JP5599916B2 - 半導体装置の製造方法、半導体装置及びそれを用いた光プリントヘッド、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置であるLED/駆動IC複合チップ100の一部を概略的に示す斜視図である。また、図2は、LED/駆動IC複合チップ100の一部を概略的に示す平面図である。
図12は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置であるLED/駆動IC複合チップ160の一部を概略的に示す斜視図である。また、図13は、図12をS13−S13線で切る面を概略的に示す断面図である。
図14は、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置であるLED/駆動IC複合チップ170の一部を概略的に示す斜視図である。また、図15は、LED/駆動IC複合チップ170を概略的に示す平面図であり、図16は、LED/駆動IC複合チップ170の一部を拡大して概略的に示す平面図である。
図18は、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置であるLED/駆動IC複合チップ190の一部を概略的に示す斜視図である。また、図19は、LED/駆動IC複合チップ190の一部を概略的に示す平面図であり、図20は、図19をS20−S20線で切る面を概略的に示す断面図である。
図21は、本発明の第5の実施形態に係る半導体装置であるLED/駆動IC複合チップ200の一部を概略的に示す斜視図である。また、図22は、LED/駆動IC複合チップ200の一部を概略的に示す平面図である。
図23は、本発明の第6の実施形態に係る半導体装置であるLED/駆動IC複合チップ210の一部を概略的に示す斜視図である。また、図24、LED/駆動IC複合チップ210の一部を概略的に示す平面図である。
図25から図29までは、本発明の第7の実施形態に係る半導体装置であるLED/駆動IC複合チップに関する図である。図25は、半導体ウェハ400上にLED/駆動IC複合チップ(図28の符号220)となる領域401が複数個形成された状態を概略的に示す平面図である。また、図26は、図25の領域402を概略的に示す拡大図である。また、図27は、ダイシング予定ラインに設けられたフォトマスク合わせマーク領域405を概略的に示す拡大図である。また、図28は、分離されたLED/駆動IC複合チップ220を概略的に示す斜視図であり、図29は、LED/駆動IC複合チップ220を概略的に示す平面図である。
図30は、本発明の第8の実施形態に係る半導体装置であるLED/駆動IC複合チップ230を概略的に示す斜視図であり、図31は、LED/駆動IC複合チップ230を概略的に示す平面図である。
図34は、本発明の第9の実施形態に係るLED/駆動IC複合チップが複数個形成された半導体ウェハ410の一部を概略的に示す平面図である。図35は、第9の実施形態に係るLED/駆動IC複合チップ250の一部を概略的に示す斜視図である。
図39は、本発明の第10の実施形態に係る半導体装置としてのLEDユニット300の一部を概略的に示す斜視図である。
図40は、本発明の第11の実施形態に係る半導体装置であるLEDユニット310の一部を概略的に示す斜視図である。
図41は、本発明の第12の実施形態に係る半導体装置としてのLEDユニット320の一部を概略的に示す平面図である。
図42は、本発明に係る半導体装置を組み込んだLEDプリントヘッド700を概略的に示す断面図である。図42に示されるように、LEDプリントヘッド700は、ベース部材701と、ベース部材701に固定されたLEDユニット702と、柱状の光学素子を多数配列したロッドレンズアレイ703と、ロッドレンズアレイ703を保持するホルダ704と、これらの構成701〜704を固定するクランプ705とを有する。LEDユニット702には、上記実施形態の半導体装置であるLED/駆動ICチップ又はLEDアレイチップが搭載されている。LEDユニット702で発生した光はロッドレンズアレイ703を通して照射される。LEDプリントヘッド700は、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。なお、上記実施形態の半導体装置を含むLEDプリントヘッドの構造は、図42に示されたものに限定されない。
図43は、本発明の第13の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
なお、上記実施形態においては、Si基板上にメタル層103を形成した場合を説明したが、メタル層103に代えてポリシリコンや、ITO、ZnO等の導電性酸化物等の金属以外の導電性薄膜層を用いてもよい。
101,101a,101b Si基板、
102 集積回路、
102a 集積回路の共通電位電極層、
103,232,242 メタル層、
103a メタル層の切欠き部、
103b メタル層の凹凸部、
104,171,181,191,201,211,221,231,241,261,302,313 エピタキシャルフィルム(LEDエピフィルム)、
104a LEDエピフィルムのボンディング面、
104b エピタキシャル層、
104c LEDエピフィルムの支持体、
105 LED(発光部又は発光領域)、
106 個別配線層、
107 駆動IC、
107a 駆動ICの端子領域
108 Si基板上の電極パッド、
111 GaAsコンタクト層(n型GaAs層)、
112 AlGaAs下クラッド層(n型AlxGa1−xAs層)、
113 AlGaAs活性層(n型AlyGa1−yAs層)、
114 AlGaAs上クラッド層(n型AlzGa1−zAs層)、
115 GaAsコンタクト層、
115a GaAsコンタクト層(GaAs層に形成されたZn拡散領域)、
116 Zn拡散領域、
117,197 絶縁膜、
119,151 絶縁膜、
119a 絶縁膜の開口部、
120 LEDエピフィルム形成用基板、
121 GaAs基板、
122 GaAsバッファ層、
123 (AlGa)InPエッチングストップ層、
124 AlAs剥離層、
131 エッチング溝、
192 GaAs層、
193 p型AlxGa1−xAs層、
194 p型AlyGa1−yAs層、
195 n型AlzGa1−zAs層、
196 n型GaAs層、
300,310,320 LEDユニット、
301,311 COB実装基板、
303 電極パッド、
304 ボンディングワイヤ、
400,410,420 半導体ウェハ、
401 チップ形成予定領域(チップ形成領域)、
403,404 ダイシング予定ライン(ダイシング予定領域)、
403a ダイシングラインの端部、
405 フォトマスク合わせマーク領域、
411,412 溝パターン、
415b 階段状の凸部、
700 LEDプリントヘッド、
702 LEDユニット、
703 ロッドレンズアレイ、
800 画像形成装置、
801〜804 プロセスユニット、
803a 感光体ドラム、
803c 露光装置。
Claims (20)
- 所定の配列ピッチで配列された複数の端子領域を備えた半導体基板と、
厚さが10μm以下で、幅が300μm以下であり、少なくとも一つの発光素子を有し、該半導体基板上に設けられた半導体膜と、
前記半導体膜の前記発光素子上から前記半導体基板の前記端子領域上に至る領域に設けられ、前記発光素子と前記半導体基板上の前記端子領域とを電気的に接続する薄膜の個別配線層と、
前記個別配線層下の前記個別配線層のコンタクト領域以外の部分に設けられた層間絶縁膜と、
を有し、
前記発光素子は前記半導体基板上に複数配列されるように、前記半導体膜が前記半導体基板上に設けられ、
前記端子領域は対応する該発光素子とそれぞれ配列ピッチを同じとするとともに、一対一に対向して配置されており、
前記個別配線層は該対向する発光素子と端子領域の間を直線的に接続する
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1において、前記半導体膜の幅は100μm以下である半導体装置。
- 請求項1又は2において、前記半導体膜の幅は10μm以上である半導体装置。
- 請求項2において、前記発光素子は前記前記半導体膜1枚に1つのみ設けられ、該半導体膜は前記基板上に複数設けられる半導体装置。
- 請求項1から4のいずれか1項において、前記半導体基板が、アモルファスシリコン、単結晶シリコン、ポリシリコン、化合物半導体、及び有機半導体の内のいずれかの材料から構成される半導体装置。
- 請求項1から5のいずれか1項において、前記半導体膜が、化合物半導体エピタキシャル薄膜である半導体装置。
- 請求項6において、前記化合物半導体エピタキシャル薄膜の材料には、AlxGa1−xAs(ここで、0≦x≦1である。)、(AlxGa1−x)yIn1−yP(ここで、0≦x≦1且つ0≦y≦1である。)、GaN、AlGaN、及びInGaNの内のいずれかが含まれる半導体装置。
- 請求項1から7のいずれか1項において、前記個別配線層が、フォトリソグラフィ技術を用いて一括形成された薄膜である半導体装置。
- 請求項1から8のいずれか1項において、前記個別配線層が、Au層、Ti/Pt/Au積層層、Au/Zn積層層、AuGeNi/Au積層層、Pd層、Pd/Au積層層、Al層、Al/Ni積層層、ポリシリコン層、ITO層、及びZnO層の内の1つ又は2つ以上の組み合わせである半導体装置。
- 請求項1から9のいずれか1項において、前記半導体膜が、前記半導体基板の前記集積回路に重ならない位置であって、前記集積回路の近傍に備えられた半導体装置。
- 請求項1から10のいずれか1項において、前記半導体膜が、前記半導体基板の前記集積回路に重なる部分を有するように備えられた半導体装置。
- 請求項1から11のいずれか1項において、前記個別配線層の、前記半導体膜上の前記発光素子から前記半導体基板上の前記端子領域上までの長さが、200μm以下である半導体装置。
- 請求項1において、複数個の前記発光素子の配列方向と前記複数の端子領域の配列方向とはほぼ平行である半導体装置。
- 請求項1から13のいずれか1項に記載の半導体装置を有する光プリントヘッド。
- 請求項14に記載の光プリントヘッドにおいて、
前記半導体装置は、前記発光素子を複数個有し、
前記半導体装置を支持するベース部材と、
前記半導体装置における発光素子によって放出される光を集束させるロッドレンズアレイと、
前記ロッドレンズアレイを保持するホルダと、
前記ベース部材と前記ホルダを一緒に固定する少なくとも1個のクランプと
をさらに有する光プリントヘッド。 - 請求項15に記載の光プリントヘッドを少なくとも1台有する画像形成装置。
- 請求項16に記載の画像形成装置において、前記光プリントヘッドにより選択的に光照射され、静電潜像が形成される感光体ドラムをさらに有する画像形成装置。
- 請求項17に記載の画像形成装置において、
トナーを供給し、前記感光体ドラム上の前記静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像された画像を前記感光体ドラムから印刷媒体に転写する転写装置と
をさらに有する画像形成装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、前記端子領域は前記基板に設けられた集積回路に電気的に接続される半導体装置。
- 請求項19に記載の半導体装置において、前記集積回路は前記発光素子を駆動する駆動回路を含む半導体装置。
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