JP5390832B2 - 機能性領域の移設方法、ledアレイ、ledプリンタヘッド、及びledプリンタ - Google Patents
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Description
図16(a)、(b)は、夫々、シリコン基板上に形成された回路素子及びGaAs基板に形成された発光層を示す図である。図16において、11はGaAs基板、12はGaAsからなる発光層、13はシリコン基板、14はシリコン基板上に形成された回路素子を示す。発光層12を回路素子14上に移設することで発光素子が完成する。この発光層12は回路素子14上の一部(或いは回路素子に隣接して)設けられる。そして、その大きさは例えば10mm×50μm程度の大きさである。一方、回路素子14の大きさは例えば10mm×0.3mm程度の大きさである。従って、一括して発光層12を回路素子14に移設する場合の発光層12の配列及び取り個数は、回路素子14の配列に制約され、結果としてGaAs基板11の単位面積当たりで発光層12として活用できる面積は小さなものとなる。
前記第1の機能性領域と、前記第2の基板上の前記第1の機能性領域が移設される領域との、少なくとも一方に所定の厚さの接合層を設ける第1の工程。
前記第1の機能性領域と前記第2の基板とを前記接合層により接合する第2の工程。
前記第1の基板と前記第1の機能性領域とを前記分離層で分離する第3の工程。
処理により分離可能状態になる分離層を有するガラス基板などの第1の基板の前記分離層上に接合されて設けられている第1の機能性領域を第2の基板に移設する本発明の機能性領域の移設方法の基本的な実施形態は、前記考え方に基づき次の工程を少なくとも含む。ここで、前記第1の基板は、光の照射により結合強度を低下させることにより前記分離層を分離する場合には透光性の基板を用いることが好ましい。
化合物半導体膜などを含む前記第1の機能性領域と、前記第2の基板上の前記第1の機能性領域が移設される領域との、少なくとも一方に所定の厚さの有機絶縁層などの接合層を設ける第1の工程。
前記第1の機能性領域と前記第2の基板とを前記接合層により接合する第2の工程。
前記第1の基板と前記第1の機能性領域とを前記分離層で分離する第3の工程。
(式1)l≦L
(式2)W>w
(式3)W+S>w+s
(式4)l=L
(式5)W=n×w
(式6)W+S=n(w+s)
ここで、nは2以上の整数を表す。ここでは、第1の基板100上に高密度で形成した第1の機能性領域101を選択的に第2の基板200の接合層205の配置領域に移設することを例えばn回繰り返す。こうすれば、発光層などとなる機能性領域を回路素子などに移設する場合に、機能性領域の配列及び取り個数は、回路素子などの配列にあまり制約されることはなくなる。従って、結果として、シード基板の単位面積当たりにおいて発光層などとして活用できる面積割合を大きくできる。その結果として、シリコンウェーハよりも数十倍も格段に高価な化合物半導体ウェーハを有効に利用することが可能となり、複合的な多機能素子集積回路において、より有利な経済効果をもたらすことができる。
図7から図10を用いて、第1の基板を用意する工程に係る具体的な第1の実施例を説明する。図7において、1000はシード基板(化合物半導体基板或いはGeなどの基板)である。1009はエッチングストップ層、1010はエッチング犠牲層、1020は化合物半導体多層膜(ここでは、多層膜の層構成の図示は省略している)である。また、1025は化合物半導体多層膜1020を化合物半導体基板1000上で島状に分割するための第1の溝である。エッチングストップ層1009は必要に応じて設けられる。
図11を用いて、第1の基板を用意する工程に係る具体的な第2の実施例を説明する。図11は、半導体層を有する第1の基板の製造方法を示す図である。
前述の機能性領域の移設方法を用いて製造されるLEDアレイの実施例を説明する。前記実施形態において説明した移設方法を用いることにより、図12に示す様なLEDアレイが提供される。図12は、プリント基板5000上に駆動回路とLEDアレイ4000とが接続・配置された一構成例を示す斜視図である。駆動回路とLEDアレイは、前述した半導体物品の移設方法で図5(a)に示す様なシリコン基板上に複数のLED素子を形成し、シリコン基板をダイシングにより分割して得たものを複数並べることで得られる。各LED素子と駆動回路の断面構成は、後述する図13のLED発光領域を含むLED素子と駆動回路と同じ様なものである。
第3の実施例で説明したLEDプリンタヘッドを用いて、LEDプリンタを構成した例を図15(a)に示す。このLEDプリンタは、前記LEDプリンタヘッドと、感光ドラムと、帯電器とを備え、LEDプリンタヘッドを光源として、感光ドラムに静電潜像を書き込む作像ユニットを含む。
101 第1の機能性領域
102 第2の機能性領域
115、120、121、2010 分離層
200 第2の基板
205、305 接合層
208、308 凹凸
300 第3の基板
105、1010 エッチング犠牲層
506、1020 化合物半導体多層膜(機能性領域)
Claims (6)
- シード基板上に形成された第1の機能性領域を、処理により分離可能状態になる分離層を有する第1の基板の前記分離層上に移設することにより、前記分離層上に接合されて配されている前記第1の機能性領域を、前記第1の基板から第2の基板に移設する機能性領域の移設方法であって、
前記第1の機能性領域と、前記第2の基板上の前記第1の機能性領域が移設される領域との、少なくとも一方に所定の厚さの接合層を設ける第1の工程と、
前記第1の機能性領域と前記第2の基板とを前記接合層により接合する第2の工程と、
前記第1の基板と前記第1の機能性領域とを前記分離層で分離する第3の工程と、
前記第2の基板上の、前記第1の機能性領域が移設される領域以外の領域の表面に、前記接合層の表面よりも粗い凹凸を形成する第4の工程と、
を含むことを特徴とする機能性領域の移設方法。 - 前記第1の基板の分離層上には、前記第1の機能性領域以外に第2の機能性領域が接合され、
前記第4の工程は、前記第2の基板上の、前記第1の基板上に残存する前記第2の機能性領域に対応する領域の表面に凹凸を形成する工程を含み、
前記凹凸は、凹凸のピークと谷の差の平均値が0.2nm以上であることを特徴とする請求項1に記載の機能性領域の移設方法。 - 前記第1の基板は透光性を有し、
前記分離層は、シート基材と、前記シート基材の一面に形成された、光の照射により分解、又は、結合強度が低下する層と、前記シート基材の他面に形成された、加熱により分解、又は、結合強度が低下する層とからなり、
前記第3の工程は、前記分離層に光の照射を行う工程を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の機能性領域の移設方法。 - 前記第1の基板に残存する前記第2の機能性領域と、前記第2の基板上の前記第1の機能性領域を移設した領域以外の前記第2の機能性領域が移設される領域又は第3の基板上の前記第2の機能性領域が移設される領域との、少なくとも一方に所定の厚さの接合層を設ける第5の工程と、
前記第2の機能性領域と前記前記第2の基板又は第3の基板とを前記接合層により接合する第6の工程と、
前記第1の基板と前記第2の機能性領域とを前記分離層で分離する第7の工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の機能性領域の移設方法。 - 前記第2の基板又は前記第3の基板上の、前記第1の基板上に残存する前記第2の機能性領域以外の領域に対応する領域の表面に所定の凹凸を形成する第8の工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の機能性領域の移設方法。
- 前記第7の工程は、前記分離層を加熱する工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の機能性領域の移設方法。
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