JP2012023107A - 面発光レーザ素子、光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤等の這い上がりのない信頼性の高い面発光レーザを提供する。
【解決手段】基板上に形成された半導体層と、前記基板をチップごとに分離するため、前記半導体層に形成された素子分離溝と、前記上部半導体ＤＢＲ上に形成された電極と、を有し、前記素子分離溝の底面または側面には、撥液性膜が形成されていることを特徴とする面発光レーザ素子を提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、面発光レーザ素子、光走査装置及び画像形成装置に関する。

昨今、多色画像形成装置においては、より高精細な画像品質が求められている。このため、高速化が年々進み、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷に用いられるようになりつつある。具体的には、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）を２次元的に配列した構成の２次元アレイ素子を用いることにより、感光体上での副走査間隔を記録密度の１／ｎにすることができ、単位画素をｎ×ｍの複数ドットのマトリクス構成を形成することができる。このような面発光レーザは、半導体基板に対し垂直方向にレーザ共振器を構成し、半導体基板に対し垂直方向に光を出射する構造を有している。

ところで、半導体チップをワイヤボンディングにより電気的に接続する半導体チップ搭載用パッケージでは、通常、放熱性を高めるために、基板の半導体チップ搭載位置に、台と呼ばれる放熱性に優れた金属パターン（ダイパッド）を形成し、パッケージの内部もしくは反対面に設けた放熱用部材と熱的に接続されている。尚、ダイパッドには、必要に応じて放熱用スルーホールが設けられている場合がある。

一方、ダイパッドは、周囲の電源パターンまたは、設置パターンと電気的に接続させるため、周囲に向かって伸びるように形成し、電気的に接続されている。このようなダイパッド上に、半導体チップを接着搭載する方法としては、セラミックパッケージでは、金属接合であるロウ付けが多用されえており、樹脂系パッケージでは、銀粉末を混練したペースト等の樹脂系接着剤が用いられている。

近年においては、樹脂系接着剤が、各種半導体チップの搭載用接着剤として主流になりつつあり、例えば、特許文献１には、薄い半導体チップを用いた場合においても、ダイボンド時に広がる接着剤がチップ表面に付着することのない構造の半導体パッケージが開示されている。この技術は、リードフレームのダイパッドに窪みと貫通孔が形成されており、半導体チップのダイボンド時に広がる接着剤の一部は窪み側へ流れ込み、半導体チップの周囲への溢れ出しを防止する構造となっている。

また、特許文献２には、チップ搭載部のタブと、タブの周囲に配置された複数のリードと、タブのチップ支持面上に配置された銀ペーストと、タブ上に銀ペーストを介して搭載された半導体チップと、半導体チップのパッドとリードとを電気的に接続する複数のワイヤと、半導体チップと複数のワイヤを樹脂封止する封止体とを有しており、タブのチップ支持面の周縁部にチップ支持面より高さの低い段差部が形成されていることにより、タブからはみ出した銀ペーストを段差部に留めることができ、その結果、銀ペーストの封止体の裏面への流出を防いで半導体装置の品質及び信頼性を向上させたものが開示されている。

また、特許文献３には、ダイパッド（タブ）がオフセット加工されている構造をとり、接着剤の這い上がりを防止したものが開示されている。

また、特許文献４には、薄い半導体チップの搭載領域の中心から外周に向かって、放射状に溝を設け、接着剤のはみ出しを防止した構造のものが開示されている。これにより、半導体素子搭載領域の中心から外周に向かって、延びる複数本の第１の溝が形成された支持基板上に半導体素子が接着剤により固定されており、半導体素子を固着する際に、半導体素子搭載領域上に押し広げられる接着剤は、第１の溝内に一部が流れ込み半導体素子の周囲に溢れて、半導体素子の表面にまで這い上がることは抑止されるので、半導体素子の電極に付着する等の不良は発生しにくいとしている。

また、特許文献５には、撥水性膜を用いたＥＰＲＯＭ素子が開示されている。これは、半導体基板上の最上層の絶縁保護膜である絶縁膜表面上の全面に撥水膜を形成し、外からの水分の侵入を防止した構成のものである。具体的には、ＥＰＲＯＭは従来の方法を用いて形成し、最表面の保護膜を形成した後に、シリコーンオイル層に浸漬させ、加熱乾燥を行ない保護絶縁膜上にシリコーン等による非常に薄い撥水膜を形成するものである。

しかしながら、特許文献１に記載されている方法では、半導体チップがダイパッドに固着されているのはチップ周縁部のみであるため、つまりチップ周縁部以外の平面の窪みの上においては、ダイパットに直接固着されていないため、熱放散が悪く、許容電力損失が小さいだけでなく、半導体チップが薄い場合には、モールド時に樹脂の注入圧力で変形が生じ、電気特性が低下してしまうという問題点を有している。

また、特許文献２に記載されている方法では、チップ周囲からタブが浮き、ダイパッドに直接固着されていないため、熱放散が悪く、許容電力損失が小さいだけでなく、半導体チップが薄い場合にはモールド時に樹脂の注入圧力で変形が生じ、電気特性が低下してしまうという問題点を有しており、また、構造が複雑なものとなりコストアップにつながるという問題点も有している。

また、特許文献３に記載されている方法では、ダイパッドの中央部を裏面側からプレスで押し上げるオフセット加工が施されており、その結果、ダイパッドの中央部の主面（チップ支持面）がリードの主面（ワイヤ接続面）より高い位置となっており、パッケージの薄型化が困難な構造となっている。更に、ダイパッドのオフセット加工により形成される外周部は、オフセット加工からなるため、段部の幅を大きくとる必要がある。これらよりダイパッドの中央部の面積が小さくなり、半導体チップとの接合面積も小さくなる。この結果、半導体チップの接合信頼性や放熱性が低下するという問題が発生する。

また、特許文献４に記載されている方法では、はみ出し接着剤は放射状に設けた溝だけに流れるものではなく、接着剤を硬化する際の熱で粘度が下がり半導体チップが、へき開により露出している端面（側面）をぬらすように這い上がっていくことが、検討の結果わかった。即ち、貫通孔の設置や放射状に溝を設けるといった方法では、問題を解決することができないことがわかった。このため、接着剤の量を最適化し、はみ出しをなくすといった方法も考えられるが、半導体素子の小型化に伴い素子面積が小さくなるため、接着剤の供給量が微少量となり、接着剤の滴下量の精密な制御が困難になるといった問題点を有している。

また、特許文献５に記載されている方法では、チップを分離した面には撥水性膜が形成されておらず、接着剤に起因する問題がある。更に、面発光素子の場合、出射面に、このような撥水性膜を形成した場合、光出力特性が低下する等の問題を有している。

以上より、樹脂系接着剤を使用した場合では、接着剤を構成する接着剤成分及び有機溶剤成分が、接着剤を塗布したダイパッド付近から周囲に向かってはみ出し、チップ底面からはみ出した接着剤が、表面張力等により半導体基板の側面に沿って這い上がり、更には、チップ表面のボンディングパッド表面に到達・付着し、表面を汚染すると、ワイヤボンディングの強度が弱くなり、ボンディング強度不足になるといった問題点や、ボンディングできない等の品質トラブルが発生するといった問題点を有している。

よって、本発明は、上記に鑑みなされたものであり、特に、ダイボンド工程で接着剤の這い上がりを防止できる構造を有し、ワイヤボンディングにおける接続の安定性を向上させ、信頼性の高い面発光レーザ素子を提供することを目的とするものであり、更には、信頼性が高く、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、基板上に形成された半導体層と、前記基板をチップごとに分離するため、前記半導体層に形成された素子分離溝と、前記上部半導体ＤＢＲ上に形成された電極と、を有し、前記素子分離溝の底面または側面には、撥液性膜が形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記半導体層は、前記基板上に順次積層形成された下部半導体ＤＢＲ、下部スペーサ層、活性層、上部スペーサ層及び上部半導体ＤＢＲであることを特徴とする。

また、本発明は、前記素子分離溝の底面には、更に、前記チップの外周に沿った溝を有していることを特徴とする。

また、本発明は、前記撥液性膜は、膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする。

また、本発明は、前記撥液性膜は、ＣｘＦｙで示されるフッ素を含有するフッ素系炭化水素系材料、または、ＣｘＦｙで示されるフッ素を含有する重合膜であることを特徴とする。尚、フッ素を含む膜としては、例えば、ＳｉｘＣｙＦｚで表わされる有機フッ化シリコン材料またはその重合膜や、ＳｉｘＦｙで表わされるフッ化シリコン材料またはその重合膜、ＳｉＯｘＦｙ膜等が挙げられる。

また、本発明は、前記撥液性膜は、ＣＶＤにより成膜されるものであることを特徴とする。

また、本発明は、面発光レーザがアレイ状に複数形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、光によって被走査面を走査する光走査装置であって、前記記載の面発光レーザ素子を有する光源と、前記光源からの光を偏向する光偏向部と、前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、像担持体と、前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する前記記載の光走査装置と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、前記像担持体は複数であって、前記画像情報は、多色のカラー情報であることを特徴とする。

本発明によれば、ワイヤボンディングにおける接続の安定性を向上させた信頼性の高い面発光レーザ素子を提供することができ、更には、信頼性が高く、高品質な画像を形成することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。

第１の実施の形態における面発光レーザ素子の構造図 第１の実施の形態における面発光レーザ素子の要部拡大図 第１の実施の形態における面発光レーザ素子の製造工程図（１） 第１の実施の形態における面発光レーザ素子のメサ上面図 第１の実施の形態における面発光レーザ素子の製造工程図（２） 第１の実施の形態における面発光レーザ素子の製造工程図（３） 第１の実施の形態における面発光レーザ素子の上面図 第２の実施の形態における面発光レーザ素子の説明図 第２の実施の形態における面発光レーザ素子の要部拡大図 第２の実施の形態における面発光レーザ素子の製造工程図（１） 第２の実施の形態における面発光レーザ素子の製造工程図（２） 第２の実施の形態における面発光レーザ素子の上面図 第３の実施の形態における面発光レーザ素子の説明図 第３の実施の形態における面発光レーザ素子の製造工程図（１） 第３の実施の形態における面発光レーザ素子の製造工程図（２） 第４の実施の形態におけるレーザプリンタの構成図 第４の実施の形態における光走査装置の構成図 面発光レーザアレイの説明図 第５の実施の形態におけるカラープリンタの構成図

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕
（面発光レーザ素子）
第１の実施の形態について説明する。本実施の形態における面発光レーザ素子は、複数の面発光レーザが形成されている面発光レーザアレイであることが好ましいが、一つの面発光レーザが形成されているものであってもよい。

図１及び図２に示されるように、本実施の形態における面発光レーザ素子は、面方位が傾斜しているいわゆる傾斜基板と称される半導体基板１０１上に、下部半導体ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、電流狭窄層１０８、上部半導体ＤＢＲ１０７が積層形成されている。尚、図２は、本実施の形態における面発光レーザモジュールのメサ１１０部分における拡大図である。また、電流狭窄層１０８は、図示するように、上部スペーサ層１０６と上部半導体ＤＢＲ１０７との間に設けてもよいが、上部半導体ＤＢＲ１０７内に設けた構成であってもよい。

下部半導体ＤＢＲ１０３は、不図示のバッファ層を介し半導体基板１０１の＋Ｚ側の面上に積層されており、ｎ−Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓからなる低屈折率層とｎ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓからなる高屈折率層とからなるペアが交互に３７．５ペア積層することにより形成されている。低屈折率層と高屈折率層との間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成に向かって徐々に組成を変化させた厚さ２０ｎｍの組成傾斜層が設けられている。低屈折率層及び高屈折率層の光学的な膜厚は、いずれも隣接する各々の組成傾斜層の膜厚の１／２を含んで、発振波長をλとした場合、λ／４となるように形成されている。尚、光学的な膜厚と、実際の膜厚との関係は、屈折率Ｎの層の光学的な膜厚がλ／４である場合、実際の膜厚Ｄは、Ｄ＝λ／４Ｎである。

下部スペーサ層１０４は、下部半導体ＤＢＲ１０３の＋Ｚ側に積層されており、ノンドープのＡｌ_０．６Ｇａ_０．４Ａｓからなる層である。

活性層１０５は、下部スペーサ層１０４の＋Ｚ側に積層されており、３層の量子井戸層と４層の障壁層とを有している。各々の量子井戸層は、Ａｌ_０．１２Ｇａ_０．８８Ａｓにより形成されており、各々の障壁層は、Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓにより形成されている。

上部スペーサ層１０６は、活性層１０５の＋Ｚ側に積層されており、ノンドープのＡｌ_０．６Ｇａ_０．４Ａｓからなる層である。

下部スペーサ層１０４、活性層１０５及び上部スペーサ層１０６からなる部分は、共振器構造体とも呼ばれており、光学的な厚さが１波長となるように形成されている。尚、活性層１０５は、高い誘導放出確率が得られるように、電界の定在波分布における腹に対応する位置である共振器構造体の中央に設けられている。

上部半導体ＤＢＲ１０７は、上部スペーサ層１０６の＋Ｚ側に積層されており、ｐ−Ａｌ_０．９Ｇａ_０．１Ａｓからなる低屈折率層とｐ−Ａｌ_０．３Ｇａ_０．７Ａｓからなる高屈折率層とからなるペアが交互に２４ペア積層することにより形成されている。低屈折率層と高屈折率層との間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成に向かって徐々に組成を変化させた厚さ２０ｎｍの組成傾斜層が設けられている。低屈折率層及び高屈折率層の光学的な膜厚は、いずれも隣接する各々の組成傾斜層の膜厚の１／２を含んで、発振波長をλとした場合、λ／４となるように形成されている。

電流狭窄層１０８は、上部半導体ＤＢＲ１０７の内部であって、前述した共振器構造体から光学的な距離がλ／４離れた位置に設けられている。電流狭窄層１０８は、ｐ−ＡｌＡｓにより形成されており、後述するようにメサを形成した後、メサの側面より水蒸気等により選択酸化を行なうことにより、選択酸化領域１０８ａが形成される。これにより、電流狭窄層１０８において、選択酸化された選択酸化領域１０８ａとメサ中央部分の酸化されていない電流狭窄領域１０８ｂとが形成され、電流狭窄領域１０８ｂが電流通過領域となる。

この後、上述した積層形成された半導体層にメサ１１０を形成し、誘電体層１１１ａ及び１１１ｂからなる誘電体膜１１１を形成した後、ｐ側電極１１３を形成する。一方、半導体基板１０１の裏面には、ｎ側電極１１４を形成する。また、メサ１１０上面のｐ側電極１１３の開口部１４２には、誘電体層１１１ａ及び１１１ｂを所定の領域に、所定の膜厚形成することにより、高次横モードの発振を抑制した構造となっている。

尚、本実施の形態における面発光レーザ素子は、へき開面１４３により劈開されたものであり、素子分離溝１４０であったところの底面には、撥液性膜１２２が形成されている。これによりへき開面１４３からの接着剤及び有機溶剤等の濡れ広がりを防止する構成となっている。

（面発光レーザ素子の製造方法）
次に、本実施の形態における面発光レーザ素子の製造方法について説明する。

最初に、図３（ａ）に示すように、ＧａＡｓからなる半導体基板１０１上に、下部半導体ＤＢＲ１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、電流狭窄層１０８、上部半導体ＤＢＲ１０７を積層形成する。尚、電流狭窄層１０８は、上部半導体ＤＢＲ１０７内に形成される場合がある。形成方法としては、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法が挙げられる。例えば、ＭＯＣＶＤ法により形成する場合には、III族の原料としては、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を用い、Ｖ族の原料としては、フォスフィン（ＰＨ_３）、アルシン（ＡｓＨ_３）を用い、また、ｐ型ドーパントの原料には四臭化炭素（ＣＢｒ_４）、ジメチルジンク（ＤＭＺｎ）を用い、ｎ型ドーパントの原料にはセレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）を用いて上述した各層を成膜する。尚、各膜の膜厚や層数などについては上述した通りである。

この後、上部半導体ＤＢＲ１０７上に誘電体膜１１１ａを形成する。誘電体膜１１１ａは、例えば、ＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤ（plasmaＣＶＤ, plasma-enhanced chemical vapor deposition）法により成膜したものである。この誘電体膜１１１ａは、後述するように反射率の低い光学フィルタとなるものであるため、成膜される誘電体膜１１１ａの光学的な膜厚は、λ／４ｎの奇数倍となるように、例えば、膜厚が１０３ｎｍとなるように形成する。尚、ｎは誘電体膜１１１ａの屈折率である。

次に、図３（ｂ）に示すように、誘電体膜１１１ａの一部を除去する。具体的には、誘電体膜１１１ａ上にフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことによりレジストパターン１２０を形成する。この際用いられるレジストは、一般的なポジレジストであり、例えば、東京応化社製ＯＦＰＲ８００−６４ｃｐが用いられる。このフォトレジストをレジスト厚が、スピンコーターにより膜厚が１．６μｍとなるように回転数を調節して塗布する。この後、レジストパターン１２０をマスクとして、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等によりレジストパターン１２０の形成されていない領域の誘電体膜１１１ａを除去する。これにより、メサ部分が形成される領域１３０の一部と電極パッド部分となる領域１３１には、誘電体膜１１１ａが残存する。

次に、図３（ｃ）に示すように、メサ１１０を形成する。具体的には、レジストパターン１２０が形成されている面上に、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、レジストパターン１２１を形成する。この後、Ｃｌ_２ガスを用いてＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマエッチング法により、レジストパターン１２１及び１２０の形成されていない領域の活性層１０５、上部スペーサ層１０６、電流狭窄層１０８、上部半導体ＤＢＲ１０７を除去する。即ち、下部スペーサ層１０４の表面が露出するためエッチングを行なう。これによりメサ１１０が形成される。

この後、有機溶剤を用いた超音波洗浄により、レジストパターン１２０及び１２１を除去する。これにより、図４に示すように、一辺Ｌ４が２０μｍの略正方形の上面を有するメサ１１０が形成される。メサ１１０の上面の周囲には幅Ｌ５が２μｍのロの字状の誘電体層１１１ａからなるパターンが形成されており、さらに、ロの字状のパターンの内部には、２つの長方形の誘電体層１１１ａからなるパターンが形成されている。このパターンは、短手方向の一辺がＬ２、長手方向の一辺がＬ３の長方形状のパターンであり、２つのパターンの短手方向における間隔がＬ１となるように形成されている。

次に、図５（ａ）に示すように、水蒸気中で熱処理を行なう。これにより、メサ１１０が形成されることにより、断面の露出している電流狭窄層１０８がメサ１１０の側面周囲より酸化され選択酸化領域１０８ａが形成される。尚、メサ１１０の中央部分の選択酸化されていない領域、即ち、電流狭窄層１０８において選択酸化領域１０８ａにより囲まれた領域は電流狭窄領域１０８ｂとなり、この電流狭窄領域１０８ｂに電流を集中して流すことができる。この電流狭窄領域１０８ｂは一辺が略４．５μｍの略正方形の形状で形成される。

次に、図５（ｂ）に示すように、素子分離溝１４０を形成する。具体的には、メサ１１０の形成されている面にフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、素子分離溝１４０が形成される領域に開口部を有する不図示のレジストパターンを形成する。この後、このレジストパターンをマスクとして、ＥＣＲプラズマエッチングにより、下部半導体ＤＢＲ１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、電流狭窄層１０８、上部半導体ＤＢＲ１０７を除去することにより、素子分離溝１４０を形成する。

次に、図５（ｃ）に示すように、誘電体膜１１１ｂを形成する。誘電体膜１１１ｂは、例えば、ＳｉＮ膜をＣＶＤ法により成膜したものである。誘電体膜１１１は、このように形成された誘電体膜１１１ｂと誘電体膜１１１ａにより構成される。尚、誘電体膜１１１ｂは、光学的な膜厚が２λ／４（膜厚２０６ｎｍ）となるように成膜する。この後、メサ１１０の上面において、上部半導体ＤＢＲ１０７とｐ側電極１１３とを接続するための開口部１４１を形成する。具体的には、誘電体膜１１１ｂ上にフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、開口部１４１となる領域に開口を有する不図示のレジストパターンを形成する。この際、このレジストパターンを素子分離溝１４０の底面にも開口を有しているように形成する。この後、ＲＩＥ等により、レジストパターンの形成されていない領域の誘電体膜１１１ｂを除去することにより開口部１４１を形成する。この際、素子分離溝１４０の底面における誘電体膜１１１ｂも同時に除去される。この後、レジストパターンは、有機溶剤等により除去する。

次に、図６（ａ）に示すように、上部電極となるｐ側電極１１３と下部電極となるｎ側電極１１４を形成する。ｐ側電極１１３は、メサ１１０の上面において、一辺が１０μｍの略正方形の開口部１４２を有しており、この開口部１４２より光が出射される。ｐ側電極１１３は、Ｃｒ／ＡｕＺｎ／Ａｕからなる金属多層膜、または、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜により形成されている。ｐ側電極１１３は、リフトオフにより形成されており、ｐ側電極１１３の形成される領域に開口部を有するレジストパターンを形成し、上述した金属多層膜を成膜した後、有機溶剤等に浸漬させることにより、レジストパターンの形成されている領域上の金属膜をレジストパターンとともに除去し、残存した金属膜によりｐ側電極１１３が形成される。この後、半導体基板１０１の裏面を所定の厚さ、例えば、１００μｍ〜３００μｍ程度になるまで研磨し、下部電極となるｎ側電極１１４を成膜する。ｎ側電極１１４としては、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる金属多層膜、または、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜により形成される。尚、ｐ側電極１１３及びｎ側電極１１４の成膜は真空蒸着により行なわれる。この後、アニールを行なうことにより、上部電極１１３及び下部電極１１４においてオーミックコンタクトをとることができる。

次に、図６（ｂ）に示すように、素子分離溝１４０の設けられている領域に、撥液性膜１２２を成膜する。具体的には、メサ１１０の形成されている面にフォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、素子分離溝１４０に開口を有するレジストパターンを形成する。この後、炭化フッ化ガスを原料として用いたプラズマＣＶＤ法により、基板温度−２０℃〜２００℃の範囲で、成膜圧力を１．３Ｐａ〜４０Ｐａに設定し、フッ素を含む撥液性膜１２２を成膜する。撥液性膜１２２の膜厚は、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの膜厚となるように成膜を行なう。撥液性膜１２２は、膜厚が１０ｎｍよりも薄い場合には、膜厚の制御が困難となり形成される撥液性膜は、アイランド状となってしまうため、撥液性としての機能を有する膜が得られない。また、膜厚が１０００ｎｍを越える場合では、厚くしても撥液性の機能はあまりかわらず成膜時間が長時間化することから、１０００ｎｍ以下であることが好ましい。特に、スループットや生産効率の観点からは、比較的薄く撥液性が得られる１０ｎｍ〜１００ｎｍであることがより好ましい。尚、本実施の形態では、炭化フッ化ガスとしてＣ_２Ｆ_４を用いたが、例えば、ＣＦ_４、Ｃ_３Ｆ_８、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等を用いてもよい。この後、レジストパターンは有機溶剤等により除去する。これにより撥液性膜１２２として、ＣｘＦｙで示されるフッ素を含有する重合膜が形成される。

尚、図面においては、撥液性膜１２２は、素子分離溝１４０の底面に形成されているものを示しているが、プラズマＣＶＤ法はボトムカバレッジのみならずステップカバレッジも比較的良好であるため、撥液性膜１２２の成膜条件を調整することにより、素子分離溝１４０の側面にも成膜することが可能である。この場合、より一層接着剤及び有機溶剤の這い上がりを防止することができる。

この後、ウエハレベルにおけるデバイス特性を測定後、スクライブラインに沿って、ダイシング等によりチップごとに分離し、これにより分離された部分では半導体基板１０１におけるへき開面が露出する。

図７に分離された面発光レーザ素子の上面図を示す。図７に示されるように、ｐ側電極１１３の周囲は、素子分離のための素子分離溝１４０であった部分が残存しているが、この素子分離溝１４０であった部分の底面には、撥液性膜１２２が形成されているため、この撥液性膜１２２が形成されている領域で、劈開面１４３からの接着剤及び有機溶剤の這い上がり（濡れ広がり）を防ぐことができる。

この後、チップをワイヤボンドにより接続し、有機系の接着剤により接着する。半導体基板１０１を接着剤により接着する際、半導体基板１０１のチップのへき開面１４３から這い上がった接着剤は、撥液性膜１２２において、はじかれてしまうため、撥液性膜１２２より先の半導体層の側面、更にはｐ側電極１１３まで這い上がることはない。言い換えれば、撥液性膜１２２においては、接着剤の濡れ性が悪いため、接着剤の濡れ広がりは、撥液性膜１２２において遮られる。

これにより、ｐ側電極１１３まで、接着剤が這い上がることはなく、ｐ側電極１１３に接着剤が付着することはないため、歩留まりを向上させることができるとともに、ワイヤボンドにおけるボンディング強度が高くなり信頼性の高い面発光レーザ素子を得ることができる。

尚、本実施の形態における面発光レーザ素子以外にも、ＬＥＤ素子、ＬＥＤアレイ素子においても同様に適用することが可能である。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態とは異なる面発光レーザ素子である。

本実施の形態における面発光レーザ素子は、図８に示されるように、第１の実施の形態における面発光レーザ素子の素子分離溝１４０の底面に、更にストライプ溝１４４が設けられた構造のものである。素子分離溝１４０の形成されている領域における拡大図を図９に示す。

具体的には、図９に示されるように、素子分離溝１４０の底面に２本のストライプ溝１４４が設けられており、素子分離溝１４０の底面、ストライプ溝１４４の底面及び側面には、撥液性膜１２２が成膜されている構成のものである。ストライプ溝１４４は、素子分離溝１４０の中心に対し両側に各々設けられており、このようなストライプ溝１４４を設けることにより、ストライプ溝１４４にも撥液性膜１２２が形成されるため、接着剤等の濡れ性の悪い領域を広くすることができ、接着剤及び有機溶剤の這い上がりをより一層防ぐことができる。また、仮に接着剤が撥液性膜１２２上に濡れ広がったとしても、ストライプ溝１４４内に接着剤及び有機溶剤が入り込み、接着剤及び有機溶剤の広がりが阻まれるため、更に接着剤及び有機溶剤の濡れ広がりを防止することができる。

（面発光レーザ素子の製造方法）
本実施の形態における面発光レーザ素子の製造方法について説明する。本実施の形態における面発光レーザ素子の製造方法は、第１の実施の形態における素子分離溝１４０を形成するまでは、第１の実施の形態と同様である。具体的には、本実施の形態における面発光レーザ素子の製造方法は、第１の実施の形態における説明の図５（ｂ）までの工程は同じであり、この工程以降について以下に説明する。

図５（ｂ）に示される工程の後、図１０（ａ）に示すように、素子分離溝１４０の底面にストライプ溝１４４を形成する。ストライプ溝１４４の幅は約１０μｍであり、チップ領域の外周に沿って形成する。具体的には、フォトレジストを塗布し露光装置による露光、現像を行なうことにより、ストライプ溝１４４が形成される領域に、開口部を有する不図示のレジストパターンを形成する。この後、Ｃｌ_２ガスを用いたＥＣＲプラズマエッチング法により半導体基板１０１を所定の深さエッチングし、この後、レジストパターンを有機溶剤等により除去することによりストライプ溝１４４を形成する。

次に、図１０（ｂ）に示すように、誘電体膜１１１ｂを形成する。誘電体膜１１１ｂは、ＣＶＤ法により成膜され、例えば、ＳｉＮ膜である。誘電体膜１１１は、このように形成された誘電体膜１１１ｂと誘電体膜１１１ａにより構成される。尚、誘電体膜１１１ｂは、光学的な膜厚が２λ／４となるように成膜する。この後、メサ１１０の上面において、上部半導体ＤＢＲ１０７とｐ側電極１１３とを接続するための開口部１４１を形成する。具体的には、開口部１４１の形成されている領域及び素子分離溝１４０の底面に開口を有するレジストパターンを形成し、ＲＩＥ等により、レジストパターンの形成されていない領域の誘電体膜１１１ｂを除去することにより、開口部１４１を形成し、素子分離溝１４０の底面における誘電体膜１１１ｂも同時に除去する。この後、レジストパターンは、有機溶剤等により除去する。

次に、図１０（ｃ）に示すように、上部電極となるｐ側電極１１３と下部電極となるｎ側電極１１４を形成する。ｐ側電極１１３は、メサ１１０の上面において、一辺が１０μｍの略正方形の開口部１４２を有しており、この開口部１４２より光が出射される。ｐ側電極１１３は、Ｃｒ／ＡｕＺｎ／Ａｕからなる金属多層膜、または、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜により形成されている。ｐ側電極１１３は、リフトオフにより形成される。この後、半導体基板１０１の裏面を所定の厚さ、例えば、１００μｍ〜３００μｍ程度になるまで研磨し、下部電極となるｎ側電極１１４を成膜する。ｎ側電極１１４としては、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる金属多層膜、または、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜により形成される。

次に、図１１に示すように、素子分離溝１４０の設けられている領域に、撥液性膜１２２を成膜する。具体的には、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、素子分離溝１４０に開口を有するレジストパターンを形成する。この後、炭化フッ化ガスを原料として用いたＨＷＣＶＤ（Hot wall CVD、別名ＣａｔＣＶＤ）法により、基板温度２０℃〜1００℃の範囲で、成膜圧力を１．３Ｐａ〜４０Ｐａに設定し、フッ素を含む撥液性膜１２２を成膜する。成膜された撥液性膜１２２の膜厚は、１０ｎｍ〜１００ｎｍである。この後、レジストパターンは、有機溶剤等により除去する。

更にこの後、ウエハレベルにおけるデバイス特性を測定後、スクライブラインに沿って、ダイシングによりチップごとに分離し、これにより分離された部分では半導体基板１０１におけるへき開面が露出する。

図１２に分離された面発光レーザ素子の上面図を示す。図１２に示されるように、ｐ側電極１１３の周囲は、素子分離のための素子分離溝１４０であった部分が残存しているが、この素子分離溝１４０であった部分の底面には、撥液性膜１２２が形成されているため、へき開面１４３からの接着剤及び有機溶剤の這い上がり（濡れ広がり）を防止することができる。また、本実施の形態では、素子分離溝１４０の底面であった領域には、ストライプ溝１４４が設けられており、仮に、接着剤及び有機溶剤が、撥液性層１２２に濡れ広がったとしても、ストライプ溝１４４に接着剤及び有機溶剤が入り込み溜まるため、接着剤及び有機溶剤の濡れ広がりをより一層防止することが可能である。

これにより、ｐ側電極１１３まで、接着剤が這い上がることはなく、ｐ側電極１１３に接着剤が付着することはないため、歩留まりを向上させることができるとともに、ワイヤボンドにおけるボンディング強度が高くなり信頼性の高い面発光レーザ素子を得ることができる。

尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、分離溝の側面がテーパを有している形状の面発光レーザ素子である。

本実施の形態における面発光レーザ素子は、図１３に示されるように、素子分離溝１４０ａの側面が傾斜を有するテーパ状に形成されているものである。素子分離溝１４０ａの側面が傾斜を有するテーパ状に形成されることにより、撥液性膜１２２ａは素子分離溝１４０ａの底面のみならず側面にも形成されるため、より一層接着剤及び有機溶剤の這い上がりを防止することができる。

（面発光レーザ素子の製造方法）
本実施の形態における面発光レーザ素子の製造方法について説明する。本実施の形態における面発光レーザ素子の製造方法は、第１の実施の形態における選択酸化領域１０８ａを形成するまでは、第１の実施の形態と同様である。具体的には、本実施の形態における面発光レーザ素子の製造方法は、第１の実施の形態における説明の図５（ａ）までの工程は同じであり、この工程以降について以下に説明する。

図５（ａ）に示す工程の後、図１４（ａ）に示すように、素子分離溝１４０ａを形成する。具体的には、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、素子分離溝１４０ａが形成される領域に開口部を有する不図示のレジストパターンを形成する。この後、このレジストパターンをマスクとして、ＥＣＲプラズマエッチングにより、下部半導体ＤＢＲ１０３、下部スペーサ層１０４、活性層１０５、上部スペーサ層１０６、電流狭窄層１０８、上部半導体ＤＢＲ１０７を除去することにより素子分離溝１４０ａを形成する。この際、素子分離溝１４０を形成する際のＥＣＲプラズマエッチングの条件は、素子分離溝１４０ａの側壁がテーパ状となるような条件で形成する。

次に、図１４（ｂ）に示すように、誘電体膜１１１ｂを形成する。誘電体膜１１１ｂは、ＣＶＤ法により成膜され、例えば、ＳｉＮ膜である。誘電体膜１１１は、このように形成された誘電体膜１１１ｂと誘電体膜１１１ａにより構成される。尚、誘電体膜１１１ｂは、光学的な膜厚が２λ／４となるように成膜する。この後、メサ１１０の上面において、上部半導体ＤＢＲ１０７とｐ側電極１１３とを接続するための開口部１４１を形成する。具体的には、開口部１４１の形成されている領域及び素子分離溝１４０の底面に開口を有するレジストパターンを形成し、ＲＩＥ等により、レジストパターンの形成されていない領域の誘電体膜１１１ｂを除去することにより、開口部１４１を形成し、素子分離溝１４０の底面における誘電体膜１１１ｂも同時に除去する。この後、レジストパターンは、有機溶剤等により除去する。

次に、図１４（ｃ）に示すように、上部電極となるｐ側電極１１３と下部電極となるｎ側電極１１４を形成する。ｐ側電極１１３は、メサ１１０の上面において、一辺が１０μｍの略正方形の開口部１４２を有しており、この開口部１４２より光が出射される。ｐ側電極１１３は、Ｃｒ／ＡｕＺｎ／Ａｕからなる金属多層膜、または、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜により形成されている。ｐ側電極１１３は、リフトオフにより形成される。この後、半導体基板１０１の裏面を所定の厚さ、例えば、１００μｍ〜３００μｍ程度になるまで研磨し、下部電極となるｎ側電極１１４を成膜する。ｎ側電極１１４としては、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる金属多層膜、または、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる金属多層膜により形成される。

次に、図１５に示すように、素子分離溝１４０ａの設けられている領域に、撥液性膜１２２ａを成膜する。具体的には、フォトレジストを塗布し、露光装置による露光、現像を行なうことにより、素子分離溝１４０ａに開口を有するレジストパターンを形成する。この後、炭化フッ化ガスを原料として用いたＨＷＣＶＤ法により、基板温度２０℃〜1００℃の範囲で、成膜圧力を１．３Ｐａ〜４０Ｐａに設定し、フッ素を含む撥液性膜１２２ａを成膜する。成膜された撥液性膜１２２ａの膜厚は、１０ｎｍ〜１００ｎｍである。この際、素子分離溝１４０ａはテーパ状に形成されているため、底面のみならず傾斜した側面にも撥液性膜１２２ａが形成される。この後、レジストパターンは、有機溶剤等により除去する。

更にこの後、ウエハレベルにおけるデバイス特性を測定後、スクライブラインに沿って、ダイシングによりチップごとに分離し、これにより分離された部分では半導体基板１０１におけるへき開が露出する。

本実施の形態では、素子分離溝１４０ａの底面のみならず側面にも撥液性膜１２２ａが形成されるため、接着剤及び有機溶剤の這い上がりをより一層防止することができる。

尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１から第３の実施の形態のいずれかにおける面発光レーザ素子を用いた画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００である。

図１６に基づき、本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００について説明する。本実施の形態におけるレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングユニット１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０等を備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、矢印Ｘで示す方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングユニット１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングユニット１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面を、上位装置からの画像情報に基づいて変調された光束により走査し、感光体ドラム１０３０の表面に画像情報に対応した潜像を形成する。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、このトナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、この給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。このレジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、この記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングユニット１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１に対向する位置に戻る。

次に、図１７に基づき光走査装置１０１０について説明する。光走査装置１０１０は、光源ユニット１１００、不図示のカップリングレンズ及び開口板、シリンドリカルレンズ１１１３、ポリゴンミラー１１１４、ｆθレンズ１１１５、トロイダルレンズ１１１６、２つのミラー（１１１７、１１１８）、及び上記各部を統括的に制御する不図示の制御装置を備えている。尚、光源ユニット１１００は、第１から第３の実施の形態のいずれかにおける面発光レーザ素子を含む光源ユニット１１００が用いられている。

シリンドリカルレンズ１１１３は、光源ユニット１１００から出力された光を、ミラー１１１７を介してポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光する。

ポリゴンミラー１１１４は、高さの低い正六角柱状部材からなり、側面には６面の偏向反射面が形成されている。そして、不図示の回転機構により、矢印Ｙに示す方向に一定の角速度で回転されている。

従って、光源ユニット１１００から出射され、シリンドリカルレンズ１１１３によってポリゴンミラー１１１４の偏向反射面近傍に集光された光は、ポリゴンミラー１１１４の回転により一定の角速度で偏向される。

ｆθレンズ１１１５は、ポリゴンミラー１１１４からの光の入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１１１４により一定の角速度で偏向される光の像面を、主走査方向に関して等速移動させる。 トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５からの光をミラー１１１８を介して、感光体ドラム１０３０の表面に結像する。

トロイダルレンズ１１１６は、ｆθレンズ１１１５を介した光束の光路上に配置されている。そして、このトロイダルレンズ１１１６を介した光束が、感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１１１４の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。また、感光体ドラム１０３０の回転方向が「副走査方向」である。

ポリゴンミラー１１１４と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施の形態では、走査光学系は、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６とから構成されている。なお、ｆθレンズ１１１５とトロイダルレンズ１１１６の間の光路上、及びトロイダルレンズ１１１６と感光体ドラム１０３０の間の光路上の少なくとも一方に、少なくとも１つの折り返しミラーが配置されてもよい。

この場合に、面発光レーザアレイＬＡが、図１８に示されるように配置されていると、面発光レーザアレイＬＡでは、各面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）の中心から副走査方向に対応する方向に垂線を下ろした時の副走査方向に対応する方向における各面発光レーザ素子の位置関係が等間隔（間隔ｄ２とする）となるので、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム１０３０上では副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。例えば、副走査方向に対応した方向に関する面発光レーザ素子のピッチｄ１が２６．５μｍであれば、前記間隔ｄ２は２．６５μｍとなる。そして、光学系の倍率を２倍とすれば、感光体ドラム１０３０上では副走査方向に５．３μｍ間隔で書き込みドットを形成することができる。これは、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）に対応している。すなわち、４８００ｄｐｉ（ドット／インチ）の高密度書込みができる。もちろん、主走査方向に対応する方向の面発光レーザ数を増加したり、前記ピッチｄ１を狭くして間隔ｄ２を更に小さくするアレイ配置としたり、光学系の倍率を下げる等を行えばより高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、光源の点灯のタイミングで容易に制御できる。

また、この場合には、レーザプリンタ１０００では書きこみドット密度が上昇しても面発光レーザ素子は高い単一基本横モード出力を発生させる事ができるので、印刷速度を落とすことなく印刷することができる。また、同じ書きこみドット密度の場合には印刷速度を更に速くすることができる。

また、この場合には、各発光部からの光束の偏光方向が安定して揃っているため、レーザプリンタ１０００では、高品質の画像を安定して形成することができる。

尚、本実施の形態における説明では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であってもよい。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

本実施の形態では、第１から第３の実施の形態におけるいずれかの面発光レーザ素子を用いているため、電極パッドへの接着剤の這い上がりによる劣化が生じることがないため、高い信頼性を得ることができる。これにより、湿度の高い地域や温度差の大きな地域、振動等などの厳しい環境においても安定して用いることができる。また、光走査装置や画像形成装置における通気設計、排熱設計のマージンも広くすることができる。

〔第５の実施の形態〕
次に、第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態は、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００である。

図１９に基づき、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００について説明する。本実施の形態におけるカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用の「感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６」と、シアン用の「感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６」と、マゼンタ用の「感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６」と、イエロー用の「感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６」と、光走査装置２０１０と、転写ベルト２０８０と、定着ユニット２０３０などを備えている。

各感光体ドラムは、図１９において示される矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転順にそれぞれ帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットが配置されている。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置２０１０により光が照射され、各感光体ドラムに潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、転写ベルト２０８０上の記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着ユニット２０３０により記録紙に画像が定着される。

光走査装置２０１０は、第１から第３の実施の形態のいずれかにおける面発光レーザ素子を含む光源ユニットを、各々の色毎に有しており、第４の実施の形態において説明した光走査装置１０１０と同様の効果を得ることができる。また、カラープリンタ２０００は、この光走査装置２０１０を備えているため、第４の実施の形態におけるレーザプリンタ１０００と同様の効果を得ることができる。

ところで、カラープリンタ２０００では、各部品の製造誤差や位置誤差等によって色ずれが発生する場合がある。このような場合であっても、光走査装置２０１０の各光源が第１から第３の実施の形態のいずれかにおける面発光レーザ素子を含む光源ユニットにより形成されているため、点灯させる発光部を選択することで色ずれを低減することができる。

よって、本実施の形態におけるカラープリンタ２０００では、第１から第３の実施の形態のいずれかにおける面発光レーザ素子を用いているため、高品質の画像を形成することができる。

（他の画像形成装置）
第１から第３の実施の形態における面発光レーザ素子を用いた他の画像形成装置としては、例えばＣＴＰ（Computer to Plate）として知られている印刷版の作成にも好適に利用できる。つまり、第１から第３の実施の形態における面発光レーザ素子を用いた前述のような光走査装置によって、像担持体である印刷版材料にレーザアブレーションによって直接画像形成を行い、印刷版を形成する画像形成装置である。

他の像担持体として、いわゆるリライタブルペーパーと呼ばれているものに対しても本発明は適用できる。これは例えば紙や樹脂フィルム等の支持体上に、以下に説明するような材料を記録層として塗布してなり、例えばレーザ光による熱エネルギー制御によって発色に可逆性を与え、表示／消去を可逆的に行うものである。透明白濁型リライタブルマーキング法とロイコ染料を用いた発消色型リライタブルマーキング法があり、いずれも適用できる。

透明白濁型は高分子薄膜の中に脂肪酸の微粒子を分散したもので、１１０℃以上に加熱すると脂肪酸の溶融により樹脂が膨張する。その後、冷却すると脂肪酸は過冷却状態になり液体のまま存在し、膨張した樹脂が固化する。その後、脂肪酸が固化収縮して多結晶の微粒子となり樹脂と微粒子間に空隙が生まれる．この空隙により光が散乱されて白色に見える。次に、８０℃から１１０℃の消去温度範囲に加熱すると脂肪酸は一部溶融し、樹脂は熱膨張して空隙を埋める、この状態で冷却すると透明状態となり画像の消去が行われる。

ロイコ染料を用いたリライタブルマーキング法は無色のロイコ型染料と長鎖アルキル基を有する顕消色剤との可逆的な発色および消色反応を利用している。レーザ光により加熱されるとロイコ染料と顕消色剤が反応して発色し、そのまま急冷すると発色状態が保持される。今度は加熱後、ゆっくり冷却すると顕消色剤の長鎖アルキル基の自己凝集作用により相分離が起こり、ロイコ染料と顕消色剤が物理的に分離されて消色する。

さらにまたレーザ光の光エネルギー制御によって発色に可逆性を与え、表示／消去を可逆的に行うものがある。例えば、紫外光を当てるとＣ（シアン）に発色し、可視光のＲ（レッド）の光で消色するフォトクロミック化合物，紫外光を当てるとＭ（マゼンタ）に発色し、可視光のＧ（グリーン）の光で消色するフォトクロミック化合物、紫外光を当てるとＹ（イエロー）に発色し、可視光のＢ（ブルー）の光で消色するフォトクロミック化合物を紙や樹脂フィルム等の支持体上に設けたいわゆるカラーリライタブルペーパーである。これは一旦紫外光を当てて真っ黒にし、Ｒ・Ｇ・Ｂの光を当てる時間や強さで、Ｙ・Ｍ・Ｃに発色する３種類の材料の発色濃度を制御してフルカラーを表現する、仮にＲ・Ｇ・Ｂの強力な光を当て続ければ３種類とも消色して真っ白にすることもできる。このような，光エネルギー制御によって発色に可逆性を与えるものも本発明の面発光レーザアレイを用いた前述のような光走査装置を有する画像形成装置として実現できる。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１０１ 半導体基板
１０３ 下部半導体ＤＢＲ
１０４ 下部スペーサ層
１０５ 活性層
１０６ 上部スペーサ層
１０７ 上部半導体ＤＢＲ
１０８ 電流狭窄層
１０８ａ 選択酸化領域
１０８ｂ 電流狭窄領域
１１０ メサ（メサ構造）
１１１ 保護膜
１１３ ｐ側電極
１１４ ｎ側電極
１２２ 撥液性膜
１４０ 素子分離溝
１４２ 開口部
１４３ へき開面
１０００ レーザプリンタ（画像形成装置）
１０１０ 光走査装置
２０００ カラープリンタ（画像形成装置）

特開平６−２３２３２６号公報 特開２００９−７６６５８号公報 特許第３５３５７６０号公報 特開２００９−１４７０９４号公報 特許第３１５０３７８号公報

Claims (10)

1. 基板上に形成された半導体層と、
   前記基板をチップごとに分離するため、前記半導体層に形成された素子分離溝と、
   前記上部半導体ＤＢＲ上に形成された電極と、
   を有し、
   前記素子分離溝の底面または側面には、撥液性膜が形成されていることを特徴とする面発光レーザ素子。
2. 前記半導体層は、前記基板上に順次積層形成された下部半導体ＤＢＲ、下部スペーサ層、活性層、上部スペーサ層及び上部半導体ＤＢＲであることを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ素子。
3. 前記素子分離溝の底面には、更に、前記チップの外周に沿った溝を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の面発光レーザ素子。
4. 前記撥液性膜は、膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の面発光レーザ素子。
5. 前記撥液性膜は、ＣｘＦｙで示されるフッ素を含有するフッ素系炭化水素系材料、または、ＣｘＦｙで示されるフッ素を含有する重合膜であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の面発光レーザ素子。
6. 前記撥液性膜は、ＣＶＤにより成膜されるものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の面発光レーザ素子。
7. 面発光レーザがアレイ状に複数形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の面発光レーザ素子。
8. 光によって被走査面を走査する光走査装置であって、
   請求項１から７のいずれかに記載の面発光レーザ素子を有する光源と、
   前記光源からの光を偏向する光偏向部と、
   前記光偏向部により偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と、
   を有することを特徴とする光走査装置。
9. 像担持体と、
   前記像担持体に対して画像情報に応じて変調された光を走査する請求項８に記載の光走査装置と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
10. 前記像担持体は複数であって、前記画像情報は、多色のカラー情報であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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