JP4656525B2

JP4656525B2 - 半導体装置、ｌｅｄヘッド及び画像形成装置

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Publication number: JP4656525B2
Application number: JP2006119517A
Authority: JP
Inventors: 光彦荻原; 博之藤原; 昌孝武藤; 友希猪狩; 洋志黒川
Original assignee: 株式会社沖データ; 株式会社沖デジタルイメージング
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2026-04-24
Also published as: US20070262331A1; JP2007294605A; US7893455B2

Description

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

電子写真方式の画像形成装置では、多数のＬＥＤを配列させたＬＥＤアレイチップと、駆動回路の設けられているドライバチップとを組み合わせたＬＥＤヘッドが用いられている。

そして、この種の画像形成装置では高解像度が要求されるため、複数のＬＥＤアレイチップと、複数のドライバチップとを支持基板に実装したＬＥＤヘッドが採用されている。

ところで、実装するチップ数を減らすために、駆動回路を形成した半導体基板上に、予めＬＥＤ素子を設けた半導体薄膜を固着し、各ＬＥＤ素子と駆動回路とを配線パターンにより電気的に接続した構成の半導体装置が提案されている（下記特許文献１）。

このような半導体装置において、半導体薄膜上には配線を設けるためにＳｉＮ等を材料とする層間絶縁膜が設けられるが、この場合半導体薄膜のコンタクト層と配線とを電気的に接続するコンタクト電極を設ける必要があるため、層間絶縁膜にはコンタクト層を露呈させる開口部が形成されている。
特開２００４−１７９６４１号公報

しかし、層間絶縁膜に設けられる上記開口部は、その縁部が厚さ方向に立ち上がる直交面から形成されているため、コンタクト電極と層間絶縁膜から加わる応力が開口部近傍に集中し、半導体薄膜にクラックが生じたり、開口部に形成したコンタクト電極が開口部の縁部から剥離する虞れがあった。

本発明は、半導体薄膜にクラックが発生せず、しかもコンタクト電極の剥離を防止することが可能な構造の半導体装置、この半導体装置を用いたＬＥＤのヘッド及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、駆動回路が設けられたシリコン基板と、前記駆動回路により駆動される島状の積層構造を有する半導体発光素子を含み前記シリコン基板とは異なる半導体材料で形成された半導体薄膜とを有し、前記半導体薄膜は、導通層と、該導通層上に固着して設けられ前記半導体発光素子の下部電極としての第１コンタクト層と、前記半導体発光素子の上部電極としての第２コンタクト層とを含み、前記導通層が前記シリコン基板の平坦化された表面に接着剤なしに直接固着されている半導体装置において、前記半導体発光素子の側面から、前記第１コンタクト層の表面にわたって接触させて形成され、前記第１コンタクト層を露出させる開口部を有する層間絶縁膜と、前記第１コンタクト層の前記開口部による露出領域、および、前記層間絶縁膜の前記開口部の周囲と接触結合させて設けられたコンタクト電極とを備え、前記開口部の縁部は、前記半導体薄膜が破断して前記シリコン基板から剥離しないように、前記第１コンタクト層から離れるにしたがって開口が広がる方向に傾斜させた傾斜面を有することを特徴とする半導体装置。

他の発明は、上記半導体素子がＬＥＤである上記半導体装置と、この半導体装置を支持する支持体と、各ＬＥＤからの出射光を集光するレンズアレイとを含むＬＥＤヘッドである。

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

本発明によれば、層間絶縁膜の開口部の縁部に応力吸収部を設けたので、基板側からの応力が開口部に集中するのを防止でき、従って、半導体薄膜にクラックが生じるのを防止し、かつコンタクト電極が開口部の縁部から剥離するのを防止することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図３は本発明に係る半導体装置の平面図、図４は同装置の要部の平面図である。

本発明の半導体装置は、シリコン基板１０を備え、この基板１０のＩＣ領域１１には、例えばＳｉ−ＣＭＯＳから成る駆動回路（図示せず）が設けられている。基板１０上には複数の半導体薄膜１００（エピタキシャルフィルム）が固着されている。半導体薄膜１００は後述する層間絶縁膜により覆われ、この層間絶縁膜には第１導電側コンタクトの開口部、即ち、ｎ側コンタクトの開口部１２と、第２導電側コンタクトの開口部、即ち、ｐ側コンタクトの開口部１３とがそれぞれ設けられている。ｐ側コンタクト（層）には開口部１３を介してｐ側配線１４の一端が接続され、この配線１４の他端は駆動回路側と電気的に接続するための接続電極１５に接続されている。ｎ側コンタクト（層）には図示しないコンタクト電極を介してｎ側配線１６の一端が接続され、この配線１６の他端は駆動回路側と電気的に接続するための接続電極１７に接続されている。尚、ＩＣ領域１１上には駆動回路に対し外部から信号を入力し、及び電極を供給するためのワイヤボンディング用パッド１８が設けられている。

半導体薄膜１００上には、図４に示すように、層間絶縁膜の開口部１２，１３が設けられ、これにより半導体薄膜１００の最上層であるコンタクト層１０１，１０２が露呈している。

図２は本発明に係る半導体装置の断面図であり、図１は同装置の要部の拡大断面図である。

これらの図において、１０はシリコン基板を示し、基板１０の上部には駆動回路の設けられているＩＣ領域１１が形成されている。このＩＣ領域１１上には平坦化層２０が形成されており、この平坦化層２０上に半導体薄膜１００が固着されている。

半導体薄膜１００はＬＥＤ半導体素子を有し、図１及び図２に示すように、最上のｐ型ＧａＡｓコンタクト層１０２と、ｐ型ＡｌｘＧａｌ−ｘＡｓクラッド層１０４と、ｎ型ＡｌｙＧａｌ−ｙＡｓ活性層１０５と、ｎ型ＡｌｚＧａｌ−ｚＡｓクラッド層１０６と、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層１０３と、ｎ型導通層１０７とから構成され、導通層１０７が基板１０上の平坦化層２０に直接的に固着されている。

上記半導体薄膜１００はＳｉＮを材料とする層間絶縁膜３０により覆われており、層間絶縁膜３０には上記コンタクト層１０２，１０３を露呈するための上記した開口部１２，１３が形成されている。そして、ｐ型コンタクト層１０２には開口部１３を介してｐ側配線１４が接続されている。また、ｎ側コンタクト層１０３には、開口部１２に形成したコンタクト電極３１を介してｎ側配線１６が接続されている。従って、半導体薄膜１００は、図示しない駆動回路から配線１４，１６を介して駆動信号が供給されると、活性層１０５が動作して発光する。

半導体薄膜１００の全厚さは、例えば、０．１μｍから１０μｍの厚さ範囲とすることができる。本実施例では、メサエッチング構造形成や、メサ斜面の配線パターン被覆がより良好に、また、より容易に行える厚さ範囲として、半導体薄膜１００の全厚さを、１〜３μｍに設定されている。
また、ｎ側コンタクト形成領域の半導体層（１０３，１０７）の厚さは、０．０１μｍ〜５μｍの厚さ範囲とすることができる。本実施例では、メサエッチング構造形成や、メサ斜面の配線パターン被覆がより良好に、また、より容易に行える厚さ範囲として、ｎ側コンタクト形成領域の半導体層（１０３と１０７）の厚さを、０．１〜１μｍに設定されている。

上記コンタクト電極３１はＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕから形成され、層間絶縁膜３０の開口部の縁部上まで延びて覆っている。

ところで、本実施例では、図１に示すように、層間絶縁膜３０の開口部１２を形成する縁部に、コンタクト層１０３の平坦面に対しθの角度を有する傾斜面３２が応力吸収部として形成されている。従って、コンタクト電極３１と層間絶縁膜３０から応力が加わった場合、開口部１２を形成する縁部に対し傾斜面３２により応力の集中が緩和されるので、半導体薄膜１００にクラックが生じるのを防止でき、又コンタクト電極３１が縁部から剥離するのを防止することができる。

ここで、図５を参照して従来の開口部の縁部に加わる応力について説明する。この図５において、１０３は半導体薄膜１００のコンタクト層、３０はＳｉＮ層間絶縁膜、３１Ａはコンタクト電極、１６はｎ側配線をそれぞれ示している。層間絶縁膜３０の開口部１２を形成する縁部は、コンタクト層１０３の平坦面に対し直交する面により形成されている。

ところで、半導体薄膜１００（エピフィルム）と下地のボンディングエネルギーＥｂは、おおよそ、
Ｅｂ＝２００−３５０ｍＪ／ｃｍ^２
と見積もることができる。
一方、半導体薄膜１００上のＳｉＮ層間絶縁膜３０の応力σ_ｔｏｔ（ＳｉＮ）は、真性応力σ_ｉｎｔ（ＳｉＮ）と熱応力σ_ｔｈ（ＳｉＮ）とで示すことができる。
σ_ｔｏｔ（ＳｉＮ）＝σ_ｉｎｔ（ＳｉＮ）＋σ_ｔｈ（ＳｉＮ）
そして、σ_ｉｎｔ（ＳｉＮ）、σ_ｔｈ（ＳｉＮ）は以下のように設定することができる。
σ_ｉｎｔ（ＳｉＮ）＝３×１０^９［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
σ_ｔｈ（ＳｉＮ）＝［Ｅ／（１−ｖ）］×（σ_ＥＦ−σ_ＳｉＮ）×δＴ
但し、［Ｅ／（１−ｖ）］はＳｉＮの弾性定数、σ_ＥＦ、σ_ＳｉＮはそれぞれ半導体薄膜とＳｉＮ層間絶縁膜の熱膨張係数、δＴは温度差。
ここで、［Ｅ／（１−ｖ）］＝３４×１０^１２［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
σ_ＥＦ＝６×１０^−６［Ｋ^−１］
σ_ＳｉＮ＝２．５×１０^−６［Ｋ^−１］
であるから、ＳｉＮ膜の成膜温度を約３００℃、δＴ＝２７５［Ｋ］とすると、熱応力σ_ｔｈ（ＳｉＮ）はおおよそ、
σ_ｔｈ（ＳｉＮ）＝３．２×１０^１０［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
従って、ＳｉＮ膜の応力はおおよそ、
σ_ｔｏｔ（ＳｉＮ）＝３．５×１０^１０［ｄｙｎ／ｃｍ^２］

一方、コンタクト電極について膜応力をＡｕの値で代表させて見積もると、［Ｅ／（１−ｖ）］において、ヤング率：Ｅ、ポアッソン比：ｖは、それぞれ、
Ｅ＝７．８×１０^１１［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
ｖ＝０．４４、
であるから、
［Ｅ／（１−ｖ）］＝１．４×１０^１２［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
電極の熱膨張係数σ_{ｍｅｔａｌ}は、Ａｕの値で近似的に設定すると、
σ_{ｍｅｔａｌ}＝１．４×１０^−５［Ｋ^−１］
作製プロセス内の最高温度差をδＴとして、δＴ〜４９０℃とすると、電極の熱応力は、
σ_ｔｈ（ｍｅｔａｌ）＝１．４×１０^１２×（１４×１０^−６−６×１０^−６）×４６５
＝５．２×１０^９［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
メタルの真性応力σ_ｉｎｔはおおよそ
σ_ｉｎｔ＝５×１０^９［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
なので、コンタクト電極３１Ａについては、膜応力σ_ｔｏｔ（ｍｅｔａｌ）は、
σ_ｔｏｔ（ｍｅｔａｌ）＝σ_ｉｎｔ＋σ_ｔｈ
＝１×１０^１０［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
従って、コンタクト電極３１Ａと層間絶縁膜３０から半導体薄膜１００にかかる総応力σ_ｔｏｔは、
σ_ｔｏｔ≡σ_ｔｏｔ（ＳｉＮ）＋σ_ｔｏｔ（ｍｅｔａｌ）
＝３．２×１０^１０＋１×１０^１０［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
＝４．２×１０^１０［ｄｙｎ／ｃｍ^２］

よって、半導体薄膜を下地から引き剥がすための力Ｐ_ｅｆを、ボンディングエネルギーＥｂから、ボンディング界面が１Å離れる力として概算的に計算すると、
Ｐ_ｅｆ〜３．５×１０^１０［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
となる。つまり、コンタクト電極３１Ａと層間絶縁膜３０から半導体薄膜１００にかかる総応力σ_ｔｏｔはＰ_ｅｆより大きい傾向である。

再び図５において、コンタクト電極３１Ａは半導体薄膜１００（コンタクト層１０３）と反応し、強固な密着性を有して固着されている。また、層間絶縁膜３０も化学的な燕着によって形成されている場合、半導体薄膜１００に同様に強固な密着性を有して固着されている。

そして、本発明者等の剥離実験では、半導体薄膜１００と下地である基板１０との間でのみ剥離が生じることが確認されており、これによりコンタクト電極３１Ａ及び層間絶縁膜３０と半導体薄膜１００との密着力よりも半導体薄膜１００と基板１０との密着力が小さいことが分かる。

また、コンタクト電極３１ＡがＡｕＧｅＮｉまたはＡｕＧｅＮｉ／Ａｕから形成されている場合、コンタクト電極３１Ａと層間絶縁膜３０の密着力は、コンタクト電極３１Ａと半導体薄膜１００の密着力より小さい。

ところで、図５に示すように、層間絶縁膜３０の開口部１２の縁部が直交面から形成されていると、コンタクト電極３１と層間絶縁膜３０からの応力σはこの直交面に集中する。このため、半導体薄膜１００には基板１０から剥離する方向に上記した応力σ_ｔｏｔが集中的に加わり、図６に示すように、半導体薄膜１００が破断して基板１０から剥離したり、コンタクト電極３１Ａが層間絶縁膜３０から剥離することがある。

これに対し、図７に示すように、層間絶縁膜３０の開口部１２を形成する縁部にθの角度を有する傾斜面３２を設けると、該傾斜面３２の肉厚減少によって応力σが緩和され、この結果半導体薄膜１００には小さな剥離力（応力）σ_ｍが加わるだけなので、その破断などを防止することができる。

ここで、上記傾斜角θを求める。即ち、半導体薄膜１００が剥離する方向に作用する力をＰ_ｅｆとすると、
Ｐ_ｅｆ（θ）＝σ_ｔｏｔ×ｓｉｎθ

一方、半導体薄膜１００が剥離するクリティカルな力をＰ_ｅｆ（ｃ）とすると、上記計算から、
Ｐ_ｅｆ（ｃ）＝３．５×１０^１０［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
また、σ_ｔｏｔは上記計算から、
σ_ｔｏｔ＝４．２×１０^１０［ｄｙｎ／ｃｍ^２］
従って、Ｐ_ｅｆ（θ）≦Ｐ_ｅｆ（ｃ）となるθの範囲は、
θ≦ｓｉｎ^−１（３．５／４．２）＝５６゜
以上のことから、傾斜面３２の角度θを５６゜以下に設定することが好ましい。

次に図７に示す上記ＳｉＮ層間絶縁膜３０の開口部１２における傾斜面３２の形成方法を説明する。即ち、図８に示すように、半導体薄膜１００上にＳｉＮ層間絶縁膜３０を設け、層間絶縁膜３０に開口部を形成するために該膜３０上にレジストマスク３３を設ける。

次にエッチング液としてウェットエッチング用のバッファードＨＦを用いて等方的エッチング処理を行いθ＝約４５゜の傾斜面３２を有する開口部１２を形成する。この傾斜角θは、レジストマスク３３と層間絶縁膜３０との密着性を制御することで設定できる。つまり、レジストマスクのベーク温度を下げて両者の密着性を小さくするとエッチング液による横方向へのエッチングが促進されるので、傾斜角θを小さく設定できる。

尚、本実施例において、半導体薄膜１００にレーザダイオード等の他の半導体素子を設けてもよく、又半導体素子をｐｎ接合以外に不純物を選択拡散して形成してもよい。
また、層間絶縁膜３０はＳｉＯ_２やＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮから形成してもよい。

変形例１

図９に示す変形例では、層間絶縁膜３０の開口部１２における四隅がそれぞれ円弧状に形成されている。これにより、開口部１２の角部での応力集中を防止することができるので、更に半導体薄膜１００の剥離などを確実に防ぐことができる。この場合、レジストマスクを角部に円弧を保持させて設けるので、エッチング液を大きく浸透させることができ、従って、パターン形状のばら付きを低減することができる。

本実施例では、図１０に示すように、層間絶縁膜３０上に更に絶縁膜３４が設けられている。この絶縁膜３４はＳｉＮ膜から成り、小さな肉厚に形成されている。そして、層間絶縁膜３０の開口部１２位置において、絶縁膜３４の開口を形成する縁部３４ａは開口部１２の内方まで延び、先端が傾斜面から形成されている。尚、図１０において、実施例１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

上記層間絶縁膜３０の肉厚は１００〜３００ｎｍに設定され、絶縁膜３４の肉厚は１０〜３０ｎｍに設定されている。

本実施例によれば、肉厚の小さな絶縁膜を設け、その開口を形成する縁部３４ａに傾斜面を設けたので、該縁部３４ａにより基板側からの応力を緩和することができる。

また、上記絶縁膜３４を層間絶縁膜３０とは異なる材料、例えば、ＳｉＯ_２やＳｉＯＮから形成させてもよい。この場合、絶縁膜３４の開口を設ける際にレジストマスクにピンホールが存在しても下層の層間絶縁膜３０がエッチングされることがなく、従って、層間絶縁膜に貫通穴が形成されるのを有効に防止することができる。

尚、層間絶縁膜３０の開口部１２を形成する縁部に角度θの傾斜面３２（図１参照）を設けるようにしてもよい。

変形例２

図１１には実施例２の変形例が示されている。この変形例では、絶縁膜３４の開口を形成する縁部３４ａは、コンタクト層１０３の平坦面に対し単に直交する面から形成されている。また、基板１０の平坦化層２０位置に、メタル層や多層反射層等の反射層３５が設けられている。

この変形例のように絶縁膜３４の縁部３４ａを直交面から形成しても、該絶縁膜３４の肉厚が非常に小さいので、該縁部３４ａの全体で応力の集中を防止することができる。

本実施例では、図１２に示すように、層間絶縁膜３０の開口部１２側に塗布膜３６が設けられている。この塗布膜３６は、ＳＯＧやポリイミド等の有機材料から形成され、０．５〜１μｍの厚さで塗布されている。塗布膜３６の開口部１２に延びる縁部３６ａは曲面形状を有している。尚、図１２において、実施例１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

本実施例によれば、塗布膜３６の曲面形状を有する縁部３６ａにより同様に基板１０側からの応力を緩和させることができる。

尚、層間絶縁膜３０の全面に塗布膜３６を設けてもよく、この場合には半導体薄膜の損傷などを防止してその保護を図ることができる。

上記塗布膜３６には、例えばＳＯＧ（ｓｐｉｎｏｎｇｌａｓｓ）を用いた無機材料から形成してもよい。

図１３は本発明のＬＥＤヘッドに基づくＬＥＤプリントヘッド２００を示す図である。

同図に示すように、ベース部材２０１上には、ＬＥＤユニット２０２が搭載されている。このＬＥＤユニット２０２は、実施例１乃至３のいずれかの半導体装置が実装基板上に搭載されたものである。図１４は、このＬＥＤユニット２０２の一構成例を示す平面配置図で、実装基板２０２ｅ上には、前記した各実施の形態で説明した、発光部と駆動部を複合した半導体装置が、発光部ユニット２０２ａとして長手方向に沿って複数配設されている。実装基板２０２ｅ上には、その他に、電子部品が配置されて配線が形成されている電子部品実装エリア２０２ｂ、２０２ｃ、及び外部から制御信号や電源などを供給するためのコネクタ２０２ｄ等が設けられている。

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

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

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

図１５は、本発明の画像形成装置３００の要部構成を模式的に示す要部構成図である。

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

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

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

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

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

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

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

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

尚、前記した実施例１乃至３までは、半導体装置の半導体薄膜に形成される半導体素子として、発光素子（ＬＥＤ）を形成した例について説明したが、これに限定されるものではなく、この発光素子に代えて受光素子を形成する、或いはこれ等の光素子だけでなく、その他の半導体素子を形成してもよいなど、種々の態様を取り得るものである。

本発明の実施例１に係る半導体装置の要部を模式的に示す断面図である。本発明の実施例１に係る半導体装置を模式的に示す断面図である。本発明の実施例１に係る半導体装置の平面図である。図３の半導体装置の要部を一部破断して示す拡大平面図である。従来の半導体装置に加わる応力を説明するための模式的断面図である。従来の半導体装置における応力と剥離との関係を示す断面図である。本発明に係る半導体装置に加わる応力を説明するための模式的断面図である。本発明に係る半導体装置における層間絶縁膜のエッチング工程を説明する断面図である。本発明の実施例１の変形例を示す要部の斜視図である。本発明の実施例２に係る半導体装置を模式的に示す断面図である。本発明の実施例２の変形例を模式的に示す断面図である。本発明の実施例３に係る半導体装置を模式的に示す断面図である。本発明に係るＬＥＤプリントヘッドの断面図である。図１３のＬＥＤプリントヘッドの平面配置図である。本発明に係る画像形成装置の全体構成図である。

符号の説明

１０基板
１１ＩＣ領域
１２、１３開口部
２０平坦化層
３０層間絶縁膜
３１コンタクト電極
３２傾斜面
３４絶縁膜
３６塗布膜
１００半導体薄膜
１０２、１０３コンタクト層
１０５活性層

Claims

駆動回路が設けられたシリコン基板と、前記駆動回路により駆動される島状の積層構造を有する半導体発光素子を含み前記シリコン基板とは異なる半導体材料で形成された半導体薄膜とを有し、
前記半導体薄膜は、導通層と、該導通層上に固着して設けられ前記半導体発光素子の下部電極としての第１コンタクト層と、前記半導体発光素子の上部電極としての第２コンタクト層とを含み、前記導通層が前記シリコン基板の平坦化された表面に接着剤なしに直接固着されている半導体装置において、
前記半導体発光素子の側面から、前記第１コンタクト層の表面にわたって接触させて形成され、前記第１コンタクト層を露出させる開口部を有する層間絶縁膜と、
前記第１コンタクト層の前記開口部による露出領域、および、前記層間絶縁膜の前記開口部の周囲と接触結合させて設けられたコンタクト電極とを備え、
前記開口部の縁部は、前記半導体薄膜が破断して前記シリコン基板から剥離しないように、前記第１コンタクト層から離れるにしたがって開口が広がる方向に傾斜させた傾斜面を有することを特徴とする半導体装置。
前記開口部は、角部が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記層間絶縁膜は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮのいずれか又は組み合わせから成ることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の半導体装置。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の半導体装置を備え、複数の前記半導体発光素子がＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）から成るＬＥＤヘッドであって、
前記半導体装置を支持する支持体と、前記各ＬＥＤからの出射光を集束するレンズアレイとを含むことを特徴とするＬＥＤヘッド。
請求項４記載のＬＥＤヘッドを備え、該ＬＥＤヘッドからの出射光で露光されて静電潜像が形成される感光体と、前記静電潜像を現像するための現像器とを含むことを特徴とする画像形成装置。