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 Patent Document 1, the electrode pad surface of a semiconductor element formed on a Si substrate is easily oxidized, and when probing is performed, the oxide film is broken to have a low contact resistance. It was necessary to increase the needle pressure of the probe needle.

特開2004−179641号公報(第19−20頁、図39)Japanese Patent Laying-Open No. 2004-179641 (pages 19-20, FIG. 39)

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。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a plan view schematically showing a main configuration of a semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device 10 shown in FIG. It is principal part sectional drawing shown roughly. For the sake of explanation, FIG. 1 shows a state in which a coating layer 17 described later is partially omitted.

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 semiconductor device 10 includes a Si substrate 11, multilayer wiring layers 12 and 13, input electrode pads 14 and 15, an output electrode pad 16, and a covering layer 17.

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 semiconductor device 10 is a driving integrated circuit chip that drives and controls an optical element or an optical element array such as a light emitting diode or a light receiving sensor. The multilayer wiring layer 12 and the multilayer wiring layer 13 are formed in different regions, that is, the multilayer wiring layer 12 is formed in the semiconductor element forming region 21 and the multilayer wiring layer 13 is formed in the output pad forming region 22, respectively. As will be described later, the input electrode pads 14 and 15 formed in the multilayer wiring layer 12 and the output electrode pad 16 formed in the multilayer wiring layer 13 are, for example, electrode pads containing Al. The coating layer 17 is a coating layer that is difficult to oxidize such as a noble metal that covers the output electrode pad 16 and the input electrode pads 14 and 15, and is different from the electrode pad, for example, Ti, Pt, Au, Ge, Ni, Cr, W It is constituted by a single layer or a laminated metal film containing one or a plurality of elements. Further, a composite layer such as Ti—Pt—Au may be used. Further, the coating layer 17 is formed with a layer thickness of, for example, about 0.1 μm to 1 μm.

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 semiconductor device 10, the multilayer wiring layer 12 is formed in the semiconductor element forming region 21 and the multilayer wiring layer 13 is formed in the output pad forming region 22 on the Si substrate 11. . In the Si substrate 11, an element region 25 including a semiconductor element such as an optical element such as a light emitting diode or a light receiving sensor or a driving integrated circuit for driving and controlling the optical element array is formed in a predetermined region including the upper side surface thereof. ing. The semiconductor element formation region 21 shown in FIG. 1 corresponds to the region seen in the plan view of the element region 25.

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 wiring member 23 is formed on the multilayer wiring layers 12 and 13. The wiring member 23 is connected to a predetermined terminal (not shown) connected to a semiconductor element (not shown) formed in the element region 25 and is connected to a vertical wiring portion 23a that is planted substantially vertically on the upper surface of the element region 25; An output electrode pad extending from the upper end portion of the vertical wiring portion 23 a and formed substantially parallel to the upper surface of the element region 25 from the semiconductor element formation region 21 to the output pad formation region 22 and disposed in the output pad formation region 22 16 and a horizontal wiring portion 23 b connected to 16. Moreover, the wiring member 23 is comprised from the material equivalent to a multilayer wiring material, for example, for example, is a metal material containing Al.

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 output electrode pad 16 is formed in the multilayer wiring layer 13, and an opening 13 a is formed in the multilayer wiring layer 13 at a position facing the output electrode pad 16. On the output electrode pad 16, a covering layer 17 that covers the output electrode pad 16 is formed over a predetermined region including the opening 13a. On the other hand, the input electrode pads 14 and 15 are formed in the multilayer wiring layer 12. Similarly, an opening 12 a (see FIG. 5) is formed at a position of the multilayer wiring layer 12 facing the input electrode pads 14 and 15. 1) is formed, and a covering layer 17 covering each input electrode pad is formed over a predetermined region including the opening 12a.

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 electrode forming portion 26 having the input electrode pads 14 and 15 and the covering layer 17 and the output electrode forming portion 27 having the output electrode pad 16 and the covering layer 17 configured as described above, for example, FIG. As shown, the output electrode forming portions 27 are preferably arranged in a line along the longitudinal direction of the semiconductor device 10 so that the chip width of the semiconductor 10 is not increased as much as possible. At this time, the output electrode forming portions 27 are arranged with an arrangement pitch of, for example, 50 μm or less.

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 semiconductor device 10 configured as described above will be described.

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 element region 25 and the multilayer wiring layers 12 and 13 of the Si substrate 11 shown in FIG. Then, the driving integrated circuit and the input / output electrode pads 14, 15 and 16 are formed. Next, a lift-off resist pattern is formed so as to expose the input electrode pads 14 and 15 and the output electrode pad 16 of the driving integrated circuit. Next, the surface of each electrode pad is cleaned with oxygen plasma or the like, and then the oxide film on the pad surface with, for example, buffered hydrofluoric acid is removed. In removing the oxide film on the pad surface with buffered hydrofluoric acid, for example, it is immersed in buffered hydrofluoric acid for several seconds to 10 seconds.

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 electrode pads 14, 15, 16 and the coating layer 17 as much as possible. Process.

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 semiconductor device 10 of the present embodiment, since the pad surface of the semiconductor integrated circuit chip is covered with the coating layer 17 that is not easily oxidized, the needle pressure can be reduced during probing. For this reason, the deviation | shift amount of a needle | hook can also be made small and the area of the pitch pad arranged by the predetermined pattern can be reduced. For example, the electrode pads can be arranged in a line such that the arrangement pitch of the electrode pads is 50 μm or less.

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 electrode pads 14, 15, and 16 are covered with a metal layer that is difficult to oxidize, and the output electrode pads 16 are arranged in a row at a narrow pitch (for example, 50 μm or less). However, as shown in FIG. 3, a staggered arrangement in which the adjacent electrodes of the plurality of output electrode pads 16 are alternately displaced may be employed. In the case where the number of output electrode pads is small and it is not necessary to arrange them at a high density, the output electrode pads 16 need not be made narrow (for example, 50 μm or less).

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 input electrode pads 14 and 15 as well as the output electrode pad 16 is reduced is shown. If there is a margin, only the area of the input electrode pads 14 and 15 may be increased (FIG. 3).

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。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a plan view schematically showing a main configuration of the semiconductor device 30 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view of the semiconductor device 30 shown in FIG. It is principal part sectional drawing shown roughly. For the sake of explanation, the coating layer 37 described later is partially omitted.

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 semiconductor device 30 and the semiconductor device 10 of the first embodiment shown in FIG. 1 is that the output electrode pad 36 is formed in the semiconductor formation region 41, and for this reason, The planarizing layer 38 is newly provided in the output pad forming region 42 where the output electrode pad 36 is formed. Therefore, in this semiconductor device 30, the same reference numerals are given to the parts common to the semiconductor device 10 (FIG. 1) of the first embodiment described above, and the description here is omitted, and different points will be described mainly. .

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 Si substrate 31 of the semiconductor device 30, for example, a drive for driving and controlling an optical element or an optical element array such as a light emitting diode or a light receiving sensor over substantially the entire region including the upper side surface. An element region 45 including a semiconductor element such as an integrated circuit is formed. The semiconductor element formation region 41 shown in FIG. 5 corresponds to the region seen in the plan view of the element region 45. A multilayer wiring layer 32 is formed on the element region 45, and a planarization layer 38 is formed on the multilayer wiring layer 32 in the output pad formation region 42 where the output electrode pad 36 is formed. Here, the planarization layer means that when the layer B in the region R is formed on the surface A having certain unevenness or roughness, the unevenness or roughness on the surface of the layer B formed in the region R is the surface of the region R. It means a layer B that is at least smaller than the unevenness or roughness of A.

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 planarization layer 38 is formed so as to extend along the longitudinal direction of the semiconductor device 30. As the planarizing layer 38, for example, a coating film such as an SOG film (spin-on-glass film), a polyimide film, or an organic insulating film can be used. Further, the planarization layer 38 may be provided only in the vicinity of the output pad formation region 42 as shown in FIG.

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 wiring member 43 is formed on the multilayer wiring layer 32. The wiring member 43 is connected to a predetermined terminal (not shown) connected to a semiconductor element (not shown) formed in the element region 45 and is connected to a vertical wiring portion 43a which is planted substantially vertically on the upper surface of the element region 45; A horizontal pad portion 43b is formed extending from the upper end portion of the vertical wiring portion 43b and connected to an output electrode pad 36, which will be described later, disposed in the output pad forming region 42. Moreover, the wiring member 43 is comprised from the material equivalent to a multilayer wiring material, for example, for example, is a metal material containing Al.

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 output electrode pad 36 is formed on the planarizing layer 38 with an electrode pad containing Al, for example, and extends from the output pad portion 36a on the planarizing layer 38 and formed in a square shape. The wiring member 43 includes a terminal portion 36b connected to the horizontal pad portion 43b through an opening 38a (FIG. 6) formed in the multilayer wiring layer 32 and the planarizing layer 38 corresponding to the horizontal pad portion 43b. . A coating layer 37 is formed on the output electrode pad 36 so as to cover the output pad portion 36a. The coating layer 37 is composed of a single layer or a laminated metal film containing one or a plurality of elements among, for example, Ti, Pt, Au, Ge, Ni, Cr, and W.

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 electrode forming portions 47 configured as described above are desirably arranged in a line along the longitudinal direction of the semiconductor device 30 as shown in FIG. 5, for example, so that the chip width of the semiconductor 40 is not increased as much as possible. At this time, the output electrode forming portions 27 are arranged with an arrangement pitch of, for example, 50 μm or less.

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 multilayer wiring layer 32 in the semiconductor element formation region 41 does not always have a wide flat area due to the multilayer wiring structure of the multilayer wiring layer 32, for example, unevenness of about 1 μm to several μm, for example. Exists. The flattening layer 38 is formed in the output pad forming region 42 where the output electrode pad 36 is formed, thereby flattening such an uneven surface as much as possible. For example, when the output electrode pad 36 is provided on a layer having a large unevenness on the surface, the contact state varies due to the unevenness of the surface that the probe needle contacts when probing, and a good contact can always be obtained. Not exclusively. However, such a problem can be solved by providing the output electrode pad 36 on the planarized flattening layer 38.

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 semiconductor device 30 configured as described above will be described.

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 / output electrode pads 14, 15, 16 are formed in the element region 45 and the multilayer wiring layer 32 by the same method as described in the first embodiment, the planarizing film 38, for example, A photosensitive polyimide film is applied to the entire region on the multilayer wiring layer 32 by, for example, spin coating. Thereafter, exposure and development are performed so that the polyimide layer remains on the predetermined region, for example, the output pad formation region 42, and then curing is performed at 400 ° C., for example.

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 output electrode pad 36 including the terminal portion 36b and the output pad portion 36a connected to the horizontal pad portion 43b of the wiring portion member 43 is formed. In this step, for example, an AlSiCu layer is formed by sputtering, and a pattern is formed by photolithography / etching. Next, the pattern of the coating layer 37 is formed by the same processing steps as described in the first embodiment, for example, the lift-off step. Here, for example, a Ti / Pt / Au laminated film is formed as the coating layer material.

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 semiconductor device 30 of the present embodiment, the input / output pad surface is covered with the metal layer that is difficult to oxidize, and the planarization layer 38 is provided in the semiconductor element formation region 41 to form the output pad. Since the region 42 is arranged, in addition to the effects obtained in the first embodiment, the chip width of the semiconductor device 30 can be further reduced.

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。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a plan view schematically showing a main configuration of the semiconductor device 50 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of the semiconductor device 50 shown in FIG. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a relevant part, and FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the relevant part of the semiconductor device 50 shown in FIG. 7 taken along the line DD. In FIG. 7, for the sake of explanation, the coating layers 17 and 57, which will be described later, are partially omitted, and for the sake of simplicity, the interlayer insulating film 59 (FIG. 8) is shown only by its outer shape and opening 59a by dotted lines. Yes.

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 semiconductor device 50 is mainly different from the semiconductor device 10 (FIG. 1) of the first embodiment described above in a semiconductor thin film formation region 52 (corresponding to the output pad formation region 22 of the semiconductor device 10 of the first embodiment). A semiconductor thin film 62 to be described later is formed, and a component connected to the semiconductor thin film 62 is added. Therefore, in this semiconductor device 50, parts common to those of the semiconductor device 10 (FIG. 1) of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described. .

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 semiconductor device 50, the multilayer wiring layer 12 is formed in the semiconductor element formation region 21 on the element region 25 on the Si substrate 51, and is different from the semiconductor element formation region 21. A multilayer wiring layer 53 is formed in the semiconductor thin film formation region 52 in the region. A conductive layer 61 extending in the longitudinal direction of the semiconductor device 50 is formed on the multilayer wiring layer 53 in the semiconductor thin film formation region 52 as shown in FIG. The conductive layer 61 is a metal layer, for example, and is a single layer or a laminated film containing one or more elements of, for example, Ti, Pt, Au, Ni, Ge, Cr, and In.

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 thin film 62 is formed on the conductive layer 61. As will be described later, the semiconductor thin film 62 is, for example, a semiconductor thin film formed on another substrate, and the semiconductor thin film peeled off from the substrate can be bonded to the conductive layer 61.

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 thin film 62 is made of, for example, GaAs, AlGaAs, InP. It has a single layer or a plurality of semiconductor laminated structures of compound semiconductors such as InGaAsP, AlGaInP, GaN, AlGaN, and AlInN, and one or more semiconductor elements. The semiconductor element is, for example, an optical element such as a light emitting diode, a semiconductor laser, or a light receiving element. In the present embodiment, the semiconductor thin film 62 includes a plurality of light emitting diodes 63 as an example, for example, 42.4 μm (600 dpi) or more. It is assumed that the light emitting diode array is arranged in a line at a high density. As shown in FIG. 7, the light emitting diode 63 and the plurality of output electrode pads 16 are formed to correspond to each other, for example, on a one-to-one basis.

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 light emitting diode 63 of the semiconductor device 50 is formed as shown in FIG. 7, and FIG. 10 is a semiconductor thin film shown in FIG. It is the elements on larger scale which expanded 62 and its lower layer part.

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−AlGa1−xAs下側クラッド層62b、n−AlGa1−yAs活性層62c、p−AlGa1−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 thin film 62 formed on the conductive layer 61, n-GaAs lower contact layer 62a in this order from the bottom, n-Al x Ga 1- x As lower cladding layer 62b, n-Al y Ga 1-y As active layer 62c, p-Al z Ga 1-z As upper cladding layer 62d, p-GaAs upper contact layer 62e, and 0 ≦ x, y, z ≦ 1, for example, y <x, z. In order to form an individual light emitting diode, the semiconductor thin film 62 has at least the active layer 62c individually separated. Of these, a portion corresponding to a region where the individual light emitting diodes 63 are separated is referred to as an upper region 62f, and a lower region is referred to as a lower region 62g. 7 and 8 show the upper region 62f, the uppermost upper contact layer 62e of the upper region 62f, and the lower region 62g.

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 interlayer insulating film 59 is formed on the semiconductor thin film 62 having the above-described configuration. This interlayer insulating film 59 has an opening 59a in a portion corresponding to each upper region 62f of the semiconductor thin film 62, and is formed so as to extend to a position over the end of the output electrode pad 16 as shown in FIG. ing. Each output electrode pad 16 is formed with a coating layer 57 covering the electrode pad in the same manner as the coating layer 17 in the first embodiment. From this coating layer 57, an individual wiring reaching the semiconductor thin film 62 is described later. 58 is formed continuously. The covering film 57 is, for example, a single layer or a laminated metal containing one or a plurality of elements among Ti, Pt, Au, Ge, Ni, Cr, and W, similarly to the covering layer 17 in the first embodiment. It can be a membrane.

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 individual wiring 58 extending from the covering layer 57 is formed on the interlayer insulating film 59, and through the opening 59a formed in the interlayer insulating film 59, the contact layer 62e in the corresponding upper region 62f of the semiconductor thin film 62 (FIG. 10) and electrically connected.

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 individual wiring 58 is 0.5 μm to 1 μm, and the semiconductor thin film layer 62 is formed to a total of 10 μm or less, preferably 3 μm or less. As will be described later, the coating layer 57 is formed of the same wiring layer when the individual wiring 58 is formed.

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 light emitting diode 63 of the semiconductor device 50 is not formed, as shown in FIG.

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 thin film 62 is removed by element isolation of the semiconductor thin film 62, only the lower region 62g of the semiconductor thin film 62 is formed on the conductive layer 61. Exists. On the other hand, a wiring layer 65 for electrically connecting the conductive layer 61 and the input electrode pad 14 of the predetermined input electrode forming portion 26 is formed at this position, as shown in FIG. The wiring layer 65 is formed, for example, continuously from the input electrode pad 14 and extends in the multilayer wiring layers 12 and 53 to the lower part of the conductive layer 61. In the conductive layer 61, connection terminals 61 a that are electrically connected to the wiring layer 65 through openings 53 a formed in the multilayer wiring layer 53 corresponding to the end portions of the wiring layer 65 are formed.

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 semiconductor device 50 configured as described above will be described.

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 / output electrode pads 14, 15 and 16 are formed in the element region 25 and the multilayer wiring layer 12 by the same method as described in the first embodiment, the lift-off method is used, for example. A conductive layer (metal layer) 61 is formed. On the other hand, as shown in FIG. 11, a semiconductor thin film layer 62 'is formed on the second substrate 67 different from the Si substrate 11 by, for example, the MOCVD method. At this time, the buffer layer 68 and the release layer 69 are provided between the semiconductor thin film layer 62 ′ and the second substrate 67.

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 conductive layer 61 shown in FIG. 7 is denoted by reference numeral 62 ′, and the semiconductor thin film at the stage where the element is separated into individual regions is denoted by reference numeral 62.

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−AlGa1−xAs下側クラッド層62b、n−AlGa1−yAs活性層62c、p−AlGa1−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 second substrate 67 is, for example, a GaAs layer, the buffer layer 68 is, for example, a GaAs buffer layer, and the release layer 69 is, for example, an AlAs layer. The semiconductor thin film 62 ′ is formed in order from the side in contact with the buffer layer 68, for example, an n-GaAs lower contact layer 62 a, an n-Al x Ga 1-x As lower cladding layer 62 b, and an n-Al y Ga 1-y As activity. layer 62c, p-Al z Ga 1 -z as upper cladding layer 62d, a p-GaAs on the contact layer 62e, a 0 ≦ x, y, z ≦ 1.

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 thin film layer 62 ′ formed on the second substrate 67 is separated by mesa etching into the size of the semiconductor thin film 62 shown in FIG. 7, and a first support (not shown) is provided on each semiconductor thin film 62 ′. A second support (not shown) for connecting the supports is further provided, and the semiconductor thin film 62 ′ is immersed in an etching solution that selectively etches only the peeling layer 69, for example, diluted hydrofluoric acid, to form the second substrate. The semiconductor thin film 62 ′ peeled off from 67 is bonded onto the conductive layer 61 shown in FIG. 7.

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 conductive layer 61 and the semiconductor thin film 62 ′. Next, the semiconductor layer of the semiconductor thin film 62 ′ is mesa-etched to separate the elements into predetermined individual element regions, and an interlayer insulating film 59 is provided. Openings 59a for contacts are formed in the interlayer insulating film 59, and individual wirings 58 are formed. At this time, for example, the pad coating layer 57 is formed simultaneously with the individual wiring 58.

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 output electrode pad 16 formed here is for testing an integrated circuit such as a driving integrated circuit formed on the Si substrate 51 alone or a semiconductor thin film 62 which is a driven semiconductor device alone. This is a test pad to be used.

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−AlGa1−xAs層70b、n−AlGa1−yAs層70c、n−AlGa1−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 semiconductor device 50 according to the third embodiment. In the semiconductor device 50 of the third embodiment described above, as shown in FIG. 10, the individual light emitting diodes 63 are formed by element isolation. However, as shown in FIG. 12, the light emitting diodes are formed by selective diffusion type. Also good. That is, in FIG. 12, 70 is a semiconductor thin film region, 61 is a conductive layer, 53 is a multilayer wiring layer, and 51 is a Si substrate. The semiconductor thin film 70 in turn for example, the first conductivity type from below, wherein n-type n-GaAs layer 70a is, n-Al x Ga 1- x As layer 70b, n-Al y Ga 1 -y As layer 70c, n -Al z Ga 1-z as layer 70d, an n-GaAs layer 70e, a 0 ≦ x, y, z ≦ 1 in, for example, y <x, z. An impurity diffusion region 72 is formed in a predetermined region of the semiconductor thin film 70 by, for example, impurity selective diffusion that selectively diffuses a second conductivity type, here, p-type impurity. The diffusion front of the impurity diffusion region 72 is in the active layer 70c, and light is emitted in this region. The second conductivity type impurity is, for example, Zn.

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 semiconductor device 50 of the present embodiment, the semiconductor thin film on which the semiconductor element is formed is provided near the driving integrated circuit, and the output electrode pad of the driving integrated circuit and the individual element formed on the semiconductor thin film are thin film Since the connection is made by wiring, in addition to the effect obtained in the first embodiment, the chip width in which the drive element and the semiconductor element are combined can be reduced. Further, although the probe needle also contacts this pad, the needle pressure can be reduced as described above, so that this pad can be reduced. In particular, when the semiconductor thin film is an LED array for a printer, a large number of pads are required in accordance with the number of LEDs. Therefore, it is very important to keep the pads small.

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 semiconductor device 80 according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device 80 shown in FIG. FIG. In FIG. 13, for the sake of explanation, a part of coating layers 17 and 87, which will be described later, is omitted, and for the sake of simplicity, the interlayer insulating film 89 (FIG. 14) is shown only by its outline and opening 89a by dotted lines. Yes.

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 semiconductor device 80 is mainly different from the semiconductor device 50 (FIG. 7) of the third embodiment described above in that the semiconductor thin film formation region 93 including the semiconductor thin film and the output electrode pad overlaps the semiconductor element formation region 92. For this reason, a planarizing layer 94 is newly provided in the semiconductor thin film formation region 93, and the layout in the semiconductor thin film formation region 93 is changed. Therefore, in this semiconductor device 80, parts common to the semiconductor device 50 (FIG. 7) of the above-described third embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described. . Here, the planarization layer 94 is a semiconductor thin film 62 bonded to the semiconductor thin film formation region 93 and provides a surface flatness necessary and sufficient to obtain a bonding strength that ensures the reliability of the formed device. It means that.

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 Si substrate 81 of the semiconductor device 80, drive integration for driving and controlling an optical element or an optical element array such as a light-emitting diode or a light-receiving sensor is performed over substantially the entire area including the upper side surface thereof. An element region 85 including a semiconductor element such as a circuit is formed. The semiconductor element formation region 92 shown in FIG. 13 corresponds to the region seen in the plan view of the element region 85. A multilayer wiring layer 82 is formed on the element region 85, and a planarization layer 94 is formed on the multilayer wiring layer 82 in the semiconductor thin film formation region 93 including the semiconductor thin film 62 and the output electrode pad 36. . As shown in FIG. 13, the planarizing layer 94 is formed so as to extend along the longitudinal direction of the semiconductor device 80. As the planarizing layer 94, for example, a coating film such as an SOG film (spin-on-glass film), a polyimide film, or an organic insulating film can be used.

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 conductive layer 91 extending in the longitudinal direction of the semiconductor device 80 is formed on the planarization layer 94 in the semiconductor thin film formation region 93 as shown in FIG. The conductive layer 91 is a metal layer, for example, and is a single layer or a laminated film containing one or more elements of, for example, Ti, Pt, Au, Ni, Ge, Cr, and In. A semiconductor thin film 62 is formed on the conductive layer 91. Since the semiconductor thin film 62 has been described in the third embodiment with reference to the enlarged view of FIG. 10, description thereof is omitted here, for example, a semiconductor thin film formed on another substrate, The semiconductor thin film peeled from the substrate is bonded onto the conductive layer 91.

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43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 wiring member 43 is formed on the multilayer wiring layer 82. The wiring member 43 is connected to a predetermined terminal (not shown) connected to a semiconductor element (not shown) formed in the element region 85 and is connected to a vertical wiring portion 43a that is planted substantially vertically on the upper surface of the element region 85; The vertical wiring portion 43 a is formed to extend from the upper end portion, and includes a horizontal pad portion 43 b connected to the output electrode pad 86. Moreover, the wiring member 43 is comprised from the material equivalent to a multilayer wiring material, for example, for example, is a metal material containing Al.

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 output electrode pad 86 is formed on the planarizing layer 94 with an electrode pad containing Al, for example, and extends from the output pad portion 86a on the planarizing layer 94 and formed in a square shape. The wiring member 43 includes a terminal portion 86b connected to the horizontal pad portion 43b through an opening 94a (FIG. 14) formed in the multilayer wiring layer 32 and the planarizing layer 94 corresponding to the horizontal pad portion 43b. . As shown in FIG. 13, the plurality of light emitting diodes 63 formed on the semiconductor thin film 62 and the output electrode pad portion 86 are formed to correspond to each other, for example, one to one.

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 film 89 is formed on the semiconductor thin film 62 described above. The interlayer insulating film 89 has an opening 89 a in a portion corresponding to each upper region 62 f of the semiconductor thin film 62 and is formed so as to cover substantially the entire area of the semiconductor thin film 62 and the conductive layer 91. A coating layer 87 is formed on each output electrode pad 86 so as to cover the output pad portion 86a, and individual wirings 88 extending from the coating layer 87 to the semiconductor thin film 62 are continuously formed as will be described later. Yes. The covering film 87 is, for example, a single layer or a laminated metal containing one or a plurality of elements among Ti, Pt, Au, Ge, Ni, Cr, and W, similarly to the covering layer 57 in the third embodiment. It can be a membrane.

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 individual wiring 88 extending from the covering layer 87 is formed on the interlayer insulating film 89, and through the opening 89a formed in the interlayer insulating film 89, the contact layer 62e (see FIG. 10) and electrically connected.

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 wiring layer 65 for electrically connecting the conductive layer 91 and the input electrode pad 14 of the predetermined input electrode forming portion 26 is formed at the cross-sectional position shown in FIG. Yes. The wiring layer 65 is formed, for example, continuously from the input electrode pad 14 and extends in the multilayer wiring layer 82 to the lower part of the conductive layer 91. In the conductive layer 91, connection terminals 91 a that are electrically connected to the wiring layer 65 are formed through openings 82 a formed in the multilayer wiring layer 82 corresponding to the ends of the wiring layer 65.

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 semiconductor device 80 configured as described above can be formed in substantially the same manner as the manufacturing method described in the second embodiment until the planarizing layer 94 is formed, and thereafter. Since the semiconductor thin film 62, the light emitting diode 63, the interlayer insulating film 89, the individual wiring 88, and the pad covering layer 87 can be formed by the method described in the third embodiment, detailed description thereof is omitted here.

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 semiconductor device 80 of the present embodiment, the planarization layer 94 is provided in the semiconductor element formation region 92 and the semiconductor thin film formation region 93 including the semiconductor thin film and the output electrode pad is disposed. In addition to the effects obtained in the third embodiment, the chip width of the semiconductor device 80 can be further reduced.

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。
Embodiment 5. FIG.
FIG. 15 is a plan view schematically showing a main configuration of the semiconductor device 100 according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device 100 shown in FIG. FIG. In FIG. 15, for the sake of explanation, a part of coating layers 17 and 107, which will be described later, is partially omitted, and for the sake of simplicity, the interlayer insulating film 89 (FIG. 16) is shown only by its outline and opening 89a by dotted lines. Yes.

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 semiconductor device 100 is mainly different from the semiconductor device 80 (FIG. 13) of the fourth embodiment described above in that the output electrode forming portion 27 having the output electrode pad 16 and the covering layer 107 is not the semiconductor element forming region 112. The other points are formed in the output pad formation region 113. Therefore, in this semiconductor device 100, parts common to those of the semiconductor device 80 (FIG. 13) of the above-described fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described. .

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 semiconductor device 100 includes, on the Si substrate 101, an element including a semiconductor element such as an optical element such as a light emitting diode or a light receiving sensor or a driving integrated circuit that drives and controls an optical element array. A multilayer wiring layer 102 is formed in the semiconductor element formation region 112 on the region 105, and a multilayer wiring layer 103 is formed in the output pad formation region 113, which is a region different from the semiconductor element formation region 112. In the semiconductor element formation region 112, a planarization layer 114, a conductive layer 91, a semiconductor thin film 62, an interlayer insulating film 89, a wiring layer 65, and an input electrode formation portion 26 are formed. Since the configuration is the same as that of the semiconductor device 80 described in the fourth embodiment except that the formation region 114 does not cover the output electrode forming portion 27, the description thereof is omitted here.

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 planarizing layer 114, for example, a coating film such as an SOG film (spin-on-glass film), a polyimide film, or an organic insulating film can be used. Further, since the semiconductor thin film 62 has been described in the third embodiment with reference to the enlarged view of FIG. 10, the description thereof is omitted here. For example, the semiconductor thin film 62 is a semiconductor thin film formed on another substrate. The semiconductor thin film peeled from the substrate is bonded onto the conductive layer 91.

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 wiring member 23 is formed on the multilayer wiring layers 102 and 103. The wiring member 23 is connected to a predetermined terminal (not shown) connected to a semiconductor element (not shown) formed in the element region 105 and is connected to a vertical wiring portion 23a that is planted substantially vertically on the upper surface of the element region 105; An output electrode pad that extends from the upper end portion of the vertical wiring portion 23 a and is formed substantially parallel to the upper surface of the element region 105 from the semiconductor element formation region 112 to the output pad formation region 113, and is disposed in the output pad formation region 113. 16 and a horizontal wiring portion 23 b connected to 16.

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 output electrode pad 16 is formed in the multilayer wiring layer 103, and an opening 103a (FIG. 16) is formed in the multilayer wiring layer 103 at a position facing the output electrode pad 16. A coating layer 107 covering the output electrode pad 16 is formed on the output electrode pad 16 over a predetermined region including the opening 103a. The coating layer 107 reaches the semiconductor thin film 62 as described later. The individual wiring 108 is continuously formed. As shown in FIG. 15, the light emitting diode 63 and the output electrode pad 16 of the semiconductor thin film 62 are formed so as to correspond to each other on a one-to-one basis, for example. Further, the coating film 107 includes one or a plurality of elements among, for example, Ti, Pt, Au, Ge, Ni, Cr, and W, similarly to the coating layer 17 (FIG. 1) in the first embodiment. It can be a single layer or a laminated metal film.

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 individual wiring 108 extending from the covering layer 107 is formed on the interlayer insulating film 89, and through the opening 89a formed in the interlayer insulating film 89, the contact layer 62e (see FIG. 10) and electrically connected.

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 semiconductor device 100 of the present embodiment configured as described above, a planarization film is provided on the semiconductor element formation region 112 where the drive integrated circuit is formed, and the semiconductor thin film layer is formed on the planarization film layer. The output electrode pad 16 for connecting or probing with the individual wiring 108 connected to the semiconductor element (light emitting diode 63) provided in the semiconductor thin film is formed as an output pad other than the semiconductor element formation region 112. Since it is formed in the region 113, the chip width of the semiconductor device can be reduced by the width of the region where the semiconductor thin film 62 is bonded, and at the same time, the needle pressure of the probe needle brought into contact with the output electrode pad 16 can be increased. it can.

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 output electrode pad 16 is formed on the semiconductor element formation region 112, when a probe needle is applied to the output electrode pad 16, for example, there is a wiring layer under the output electrode pad 16, Stress from the tip of the probe needle is applied to the unevenness due to the presence / absence of the wiring layer, which may cause a problem such as a short circuit due to the breakdown of the interlayer insulating film, but the output electrode pad 16 is formed outside the semiconductor element formation region 112. Such a problem can be eliminated even if the pressure of the probe needle is slightly increased.

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。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 17 is a plan view schematically showing a main configuration of the semiconductor device 120 according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 18 is a schematic view of the semiconductor device 120 shown in FIG. FIG. In FIG. 17, for the sake of explanation, a part of coating layers 17 and 57, which will be described later, is shown in a partially omitted state, and for the sake of simplicity, the interlayer insulating film 59 (FIG. 8) is shown only by its outline and opening 59a by dotted lines. Yes.

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 semiconductor device 120 is mainly different from the semiconductor device 50 (FIG. 7) of the third embodiment described above in that the conductive layer 122 that electrically connects the upper surface of the lower region 62g of the semiconductor thin film layer 62 and the conductive layer 61. Is a new point. Therefore, in this semiconductor device 120, parts common to those of the semiconductor device 50 (FIG. 7) of the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals, or the description thereof is omitted by omitting the drawings. Will be explained with emphasis.

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 conductive layer 122 electrically connects the upper surface of the lower region 62g serving as a common potential region and the conductive layer 61 of the plurality of light emitting diodes 63 formed by separating the elements from the semiconductor thin film layer 62. The upper surface of the lower region 62g with which the conductive layer 122 contacts is a semiconductor layer made of a material in which a metal layer and a low resistance contact are formed. For example, as shown in FIG. For this reason, as shown in FIG. 17, the semiconductor thin film layer 62 is formed over substantially the entire region in the longitudinal direction so as to cover a predetermined region of the upper surface of the lower region 62 g and the upper surface of the conductive layer 61. The conductive layer 122 is, for example, a metal layer, and is a laminated film or alloy including one or more elements of Au, Ge, Ni, Pt, Ti, Pd, In, Al, Cu, Cr, and Si. It is the material which consists of.

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 semiconductor device 130 that is a modification of the semiconductor device 120 of the sixth embodiment. Here, with respect to the semiconductor device 120 described above, an insulating layer 131 such as a dielectric thin film is provided between the semiconductor thin film 62 (FIG. 17) and the conductive layer 61. The insulating layer 131 may be a single layer thin film, a laminated film, or may include an insulating adhesive layer.

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 input electrode pad 14 such as the wiring layer 65 in the conductive layer 61 may be provided in the conductive layer 122 without using the conductive layer 61 shown in FIG. Good. Note that the form in which the common potential region in contact with the conductive layer 122 is formed on the upper surface of the semiconductor thin film as in the sixth embodiment can be applied to the other third to fifth embodiments.

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 diode unit 150 includes, for example, a light-emitting diode array in which the semiconductor device 100 described in the fifth embodiment is mounted on a mounting substrate 151 and the light-emitting diodes 63 are arranged in a row. A light emitting diode unit serving as a writing light source. In addition to the semiconductor device 100, a wiring / connection pad region 152 is provided on the mounting substrate 151. In this wiring / connection pad region 152, for example, a wiring region (not shown) provided on the surface of the mounting substrate 151 and a semiconductor thin film 62 are bonded to the semiconductor device 100 in the form of a semiconductor composite chip. A connection pad region (not shown) for inputting power is provided.

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 substrate 151, for example, connector terminals for inputting external signals and power, capacitors and resistors for reducing signal noise and reflection, voltage dividing resistors for determining a current for driving, Components necessary for driving such as a regulator IC and a memory for storing data for current correction are mounted, but the description thereof is omitted here. A bonding wire 153 for electrical connection is provided between each connection pad (not shown) in the wiring / connection pad region 152 and each input electrode pad 14, 15 of the input electrode forming portion 26 of the semiconductor device 100 in a predetermined correspondence relationship. It is built and electrically connected.

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 semiconductor device 100 described in the fifth embodiment is mounted on the mounting substrate 151 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the configuration described in the third and fourth embodiments is described. The composite semiconductor device 50 or the semiconductor device 80 may be used instead. Further, a semiconductor element group to be driven, for example, a light emitting diode array chip, is separately provided on the mounting substrate 151 by using the semiconductor device 10 or the semiconductor device 30 having the driving integrated circuit as described in the first and second embodiments. The driving terminals of these integrated circuits and the input terminals of the light-emitting diode array chip may be replaced with a form in which, for example, wine bonding or flip chip connection is used.

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 LED head 200 has a base member 201 and an LED unit 202 fixed thereon. The LED unit 202 is, for example, the light emitting diode unit 150 described in the seventh embodiment. For example, any one of the semiconductor devices described in the first to sixth embodiments is mounted on the mounting substrate 151. It is mounted on.

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 rod lens array 203 as an optical element for condensing light emitted from the light emitting unit is disposed above the light emitting unit of the light emitting unit 202a. The rod lens array 203 includes a large number of columnar optical lenses arranged along light emitting diodes (for example, refer to the arrangement of the light emitting diodes 63 shown in FIG. 15) arranged in a linear shape in the light emitting unit 202a. The lens holder 204 corresponding to the element holder is held at a predetermined position.

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 lens holder 204 is formed so as to cover the base member 201 and the LED unit 202 as shown in FIG. The base member 201, the LED unit 202, and the lens holder 204 are integrally held by a clamper 205 disposed through openings 201a and 204a formed in the base member 201 and the lens holder 204.

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 LED unit 202 is applied to a predetermined external member through the rod lens array 203. The LED head 200 is used as an exposure apparatus such as an electrophotographic printer or an electrophotographic copying apparatus.

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 LED unit 202, a composite chip in which the LED / driving integrated circuit described in each of the third to sixth embodiments is integrated. Since a semiconductor device having a small width is used, a compact and high-quality LED head can be provided. Even if the semiconductor device is not a composite type semiconductor device, a compact LED head with a reduced drive integrated circuit width can be provided by using the semiconductor devices of the first and second embodiments.

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 image forming apparatus 300 has four process units 301 to 304 that respectively form yellow, magenta, cyan, and black images, and these are arranged in order from the upstream side of the conveyance path of the recording medium 305. Has been. Since the internal configurations of these process units 301 to 304 are common, the internal configuration will be described by taking, for example, a cyan process unit 303 as an example.

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 process unit 303, a photosensitive drum 303a as an image carrier is rotatably arranged in the direction of the arrow. Around the photosensitive drum 303a, the surface of the photosensitive drum 303a is sequentially arranged from the upstream side in the rotation direction. A charging device 303b that supplies and charges electric charges and an exposure device 303c that forms an electrostatic latent image by selectively irradiating light onto the surface of the charged photosensitive drum 303a are provided. Furthermore, a developing device 303d that generates a visible image by attaching toner of a predetermined color (cyan) to the surface of the photosensitive drum 303a on which the electrostatic latent image is formed, and a visible image of the toner on the photosensitive drum 303a. A cleaning device 303e that removes toner remaining after the transfer is provided. The drums or rollers used in each of these devices rotate by receiving power from a drive source (not shown) via a gear or the like.

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 image forming apparatus 300 also has a paper cassette 306 for storing a recording medium 305 such as paper in a stacked state below the image forming apparatus 300, and the recording medium 305 is separated and conveyed one by one above it. A hopping roller 307 is provided. Further, by sandwiching the recording medium 305 together with the pinch rollers 308 and 309 in the downstream direction of the hopping roller 307 in the conveyance direction of the recording medium 305, the skew of the recording medium 305 is corrected and the resist conveyed to the process unit 301 is corrected. Rollers 310 and 311 are provided. The hopping roller 307 and the registration rollers 310 and 311 are rotated by power transmitted from a driving source (not shown) via a gear or the like.

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。   Transfer rollers 312 made of semiconductive rubber or the like are disposed at positions facing the respective photosensitive drums of the process units 301 to 304. These transfer rollers 312 have a potential difference between the surface potentials of the photosensitive drums 301a to 304a and the surface potentials of the respective transfer rollers 312 when transferring the visible image of the toner attached on the photosensitive drum 303a to the recording medium 305. A potential for applying the voltage is applied.

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 device 313 includes a heating roller and a backup roller, and fixes the toner transferred onto the recording medium 305 by pressurizing and heating. The downstream discharge rollers 314 and 315 sandwich the recording medium 305 discharged from the fixing device 313 together with the pinch rollers 316 and 317 of the discharge unit and convey the recording medium 305 to the recording medium stacker unit 318. The fixing device 313, the discharge roller 314, and the like are rotated by driving power transmitted from a driving source (not shown) via gears.

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 LED head 200 described in the eighth embodiment is used.

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 recording medium 305 stored in a stacked state in the paper cassette 305 is separated and conveyed one by one from the top by the hopping roller 307. Subsequently, the recording medium 305 is sandwiched between the registration rollers 310 and 311 and the pinch rollers 308 and 309 and is conveyed to the photosensitive drum 301 a and the transfer roller 312 of the process unit 301. Thereafter, the recording medium 305 is sandwiched between the photosensitive drum 301a and the transfer roller 312, and the toner image is transferred to the recording surface thereof and is simultaneously conveyed by the rotation of the photosensitive drum 301a.

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 recording medium 305 sequentially passes through the process units 302 to 204, and in the passing process, the electrostatic latent images formed by the exposure devices 301 c to 304 c are developed for the respective colors developed by the developing devices 301 d to 304 d. The toner images are sequentially transferred onto the recording surface and superimposed.

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 recording medium 305 on which the toner image is fixed by the fixing device 313 is sandwiched between the discharge rollers 314 and 315 and the pinch rollers 316 and 317 so that the image The recording medium is discharged to a recording medium stacker unit 318 outside the recording apparatus 300. A color image is formed on the recording medium 305 through the above process.

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.

本発明による実施の形態1の半導体装置の要部構成を概略的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing a main configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す半導体装置を、A−A線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。FIG. 2 is an essential part cross-sectional view schematically showing a cross section of the semiconductor device shown in FIG. 1 taken along line AA. 実施の形態1の半導体装置の変形例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a modification of the semiconductor device of First Embodiment. 実施の形態1の半導体装置の更に別の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing still another modification of the semiconductor device of First Embodiment. 本発明による実施の形態2の半導体装置の要部構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the principal part structure of the semiconductor device of Embodiment 2 by this invention. 図5に示す半導体装置を、B−B線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part schematically showing a cross section of the semiconductor device shown in FIG. 5 taken along line BB. 本発明による実施の形態3の半導体装置の要部構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the principal part structure of the semiconductor device of Embodiment 3 by this invention. 図7に示す半導体装置を、C−C線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view schematically showing a cross section of the semiconductor device shown in FIG. 図7に示す半導体装置を、D−D線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。FIG. 8 is an essential part cross-sectional view schematically showing a cross section of the semiconductor device shown in FIG. 7 taken along line DD. 図8に示す半導体薄膜及びその下層部分を拡大した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which expanded the semiconductor thin film shown in FIG. 8, and its lower layer part. 本発明による実施の形態3の半導体装置の製造方法の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the manufacturing method of the semiconductor device of Embodiment 3 by this invention. 実施の形態3の半導体装置の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a modification of the semiconductor device of the third embodiment. 本発明による実施の形態4の半導体装置の要部構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the principal part structure of the semiconductor device of Embodiment 4 by this invention. 図13に示す半導体装置を、E−E線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows roughly the cross section which cuts the semiconductor device shown in FIG. 13 by EE line. 本発明による実施の形態5の半導体装置の要部構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the principal part structure of the semiconductor device of Embodiment 5 by this invention. 図15に示す半導体装置を、F−F線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。FIG. 16 is a main part cross-sectional view schematically showing a cross section of the semiconductor device shown in FIG. 15 taken along line FF; 本発明による実施の形態6の半導体装置の要部構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the principal part structure of the semiconductor device of Embodiment 6 by this invention. 図17に示す半導体装置を、G−G線で切る面を概略的に示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows roughly the surface which cuts the semiconductor device shown in FIG. 17 by a GG line. 本実施の形態6の半導体装置の変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification of the semiconductor device of this Embodiment 6. 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。It is a top view which shows roughly the structure of the light emitting diode unit of Embodiment 7 by this invention. 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。It is a cross-sectional view of the LED head for demonstrating the LED head which mounts the light emitting diode unit provided with the semiconductor device of this invention. 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。It is a principal part block diagram explaining the image forming apparatus using the LED head carrying the semiconductor device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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)

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、A semiconductor substrate in which an element region constituting a driving integrated circuit is formed on a surface layer;
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:
前記平坦化層の表面に導通層が形成され、前記導通層の表面に前記半導体薄膜が接合されたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。The semiconductor device according to claim 1, wherein a conductive layer is formed on a surface of the planarizing layer, and the semiconductor thin film is bonded to the surface of the conductive layer. 前記基板は、Si基板であることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置。 The substrate is a semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein it is a Si substrate. 前記被覆部の金属材料が、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された金属膜であることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の半導体装置。 The metal material of the covering portion is a single layer or a laminated metal film containing one or a plurality of elements among Ti, Pt, Au, Ge, Ni, Cr, and W. The semiconductor device according to any one of 1 to 3 . 前記平坦化層が塗布膜であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the planarization layer is a coating film. 前記塗布膜がSOG膜であることを特徴とする請求項記載の半導体装置。 6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the coating film is an SOG film. 前記塗布膜がポリイミドであることを特徴とする請求項記載の半導体装置。 6. The semiconductor device according to claim 5 , wherein the coating film is polyimide. 前記塗布膜が有機膜であることを特徴とする請求項記載の半導体装置。 6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the coating film is an organic film. 入力電極パッドを備え、前記導通層と前記入力電極パッドとが電気的に接続されていることを特徴とする請求項記載の半導体装置。 3. The semiconductor device according to claim 2 , further comprising an input electrode pad , wherein the conductive layer and the input electrode pad are electrically connected. 前記発光素子が、複数の発光ダイオードを一列に配列した発光ダイオードアレイであり、前記出力電極パッド及び前記薄膜配線が各発光ダイオードに対応して備えられたことを特徴とする特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の半導体装置。 Claims wherein the light emitting element, the light emitting diode array der in which a plurality of light emitting diodes in a row is, the output electrode pad and the thin film wiring is characterized, characterized in that provided in correspondence with the respective light emitting diodes The semiconductor device according to any one of 1 to 9 . 前記被覆部の金属材料が、貴金属であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の半導体装置。 Metallic material of the covering portion, the semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the noble metals.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2008218691A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Oki Data Corp Led backlight device and liquid crystal display device
JP4718504B2 (en) * 2007-03-07 2011-07-06 株式会社沖データ Display device
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JP5315714B2 (en) * 2008-02-19 2013-10-16 セイコーエプソン株式会社 Electro-optical devices and electronic equipment.
JP2019021778A (en) 2017-07-18 2019-02-07 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor manufacturing method and wafer inspection method
JP2019021777A (en) 2017-07-18 2019-02-07 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor wafer
JP2019021776A (en) 2017-07-18 2019-02-07 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor wafer
JP2020163601A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 京セラ株式会社 Optical print head and image formation apparatus having the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5285471A (en) * 1976-01-09 1977-07-15 Hitachi Ltd Wire connection method for aluminum wiring layer
JPH07314771A (en) * 1994-05-20 1995-12-05 Sharp Corp Led write device
JPH0997892A (en) * 1995-07-24 1997-04-08 Sharp Corp Light receiving device with built-in circuit and manufacture thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5285471A (en) * 1976-01-09 1977-07-15 Hitachi Ltd Wire connection method for aluminum wiring layer
JPH07314771A (en) * 1994-05-20 1995-12-05 Sharp Corp Led write device
JPH0997892A (en) * 1995-07-24 1997-04-08 Sharp Corp Light receiving device with built-in circuit and manufacture thereof

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