JP2019029640A - Method for manufacturing driven element chip and driven element chip, exposure device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は被駆動素子チップの製造方法並びに被駆動素子チップ、露光装置及び画像形成装置に関し、例えば電子写真式プリンタ(以下、これを単にプリンタとも呼ぶ)に適用して好適なものである。 The present invention relates to a driven element chip manufacturing method, a driven element chip, an exposure apparatus, and an image forming apparatus, and is suitable for application to, for example, an electrophotographic printer (hereinafter also referred to simply as a printer).
従来のプリンタとしては、複数のLED(Light Emitting Diode)や発光サイリスタ等の発光素子が整列配置された露光装置から、感光体ドラムの表面に光を選択的に照射して感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、さらにその静電潜像にトナーを付着させてトナー像を現像することにより、画像の印刷を行うものが広く普及している。 As a conventional printer, light is selectively applied to the surface of the photosensitive drum from an exposure apparatus in which a plurality of light emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes) and light emitting thyristors are arranged and arranged on the surface of the photosensitive drum. An image that prints an image by forming an electrostatic latent image, and further developing the toner image by attaching toner to the electrostatic latent image is widely used.
このうち露光装置では、複数の発光素子(以下これを被駆動素子とも呼ぶ)及び各発光素子を駆動する複数の駆動回路が設けられた発光素子チップ(以下これを被駆動素子チップとも呼ぶ)等が、所定の回路基板上に複数整列された状態で取り付けられている。 Among them, in the exposure apparatus, a plurality of light emitting elements (hereinafter also referred to as driven elements) and a light emitting element chip (hereinafter also referred to as driven element chips) provided with a plurality of drive circuits for driving each light emitting element, etc. Are mounted in a state of being aligned on a predetermined circuit board.
発光素子チップとしては、その表面に、シート状の半導体薄膜である複数のエピタキシャルフィルム(以下これをエピフィルムとも呼ぶ)が貼り付けられたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この発光素子チップは、エピフィルム上に発光素子が予め形成されてから、該エピフィルムが表面に貼り付けられるようになっている。 As a light-emitting element chip, a chip in which a plurality of epitaxial films (hereinafter also referred to as epifilms) that are sheet-like semiconductor thin films are attached to the surface has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this light emitting element chip, after the light emitting element is formed in advance on the epifilm, the epifilm is attached to the surface.
ところで発光素子チップには、その内部における表面に比較的近い箇所に、アルミニウム等の金属でなる配線パターンが形成された配線層(以下これをメタル層とも呼ぶ)が複数層に渡って形成されている。このため発光素子チップの表面は、配線パターンが形成された部分が他の部分よりも盛り上がった形状となる可能性がある。 By the way, in the light emitting element chip, a wiring layer (hereinafter also referred to as a metal layer) in which a wiring pattern made of a metal such as aluminum is formed is formed over a plurality of layers at a location relatively close to the inner surface. Yes. For this reason, the surface of the light emitting element chip may have a shape in which the portion where the wiring pattern is formed is raised more than the other portion.
このような場合、発光素子チップでは、表面にエピフィルムを安定的に貼り付けることが困難となり、発光素子から発光される光の光軸が傾く等、品質の低下を招く恐れがある。また発光素子チップでは、表面にエピフィルムを貼り付けたときに、該表面及び該エピフィルムの間に隙間が生じる恐れもあり、後のエッチング処理において、エッチングの液体や気体が入り込むことにより発光素子チップの表面が不必要に削られる恐れもある。 In such a case, in the light emitting element chip, it is difficult to stably adhere the epifilm to the surface, and the optical axis of the light emitted from the light emitting element may be inclined, leading to a decrease in quality. In addition, in the light emitting element chip, when an epifilm is attached to the surface, there is a possibility that a gap is generated between the surface and the epifilm. There is also a risk that the surface of the chip will be cut unnecessarily.
そこで発光素子チップでは、配線層において配線パターン等が形成されていない箇所に、配線パターン等と同一の厚さ及び材料でなる、電気的に絶縁された金属の小片(以下これをダミーメタル又はダミー導電体と呼ぶ)を配置する手法が用いられることがある。この場合、発光素子チップでは、配線パターンが形成された部分とその他の部分との間で、表面の高低差が極めて小さくなり、平滑度を高めてエピフィルムを安定的に貼り付けることが可能となる。 Therefore, in the light emitting element chip, an electrically insulated metal piece (hereinafter referred to as a dummy metal or a dummy) made of the same thickness and material as the wiring pattern or the like in a portion where the wiring pattern or the like is not formed in the wiring layer. In some cases, a method of arranging a conductor) is used. In this case, in the light emitting element chip, the difference in surface height between the part where the wiring pattern is formed and the other part becomes extremely small, and it is possible to increase the smoothness and stably attach the epifilm. Become.
このような発光素子チップは、その製造工程において、一般的な半導体素子と同様、シリコン等により構成された半導体ウェハの表面上に露光処理等が施されることによって製造される。この半導体ウェハは、露光処理等により、複数の発光素子チップを格子状に整列した状態で発光素子や駆動回路等が同時に形成された後、ダイシング等の分割処理が施されて格子状に切断されることにより、各発光素子チップに分割される。 In the manufacturing process, such a light emitting element chip is manufactured by performing an exposure process or the like on the surface of a semiconductor wafer made of silicon or the like, like a general semiconductor element. This semiconductor wafer is cut into a grid by performing a dividing process such as dicing after a light emitting element and a drive circuit are simultaneously formed by aligning a plurality of light emitting element chips in a grid by an exposure process or the like. Thus, the light emitting element chips are divided.
とくにダミーメタルが配置されている場合、ダイシングにおいては、薄い円板状の刃を高速で回転させるカッターにより切断する手法が一般的である。しかしながら、刃を回転させるカッターでは、一般に、回転する刃にある程度の「ぶれ」が生じるため、切断する位置の精度が低下してしまう。 In particular, when a dummy metal is disposed, in dicing, a method of cutting with a cutter that rotates a thin disk-shaped blade at a high speed is common. However, in a cutter that rotates a blade, generally, a certain amount of “blur” occurs in the rotating blade, and the accuracy of the cutting position is reduced.
すなわち発光素子チップでは、エピフィルムを安定的に貼り付けるために表面を平滑化する目的でダミーメタルを配置する場合、製造時のダイシングにおいて精度良く切断することが難しく、品質の低下に繋がる恐れがある、という問題があった。 In other words, in the case of a light emitting element chip, when a dummy metal is arranged for the purpose of smoothing the surface in order to stably adhere an epifilm, it is difficult to cut accurately during dicing at the time of manufacture, which may lead to a decrease in quality. There was a problem that there was.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、品質の高い被駆動素子チップを容易に製造し得る被駆動素子チップの製造方法並びに品質の高い被駆動素子チップ、露光装置及び画像形成装置を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and a method of manufacturing a driven element chip capable of easily manufacturing a high quality driven element chip, a high quality driven element chip, an exposure apparatus, and an image forming apparatus Is to try to propose.
かかる課題を解決するため本発明の被駆動素子チップの製造方法においては、半導体ウェハを分割して複数の被駆動素子チップを製造する被駆動素子チップの製造方法であって、被駆動素子チップには、配置面を有するチップ基体と、配置面上に設けられ、整列方向に沿って複数の被駆動素子が整列された被駆動素子群と、チップ基体の内部に配置され、被駆動素子又は該被駆動素子を駆動する部品と電気的に接続された配線部を有する導電層と、導電層における配線部が配置されていない部分に配置されたダミー導電体とを設け、半導体ウェハは、被駆動素子チップ同士の隙間となる部分を避けて、導電層にダミー導電体が配置されると共に、複数の該被駆動素子チップに分割する場合に、配置面における少なくとも整列方向側の側面となる部分に、エッチング処理による溝が形成されるようにした。 In order to solve this problem, the driven element chip manufacturing method of the present invention is a driven element chip manufacturing method in which a semiconductor wafer is divided to manufacture a plurality of driven element chips. Includes a chip base having an arrangement surface, a group of driven elements provided on the arrangement surface, in which a plurality of driven elements are aligned along the alignment direction, and arranged inside the chip base. A conductive layer having a wiring portion electrically connected to a component that drives a driven element and a dummy conductor disposed in a portion of the conductive layer where the wiring portion is not disposed are provided, and the semiconductor wafer is driven When the dummy conductor is disposed in the conductive layer, avoiding the gap between the element chips, and when divided into a plurality of the driven element chips, it becomes at least the side surface on the alignment direction side in the arrangement surface. The portion was so groove by etching process is formed.
また本発明の被駆動素子チップにおいては、配置面を有するチップ基体と、配置面上に設けられ、整列方向に沿って複数の被駆動素子が整列された被駆動素子群と、チップ基体の内部に配置され、被駆動素子又は該被駆動素子を駆動する部品と電気的に接続された配線部を有する導電層と、導電層における配線部が配置されていない部分に配置されたダミー導電体とを設け、チップ基体が、配置面における少なくとも整列方向側の側面であるチップ基体側面が、エッチング処理により形成されているようにした。 In the driven element chip of the present invention, a chip base having an arrangement surface, a driven element group provided on the arrangement surface, in which a plurality of driven elements are aligned along the alignment direction, and the inside of the chip base And a conductive layer having a wiring portion electrically connected to a driven element or a component that drives the driven element, and a dummy conductor arranged in a portion of the conductive layer where the wiring portion is not arranged, The side surface of the chip substrate, which is at least the side surface on the alignment direction side of the arrangement surface, is formed by an etching process.
さらに本発明の露光装置においては、前述した複数の被駆動素子チップと、複数の被駆動素子チップが主走査方向に沿って配列された状態で取り付けられた基板とを設けるようにした。 Further, in the exposure apparatus of the present invention, the plurality of driven element chips described above and a substrate attached with the plurality of driven element chips arranged in the main scanning direction are provided.
さらに本発明の画像形成装置においては、前述した露光装置と、形成すべき画像に応じた信号を露光装置へ供給する制御部とを設けるようにした。 Furthermore, in the image forming apparatus of the present invention, the above-described exposure apparatus and a control unit that supplies a signal corresponding to the image to be formed to the exposure apparatus are provided.
本発明は、半導体ウェハにおいて溝を形成すべき部分を避けてダミー導電体を配置したため、配置面を平滑に形成して被駆動素子を整然と配置することができる。これに加えて本発明は、半導体ウェハに対してエッチング処理によりダミー導電体を除去する必要なく容易に溝を形成できるので、プロセスルールに準じた高い位置精度で、且つ容易に、各被駆動素子チップに分割することができる。 According to the present invention, since the dummy conductor is arranged avoiding the portion where the groove is to be formed in the semiconductor wafer, the arranged elements can be smoothly formed and the driven elements can be arranged in an orderly manner. In addition to this, the present invention can easily form a groove without the need to remove the dummy conductors by etching treatment on the semiconductor wafer, so that each driven element can be easily and highly accurately in accordance with the process rule. Can be divided into chips.
本発明によれば、品質の高い被駆動素子チップを容易に製造し得る被駆動素子チップの製造方法、並びに品質の高い被駆動素子チップ、露光装置及び画像形成装置を実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the driven element chip | tip which can manufacture a high quality driven element chip | tip easily, and a high quality driven element chip | tip, exposure apparatus, and image forming apparatus are realizable.
以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[1.第1の実施の形態]
[1−1.画像形成装置の構成]
図1に示すように、第1の実施の形態による画像形成装置1は、いわゆるMFP(Multi Function Peripheral)となっており、媒体としての用紙に画像を形成する(すなわち印刷する)プリンタ機能の他、画像を読み取るイメージスキャナとしての機能や通信機能を有している。このため画像形成装置1は、これらの機能を組み合わせることにより、プリンタ、複写機(コピー機)及びファクシミリ装置等として動作することができる。この画像形成装置1は、プリンタとして機能する場合、例えばA3サイズやA4サイズ等の大きさでなる用紙Pに対し、所望のカラー画像を印刷できる。
[1. First Embodiment]
[1-1. Configuration of image forming apparatus]
As shown in FIG. 1, the
画像形成装置1は、略箱型に形成されたプリンタ筐体2の内部に種々の部品が配置されている。因みに以下では、図1における右端部分を画像形成装置1の正面とし、この正面と対峙して見た場合の上下方向、左右方向及び前後方向をそれぞれ定義した上で説明する。
In the
画像形成装置1は、制御部3により全体を統括制御するようになっている。この制御部3は、コンピュータ装置等の上位装置(図示せず)と無線又は有線により接続されている。制御部3は、この上位装置から印刷対象の画像を表す画像データが与えられると共に当該画像データの印刷が指示されると、用紙Pの表面に印刷画像を形成する印刷処理を実行する。
The
プリンタ筐体2内の最下部には、用紙Pを収容する用紙収容カセット4が設けられている。用紙収容カセット4の前上方には、給紙部5が設けられている。給紙部5は、用紙収容カセット4の前上側に配置されたホッピングローラ6、用紙Pを搬送路Wに沿って上方へ案内する搬送ガイド7、搬送路Wを挟んで互いに対向するレジストローラ8及びピンチローラ9等により構成されている。
A
給紙部5は、制御部3の制御に基づいて各ローラを適宜回転させることにより、用紙収容カセット4に集積された状態で収容されている用紙Pを1枚ずつ分離しながらピックアップし、搬送ガイド7により搬送路Wに沿って前上方へ進行させ、やがて後上方へ折り返してレジストローラ8及びピンチローラ9に当接させる。レジストローラ8は、回転が適宜抑制されており、ピンチローラ9との間で用紙Pに摩擦力を作用させることにより、進行方向に対して該用紙Pの側辺が傾斜する、いわゆる斜行を修正し、先頭及び末尾の端辺を左右に沿わせた状態としてから、後方へ送り出す。
The paper feeding unit 5 picks up and conveys the paper P stored in the
レジストローラ8及びピンチローラ9の後側には、搬送路Wがほぼ前後方向に沿って形成されており、その下側に中搬送部10が配置されている。中搬送部10は、前側に配置された前ローラ11と、後側に配置された後ローラ12と、下側に配置された下ローラ13との周囲に無端ベルトでなる搬送ベルト14が張架された構成となっている。また前ローラ11の上側には、搬送ベルト14を挟んで対向する位置に吸着ローラ15が設けられている。
On the rear side of the
この中搬送部10は、所定のベルト駆動モータ(図示せず)から後ローラ12に対し駆動力が伝達されると、この後ローラ12を矢印R2方向へ回転させることにより、搬送ベルト14を走行させる。これにより搬送ベルト14は、搬送路Wに沿った上側部分、すなわち前ローラ11及び後ローラ12の間に張架された部分を、後方向へ走行させる。このとき中搬送部10は、給紙部5から用紙Pが引き渡されると、これを吸着ローラ15及び前ローラ11の間に搬送ベルト14と共に挟持し、該搬送ベルト14上側に用紙Pを載置した状態で、該搬送ベルト14の走行に伴って該用紙Pを後方へ進行させる。
When a driving force is transmitted to a
中搬送部10の上側であり、搬送路Wを挟んで該中搬送部10の反対側には、4個の画像形成ユニット16C、16M、16Y及び16Kが後側から前側へ向かって順に配置されている。画像形成ユニット16C、16M、16Y及び16K(以下これらをまとめて画像形成ユニット16とも呼ぶ)は、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びブラック(K)の各色にそれぞれ対応しているものの、色のみが相違しており、何れも同様に構成されている。
Four
画像形成ユニット16は、図2に模式的な側面図を示すように、画像形成部31、トナーカートリッジ32、プリントヘッド33により構成されており、その下側に配置された転写ローラ17との間に搬送ベルト14を挟んでいる。因みに画像形成ユニット16及びこれを構成する各部品は、用紙Pにおける左右方向(以下これを主走査方向とも呼ぶ)の長さに応じて、左右方向に十分な長さを有している。このため多くの部品は、前後方向や上下方向の長さに対して左右方向の長さが比較的長くなっており、左右方向に沿って細長い形状に形成されている。
As shown in the schematic side view of FIG. 2, the
トナーカートリッジ32は、現像剤としてのトナーを収容しており、画像形成部31の上側に配置され、当該画像形成部31の上方に取り付けられている。このトナーカートリッジ32は、収容しているトナーを画像形成部31のトナー収容部34へ供給する。画像形成部31には、トナー収容部34の他、供給ローラ35、現像ローラ36、規制ブレード37、感光体ドラム38及び帯電ローラ39が組み込まれている。
The
供給ローラ35は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、その周側面に導電性ウレタンゴム発泡体等でなる弾性層が形成されている。現像ローラ36は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、その周側面に弾性を有する弾性層や導電性を有する表面層等が形成されている。規制ブレード37は、例えば所定厚さのステンレス鋼板でなり、僅かに弾性変形させた状態で、その一部を現像ローラ36の周側面に当接させている。感光体ドラム38は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成されており、その周側面に薄膜状の電荷発生層及び電荷輸送層が順次形成され、帯電し得るようになっている。帯電ローラ39は、中心軸を左右方向に沿わせた円柱状に形成され、その周側面に導電性の弾性体が被覆されており、この周側面を感光体ドラム38の周側面に当接させている。
The
また画像形成部31の前下側であって、感光体ドラム38及び搬送ベルト14の当接箇所よりも上流側となる位置には、除電光源20が設けられている。この除電光源20は、感光体ドラム38に所定の光を照射することにより、帯電している静電気を除去するようになっている。
Further, a static elimination
この画像形成部31は、図示しないドラムモータから駆動力が供給されることにより、供給ローラ35、現像ローラ36及び帯電ローラ39を矢印R2方向(図中の反時計回り)へ回転させると共に、感光体ドラム38を矢印R1方向(図中の時計回り)へ回転させる。さらに画像形成部31は、供給ローラ35、現像ローラ36、規制ブレード37及び帯電ローラ39にそれぞれ所定のバイアス電圧を印加することにより、それぞれ帯電させる。
The
供給ローラ35は、帯電によりトナー収容部34内のトナーを周側面に付着させ、回転によりこのトナーを現像ローラ36の周側面に付着させる。現像ローラ36は、規制ブレード37によって周側面から余分なトナーが除去された後、この周側面を感光体ドラム38の周側面に当接させる。
The
一方、帯電ローラ39は、帯電した状態で感光体ドラム38と当接することにより、当該感光体ドラム38の周側面を一様に帯電させる。プリントヘッド33は、複数の発光素子チップが左右方向に沿って直線状に配置されており(詳しくは後述する)、制御部3(図2)から供給される画像データ信号に基づいた発光パターンで、所定の時間間隔毎に発光することにより、感光体ドラム38を露光する。これにより感光体ドラム38は、その上端近傍において周側面に静電潜像が形成される。
On the other hand, the charging
続いて感光体ドラム38は、矢印R1方向へ回転することにより、この静電潜像を形成した箇所を現像ローラ36と当接させる。これにより感光体ドラム38の周側面には、静電潜像に基づいてトナーが付着し、画像データに基づいたトナー画像が現像される。
Subsequently, the
転写ローラ17は、感光体ドラム38の真下に位置しており、その周側面における上端近傍と該感光体ドラム38の下端近傍との間に、搬送ベルト14の上側部分を挟んでいる。この転写ローラ17は、所定のバイアス電圧が印加されると共に、図示しないドラムモータから駆動力が供給されて矢印R2方向へ回転する。これにより画像形成ユニット16は、搬送路Wに沿って用紙Pが搬送されていた場合、感光体ドラム38の周側面に現像されたトナー画像をこの用紙Pに転写することができる。
The transfer roller 17 is positioned directly below the
このようにして各画像形成ユニット16は、搬送路Wに沿って前方から搬送されて来る用紙Pに対し、それぞれの色によるトナー画像を順次転写して重ねながら、後方へ進行させていく。
In this way, each
また中搬送部10(図1)における下ローラ13の下側には、クリーニング部19が設けられている。クリーニング部19は、画像形成処理が行われる場合に用紙Pの搬送不良等が生じて搬送ベルト14に付着したトナーを、該搬送ベルト14の表面から掻き落として清掃する。これにより中搬送部10では、次に搬送される用紙Pの裏面、すなわち搬送路Wにおいて下方を向いている面でありトナー画像が転写されない面にトナーが付着して汚損させてしまう、いわゆる裏写りを防止することができる。
A
中搬送部10の後端近傍には、定着部21が設けられている。定着部21は、搬送路Wを挟んで対向するように配置された加熱ローラ21A及び加圧ローラ21Bにより構成されている。加熱ローラ21Aは、中心軸を左右方向に向けた円筒状に形成されており、内部にヒータが設けられている。加圧ローラ21Bは、加熱ローラ21Aと同様の円筒状に形成されており、上側の表面を加熱ローラ21Aにおける下側の表面に所定の押圧力で押し付けている。
A fixing
この定着部21は、制御部3の制御に基づき、加熱ローラ21Aを加熱すると共に当該加熱ローラ21A及び加圧ローラ21Bをそれぞれ所定方向へ回転させる。これにより定着部21は、中搬送部10から受け取った用紙P、すなわち4色のトナー画像が重ねて転写された用紙Pに対して熱及び圧力を加えてトナーを定着させ、さらに後方へ引き渡す。
The fixing
定着部21の後方には、排紙部22が配置されている。排紙部22は、給紙部5と同様、用紙Pを案内するガイドや複数の搬送ローラ等の組み合わせにより構成されている。この排紙部22は、制御部3の制御に従って各搬送ローラを適宜回転させることにより、定着部21から引き渡される用紙Pを後上方へ搬送してから前方へ向けて折り返し、プリンタ筐体2の上面に形成された排出トレイ2Tへ排出する。
A
さらにプリンタ筐体2内における搬送路Wに沿った複数の箇所には、用紙Pを検出するための用紙センサ25、26、27及び28が適宜設けられている。この用紙センサ25等は、搬送路W内における用紙Pの有無をそれぞれ検出し、得られた検出結果を制御部3へ通知する。これに応じて制御部3は、各搬送ローラの回転や中搬送部10における搬送ベルト14の走行等を適宜制御する。
Further,
次に、画像形成装置1のブロック構成について、図3を参照しながら説明する。制御部3は、コンピュータ装置等の上位装置(図示せず)から制御信号S1を受信し、この制御信号S1に含まれる印刷指示に基づいて印刷動作を開始する。
Next, the block configuration of the
具体的に制御部3は、まず定着部21(図1)の内部に設けられている定着器温度センサ21C(図3)により、定着部21が所定の温度範囲内であるか否かを判定する。このとき制御部3は、定着部21の温度がこの温度範囲未満であれば、加熱ローラ21A(図1)に通電して加熱させ、該定着部21の温度をこの温度範囲に合わせる。
Specifically, the
また制御部3は、ドライバ43を介して現像・転写プロセス用モータ44を回転させると共に帯電用高圧電源41を動作させ、これにより画像形成ユニット16(図2)における帯電ローラ39等を回転させると共に帯電させる。
The
さらに制御部3は、ドライバ45を介して用紙送りモータ46を回転させることにより、給紙部5(図1)のホッピングローラ6等を回転させ、これにより用紙収容カセット4内から用紙Pを1枚ずつに分離しながら送り出し、搬送路Wに沿って搬送させる。また制御部3は、用紙センサ25〜28等から得られる検出結果を基に、用紙Pの位置や搬送の状態等を認識し、搬送速度の調整等を行う。
Further, the
一方、画像処理部48は、上位装置から供給される画像データに対して所定の画像処理を施すことにより、1ページ毎の画像形成用データを生成する。制御部3は、用紙センサ26による検出結果等を基に、用紙Pが印刷可能な位置、例えば画像形成装置16K(図1)の直前に到達した時点において、画像処理部48に対しタイミング信号S3を送信する。このタイミング信号S3には、主走査同期信号及び副走査同期信号等が含まれている。
On the other hand, the
これに応じて画像処理部48は、生成した画像形成用データを1ライン分ずつに分離したビデオ信号S2を生成して制御部3へ送信する。制御部3は、このビデオ信号S2を基に印刷データ信号S4を生成し、これを画像形成ユニット16(図2)のプリントヘッド33へ送信する。これによりプリントヘッド33は、画像データに基づいた発光パターンで発光し、感光体ドラム38の周側面に静電潜像を1ラインずつ形成していくことができる。
In response to this, the
[1−2.プリントヘッドの回路構成]
[1−2−1.プリントヘッドにおける各部の接続]
次に、プリントヘッド33の回路構成に関し、各部の接続について図4を参照しながら説明する。露光装置としてのプリントヘッド33は、複数の発光サイリスタLT(LT1、LT2、…)と、複数のフリップフロップFF(FF1、FF2、…)と、複数のゲート駆動回路GD(GD1、GD2、…)とにより構成されている。
[1-2. Printhead circuit configuration]
[1-2-1. Connection of each part in the print head]
Next, regarding the circuit configuration of the
このうち各フリップフロップFF及び各ゲート駆動回路GDは、シフトレジスタ33R内にそれぞれ設けられている。説明の都合上、以下では、1個ずつの発光サイリスタLT、フリップフロップFF及びゲート駆動回路GDの組合せにより構成される回路を発光駆動回路LDC(LDC1、LDC2、…)とも呼ぶ。また以下では、ゲート駆動回路GD及びフリップフロップFFをまとめて駆動回路とも呼ぶ。
Among these, each flip-flop FF and each gate drive circuit GD are provided in the
因みにシフトレジスタ33Rは、後述するように、シリコン等の半導体ウェハ上に周知のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)構造を用いて製造されている。またこのシフトレジスタ33Rは、ガラス基板上に周知のTFT(Thin Film Transistor)技術を用いて製造することもできる。
Incidentally, as will be described later, the
一方、制御部3には、プリントヘッド33の各発光駆動回路LDCを駆動制御する駆動制御回路50が設けられている。駆動制御回路50は、外部からDRV ON−P信号が供給されると共に、各種信号を出力するシリアルデータ端子50I、クロック端子50CK及びデータ端子50Dを有している。
On the other hand, the
駆動制御回路50は、所定のクロック周波数の矩形波でなるクロック信号SCKを生成し、これをクロック端子50CKからプリントヘッド33のクロック端子33CKに供給する。また駆動制御回路50は、画像データに応じたシリアルデータ信号SIを生成し、これをシリアルデータ端子50Iからプリントヘッド33のシリアルデータ端子33Iに供給する。さらに駆動制御回路50は、供給されるDRV ON−P信号を反転させた電位をデータ端子50Dに印加する。このデータ端子50Dは、プリントヘッド33のデータ端子33Dと接続されている。
The
因みにプリントヘッド33は、図示しない電源端子を介して、図示しない電源回路から所定の電源電圧VDDが供給されると共に、図示しないグランド端子を介してグランドに接続されている。従ってプリントヘッド33は、駆動制御回路50や図示しない電源回路等、外部との間での電気的な接続線の数が5本となっている。
Incidentally, the
一方、プリントヘッド33では、クロック端子33CK、シリアルデータ端子33I及びデータ端子33Dが、発光駆動回路LDCと接続されている。このうちクロック端子33CKは、各フリップフロップFFのクロック入力端子と接続されており、駆動制御回路50から供給されるクロック信号SCKを各フリップフロップFFにそれぞれ供給する。このため各フリップフロップFFは、このクロック信号SCKに同期したタイミングで動作する。
On the other hand, in the
シリアルデータ端子33Iは、初段のフリップフロップFF1の入力端子Dと接続されている。このフリップフロップFF1の出力端子Qは、次段のフリップフロップFF2の入力端子Dに接続されると共に、ゲート駆動回路GD1の入力端子Qに接続されている。このためフリップフロップFF1は、シリアルデータ端子33Iから供給されるシリアルデータ信号SIを基に、クロック信号SCKに従ったタイミングで出力信号SQ1を生成し、これをゲート駆動回路GD1及び次段のフリップフロップFF2へ供給する。 The serial data terminal 33I is connected to the input terminal D of the first stage flip-flop FF1. The output terminal Q of the flip-flop FF1 is connected to the input terminal D of the flip-flop FF2 at the next stage and to the input terminal Q of the gate drive circuit GD1. Therefore, the flip-flop FF1 generates an output signal SQ1 at a timing according to the clock signal SCK based on the serial data signal SI supplied from the serial data terminal 33I, and outputs the output signal SQ1 to the gate drive circuit GD1 and the next-stage flip-flop. Supply to FF2.
因みに2段目以降のフリップフロップFF(FF2、FF3、…)は、前段のフリップフロップFFの出力端子Qから供給される出力信号SQ(SQ1、SQ2、…)を基に、クロック信号SCKに従ったタイミングで出力信号SQ(SQ2、SQ3、…)を生成し、これをゲート駆動回路GD及び次段のフリップフロップFFへそれぞれ供給する。すなわち各フリップフロップFFは、クロック信号SCKの周期ごとに,シリアルデータ信号SIを順次後段へシフトしていくことになる。 Incidentally, the second and subsequent flip-flops FF (FF2, FF3,...) Follow the clock signal SCK based on the output signal SQ (SQ1, SQ2,...) Supplied from the output terminal Q of the preceding flip-flop FF. The output signals SQ (SQ2, SQ3,...) Are generated at the same timing, and are supplied to the gate drive circuit GD and the next-stage flip-flop FF, respectively. That is, each flip-flop FF sequentially shifts the serial data signal SI to the subsequent stage for each cycle of the clock signal SCK.
各ゲート駆動回路GDは、出力端子Kが発光サイリスタLTのカソード端子及びデータ端子33Dに接続されており、また出力端子Gが該発光サイリスタLTのゲート端子に接続されている。さらに発光サイリスタLTは、アノード端子に電源電圧VDDが供給されている。
Each gate drive circuit GD has an output terminal K connected to the cathode terminal of the light emitting thyristor LT and the
[1−2−2.ゲート駆動回路の構成及び基本動作]
一方、ゲート駆動回路GD(図4)は、図5(A)にシンボルを示すように、1個の入力端子Qと、2個の出力端子G及びKとを有している。このゲート駆動回路GDは、図5(B)に示す等価回路51と同等の電気的特性を有している。等価回路51は、インバータ52、PMOSトランジスタ53及び54、並びにアナログスイッチ55により構成されている。このうちアナログスイッチ55は、NMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタのソース端子同士及びドレーン端子同士をそれぞれ並列に接続した回路構成となっている。以下、このソース端子及びドレーン端子のうち何れか一方を第1端子と呼び、また他方を第2端子と呼ぶ。
[1-2-2. Configuration and basic operation of gate drive circuit]
On the other hand, the gate drive circuit GD (FIG. 4) has one input terminal Q and two output terminals G and K, as shown by symbols in FIG. This gate drive circuit GD has an electrical characteristic equivalent to that of the equivalent circuit 51 shown in FIG. The equivalent circuit 51 includes an
入力端子Qは、インバータ52の入力端子と、アナログスイッチ55におけるPMOSトランジスタ側のゲート端子と接続されている。インバータ52の出力端子は、アナログスイッチ55におけるNMOSトランジスタ側のゲート端子と、PMOSトランジスタ53のゲート端子とに接続されている。
The input terminal Q is connected to the input terminal of the
PMOSトランジスタ53のソース端子は図示しない電源回路と接続され、所定の電源電圧VDDが供給される。PMOSトランジスタ53のドレーン端子は、PMOSトランジスタ54のソース端子と接続されている。PMOSトランジスタ54のドレーン端子は、自身のゲート端子、出力端子G及びアナログスイッチ55の第1端子とそれぞれ接続されている。またアナログスイッチ55の第2端子は、出力端子Kと接続されている。
The source terminal of the
かかる構成によりゲート駆動回路GDは、入力端子Qにハイレベルの信号が供給されると、インバータ52の出力信号がローレベルとなり、PMOSトランジスタ53及び54が何れも「オン」となるため、出力端子Gから出力される出力信号SGがハイレベルとなる。またこのときアナログスイッチ55は、オフ状態となり、第1端子及び第2端子を電気的に切断する。すなわち出力端子Kは、出力端子Gから電気的に切り離された状態となる。
With this configuration, when a high level signal is supplied to the input terminal Q, the gate drive circuit GD has the output signal of the
またゲート駆動回路GDは、入力端子Qにローレベルの信号が供給されると、アナログスイッチ55は、オン状態となり、第1端子及び第2端子を電気的に接続する。すなわち出力端子Kは、出力端子Gと電気的に接続された状態となる。またこのときゲート駆動回路GDでは、PMOSトランジスタ53及び54が何れも「オフ」となる。
In addition, when a low level signal is supplied to the input terminal Q of the gate drive circuit GD, the
[1−2−3.発光サイリスタの構成及び基本動作]
次に、発光サイリスタLTの構成及び基本動作について説明する。被駆動素子としての発光サイリスタLTは、一般的な発光ダイオード(LED)と類似した構成となっており、電流が供給されると発光する、いわゆる発光素子として機能する。発光サイリスタLTは、図6(A)に回路記号を示すように、アノード(A)、カソード(K)及びゲート(G)といった3個の端子を有している。この発光サイリスタLTは、閾値電圧若しくは閾値電流が外部から制御可能な制御電極(すなわちゲート端子)を有する三端子スイッチ素子となっている。
[1-2-3. Configuration and basic operation of light-emitting thyristor]
Next, the configuration and basic operation of the light emitting thyristor LT will be described. The light emitting thyristor LT as a driven element has a configuration similar to a general light emitting diode (LED), and functions as a so-called light emitting element that emits light when a current is supplied. The light emitting thyristor LT has three terminals such as an anode (A), a cathode (K), and a gate (G) as shown by a circuit symbol in FIG. The light emitting thyristor LT is a three-terminal switch element having a control electrode (that is, a gate terminal) whose threshold voltage or threshold current can be controlled from the outside.
この発光サイリスタLTは、図6(B)に模式的な断面図を示すように、性質の異なる複数の材料によりそれぞれ構成された複数の層が積層されたような構成となっている。例えば発光サイリスタLTは、GaAsウェハ基材を用い、周知のMO−CVD(Metal Organic-Chemical Vapor Deposition)法によりその上側に所定の結晶をエピタキシャル成長させることにより、製造される。 The light-emitting thyristor LT has a configuration in which a plurality of layers each formed of a plurality of materials having different properties are stacked, as shown in a schematic cross-sectional view in FIG. For example, the light emitting thyristor LT is manufactured by using a GaAs wafer base material and epitaxially growing a predetermined crystal on the upper side thereof by a well-known MO-CVD (Metal Organic-Chemical Vapor Deposition) method.
具体的に発光サイリスタLTは、GaAsウェハ基材に対し、所定のバッファ層や犠牲層(図示せず)をエピタキシャル成長させた後、AlGaAs基材にN型の不純物を含ませたN型層61と、P型の不純物を含ませて成層したP型層62と、N型の不純物を含ませたN型層63とを順次積層させる。これにより発光サイリスタLTは、まず「NPN」の3層構造でなるウェハとして構成される。
Specifically, the light-emitting thyristor LT is formed by epitaxially growing a predetermined buffer layer or sacrificial layer (not shown) on a GaAs wafer substrate, and then adding an N-
次に発光サイリスタLTは、最上層であるN型層63の一部に対し、周知のフォトリソグラフィー法が施されることにより、選択的にP型の不純物が含まれるP型領域64が形成される。さらに発光サイリスタLTは、周知のドライエッチング法が施されることにより、所定の溝部分が形成され、その結果として素子分離が行われ、各発光サイリスタLTに分離される。また発光サイリスタLTは、前述したエッチングの過程において、最下層であるN型層61の一部が露出され、この露出された領域に金属配線が形成されてカソード(K)電極が形成される。さらに発光サイリスタLTは、P型層62及びP型領域64にも、これと同様にアノード(A)電極及びゲート(G)電極がそれぞれ形成される。
Next, in the light-emitting thyristor LT, a part of the uppermost N-
なお発光サイリスタLTは、図6(C)に示すように、図6(B)と一部異なる手法により製造することもできる。具体的に発光サイリスタLTは、まず図6(B)に示した手法と同様に、N型層61、P型層62及びN型層63が順次積層された「NPN」の3層構造でなるウェハとして構成される。さらに発光サイリスタLTは、N型層63の上側に、P型の不純物を含ませたP型層65が成層されることにより、上側から「PNPN」の4層構造でなるウェハとして構成される。
Note that the light-emitting thyristor LT can be manufactured by a method partially different from that in FIG. 6B, as shown in FIG. Specifically, the light-emitting thyristor LT has an “NPN” three-layer structure in which an N-
次に発光サイリスタLTは、周知のドライエッチング法が施されることにより、所定の溝部分が形成され、その結果として素子分離が行われる。また発光サイリスタLTは、図6(B)の場合と同様、前述したエッチングの過程において、最下層であるN型層61の一部が露出され、この露出された領域に金属配線が形成されてカソード電極が形成される。さらに発光サイリスタLTは、最上層であるP型層65の一部が露出され、アノード電極が形成されると共に、P型層62の一部が露出され、ゲート電極が形成される。
Next, the light emitting thyristor LT is subjected to a known dry etching method to form a predetermined groove portion, and as a result, element isolation is performed. Similarly to the case of FIG. 6B, the light-emitting thyristor LT has a portion of the lowermost N-
このように製造される発光サイリスタLT(図6(B)及び(C))は、図6(D)に示す等価回路66と同等の電気的特性を有している。等価回路66は、PNPトランジスタ67及びNPNトランジスタ68が組み合わされた構成となっている。すなわち等価回路66は、PNPトランジスタ67のエミッタ端子が発光サイリスタLTのアノード端子に相当し、NPNトランジスタ68のベース端子が発光サイリスタLTのゲート端子に相当し、NPNトランジスタ68のエミッタ端子が発光サイリスタLTのカソード端子に相当している。また等価回路66は、PNPトランジスタ67のコレクタ端子がNPNトランジスタ68のベース端子と接続され、PNPトランジスタ67のベース端子がNPNトランジスタ68のコレクタ端子と接続されている。
The light-emitting thyristor LT (FIGS. 6B and 6C) manufactured in this way has electrical characteristics equivalent to those of the
かかる構成により発光サイリスタLTは、アノード端子に所定の電源電圧が印加され、且つカソード端子の電位が低くゲート端子の電位が高い状態になると、両者の間にトリガ電流が流れ、これを契機としてアノード端子及びカソード端子間に電流が流れ、発光状態となる。また発光サイリスタLTは、この発光状態において、カソード端子の電位がアノード端子と同程度に高められて両者の電位差が無くなると、消灯状態となる。さらに発光サイリスタLTは、ゲート端子の電位が低い状態であれば、アノード端子及びカソード端子の間に電位差が生じたとしても、トリガ電流が流れないため、発光状態にはならず、消灯状態を維持する。 With this configuration, when a predetermined power supply voltage is applied to the anode terminal and the potential of the cathode terminal is low and the potential of the gate terminal is high, the light emitting thyristor LT has a trigger current that flows between them. A current flows between the terminal and the cathode terminal, and a light emitting state is obtained. Further, in this light emitting state, the light emitting thyristor LT is turned off when the potential of the cathode terminal is increased to the same level as that of the anode terminal and the potential difference between the two disappears. Further, the light emitting thyristor LT is not in the light emitting state and remains in the light-off state because the trigger current does not flow even if a potential difference occurs between the anode terminal and the cathode terminal if the potential of the gate terminal is low. To do.
なお発光サイリスタLTは、GaAsウェハ上にAlGaAs層を形成した構造に限らず、例えばGaP、GaAsPやAlGaInP等の材料を用いるものであっても良く、さらにはサファイア基板上にGaN、AlGaNやInGaN等の材料を成膜したものであっても良い。 The light-emitting thyristor LT is not limited to a structure in which an AlGaAs layer is formed on a GaAs wafer, and may be a material using, for example, GaP, GaAsP, AlGaInP, or the like. Alternatively, a film formed of the above material may be used.
[1−3.プリントヘッドの発光動作]
[1−3−1.発光駆動回路の基本的な発光動作]
まず、発光駆動回路LDC(図4)の一部であるゲート駆動回路GD及び発光サイリスタLTの基本動作について説明する。制御部3の駆動制御回路50は、外部から供給される駆動指令信号DRV ON−P信号がローレベルになると、データ端子50Dをハイレベルとし、発光サイリスタLTのカソード端子を電源電圧VDDとほぼ等しい電位とする。
[1-3. Print head firing]
[1-3-1. Basic light emission operation of light emission drive circuit]
First, basic operations of the gate driving circuit GD and the light emitting thyristor LT, which are part of the light emitting driving circuit LDC (FIG. 4), will be described. When the drive command signal DRV ON-P signal supplied from outside becomes low level, the
発光駆動回路LDCでは、発光サイリスタLTにおけるアノード・カソード端子間の電位差がほぼ0[V]となり、いわゆるゲート電流が発生しないため、駆動制御回路50のデータ端子50Dに流れ込む電流Ioutもほぼ0[A]となる。この結果、発光駆動回路LDCでは、発光サイリスタLTが発光しない(すなわち消灯した)非発光状態となる。
In the light emission drive circuit LDC, the potential difference between the anode and cathode terminals in the light emission thyristor LT is almost 0 [V], and so-called gate current is not generated, so the current Iout flowing into the data terminal 50D of the
一方、駆動制御回路50は、駆動指令信号DRV ON−P信号がハイレベルになると、データ端子50Dがローレベルとなり、電源電圧VDDとの間に十分な電位差を生じる。これにより発光駆動回路LDCでは、発光サイリスタLTにおけるアノード・カソード端子間に十分な電位差が生じる。
On the other hand, in the
この状態において発光駆動回路LDCは、駆動制御回路50から供給されるシリアルデータ信号SIがハイレベルである場合、クロック信号SCKに従ったタイミングで、フリップフロップFFの出力信号SQがハイレベルとなる。これに応じて発光駆動回路LDCでは、ゲート駆動回路GDの出力端子Gがハイレベルとなるため、発光サイリスタLTのゲート端子にトリガ電流が生じ、該発光サイリスタLTが発光した(すなわち点灯した)発光状態となる。
In this state, in the light emission drive circuit LDC, when the serial data signal SI supplied from the
因みに発光駆動回路LDCでは、このとき発光サイリスタLTのカソード端子に流れる電流が、駆動制御回路50のデータ端子50Dに流入する電流Ioutとなる。このため発光サイリスタLTは、この電流Ioutの大きさに応じた発光量で発光することになる。
Incidentally, in the light emission drive circuit LDC, the current flowing through the cathode terminal of the light emission thyristor LT at this time becomes the current Iout flowing into the data terminal 50D of the
このように発光駆動回路LDCは、駆動指令信号DRV ON−P信号がハイレベルであることによりデータ端子50Dがローレベルであり、且つシリアルデータ信号SIがハイレベルである場合のみ、クロック信号SCKに従ったタイミングで発光サイリスタLTが発光した発光状態となり、それ以外の場合に非発光状態となるようになっている。
Thus, the light emission drive circuit LDC outputs the clock signal SCK only when the
[1−3−2.プリントヘッドにおける発光動作]
次に、プリントヘッド33における発光動作について、図7のタイミングチャートを参照しながら説明する。ここでは、図4の場合と同様、8個の発光駆動回路LDC1〜LDC8に着目し、これらをそれぞれ発光させる場合を想定する。
[1-3-2. Light emission in print head]
Next, the light emission operation in the
制御部3(図4)は、画像形成装置1(図1)に電源が投入されると、予備動作として、プリントヘッド33におけるシフトレジスタ33Rのリセット処理を行う。このリセット処理において、制御部3の駆動制御回路50は、シリアルデータ信号SIをローレベルとして供給しながら、クロック信号SCKにシフトレジスタ33Rの段数、すなわちフリップフロップFFの数と同数(この場合は8個)のクロックパルスを生成する。これによりプリントヘッド33では、シフトレジスタ33Rにおける各フリップフロップFFの出力信号SQ1〜SQ8が全てローレベルとなる。
When the image forming apparatus 1 (FIG. 1) is turned on, the control unit 3 (FIG. 4) performs a reset process of the
一方、制御部3の駆動制御回路50は、上位装置から画像データの印刷命令等を取得した場合、所定の時刻t1(図7)においてシリアルデータ信号SIをローレベルからハイレベルに立ち上げ、その後の時刻t2においてクロック信号SCKに比較的短いパルス幅の第1パルスCP1を発生させる。このクロック信号SCKがハイレベルに立ち上がると、シフトレジスタ33Rの初段であるフリップフロップFF1は、シリアルデータ信号SIを取り込み、これより僅かに遅いタイミングで出力信号SQ1をハイレベルに立ち上げる。また駆動制御回路50は、時刻t2よりも後の時刻t3において、シリアルデータ信号SIをハイレベルからローレベルに立ち下げる。
On the other hand, the
このように出力信号SQ1がハイレベルに立ち上がると、ゲート駆動回路GD(図4及び図6)は、上述したように出力端子Gから出力される出力信号SG1をハイレベルとし、また出力端子Kを該出力端子Gから電気的に切り離す。これにより発光サイリスタLT1は、ゲート端子の電位が上昇する。 When the output signal SQ1 rises to the high level in this way, the gate drive circuit GD (FIGS. 4 and 6) sets the output signal SG1 output from the output terminal G to the high level as described above, and sets the output terminal K to the high level. It is electrically disconnected from the output terminal G. As a result, the potential of the gate terminal of the light emitting thyristor LT1 rises.
続いて駆動制御回路50は、時刻t4(図7)において、外部から供給される駆動指令信号DRV ON−P信号がハイレベルになり、これに応じてデータ端子50Dをローレベルとする。これにより発光サイリスタLT1は、ゲート端子及びカソード端子の間に電位差が生じるため、両者の間にトリガ電流が流れてターンオン(点灯)し、発光状態となる。
Subsequently, at time t4 (FIG. 7), the
この時刻t4から所定の発光期間TD1が経過した時刻t5において、駆動制御回路50は、外部から供給される駆動指令信号DRV ON−P信号がローレベルになり、これに応じてデータ端子50Dをハイレベルとする。これにより発光サイリスタLT1は、アノード端子及びカソード端子の間における電位差がほぼ0[V]となるため、両者の間に電流が流れなくなってターンオフ(消灯)し、非発光状態となる。
At a time t5 when a predetermined light emission period TD1 has elapsed from this time t4, the
ここで、発光サイリスタLTにおける発光量、すなわち出射される光の強度は、主にアノード端子及びカソード端子の間に流れる電流の大きさに起因する。このため画像形成装置1では、制御部3の駆動制御回路50(図4)として定電流特性を有する駆動回路を採用することにより、データ端子50Dに流れる電流Ioutの大きさをほぼ一定に維持することができる。この場合、例えば各発光サイリスタLTにおいて、アノード端子及びカソード端子の間における電位差に多少のばらつきがあったとしても、流れる駆動電流の大きさをほぼ一定に揃えることができるので、発光量をほぼ一定に揃えることができる。
Here, the amount of light emitted from the light-emitting thyristor LT, that is, the intensity of the emitted light is mainly caused by the magnitude of the current flowing between the anode terminal and the cathode terminal. For this reason, in the
また駆動制御回路50は、データ端子50Dを時刻t4においてローレベルに立ち下げ、且つ時刻t5においてハイレベルに立ち上げたことにより、発光駆動回路LDC1の発光サイリスタLT1を発光させた。このため駆動制御回路50は、仮に時刻t4及びt5において、データ端子50Dをハイレベルのままとした場合、発光駆動回路LDC1の発光サイリスタLT1を発光させないようにすること、すなわち非発光状態を維持することができる。このように駆動制御回路50は、データ端子50Dをハイレベル又はローレベルに切り替えることにより、発光駆動回路LDC1の発光サイリスタLT1を発光させるか否かを制御することができる。
In addition, the
やがて駆動制御回路50は、時刻t6において、クロック信号SCKが再び立ち上がる。このときシリアルデータ信号SIはローレベルになっているため、フリップフロップFF1は、この時刻t6から僅かに遅いタイミングで、出力信号Q1をローレベルに立ち下げる。一方、次段のフリップフロップFF2は、時刻t6において入力端子Dにハイレベルの出力信号Q1が入力されていたため、出力信号Q2をハイレベルに立ち上げる。
Eventually, the
続いて駆動制御回路50は、時刻t7において、時刻t4と同様に、外部から供給される駆動指令信号DRV ON−P信号がハイレベルになり、これに応じてデータ端子50Dをローレベルとする。これにより発光サイリスタLT2は、ゲート端子及びカソード端子の間に電位差が生じるため、両者の間にトリガ電流が流れてターンオン(点灯)し、発光状態となる。
Subsequently, at time t7, similarly to time t4, the
この時刻t7から所定の発光期間TD2が経過した時刻t8において、駆動制御回路50は、時刻t5と同様に、外部から供給される駆動指令信号DRV ON−P信号がローレベルになり、これに応じてデータ端子50Dをハイレベルとする。これにより発光サイリスタLT2は、アノード端子及びカソード端子の間における電位差がほぼ0[V]となるため、両者の間に電流が流れなくなってターンオフ(消灯)し、非発光状態となる。
At a time t8 when a predetermined light emission period TD2 has elapsed from this time t7, the
このようにプリントヘッド33(図4)では、シリアルデータ信号SIが時刻t1から時刻t3までの短い間のみハイレベルとなるため、クロック信号SCK(図12)が立ち上がるごとに、各フリップフロップFF1〜FF8の各出力信号SQ1〜SQ8を順次切り替えながら、何れか1つのみを一時的にハイレベルとし、他をローレベルとする。 In this way, in the print head 33 (FIG. 4), the serial data signal SI is at a high level only for a short period from time t1 to time t3. Therefore, each time the clock signal SCK (FIG. 12) rises, each flip-flop FF1. While sequentially switching the output signals SQ1 to SQ8 of the FF8, only one of them is temporarily set to the high level and the other is set to the low level.
このためプリントヘッド33では、駆動制御回路50におけるデータ端子50Dの電位がローレベルであれば、各出力信号SQ1〜SQ8とそれぞれ対応する各発光サイリスタLT1〜LT8のうち、該出力信号SQがハイレベルとなっている発光サイリスタLTのみを、択一的に発光させることができる。
Therefore, in the
かかる構成により、プリントヘッド33では、発光サイリスタLTをターンオン(発光)させる場合、該発光サイリスタLTにおけるゲート・カソード間のPN接合部に対し、順方向にバイアスさせるような電位差を与えてゲート電流を供給させれば良い。またプリントヘッド33では、該発光サイリスタLTを非発光状態のままとする場合、ゲート・カソード間の電位差を順方向電圧以下としておけば良いため、この電位差をゼロとし、或いは逆方向へ電圧を印加することもできる。
With this configuration, when the light emitting thyristor LT is turned on (emits light), the
またプリントヘッド33では、フリップフロップFFの出力信号SQがローレベルである場合、ゲート駆動回路GDの等価回路51(図6(B))において、アナログスイッチ55がオン状態となり、PMOSトランジスタ53及び54が何れもオフとなる。このためプリントヘッド33では、発光サイリスタLTのゲート・カソード間に電圧が印加されず、ゲート電流が発生しないため、該発光サイリスタLTをオフ状態(非発光状態)に維持することができる。
In the
なおプリントヘッド33では、各発光サイリスタLT(LT1、LT2、…)の発光時間TD(TD1、TD2、…)を統一しても良く、或いは互いに相違させても良い。例えばプリントヘッド33では、各発光サイリスタLTの発光効率がばらついていた場合、それぞれの発光効率に応じて発光時間TDを調整することにより、各発光サイリスタLTから一定の露光エネルギーを得られるように制御することもできる。
In the
[1−3−3.発光サイリスタのターンオン動作]
次に、発光サイリスタLTにおけるターンオン動作について、詳細に説明する。図8(A)は、図6(A)と対応する回路図であり、発光サイリスタLTのみを表している。この発光サイリスタLTでは、アノード・カソード間電圧Va、ゲート・カソード間電圧Vgk、アノード端子に流れるアノード電流Ia、ゲート端子に流れるゲート電流Igをそれぞれ定義する。
[1-3-3. Light-emitting thyristor turn-on operation]
Next, the turn-on operation in the light emitting thyristor LT will be described in detail. FIG. 8A is a circuit diagram corresponding to FIG. 6A and shows only the light emitting thyristor LT. In the light emitting thyristor LT, an anode-cathode voltage Va, a gate-cathode voltage Vgk, an anode current Ia flowing through the anode terminal, and a gate current Ig flowing through the gate terminal are defined.
また図8(B)は、図6(D)と同様、発光サイリスタLTを等価回路66により表した回路図である。この図8(B)では、発光サイリスタLTのアノード端子、カソード端子及びゲート端子に相当する各端子を、それぞれ単にアノード端子(A)、カソード端子(K)及びゲート端子(G)と呼ぶ。このうちアノード端子は、図示しない電源回路から所定の電源電圧VDDが印加されている。またカソード端子は、駆動制御回路50(図4)のデータ端子50Dに相当する駆動回路(図示せず)のデータ端子Dと接続されている。
8B is a circuit diagram in which the light-emitting thyristor LT is represented by an
この等価回路66では、図8(A)において定義した各電圧及び電流に加えて、発光サイリスタLTにおけるアノード・カソード間の電圧に相当する電圧Vag及びNPNトランジスタ68のベース端子に流れるベース電流Ibを定義する。また等価回路66では、発光サイリスタLTのカソード端子に相当するNPNトランジスタ68のエミッタ端子に流れるカソード電流Ikを定義する。
In the
ここで、発光サイリスタLTがターンオン(点灯)する過程に着目するものとし、図8(B)の等価回路66においてゲート端子がハイレベルである場合について検討する。またこのとき、データ端子Dがローレベルであるものとする。
Here, let us focus on the process in which the light-emitting thyristor LT is turned on (lighted), and consider the case where the gate terminal is at a high level in the
この場合、等価回路66では、ゲート端子からカソード端子へ向けて流れるゲート電流Igが発生する。このゲート電流Igは、発光サイリスタLT(図8(A))におけるゲート・カソード間のPN接合部分、すなわち等価回路66(図8(B))におけるNPNトランジスタ68のエミッタ・ベース間を、順方向電流として流れることになる。
In this case, in the
図8(B)の等価回路66において、ゲート電流Igは、NPNトランジスタ68のベース電流Ibに相当するものである。このためNPNトランジスタ68は、このベース電流Ibが流れることにより、オン状態への移行を開始し、コレクタ端子にコレクタ電流を発生させる。等価回路66では、このコレクタ電流がPNPトランジスタ67のベース電流となるため、該PNPトランジスタ67もオン状態へ移行する。このとき生じたコレクタ電流は、NPNトランジスタ68のベース電流Ibを増強し、該NPNトランジスタ68のオン状態への移行を加速させることになる。
In the
一方、等価回路66では、PNPトランジスタ67が完全にオン状態へ移行した後に、該PNPトランジスタ67のコレクタ・エミッタ間電圧、すなわち発光サイリスタLTにおけるアノード・カソード間の電圧Vagが低下し、ゲート端子電位が上昇する。ここで等価回路66では、このゲート端子電位が、図示しない駆動回路におけるデータ端子Dのハイレベル電圧以上になると、該データ端子Dから発光サイリスタLTのゲート端子へ流れるゲート電流Igをほぼ0[A]とすることができる。この結果、発光サイリスタLTは、アノード電流Iaとほぼ等しい大きさのカソード電流Ikがカソード端子に流れることになり、完全にオン状態、すなわち発光状態となる。
On the other hand, in the
ここで、発光サイリスタLTにおけるカソード電流Ik(図8(B))とアノード・カソード間電圧Va(図8(A))との関係をグラフ化すると、図8(C)に示すような特性曲線U1として表すことができる。図8(C)において、座標(0,0)である原点は、発光サイリスタLTが消灯している状態を表しており、カソード電流Ikがほぼ0[A]となっている。 Here, when the relationship between the cathode current Ik (FIG. 8B) and the anode-cathode voltage Va (FIG. 8A) in the light emitting thyristor LT is graphed, a characteristic curve as shown in FIG. 8C is obtained. It can be expressed as U1. In FIG. 8C, the origin at coordinates (0, 0) represents a state in which the light-emitting thyristor LT is turned off, and the cathode current Ik is approximately 0 [A].
発光サイリスタLTがターンオンを開始すると、等価回路66では、カソード電流Ikが増加していき、やがて電流Ikpとなる。これと共に等価回路66では、カソード端子の電位が低下するため、アノード・カソード間電圧Vaが上昇していき、やがて電圧Vapに到達する。またこのときの座標(Ikp,Vap)により表される特性曲線U1上の点を、特性点U1pとする。すなわち特性曲線U1は、矢印wu1として示したように、発光サイリスタLTがターンオンを開始した原点(0,0)から、比較的急峻な傾斜角度の曲線を描きながら、座標(Ikp,Vap)の特性点U1pに到達する。
When the light emitting thyristor LT starts to turn on, in the
等価回路66は、アノード端子及びカソード端子の間に電圧Vapが印加されると、ゲート電流Igが流れる。このゲート電流Igは、NPNトランジスタ68のベース電流Ibに等しい大きさとなる。また、図8(C)においてアノード・カソード間電圧Vaが電圧Vapとなる特性点U1pは、カソード電流Ik軸方向に関し、オフ領域RAとオン遷移領域RBとの境界に相当する。このオフ領域RAは、発光サイリスタLTが非発光状態となっている領域である。またオン遷移領域RBは、発光サイリスタLTが非発光状態から発光状態へ遷移している領域である。
In the
続いて等価回路66では、カソード電流Ikが電流Ikpから増加して電流Ikvとなる一方、アノード・カソード間電圧Vaが低下して電圧Vavとなる。また、このとき座標(Ikv,Vav)により表される特性曲線U1上の点を特性点U1vとする。この特性点U1vは、カソード電流Ik軸方向に関し、オン遷移領域RBとオン領域RCとの境界に相当する。このオン領域RCは、発光サイリスタLTが発光状態となっている領域である。このとき等価回路66では、ゲート電流Igがほぼ0[A]まで低下しており、図示しない駆動回路のデータ端子Dを発光サイリスタLTのゲート端子から切り離した場合と実質的に同等の状態となっている。
Subsequently, in the
やがて等価回路66では、矢印wu2として示したように、カソード電流Ikが電流Ikvからさらに増加して電流Ikeになり、アノード・カソード間電圧Vaが再び上昇に転じて電圧Vaeとなる。また、このとき座標(Ike,Vae)により表される特性曲線U1上の点を特性点U1eとする。この特性点U1eは、発光サイリスタLTを発光駆動させる場合における最終的な動作点となっている。このとき発光サイリスタLTでは、図示しない駆動回路から供給される駆動電流(図4における電流Ioutに相当する)に等しい電流Ikeが流れており、所定の光強度で発光する。
Eventually, in the
また図8(D)は、図8(C)と対応しており、発光サイリスタLTにおけるカソード電流Ikとゲート電流Igとの関係をグラフ化した特性曲線U2を表している。等価回路66では、発光サイリスタLTがターンオンを開始すると、カソード電流Ikが増加していくと共に、ゲート電流Igも増加していく。
FIG. 8D corresponds to FIG. 8C and represents a characteristic curve U2 in which the relationship between the cathode current Ik and the gate current Ig in the light-emitting thyristor LT is graphed. In the
やがて等価回路66では、カソード電流Ikが電流Ikpとなったときにゲート電流Igが電流Igpとなった後、カソード電流Ikが増加し続ける一方でゲート電流Igが減少していく。このため特性曲線U2は、カソード電流Ikが電流Ikpとなりゲート電流Igが電流Igpとなったときの特性点U2pがピークとなるような曲線を描いている。
Eventually, in the
このように発光サイリスタLTは、ターンオン動作において、カソード電流Ikについては単調に増加させるものの、アノード・カソード間電圧Vaについては上昇及び低下を交互に行い、ゲート電流Igについては増加させた後減少させるようになっている。 As described above, the light-emitting thyristor LT monotonously increases the cathode current Ik in the turn-on operation, but alternately increases and decreases the anode-cathode voltage Va, and increases and decreases the gate current Ig. It is like that.
[1−4.プリントヘッドの構成]
次に、プリントヘッド33の構成について、図9を参照しながら説明する。図9は、プリントヘッド33の模式的な断面図を表している。また図9は、説明の都合上、図2におけるプリントヘッド33を紙面上で半回転させた状態、すなわち上下方向及び前後方向を何れも反対に向けた状態で表している。以下では、図9における上方向を照射方向とも呼び、下方向を反照射方向とも呼ぶ。
[1-4. Printhead configuration]
Next, the configuration of the
プリントヘッド33は、ベース部材71を中心に構成されている。ベース部材71は、左右方向の長さに対して前後方向の長さが短く、上下方向の長さがさらに短い、全体として扁平な直方体状ないし板状に形成されており、十分な強度を有している。ベース部材71の照射方向側(すなわち下側)には、プリント配線板72が設けられている。プリント配線板72は、ベース部材71と比較して、左右方向及び前後方向の長さが概ね同等であり、上下方向の長さがやや短くなっている。このプリント配線板72は、例えばガラスエポキシ樹脂でなり、上下それぞれの表面に所定の回路パターンが形成されている。
The
図10に模式的な斜視図を示すと共に、図11に模式的な断面図を示すように、プリント配線板72の照射方向側には、例えば26個のように多数の発光素子チップ73が、左右方向に沿って1列に整列された状態で、ペースト74により取り付けられている。因みに図11は、図10におけるA1−A2断面図である。
FIG. 10 shows a schematic perspective view and FIG. 11 shows a schematic cross-sectional view. On the irradiation direction side of the printed wiring board 72, for example, a large number of 26 light emitting element chips 73 are provided. Attached with the
被駆動素子チップとしての発光素子チップ73は、板状に構成されたチップ基体73Bにおける照射方向側(すなわち下側)の表面に、左右方向に細長く、且つ上下方向に短い(すなわち薄い)エピタキシャルフィルム73Fが取り付けられている。説明の都合上、以下では左右方向を整列方向とも呼び、この左右方向と交差する前後方向を交差方向とも呼ぶ。
The light emitting
素子フィルムとしてのエピタキシャルフィルム73Fには、例えば192個のように多数の発光サイリスタLTが左右方向に沿って整列した状態で形成されている。このエピタキシャルフィルム73Fは、例えば特許文献1に開示されているエピタキシャルフィルムボンディング法によってチップ基体73Bの表面(以下これを配置面とも呼ぶ)に接着された後、それぞれに設けられた接続端子同士がフォトリソグラフィー法を用いて配線されることにより、該チップ基体73Bに対して電気的に接続される。説明の都合上、以下では発光サイリスタLTを被駆動素子とも呼び、また複数の発光サイリスタLTを被駆動素子群とも呼ぶ。
In the
このようにプリント配線板72には、26個の発光素子チップ73が配列され、各発光素子チップ73に192個の発光サイリスタLTが設けられているため、合計4992個の発光サイリスタLTが設けられている。またプリントヘッド33(図2及び図4)は、例えば左右方向の長さがA4サイズにおける短辺の長さ(210[mm])とほぼ同等となっており、この長さの範囲に4992個の発光サイリスタLTが等間隔に配置されている。これによりプリントヘッド33は、感光体ドラム38(図2)の周側面上に600[dpi]の解像度でなる静電潜像を生成することができる。
Thus, since 26 light emitting element chips 73 are arranged on the printed wiring board 72 and each light emitting
因みにプリントヘッド33では、一定の解像度でなる静電潜像を生成する観点から、各発光素子チップ73の境界部分において、隣接する発光サイリスタLT同士の間隔を、1個の発光素子チップ73内における各発光サイリスタLT同士の間隔と同等に合わせることが望ましい。このため各発光素子チップ73では、左右方向に関して、チップ基体73Bにおける左右両端から、左右それぞれにおいて最も端側に位置する発光サイリスタLTまでの距離が、極めて短くなっている。
Incidentally, in the
また、上述した駆動制御回路50(図4)は、1個の発光素子チップ73に設けられた192個の発光駆動回路LDCを1個のグループとして、このグループ内の各発光駆動回路LDCを時分割でそれぞれ駆動するようになっている。このため制御部3には、発光素子チップ73と同数である26個の駆動制御回路50が設けられており、各駆動制御回路50がそれぞれ並列的に、各発光素子チップ73の各発光駆動回路LDCをそれぞれ駆動する。ただし図4では、説明の都合上、1個の駆動制御回路50のみを示し、他を省略した。
Further, the drive control circuit 50 (FIG. 4) described above has 192 light emission drive circuits LDC provided in one light emitting
各発光素子チップ73(図10)における照射方向側(すなわち下側)の表面には、複数の端子パッドが設けられており、プリント配線板72との間で複数本のボンディングワイヤ75により、電気的に接続されている。
A plurality of terminal pads are provided on the surface of each light emitting element chip 73 (FIG. 10) on the irradiation direction side (that is, the lower side), and a plurality of
さらにプリントヘッド33(図4)は、上述したベース部材71及びプリント配線板72が、ホルダ76に取り付けられている。ホルダ76は、全体として、左右方向に沿って形成された中空の四角柱から反照射方向側の側面を取り除いたような形状となっており、その断面が英大文字の「U」を上下に反転させて反照射方向側を開放させたような形状となっている。
Further, in the print head 33 (FIG. 4), the
ホルダ76における照射方向側の内側面には、プリント配線板72を支持する支持部76Aが形成されている。プリントヘッド33は、その製造時に、ホルダ76内にプリント配線板72及びベース部材71が重ねられた状態で挿入され、さらにクランプ部材77及び78が取り付けられる。クランプ部材77及び78は、何れも金属製でなり、弾性力の作用により、ベース部材71を介してプリント配線板72の照射方向面をホルダ76の支持部76Aに当接させた状態で固定する。この結果、プリント配線板72に取り付けられた発光素子チップ73の発光素子と、ホルダ76との位置関係が定められる。
A
またホルダ76における照射方向側部分の中央付近には、左右方向に沿った細長い長孔でなり上下方向に貫通する取付孔76Hが形成され、この取付孔76Hにロッドレンズアレイ79が取り付けられる。ロッドレンズアレイ79は、光軸を上下方向に沿わせた微小なレンズが左右方向に沿って複数並べられた構成となっており、各レンズの焦点を発光素子チップ73の各発光サイリスタLTに合わせるよう、その取付位置が調整された状態で固定されている。
Further, an
[1−5.発光素子チップの構成]
次に、発光素子チップ73の構成について説明する。発光素子チップ73は、図12に模式的な平面図を示すように、全体として、図の横方向を表すX方向に長く、図の縦方向を表すY方向に短い長方形状に構成されている。また説明の都合上、図12では紙面の手前に向かう方向をZ方向と呼ぶ。
[1-5. Configuration of light-emitting element chip]
Next, the configuration of the light emitting
発光素子チップ73は、いわゆる自己走査型となっており、上述したように、大きく分けて板状のチップ基体73B及びフィルム状のエピタキシャルフィルム73Fを中心に構成されている。チップ基体73Bは、例えばシリコンを主な材料とする半導体であり、その照射方向側の表面であるチップ基体表面73BSに、エピタキシャルフィルム73Fが貼り付けられている。またチップ基体73Bは、その内部におけるチップ基体表面73BSに近い部分に、導電性の材料により所定の回路パターンが形成された導電層が複数形成されている(詳しくは後述する)。
The light-emitting
チップ基体73Bは、Z方向から見た場合、全体として長方形状に形成されており、X方向側且つ−Y方向側の頂点近傍が、長辺の約1/2の範囲且つ短辺の約1/3ないし約1/4の範囲に渡り、矩形状に切り欠かれている。すなわちチップ基体73Bは、Y方向側の長辺が直線状であるのに対し、−Y方向側がクランク状に屈曲している。説明の都合上、以下では、長辺の長さを長さLXとし、短辺のうち長い方の長さを長さLY1とし、短い方の長さを長さLY2とする。
The
発光素子チップ73には、被駆動素子群としての発光素子群81及び駆動回路群82が設けられている。発光素子群81は、上述したエピタキシャルフィルム73F上に設けられた192個の発光サイリスタLT(図4)である。この発光素子群81を構成する発光サイリスタLTは、X方向に沿って直線状に、且つチップ基体表面73BSにおけるX方向のほぼ全範囲に渡って等間隔となるよう、整列配置されている。
The light emitting
駆動回路群82は、各発光サイリスタLTをそれぞれ駆動する駆動回路、すなわちフリップフロップFF及びゲート駆動回路GD(図4)を、X方向に沿って直線状に整列配置した構成となっており、図4におけるシフトレジスタ33Rに相当する。またチップ基体73Bには、電極として機能する複数の端子パッド84や、チップ基体表面73BSや他の層の間で回路パターン同士を接続するマイクロビア列85、並びに隣接配置される発光素子チップ73との位置を合わせるための位置マーク86等が設けられている。
The drive circuit group 82 has a configuration in which drive circuits that drive the respective light emitting thyristors LT, that is, flip-flops FF and gate drive circuits GD (FIG. 4) are arranged linearly along the X direction. 4 corresponds to the
[1−6.発光素子チップの製造]
次に、発光素子チップ73の製造について説明する。発光素子チップ73は、図13(A)にその一部を拡大して示すように、周知の半導体チップや集積回路等と同様、シリコン等でなる半導体ウェハ100を基に製造される。この半導体ウェハ100には、周知の露光技術やエッチング技術等を利用して、多数の発光素子チップ73が配置された状態で製造される。因みに半導体ウェハ100の厚さ、すなわちZ方向に関する長さは、例えば約600[μm]となっている。
[1-6. Manufacturing of light-emitting element chip]
Next, manufacture of the light emitting
[1−6−1.半導体ウェハにおける各部の配置]
具体的に半導体ウェハ100では、2個の発光素子チップ73を1組とし、その一方を他方に対してXY平面内で半回転させ、一方のY方向へ突出した部分を他方の切り欠かれた部分に入り込ませるように配置される。説明の都合上、以下では1組を形成する2個の発光素子チップ73を発光素子チップ組101と呼ぶ。因みに、発光素子チップ組101を形成する2個の発光素子チップ73同士の間には、Y方向に関して、長さdy0でなるチップ組隙間102が形成される。
[1-6-1. Arrangement of each part on semiconductor wafer]
Specifically, in the
また半導体ウェハ100では、発光素子チップ組101が、X方向に関して長さPX毎に周期的に並び、且つY方向に関して長さPY毎に周期的に並ぶよう、格子状に配置される。ここで半導体ウェハ100では、Y方向に関し、発光素子チップ組101がYチップ領域103に形成され、このYチップ領域103同士の間にY隙間領域104が形成される。Yチップ領域103のY方向に関する長さは、長さLY1、LY2及びdy0を加算した値と同等となっている。Y隙間領域104の長さdy1は、チップ組隙間102の長さdy0とほぼ同等となっている。因みに長さPYは、長さLY1、LY2、dy0及びdy1の加算値となる。
In the
一方、半導体ウェハ100では、X方向に関し、発光素子チップ組101がXチップ領域105に形成され、このXチップ領域105同士の間にX余片領域106がそれぞれ配置され、さらにXチップ領域105及びX余片領域106の間にX隙間領域107がそれぞれ形成される。
On the other hand, in the
この半導体ウェハ100におけるX方向に関する各部の長さは、Xチップ領域105が発光素子チップ73(図12)と同等の長さLXであり、X余片領域106が長さLXよりも十分に短い長さcxであり、X隙間領域107が長さdy0及びdy1と概ね同等の長さdxとなっている。
The length of each part in the X direction in the
さらに半導体ウェハ100は、図13(A)におけるB1−B2断面図の一部分を図13(B)に示すように、その内部におけるチップ基体表面73BSに近い箇所に、複数の導電層が形成されている。具体的に半導体ウェハ100には、最も−Z方向側のベース層110に対して、Z方向側へ順次積層するようにして、第1導電層111、第2導電層112、第3導電層113及びパッシベーション保護膜114が形成されている。
Further, as shown in FIG. 13B, the
因みに第1導電層111及び第2導電層112の間、並びに第2導電層112及び第3導電層113の間には、非導電性の絶縁層がそれぞれ形成されている。この絶縁層は、ベース層110と同様、主にシリコンにより構成されている。
Incidentally, a non-conductive insulating layer is formed between the first
第1導電層111、第2導電層112及び第3導電層113(以下、これらをまとめて導電層120とも呼ぶ)は、例えばアルミニウム(Al)のような導電性の金属材料でなり、上述したように、各発光サイリスタLT等と接続される所定の回路パターン(以下これを配線部とも呼ぶ)が形成されている。
The first
これに加えて導電層120には、回路パターンが形成されていない部分に、複数のダミーメタルDMが適宜配置されている。ダミー導電体としてのダミーメタルDMは、例えば微小な直方体状に形成されており、回路パターンと同一の金属材料でなり、且つZ方向の長さ(すなわち厚さ)が回路パターンと同等となっている。またダミーメタルDMは、回路パターンから電気的に切り離されている。
In addition, in the
半導体ウェハ100では、例えば第3導電層113の模式的な平面図である図18(C)に示すように、例えばレンガやタイルのように、複数のダミーメタルDMが微小な隙間を隔てながら、XY平面に沿って、概ね格子状に配置されている。ただし半導体ウェハ100では、Y方向に沿った1列ごとに、ダミーメタルDM同士の隙間の位置を半周期ずつ相違させるように、すなわちいわゆる千鳥状となるように、各ダミーメタルDMが配置されている。
In the
また半導体ウェハ100では、第2導電層112及び第1導電層111においても、第3導電層113と同様に、複数のダミーメタルDMが概ね格子状に配置されている。ただし半導体ウェハ100では、図13(B)に示したように、一般的にレンガを積み重ねる場合と同様に、互いに隣接する導電層120同士の間で、ダミーメタルDM同士の隙間をX方向やY方向に半周期ずつずらすようにして、各ダミーメタルDMが配置されている。
In the
さらに半導体ウェハ100では、図18(B)及び(C)に示したように、各導電層120において、各発光素子チップ73の境界となる部分に、具体的にはチップ組隙間102、Y隙間領域104及びX隙間領域107に、ダミーメタルDMが配置されないようになっている。換言すれば、半導体ウェハ100では、各導電層120において、形成されている回路パターン並びにチップ組隙間102、Y隙間領域104及びX隙間領域107を避けるようにして、ダミーメタルDMが配置されている。そのうえ半導体ウェハ100では、X方向に関して、Xチップ領域105及びX隙間領域107の境界に、ダミーメタルDMの側面を揃えるように配置されている。このため半導体ウェハ100では、X隙間領域107において、仮にその内部を表面から−Z方向へ辿った場合、各導電層120において、金属材料にぶつかること無く、ダミーメタルDMの側面に沿って、シリコンを主な成分とする材料の中を進行することになる。
Further, in the
[1−6−2.発光素子チップのダイシング]
次に、半導体ウェハ100に対してダイシングを行うことにより、複数の発光素子チップ73に分割する(すなわち個片化する)工程について説明する。本実施の形態では、特許文献2に開示されている手法及び特許文献3に開示されている詳報を組み合わせることにより、エッチング処理を利用して、各発光素子チップ73への個片化が行われる。
[1-6-2. Dicing of light emitting element chip]
Next, a process of dividing the
具体的に半導体ウェハ100は、まず周知の露光技術やエッチング技術等が用いられることにより、シフトレジスタ33R(図4)のフリップフロップFFやゲート駆動回路GD、並びに各回路パターン及びダミーメタルDM等が形成される。また半導体ウェハ100は、特許文献1に開示されている手法によって発光サイリスタLT等が形成されたエピタキシャルフィルム73Fがチップ基体73Bに取り付けられ、両者の端子同士がフォトリソグラフィー法により配線される。すなわち発光素子チップ73は、発光素子及び駆動素子を何れも有する複合チップとなる。
Specifically, the
次に半導体ウェハ100は、Z方向側から−Z方向へ約300[μm]の深さまで、各発光素子チップ73の境界となる部分、すなわちチップ組隙間102、Y隙間領域104及びX隙間領域107(図13(A)等)に、溝が形成される。このとき半導体ウェハ100は、例えば薄い円板状の刃を高速で回転させるカッター等を用いるのでは無く、エッチング処理の一種であるDRIE(Deep Reactive Ion Etching)法と呼ばれる手法により、溝が形成される。このDRIE法では、「エッチングモード」及び「パッシベーションモード」といった2種類の工程用いることにより、溝を形成するようになっている。
Next, the
因みに半導体ウェハ100は、公知のフォトリソグラフィー法等により、各発光素子チップ73の境界となる部分(すなわちX隙間領域107等、以下これをチップ境界部とも呼ぶ)を除いて、レジスト膜が予め形成されている。また半導体ウェハ100は、図示しないRIE装置のチャンバー内における、平行平板電極の間に設置されている。
Incidentally, a resist film is previously formed on the
エッチングモードでは、図13(B)と対応する図14(A)に模式図を示すように、チャンバー内にSF6(フッ化硫黄ガス)が供給され、このSF6が電離されてプラズマ化される。これにより半導体ウェハ100では、レジスト膜121が形成されていないチップ境界部122の底部分において、ラジカル化したF+イオンによってシリコン(Si)の表面が削られ、SiF4として排出される。
In the etching mode, as schematically shown in FIG. 14A corresponding to FIG. 13B, SF 6 (sulfur fluoride gas) is supplied into the chamber, and this SF 6 is ionized and turned into plasma. The Thereby, in the
このとき半導体ウェハ100では、各導電層120に相当する深さの箇所において、チップ境界部122にダミーメタルDMが配置されていないため(図13(C))、該ダミーメタルDMに阻害されること無く、エッチングの進行により溝を−Z方向へ深めることができる。また半導体ウェハ100では、ラジカル化したF+イオンが各導電層120を構成する金属材料とは反応しないため、該導電層120において、チップ境界部122の側面部分にダミーメタルDMの側面を露出させると、X方向やY方向に関するエッチングの進行を止めることになる。この結果、半導体ウェハ100は、チップ境界部122の底部分が削られ、ダミーメタルDMの側面を溝の内側面としながら、この溝を深く掘り進めるようにしてエッチング加工が行われる。
At this time, in the
一方、パッシベーションモードでは、図14(A)と対応する図14(B)に模式図を示すように、チャンバー内にC4F8のガスが供給される。これにより半導体ウェハ100では、溝の表面(すなわち内側面)に、ポリマー性の物質であるフロンポリマーの堆積層123が生成される。
On the other hand, in the passivation mode, a C 4 F 8 gas is supplied into the chamber, as schematically shown in FIG. 14B corresponding to FIG. As a result, in the
さらにDRIE法では、時間の経過に応じた各ガスの供給量を図15に示すように、SF6が供給されるエッチングモードと、C4F8が供給されるパッシベーションモードとが、交互に繰り返される。これにより半導体ウェハ100では、エッチングモードによる溝の深化と、パッシベーションモードによる溝の表面の保護とが交互に繰り返され、やがてチップ境界部122に十分な深さの溝が形成される。
Further, in the DRIE method, as shown in FIG. 15, the supply amount of each gas according to the passage of time is alternately repeated between an etching mode in which SF 6 is supplied and a passivation mode in which C 4 F 8 is supplied. It is. As a result, in the
その後、半導体ウェハ100は、表面側(すなわちZ方向側)に所定の接着フィルムが貼り付けられ、さらにその反対側(すなわち−Z方向側)が研削されることにより、チップ境界部122に沿って複数の発光素子チップ73に分割された、すなわちダイシングされた状態となる。
Thereafter, a predetermined adhesive film is attached to the front surface side (that is, the Z direction side) of the
このようにダイシングされた発光素子チップ73は、X方向側及び−X方向側の側面において、図14に示したように、ダミーメタルDMの側面部分が露出した状態となる。このダミーメタルDMの側面部分(以下これをチップ基体側面とも呼ぶ)には、半導体ウェハ100においてプロセス処理により該ダミーメタルDMが形成されたときの側面部分がそのまま露出することになる。
As shown in FIG. 14, the light-emitting
因みに半導体ウェハ100は、ダイシングが行われることにより、複数の発光素子チップ73に加えて、Yチップ領域103且つX余片領域106の部分から、余片チップ108(図13(A))も分割される。
Incidentally, the dicing is performed on the
[1−7.動作及び効果]
以上の構成において、第1の実施の形態では、画像形成装置1のプリントヘッド33に搭載する発光素子チップ73が、半導体ウェハ100(図13)を基に半導体プロセスにより製造される。
[1-7. Operation and effect]
In the above configuration, in the first embodiment, the light emitting
ここで、図13(A)、(B)及び(C)と対応する図16(A)、(B)及び(C)に示すように、本実施の形態との比較用に、仮想的な発光素子チップ173及び該発光素子チップ173の製造に用いられる仮想的な半導体ウェハ200を想定する。因みに図16(B)は、図16(A)におけるC1−C2断面図である。
Here, as shown in FIGS. 16 (A), (B), and (C) corresponding to FIGS. 13 (A), (B), and (C), for comparison with the present embodiment, virtual A light-emitting element chip 173 and a
この半導体ウェハ200は、多くの部分において半導体ウェハ100と同様に構成されているものの、X余片領域106及びX隙間領域107が設けられておらず、その代わりにX余片領域206が形成されている。また半導体ウェハ200では、図16(C)に示されているように、X方向に関してXチップ領域105及びX余片領域206の境界を空けることなく、連続的にダミーメタルDMが配置されている。
Although the
半導体ウェハ200では、エッチングによりチップ組隙間102及びY隙間領域104に溝が形成される一方、図17に示すように、薄い円板状の刃BDを高速で回転させるカッターにより、各発光素子チップ173の短辺部分に沿った溝が形成される。このため半導体ウェハ200では、カッターによりシリコンに加えてダミーメタルDMを形成する金属材料も切削することができる。しかしながら半導体ウェハ200では、カッターの刃BDが円板における面の方向、すなわちX方向にぶれる恐れがあり、これにより、X方向に関して溝が形成される位置の精度が低下し、分割される各発光素子チップ173において短辺から発光サイリスタLTまでの距離がばらつく恐れがある。
In the
そうすると発光素子チップ173が搭載されるプリントヘッド33では、発光素子チップ173同士の境界部分において、発光サイリスタLT同士の間隔が一定とならず、形成される静電潜像の画質を大幅に低下させる恐れが生じる。また、発光素子チップ173においてマージンを比較的大きく設定する必要が生じるため、静電潜像の解像度を高めることができない恐れもある。
Then, in the
さらには、仮に半導体ウェハ200に対して半導体ウェハ100と同様のDRIE法により溝を形成することも考えられる。しかしながら半導体ウェハ200では、X方向に関してXチップ領域105及びX余片領域206に渡って連続的にダミーメタルDMが配置されている。このため半導体ウェハ200では、金属材料に対応したガスに切り替えてエッチングを行う必要や、このガスに対応したレジスト膜を予め形成する必要が生じるため、工程数が格段に増加し、製造コストの大幅な上昇を招く恐れがある。
Furthermore, it is conceivable to form a groove on the
これに対し、本実施の形態による半導体ウェハ100では、各発光素子チップ73の境界となるX隙間領域107等に、ダミーメタルDMを配置しないようにした(図13)。このため半導体ウェハ100では、DRIE法により、金属材料をエッチングによって除去する必要がなく、比較的少ない工程数により十分な深さの溝を形成することができる(図14及び図15)。
On the other hand, in the
特に半導体ウェハ100では、各発光素子チップ73における短辺部分の溝を、エッチングにより、半導体のプロセスルール(例えば0.35[μm]等)に準じた位置精度で形成することができる。このため、半導体ウェハ100から製造される発光素子チップ73では、左右それぞれの最も端に位置する発光サイリスタLTから短辺までの距離を、極めて高い精度で設計値に合わせることができる。これにより、この発光素子チップ73が搭載されるプリントヘッド33(図9〜図11等)では、各画素の間隔が精度良く揃えられた、極めて品質の高い静電潜像を生成することができる。さらに、このプリントヘッド33が搭載される画像形成装置1では、極めて品質の高い画像を形成することができる。
In particular, in the
また半導体ウェハ100(図13)では、チップ組隙間102、Y隙間領域104及びX隙間領域107において、DRIE法により同時に溝を形成することができる。このため発光素子チップ73は、発光素子チップ173の場合のように半導体ウェハ200に対してエッチング及びカッターの双方を利用して溝を形成する場合と比較して、製造設備の簡素化や工程数の削減を図ることができ、製造コストの低廉化や製造に要する時間の短縮を図ることができる。
In the semiconductor wafer 100 (FIG. 13), grooves can be simultaneously formed in the
さらに半導体ウェハ100では、チップ組隙間102、Y隙間領域104及びX隙間領域107といった溝が形成される部分以外において、回路パターンが形成されていない箇所にダミーメタルDMを配置した(図13)。このため、該半導体ウェハ100を基に製造される発光素子チップ73では、チップ基体表面73BSの平滑性を格段に高めることができ、エピタキシャルフィルム73Fを安定的に精度良く貼り付けることができる。
Further, in the
これを換言すれば、発光素子チップ73は、各発光素子チップ73の境界となるX隙間領域107等を避けてダミーメタルDMを配置したことにより、チップ基体表面73BSの平滑化と、エッチングにより高い位置精度で溝を形成することとを、高い次元で両立させることができる。
In other words, the light emitting
以上の構成によれば、第1の実施の形態による画像形成装置1では、プリントヘッド33に搭載する発光素子チップ73を製造する場合に、半導体ウェハ100において、各発光素子チップ73の境界となるX隙間領域107等を避けてダミーメタルDMを配置した。このため半導体ウェハ100では、DRIE法により、金属材料を除去する必要なく、工程数や使用するガスの種類を抑えながら、プロセスルールに準じた極めて高い位置精度で、十分な深さの溝を形成できる。これにより、この発光素子チップ73が搭載されるプリントヘッド33を有する画像形成装置1は、極めて品質の高い画像を形成することができる。
According to the above configuration, in the
[2.第2の実施の形態]
第2の実施の形態による画像形成装置301(図1)は、第1の実施の形態による画像形成装置1と比較して、プリントヘッド33(図2)に代わるプリントヘッド333を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。プリントヘッド333は、第1の実施の形態によるプリントヘッド33と比較して、発光素子チップ73(図9)に代わる発光素子チップ373を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[2. Second Embodiment]
The image forming apparatus 301 (FIG. 1) according to the second embodiment is different from the
発光素子チップ373は、図13(A)及び(B)とそれぞれ対応する図18(A)及び(B)に示すように、半導体ウェハ100に代わる半導体ウェハ400を基に製造される。因みに図18(B)は、図18(A)におけるD1−D2断面図である。この半導体ウェハ400は、概ね半導体ウェハ100と同様に構成されているものの、X隙間領域107、第1導電層111及び第2導電層112に代わるX隙間領域407、第1導電層411及び第2導電層412を有する点において相違している。
The light emitting
第2導電層412は、第1の実施の形態による第2導電層112(図13)と同様、所定の回路パターンが形成されると共に、該回路パターンやX隙間領域407等を避けるようにしてダミーメタルDMが配置されている。しかしながら第2導電層412では、その照射方向側に位置する第1導電層111と比較して、Xチップ領域105及びX隙間領域407の境界線、すなわちダミーメタルDMの側面部分が、発光素子チップ373の中心側にずれて配置されている。これを換言すれば、第2導電層412では、X方向に関するX隙間領域407の幅(長さ)が、第1導電層111における長さdxよりも拡大されている。
As with the second conductive layer 112 (FIG. 13) according to the first embodiment, the second conductive layer 412 is formed with a predetermined circuit pattern, and avoids the circuit pattern, the
また第1導電層411は、第2導電層412よりもさらに、Xチップ領域105及びX隙間領域407の境界線、すなわちダミーメタルDMの側面部分が、発光素子チップ373の中心側にずれて配置されている。すなわち第3導電層413では、X方向に関するX隙間領域407の幅(長さ)が、第2導電層412よりもさらに拡大された長さdx2となっている。換言すれば、X隙間領域407は、図18(B)に示したように、照射方向側が短く、反照射方向側が長くなるような、台形状の概形を形成している。
Further, the first
このため、半導体ウェハ400においてDRIE法により溝を形成する場合、第2導電層412及び第1導電層411におけるダミーメタルDMの配置に応じて、X方向に関して、照射方向側に対して反照射方向側の方が広い溝が形成される。これにより、半導体ウェハ400からダイシングされる発光素子チップ373は、図11と対応する図19に模式的な断面図を示すように、照射方向側に対して反照射方向側が短い、いわば逆台形状となる。
For this reason, when a groove is formed in the
このため、発光素子チップ373が搭載されるプリントヘッド333では、各発光素子チップ373境界部分において、発光サイリスタLT同士の間隔を十分に狭めながら、発光素子チップ373同士の間に十分な容積の隙間を形成することができる。これによりプリントヘッド333では、仮にプリント配線板72に塗布するペースト74の量が過大であったとしても、該ペースト74の一部が発光素子チップ373同士の隙間を照射方向側へ這い上がり、発光サイリスタLTを覆ってしまう、といった問題の発生を未然に防止することができる。
For this reason, in the
その他の点においても、第2の実施の形態による発光素子チップ373及びプリントヘッド333、並びにこれらを搭載した画像形成装置301は、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
In other respects, the light-emitting
以上の構成によれば、第2の実施の形態では、発光素子チップ373を製造する場合に、半導体ウェハ400において、Xチップ領域105及びX隙間領域407の境界線となるダミーメタルDMの側面部分を、−Z方向側へ進むに連れて、発光素子チップ373の中心側にずれるように配置した。このため半導体ウェハ400では、DRIE法により、金属材料を除去する必要なく、工程数や使用するガスの種類を抑えながら、プロセスルールに準じた極めて高い位置精度で、十分な深さであり且つ底側が幅広の溝を形成できる。これにより、この半導体ウェハ400を基に製造された発光素子チップ373が搭載されるプリントヘッド333では、ペースト74が這い上がり発光サイリスタLTを覆う可能性を格段に低減でき、画像形成装置301により極めて品質の高い画像を形成できる。
According to the above configuration, in the second embodiment, when the light emitting
[3.第3の実施の形態]
第3の実施の形態による画像形成装置501(図1)は、第1の実施の形態による画像形成装置1と比較して、プリントヘッド33(図2)に代わるプリントヘッド533を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。プリントヘッド533は、第1の実施の形態によるプリントヘッド33と比較して、発光素子チップ73(図9)に代わる発光素子チップ573を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[3. Third Embodiment]
The image forming apparatus 501 (FIG. 1) according to the third embodiment is different from the
発光素子チップ573は、図13(A)及び(B)とそれぞれ対応する図20(A)及び(B)に示すように、半導体ウェハ100に代わる半導体ウェハ600を基に製造される。因みに図20(B)は、図20(A)におけるE1−E2断面図である。この半導体ウェハ600は、概ね半導体ウェハ100と同様に構成されているものの、ベース層110及び第1導電層111の間にLOCOS(Local Oxidation of Silicon)膜615が設けられている点において相違している。
The light emitting
LOCOS膜615は、第1導電層111等と比較して十分に厚い(すなわちZ方向の長さが長い)酸化膜となっている。また半導体ウェハ600では、X隙間領域107に相当する箇所において、LOCOS膜615が省略されたLOCOS膜隙間616が形成されている。
The
またLOCOS膜隙間616は、X隙間領域107とこれに隣接するXチップ領域105やX余片領域106との境界部分において、LOCOS膜615の厚さがX隙間領域107側へ近接するにつれて徐々に薄くなるように形成されている。因みにLOCOS膜615におけるこの部分は、図20(B)において「鳥のくちばし」に似た形状であるため、bird’s beak部とも呼ばれる。
The
このLOCOS膜隙間616は、X方向に関して、X隙間領域107の長さdxよりも長い長さdx3となっている。このため半導体ウェハ600は、DRIE法により溝を形成する場合、LOCOS膜615に対応した専用のガスに切り替える必要なく、LOCOS膜隙間616を−Z方向へ貫通するようにして、十分な深さの溝を形成することができる。
The
その他の点においても、第3の実施の形態による発光素子チップ573及びプリントヘッド533、並びにこれらを搭載した画像形成装置501は、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
In other respects, the light-emitting
以上の構成によれば、第3の実施の形態では、発光素子チップ573を製造する場合に、半導体ウェハ600において、ベース層110及び第1導電層111の間にLOCOS膜615を形成し、さらにX隙間領域107に相当する箇所にLOCOS膜隙間616を形成した。このため半導体ウェハ600では、DRIE法により、金属材料やLOCOS膜615を除去する必要なく、工程数や使用するガスの種類を抑えながら、プロセスルールに準じた極めて高い位置精度で、十分な深さの溝を形成できる。これにより、この半導体ウェハ600を基に製造された発光素子チップ573が搭載されるプリントヘッド533では、画像形成装置501により極めて品質の高い画像を形成できる。
According to the above configuration, in the third embodiment, when manufacturing the light emitting
[4.第4の実施の形態]
第4の実施の形態による画像形成装置701(図1)は、第1の実施の形態による画像形成装置1と比較して、プリントヘッド33(図2)に代わるプリントヘッド733を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。プリントヘッド733は、第1の実施の形態によるプリントヘッド33と比較して、発光素子チップ73(図9)に代わる発光素子チップ773を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[4. Fourth Embodiment]
The image forming apparatus 701 (FIG. 1) according to the fourth embodiment is different from the
発光素子チップ773は、図13(A)及び(B)や図20(A)及び(B)等とそれぞれ対応する図21(A)及び(B)に示すように、半導体ウェハ100に代わる半導体ウェハ800を基に製造される。因みに図21(B)は、図21(A)におけるF1−F2断面図である。この半導体ウェハ800は、概ね半導体ウェハ100と同様に構成されているものの、第3の実施の形態と同様に、ベース層110及び第1導電層111の間にLOCOS膜815が設けられている点において相違している。
The light emitting
LOCOS膜815は、第3の実施の形態におけるLOCOS膜615と同様、第1導電層111等と比較して十分に厚い(すなわちZ方向の長さが長い)酸化膜となっている。ただし半導体ウェハ800では、第3の実施の形態とは異なり、X隙間領域107に相当する箇所にLOCOS膜815が形成される一方、Xチップ領域105及びX余片領域106のうちダミーメタルDMが配置された部分に相当する箇所においてLOCOS膜815が省略されたLOCOS膜隙間816が形成されている。
Similar to the
因みに発光素子チップ773では、X方向に関し、X隙間領域107の長さが長さdxであるのに対して、LOCOS膜615のうち比較的厚い(すなわちZ方向の長さが十分に長い)部分の長さが該長さdxと同等となっている。このため発光素子チップ773では、LOCOS膜815のうちbird’s beak部まで含めた長さが、該長さdxよりも長くなっている。
Incidentally, in the light emitting
半導体ウェハ800では、第1の実施の形態による半導体ウェハ100(図13等)と同様、Xチップ領域105及びX余片領域106のうちX隙間領域107に隣接する部分にダミーメタルDMが配置される一方、当該X隙間領域107にダミーメタルDMが形成されていない。これにより半導体ウェハ800は、その上面において、X隙間領域107がその周囲よりも下方へ窪んで良好な平滑性を得られず、エピタキシャルフィルム73F(図10等)を安定的に貼り付け得なくなる可能性があった。
In the
そこで半導体ウェハ800では、このX隙間領域107に相当する部分において、ダミーメタルDMの代わりにLOCOS膜815を設けたことにより、上面が下方へ窪むことを防止でき、上面の平滑性を高めることができる。
Therefore, in the
一般に半導体ウェハでは、フリップフロップFFやゲート駆動回路GD(図4)等を構成するトランジスタ素子等が形成される場所を除き、各トランジスタ素子等を接続する配線部材(例えばアルミニウム等)を配置する箇所にLOCOS膜が形成される。これにより半導体ウェハでは、配線部材の下側に寄生トランジスタが形成されてしまうこと、すなわち切り出された発光素子チップにおいて各回路が設計通りに動作しなくなることを防止している。換言すれば、一般的な半導体ウェハでは、その製造時に、下側のベース層が形成された後、その上側にLOCOS膜が一部に形成された上で、さらにその上側に導電層が形成される。 In general, in a semiconductor wafer, a place where a wiring member (for example, aluminum) for connecting each transistor element or the like is arranged except for a place where a transistor element or the like constituting a flip-flop FF or a gate drive circuit GD (FIG. 4) is formed. Then, a LOCOS film is formed. Thereby, in the semiconductor wafer, a parasitic transistor is formed below the wiring member, that is, each circuit is prevented from operating as designed in the cut-out light emitting element chip. In other words, in a general semiconductor wafer, after the lower base layer is formed, a LOCOS film is partially formed on the upper side, and a conductive layer is further formed on the upper side. The
このため本実施の形態による半導体ウェハ800では、一般的な半導体ウェハの場合と比較して、LOCOS膜の製造時に、配線部材に相当する箇所に加えて、X隙間領域107に相当する箇所にも形成するよう、マスクパターンの形状等を一部変更すれば良い。換言すれば、半導体ウェハ800は、一般的な半導体ウェハや、第1の実施の形態による半導体ウェハ100等と比較して、製造工程の追加による層や膜の増設を行う必要が無く、同等の製造プロセスにより同等のコストで容易にLOCOS膜815を製造できる。
For this reason, in the
ところでLOCOS膜は、上述したように、ベース層110等や各絶縁層と同様にシリコンを中心とした材料により構成されている。このためLOCOS膜は、上述したDRIE法(図14)が行われる場合、エッチングモードにおいてSF6(フッ化硫黄ガス)が用いられると、ベース層110等や各絶縁層と比較して時間を要するものの、その表面が削られていく。
By the way, as described above, the LOCOS film is made of a material centered on silicon, like the
このため半導体ウェハ800では、DRIE法(図14)において、他の種類のガスに切り替えること無く、ベース層110等や各絶縁層と同じSF6(フッ化硫黄ガス)を使用するだけで、LOCOS膜815の部分もエッチングを行うことができ、−Z方向に溝を掘り進めることができる。
For this reason the
その他の点においても、第4の実施の形態による発光素子チップ773及びプリントヘッド733、並びにこれらを搭載した画像形成装置701は、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
In other respects as well, the light emitting
以上の構成によれば、第4の実施の形態では、発光素子チップ773を製造する場合に、半導体ウェハ800において、ベース層110及び第1導電層111の間において配線部材を形成する箇所に加えてX隙間領域107に相当する箇所にLOCOS膜815を設けた。このため半導体ウェハ800では、表面の平滑性を高めると共に、DRIE法における工程数や使用するガスの種類も抑えながら、プロセスルールに準じた極めて高い位置精度で十分な深さの溝を形成できる。これにより、この半導体ウェハ800を基に製造された発光素子チップ773が搭載されるプリントヘッド733では、画像形成装置701により極めて品質の高い画像を形成できる。
According to the above configuration, in the fourth embodiment, when the light emitting
[5.第5の実施の形態]
第5の実施の形態による画像形成装置901(図1)は、第1の実施の形態による画像形成装置1と比較して、プリントヘッド33(図2)に代わるプリントヘッド933を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。プリントヘッド933は、第1の実施の形態によるプリントヘッド33と比較して、発光素子チップ73(図9)に代わる発光素子チップ973を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[5. Fifth embodiment]
The image forming apparatus 901 (FIG. 1) according to the fifth embodiment is different from the
発光素子チップ973は、図4の一部と対応する図22に回路図を示すように、その内部において、複数のフリップフロップFF(FF1、FF2、…)や複数のゲート駆動回路GD(GD1、GD2、…)等が、第1の実施の形態と同様に接続されている。また発光素子チップ973には、各発光サイリスタLTのアノード端子及びカソード端子とそれぞれ接続するための配線であるアノード共通母線988A及びカソード共通母線988K等も設けられている。
The light emitting element chip 973 includes a plurality of flip-flops FF (FF1, FF2,...) And a plurality of gate drive circuits GD (GD1,. GD2,...) Are connected in the same manner as in the first embodiment. The light emitting element chip 973 is also provided with an anode
また発光素子チップ973には、6個の端子パッド984(984A、984K、984SI、984SCK、984VDD及び984VSS)と、多数のマイクロビア985(985A1〜985A192、985K1〜985K192、985G1〜985G192並びに985J1〜985J4)を有している。因みに発光素子チップ973は、第1の実施の形態による発光素子チップ73(図12)と同様、その上面における各端子パッド84及びマイクロビア列85とそれぞれ対応する箇所に、各端子パッド984及び各マイクロビア985がそれぞれ配置されている。
The light emitting element chip 973 includes six terminal pads 984 (984A, 984K, 984SI, 984SCK, 984VDD, and 984VSS) and a number of micro vias 985 (985A1 to 985A192, 985K1 to 985K192, 985G1 to 985G192, and 985J1 to 985J4). )have. Incidentally, the light emitting element chip 973 is similar to the light emitting element chip 73 (FIG. 12) according to the first embodiment, and the
このうち端子パッド984A及び984Kは、アノード共通母線988A及びカソード共通母線988Kにそれぞれ接続されている。またカソード共通母線988Kにおける、各ゲート駆動回路GDが接続される箇所よりも端子パッド984K側には、抵抗991、992及び993が直列に接続されている。
Of these, the
端子パッド984SIは、バッファ989SIを介して初段のフリップフロップFF1における入力端子Dに接続されている。端子パッド984SCKは、バッファ989SCKを介して各フリップフロップFF1におけるクロック端子に接続されている。端子パッド984VDDは、各素子の電源端子(図示せず)等と接続されており、電源VDD電圧が供給される。端子パッド984VSSは、各素子のグランド端子(図示せず)等と接続されており、プリント配線板72(図10)のグランド端子と接続される。 The terminal pad 984SI is connected to the input terminal D in the first-stage flip-flop FF1 via the buffer 989SI. The terminal pad 984SCK is connected to the clock terminal in each flip-flop FF1 via the buffer 989SCK. The terminal pad 984VDD is connected to a power supply terminal (not shown) of each element and is supplied with a power supply VDD voltage. The terminal pad 984VSS is connected to a ground terminal (not shown) of each element and is connected to the ground terminal of the printed wiring board 72 (FIG. 10).
マイクロビア985A1〜985A192は、各発光サイリスタLTのアノード端子とそれぞれ接続される。マイクロビア985K1〜985K192は、各発光サイリスタLTのカソード端子とそれぞれ接続される。マイクロビア985G1〜985G192は、各発光サイリスタLTのゲート端子とそれぞれ接続される。 The micro vias 985A1 to 985A192 are connected to the anode terminals of the respective light emitting thyristors LT. The micro vias 985K1 to 985K192 are connected to the cathode terminals of the respective light emitting thyristors LT. The micro vias 985G1 to 985G192 are connected to the gate terminals of the respective light emitting thyristors LT.
またマイクロビア985J1、985J2、985J3及び985J4は、抵抗991の端子パッド984K側、抵抗991及び992の間、抵抗992及び993の間、並びに抵抗993のゲート駆動回路GD側に、それぞれ接続されている。発光素子チップ973は、第1の実施の形態と同様にエピタキシャルフィルム73F(図10)が貼り付けられた後、薄膜配線工程において所定の測定作業等を経て、マイクロビア985J1〜985J4のうち適宜選定されたもの同士が所定のジャンパー配線により接続される。これにより発光素子チップ973では、カソード共通母線988Kにおける端子パッド984K側の抵抗値が調整される。
The micro vias 985J1, 985J2, 985J3, and 985J4 are connected to the
このため発光素子チップ973が搭載されるプリントヘッド933では、制御部3(図3等)との間を接続する接続ケーブル(図示せず)の特性インピーダンス値と、発光素子チップ973等との等価インピーダンス値とを整合させ、信号反射が少ない良好な信号伝送を実現できる。 For this reason, in the print head 933 on which the light emitting element chip 973 is mounted, the characteristic impedance value of a connection cable (not shown) connecting to the control unit 3 (FIG. 3 etc.) and the equivalent of the light emitting element chip 973 etc. It is possible to achieve good signal transmission with less signal reflection by matching the impedance value.
ところで発光素子チップ973は、第1の実施の形態と同様に半導体ウェハ100(図13)に整列された状態でプロセス処理等によって製造され、エピタキシャルフィルム73F(図10)が貼り付けられ、各マイクロビア985が配線等により適宜接続されてから、ダイシングにより個片化される。個片化された発光素子チップ973は、プリント配線板72に取り付けられ、さらにワイヤーボンディング等の作業が行われる。しかしながら発光素子チップ973では、このワイヤーボンディング等の作業において、静電気の帯電が避けられない。
By the way, the light emitting element chip 973 is manufactured by a process or the like in a state aligned with the semiconductor wafer 100 (FIG. 13) as in the first embodiment, and an
ここで、仮に比較的大きな負の電位(例えば−100[V])に帯電した物体が端子パッド984Aに接触し、比較的大きな負の電荷がアノード共通母線988Aを介して発光サイリスタLTのアノード端子に供給された場合を想定する。このとき発光サイリスタLTは、点灯条件になっていない可能性が高いため、供給された電荷を放電することができず、内部のPN逆方向接続、例えば図6(B)におけるN型層63及びP型層62の接合部分が絶縁破壊され、電気的な機能障害を招来してしまう。
Here, an object charged to a relatively large negative potential (for example, −100 [V]) comes into contact with the
そこで本実施の形態による発光素子チップ973では、端子パッド984A、984K、984SI及び984SCKに接続された配線(例えばアノード共通母線988A等)に、それぞれESD(Electrostatic Discharge)保護部995(995A、995K、995SI及び995SCK)が設けられている。因みにESD保護部995K、995SI及び995SCKは、何れもESD保護部995Aと同様に構成されている。このため以下では、ESD保護部995Aを中心に説明する。
Therefore, in the light emitting element chip 973 according to the present embodiment, ESD (Electrostatic Discharge) protection units 995 (995A, 995K, 995SI and 995SCK). Incidentally, the
ESD保護部995Aは、PMOSトランジスタ996A及びNMOSトランジスタ997Aにより、すなわちCMOSにより構成されている。PMOSトランジスタ996Aは、ソース端子及びゲート端子が電源VDDに接続され、ドレーン端子がアノード共通母線988Aに接続されている。NMOSトランジスタ997Aは、ソース端子及びゲート端子がグランド(すなわちVSS)に接続され、ドレーン端子がアノード共通母線988Aに接続されている。
The ESD protection unit 995A includes a
ESD保護部995Aは、端子パッド984Aを介してアノード共通母線988Aに0〜5[V]の電位でなる信号が供給される場合、PMOSトランジスタ996A及びNMOSトランジスタ997Aが何れもオフ状態となるため、発光サイリスタLT等の動作に何ら影響を及ぼさない。
In the ESD protection unit 995A, when a signal having a potential of 0 to 5 [V] is supplied to the anode
その一方でESD保護部995Aは、仮に端子パッド984Aを介してアノード共通母線988Aに比較的大きな負の電位(例えば−100[V])でなる信号が供給されると、NMOSトランジスタ997Aがオン状態に遷移し、そのドレーン端子からソース端子へ、すなわちグランドへ電流を流すことができる。このとき発光素子チップ973では、NMOSトランジスタ997Aにおける閾値電圧が典型的には約0.5[V]であるため、アノード共通母線988Aに接続された各発光サイリスタLTのアノード端子に印加する電圧を−0.5[V]程度に抑えることができる。
On the other hand, if a signal having a relatively large negative potential (eg, −100 [V]) is supplied to the anode
またESD保護部995Aは、仮に端子パッド984Aを介してアノード共通母線988Aに比較的大きな正の電位(例えば100[V])でなる信号が供給されると、PMOSトランジスタ996Aがオン状態に遷移し、そのドレーン端子からソース端子へ、すなわち電源VDDへ電流を流すことができる。このとき発光素子チップ973では、PMOSトランジスタ996Aにおける閾値電圧が典型的には約0.5[V]であるため、アノード共通母線988Aに接続された各発光サイリスタLTのアノード端子に印加する電圧を0.5[V]程度に抑えることができる。
In addition, if a signal having a relatively large positive potential (for example, 100 [V]) is supplied to the anode
ここで発光素子チップ973では、内部に形成された回路パターン等により、電源VDD及びVSSの間に所定のインピーダンス成分を有する寄生回路(図示せず)が形成されている。このため発光素子チップ973では、電源VDDに供給された比較的大きな正の電位やグランド(VSS)に供給された比較的大きな負の電位を、この寄生回路により放電することができる。 Here, in the light emitting element chip 973, a parasitic circuit (not shown) having a predetermined impedance component is formed between the power supplies VDD and VSS by a circuit pattern formed inside. Therefore, in the light emitting element chip 973, a relatively large positive potential supplied to the power supply VDD and a relatively large negative potential supplied to the ground (VSS) can be discharged by this parasitic circuit.
また発光素子チップ973では、各ESD保護部995の各PMOSトランジスタ996及び各NMOSトランジスタ997がCMOSであるため、露光技術やエッチング技術等により半導体ウェハを製造する時に、各フリップフロップFFや各ゲート駆動回路GDと並行してこれらを製造できる。このため発光素子チップ973では、ESD保護部995の各素子を別途実装するための工程が不要であり、またESD保護部995の各素子を後から実装する場合に生じ得る、各素子を実装するまでの間に静電気等から各発光サイリスタLTを保護できない、といった問題を原理的に回避できる。 In the light emitting element chip 973, since each PMOS transistor 996 and each NMOS transistor 997 of each ESD protection unit 995 are CMOS, each flip-flop FF or each gate drive is used when a semiconductor wafer is manufactured by an exposure technique or an etching technique. These can be manufactured in parallel with the circuit GD. For this reason, in the light emitting element chip 973, a process for separately mounting each element of the ESD protection unit 995 is not necessary, and each element that can occur when the respective elements of the ESD protection unit 995 are mounted later is mounted. In principle, the problem that each light-emitting thyristor LT cannot be protected from static electricity or the like can be avoided in principle.
その他の点においても、第5の実施の形態による発光素子チップ973及びプリントヘッド933、並びにこれらを搭載した画像形成装置901は、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。 In other respects as well, the light emitting element chip 973 and the print head 933 according to the fifth embodiment, and the image forming apparatus 901 mounted with these, can achieve the same operational effects as those of the first embodiment.
以上の構成によれば、第5の実施の形態では、発光素子チップ973にESD保護部995A等を設けた。このためプリントヘッド933では、その製造工程等において、発光素子チップ973の端子パッド984A等に正又は負の比較的大きな電位を帯電した物体が接触したとしても、これを電源VDDやグランド(VSS)に逃がすことができ、発光サイリスタLTを破壊から保護できる。これにより、発光素子チップ973が搭載されるプリントヘッド933では、画像形成装置901により極めて品質の高い画像を形成できる。
According to the above configuration, in the fifth embodiment, the ESD protection unit 995A and the like are provided in the light emitting element chip 973. For this reason, in the print head 933, even if an object charged with a relatively large positive or negative potential contacts the
[6.他の実施の形態]
なお上述した第1の実施の形態においては、Xチップ領域105及びX余片領域106の境界部分、並びにX余片領域106及びX隙間領域107の境界部分において、各導電層120におけるX方向に関するダミーメタルDMの側面の位置を互いに揃える場合について述べた(図13(B))。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば各導電層120におけるX方向に関するダミーメタルDMの側面の位置を互いに相違させても良い。この場合、少なくともX隙間領域107にダミーメタルDMが配置されなければ良い。第3〜第5の実施の形態についても同様である。
[6. Other Embodiments]
In the first embodiment described above, the X direction in each
また上述した第1の実施の形態においては、半導体ウェハ100に対してDRIE法によりチップ組隙間102、Y隙間領域104及びX隙間領域107の溝を同時に形成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばチップ組隙間102及びY隙間領域104の溝と、X隙間領域107の溝とを、互いに異なる工程によりそれぞれ形成しても良い。第2〜第5の実施の形態についても同様である。
In the first embodiment described above, the case where the
さらに上述した第1の実施の形態においては、半導体ウェハ100においてX方向に関してX余片領域106を設ける場合について述べた(図13(A))。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば図13と対応する図23に示す半導体ウェハ1000のように、X余片領域106を省略しても良い。因みに図23(B)は、図23(A)におけるG1−G2断面図である。すなわち、X方向に関して、Xチップ領域105同士の間にX隙間領域107を配置しても良い。これにより、1枚の半導体ウェハから製造可能な発光素子チップ73の数量を増加させることができる。第2及び第3の実施の形態についても同様である。
Further, in the above-described first embodiment, the case where the
さらに上述した第1の実施の形態においては、発光素子チップ73における一方の長辺をクランク状に屈曲させる場合について述べた(図12、図13等)。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば発光素子チップ73における双方の長辺を直線状としても良く、或いは発光素子チップ73における任意の辺をクランク状に屈曲させても良い。何れの場合においても、DRIE法により溝を形成すべき部分にダミーメタルDMを配置しなければ良い。第2〜第5の実施の形態についても同様である。
Further, in the above-described first embodiment, the case where one long side of the light emitting
さらに上述した第1の実施の形態においては、各導電層120に配置するダミーメタルDMを何れもほぼ同等の大きさとする場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば導電層120ごとにダミーメタルDMの大きさを相違させても良く、或いは1つの導電層120内において大きさの異なる複数種類のダミーメタルDMを混在させても良い。第2〜第5の実施の形態についても同様である。
Furthermore, in the above-described first embodiment, the case where the dummy metals DM arranged in the respective
さらに上述した第1の実施の形態においては、全ての導電層120にダミーメタルDMを配置する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、一部の導電層120のみにダミーメタルDMを配置しても良い。第2〜第5の実施の形態についても同様である。
Further, in the above-described first embodiment, the case where the dummy metal DM is arranged in all the
さらに上述した第1の実施の形態においては、導電層120を3層とする場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば導電層120を2層以下または4層以上としても良い。第2〜第5の実施の形態についても同様である。
Further, in the above-described first embodiment, the case where the
さらに上述した第4の実施の形態においては、X方向に関し、LOCOS膜815のうち比較的厚い部分の長さをX隙間領域107の長さdxと同等とし、bird’s beak部まで含めた長さを該長さdxよりも長くする場合について述べた(図21)。しかしながら本発明はこれに限らず、例えばLOCOS膜815のbird’s beak部まで含めた長さをX隙間領域107の長さdxと同等とする等、該LOCOS膜615のX方向に関する長さを種々の値としても良い。この場合、半導体ウェハ800における上面の平滑性を高め得るよう、X方向に関するLOCOS膜815の各部の長さを調整することが望ましい。
Further, in the fourth embodiment described above, the length of the relatively thick portion of the
さらに上述した第5の実施の形態においては、ESD保護部995AをPMOSトランジスタ996A及びNMOSトランジスタ997Aにより構成する場合について述べた(図22)。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば図22と対応する図24に示す発光素子チップ1173のように、ESD保護部1195Aをダイオード1196A及び1197A等のような種々の素子により構成しても良い。要は、アノード端子1184A等に供給される0〜5[V]の電位でなる信号をそのまま流す一方、比較的大きな正又は負の電圧が印加された場合に、これを電源VDD又はグランド(VSS)に放電することにより、各発光サイリスタLTを保護できれば良い。ESD保護部995K、995SI及び995SCKについても同様である。
Furthermore, in the above-described fifth embodiment, the case where the ESD protection unit 995A is configured by the
さらに上述した第1の実施の形態においては、発光素子チップ73の発光サイリスタLTを発光させることにより感光体ドラム38(図2)の周側面に静電潜像を形成し、最終的に用紙P(図1)にトナー画像を転写して画像を形成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば有機EL(Electro Luminescence)素子のアレイにより構成された有機ELヘッドを有するプリンタや、整列された発熱抵抗体を有するサーマルプリンタ等、種々の方式により画像を形成する種々のプリンタに搭載されるヘッド部分において、直線状又はマトリクス状に配置された種々の被駆動素子を種々の駆動回路により駆動する場合に適用しても良い。第2〜第5の実施の形態についても同様である。
Further, in the first embodiment described above, the light emitting thyristor LT of the light emitting
さらに上述した第1の実施の形態においては、MFPでなる画像形成装置1に本発明を適用する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば複写機やファクシミリ装置等、電子写真方式によりトナー画像を形成して用紙に定着させる機能を有する種々の電子機器に適用しても良い。第2〜第5の実施の形態についても同様である。
Further, in the above-described first embodiment, the case where the present invention is applied to the
さらに上述した第1の実施の形態においては、半導体ウェハ100を基に、光を発光する発光素子チップ73を製造する場合に本発明を適用する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば半導体ウェハを基に、光を受光してその光量に応じた電気信号を生成する撮像素子(例えばCIS(Contact Image Sensor))等、種々の機能を有する素子チップを製造する場合に本発明を適用しても良い。第2〜第5の実施の形態についても同様である。
Further, in the above-described first embodiment, the case where the present invention is applied to the case where the light emitting
さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments and other embodiments. That is, the scope of the present invention extends to embodiments in which some or all of the above-described embodiments and other embodiments described above are arbitrarily combined, and embodiments in which some are extracted. It is.
さらに上述した第1の実施の形態においては、チップ基体としてのチップ基体73Bと、被駆動素子群としての発光素子群81と、導電層としての導電層120と、ダミー導電体としてのダミーメタルDMとによって被駆動素子チップとしての発光素子チップ73を構成する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるチップ基体と、被駆動素子群と、導電層と、ダミー導電体とによって被駆動素子チップを構成しても良い。
Further, in the first embodiment described above, the
本発明は、例えば電子写真方式によりトナー画像を形成して用紙に定着させることにより印刷するMFPで利用できる。 The present invention can be used in, for example, an MFP that performs printing by forming a toner image by an electrophotographic method and fixing the toner image on a sheet.
1、301、501、701、901……画像形成装置、3……制御部、16……画像形成ユニット、33、333、533、733、933……プリントヘッド、50……駆動制御回路、72……プリント配線板、73、373、573、773、973……発光素子チップ、73B……チップ基体、73BS……チップ基体表面、73F……エピタキシャルフィルム、74……ペースト、81……発光素子群、82……駆動回路群、100、400、600、800……半導体ウェハ、101……発光素子チップ組、102……チップ組隙間、103……Yチップ領域、104……Y隙間領域、105……Xチップ領域、106……X余片領域、107、407……X隙間領域、108……余片チップ、111、411……第1導電層、112、412……第2導電層、113、413……第3導電層、120……導電層、122……チップ境界部、123……堆積層、615、815……LOCOS膜、616、816……LOCOS膜隙間、995……ESD保護部、996……PMOSトランジスタ、997……NMOSトランジスタ、DM……ダミーメタル、LT……発光サイリスタ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,301,501,701,901 ... Image forming apparatus, 3 ... Control part, 16 ... Image forming unit, 33, 333, 533, 733, 933 ... Print head, 50 ... Drive control circuit, 72 ... Printed wiring board, 73, 373, 573, 773, 973 ... Light emitting element chip, 73B ... Chip base, 73BS ... Chip base surface, 73F ... Epitaxial film, 74 ... Paste, 81 ... Light emitting element Group, 82 ... drive circuit group, 100, 400, 600, 800 ... semiconductor wafer, 101 ... light emitting element chip set, 102 ... chip set gap, 103 ... Y chip area, 104 ... Y gap area, 105 ... X chip area, 106 ... X margin area, 107, 407 ... X gap area, 108 ... margin chip, 111, 411 ... first conductive layer, 12, 412 ... 2nd conductive layer, 113, 413 ... 3rd conductive layer, 120 ... conductive layer, 122 ... chip boundary, 123 ... deposited layer, 615, 815 ... LOCOS film, 616, 816 ... LOCOS film gap, 995... ESD protector, 996... PMOS transistor, 997... NMOS transistor, DM .. dummy metal, LT.
Claims (12)
前記被駆動素子チップは、
配置面を有するチップ基体と、
前記配置面上に設けられ、整列方向に沿って複数の被駆動素子が整列された被駆動素子群と、
前記チップ基体の内部に配置され、前記被駆動素子又は該被駆動素子を駆動する部品と電気的に接続された配線部を有する導電層と、
前記導電層における前記配線部が配置されていない部分に配置されたダミー導電体と
を具え、
前記半導体ウェハは、前記被駆動素子チップ同士の隙間となる部分を避けて、前記導電層に前記ダミー導電体が配置されると共に、複数の該被駆動素子チップに分割する場合に、前記配置面における少なくとも前記整列方向側の側面となる部分に、エッチング処理による溝が形成される
ことを特徴とする被駆動素子チップの製造方法。 A method for manufacturing a driven element chip by dividing a semiconductor wafer to manufacture a plurality of driven element chips,
The driven element chip is:
A chip substrate having an arrangement surface;
A driven element group provided on the arrangement surface and in which a plurality of driven elements are aligned along the alignment direction;
A conductive layer disposed inside the chip base and having a wiring portion electrically connected to the driven element or a component that drives the driven element;
A dummy conductor disposed in a portion of the conductive layer where the wiring portion is not disposed,
The semiconductor wafer has the arrangement surface when the dummy conductor is arranged in the conductive layer, avoiding a portion that becomes a gap between the driven element chips, and divided into a plurality of the driven element chips. A groove by etching is formed at least in a portion that becomes a side surface on the alignment direction side in the method of manufacturing a driven element chip.
前記半導体ウェハは、前記エッチング処理において、前記ダミー導電体の側面を前記溝の内側面に露出させる
ことを特徴とする請求項1に記載の被駆動素子チップの製造方法。 The dummy conductor is disposed on the conductive layer so that a side surface of the dummy conductor is aligned with a boundary between the driven element chip and the gap,
2. The method of manufacturing a driven element chip according to claim 1, wherein in the etching process, a side surface of the dummy conductor is exposed to an inner side surface of the groove in the etching process.
ことを特徴とする請求項2に記載の被駆動素子チップの製造方法。 The semiconductor wafer has a plurality of the conductive layers, and a side surface of the dummy conductor located at a boundary between the driven element chip and the gap is closer to the arrangement surface than the conductive layer closer to the arrangement surface. The method for manufacturing a driven element chip according to claim 2, wherein the distant conductive layer is disposed close to a center side of the driven element chip.
ことを特徴とする請求項1に記載の被駆動素子チップの製造方法。 The chip base is provided with a base layer on the opposite side of the conductive layer to the arrangement surface, and further, in a portion between the conductive layer and the base layer and serving as a gap between the driven element chips. The method of manufacturing a driven element chip according to claim 1, wherein a Local Oxidation of Silicon) film is formed.
前記配置面上に設けられ、整列方向に沿って複数の被駆動素子が整列された被駆動素子群と、
前記チップ基体の内部に配置され、前記被駆動素子又は該被駆動素子を駆動する部品と電気的に接続された配線部を有する導電層と、
前記導電層における前記配線部が配置されていない部分に配置されたダミー導電体と
を具え、
前記チップ基体は、前記配置面における少なくとも前記整列方向側の側面であるチップ基体側面が、エッチング処理により形成されている
ことを特徴とする被駆動素子チップ。 A chip substrate having an arrangement surface;
A driven element group provided on the arrangement surface and in which a plurality of driven elements are aligned along the alignment direction;
A conductive layer disposed inside the chip base and having a wiring portion electrically connected to the driven element or a component that drives the driven element;
A dummy conductor disposed in a portion of the conductive layer where the wiring portion is not disposed,
The driven element chip, wherein the chip base is formed by etching at least a side face of the chip base that is the side of the arrangement surface in the alignment direction.
ことを特徴とする請求項5に記載の被駆動素子チップ。 The driven element chip according to claim 5, wherein the side surface of the dummy conductor is exposed by an etching process in a portion corresponding to the conductive layer on the side surface of the chip base.
前記チップ基体側面に露出した前記ダミー導電体の側面が、前記配置面に近い前記導電層よりも該配置面から遠い前記導電層において、前記被駆動素子チップの中心側に寄せて配置されている
ことを特徴とする請求項6に記載の被駆動素子チップ。 The chip base has a plurality of the conductive layers,
The side surface of the dummy conductor exposed on the side surface of the chip base is arranged close to the center side of the driven element chip in the conductive layer farther from the arrangement surface than the conductive layer near the arrangement surface. The driven element chip according to claim 6.
ことを特徴とする請求項5に記載の被駆動素子チップ。 The chip base is provided with a base layer on a side opposite to the arrangement surface of the conductive layer, and further, a LOCOS film is formed between the conductive layer and the base layer and serving as a gap between the driven element chips. The driven element chip according to claim 5, wherein the driven element chip is formed.
ことを特徴とする請求項5に記載の被駆動素子チップ。 The driven element chip according to claim 5, wherein the driven element is provided on an element film attached to the arrangement surface of the chip base.
ことを特徴とする請求項5に記載の被駆動素子チップ。 The driven member according to claim 5, wherein the conductive layer of the chip base is provided with a protection portion that protects the driven element in a wiring electrically connected to the driven element. Drive element chip.
複数の前記被駆動素子チップが主走査方向に沿って配列された状態で取り付けられた基板と
を具え、
複数の前記被駆動素子にそれぞれ設けられた複数の前記被駆動素子は、発光素子である
ことを特徴とする露光装置。 A plurality of the driven element chips according to any one of claims 5 to 10,
A plurality of the driven element chips, and a substrate attached in a state of being arranged along the main scanning direction,
The exposure apparatus, wherein the plurality of driven elements respectively provided in the plurality of driven elements are light emitting elements.
形成すべき画像に応じた信号を前記露光装置へ供給する制御部と
を具えることを特徴とする画像形成装置。 The exposure apparatus according to claim 11;
An image forming apparatus comprising: a control unit that supplies a signal corresponding to an image to be formed to the exposure apparatus.
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