、いわゆる「砲弾型発光ダイオード装置」に適用した場合を例に説明したが、本発明はかかる場合に限定されず、例えば、発光ダイオード素子を平板状の基板に搭載する、いわゆる「表面実装型発光ダイオード装置」に適用することもできる。

本発明の発光ダイオード装置の実施形態を示す縦断面図である。 図１に示す発光ダイオード装置が備える基板および発光ダイオード素子を示す部分拡大図である。 本発明の発光ダイオード装置が備える、Ｉの構成の接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。 本発明の発光ダイオード装置が備える、Ｉの構成の接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。 Ｉの構成の接合膜を成膜する際に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。 図５に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。 本発明の発光ダイオード装置が備える、IIの構成の接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。 本発明の発光ダイオード装置が備える、IIの構成の接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。 IIの構成の接合膜を成膜する際に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。 図１に示す発光ダイオード装置の第１製造方法を説明するための図（縦断面図）である。 図１に示す発光ダイオード装置の第１製造方法を説明するための図（縦断面図）である。 図１に示す発光ダイオード装置の第１製造方法を説明するための図（縦断面図）である。 図１に示す発光ダイオード装置の第１製造方法を説明するための図（縦断面図）である。 図１に示す発光ダイオード装置の第１製造方法を説明するための図（縦断面図）である。 図１に示す発光ダイオード装置の第２製造方法を説明するための図（縦断面図）である。 本発明の電気機器を適用した携帯電話の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１……発光ダイオード装置 ２……リードフレーム ２１……第１のリードフレーム ２０１……凹部 ２０２……底面 ２２……第２のリードフレーム ３……基板 ４……発光部 ４０……溝 ４１……半導体層 ４１１……活性層 ４１２……ｎ型半導体層 ４１３……ｐ型半導体層 ４１４……ｎ型バッファ層 ４１５……ｎ型コンタクト層 ４１６……ｎ型クラッド層 ４１７……ｐ型クラッド層 ４１８……ｐ型コンタクト層 ４２……絶縁膜 ４２１……第１の開口 ４２２……第２の開口 ４３……ｎ側電極 ４４……ｐ側電極 ５……発光ダイオード素子 ６、７…ボンディングワイヤ ８……接合膜 ８０３……脱離基 ８０４……活性手 ８５……表面 ９……モールド部 １０……発光ダイオード搭載フレーム ２００……成膜装置 ２１１……チャンバー ２１２……基板ホルダー ２１５……イオン源 ２１６……ターゲット ２１７……ターゲットホルダー ２１９……ガス供給源 ２２０……第１のシャッター ２２１……第２のシャッター ２３０……排気手段 ２３１……排気ライン ２３２……ポンプ ２３３……バルブ ２５０……開口 ２５３……グリッド ２５４……グリッド ２５５……磁石 ２５６……イオン発生室 ２５７……フィラメント ２６０……ガス供給手段 ２６１……ガス供給ライン ２６２……ポンプ ２６３……バルブ ２６４……ガスボンベ ５００……成膜装置 ５１１……チャンバー ５１２……基板ホルダー ５２１……シャッター ５３０……排気手段 ５３１……排気ライン ５３２……ポンプ ５３３……バルブ ５６０……有機金属材料供給手段 ５６１……ガス供給ライン ５６２……貯留槽 ５６３……バルブ ５６４……ポンプ ５６５……ガスボンベ ５７０……ガス供給手段 ５７１……ガス供給ライン ５７３……バルブ ５７４……ポンプ ５７５……ガスボンベ １０００……携帯電話本体 １００１……表示部 １００２……点灯部

Claims (31)

1. 基台と、
   該基台上に載置され、基板と半導体層と電極とを備える発光ダイオード素子とを有し、
   前記基台と前記発光ダイオード素子とが、接合膜を介して接合されており、
   前記接合膜は、金属原子と、該金属原子と結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
   前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離することにより、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基台と前記発光ダイオード素子とを接合していることを特徴とする発光ダイオード装置。
2. 前記脱離基は、前記接合膜の表面付近に偏在している請求項１に記載の発光ダイオード装置。
3. 前記金属原子は、インジウム、スズ、亜鉛、チタン、およびアンチモンのうちの少なくとも１種である請求項１または２に記載の発光ダイオード装置。
4. 前記脱離基は、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも１種である請求項１ないし３のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
5. 前記接合膜は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウム錫酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）または二酸化チタン（ＴｉＯ_２）に、脱離基として水素原子が導入されたものである請求項１ないし４のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
6. 前記接合膜中の金属原子と酸素原子の存在比は、３：７〜７：３である請求項１ないし５のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
7. 基台と、
   該基台上に載置され、基板と半導体層と電極とを備える発光ダイオード素子とを有し、
   前記基台と前記発光ダイオード素子とが、接合膜を介して接合されており、
   前記接合膜は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、
   前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が当該接合膜から脱離することにより、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基台と前記発光ダイオード素子とを接合していることを特徴とする発光ダイオード装置。
8. 前記接合膜は、有機金属材料を原材料として、有機金属化学気相成長法を用いて成膜されたものである請求項７に記載の発光ダイオード装置。
9. 前記接合膜は、低還元性雰囲気下で成膜されたものである請求項８に記載の発光ダイオード装置。
10. 前記脱離基は、前記有機金属材料に含まれる有機物の一部が残存したものである請求項８または９に記載の発光ダイオード装置。
11. 前記脱離基は、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団で構成される請求項８ないし１０のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
12. 前記脱離基は、アルキル基である請求項１１に記載の発光ダイオード装置。
13. 前記有機金属材料は、金属錯体である請求項８ないし１２のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
14. 前記金属原子は、銅、アルミニウム、亜鉛および鉄のうちの少なくとも１種である請求項７ないし１３のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
15. 前記接合膜中の金属原子と炭素原子との存在比は、３：７〜７：３である請求項７ないし１４のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
16. 前記接合膜は、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が、当該接合膜から脱離した後に、活性手が生じる請求項１ないし１５のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
17. 前記活性手は、未結合手または水酸基である請求項１６に記載の発光ダイオード装置。
18. 前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍである請求項１ないし１７のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
19. 前記接合膜は、流動性を有さない固体状をなしている請求項１ないし１８のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
20. 前記接合膜は、光透過性を有し、前記基台は、光反射性を有する請求項１ないし１９のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
21. 前記接合膜は、光反射性を有する請求項１ないし１９のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
22. 前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項１ないし２１のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
23. 前記エネルギー線は、波長１２６〜３００ｎｍの紫外線である請求項２２に記載の発光ダイオード装置。
24. 前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項２２に記載の発光ダイオード装置。
25. 前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項２２に記載の発光ダイオード装置。
26. 前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われる請求項２２ないし２５のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
27. 前記基板は、サファイア基板、窒化ガリウム基板、ガリウムヒ素基板、シリコン基板または炭化シリコン基板である請求項１ないし２６のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
28. 前記基台は、凹部を有しており、
    前記発光ダイオード素子は、前記凹部内に収納されている請求項１ないし２７のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
29. 前記基台は、金属材料で構成されている請求項２８に記載の発光ダイオード装置。
30. 前記基台は、放熱体としての機能を有する請求項１ないし２９のいずれかに記載の発光ダイオード装置。
31. 請求項１ないし３０のいずれかに記載の発光ダイオード装置を備えることを特徴とする電子機器。

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