JP4663357B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、LED装置等の半導体装置、この半導体装置を用いた半導体ユニット、LEDヘッド、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device such as an LED device, a semiconductor unit using the semiconductor device, an LED head, and an image forming apparatus.
従来、例えば特許文献1に開示されているような、Si基板上に形成する半導体素子の電極パッド表面は、酸化しやすく、プロービングを行う際に、酸化膜を破って低接触抵抗とするためにプローブ針の針圧を高くする必要があった。
Conventionally, for example, as disclosed in
このため、電極パッドを半導体素子形成領域上に設けようとしても、プロービング時に電極パッド領域下の半導体素子形成領域にダメージを与える危険性があり、電極パッドを半導体素子形成領域上に設けることができなかった。また、プロービング針の針圧を高くするとそれだけ針先端のパッド上での移動量が大きくなり、その分だけパッド面積を大きくする必要があった。そのため、半導体素子形成領域外に、面積の大きな電極パッドを設ける必要があり、それだけ半導体素子チップのチップ幅が大きくなって、チップ幅の縮小(チップシュリンク)が困難になるという課題があった。 Therefore, even if the electrode pad is provided on the semiconductor element formation region, there is a risk of damaging the semiconductor element formation region below the electrode pad region during probing, and the electrode pad can be provided on the semiconductor element formation region. There wasn't. Further, when the probe pressure of the probing needle is increased, the amount of movement on the pad at the tip of the needle increases accordingly, and it is necessary to increase the pad area accordingly. For this reason, it is necessary to provide an electrode pad having a large area outside the semiconductor element formation region, and the chip width of the semiconductor element chip is increased accordingly, and there is a problem that it is difficult to reduce the chip width (chip shrink).
本発明は、上記課題を解決し、例えばSi基板上に形成する半導体素子を含む半導体装置のチップ幅の縮小(チップシュリンク)が可能な半導体装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and provide a semiconductor device capable of reducing the chip width (chip shrink) of a semiconductor device including, for example, a semiconductor element formed on a Si substrate.
本発明の半導体装置は、
表層に駆動集積回路を構成する素子領域が形成された半導体基板と、前記半導体基板の表面上に形成された多層配線層と、前記多層配線層の表面に形成され、絶縁性を有する平坦化層と、前記平坦化層上に直接或いは間接的に接合され、前記駆動集積回路によって駆動される発光素子が形成された半導体薄膜と、前記平坦化層の表面に延在する出力パッド部を有し、前記多層配線層に形成された配線部材を介して前記素子領域の所定部と電気的に接続する出力電極パッドと、前記半導体薄膜の上部に設けられたコンタクト層を除いて前記半導体薄膜の全部或いは一部を覆う絶縁層と、少なくとも前記平坦化層の表面に延在する前記出力パッド部を覆う被覆部と該被覆部から前記半導体薄膜の上部に設けられた前記コンタクト層まで、前記絶縁層上に延在する個別配線部とを備え、前記出力電極パッドと前記コンタクト層とを電気的に接続する薄膜配線とを有することを特徴とする。
The semiconductor device of the present invention is
A semiconductor substrate in which an element region constituting a driving integrated circuit is formed on a surface layer, a multilayer wiring layer formed on a surface of the semiconductor substrate, and a planarizing layer having an insulating property formed on the surface of the multilayer wiring layer And a semiconductor thin film on which a light emitting element that is directly or indirectly bonded to the planarizing layer and driven by the driving integrated circuit is formed, and an output pad portion extending on the surface of the planarizing layer. All of the semiconductor thin film except for an output electrode pad electrically connected to a predetermined portion of the element region via a wiring member formed in the multilayer wiring layer and a contact layer provided on the semiconductor thin film Alternatively, the insulating layer covering a part, the covering portion covering at least the output pad portion extending on the surface of the planarizing layer, and the insulating portion from the covering portion to the contact layer provided on the semiconductor thin film And a separate wiring portion extending above and having a thin film wiring and electrically connecting the contact layer and the output electrode pad.
本発明による半導体装置によれば、電極パッド表面を酸化されにくい被覆層で形成することが可能となるためにプロービングの際に針圧を低減できる。このため、針のずれ量が小さくなるため電極パッドの面積を小さくできる。 According to the semiconductor device of the present invention, it is possible to form the electrode pad surface with a coating layer that is difficult to be oxidized, so that the needle pressure can be reduced during probing. For this reason, since the deviation | shift amount of a needle | hook becomes small, the area of an electrode pad can be made small.
実施の形態1.
図1は、本発明による実施の形態1の半導体装置10の要部構成を概略的に示す平面図であり、図2は、図1に示す半導体装置10を、A−A線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。尚、図1では説明のため、後述する被覆層17を一部欠いた状態で示している。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a main configuration of a
図1に示すように、半導体装置10は、Si基板11、多層配線層12,13、入力電極パッド14,15、出力電極パッド16、被覆層17を有する。
As shown in FIG. 1, the
半導体装置10は、例えば発光ダイオードや受光センサーなどの光素子或いは光素子アレイを駆動制御する駆動集積回路チップである。多層配線層12及び多層配線層13はそれぞれ別の領域、即ち多層配線層12が半導体素子形成領域21に、多層配線層13が出力パッド形成領域22にそれぞれ形成されている。後述するように、多層配線層12内に形成された入力電極パッド14,15、及び多層配線層13内に形成された出力電極パッド16は、例えばAlを含む電極パッドである。被覆層17は、出力電極パッド16及び入力電極パッド14,15を被覆する貴金属等の酸化しにくい被覆層で、電極パッドとは異なる例えば、Ti、Pt、Au、Ge、Ni、Cr、Wの中の、一つ或いは複数の元素を含む単層或いは積層金属膜によって構成される。また、Ti−Pt−Au等の複合層でも良い。またこの被覆層17は、例えば層厚が0.1μm〜1μm程度に形成される。
The
図2の断面図に示すように、半導体装置10は、Si基板11上において、半導体素子形成領域21に多層配線層12が形成され、出力パッド形成領域22に多層配線層13が形成されている。Si基板11内には、その上側面を含む所定領域に、例えば発光ダイオードや受光センサーなどの光素子或いは光素子アレイを駆動制御する駆動集積回路などの半導体素子を備えた素子領域25が形成されている。尚、図1に示す半導体素子形成領域21は、この素子領域25の平面図で見た領域に相当する。
As shown in the sectional view of FIG. 2, in the
多層配線層12,13には配線部材23が形成されている。この配線部材23は、素子領域25に形成された図示しない半導体素子に接続する所定の端子(図示せず)に接続して素子領域25の上面に略垂直に植立する垂直配線部23aと、この垂直配線部23aの上端部から延在して半導体素子形成領域21から出力パッド形成領域22にかけて素子領域25の上面と略平行に形成され、出力パッド形成領域22に配設された出力電極パッド16に接続する水平配線部23bとからなる。また配線部材23は、例えば多層配線材料と同等の材料から構成されており、例えば、Alを含む金属材料である。
A
出力電極パッド16は、多層配線層13内に形成されているが、多層配線層13の、この出力電極パッド16に対向する位置には開口部13aが形成されている。そして、この出力電極パッド16上には、出力電極パッド16を被覆する被覆層17が、開口部13aを含む所定領域にわたって形成されている。一方、入力電極パッド14,15は、多層配線層12内に形成されているが、同様にして、多層配線層12の、この入力電極パッド14,15に対向する位置には開口部12a(図1)が形成され、各入力電極パッドを被覆する被覆層17が、開口部12aを含む所定領域にわたって形成されている。
The
以上のように構成された,入力電極パッド14,15と被覆層17を有する入力電極形成部26、及び出力電極パッド16と被覆層17を有する出力電極形成部27を備える場合、例えば、図1に示すように、出力電極形成部27を半導体装置10の長手方向に沿って一列配置し、できるだけ半導体10のチップ幅が広がらないようにすることが望ましい。この時、出力電極形成部27は、例えば50μm以下の配列ピッチで配列する。
In the case of including the input
次に、以上のように構成された半導体装置10の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
先ず、図2に示すSi基板11の素子領域25、及び多層配線層12,13に、熱酸化膜形成、不純物インプランテーション及び不純物活性化、層間絶縁膜形成及びエッチング、配線形成及びエッチングなどの工程を経て駆動集積回路及び入出力電極パッド14,15、16を形成する。次に駆動集積回路の入力電極パッド14,15及び出力電極パッド16を露出するように、リフトオフレジストパターンを形成する。次に酸素プラズマなどによる各電極パッド表面のクリーニングを行い、続いて例えばバッファード弗酸によるパッド表面の酸化膜を除去する。バッファード弗酸によるパッド表面の酸化膜除去では、例えば数秒〜10秒程度バッファード弗酸に浸漬する。
First, processes such as thermal oxide film formation, impurity implantation and impurity activation, interlayer insulating film formation and etching, wiring formation and etching, etc. on the
次いで、例えば電子ビーム蒸着により、被腹膜17、例えば貴金属等の酸化しにくいTi/Pt/Au等による積層膜を形成する。ここでは、被覆層最表面は酸化されにくいAu層とする。次に、リフトオフレジストの剥離処理、洗浄処理を行って、最後に各電極パッド14,15,16と被覆層17間の接触抵抗をできるだけ低減するための、例えば200℃〜400℃の範囲のシンター処理を行う。
Next, a layered film made of Ti / Pt / Au or the like that is hardly oxidized such as a noble metal is formed by, for example, electron beam evaporation. Here, the outermost surface of the coating layer is an Au layer that is not easily oxidized. Next, a lift-off resist stripping process and a cleaning process are performed. Finally, a sinter in the range of 200 ° C. to 400 ° C., for example, to reduce the contact resistance between the
以上のように、本実施の形態の半導体装置10によれば、半導体集積回路チップのパッド表面を酸化されにくい被覆層17で被覆したので、プロービングの際に針圧を低減できる。このため、針のずれ量も小さくすることができ、所定のパターンで配列されたピッチパッドの面積を低減できる。例えば電極パッドの配列ピッチが50μm以下となるように、一列に配置することができる。
As described above, according to the
図3は、実施の形態1の変形例を示す図である。前記した本実施の形態1の半導体装置10(図1)では、各電極パッド14,15,16を酸化し難いメタル層で被覆すると共に、出力電極パッド16を狭いピッチ(例えば50μm以下)で一列に配置する構成を示したが、図3に示すように、複数の出力電極パッド16の隣接する電極同士が交互にずれて配置される千鳥配置としてもよい。尚、出力電極パッド数が少なくて高密度で配置する必要がない場合には、当然出力電極パッド16を狭いピッチ(例えば50μm以下)にする必要はない。
FIG. 3 is a diagram illustrating a modification of the first embodiment. In the semiconductor device 10 (FIG. 1) of the first embodiment described above, the
図4は、実施の形態1の更に別の変形例を示す図である。前記した本実施の形態1の半導体装置10(図1)では、出力電極パッド16と共に入力電極パッド14,15の面積も小さくした例を示したが、これに限定されるものではなく、スペース的に余裕がある場合には入力電極パッド14,15の面積だけを大きくしてもよい(図3)。
FIG. 4 is a diagram showing still another modification of the first embodiment. In the semiconductor device 10 (FIG. 1) of the first embodiment described above, an example in which the area of the
また、図示はしないが、例えば入力側のパッドをワイヤで外部回路と接続する場合、ワイヤボンドでは多少表面積が酸化されていてもその酸化層を突き破ることができる条件を選ぶこともできるので、その場合には出力側のパッドのみを酸化し難いメタル層で被覆するようにしてもよい。ここで酸化し難いメタルとは、以下のことを意味する。即ち、
[メタル]+[酸素]←→[酸素メタル]
の反応の相図において、室温から、薄膜形成工程、フォトリソグラフィー/エッチング工程や電極シンター工程などの半導体プロセスにおける最高処理温度、例えば450℃以下の温度領域及び大気圧の酸素分圧の領域において、[メタル]相にあるメタルを意味する。或いは、室温で大気圧の空気に曝された状態で、メタル表面に3nm以上の表面を被覆するメタル酸化層が形成されないメタルを意味する。
Although not shown, for example, when the pad on the input side is connected to an external circuit with a wire, even if the surface area of the wire bond is somewhat oxidized, it is possible to select conditions that can break through the oxide layer. In some cases, only the output-side pad may be covered with a metal layer that is difficult to oxidize. Here, the metal that is difficult to oxidize means the following. That is,
[Metal] + [Oxygen] ← → [Oxygen metal]
In the phase diagram of the reaction, from room temperature to the maximum processing temperature in a semiconductor process such as a thin film formation process, a photolithography / etching process and an electrode sintering process, for example, in a temperature region of 450 ° C. or lower and an oxygen partial pressure region of atmospheric pressure, [Metal] It means the metal in the phase. Alternatively, it means a metal in which a metal oxide layer covering a surface of 3 nm or more is not formed on the metal surface when exposed to air at atmospheric pressure at room temperature.
実施の形態2.
図5は、本発明による実施の形態2の半導体装置30の要部構成を概略的に示す平面図であり、図6は、図5に示す半導体装置30を、B−B線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。尚、説明のため、後述する被覆層37を一部欠いた状態で示している。
FIG. 5 is a plan view schematically showing a main configuration of the
この半導体装置30が、前記した図1に示す実施の形態1の半導体装置10と主に異なる点は、出力電極パッド36が半導体形成領域41に形成されている点であり、更にこのために、出力電極パッド36を形成する出力パッド形成領域42に平坦化層38を新たに設けた点である。従って、この半導体装置30が、前記した実施の形態1の半導体装置10(図1)と共通する部分には同符号を付してここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
The main difference between the
図6の断面図に示すように、半導体装置30のSi基板31内には、その上側面を含む略全領域にわたって、例えば発光ダイオードや受光センサーなどの光素子或いは光素子アレイを駆動制御する駆動集積回路などの半導体素子を備えた素子領域45が形成されている。尚、図5に示す半導体素子形成領域41は、この素子領域45の平面図で見た領域に相当する。素子領域45の上には多層配線層32が形成され、この多層配線層32上において、出力電極パッド36を形成する出力パッド形成領域42には、平坦化層38が形成されている。ここで、平坦化層とは、ある凹凸或いはラフネスを持つ表面Aに、領域Rにある層Bを形成したとき、その領域Rに形成された層B表面の凹凸或いはラフネスが、領域Rの表面Aの凹凸或いはラフネスよりも、少なくとも小さくなる層Bを意味する。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 6, in the
この平坦化層38は、図5に示すように、半導体装置30の長手方向に沿って延在するように形成される。この平坦化層38としては、例えば、SOG膜(スピン・オン・グラス膜)、ポリイミド膜、有機絶縁膜などの塗布膜を使うことができる。また平坦化層38は、図5に示したように出力パッド形成領域42付近にのみ設けても、その他領域全面に設けても良い。
As shown in FIG. 5, the
多層配線層32には配線部材43が形成されている。この配線部材43は、素子領域45に形成された図示しない半導体素子に接続する所定の端子(図示せず)に接続して素子領域45の上面に略垂直に植立する垂直配線部43aと、この垂直配線部43bの上端部から延在して形成され、出力パッド形成領域42に配設された後述する出力電極パッド36に接続する水平パッド部43bとからなる。また配線部材43は、例えば多層配線材料と同等の材料から構成されており、例えば、Alを含む金属材料である。
A
出力電極パッド36は、例えばAlを含む電極パッドで平坦化層38上に形成され、平坦化層38上にあって方形上に形成された出力パッド部36aとこの出力パッド部36aから延在して、配線部材43の水平パッド部43bに対応して多層配線層32及び平坦化層38に形成された開口38a(図6)を介してこの水平パッド部43bに接続する端子部36bとからなる。出力電極パッド36の上には、出力パッド部36aを覆うように被覆層37が形成されている。この被覆層37は、例えばTi、Pt、Au、Ge、Ni、Cr、Wの中の一つ或いは複数の元素を含む単層或いは積層金属膜から構成される。
The
以上のように構成された出力電極形成部47は、例えば図5に示すように半導体装置30の長手方向に沿って一列配置し、できるだけ半導体40のチップ幅が広がらないようにすることが望ましい。この時、出力電極形成部27は、例えば50μm以下の配列ピッチで配列する。
The output
以上の構成において、半導体素子形成領域41の多層配線層32の表面は、例えば多層配線層32の多層配線構造のために必ずしも平坦領域が広く存在するとは限らず、例えば1μm〜数μm程度の凹凸が存在する。平坦化層38は、出力電極パッド36を形成する出力パッド形成領域42に形成されることにより、このような凹凸面を出来る限り平坦化するものである。例えば表面に大きな凹凸が存在する層上に出力電極パッド36を設けた場合、プロービングの際には、プローブ針がコンタクトする面の凹凸によって接触状態にばらつきが生じ、常に良好なコンタクトがとれるとは限らない。しかし、平坦化された平坦化層38上に出力電極パッド36を設けることによって、このような問題を解消することができる。
In the above configuration, the surface of the
次に、以上のように構成された半導体装置30の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
前記した実施の形態1で説明したのと同様の方法で、素子領域45、及び多層配線層32に駆動集積回路及び入出力電極パッド14,15、16を形成した後、平坦化膜38、例えば感光性ポリイミド膜を多層配線層32上の全領域に、例えばスピンコートによって塗布する。その後、前記した所定の領域、例えば出力パッド形成領域42上にポリイミド層が残るように、露光、現像した後、例えば400℃でキュアリングする。
After the driving integrated circuit and the input /
次に、配線部部材43の水平パッド部43bに接続する端子部36bと出力パッド部36aとからなる出力電極パッド36を形成する。この工程では、例えばAlSiCu層をスパッタ法によって形成し、フォトリソ・エッチングによってパターン形成を行う。次に前記した実施の形態1で説明したのと同じ処理工程、例えばリフトオフ工程などによって被覆層37のパターンを形成する。被覆層材料として、ここでは例えばTi/Pt/Au積層膜を形成する。
Next, the
以上のように、本実施の形態の半導体装置30によれば、入出力のパッド表面を酸化しにくい金属層で被覆すると共に、半導体素子形成領域41内に平坦化層38を設けて出力パッド形成領域42を配置したので、実施の形態1で得られる効果に加えて、半導体装置30のチップ幅をより一層縮小することができる。
As described above, according to the
実施の形態3.
図7は、本発明による実施の形態3の半導体装置50の要部構成を概略的に示す平面図であり、図8は、図7に示す半導体装置50を、C−C線で切る断面を概略的に示す要部断面図であり、図9は、図7に示す半導体装置50を、D−D線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。尚、図7では、説明のため後述する被覆層17,57を一部欠いた状態で示し、更に簡単のため層間絶縁膜59(図8)を、その外形及び開口部59aのみ点線で示している。
FIG. 7 is a plan view schematically showing a main configuration of the
この半導体装置50が前記した実施の形態1の半導体装置10(図1)と主に異なる点は、半導体薄膜形成領域52(実施の形態1の半導体装置10の出力パッド形成領域22に相当)に後述する半導体薄膜62が形成されている点と、この半導体薄膜62に接続する構成要素が追加されている点である。従って、この半導体装置50が、前記した実施の形態1の半導体装置10(図1)と共通する部分には同符号を付してここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
The
図7及び図8に示すように半導体装置50には、Si基板51上において、素子領域25上の半導体素子形成領域21には多層配線層12が形成され、この半導体素子形成領域21とは別領域の半導体薄膜形成領域52には多層配線層53が形成されている。半導体薄膜形成領域52の多層配線層53上には、図7に示すように半導体装置50の長手方向に延在する導通層61が形成されている。この導通層61は、例えばメタル層で、例えばTi,Pt,Au,Ni,Ge,Cr,Inの中の一つ又は複数の元素を含む単層又は積層膜である。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the
導通層61の上には、半導体薄膜62が形成されている。この半導体薄膜62は、後述するように例えば他の基板上で形成した半導体薄膜であって、その基板から剥離した半導体薄膜を導通層61上に接着した構成とすることができる。
A semiconductor
半導体薄膜62は、例えば、GaAs、AlGaAs,InP.InGaAsP、AlGaInP,GaN,AlGaN,AlInNなどの化合物半導体の中の一つ又は複数の材料の単層又は複数の半導体の積層構造を備え、一つ又は複数の半導体素子を備えている。この半導体素子は、例えば発光ダイオード、半導体レーザ、受光素子などの光素子であり、本実施の形態では、半導体薄膜62が、一例として複数の発光ダイオード63を、例えば42.4μm(600dpi)以上の高密度に一列に配置した発光ダイオードアレイを備えた構成を有するものとする。尚、図7に示すように、この発光ダイオード63と前記した複数の出力電極パッド16とは、例えば互いに1対1で対応するように形成されるものとする。
The semiconductor
図8は、図7に示すように、半導体装置50の発光ダイオード63が形成されている領域を含むC−C線で切る断面を示す断面図であり、図10は、図8に示す半導体薄膜62及びその下層部分を拡大した部分拡大図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line C-C including the region where the
図10に示すように、導通層61上に形成された半導体薄膜62は、下から順にn−GaAs下側コンタクト層62a、n−AlxGa1−xAs下側クラッド層62b、n−AlyGa1−yAs活性層62c、p−AlzGa1−zAs上クラッド層62d、p−GaAs上コンタクト層62eであり、0≦x、y、z≦1で、例えばy<x、zである。半導体薄膜62は個別発光ダイオードを形成するために、少なくとも活性層62cが個別に分離されている。このうち素子分離されて個別の発光ダイオード63の形成領域に相当する部分を上部領域62fとし、その下の領域を下部領域62gとする。尚、図7、8には、この上部領域62fと上部領域62fの最上層の上コンタクト層62e、及び下部領域62gを示す。
As shown in FIG. 10, the semiconductor
図7及び図8に示すように、以上のような構成の半導体薄膜62上には、層間絶縁膜59が形成されている。この層間絶縁膜59は、半導体薄膜62の各上部領域62fに対応する部分に開口59aを有し、図8に示すように出力電極パッド16の端部に掛かる位置まで延在するように形成されている。各出力電極パッド16にはそれぞれ電極パッドを覆う被覆層57が、実施の形態1における被覆層17と同様に形成され、この被覆層57からは、後述するように、半導体薄膜62に至る個別配線58が連続して形成さている。被覆膜57は、実施の形態1における被覆層17と同様に、例えば、Ti、Pt、Au、Ge、Ni、Cr、Wの中の、一つ或いは複数の元素を含む単層或いは積層金属膜とすることができる。
As shown in FIGS. 7 and 8, an
被覆層57から延在する個別配線58は、層間絶縁膜59上に形成され、層間絶縁膜59に形成された開口59aを介して、半導体薄膜62の対応する上部領域62fのコンタクト層62e(図10)と電気的に接続されている。
The
以上の構成において、例えば、個別配線58の層厚は0.5μm〜1μmであり、半導体薄膜層62は、各層の合計で10μm以下、好ましくは3μm以下に形成される。被覆層57は、後述するように、個別配線58形成時に同じ配線層で形成されるので、同様に0.5μm〜1μmで形成される。
In the above configuration, for example, the layer thickness of the
図9は、図7に示すように、半導体装置50の発光ダイオード63が形成されていない領域を含むD−D線で切る断面を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross section taken along a line DD including a region where the
同図に示すように、この領域は、半導体薄膜62の素子分離によって半導体薄膜62の上部領域62fが除去された部分に相当するため、導通層61上には、半導体薄膜62の下部領域62gのみが存在する。一方、この位置には、同図に示すように、導通層61と所定の入力電極形成部26の入力電極パッド14とを電気的に接続するための配線層65が形成されている。この配線層65は、例えば入力電極パッド14から連続して形成され、多層配線層12,53中を導通層61の下部まで延在する。導通層61には、配線層65の端部に対応して多層配線層53に形成された開口53aを介して、配線層65に電気的に接続する接続端子61aが形成されている。
As shown in the figure, since this region corresponds to a portion where the upper region 62f of the semiconductor
次に、以上のように構成された半導体装置50の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
前記した実施の形態1で説明したのと同様の方法で、素子領域25、及び多層配線層12に駆動集積回路及び入出力電極パッド14,15、16を形成した後、例えばリフトオフ法を使って導通層(メタル層)61を形成する。一方、図11に示すように、前記したSi基板11とは別の第2の基板67上に、半導体薄膜層62´を、例えばMOCVD法によって形成する。このとき、半導体薄膜層62´と第2の基板67の間にバッファ層68及び剥離層69を設ける。
After the drive integrated circuit and the input /
尚、図7に示す導通層61上に形成されるまでの半導体薄膜には符号62´を付し、個別領域に素子分離された段階の半導体薄膜には符号62を付して区別している。
The semiconductor thin film until it is formed on the
第2の基板67は例えばGaAs層、バッファ層68は例えばGaAsバッファ層、剥離層69は例えばAlAs層である。半導体薄膜62´は、バッファ層68に接する側から順に、例えばn−GaAs下側コンタクト層62a、n−AlxGa1−xAs下側クラッド層62b、n−AlyGa1−yAs活性層62c、p−AlzGa1−zAs上クラッド層62d、p−GaAs上コンタクト層62eであり、0≦x、y、z≦1である。
The
第2の基板67に形成した半導体薄膜層62´を、図7に示す半導体薄膜62のサイズにメサエッチングによって分離し、各半導体薄62´上に図示しない第1の支持体を設け、第1の支持体を連結するための図示しない第2の支持体を更に設け、剥離層69のみを選択的にエッチングするエッチング液、例えば希釈した弗酸に浸漬して半導体薄膜62´を第2の基板67から剥離し、剥離した半導体薄膜62´を図7に示す導通層61上にボンディングする。
The semiconductor
ボンディングは、例えば分子間力を使ってボンディングを行う。ボンディングした後に例えば200℃でシンターし、導電層61と半導体薄膜62´とのボンディングのボンディング力を高める。次に半導体薄膜62´の半導体層を所定の個別素子領域に素子分離すべくメサエッチングし、層間絶縁膜59を設ける。層間絶縁膜59にコンタクトのための開口59aを形成し、個別配線58を形成する。この時、例えば個別配線58と同時にパッド被覆層57を形成する。
Bonding is performed using, for example, intermolecular force. After bonding, for example, sintering is performed at 200 ° C. to increase the bonding force between the
尚、ここで形成される出力電極パッド16は、Si基板51上に形成された駆動集積回路などの集積回路を単独で、又は被駆動の半導体装置である半導体薄膜62を単独でテストするために用いる検査用パッドである。
The
図12は、実施の形態3の半導体装置50の変形例を示す図である。前記した実施の形態3の半導体装置50では図10に示すように、素子分離によって個々の発光ダイオード63を形成したが、図12に示すように、選択拡散型で形成した発光ダイオードで構成しても良い。即ち、図12で、70が半導体薄膜の領域、61が導通層、53が多層配線層、51がSi基板を示している。半導体薄膜70は、下から順に例えば第1導電型、ここではn型のn−GaAs層70a、n−AlxGa1−xAs層70b、n−AlyGa1−yAs層70c、n−AlzGa1−zAs層70d、n−GaAs層70eであり、0≦x、y、z≦1、で、例えばy<x、zである。半導体薄膜70の所定領域に、例えば第2導電型、ここではp型の不純物を選択的に拡散する不純物選択拡散によって、不純物拡散領域72を形成する。不純物拡散領域72の拡散フロントは活性層70c内にあり、この領域で発光する。第2導電型不純物は例えば、Znである。
FIG. 12 is a diagram illustrating a modification of the
以上のように、本実施の形態の半導体装置50によれば、半導体素子を形成した半導体薄膜を駆動集積回路付近に設け、駆動集積回路の出力電極パッドと半導体薄膜に形成された個別素子を薄膜配線によって接続する形態としたので、前記した実施の形態1で得られる効果に加えて、駆動素子と半導体素子を複合したチップ幅を縮小することができる。また、このパッドにもプローブの針が接触するが、前述のように針圧を小さくすることができるので、このパッドを小さくすることができる。特に半導体薄膜がプリンタ用のLEDアレイである場合には、LEDの数に合わせてパッドも多数必要になるので、このパッドを小さく維持することは非常に重要である。
As described above, according to the
尚、前記した実施の形態1の半導体装置(図1)のように、出力パッド上に予め被覆層が形成されている場合は、半導体薄膜を接着する前に、駆動集積回路などの集積回路単独のテストをする際に、パッド104(107)によるプローブテストを小さなプローブ針圧で行うことができるので、パッド104を小さくすることができる。他方、本実施の形態のように、半導体薄膜を接着した後に被覆層を形成する場合は、個別配線などの半導体薄膜上への配線層と同時に配線層による被覆層を形成することができるので、フォトリソ工程が少なくなり、工数削減及び歩留まり向上に貢献することができる。 In the case where a coating layer is previously formed on the output pad as in the semiconductor device of the first embodiment (FIG. 1), an integrated circuit such as a driving integrated circuit alone is bonded before the semiconductor thin film is bonded. Since the probe test using the pad 104 (107) can be performed with a small probe needle pressure, the pad 104 can be made small. On the other hand, when the coating layer is formed after adhering the semiconductor thin film as in the present embodiment, since the coating layer by the wiring layer can be formed simultaneously with the wiring layer on the semiconductor thin film such as individual wiring, The photolithography process is reduced, which can contribute to reduction of man-hours and improvement of yield.
実施の形態4.
図13は、本発明による実施の形態4の半導体装置80の要部構成を概略的に示す平面図であり、図14は、図13に示す半導体装置80をE−E線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。尚、図13では、説明のため後述する被覆層17,87を一部欠いた状態で示し、更に簡単のため層間絶縁膜89(図14)を、その外形及び開口部89aのみ点線で示している。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 13 is a plan view schematically showing a main configuration of a
この半導体装置80が、前記した実施の形態3の半導体装置50(図7)と主に異なる点は、半導体薄膜及び出力電極パッドを含む半導体薄膜形成領域93が半導体素子形成領域92と重なるように形成されている点であり、更にこのため半導体薄膜形成領域93に平坦化層94を新たに設け、半導体薄膜形成領域93内のレイアウトが変更されている点である。従って、この半導体装置80が、前記した実施の形態3の半導体装置50(図7)と共通する部分には同符号を付してここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。ここで、平坦化層94は、半導体薄膜形成領域93にボンディングされた半導体薄膜62で、形成されたデバイスの信頼性が確保されるボンディング強度が得られるに必要十分な表面平坦性を提供する層であることを意味する。
The
図14の断面図に示すように、半導体装置80のSi基板81内には、その上側面を含む略全域にわたって、例えば発光ダイオードや受光センサーなどの光素子或いは光素子アレイを駆動制御する駆動集積回路などの半導体素子を備えた素子領域85が形成されている。尚、図13に示す半導体素子形成領域92は、この素子領域85の平面図で見た領域に相当する。素子領域85の上には多層配線層82が形成され、この多層配線層82上において、半導体薄膜62及び出力電極パッド36を含む半導体薄膜形成領域93には、平坦化層94が形成されている。この平坦化層94は、図13に示すように、半導体装置80の長手方向に沿って延在するように形成される。この平坦化層94としては、例えば、SOG膜(スピン・オン・グラス膜)、ポリイミド膜、有機絶縁膜などの塗布膜を使うことができる。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 14, in the
半導体薄膜形成領域93の平坦化層94上には、図13に示すように半導体装置80の長手方向に延在する導通層91が形成されている。この導通層91は、例えばメタル層で、例えばTi,Pt,Au,Ni,Ge,Cr,Inの中の一つ又は複数の元素を含む単層又は積層膜である。導通層91の上には、半導体薄膜62が形成されている。この半導体薄膜62については、図10の拡大図を参照して実施の形態3の中で説明したので、ここでの説明は省略すが、例えば他の基板上で形成した半導体薄膜であって、その基板から剥離した半導体薄膜を導通層91上に接着した構成となっている。
A
多層配線層82には配線部材43が形成されている。この配線部材43は、素子領域85に形成された図示しない半導体素子に接続する所定の端子(図示せず)に接続して素子領域85の上面に略垂直に植立する垂直配線部43aと、この垂直配線部43aの上端部から延在して形成され、出力電極パッド86に接続する水平パッド部43bとからなる。また配線部材43は、例えば多層配線材料と同等の材料から構成されており、例えば、Alを含む金属材料である。
A
出力電極パッド86は、例えばAlを含む電極パッドで平坦化層94上に形成され、平坦化層94上にあって方形上に形成された出力パッド部86aとこの出力パッド部86aから延在して、配線部材43の水平パッド部43bに対応して多層配線層32及び平坦化層94に形成された開口94a(図14)を介してこの水平パッド部43bに接続する端子部86bとからなる。尚、図13に示すように、半導体薄膜62に形成された複数の発光ダイオード63とこの出力電極パッド部86とは、例えば互いに1対1で対応するように形成されるものとする。
The
前記した半導体薄膜62上には、層間絶縁膜89が形成されている。この層間絶縁膜89は、半導体薄膜62の各上部領域62fに対応する部分に開口89aを有し、半導体薄膜62と導通層91の略全域を覆うように形成されている。各出力電極パッド86の上には、出力パッド部86aを覆うように被覆層87が形成され、この被覆層87からは後述するように、半導体薄膜62に至る個別配線88が連続して形成さている。被覆膜87は、実施の形態3における被覆層57と同様に、例えば、Ti、Pt、Au、Ge、Ni、Cr、Wの中の、一つ或いは複数の元素を含む単層或いは積層金属膜とすることができる。
An interlayer insulating
被覆層87から延在する個別配線88は、層間絶縁膜89上に形成され、層間絶縁膜89に形成された開口89aを介して、半導体薄膜62の対応する上部領域62fのコンタクト層62e(図10)と電気的に接続されている。
The
一方、図14に示す断面位置には、同図に示すように、導通層91と所定の入力電極形成部26の入力電極パッド14とを電気的に接続するための配線層65が形成されている。この配線層65は、例えば入力電極パッド14から連続して形成され、多層配線層82中を導通層91の下部まで延在する。導通層91には、配線層65の端部に対応して多層配線層82に形成された開口82aを介して、配線層65に電気的に接続する接続端子91aが形成されている。
On the other hand, a
次に、以上のように構成された半導体装置80の製造方法については、その平坦化層94を形成するまでは前記した実施の形態2で説明した製造方法と略同様に形成でき、またそれ以後は前記した実施の形態3で説明した方法で、半導体薄膜62及び発光ダイオード63、層間絶縁膜89、個別配線88及びパッド被覆層87をそれぞれ形成できるので、ここで詳細な説明は省略する。
Next, the manufacturing method of the
以上のように、本実施の形態の半導体装置80によれば、半導体素子形成領域92内に平坦化層94を設けて、半導体薄膜及び出力電極パッドを含む半導体薄膜形成領域93を配置したので、実施の形態3で得られる効果に加えて、半導体装置80のチップ幅をより一層縮小することができる。
As described above, according to the
実施の形態5.
図15は、本発明による実施の形態5の半導体装置100の要部構成を概略的に示す平面図であり、図16は、図15に示す半導体装置100をF−F線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。尚、図15では、説明のため後述する被覆層17,107を一部欠いた状態で示し、更に簡単のため層間絶縁膜89(図16)を、その外形及び開口部89aのみ点線で示している。
FIG. 15 is a plan view schematically showing a main configuration of the
この半導体装置100が、前記した実施の形態4の半導体装置80(図13)と主に異なる点は、出力電極パッド16及び被覆層107を有する出力電極形成部27が半導体素子形成領域112ではなく、それ以外の出力パッド形成領域113に形成されている点である。従って、この半導体装置100が、前記した実施の形態4の半導体装置80(図13)と共通する部分には同符号を付してここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
The
図15及び図16に示すように半導体装置100には、Si基板101上において、例えば発光ダイオードや受光センサーなどの光素子或いは光素子アレイを駆動制御する駆動集積回路などの半導体素子を備えた素子領域105上の半導体素子形成領域112には多層配線層102が形成され、この半導体素子形成領域112とは別領域の出力パッド形成領域113には多層配線層103が形成されている。半導体素子形成領域112には、平坦化層114、導通層91、半導体薄膜62、層間絶縁膜89、配線層65、入力電極形成部26が形成されているが、これらの構成は、平坦化層114の形成領域が出力電極形成部27までカバーしていない点を除いて、前記した実施の形態4で説明した半導体装置80と同じ構成であるため、ここでの説明は省略する。
As shown in FIGS. 15 and 16, the
尚、平坦化層114は、例えばSOG膜(スピン・オン・グラス膜)、ポリイミド膜、有機絶縁膜などの塗布膜を使うことができる。また、半導体薄膜62については、図10の拡大図を参照して実施の形態3の中で説明したので、ここでの説明は省略すが、例えば他の基板上で形成した半導体薄膜であって、その基板から剥離した半導体薄膜を導通層91上に接着した構成となっている。
For the
多層配線層102,103には配線部材23が形成されている。この配線部材23は、素子領域105に形成された図示しない半導体素子に接続する所定の端子(図示せず)に接続して素子領域105の上面に略垂直に植立する垂直配線部23aと、この垂直配線部23aの上端部から延在して半導体素子形成領域112から出力パッド形成領域113にかけて素子領域105の上面と略平行に形成され、出力パッド形成領域113に配設された出力電極パッド16に接続する水平配線部23bとからなる。
A
出力電極パッド16は、多層配線層103内に形成されているが、多層配線層103の、この出力電極パッド16に対向する位置には開口部103a(図16)が形成されている。そして、この出力電極パッド16上には、出力電極パッド16を被覆する被覆層107が、開口部103aを含む所定領域にわたって形成され、この被覆層107からは後述するように、半導体薄膜62に至る個別配線108が連続して形成さている。尚、図15に示すように、半導体薄膜62の発光ダイオード63と出力電極パッド16とは、例えば互いに1対1で対応するように形成されるものとする。また被覆膜107は、実施の形態1における被覆層17(図1)と同様に、例えば、Ti、Pt、Au、Ge、Ni、Cr、Wの中の、一つ或いは複数の元素を含む単層或いは積層金属膜とすることができる。
The
被覆層107から延在する個別配線108は、層間絶縁膜89上に形成され、層間絶縁膜89に形成された開口89aを介して、半導体薄膜62の対応する上部領域62fのコンタクト層62e(図10)と電気的に接続されている。
The
以上のように構成された本実施の形態の半導体装置100によれば、駆動集積回路が形成されている半導体素子形成領域112上に平坦化膜を設け、この平坦化膜層上に半導体薄膜層62を設け、この半導体薄膜が備えている半導体素子(発光ダイオード63)に接続される個別配線108と結線或いはプロービングを行うための出力電極パッド16は、前記半導体素子形成領域112以外の出力パッド形成領域113に形成したので、半導体薄膜62をボンディングする領域の幅の分、半導体装置のチップ幅を縮小することができると同時に、出力電極パッド16に接触させるプローブ針の針圧を増加することができる。
According to the
プローブ針の針圧を増加できる理由は以下の通りである。即ち、もし出力電極パッド16が半導体素子形成領域112上に形成されている場合は、出力電極パッド16にプローブ針を当てた際に、出力電極パッド16下に例えば配線層があるような場合、配線層有無による凹凸にプローブ針先端からの応力がかかり、層間絶縁膜の破壊などによるショート等の問題が発生する可能性があるが、出力電極パッド16を半導体素子形成領域112外に形成したのでプローブ針の圧力が多少上がっても、そのような問題をなくすことができる。
The reason why the needle pressure of the probe needle can be increased is as follows. That is, if the
実施の形態6.
図17は、本発明による実施の形態6の半導体装置120の要部構成を概略的に示す平面図であり、図18は、図17に示す半導体装置120をG−G線で切る面を概略的に示す要部断面図である。尚、図17では、説明のため後述する被覆層17,57を一部欠いた状態で示し、更に簡単のため層間絶縁膜59(図8)を、その外形及び開口部59aのみ点線で示している。
FIG. 17 is a plan view schematically showing a main configuration of the
この半導体装置120が前記した実施の形態3の半導体装置50(図7)と主に異なる点は、半導体薄膜層62の下部領域62gの上面と導通層61とを電気的に接続する導通層122を新たに設けた点である。従って、この半導体装置120が、前記した実施の形態3の半導体装置50(図7)と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いてここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
The
導通層122は、半導体薄膜層62に素子分離されて形成された複数の発光ダイオード63の、共通電位領域となる下部領域62gの上面と導通層61とを電気的に接続する。導通層122がコンタクトする下部領域62gの上面は、メタル層と低抵抗コンタクトが形成される材料の半導体層で、例えば図10に示すように、n−GaAs下側コンタクト層62aの上面である。このため、図17に示すように、下部領域62gの上面と導通層61の上面の所定領域を覆うように、半導体薄膜層62の長手方向の略全領域にわたって形成されている。この導通層122は、例えばメタル層であり、Au、Ge、Ni、Pt、Ti、Pd、In、Al、Cu、Cr、Siの中の1つ或いは複数の元素を備えた、積層膜又は合金からなる材料である。
The
以上のように、本実施の形態6の半導体装置によれば、半導体薄膜のボンディング面と異なる面で電極につながる導通層とのコンタクトを形成するので、例えば第3の実施例で得られる効果に加え、半導体薄膜裏面のボンディング形態や状態に依存せずに、半導体薄膜が含む半導体素子の電気特性を制御することができる。例えば、多数の半導体素子の駆動電圧などの特性ばらつきを小さくすることができる。 As described above, according to the semiconductor device of the sixth embodiment, since the contact with the conductive layer connected to the electrode is formed on a surface different from the bonding surface of the semiconductor thin film, for example, the effect obtained in the third example can be obtained. In addition, the electrical characteristics of the semiconductor element included in the semiconductor thin film can be controlled without depending on the bonding form or state on the back surface of the semiconductor thin film. For example, characteristic variations such as drive voltages of a large number of semiconductor elements can be reduced.
図19は、本実施の形態6の半導体装置120の変形例である半導体装置130の断面図である。ここでは、前記した半導体装置120に対して、半導体薄膜62(図17)と導通層61の間に誘電体薄膜のような絶縁層131を設けている。絶縁層131は、単層の薄膜の他、積層膜であっても、絶縁性の接着層を含んでいてもよい。
FIG. 19 is a cross-sectional view of a
また、図示しないが、図18に示す導通層61を介することなく、導通層122に、導通層61における配線層65のような、直接入力電極パッド14に接続できる複数の配線層を設けてもよい。尚、本実施の形態6のように、半導体薄膜の上面に導通層122がコンタクトする共通電位領域を形成する形態は、他の実施形態3乃至5にも適用することができる。
Although not shown, a plurality of wiring layers that can be directly connected to the
実施の形態7.
図20は、本発明による実施の形態7の発光ダイオードユニットの構成を概略的に示す平面図である。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 20 is a plan view schematically showing the configuration of the light-emitting diode unit according to the seventh embodiment of the present invention.
同図に示すように、この発光ダイオードユニット150は、例えば前記した実施の形態5で説明した半導体装置100を実装基板151上に実装し、その発光ダイオード63を一列に配置した発光ダイオードアレイを光書き込み光源とする、発光ダイオードユニットである。実装基板151上には、半導体装置100の他に配線・接続パッド領域152が設けられている。この配線・接続パッド領域152には、例えば、実装基板151表面に設けられた図示しない配線領域と、半導体薄膜62をボンディングして半導体複合チップの形態をとる半導体装置100に外部回路からの信号、電源を入力するための図示しない接続パッド領域とが設けられている。
As shown in the figure, the light-emitting
更に実装基板151上には、例えば、外部からの信号や電源を入力するためのコネクタ端子、信号ノイズや反射を低減するためのコンデンサーや抵抗、駆動のための電流を決めるための分圧抵抗、レギュレータIC及び電流補正のためのデータを格納するメモリーなど、駆動に必要な部品が搭載されるが、ここではそれらの記載を省略している。配線・接続パッド領域152の図示しない各接続パッドと、所定の対応関係にある半導体装置100の入力電極形成部26の各入力電極パッド14,15間は、電気的接続のためのボンディングワイヤ153が架けられて電気的に接続されている。
Furthermore, on the mounting
尚、上記した例では、実装基板151に実施の形態5で説明した半導体装置100を実装した例について述べたが、これに限定されるものではなく、実施の形態3、4で述べた形態の複合型の半導体装置50又は半導体装置80に替えることもできる。また、実施の形態1、2で述べたような駆動集積回路を備えた形態の半導体装置10又半導体装置30を使い、駆動する半導体素子群、例えば発光ダイオードアレイチップを別途実装基板151上に設け、これらの集積回路の駆動端子と発光ダイオードアレイチップの入力端子とを、例えばワインボンディングやフリップチップ接続などの方法で接続した形態に替えてもよい。
In the above example, the example in which the
以上のように、本実施の形態の発光ダイオードユニットによれば、チップ幅を縮小した複合型を含む半導体装置を実装して半導体複合素子ユニットを構成するので、ユニット基板幅も縮小することができる。 As described above, according to the light emitting diode unit of the present embodiment, the semiconductor device including the composite type with a reduced chip width is mounted to constitute the semiconductor composite element unit, and therefore the unit substrate width can also be reduced. .
実施の形態8.
図21は、本発明の半導体装置を備えた発光ダイオードユニットを搭載したLEDヘッドを説明するためのLEDヘッドの横断面図である。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view of an LED head for explaining an LED head on which a light emitting diode unit including the semiconductor device of the present invention is mounted.
同図において、LEDヘッド200は、ベース部材201とこの上に固定されたLEDユニット202とを有する。このLEDユニット202は、例えば前述の実施の形態7で説明した発光ダイオードユニット150であり、例えば前記した実施の形態1乃至6で説明した半導体装置のうち、何れかの半導体装置が実装基板151上に搭載されている。
In the figure, an
この発光部ユニット202aの発光部の上方には、発光部から出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ダイオード(例えば図15に示す発光ダイオード63の配列を参照)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。
A
このレンズホルダ204は、同図に示す様に、ベース部材201及びLEDユニット202を覆う様に形成されている。そして、ベース部材201,LEDユニット202,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及び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。
The
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。
Accordingly, the light generated by the
以上のように、本実施の形態のLEDヘッドによれば、LEDユニット202として、前記した実施の形態3乃至6の各実施の形態で示したLED/駆動集積回路を一体化した複合型のチップ幅の小さい半導体装置が使用されるため、コンパクトで高品質なLEDヘッドを提供することができる。また、複合型の半導体装置でなくとも、前記した実施の形態1及び2の半導体装置を用いることで、駆動集積回路幅を低減したコンパクトなLEDヘッドを提供することができる。
As described above, according to the LED head of the present embodiment, as the
実施の形態9.
図22は、本発明の半導体装置を搭載したLEDヘッドを用いた画像形成装置を説明する要部構成図である。
Embodiment 9 FIG.
FIG. 22 is a main part configuration diagram illustrating an image forming apparatus using an LED head on which the semiconductor device of the present invention is mounted.
図において、画像形成装置300は、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの各色の画像を各々に形成する4つのプロセスユニット301〜304を有し、これらが記録媒体305の搬送経路の上流側から順に配置されている。これらプロセスユニット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を例に取り、これらの内部構成を説明する。
In the figure, an
プロセスユニット303には、像担持体としての感光体ドラム303aが矢印方向に回転可能に配置され、この感光体ドラム303aの周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体ドラム303aの表面に電荷を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上のトナーの顕像を転写した際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又はローラは、図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転する。
In the
又、画像形成装置300は、その下部に、紙などの記録媒体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が配設されている。更に、記録媒体305の搬送方向における、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を挟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に搬送するレジストローラ310,311を配設している。これらのホッピングローラ307及びレジストローラ310,311は図示されない駆動源からギア等を経由して動力が伝達され回転する。
The
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。これら転写ローラ312には感光ドラム303a上に付着されたトナーによる顕像を記録媒体305に転写する転写時に、感光体ドラム301a〜304aの表面電位とこれら各転写ローラ312の表面電位に電位差を持たせるための電位が印加されている。
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する。この下流の排出ローラ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と共に挟持し、記録媒体スタッカ部318に搬送する。これら定着装置313、排出ローラ314等は図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転される。
The fixing
ここで使用される露光装置303cには、前記した実施の形態8で説明したLEDヘッド200が用いられる。
As the exposure apparatus 303c used here, the
上記構成の画像記録装置の動作を説明する。
まず、用紙カセット305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に挟持されて、プロセスユニット301の感光体ドラム301aと転写ローラ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312に挟持され、その記録面にトナー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。
The operation of the image recording apparatus having the above configuration will be described.
First, the
同様にして、記録媒体305は、順次プロセスユニット302〜204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面に順次転写され、重ね合わせられる。
Similarly, the
そして、その記録面上に各色のトナー像が重ね合わせたれた後、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に挟持されて、画像記録装置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。
Then, after the toner images of the respective colors are superimposed on the recording surface, the
以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、前述した実施の形態8のLEDヘッドを採用するため、スペース効率に優れ、高品質で、製造コストの低減が見込める画像形成装置を提供できる。 As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, since the LED head of the eighth embodiment described above is employed, an image forming apparatus that is excellent in space efficiency, high quality, and can be expected to reduce manufacturing costs. Can be provided.
また、前記した特許請求の範囲、及び実施の形態の説明において、「上」、「下」といった言葉を使用したが、これらは便宜上であって、半導体装置を配置する状態における絶対的な位置関係を限定するものではない。 In addition, in the above-described claims and the description of the embodiments, the words “upper” and “lower” are used for the sake of convenience, and the absolute positional relationship in the state where the semiconductor device is arranged. It is not intended to limit.
10 半導体装置、 11 Si基板、 12 多層配線層、 13 多層配線層、 13a 開口部、 14 入力電極パッド、 15 入力電極パッド、 16 出力電極パッド、 17 被覆層、 21 半導体素子形成領域、 22 出力パッド形成領域、 23 配線部材、 23a 垂直配線部、 23b 水平配線部、 25 素子領域、 26 入力電極形成部、 27 出力電極形成部、 30 半導体装置、 31 Si基板、 32 多層配線層、 36 出力電極パッド、 36a 出力パッド部、 36b 端子部、 37 被覆層、 38 平坦化層、 38a 開口、 41 半導体素子形成領域、 42 出力パッド形成領域、 43 配線部材、 43a 垂直配線部、 43b 水平パッド部、 45 素子領域、 47 出力電極形成部、 50 半導体装置、 51 Si基板、 52 半導体薄膜形成領域、 53 多層配線層、 57 被覆層、 58 個別配線、 59 層間絶縁膜、 59a 開口、 61 導通層、 61a 接続端子、 62,62´ 半導体薄膜、 62e 上コンタクト層、 62f 上部領域、 62g 下部領域、 63 発光ダイオード、 65 配線層、 67 第2の基板、 70 半導体薄膜、 80 半導体装置、 81 Si基板、 82 多層配線層、 85 素子形成領域、 86 出力電極パッド、 86a 出力パッド部、 86b 端子部、 87 被覆層、 88 個別配線、 89 層間絶縁膜、 89a 開口、 91 導通層、 91a 接続端子、 92 半導体素子形成領域、 93 半導体薄膜形成領域、 94 平坦化層、 100 半導体装置、 101 Si基板、 102,103 多層配線層、 105 素子領域、 107 被覆層、 108 個別配線、 112 半導体素子形成領域、 113 出力パッド形成領域、 114 平坦化層、 120 半導体装置、 122 導通層、 130 半導体装置、 131 絶縁層、 150 発光ダイオードユニット、 151 実装基板、 152 配線・接続パッド領域、 153 ボンディングワイヤ、 200 LEDヘッド、 201 ベース部材、 202 LEDユニット、 202a 発光部ユニット、 203 ロッドレンズアレイ、 204 レンズホルダ、 205 クランプ、 300 プリンタ、 301,302,303,304 プロセスユニット、 303a 感光体ドラム、 303b 帯電装置、 303c 露光装置、 303d 現像装置、 303e クリーニング装置、 305 記録媒体、 306 用紙カセット、 307 ホッピングローラ、 308,309 ピンチローラ、 310,311 レジストローラ、 312 転写ローラ、 313 定着装置、 314,315 排出ローラ、 316,317 ピンチローラ、 318 記録媒体スタッカ部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor device, 11 Si substrate, 12 Multilayer wiring layer, 13 Multilayer wiring layer, 13a Opening, 14 Input electrode pad, 15 Input electrode pad, 16 Output electrode pad, 17 Covering layer, 21 Semiconductor element formation area, 22 Output pad Forming region, 23 wiring member, 23a vertical wiring portion, 23b horizontal wiring portion, 25 element region, 26 input electrode forming portion, 27 output electrode forming portion, 30 semiconductor device, 31 Si substrate, 32 multilayer wiring layer, 36 output electrode pad 36a, output pad section, 36b terminal section, 37 coating layer, 38 planarization layer, 38a opening, 41 semiconductor element formation area, 42 output pad formation area, 43 wiring member, 43a vertical wiring section, 43b horizontal pad section, 45 element Region, 47 output electrode forming portion, 50 semiconductor device, 51 Si substrate, 52 semiconductor thin film type Region, 53 multilayer wiring layer, 57 covering layer, 58 individual wiring, 59 interlayer insulating film, 59a opening, 61 conductive layer, 61a connection terminal, 62, 62 'semiconductor thin film, 62e upper contact layer, 62f upper region, 62g lower region , 63 Light emitting diode, 65 wiring layer, 67 second substrate, 70 semiconductor thin film, 80 semiconductor device, 81 Si substrate, 82 multilayer wiring layer, 85 element formation region, 86 output electrode pad, 86a output pad portion, 86b terminal portion , 87 coating layer, 88 individual wiring, 89 interlayer insulating film, 89a opening, 91 conductive layer, 91a connection terminal, 92 semiconductor element formation region, 93 semiconductor thin film formation region, 94 planarization layer, 100 semiconductor device, 101 Si substrate, 102,103 multilayer wiring layer, 105 element region, 107 coating layer, 108 individual wiring, 1 2 Semiconductor element formation region, 113 Output pad formation region, 114 Planarization layer, 120 Semiconductor device, 122 Conductive layer, 130 Semiconductor device, 131 Insulating layer, 150 Light emitting diode unit, 151 Mounting substrate, 152 Wiring / connection pad region, 153 Bonding wire, 200 LED head, 201 base member, 202 LED unit, 202a light emitting unit, 203 rod lens array, 204 lens holder, 205 clamp, 300 printer, 301, 302, 303, 304 process unit, 303a photosensitive drum, 303b Charging device, 303c Exposure device, 303d Development device, 303e Cleaning device, 305 Recording medium, 306 Paper cassette, 307 Hopping roller, 308,309 Pinch roller 310 and 311 a registration roller, 312 a transfer roller, 313 a fixing device, 314 and 315 discharge rollers, 316 and 317 pinch roller, 318 a recording medium stacker unit.
Claims (11)
前記半導体基板の表面上に形成された多層配線層と、 A multilayer wiring layer formed on the surface of the semiconductor substrate;
前記多層配線層の表面に形成され、絶縁性を有する平坦化層と、 A planarizing layer formed on the surface of the multilayer wiring layer and having an insulating property;
前記平坦化層上に直接或いは間接的に接合され、前記駆動集積回路によって駆動される発光素子が形成された半導体薄膜と、 A semiconductor thin film formed with a light emitting element that is directly or indirectly bonded on the planarization layer and driven by the driving integrated circuit;
前記平坦化層の表面に延在する出力パッド部を有し、前記多層配線層に形成された配線部材を介して前記素子領域の所定部と電気的に接続する出力電極パッドと、 An output electrode pad having an output pad portion extending on a surface of the planarizing layer, and electrically connected to a predetermined portion of the element region via a wiring member formed in the multilayer wiring layer;
前記半導体薄膜の上部に設けられたコンタクト層を除いて前記半導体薄膜の全部或いは一部を覆う絶縁層と、 An insulating layer covering all or part of the semiconductor thin film except for a contact layer provided on the semiconductor thin film;
少なくとも前記平坦化層の表面に延在する前記出力パッド部を覆う被覆部と該被覆部から前記半導体薄膜の上部に設けられた前記コンタクト層まで、前記絶縁層上に延在する個別配線部とを備え、前記出力電極パッドと前記コンタクト層とを電気的に接続する薄膜配線と A covering portion covering at least the output pad portion extending on the surface of the planarizing layer, and an individual wiring portion extending on the insulating layer from the covering portion to the contact layer provided on the semiconductor thin film; A thin film wiring for electrically connecting the output electrode pad and the contact layer;
を有することを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device comprising:
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