JP3675234B2 - 半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化合物半導体から成る層が積層され、電極及び透光性絶縁性の保護膜層を有する、絶縁性樹脂で封止された半導体発光素子に関し、特に、III族窒化物系化合物半導体発光素子の耐久性や信頼性を高く確保することができる半導体発光素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、本発明の熱処理に供すべき発光ダイオード２００の構成例を示した模式的構成図である。ワイヤー・ボンディング型の半導体発光素子１００は、本図に示すように、リード２０１の上部の平坦部２０３に取り付けられ、負電極１４０とリード２０１がワイヤ２０４で接続され、ワイヤー・ボンディング用電極パッドとなる厚膜正電極１２０とリード２０２がワイヤ２０５で接続された後、レンズを形成するために、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂２０６がポッティング工程等により成形されている。
【０００３】
図２に、上記の半導体発光素子１００の詳細な模式的断面図を示す。１０１はサファイヤ基板、１０２はＡｌＮバッファ層、１０３はｎ型のＧａＮ層、１０４はｎ型のＧａＮクラッド層、１０５は発光層、１０６はｐ型のＡｌＧａＮクラッド層、１０７はｐ型のＧａＮコンタクト層、１１０は電流をコンタクト層１０７の広範囲に拡散する薄膜正電極、１２０はワイヤー・ボンディング用電極パッドとなる厚膜正電極であり、１３０は保護膜層、１４０は負電極である。
【０００４】
また、保護膜層１３０は、透光性と絶縁性を持たせるために、ＳｉＯx等の酸化膜やＳｉＮx等の窒化膜から形成される。
発光素子１００は、ワイヤー・ボンディング実施後、発光素子上部（上記保護膜層１３０側）から、各電極１２０、１４０の露出面及び保護膜層１３０が、絶縁性樹脂２０６で封止され、百数十度で硬化される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂２０６を硬化させた後に、発光ダイオード２００を室温に戻すと、絶縁性樹脂２０６の熱収縮の結果、発光素子１００に応力が加わり、残留する。この応力が残っている状態で、高負荷耐久試験（高温、高湿、大電流、長時間の駆動試験）を行うと、発光素子１００の内部に発生する温度勾配に依る更なる応力が、特に保護膜層１３０や保護膜層１３０を通じて薄膜正電極１１０等に作用することになる。
【０００６】
上記の温度勾配は、例えば、図２のｐ型ＧａＮコンタクト層１０７において、薄膜正電極１１０の直下に位置する電流密度が高い部分と、薄膜正電極１１０に覆われていない段差部Ｓなどの様な電流密度の極めて低い部分とが隣接していることにより発生する。
【０００７】
このような応力は通常の製造条件や使用では問題ないが、例えば、絶縁性樹脂２０６の硬化温度を２００℃以上として過大な残留応力を発生させたり、長時間高負荷耐久試験などの特に厳しい条件下に置かれた場合、これにより保護膜層１３０の薄膜正電極１１０との接触面が部分的に変化し、発光特性等が影響を受ける恐れがあった。
従って、上記のような厳しい条件下での信頼性を確保するために、材料品質の向上や、或いはポッティング処理条件、硬化処理条件等の設定（規定）が求められていた。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、厳しい条件下においても保護膜層や薄膜正電極などの品質が高く維持される、高信頼性を有する半導体発光素子の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、第１の手段は、電極及び保護膜層を有する半導体素子が絶縁性樹脂で封止され、この絶縁性樹脂が高温下で硬化処理される半導体発光素子の製造方法において、半導体発光素子を硬化処理後に、６０℃以上であって、高湿の雰囲気中で熱処理することである。
【００１０】
【００１１】
また、第２の手段は、上記第１の手段において、高湿の雰囲気中の湿度範囲を絶対湿度で１０ｋＰａ以上とすることである。
【００１２】
また、第３の手段は、上記第１の手段において、高湿の雰囲気中の湿度範囲を絶対湿度で５０ｋＰａ以上とすることである。
【００１３】
更に、第４の手段は、上記第１乃至第３のいずれか１つの手段において、熱処理を１気圧以上の雰囲気中で行うことである。
以上の手段により、前記の課題を解決することができる。
【００１４】
【作用及び発明の効果】
本発明の手段によれば、絶縁性樹脂に対する硬化処理後の６０℃以上の熱処理により、絶縁性樹脂における吸湿作用が起こり、本吸湿作用により発光素子の内部や表面に残留していた応力が、大幅に緩和される。
この残留応力の緩和により、厳しい条件下での使用を想定して行った高負荷耐久試験においても絶縁性樹脂２０６や保護膜層１３０や薄膜正電極１１０等が影響を受けることが無くなり、安定した発光特性を得ることができる。
また、これらの作用・効果により、材料品質やポッティング処理条件に対する限定範囲が大幅に緩和されることとなり、これによって従来より生産性を大きく向上することが可能となる。
【００１５】
また、上記の熱処理は、１０ｋＰａ以上の高湿の処理雰囲気中で行えば、高い吸湿作用による顕著な効果を発揮する。
熱処理温度が６０℃を下回ると、急激に熱処理時間を長く要する様になるか、或いは、熱処理の効果が十分には得られなくなる。また、熱処理雰囲気の絶対湿度は、１０ｋＰａ以上が望ましく、この絶対湿度が１０ｋＰａを下回ると、熱処理時間を長く要するか、或いは、熱処理の効果が十分には得られなくなる。
また、熱処理の雰囲気を１気圧よりも高い気圧に加圧すれば、絶縁性樹脂における吸湿作用が加速されるため、更に短い時間で本発明の熱処理を完了させることが可能となる。
【００１６】
尚、これらの作用・効果は、少なくともＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）にて表される２元系、３元系若しくは４元系の半導体から成る半導体層が積層され、電極又は保護膜層を有するIII族窒化物系化合物半導体素子一般に対して得ることができる。ただし、これらの半導体層より発光素子を形成する場合には、２元系若しくは３元系の半導体を用いた方がより望ましい。
また、III族元素の一部は、ボロン（Ｂ）、タリウム（Tl）で置き換えても良く、また、窒素（Ｎ）の一部をリン（Ｐ）、砒素（As）、アンチモン（Sb）、ビスマス（Bi）で置き換えても良い。
【００１７】
更に、これらの半導体を用いてｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層を積層する場合には、ｎ型不純物として、Si、Ge、Se、Te、Ｃ等を添加しても良い。
また、ｐ型不純物としては、Zn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等を添加することができる。
【００１８】
また、これらの半導体層を結晶成長させる基板としては、サファイヤの他にも、スピネル、Si、SiＣ、ZnＯ、MgＯ、或いは、III族窒化物系化合物単結晶等を用いても良い。
また、バッファ層には、窒化アルミニウム（AlＮ）以外にも、一般に、低温で結晶成長させたＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）を用いることができる。
【００１９】
また、これらの半導体層を結晶成長させる方法としては、分子線気相成長法（ＭＢＥ）、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、ハライド気相成長法（ＨＤＶＰＥ）、液相成長法等が有効である。
【００２０】
また、発光素子の光の取り出し効率を高めるために、基板の裏面に、発光反射層としてAl、In、Cu、Ag、Pt、Ir、Pd、Rh、Ｗ、Mo、Ti、又はNi等の金属を少なくとも１種類以上含んだ単体金属層、または、合金金属層を形成しても良い。
【００２１】
尚、上記のIII族窒化物系化合物半導体層等より構成される発光素子の構造としては、ホモ構造、ヘテロ構造、ダブルヘテロ構造のものが考えられる。これらは、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合、或いは、ｐｎ接合等により形成することができる。
また、特に、発光層の構造としては、単一量子井戸構造（ＳＱＷ）のものであっても、井戸層と井戸層よりもバンドギャップの大きい障壁層を形成した多重量子井戸構造（ＭＱＷ）のものであっても良い。
【００２２】
本発明の作用・効果は、これらの何れの構造或いは構成の半導体素子に対しても得ることができる。特に、本発明は上記のIII族窒化物系化合物半導体発光素子に対して前記の作用・効果を得ようとするものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例、及び実験に基づいて説明する。
図２に、本発明の熱処理に供すべきワイヤー・ボンディング型の半導体発光素子１００の断面図を示す。サファイヤ基板１０１の上には窒化アルミニウム(AlN)から成る膜厚約２００Åのバッファ層１０２が設けられ、その上にシリコン(Si)ドープのGaNから成る膜厚約4.0μｍの高キャリア濃度ｎ+層１０３が形成されている。この高キャリア濃度ｎ+層１０３の上にSiドープのｎ型GaNから成る膜厚約0.5μｍのクラッド層１０４が形成されている。
【００２４】
そして、クラッド層１０４の上にＧａＮとＧａ0.8Ｉｎ0.2Ｎから成る多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の膜厚約５００Åの発光層１０５が形成されている。発光層１０５の上にはｐ型Al0.15Ga0.85Nから成る膜厚約６００Åのクラッド層１０６が形成されている。さらに、クラッド層１０６の上にはｐ型GaNから成る膜厚約１５００Åのコンタクト層１０７が形成されている。
【００２５】
又、コンタクト層１０７の上には金属蒸着による薄膜正電極１１０が、ｎ+層１０３上には負電極１４０が形成されている。薄膜正電極１１０は、コンタクト層１０７に接合する膜厚約15Åのコバルト(Co)より成る薄膜正電極第１層１１１と、Coに接合する膜厚約60Åの金(Au)より成る薄膜正電極第２層１１２とで構成されている。
【００２６】
厚膜正電極１２０は、膜厚約１７５Åのバナジウム（Ｖ）より成る厚膜正電極第１層１２１と、膜厚約１５０００Åの金（Ａｕ）より成る厚膜正電極第２層１２２と、膜厚約１００Åのアルミニウム（Ａｌ）より成る厚膜正電極第３層１２３とを薄膜正電極１１０の上から順次積層させることにより構成されている。負電極１４０は、膜厚約１７５Åのバナジウム(V)層１４１と、膜厚約１０００Åのアルミニウム(Al)層１４２と、膜厚約５００Åのバナジウム(V)層１４３と、膜厚約５０００Åのニッケル(Ni)層１４４と、膜厚８０００Åの金（Ａｕ）層１４５とを高キャリア濃度ｎ+層１０３の一部露出された部分の上から順次積層させることにより構成されている。また最上部には、ＳｉＯ2膜より成る保護膜層１３０が形成されている。
【００２７】
この様にして、形成された半導体発光素子１００は、図１に示す様に、リード２０３の上部の平坦部２０３に取り付けられている。そして、負電極１４０とリード２０１がワイヤ２０４で接続され、ワイヤー・ボンディング用電極パッドとなる厚膜正電極１２０とリード２０２がワイヤ２０５で接続されている。
また、レンズを形成するために、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂２０６がポッティング工程により成形され、百数十度で硬化される。
【００２８】
次に、上記のダイオード２００の製造方法について、＜１：半導体発光素子１００の製造工程＞、＜２：発光ダイオード２００の組み立て工程＞、＜３：発光ダイオード２００の熱処理工程＞（以下、「製造工程１、製造工程２、製造工程３」等と言う場合がある。）の順に説明する。
【００２９】
＜１：半導体発光素子１００の製造工程＞
図２に、本発明の熱処理に供すべき発光ダイオード２００の主要部分を構成する化合物半導体発光素子１００の構成例を示した模式的断面図を示す。
本発光素子１００は、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）による気相成長により製造された。用いられたガスは、アンモニア(NH3)、キャリアガス(H2,N2)、トリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以下「TMG」と記す）、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)（以下「TMA」と記す）、トリメチルインジウム(In(CH3)3)（以下「TMI」と記す）、シラン(SiH4)とシクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2)（以下「CP2Mg」と記す）である。
まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄したａ面を主面とした単結晶の基板１０１をMOVPE装置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常圧でH2を反応室に流しながら温度１１５０℃で基板１０１をベーキングした。
次に、基板１０１の温度を４００℃まで低下させて、H2、NH3及びTMAを供給してAlNのバッファ層１０２を約２００Åの膜厚に形成した。
【００３０】
次に、基板１０１の温度を１１５０℃にまで上げ、H2、NH3、TMG及びシランを供給し、膜厚約4.0μｍ、電子濃度2×1018/cm3のシリコン（Ｓｉ）ドープのGaNから成る高キャリア濃度ｎ+層１０３を形成した。
次に、基板１０１の温度を１１００℃に保持し、N2又はH2、NH3、TMG及びシランを供給して、膜厚約０．５μｍ、電子濃度１×1018/cm3のシリコン（Ｓｉ）ドープのＧａＮから成るクラッド層１０４を形成した。
上記のクラッド層１０４を形成した後、結晶温度を８５０℃に降温し、N2又はH2、NH3、TMG及びTMIを供給して、膜厚約５００ÅのＧａＮとGa0.8In0.2Nから成る発光層１０５を形成した。
【００３１】
次に、基板１０１の温度を１０００℃に昇温し、N2又はH2、NH3、TMG、TMA及びCP2Mgを供給して、膜厚約５００Å、マグネシウム(Mg)をドープしたｐ型Al0.15Ga0.85Nから成るクラッド層１０６を形成した。
次に、基板１０１の温度を１０００℃に保持し、N2又はH2、NH3、TMG及びCP2Mgを供給して、膜厚約１０００Å、Mgをドープしたｐ型GaNから成るコンタクト層１０７を形成した。
【００３２】
次に、コンタクト層１０７の上にエッチングマスクを形成し、所定領域のマスクを除去して、マスクで覆われていない部分のコンタクト層１０７、クラッド層１０６、発光層１０５、クラッド層１０４、ｎ+層１０３の一部を塩素を含むガスによる反応性イオンエッチングによりエッチングして、ｎ+層１０３の表面を露出させた。
次に、以下の手順で、ｎ+層１０３に接合する負電極１４０と、コンタクト層１０７に接合する薄膜正電極１１０とを形成した。
【００３３】
［１］蒸着装置にて、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気した後、表面に一様に膜厚約15ÅのCoを成膜し、このCoより形成された薄膜正電極第１層１１１の上に膜厚約60ÅのAuより成る薄膜正電極第２層１１２を成膜する。
［２］次に、表面上にフォトレジストを一様に塗布して、フォトリソグラフィにより、コンタクト層１０７の上に積層する薄膜正電極１１０の形成部分以外のフォトレジストを除去する。
［３］次に、エッチングにより露出しているCo、Auを除去した後、フォトレジストを除去し、コンタクト層１０７上に薄膜正電極１１０を形成する。
【００３４】
［４］次に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィによりｎ+層１０３の露出面上の所定領域に窓を形成して、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気した後、膜厚約１７５Åのバナジウム(V)層１４１と、膜厚約１０００Åのアルミニウム(Al)層１４２と、膜厚約５００Åのバナジウム(V)層１４３と、膜厚約５０００Åのニッケル(Ni)層１４４と、膜厚約８０００Åの金（Ａｕ）層１４５とを順次蒸着した。次に、フォトレジストを除去する。これによりｎ+層１０３の露出面上に負電極１４０が形成される。
【００３５】
［５］その後、コンタクト層１０７と薄膜正電極１１０とのコンタクト抵抗を低減させるための熱処理を行った。即ち、試料雰囲気を真空ポンプで排気し、O2ガスを供給して圧力１０Ｐａとし、その状態で雰囲気温度を約570℃にして、約4分程度加熱した。
【００３６】
上記の工程により形成された薄膜正電極１１０上に、更に、厚膜正電極１２０を形成するために、フォトレジストを一様に塗布して、厚膜正電極１２０の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。その後、膜厚約１７５Åのバナジウム（Ｖ）層１２１と、膜厚約１５０００Åの金（Ａｕ）層１２２と、膜厚約１００Åのアルミニウム（Ａｌ）層１２３とを薄膜正電極１１０の上に順次蒸着により成膜させ、［４］の工程と同様にリフトオフ法により厚膜正電極１２０を形成する。
【００３７】
その後、エレクトロンビーム蒸着により、上部に露出している最上層に一様にＳｉＯ2より成る保護膜層１３０を形成し、フォトレジストの塗布、フォトリソグラフィー工程を経て、厚膜正電極１２０および負電極１４０に外部露出部分ができるようにほぼ同面積の窓をそれぞれ一つづつウエットエッチングにより形成する。
このようにして、発光素子１００を形成する。
【００３８】
＜２：発光ダイオード２００の組み立て工程＞
上記の製造工程に従って製造された半導体発光素子１００は、その後、図１に示すように、リード２０３の上部の平坦部２０３に取り付けられ、負電極１４０とリード２０１がワイヤ２０４で接続され、ワイヤー・ボンディング用電極パッドとなる厚膜正電極１２０とリード２０２がワイヤ２０５で接続された後、レンズを形成するために、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂２０６がポッティング工程により成形される。
【００３９】
本ポッティング工程では、発光素子上部（上記保護膜層１３０側）から、各電極１２０、１４０の露出面及び保護膜層１３０が、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂で封止され、その後、発光ダイオード２００は、絶縁性樹脂２０６を硬化させるため、通常は１２０℃で１時間、１５０℃で４時間硬化処理される。
尚、本件高負荷耐久試験用として特に、絶縁性樹脂２０６の熱収縮の結果発生する残留応力を過大にするため、１２０℃で１時間、２００℃で４時間の硬化処理を実施した。
【００４０】
＜３：発光ダイオード２００の熱処理工程＞
上記の製造工程１、２に従って製造された発光ダイオード２００は、その後、絶縁性樹脂２０６に吸湿させるために、１気圧、８５℃、相対湿度９０％の雰囲気中で５０時間保存されることにより、熱処理（吸湿処理）される。
尚、本熱処理の実施条件については、後で詳しく述べる。
以上のようにして、発光ダイオード２００は、上記の製造工程１、２、３の順に従って製造された。
【００４１】
以上のように発光ダイオード２００を製造することにより、絶縁性樹脂２０６の硬化温度を標準条件より高温で実施し残留応力を過大とした状態で高負荷耐久試験（高温、高湿、大電流、長時間の駆動試験）を行っても、保護膜層１３０や薄膜正電極１１０等が影響を受けることが無くなり、安定した発光特性を得ることができた。これは、特に、上記の製造工程３で、上記の熱処理（１気圧、８５℃、相対湿度９０％の雰囲気中で５０時間保存）により、絶縁性樹脂２０６に残留していた応力の緩和が十分に行われたためである。
【００４２】
〔発光ダイオード２００の熱処理条件〕
上記の製造工程３における熱処理の実施条件を詳しく調べるために、以下の２つの実験ａ．ｂ．を行った。
《ａ．温度依存性の実験》
本実験は、上記の＜１：半導体発光素子１００の製造工程＞及び＜２：発光ダイオード２００の組み立て工程＞に従って製造された発光ダイオード２００について、その後の熱処理工程における処理雰囲気の温度（℃）と熱処理時間（ｈｒ）との関係を調査したものである。
【００４３】
図３は、本実験の結果を示す表である。本表中の○印は、この熱処理工程後に行った高負荷耐久試験（高温、高湿、大電流、長時間の駆動試験）の結果、発光特性に変化がなかったことを示している。本実験は、熱処理を相対湿度９０％の雰囲気中でそれぞれ行なった。
【００４４】
図３の実験結果を片対数グラフにプロットしたものを図４に示す。本グラフから判るように、熱処理後の発光特性の変化の有無の境界を示すグラフは、必要とされる熱処理時間が温度の上昇に伴い単調に減少するいわゆる単調減少関数になっている。これらの実験結果より、次のことが結論できる。
１）熱処理温度を６０℃から１００℃に近づける程、熱処理時間を短くすることができる。例えば、丸２（６０℃）の場合では、約５００時間（約３週間）を本熱処理に要したが、丸４（８５℃）の場合では、２日（約５０時間）で本熱処理を完了させることができた。
２）熱処理温度は、６０℃以上が望ましい。これは、熱処理温度が６０℃を下回ると、急激に熱処理時間を長く要する様になるか、或いは、熱処理の効果が十分には得られなくなるからである。
【００４５】
《ｂ．湿度依存性の実験》
本実験は、上記の＜１：半導体発光素子１００の製造工程＞及び＜２：発光ダイオード２００の組み立て工程＞に従って製造された発光ダイオード２００について、その後の熱処理工程における処理雰囲気の湿度（相対湿度（％）及び、絶対湿度（ｋＰａ））と熱処理時間（ｈｒ）との関係を調査したものである。
【００４６】
図５は、本実験の結果を示す表である。本表中の○印は、上記の実験ａ．と同様に、上記の高負荷耐久試験（検査）の結果を示したものである。本実験は、熱処理を８５℃の雰囲気中でそれぞれ行なった。
【００４７】
図５の実験結果を絶対湿度（ｋＰａ）に換算して、熱処理（吸湿処理）に必要な最小時間をプロットしたグラフを図６に示す。ただし、本グラフ中には、上記の実験ａ．において熱処理時間が２００時間未満でも発光特性に変化がなかった場合（丸３、丸４）の最小時間についても合わせて記載した。
本グラフから判るように、熱処理後の発光特性の変化の有無の境界を示すグラフは、単調減少関数になっている。これらの実験結果より、次のことが結論できる。
【００４８】
１）上記の高負荷耐久試験で安定した発光特性を得るための熱処理時間Ｔ〔ｈｒ〕は、次式（１）に従う。
【数１】
Ｔ≧−1.７Ｈ＋１２４ …（１）
ただし、ここで、Ｈ〔ｋＰａ〕は、熱処理雰囲気の絶対湿度である。
２）熱処理雰囲気の絶対湿度は、１０ｋＰａ以上が望ましい。これは、絶対湿度が１０ｋＰａを下回ると、熱処理時間を長く要するか、或いは、熱処理の効果が十分には得られなくなるからである。
３）熱処理雰囲気の絶対湿度は、５０ｋＰａ以上が、更により望ましい。絶対湿度を５０ｋＰａ以上とすれば、更に短い時間で本熱処理を完了させることも可能である。
【００４９】
尚、上記の実験ａ．ｂ．では、１気圧の雰囲気中で熱処理を行ったが、熱処理の雰囲気を１気圧よりも高い気圧に加圧すれば、より高温で高湿の雰囲気が得られるため、上記の実験ａ．ｂ．よりも更に短い時間で本発明の熱処理を完了させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の熱処理に供すべき発光ダイオードの構成例を示した構成図。
【図２】 本発明の熱処理に供すべき発光ダイオードの主要部分を構成する化合物半導体発光素子の構成例を示した模式的断面図。
【図３】 本発明の熱処理における温度依存性を調べる実験の結果を示す表。
【図４】 本発明の熱処理における温度依存性を調べる実験の結果を示すグラフ。
【図５】 本発明の熱処理における湿度依存性を調べる実験の結果を示す表。
【図６】 本発明の熱処理における湿度依存性を調べる実験の結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１００ … 半導体発光素子
１０１ … サファイヤ基板
１０２ … ＡｌＮバッファ層
１０３ … ｎ型のＧａＮ層
１０４ … ｎ型のＧａＮクラッド層
１０５ … 発光層
１０６ … ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層
１０７ … ｐ型のＧａＮコンタクト層
１１０ … 薄膜正電極
１１１ … 薄膜正電極第１層
１１２ … 薄膜正電極第２層
１２０ … 厚膜正電極
１２１ … 厚膜正電極第１層
１２２ … 厚膜正電極第２層
１２３ … 厚膜正電極第３層
１３０ … 保護膜層
１４０ … 負電極
２００ … 発光ダイオード
２０１，２０２ … リード
２０４，２０５ … ワイヤ
２０６ … 絶縁性樹脂
【発明の属する技術分野】
本発明は、化合物半導体から成る層が積層され、電極及び透光性絶縁性の保護膜層を有する、絶縁性樹脂で封止された半導体発光素子に関し、特に、III族窒化物系化合物半導体発光素子の耐久性や信頼性を高く確保することができる半導体発光素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、本発明の熱処理に供すべき発光ダイオード２００の構成例を示した模式的構成図である。ワイヤー・ボンディング型の半導体発光素子１００は、本図に示すように、リード２０１の上部の平坦部２０３に取り付けられ、負電極１４０とリード２０１がワイヤ２０４で接続され、ワイヤー・ボンディング用電極パッドとなる厚膜正電極１２０とリード２０２がワイヤ２０５で接続された後、レンズを形成するために、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂２０６がポッティング工程等により成形されている。
【０００３】
図２に、上記の半導体発光素子１００の詳細な模式的断面図を示す。１０１はサファイヤ基板、１０２はＡｌＮバッファ層、１０３はｎ型のＧａＮ層、１０４はｎ型のＧａＮクラッド層、１０５は発光層、１０６はｐ型のＡｌＧａＮクラッド層、１０７はｐ型のＧａＮコンタクト層、１１０は電流をコンタクト層１０７の広範囲に拡散する薄膜正電極、１２０はワイヤー・ボンディング用電極パッドとなる厚膜正電極であり、１３０は保護膜層、１４０は負電極である。
【０００４】
また、保護膜層１３０は、透光性と絶縁性を持たせるために、ＳｉＯx等の酸化膜やＳｉＮx等の窒化膜から形成される。
発光素子１００は、ワイヤー・ボンディング実施後、発光素子上部（上記保護膜層１３０側）から、各電極１２０、１４０の露出面及び保護膜層１３０が、絶縁性樹脂２０６で封止され、百数十度で硬化される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂２０６を硬化させた後に、発光ダイオード２００を室温に戻すと、絶縁性樹脂２０６の熱収縮の結果、発光素子１００に応力が加わり、残留する。この応力が残っている状態で、高負荷耐久試験（高温、高湿、大電流、長時間の駆動試験）を行うと、発光素子１００の内部に発生する温度勾配に依る更なる応力が、特に保護膜層１３０や保護膜層１３０を通じて薄膜正電極１１０等に作用することになる。
【０００６】
上記の温度勾配は、例えば、図２のｐ型ＧａＮコンタクト層１０７において、薄膜正電極１１０の直下に位置する電流密度が高い部分と、薄膜正電極１１０に覆われていない段差部Ｓなどの様な電流密度の極めて低い部分とが隣接していることにより発生する。
【０００７】
このような応力は通常の製造条件や使用では問題ないが、例えば、絶縁性樹脂２０６の硬化温度を２００℃以上として過大な残留応力を発生させたり、長時間高負荷耐久試験などの特に厳しい条件下に置かれた場合、これにより保護膜層１３０の薄膜正電極１１０との接触面が部分的に変化し、発光特性等が影響を受ける恐れがあった。
従って、上記のような厳しい条件下での信頼性を確保するために、材料品質の向上や、或いはポッティング処理条件、硬化処理条件等の設定（規定）が求められていた。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、厳しい条件下においても保護膜層や薄膜正電極などの品質が高く維持される、高信頼性を有する半導体発光素子の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、第１の手段は、電極及び保護膜層を有する半導体素子が絶縁性樹脂で封止され、この絶縁性樹脂が高温下で硬化処理される半導体発光素子の製造方法において、半導体発光素子を硬化処理後に、６０℃以上であって、高湿の雰囲気中で熱処理することである。
【００１０】
【００１１】
また、第２の手段は、上記第１の手段において、高湿の雰囲気中の湿度範囲を絶対湿度で１０ｋＰａ以上とすることである。
【００１２】
また、第３の手段は、上記第１の手段において、高湿の雰囲気中の湿度範囲を絶対湿度で５０ｋＰａ以上とすることである。
【００１３】
更に、第４の手段は、上記第１乃至第３のいずれか１つの手段において、熱処理を１気圧以上の雰囲気中で行うことである。
以上の手段により、前記の課題を解決することができる。
【００１４】
【作用及び発明の効果】
本発明の手段によれば、絶縁性樹脂に対する硬化処理後の６０℃以上の熱処理により、絶縁性樹脂における吸湿作用が起こり、本吸湿作用により発光素子の内部や表面に残留していた応力が、大幅に緩和される。
この残留応力の緩和により、厳しい条件下での使用を想定して行った高負荷耐久試験においても絶縁性樹脂２０６や保護膜層１３０や薄膜正電極１１０等が影響を受けることが無くなり、安定した発光特性を得ることができる。
また、これらの作用・効果により、材料品質やポッティング処理条件に対する限定範囲が大幅に緩和されることとなり、これによって従来より生産性を大きく向上することが可能となる。
【００１５】
また、上記の熱処理は、１０ｋＰａ以上の高湿の処理雰囲気中で行えば、高い吸湿作用による顕著な効果を発揮する。
熱処理温度が６０℃を下回ると、急激に熱処理時間を長く要する様になるか、或いは、熱処理の効果が十分には得られなくなる。また、熱処理雰囲気の絶対湿度は、１０ｋＰａ以上が望ましく、この絶対湿度が１０ｋＰａを下回ると、熱処理時間を長く要するか、或いは、熱処理の効果が十分には得られなくなる。
また、熱処理の雰囲気を１気圧よりも高い気圧に加圧すれば、絶縁性樹脂における吸湿作用が加速されるため、更に短い時間で本発明の熱処理を完了させることが可能となる。
【００１６】
尚、これらの作用・効果は、少なくともＡｌxＧａyＩｎ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）にて表される２元系、３元系若しくは４元系の半導体から成る半導体層が積層され、電極又は保護膜層を有するIII族窒化物系化合物半導体素子一般に対して得ることができる。ただし、これらの半導体層より発光素子を形成する場合には、２元系若しくは３元系の半導体を用いた方がより望ましい。
また、III族元素の一部は、ボロン（Ｂ）、タリウム（Tl）で置き換えても良く、また、窒素（Ｎ）の一部をリン（Ｐ）、砒素（As）、アンチモン（Sb）、ビスマス（Bi）で置き換えても良い。
【００１７】
更に、これらの半導体を用いてｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層を積層する場合には、ｎ型不純物として、Si、Ge、Se、Te、Ｃ等を添加しても良い。
また、ｐ型不純物としては、Zn、Mg、Be、Ca、Sr、Ba等を添加することができる。
【００１８】
また、これらの半導体層を結晶成長させる基板としては、サファイヤの他にも、スピネル、Si、SiＣ、ZnＯ、MgＯ、或いは、III族窒化物系化合物単結晶等を用いても良い。
また、バッファ層には、窒化アルミニウム（AlＮ）以外にも、一般に、低温で結晶成長させたＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）を用いることができる。
【００１９】
また、これらの半導体層を結晶成長させる方法としては、分子線気相成長法（ＭＢＥ）、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、ハライド気相成長法（ＨＤＶＰＥ）、液相成長法等が有効である。
【００２０】
また、発光素子の光の取り出し効率を高めるために、基板の裏面に、発光反射層としてAl、In、Cu、Ag、Pt、Ir、Pd、Rh、Ｗ、Mo、Ti、又はNi等の金属を少なくとも１種類以上含んだ単体金属層、または、合金金属層を形成しても良い。
【００２１】
尚、上記のIII族窒化物系化合物半導体層等より構成される発光素子の構造としては、ホモ構造、ヘテロ構造、ダブルヘテロ構造のものが考えられる。これらは、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合、或いは、ｐｎ接合等により形成することができる。
また、特に、発光層の構造としては、単一量子井戸構造（ＳＱＷ）のものであっても、井戸層と井戸層よりもバンドギャップの大きい障壁層を形成した多重量子井戸構造（ＭＱＷ）のものであっても良い。
【００２２】
本発明の作用・効果は、これらの何れの構造或いは構成の半導体素子に対しても得ることができる。特に、本発明は上記のIII族窒化物系化合物半導体発光素子に対して前記の作用・効果を得ようとするものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例、及び実験に基づいて説明する。
図２に、本発明の熱処理に供すべきワイヤー・ボンディング型の半導体発光素子１００の断面図を示す。サファイヤ基板１０１の上には窒化アルミニウム(AlN)から成る膜厚約２００Åのバッファ層１０２が設けられ、その上にシリコン(Si)ドープのGaNから成る膜厚約4.0μｍの高キャリア濃度ｎ+層１０３が形成されている。この高キャリア濃度ｎ+層１０３の上にSiドープのｎ型GaNから成る膜厚約0.5μｍのクラッド層１０４が形成されている。
【００２４】
そして、クラッド層１０４の上にＧａＮとＧａ0.8Ｉｎ0.2Ｎから成る多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の膜厚約５００Åの発光層１０５が形成されている。発光層１０５の上にはｐ型Al0.15Ga0.85Nから成る膜厚約６００Åのクラッド層１０６が形成されている。さらに、クラッド層１０６の上にはｐ型GaNから成る膜厚約１５００Åのコンタクト層１０７が形成されている。
【００２５】
又、コンタクト層１０７の上には金属蒸着による薄膜正電極１１０が、ｎ+層１０３上には負電極１４０が形成されている。薄膜正電極１１０は、コンタクト層１０７に接合する膜厚約15Åのコバルト(Co)より成る薄膜正電極第１層１１１と、Coに接合する膜厚約60Åの金(Au)より成る薄膜正電極第２層１１２とで構成されている。
【００２６】
厚膜正電極１２０は、膜厚約１７５Åのバナジウム（Ｖ）より成る厚膜正電極第１層１２１と、膜厚約１５０００Åの金（Ａｕ）より成る厚膜正電極第２層１２２と、膜厚約１００Åのアルミニウム（Ａｌ）より成る厚膜正電極第３層１２３とを薄膜正電極１１０の上から順次積層させることにより構成されている。負電極１４０は、膜厚約１７５Åのバナジウム(V)層１４１と、膜厚約１０００Åのアルミニウム(Al)層１４２と、膜厚約５００Åのバナジウム(V)層１４３と、膜厚約５０００Åのニッケル(Ni)層１４４と、膜厚８０００Åの金（Ａｕ）層１４５とを高キャリア濃度ｎ+層１０３の一部露出された部分の上から順次積層させることにより構成されている。また最上部には、ＳｉＯ2膜より成る保護膜層１３０が形成されている。
【００２７】
この様にして、形成された半導体発光素子１００は、図１に示す様に、リード２０３の上部の平坦部２０３に取り付けられている。そして、負電極１４０とリード２０１がワイヤ２０４で接続され、ワイヤー・ボンディング用電極パッドとなる厚膜正電極１２０とリード２０２がワイヤ２０５で接続されている。
また、レンズを形成するために、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂２０６がポッティング工程により成形され、百数十度で硬化される。
【００２８】
次に、上記のダイオード２００の製造方法について、＜１：半導体発光素子１００の製造工程＞、＜２：発光ダイオード２００の組み立て工程＞、＜３：発光ダイオード２００の熱処理工程＞（以下、「製造工程１、製造工程２、製造工程３」等と言う場合がある。）の順に説明する。
【００２９】
＜１：半導体発光素子１００の製造工程＞
図２に、本発明の熱処理に供すべき発光ダイオード２００の主要部分を構成する化合物半導体発光素子１００の構成例を示した模式的断面図を示す。
本発光素子１００は、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）による気相成長により製造された。用いられたガスは、アンモニア(NH3)、キャリアガス(H2,N2)、トリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以下「TMG」と記す）、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)（以下「TMA」と記す）、トリメチルインジウム(In(CH3)3)（以下「TMI」と記す）、シラン(SiH4)とシクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2)（以下「CP2Mg」と記す）である。
まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄したａ面を主面とした単結晶の基板１０１をMOVPE装置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常圧でH2を反応室に流しながら温度１１５０℃で基板１０１をベーキングした。
次に、基板１０１の温度を４００℃まで低下させて、H2、NH3及びTMAを供給してAlNのバッファ層１０２を約２００Åの膜厚に形成した。
【００３０】
次に、基板１０１の温度を１１５０℃にまで上げ、H2、NH3、TMG及びシランを供給し、膜厚約4.0μｍ、電子濃度2×1018/cm3のシリコン（Ｓｉ）ドープのGaNから成る高キャリア濃度ｎ+層１０３を形成した。
次に、基板１０１の温度を１１００℃に保持し、N2又はH2、NH3、TMG及びシランを供給して、膜厚約０．５μｍ、電子濃度１×1018/cm3のシリコン（Ｓｉ）ドープのＧａＮから成るクラッド層１０４を形成した。
上記のクラッド層１０４を形成した後、結晶温度を８５０℃に降温し、N2又はH2、NH3、TMG及びTMIを供給して、膜厚約５００ÅのＧａＮとGa0.8In0.2Nから成る発光層１０５を形成した。
【００３１】
次に、基板１０１の温度を１０００℃に昇温し、N2又はH2、NH3、TMG、TMA及びCP2Mgを供給して、膜厚約５００Å、マグネシウム(Mg)をドープしたｐ型Al0.15Ga0.85Nから成るクラッド層１０６を形成した。
次に、基板１０１の温度を１０００℃に保持し、N2又はH2、NH3、TMG及びCP2Mgを供給して、膜厚約１０００Å、Mgをドープしたｐ型GaNから成るコンタクト層１０７を形成した。
【００３２】
次に、コンタクト層１０７の上にエッチングマスクを形成し、所定領域のマスクを除去して、マスクで覆われていない部分のコンタクト層１０７、クラッド層１０６、発光層１０５、クラッド層１０４、ｎ+層１０３の一部を塩素を含むガスによる反応性イオンエッチングによりエッチングして、ｎ+層１０３の表面を露出させた。
次に、以下の手順で、ｎ+層１０３に接合する負電極１４０と、コンタクト層１０７に接合する薄膜正電極１１０とを形成した。
【００３３】
［１］蒸着装置にて、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気した後、表面に一様に膜厚約15ÅのCoを成膜し、このCoより形成された薄膜正電極第１層１１１の上に膜厚約60ÅのAuより成る薄膜正電極第２層１１２を成膜する。
［２］次に、表面上にフォトレジストを一様に塗布して、フォトリソグラフィにより、コンタクト層１０７の上に積層する薄膜正電極１１０の形成部分以外のフォトレジストを除去する。
［３］次に、エッチングにより露出しているCo、Auを除去した後、フォトレジストを除去し、コンタクト層１０７上に薄膜正電極１１０を形成する。
【００３４】
［４］次に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィによりｎ+層１０３の露出面上の所定領域に窓を形成して、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気した後、膜厚約１７５Åのバナジウム(V)層１４１と、膜厚約１０００Åのアルミニウム(Al)層１４２と、膜厚約５００Åのバナジウム(V)層１４３と、膜厚約５０００Åのニッケル(Ni)層１４４と、膜厚約８０００Åの金（Ａｕ）層１４５とを順次蒸着した。次に、フォトレジストを除去する。これによりｎ+層１０３の露出面上に負電極１４０が形成される。
【００３５】
［５］その後、コンタクト層１０７と薄膜正電極１１０とのコンタクト抵抗を低減させるための熱処理を行った。即ち、試料雰囲気を真空ポンプで排気し、O2ガスを供給して圧力１０Ｐａとし、その状態で雰囲気温度を約570℃にして、約4分程度加熱した。
【００３６】
上記の工程により形成された薄膜正電極１１０上に、更に、厚膜正電極１２０を形成するために、フォトレジストを一様に塗布して、厚膜正電極１２０の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。その後、膜厚約１７５Åのバナジウム（Ｖ）層１２１と、膜厚約１５０００Åの金（Ａｕ）層１２２と、膜厚約１００Åのアルミニウム（Ａｌ）層１２３とを薄膜正電極１１０の上に順次蒸着により成膜させ、［４］の工程と同様にリフトオフ法により厚膜正電極１２０を形成する。
【００３７】
その後、エレクトロンビーム蒸着により、上部に露出している最上層に一様にＳｉＯ2より成る保護膜層１３０を形成し、フォトレジストの塗布、フォトリソグラフィー工程を経て、厚膜正電極１２０および負電極１４０に外部露出部分ができるようにほぼ同面積の窓をそれぞれ一つづつウエットエッチングにより形成する。
このようにして、発光素子１００を形成する。
【００３８】
＜２：発光ダイオード２００の組み立て工程＞
上記の製造工程に従って製造された半導体発光素子１００は、その後、図１に示すように、リード２０３の上部の平坦部２０３に取り付けられ、負電極１４０とリード２０１がワイヤ２０４で接続され、ワイヤー・ボンディング用電極パッドとなる厚膜正電極１２０とリード２０２がワイヤ２０５で接続された後、レンズを形成するために、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂２０６がポッティング工程により成形される。
【００３９】
本ポッティング工程では、発光素子上部（上記保護膜層１３０側）から、各電極１２０、１４０の露出面及び保護膜層１３０が、エポキシ樹脂等の絶縁性樹脂で封止され、その後、発光ダイオード２００は、絶縁性樹脂２０６を硬化させるため、通常は１２０℃で１時間、１５０℃で４時間硬化処理される。
尚、本件高負荷耐久試験用として特に、絶縁性樹脂２０６の熱収縮の結果発生する残留応力を過大にするため、１２０℃で１時間、２００℃で４時間の硬化処理を実施した。
【００４０】
＜３：発光ダイオード２００の熱処理工程＞
上記の製造工程１、２に従って製造された発光ダイオード２００は、その後、絶縁性樹脂２０６に吸湿させるために、１気圧、８５℃、相対湿度９０％の雰囲気中で５０時間保存されることにより、熱処理（吸湿処理）される。
尚、本熱処理の実施条件については、後で詳しく述べる。
以上のようにして、発光ダイオード２００は、上記の製造工程１、２、３の順に従って製造された。
【００４１】
以上のように発光ダイオード２００を製造することにより、絶縁性樹脂２０６の硬化温度を標準条件より高温で実施し残留応力を過大とした状態で高負荷耐久試験（高温、高湿、大電流、長時間の駆動試験）を行っても、保護膜層１３０や薄膜正電極１１０等が影響を受けることが無くなり、安定した発光特性を得ることができた。これは、特に、上記の製造工程３で、上記の熱処理（１気圧、８５℃、相対湿度９０％の雰囲気中で５０時間保存）により、絶縁性樹脂２０６に残留していた応力の緩和が十分に行われたためである。
【００４２】
〔発光ダイオード２００の熱処理条件〕
上記の製造工程３における熱処理の実施条件を詳しく調べるために、以下の２つの実験ａ．ｂ．を行った。
《ａ．温度依存性の実験》
本実験は、上記の＜１：半導体発光素子１００の製造工程＞及び＜２：発光ダイオード２００の組み立て工程＞に従って製造された発光ダイオード２００について、その後の熱処理工程における処理雰囲気の温度（℃）と熱処理時間（ｈｒ）との関係を調査したものである。
【００４３】
図３は、本実験の結果を示す表である。本表中の○印は、この熱処理工程後に行った高負荷耐久試験（高温、高湿、大電流、長時間の駆動試験）の結果、発光特性に変化がなかったことを示している。本実験は、熱処理を相対湿度９０％の雰囲気中でそれぞれ行なった。
【００４４】
図３の実験結果を片対数グラフにプロットしたものを図４に示す。本グラフから判るように、熱処理後の発光特性の変化の有無の境界を示すグラフは、必要とされる熱処理時間が温度の上昇に伴い単調に減少するいわゆる単調減少関数になっている。これらの実験結果より、次のことが結論できる。
１）熱処理温度を６０℃から１００℃に近づける程、熱処理時間を短くすることができる。例えば、丸２（６０℃）の場合では、約５００時間（約３週間）を本熱処理に要したが、丸４（８５℃）の場合では、２日（約５０時間）で本熱処理を完了させることができた。
２）熱処理温度は、６０℃以上が望ましい。これは、熱処理温度が６０℃を下回ると、急激に熱処理時間を長く要する様になるか、或いは、熱処理の効果が十分には得られなくなるからである。
【００４５】
《ｂ．湿度依存性の実験》
本実験は、上記の＜１：半導体発光素子１００の製造工程＞及び＜２：発光ダイオード２００の組み立て工程＞に従って製造された発光ダイオード２００について、その後の熱処理工程における処理雰囲気の湿度（相対湿度（％）及び、絶対湿度（ｋＰａ））と熱処理時間（ｈｒ）との関係を調査したものである。
【００４６】
図５は、本実験の結果を示す表である。本表中の○印は、上記の実験ａ．と同様に、上記の高負荷耐久試験（検査）の結果を示したものである。本実験は、熱処理を８５℃の雰囲気中でそれぞれ行なった。
【００４７】
図５の実験結果を絶対湿度（ｋＰａ）に換算して、熱処理（吸湿処理）に必要な最小時間をプロットしたグラフを図６に示す。ただし、本グラフ中には、上記の実験ａ．において熱処理時間が２００時間未満でも発光特性に変化がなかった場合（丸３、丸４）の最小時間についても合わせて記載した。
本グラフから判るように、熱処理後の発光特性の変化の有無の境界を示すグラフは、単調減少関数になっている。これらの実験結果より、次のことが結論できる。
【００４８】
１）上記の高負荷耐久試験で安定した発光特性を得るための熱処理時間Ｔ〔ｈｒ〕は、次式（１）に従う。
【数１】
Ｔ≧−1.７Ｈ＋１２４ …（１）
ただし、ここで、Ｈ〔ｋＰａ〕は、熱処理雰囲気の絶対湿度である。
２）熱処理雰囲気の絶対湿度は、１０ｋＰａ以上が望ましい。これは、絶対湿度が１０ｋＰａを下回ると、熱処理時間を長く要するか、或いは、熱処理の効果が十分には得られなくなるからである。
３）熱処理雰囲気の絶対湿度は、５０ｋＰａ以上が、更により望ましい。絶対湿度を５０ｋＰａ以上とすれば、更に短い時間で本熱処理を完了させることも可能である。
【００４９】
尚、上記の実験ａ．ｂ．では、１気圧の雰囲気中で熱処理を行ったが、熱処理の雰囲気を１気圧よりも高い気圧に加圧すれば、より高温で高湿の雰囲気が得られるため、上記の実験ａ．ｂ．よりも更に短い時間で本発明の熱処理を完了させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の熱処理に供すべき発光ダイオードの構成例を示した構成図。
【図２】 本発明の熱処理に供すべき発光ダイオードの主要部分を構成する化合物半導体発光素子の構成例を示した模式的断面図。
【図３】 本発明の熱処理における温度依存性を調べる実験の結果を示す表。
【図４】 本発明の熱処理における温度依存性を調べる実験の結果を示すグラフ。
【図５】 本発明の熱処理における湿度依存性を調べる実験の結果を示す表。
【図６】 本発明の熱処理における湿度依存性を調べる実験の結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１００ … 半導体発光素子
１０１ … サファイヤ基板
１０２ … ＡｌＮバッファ層
１０３ … ｎ型のＧａＮ層
１０４ … ｎ型のＧａＮクラッド層
１０５ … 発光層
１０６ … ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層
１０７ … ｐ型のＧａＮコンタクト層
１１０ … 薄膜正電極
１１１ … 薄膜正電極第１層
１１２ … 薄膜正電極第２層
１２０ … 厚膜正電極
１２１ … 厚膜正電極第１層
１２２ … 厚膜正電極第２層
１２３ … 厚膜正電極第３層
１３０ … 保護膜層
１４０ … 負電極
２００ … 発光ダイオード
２０１，２０２ … リード
２０４，２０５ … ワイヤ
２０６ … 絶縁性樹脂
Claims (4)
- 電極及び保護膜層を有する半導体発光素子が絶縁性樹脂で封止され、前記絶縁性樹脂が高温下で硬化処理される半導体発光素子の製造方法であって、
前記半導体発光素子を前記硬化処理後に、６０℃以上であって、高湿の雰囲気中で熱処理する
ことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 前記高湿の雰囲気中の湿度範囲は、絶対湿度で１０ｋＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
- 前記高湿の雰囲気中の湿度範囲は、絶対湿度で５０ｋＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
- 前記熱処理を１気圧以上の雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の半導体発光素子の製造方法。
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