JP2008010571A - 半導体装置、ｌｅｄヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体ウエハのダイシング時に下地絶縁層１１が外力を受けて剥離する。
【解決手段】 基板１０上の下地絶縁層１１に対し、基板１０の端部に分離して形成されている分離パターン部１５を設け、ダイシング時に分離パターン部１５の微小分離部分１５ａを剥離させて下地絶縁層１１に外力が加わり膜剥離が広がることを防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイ等として用いられる半導体装置、該半導体装置を含むＬＥＤヘッド及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、多数のＬＥＤを配列させたＬＥＤアレイチップと、駆動回路の設けられているドライバチップとを組み合わせたＬＥＤヘッドが用いられている。
そして、この種の画像形成装置では高解像度が要求されるため、複数のＬＥＤアレイチップと、複数のドライバチップとを支持基板に実装したＬＥＤヘッドが採用されている。
ところで、実装するチップ数を減らすために、駆動回路を形成した半導体基板上に、予めＬＥＤ素子を設けた半導体薄膜を固着し、各ＬＥＤ素子と駆動回路とを配線パターンにより電気的に接続した構成の半導体装置が提案されている（特許文献１）。
このような半導体装置は、半導体ウエハ上に形成した下地絶縁層に多数の半導体薄膜を固着した後、半導体ウエハをダイシングすることで製造されている。
特開２００４−１７９６４１号公報

しかし、上記したようにダイシングにより半導体装置を製造する場合には、ダイシングソーにより切断位置において下地絶縁層に大きな外力が加わり、半導体基板から下地絶縁層や切断位置付近の基板上に設けられた多層配線などの積層膜を構成する絶縁膜層や金属膜層が剥離して破断し、又下地絶縁層及び切断領域付近の積層膜を構成する膜の剥離に伴って更に半導体薄膜が下地絶縁層から剥離する虞れがあった。
本発明は、下地絶縁層が剥離することのない構造の半導体装置、この半導体装置を用いたＬＥＤヘッド及び画像形成装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、半導体ウエハをダイシングして形成される半導体薄膜内に備えられた半導体装置であって、基板及び該基板上に設けられる下地絶縁層と、下地絶縁層上に設けられる半導体素子とを備え、
基板上の端部に下地絶縁層に対して分離して形成され、ダイシング時に下地絶縁層の剥離を阻止する分離パターン部を有することを特徴としている。

他の発明は、上記半導体素子がＬＥＤである上記半導体装置と、この半導体装置が実装された実装基板と、各ＬＥＤからの出射光を集光するレンズアレイとを含むＬＥＤヘッドである。

更に他の発明は、上記ＬＥＤヘッドと、ＬＥＤヘッドからの出射光で露光されて静電潜像が形成される感光体と、静電潜像を現像するための現像器とを含む画像形成装置である。

第２の発明は、半導体ウエハをダイシングして形成される半導体装置であって、基板及び該基板上に設けられる下地絶縁層と、該下地絶縁層上に固着される半導体素子を有する半導体薄膜とを備え、基板上の少なくともダイシング位置近傍の端部に、下地絶縁層の端部を押さえる剥離防止パターン部を有することを特徴としている。

他の発明は、第２の発明の半導体装置を含むＬＥＤヘッド、及び該ＬＥＤヘッドを備える画像形成装置である。

第１の発明によれば、半導体素子を備えた半導体薄膜が固着された下地絶縁層の、少なくとも基板上チップ予定領域の端部付近、即ち、少なくともダイシング予定位置近傍の下方に次のパターンを設ける。即ち、ダイシング予定位置と、上記半導体薄膜の最もチップ端部に近い側の半導体薄膜端部との間の距離よりも狭い幅を持つパターンにより分割された分離パターン部を設ける。そのことによってダイシングソーの外力が膜にかかって、ダイシング位置近傍の下地絶縁層や下地絶縁層下方の分割パターンが剥離又は破壊されても、膜の剥離又は破壊がチップ予定領域内部の領域に広がること、または、半導体薄膜が剥離又は破壊されることを防止することが出来る。

第２の発明によれば、基板上の少なくともダイシング位置近傍の端部に、下地絶縁層の端部を押さえる剥離防止パターン部を設けたので、同様に下地絶縁層の剥離を防止することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る半導体装置の要部の平面図である。
本発明の半導体装置は、半導体基板１０、例えばＳｉ基板の上に集積回路領域１０６が形成されている。集積回路領域１０６上にはＳｉＮ等の絶縁膜（図１には図示せず）が設けられ、更に、最上層にはＳｉＮ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３などの無機絶縁膜やポリイミドなどの有機絶縁材料からなる絶縁層が、半導体薄膜２０の下地絶縁層１１（図１には図示せず）として設けられている。半導体薄膜２０は、下地絶縁層１１上、又は下地絶縁層１１上に設けられた導通層（後述）上に分子間力によって直接固着（ボンディング）されている。半導体薄膜２０には、例えば、ＬＥＤの発光部２１が設けられている。発光部２１上には、第２導電型（例えば、ｐ型）の導電コンタクト１０４が設けられている。ｐ型の導電コンタクト１０４は、配線３０を経て、集積回路領域に設けられた接続パット１２に至る。

図２は、図１のＢＢ断面の概略図である。
図に示すように実施例１に係る半導体装置は、３層の多層構造である（一例）。この層数は、例えば集積回路回路を構成する多層配線層の層数と同じである。各層は、分離パターン部１５と、それを被覆する層間絶縁層２７で構成されている。更に、その上に下地絶縁層１１が積層されている。この半導体装置では、半導体基板１０上に三層の分離パターン部１５が設けられており、各層の分離パターン部１５が層間絶縁層２７で被覆されている。

図３は、実施例１の半導体装置の発光部の断面図である。
この図は図１のＣＣ断面図に該当する。
図４は、実施例１の半導体装置の半導体薄膜の断面図である。
この図は図１のＤＤ断面図に該当する。

図３及び図４において、上記半導体基板１０上には駆動回路の多層配線領域１３が設けられ、その上に下地絶縁層１１が形成されている。下地絶縁層１１上には導通層１４を介して発光部２１が形成されている。

この発光部２１は、ＬＥＤ用エピタキシャル層の積層構造を有し、導通層１４上に固着されているｎ型ＧａＡｓ層から成るｎ型コンタクト層２２と、その上に設けられているｎ型Ａｌ_ＺＧａ_１−ＺＡｓ層から成る下側クラッド層２３と、その上に設けられているｎ型Ａｌ_ＹＧａ_１−ＹＡｓ層から成る活性層２４と、更にその上に設けられているｐ型Ａｌ_ＸＧａ_１−ＸＡｓ層から成る上側クラッド層２５と、その上に設けられているｐ型ＧａＡｓ層から成るｐ型コンタクト層２６とから形成されている。そして、ｐ型コンタクト層２６に上記配線３０（図１）の一端が接続され、発光部２１及び下地絶縁層１１の端部側は、絶縁膜２８により被覆されている。

再び図１に戻り、半導体基板１０上のチップ予定領域（ダイシング予定領域によりカットされチップとなる領域）の端部には、分離パターン部１５が形成されている。この分離パターン部１５は、３列に配されている複数の矩形状微小分離部分１５ａから成り、下地絶縁層１１に対し、相互に分離して形成され、上記層間絶縁層２７により被覆されている。各微小分離部分１５ａは、ＡｌＳｉＣｕから形成されている。

以上の構造を備える半導体装置は半導体ウエハをダイシングすることにより形成されるが、図１においてＡ−ＡはＹ方向のダイシング（カット）ラインを示している。ダイシングラインＡ−Ａは、集積回路領域１０６の端から距離Ｌｃ離れ、半導体薄膜２０の領域の最も端から距離Ｌｔ離れている。図１に示すように、半導体薄膜２０の領域の端が集積回路領域端よりも内側に入るように描いているが、図１に２点鎖線で示したように、微小分離部分１５ａの領域に延在し、集積回路領域端１６２よりも半導体薄膜２０の端が外側に位置するようにしなければならない場合もありうる。後述するように、プリントヘッドに用いられる、ＬＥＤアレイチップの場合、複数のＬＥＤアレイチップを実装した場合であっても、隣接するチップの最端部の発光部間のピッチが、チップ内部の発行部のピッチと同等でなければならない。一方、集積回路は、信頼性を維持するために、出来るだけダイシングラインＡ−Ａから離さなければならない。従って、ＬＥＤアレイチップの場合には、Ｌｃ＜Ｌｔ、とすることが好適である。ここで、ＬｔまたはＬｃのうち、小さいほうの値は、少なくとも微小分離部分１５ａ（分離パターン部１５を構成するお互いに分離された要素パターン）の１個の幅よりも大きいことが望ましい。逆に、微小分離部分１５ａの幅は、少なくとも、Ｌｔ又はＬｃのうち、小さい方の値よりも小さいことが望ましい。

例えば、半導体薄膜内に設けた発光素子（発光部２１）を等ピッチで配列したＬＥＤアレイを、複数のチップを配列する場合で、配列ピッチが６００ｄｐｉ（１インチあたりのドット数）の場合には、ピッチは４２．３μｍ、発光部２１の端部から半導体薄膜端部までの距離を５μｍとしたとき、Ｌｔ＝４２．３／２−（２０／２＋５）＝６０.１５（μｍ）となり、微小分離部分１５ａの幅は、少なくとも６．１５μｍよりも小さいことが望ましい。さらに、微小分離部分１５ａの間のスペースを１μｍとると、分離パターンのサイズは、６．１５−１＝５．１５（μｍ）である。従って、小数点以下を切り捨てて見積もり、５μｍの微小分離部分１５ａの間隔が、１μｍのものを１個分の幅で縦に配列することが好適である。このような微小分離部分を配置することによって、万が一ダイシングによって層間絶縁層２７や、下地絶縁層１１に膜剥がれが発生した場合でも、微小分離部分１５ａが独立して形成されているので、個別の微小分離部分１５ａは、剥がれることがあっても、その剥れが、より内部の膜、即ち、半導体薄膜２０や、集積回路領域１０６にまで膜剥れが及ぶことがない。より好ましくは、Ｌｔ又はＬｃの距離の間に、微小分離部分１５ａと、そのスペースを複数設けることにより、半導体薄膜２０、集積回路領域１０６の保護効果が高くなる。更に、微小分離部分１５ａ及び微小分離部分間の距離を狭いスペースにすることによって、最上層の層間絶縁層２７が平坦となる。更に、下地絶縁層１１によって、最上層の層間絶縁膜表面の凹凸をより平坦化することが出来る。下地絶縁層１１を平坦化することによって、半導体薄膜を分離パターン領域にボンディングすることが出来る。

図５は、実施例１の半導体装置のダイシング時の破談を示す平面図である。
図に示すダイシングラインＡ−Ａに沿ってダイシングを行うと、ダイシングソーにより外側の１列の微小分離部分１５ａ及びその上の層間絶縁層２７部分に外力が加わるので、これらが基板１０上から剥離する。しかし、内側の列の微小分離部分１５ａは、分離されているのでダイシングソーによって加わる外力が広範囲に伝搬することが防止でき、広範囲にわたる膜剥れが発生しない。従って、分離している下地絶縁層１１にも外力が加わることがないので、その剥離、破断が阻止され、従って、半導体薄膜２０に剥離が生じることもない。

上記分離パターン部１５は、他の材料、例えば、ＡｌＳｉ、Ａｌ、Ｎｉ／Ａｌ、Ｔｉ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｐｄ、Ｃａ、Ｔｉ／Ｗ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄのいずれかを選択して形成することができる。また、分離パターン部１５は、ＳｉＯ_２膜、ＰＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜、ＳＯＧ膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜等の絶縁膜から形成してもよい。

図６は、実施例１の変形例を示す平面図（その１）である。
図６（Ａ）の変形例では、半導体基板１０の端部に１列の微小分離部分１５ａから成る分離パターン部１５が形成され、又図６（Ｂ）の変形例では、４列の微小分離部分から成る分離パターン部１５が形成されている。

図７は、実施例１の変形例を示す平面図（その２）である。
この変形例では、半導体基板１０のダイシング開始位置である角部にのみ分離パターン部１５が形成されている。このように分離パターンを設けることによって、少なくとも、半導体薄膜２０を保護することが出来る。半導体薄膜２０が、上記実施例１で説明したように、分離パターン上に延在する場合には、特に、この形態は有効である。

図８は、実施例１の変形例を示す平面図（その３）である。
この変形例では、分離パターン部１５を形成する３列の微小分離部分１５ａが千鳥模様状に配置されている。

図９は、実施例１の変形例を示す平面図（その４）である。
この変形例では、分離パターン部１５を形成する各微小分離部分１５ａは幅が小さく、長さ寸法の大きな矩形状に形成されている。

図１０は、実施例１の変形例を示す平面図（その５）である。
この変形例では、分離パターン部１５の各列は、正方形状の複数の微小分離部分１５ａと長さ寸法の大きな矩形状の微小分離部分１５ａとから形成されている。

図１１は、実施例１の変形例を示す平面図（その６）である。
この変形例では、分離パターン部１５の各列が長さ寸法の大きな１つの微小分離部分１５ａから形成されている。

図１２は、実施例１の変形例を示す平面図（その７）である。
この変形例では、半導体基板１０の四辺の各端部に、分離パターン部１５を形成する多数の微小分離部分１５ａが設けられている。ＬＥＤアレイチップでは、ダイシングラインＡ−Ａの方向のダイシング位置と半導体薄膜端部位置（場合によっては集積回路領域端部位置も）が特に距離をとることが出来ないので、実施例１のように分離パターンを設けることが必要になるが、図に示すように、チップ予定領域の四方に分離パターンを設けることによって、Ｘ軸方向（横方向）においても、ダイシング位置を半導体薄膜端部、あるいは、集積回路領域端部に近づけることができ、より幅（Ｙ方向の幅）の狭いチップすることが出来る。

図１３は、本発明に係る半導体装置の発光部の変形例を示す断面図（その１）である。
この図には、図４で示す半導体装置の変形例が示されている。この変形例の半導体装置は、Ｓｉ基板１０Ａと、その上に設けられている駆動回路の多層配線領域１３と、その上に設けられている集積回路ウエハの下地絶縁層（バッシベーション膜）１３０３と、その上に設けられている反射メタル層４０と、その上に設けられている平坦化層４１（下地絶縁層１１に相当）とを備えている。一方、半導体薄膜２０の第１導電領域は、平坦化層４１に固着されているＧａＡｓ層から成るコンタクト層２２と、その上に設けられているＡｌｚＧａ_１−ｚＡｓ層から成る下側クラッド層２３と、その上に設けられているＡｌｙＧａ_１−ｇＡｓ層から成る活性層２４と、その上に設けられているＡｌｘＧａ_１−ｘＡｓ層から成る上側クラッド層２５と、その上に設けられているＧａＡｓ層から成るコンタクト層２６とから形成されている。半導体薄膜２０の第２導電領域は、活性層２４、上側クラッド層２５及びコンタクト層２６に第２導電型の不純物を選択的に拡散させた拡散領域２４ａ、２５ａ、２６ａから形成されている。

半導体薄膜２０は絶縁膜２８により覆われており、拡散領域２６ａ上には第２導電側の電極４２が設けられ、第１導電型コンタクト層２６上には第１導電側の電極４３（例えば、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ）が設けられ、電極４３には配線４４（例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ）の一端が接続されている。

図１４は、本発明に係る半導体装置の発光部の変形例を示す断面図（その２）である。
この変形例では、ＧａＡｓ基板１６上にＬＥＤを構成する第１導電型の半導体層（図１４の符号２２から２６の層）がエピタキシャル成長されており、該半導体層に第２導電型不順物が選択的に拡散されており、その他の構成は図１３の装置と同一である。この図では、図示を省略しているが、ＧａＡｓ基板上の別の領域には、ＬＥＤを駆動するための集積回路とＧａＡｓ基板上で接続されている。尚、図１３、１４において、コンタクト層に代えてＩＴＯ、ＺｎＯ等から成る透明電極を設けてもよい。

図１７は、本発明に係る半導体装置の発光部の変形例を示す断面図（その３）である。
上記図４では、Ｓｉ基板に設けた集積回路上に半導体基板を設けた場合について説明したが、この図では、Ｓｉ基板ではなく化合物半導体基板、例えばＧａＡｓ基板１６を用いる。図中１２２１〜１２２５は、順に、第１導電型のＧａＡｓ、第１導電型のＡｌ_ＺＧａ_１−ＺＡｓ、第１導電型のＡｌ_ＹＧａ_１−ＹＡｓ、第２導電型のＡｌ_ＸＧａ_１−ＸＡｓ、第２導電型のＧａＡｓである。

図１８は、本発明に係る半導体装置の発光部の変形例を示す断面図（その４）である。
この変形例では、図に示すように、発光領域を第１導電型の半導体層を積層した構造体に、第２導電型の不純物を選択的に拡散した形態をとる。図中、１３１１〜１３１５は、第１導電型の半導体層で、順に、ＧａＡｓ、Ａｌ_ＺＧａ_１−ＺＡｓ、Ａｌ_ＹＧａ_１−ＹＡｓ、Ａｌ_ＸＧａ_１−ＸＡ、ＧａＡｓである。

図１５は、実施例１の変形例を示す平面図である。
この変形例では、半導体基板１０の下地絶縁層１１上に、半導体薄膜２０の外に、他の半導体薄膜２０Ａが設けられている。そして、基板１０の端部上に、複数の微小分離部分１５ａを有する分離パターン部１５が形成されている。尚、図中、１２ａは接続パッド、３０Ａは配線を示している。

図１６は、本発明の実施例２に係る半導体装置の平面図である。
この図は、微小分割パターンを被覆する層間絶縁膜を分離している形態を示している。
図１９は、実施例２の半導体装置の断面図である。
この図は図１６におけるＡ−Ａ断面図である。
図１９で、１０はＳｉ基板、１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、それぞれ、第１配線層のメタル層領域、第２配線層のメタル領域、第３配線層のメタル領域、２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、それぞれ第１配線層の層間絶縁層、第２配線層の層間絶縁層、第３配線層の層間絶縁層を示している。１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、第１配線層の微小分離部分、第２配線層の微小分離部分、第３配線層の微小分離部分を示している。第１配線層の微小分離部分領域、第２配線層の微小分離部分領域、第３配線層の微小分離部分領域は、それぞれ分割された層間絶縁層２７ａ、２７ｂ、２７ｃによって、独立的に被覆されている。最上層には、下地絶縁層１１が設けられている。下地絶縁層は、少なくとも半導体薄膜２０が固着（ボンディング）される領域の下の領域に形成されている。

また、ダイシングラインＡ−Ａの位置まで、下地絶縁層１１が延在しているように描かれているが、ダイシングラインＡ−Ａの手前に下地絶縁層１１の端部があるように形成することも出来る。また、下地絶縁層１１は、少なくとも半導体薄膜２０が固着される領域の下の領域に形成されていれば、チップの全領域に設けても良いし、一部分のみに設けても良い。微小分離部分材料、絶縁膜２８や下地絶縁層１１の材料は、第１実施例で説明した材料を使用することが出来る。又、半導体薄膜２０の構成も、実施例１で説明した構成とすることが出来る。さらに、集積回路の配線層のメタル層（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、）と微小分離部分１５ａの材料を同じ材料で構成することも出来るし、異なるメタル材料で構成しても良い。基板１０の端部では、図１９に示すように、各層毎に複数の微小分離部分１５ａから成る分離パターン部１５が形成されている。そして、下層の分離パターン部１５では、層間絶縁層２７により一体的に覆われているが、上層の分離パターン部１５では、各微小分離部分１５ａが個々に分離されて層間絶縁層２７ａにより独立的に覆われている。

図２０は、実施例２の半導体装置のダイシング時の破談を示す平面図である。
図に示すように、ダイシングラインＡ−Ａに沿ってダイシングを行うと、ダイシングソーにより外側の列の微小分離部分１５ａ及びその上の層間絶縁層２７に外力が加わるので、これらが基板１０から剥離する可能性がある。本実施例では、最上層の微小分離部分１５ａがそれぞれ独立的に層間絶縁層２７ａにより覆われているので、隣接する内側の微小分離部分１５ａには層間絶縁層２７ａを介して外力が伝わることがない。よって、層間絶縁層やメタル膜の剥離が内側へ広がることを、より効果的に防止することが出来る。

図２１は、実施例２の変形例を示す平面図（その１）である。
図２２は、実施例２の変形例を示す平面図（その２）である。
この変形例では、最も内側の各微小分離部分１５ａを覆う層間絶縁層２７ａのパターンが、図２１の例では、縦にそれぞれ分離したパターンとして形成され、図２２の例では、集積回路領域との間のみが分離されたパターンとして形成されている。その他、層間絶縁層２７ａは、図２１、図２２で示したパターンの類推で、種々の分離パターンに変更することが可能である。

尚、上記各実施例において、基板１０又は１０Ａとしてガラス基板や酸化物基板を用いてもよく、この場合には多結晶シリコンを母材とした集積回路を基板上に形成する。
図２３は、実施例２の変形例を示す平面図（その３）である。
図２４は、実施例２の変形例を示す平面図（その４）である。
図２３、図２４は、別の変形例を示している。図２３、図２４では、発光部の形態、配線、集積回路１０６との接続などは省略している。図２３は、個別素子を１つ備えた半導体薄膜２０が個別に離され、独立している形態である。図２４は、個別に分離された半導体２０が分離パターン領域１５上に形成されている形態である。

図２５は、本発明のＬＥＤヘッドに基づくＬＥＤプリントヘッドの断面図である。
図２６は、ＬＥＤヘッドの一構成例を示す平面配置図である。
図２５に示すように、ベース部材２０１上には、ＬＥＤユニット２０２が搭載されている。このＬＥＤユニット２０２は、実施例１乃至３のいずれかの半導体装置が実装基板上に搭載されたものである。図２６に示すように、実装基板２０２ｅ上には、前記した各実施の形態で説明した、発光部と駆動部を複合した半導体装置が、発光部ユニット２０２ａとして長手方向に沿って複数配設されている。実装基板２０２ｅ上には、その他に、電子部品が配置されて配線が形成されている電子部品実装エリア２０２ｂ、２０２ｃ、及び外部から制御信号や電源などを供給するためのコネクタ２０２ｄ等が設けられている。

発光部ユニット２０２ａの発光部の上方には発光部から出射された光を集光する光学素子としてのロッドレンズアレイ２０３が配設されている。このロッドレンズアレイ２０３は、柱状の光学レンズを発光部ユニット２０２ａの直線状に配列された発光部に沿って多数配列したもので、光学素子ホルダに相当するレンズホルダ２０４によって所定位置に保持されている。

このレンズホルダ２０４は、同図に示すように、ベース部材２０１及びＬＥＤユニット２０２を覆うように形成されている。そして、ベース部材２０１、ＬＥＤユニット２０２、及びレンズホルダ２０４は、ベース部材２０１及びレンズホルダ２０４に形成された開口部２０１ａ、２０４ａを介して配設されるクランパ２０５によって一体的に挟持されている。従って、ＬＥＤユニット２０２で発生した光はロッドレンズアレイ２０３を通して、所定の外部部材に照射される。このＬＥＤプリントヘッド２００は、例えば電子写真プリンタや電子写真コピー装置等の露光装置として用いられる。

以上のように、本実施例のＬＥＤヘッドによれば、ＬＥＤユニット２０２として、前記した実施例１乃至３で示した半導体装置のいずれかが使用されるため、高品質で信頼性の高いＬＥＤヘッドを提供することができる。

図２７は、本発明の画像形成装置の要部構成図である。
同図に示すように、画像形成装置３００内には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の画像を、各々に形成する四つのプロセスユニット３０１〜３０４が記録媒体３０５の搬送経路３２０に沿ってその上流側から順に配置されている。これらのプロセスユニット３０１〜３０４の内部構成は共通しているため、例えばシアンのプロセスユニット３０３を例にとり、これらの内部構成を説明する。

プロセスユニット３０３には、像担持体として感光体ドラム３０３ａが矢印方向に回転可能に配置され、この感光体ドラム３０３ａの周囲にはその回転方向上流側から順に、感光体ドラム３０３ａの表面に電気供給して帯電させる帯電装置３０３ｂ、帯電された感光体ドラム３０３ａの表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置３０３ｃが配設される。更に、静電潜像が形成された感光体ドラム３０３ａの表面に、所定色（シアン）のトナーを付着させて顕像を発生させる現像装置３０３ｄ、及び感光体ドラム３０３ａの表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置３０３ｅが配設される。尚、これら各装置に用いられているドラム叉はローラは、図示しない駆動源及びギアによって回転させられる。

また、画像形成装置３００は、その下部に、紙等の記録媒体３０５を堆積した状態で収納する用紙カセット３０６を装着し、その上方には記録媒体３０５を１枚ずつ分離させて搬送するためのホッピングローラ３０７を配設している。更に、記録媒体３０５の搬送方向における、このホッピングローラ３０７の下流側には、ピンチローラ３０８、３０９と共に記録媒体３０５を狭持することによって、記録媒体３０５の斜行を修正し、プロセスユニット３０１〜３０４に搬送するレジストローラ３１０、３１１を配設している。これ等のホッピングローラ３０７及びレジストローラ３１０、３１１は、図示しない駆動源及びギアによって連動回転する。

プロセスユニット３０１〜３０４の各感光体ドラムに対向する位置には、それぞれ半導電性のゴム等によって形成された転写ローラ３１２が配設されている。そして、感光体ドラム３０１ａ〜３０４ａ上のトナーを記録媒体３０５に付着させるために、感光体ドラム３０１ａ〜１０４ａの表面とこれらの各転写ローラ３１２の表面との間に所定の電位差が生じるように構成されている。

定着装置３１３は、加熱ローラとバックアップローラとを有し、記録媒体３０５上に転写されたトナーを加圧、加熱することによって定着させる。また、排出ローラ３１４、３１５は、定着装置３１３から排出された記録媒体３０５を、排出部のピンチローラ３１６、３１７と共に狭持し、記録媒体スタッカ部３１８に搬送する。尚、排出ローラ３１４、３１５は、図示されない駆動源及びギアによって連動回転する。ここで使用される露光装置３０３ｃとしては、実施例４で説明したＬＥＤプリントヘッド２００が用いられる。

次に、前記構成の画像形成装置の動作について説明する。
まず、用紙カセット３０６に堆積した状態で収納されている記録媒体３０５がホッピングローラ３０７によって、上から１枚ずつ分離されて搬送される。続いて、この記録媒体３０５は、レジストローラ３１０、３１１及びピンチローラ３０８、３０９に狭持されて、プロセスユニット３０１の感光体ドラム３０１ａ及び転写ローラ３１２に搬送される。その後、記録媒体３０５は、感光体ドラム３０１ａ及び転写ローラ２１２に狭持され、その記録画面にトナー画像が転写されると同時に感光体ドラム３０１ａの回転によって搬送される。

同様にして、記録媒体３０５は、順次プロセスユニット３０２〜３０４を通過し、その通過過程で、各露光装置３０１ｃ〜３０４ｃにより形成された静電潜像を、現像装置３０１ｄ〜３０４ｄによって現像した各色のトナー像がその記録画面に順次転写され重ね合わせられる。そして、その記録面上に各色のトナー像が重ね合わせられた後、定着装置３１３によってトナー像が定着された記録媒体３０５は、排出ローラ３１４、３１５及びピンチローラ３１６、３１７に狭持されて、画像形成装置３００の外部の記録媒体スタッカ部３１８に排出される。以上の過程を経て、カラー画像が記録媒体３０５上に形成される。

以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、前記した実施例４で説明したＬＥＤプリントヘッドを採用するため、高品質で、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。

尚、前記した実施例１及び２までは、半導体装置の半導体薄膜に形成される半導体素子として、発光素子（ＬＥＤ）を形成した例について説明したが、これに限定されるものではなく、この発光素子に代えて受光素子を形成する、或いはこれ等の光素子だけでなく、その他の半導体素子を形成してもよいなど、種々の態様を取り得るものである。

図２８は、本発明の実施例５に係る半導体装置の平面図である。
図２９は、図２８のＣ−Ｃ断面図である。
図３０は、図２８のＢ―Ｂ断面図である。

この半導体装置は、Ｓｉ基板５０と、この基板５０の上部に形成された集積回路の配線層５１と、その上に形成された絶縁層５２とを備えている。絶縁層５２の素子を設けるべき領域には反射層としてのメタル層５３が設けられ、更にメタル層５３上には絶縁層５４が設けられている。

絶縁層５４上には半導体薄膜２０が固着されている。半導体薄膜２０は、図２８に示すように、薄膜発光ダイオードを構成する半導体エピタキシャル層から成り、第１導電型ＧａＡｓ層６０と、その上に設けられている第１導電型Ａｌ_ｔＧａ_１−ｔＡｓ層６１と、その上に設けられている第１導電型ＧａＡｓから成るコンタクト層６２と、その上に設けられているＩｎ_ＳＧａ_１−ＳＰから成るエッチング停止層６３と、その上に設けられている第２導電型Ａｌ_ＸＧａ_１−ＸＡｓから成る下側クラッド層６４と、その上に設けられている第２導電型Ａｌ_ＹＧａ_１−ＹＡｓから成る活性層６５と、その上に設けられている第２導電型Ａｌ_ＺＧａ_１−ＺＡｓから成る上側クラッド層６６と、その上に設けられている第２導電型ＧａＡｓから成るコンタクト層６７とを含んでいる。ここで、ｚ、ｘ、ｔ＞ｙとし、Ｓ＝０．４９〜０．５２に設定されている。

半導体薄膜２０の上記コンタクト層６７上には電極６８が形成され、この電極６８に第２導電側の配線６９の一端が絶縁膜２８を介して接続されている。また、半導体薄膜２０の第１電極側では、図３０に示すように、コンタクト層６２上に電極７０が形成され、この電極７０に第１導電側の配線７１の一端が絶縁膜２８を介して接続されている。

尚、図中、７２は共通配線、７３は共通配線７２と第１導電側の配線７１との接続部を示している。また、図２８において、７４、７５は図示しない駆動回路と接続されている第１導電側と第２導電側の接続パッドを示している。

上記電極６８、及び配線６９は、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ／、Ｎｉ／Ａｕ等のＡｕ系金属材料、Ａｌ、Ｎｉ／Ａｌ、等のＡｌ系金属材料が好適である。上記電極７０は、ＡｕＧｅ／Ｎｌ／Ａｕ、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕ等が好適である。上記絶縁膜２８は、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、ＰＳＧ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡＩＮのいずれか、又は有機材料から形成されている。

さて、本発明の半導体装置は、板面上に櫛刃状（図２８参照）に遮光層７６が形成されている。この遮光層７６は発光部２１から出射される光が外部回路を接続するためのワイヤ（図示せず）によって反射されるのを防止するために設けられており、ポリイミド、永久レジスト等の有機塗布膜から形成されている。

そして、本発明の半導体装置は、絶縁層５４側の一端に、長手方向に沿って剥離防止パターン部７７が設けられている。この剥離防止パターン部７７は、絶縁層５４の基板１０の長手方向に沿った端部を絶縁膜２８を介して押え付けるように長尺に形成されており、上記遮光層７６と同一材料から形成されている。

従って、ダイシングラインＡ−Ａに沿ってダイシングを行うことで、ダイジングソーにより絶縁膜２８や、絶縁層５４の端部に外力が加わっても、該絶縁膜２８や絶縁層５４の端部を剥離防止パターン部７７が基板１０側へ押し付けているので、絶縁膜２８の端部や絶縁層５４の端部に膜剥れが発生したとしても、その剥離が剥離防止パターン部７７を越えて広がることはなく、従って、絶縁層５４が剥離し破断することがなく、これにより半導体薄膜２０の剥離も防止することができる。

上記剥離防止パターン部７７は、例えば、０．５μｍから１０μｍの厚さに設定すればよく、特に有機材料から形成すると０．５μｍより厚さを小さくすると押え付け作用が小さく、又１０μｍ以上の厚さではその形成が困難となってしまう。

上記実施例５において、発光部２１と接続パッド７４、７５との距離を大きく設定できる場合には、遮光層７６を省略するようにしてもよい。

図２９は、実施例５の変形例の平面図（その１）である。
この変形例では分離した複数の剥離防止パターン部７７Ａが設けられている。その他の構成は実施例５の構成と同一である。

図３２は、実施例５の変形例の平面図（その２）である。
この変形例では、剥離防止パターン部７７Ｂがメタル材料で形成されている。このメタル材料としては、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕや、Ｎｉ／Ａｕ等のＡｕ系メタル材料、Ｎｉ／Ａｌ、Ａｌ等のＡｌ系メタル材料を用いることができる。

メタル材料を用いる場合、剥離防止パターン部７７Ｂは０．５μｍ〜２μｍの厚さが好ましい。０．５μｍより小さい場合、それ自身の被覆性が劣るため押え付け力を確保できず、叉２μｍ以上の場合、集積回路を形成する素子に応力を加えてしまう虞れがあり、かつパターン形成が困難となる問題も生ずる。

この変形例のように剥離防止パターン部７７Ｂをメタル材料から形成すると、下地の絶縁膜２８との密着性が向上するので、更に絶縁膜２８や絶縁層５４の剥離を防止することができる。また、剥離防止パターン部７７Ｂの厚さが有機材料の剥離防止パターン部７７と比較して小さいので、チップ端部に高さが高い領域が無くなり、半導体装置を実装する際のコレットが、剥離防止パターンにぶつかるリスクが小さくなり、チップのハンドリングが簡単になる上に、剥離防止パターン７７Ｂを細線化できるのでその適用範囲が広くなる利点がある。

図３３は、実施例５の変形例の平面図（その３）である。
この変形例では、第２電極側の配線６９と一体的にメタル製の剥離防止パターン部７７Ｃが分離して設けられている。これらの剥離防止パターン部７７Ｃも絶縁層５４を押し付けてダイシング時にその剥離を防止する。上記実施例又は変形例では、剥離防止パターンを有機膜又はメタル材料で形成するように述べたが、有機膜の他、ＳＯＧなどの無機材料膜であっても良い。又、メタル層の上に有機膜や無機膜を形成するなど積層構造とすることも出来る。

上記実施例５及びその各種の変形例の半導体装置は、実施例３のＬＥＤヘッド（図２８）、及び実施例４の画像形成装置（図２７）に適用することができる。

本発明の実施例１に係る半導体装置の要部の平面図である。 図１のＡＡ断面の概略図である。 実施例１の半導体装置の発光部の断面図である。 実施例１の半導体装置の半導体薄膜の断面図である。 実施例１の半導体装置のダイシング時の破談を示す平面図である。 実施例１の変形例を示す平面図（その１）である。 実施例１の変形例を示す平面図（その２）である。 実施例１の変形例を示す平面図（その３）である。 実施例１の変形例を示す平面図（その４）である。 実施例１の変形例を示す平面図（その５）である。 実施例１の変形例を示す平面図（その６）である。 実施例１の変形例を示す平面図（その７）である。 本発明に係る半導体装置の発光部の変形例を示す断面図（その１）である。 本発明に係る半導体装置の発光部の変形例を示す断面図（その２）である。 実施例１の変形例を示す平面図である。 本発明の実施例２に係る半導体装置の平面図である。 本発明に係る半導体装置の発光部の変形例を示す断面図（その３）である。 本発明に係る半導体装置の発光部の変形例を示す断面図（その４）である。 実施例２の半導体装置の断面図である。 実施例２の半導体装置のダイシング時の破談を示す平面図である。 実施例２の変形例を示す平面図（その１）である。 実施例２の変形例を示す平面図（その２）である。 実施例２の変形例を示す平面図（その３）である。 実施例２の変形例を示す平面図（その４）である。 本発明のＬＥＤヘッドに基づくＬＥＤプリントヘッドの断面図である。 ＬＥＤヘッドの一構成例を示す平面配置図である。 本発明の画像形成装置の要部構成図である。 本発明の実施例５に係る半導体装置の平面図である。 図２８のＣ−Ｃ断面図である。 図２８のＢ―Ｂ断面図である。 実施例５の変形例の平面図（その１）である。 実施例５の変形例の平面図（その２）である。 実施例５の変形例の平面図（その３）である。

符号の説明

１０ 半導体基板
１１ 下地絶縁層
１２ 接続パッド
１５ 分離パターン部
１５ａ 微小分離部分
２０ 半導体薄膜
２１ 発光部
３０ 配線
１０６ 集積回路領域

Claims (10)

1. 半導体ウエハをダイシングして形成される半導体装置であって、
   基板及び該基板上に設けられる下地絶縁層と
   前記下地絶縁層上に設けられる半導体素子とを備え、
   前記基板上の端部に前記下地絶縁層に対して分離して形成され、前記ダイシング時に前記下地絶縁層の剥離を阻止する分離パターン部を有することを特徴とする半導体装置。
2. 前記半導体素子は半導体薄膜に形成され、該半導体薄膜が前記下地絶縁層上に固着されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
3. 前記分離パターン部は、前記基板上の端部に沿って少なくとも一列に配置されている複数の微小分離部分から成ることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
4. 前記分離パターン部は、金属材料及び誘電材料のいずれかから形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
5. 請求項１記載の半導体装置を備え、複数の前記半導体素子がＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）から成るＬＥＤヘッドであって、
   前記半導体装置を支持する支持体と、前記各ＬＥＤからの出射光を集光するレンズアレイとを含むことを特徴とするＬＥＤヘッド。
6. 請求項５記載のＬＥＤヘッドを備え、該ＬＥＤヘッドからの出射光で露光されて静電潜像が形成される感光体と、前記静電潜像を現像するための現像器とを含むことを特徴とする画像形成装置。
7. 半導体ウエハをダイシングして形成される半導体装置であって、
   基板及び該基板上に設けられる下地絶縁層と、該下地絶縁層上に固着される半導体素子を有する半導体薄膜とを備え、
   前記基板上の前記ダイシング位置近傍の端部に、前記下地絶縁層の端部を押さえる剥離防止パターン部を有することを特徴とする半導体装置。
8. 前記剥離防止パターン部は、金属材料、有機材料、無機材料のいずれかより形成されることを特徴とする請求項７記載の半導体装置。
9. 請求項１記載の半導体装置を備え、複数の前記半導体素子がＬＥＤから成るＬＥＤヘッドであって、
   前記半導体装置を支持する支持体と、前記各ＬＥＤからの出射光を集光するレンズアレイとを含むことを特徴とするＬＥＤヘッド。
10. 請求項９記載のＬＥＤヘッドとを備え、該ＬＥＤヘッドからの出射光で露光されて静電潜像が形成される感光体と、前記静電潜像を現像するための現像器とを含むことを特徴とする画像形成装置。
    

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