JP2008028139A - Method for manufacturing semiconductor chip, surface-emitting semiconductor laser, surface-emitting semiconductor laser array, optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、半導体チップの製造方法、面発光型半導体レーザ、面発光型半導体レーザアレイ、光走査装置及び画像形成装置に係り、さらに詳しくは、傾斜基板を用いた半導体チップの製造方法、該製造方法で製造された面発光型半導体レーザ及び面発光型半導体レーザアレイ、前記面発光型半導体レーザ又は前記面発光型半導体レーザアレイからの光を用いる光走査装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor chip, a surface emitting semiconductor laser, a surface emitting semiconductor laser array, an optical scanning device, and an image forming apparatus, and more particularly, a method for manufacturing a semiconductor chip using an inclined substrate, and the manufacturing The present invention relates to a surface emitting semiconductor laser and a surface emitting semiconductor laser array manufactured by the method, an optical scanning device using light from the surface emitting semiconductor laser or the surface emitting semiconductor laser array, and an image forming apparatus.
面発光型半導体レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)は、端面発光型半導体レーザに比べて、製造コストが低く、アレイ化による集積化が容易であるなどの多くの利点を有していることから、光通信、光インターコネクション、光記録などの多くの分野で用いられることが期待されている。 A surface emitting semiconductor laser (VCSEL) has many advantages such as lower manufacturing costs and easier integration by arraying than an edge emitting semiconductor laser. Therefore, it is expected to be used in many fields such as optical communication, optical interconnection, and optical recording.
一般的には、n型GaAs基板(通常、3インチ基板もしくは2インチ基板)上に、n型半導体多層膜反射鏡、下部スペーサ層、多重量子井戸活性層、上部スペーサ層、p型半導体多層膜反射鏡などを順次積層して半導体積層体を作製した後、基板に垂直な方向にエッチングして複数のメサを形成する。そして、選択酸化後、各メサの側壁と周辺を絶縁体で被覆した後ポリイミドで平坦化し、ポリイミド上の配線を介してメサの上表面のコンタクト領域に設けられた上部電極と電極パッドとを接続して複数のVCSELチップとする。その後、各チップを分離しパッケージングする。このようにして、通信用あるいは書き込み用のVCSELを一度に大量に得ることができる。このVCSELでは、メサの上表面に開口した発光面からレーザ光が出射される。なお、VCSELアレイは1チップ内にそれぞれがメサ構造を有する複数のレーザ発振部が集積されたものである。 In general, an n-type semiconductor multilayer mirror, a lower spacer layer, a multiple quantum well active layer, an upper spacer layer, a p-type semiconductor multilayer film on an n-type GaAs substrate (usually a 3 inch substrate or a 2 inch substrate) A semiconductor stacked body is manufactured by sequentially stacking reflecting mirrors and the like, and then etched in a direction perpendicular to the substrate to form a plurality of mesas. After selective oxidation, the side walls and the periphery of each mesa are covered with an insulator and then flattened with polyimide, and the upper electrode provided in the contact area on the upper surface of the mesa and the electrode pad are connected via wiring on the polyimide. Thus, a plurality of VCSEL chips are obtained. Thereafter, each chip is separated and packaged. In this manner, a large number of VCSELs for communication or writing can be obtained at a time. In this VCSEL, laser light is emitted from a light emitting surface opened on the upper surface of the mesa. Note that a VCSEL array is a chip in which a plurality of laser oscillation units each having a mesa structure are integrated.
VCSELチップの分離は、主にダイシング法やスクライブ法で行われている。ダイシング法は、ダイヤモンド粉を混入させた回転ブレードを高速回転させてダイシングラインに沿って切断する方法である。スクライブ法は、ダイヤモンドカッターで基板表面にスクライブライン(直線状の傷、分離溝)を形成し、基板裏側からブレーク刃を押し当ててへき開する方法である。 The separation of the VCSEL chip is mainly performed by a dicing method or a scribe method. The dicing method is a method of cutting along a dicing line by rotating a rotating blade mixed with diamond powder at a high speed. The scribing method is a method in which a scribe line (straight scratches, separation grooves) is formed on a substrate surface with a diamond cutter, and a break blade is pressed from the back side of the substrate and cleaved.
これらの方法による分離では、ダイシングライン及びスクライブラインの周辺にチッピングが発生することがある。 In the separation by these methods, chipping may occur around the dicing line and the scribe line.
特許文献1には、ウエハの分離を確実かつ容易に行うために、チップの境界領域に所定パターンの分離用半導体層を形成し、該分離用半導体層を用いて分離を行う製造方法が開示されている。また、特許文献2には、ダイシング時のチッピングによる機能部分の損傷を軽減するために、チッピングを止める手段を有する半導体装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a manufacturing method in which a separation semiconductor layer having a predetermined pattern is formed in a boundary region of a chip and separation is performed using the separation semiconductor layer in order to perform wafer separation reliably and easily. ing. Patent Document 2 discloses a semiconductor device having means for stopping chipping in order to reduce damage to a functional part due to chipping during dicing.
ところで、VCSELでは、偏光を制御するために、いわゆるオフ基板(傾斜基板)を用いる場合がある。オフ基板は例えば(1 0 0)主面を(0 1 1)面の方向に2°〜15°程度傾けた基板である。 By the way, in VCSEL, in order to control polarization, a so-called off-substrate (tilted substrate) may be used. The off-substrate is, for example, a substrate in which the (1 0 0) main surface is inclined about 2 ° to 15 ° in the direction of the (0 1 1) plane.
しかしながら、特許文献1に開示されている製造方法及び特許文献2に開示されている半導体装置では、隣接するチップの間隔及び隣接する機能素子の間隔が広いため、1枚の基板からのチップの取れ数が少ないという不都合があった。 However, in the manufacturing method disclosed in Patent Document 1 and the semiconductor device disclosed in Patent Document 2, since the distance between adjacent chips and the distance between adjacent functional elements are wide, the chip can be removed from one substrate. There was an inconvenience that the number was small.
発明者等は、種々の実験等を繰り返した結果、切断方向によってチッピングの大きさが異なることを見出した。一例として、(1 0 0)面の主面を15°だけオフ(傾斜)した基板の表面をダイシングしたときのチッピングの大きさと切断方向との関係が図18(A)に示されている。ここでは、図18(B)に示されるように、オリフラ(0 −1 1)面と平行な方向を0°とし、時計方向に10°づつ180°まで角度を変化させている。また、スクライブ法によるチップ分離においても同様な傾向があることを見出した。 As a result of repeating various experiments and the like, the inventors have found that the size of chipping differs depending on the cutting direction. As an example, FIG. 18A shows the relationship between the chipping size and the cutting direction when the surface of the substrate whose (1 0 0) plane is off (tilted) by 15 ° is diced. Here, as shown in FIG. 18B, the direction parallel to the orientation flat (0-1 1) plane is 0 °, and the angle is changed by 10 ° clockwise to 180 °. In addition, it has been found that there is a similar tendency in chip separation by the scribing method.
本発明は、上述した発明者等の得た新規知見に基づいてなされたもので、その第1の目的は、1枚の基板からのチップの取れ数を従来よりも多くすることができる半導体チップの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the novel knowledge obtained by the inventors as described above, and a first object thereof is a semiconductor chip capable of increasing the number of chips taken from one substrate as compared with the prior art. It is in providing the manufacturing method of.
また、本発明の第2の目的は、低コストの面発光型半導体レーザ及び面発光型半導体レーザアレイを提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a low-cost surface emitting semiconductor laser and a surface emitting semiconductor laser array.
また、本発明の第3の目的は、高コスト化を招くことなく、被走査面上を精度良く走査することができる光走査装置を提供することにある。 A third object of the present invention is to provide an optical scanning device that can accurately scan the surface to be scanned without increasing the cost.
また、本発明の第4の目的は、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。 A fourth object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image without increasing the cost.
本発明は、第1の観点からすると、主面が傾斜している基板上に複数の半導体層を積層し、半導体積層体を形成する工程と;前記半導体積層体をエッチングし、複数の素子部を形成する工程と;前記複数の素子部が形成された前記半導体積層体を、切断面が前記基板のへき開面を含まないように切断し、それぞれが前記複数の素子部のうち少なくとも1つの素子部を有する複数のチップに分割する工程と;を含む半導体チップの製造方法である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a step of laminating a plurality of semiconductor layers on a substrate whose principal surface is inclined to form a semiconductor laminate; and etching the semiconductor laminate to provide a plurality of element portions. Cutting the semiconductor stacked body on which the plurality of element portions are formed so that a cut surface does not include a cleavage plane of the substrate, each of which is at least one element of the plurality of element portions And a step of dividing the chip into a plurality of chips each having a portion.
これによれば、それぞれが複数の素子部のうち少なくとも1つの素子部を有する複数のチップに分割する際に、複数の素子部が形成された半導体積層体を、切断面が基板のへき開面を含まないように切断しているため、チッピングの大きさを従来よりも小さくすることができる。従って、隣接するチップの間隔を従来よりも狭くすることが可能となり、その結果、1枚の基板からのチップの取れ数を従来よりも多くすることが可能となる。 According to this, when each of the plurality of element portions is divided into a plurality of chips each having at least one element portion, the semiconductor laminate in which the plurality of element portions are formed has a cut surface that is a cleavage plane of the substrate. Since it is cut so as not to include it, the size of chipping can be made smaller than before. Therefore, the interval between adjacent chips can be made narrower than before, and as a result, the number of chips taken from one substrate can be made larger than before.
本発明は、第2の観点からすると、本発明の半導体チップの製造方法によって製造されたことを特徴とする面発光型半導体レーザである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a surface emitting semiconductor laser manufactured by the semiconductor chip manufacturing method of the present invention.
これによれば、本発明の半導体チップの製造方法によって製造されているため、低コスト化を図ることが可能となる。 According to this, since it is manufactured by the semiconductor chip manufacturing method of the present invention, it is possible to reduce the cost.
本発明は、第3の観点からすると、本発明の半導体チップの製造方法によって製造されたことを特徴とする面発光型半導体レーザアレイである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a surface emitting semiconductor laser array manufactured by the semiconductor chip manufacturing method of the present invention.
これによれば、本発明の半導体チップの製造方法によって製造されているため、低コスト化を図ることが可能となる。 According to this, since it is manufactured by the semiconductor chip manufacturing method of the present invention, it is possible to reduce the cost.
本発明は、第4の観点からすると、光ビームによって被走査面上を走査する光走査装置であって、本発明の面発光型半導体レーザを有する光源ユニットと;前記光源ユニットからの光ビームを偏向する偏向手段と;前記偏向された光ビームを被走査面上に集光する走査光学系と;を備える第1の光走査装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device for scanning a surface to be scanned with a light beam, the light source unit having the surface emitting semiconductor laser of the present invention; and the light beam from the light source unit. A first optical scanning device comprising: deflection means for deflecting; and a scanning optical system for condensing the deflected light beam on a surface to be scanned.
これによれば、光源ユニットが本発明の面発光型半導体レーザを備えているため、高コスト化を招くことなく、被走査面上を精度良く走査することが可能となる。 According to this, since the light source unit includes the surface-emitting type semiconductor laser of the present invention, it is possible to accurately scan the surface to be scanned without increasing the cost.
本発明は、第5の観点からすると、複数の光ビームによって被走査面上を走査する光走査装置であって、本発明の面発光型半導体レーザアレイを有する光源ユニットと;前記光源ユニットからの複数の光ビームを偏向する偏向手段と;前記偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光する走査光学系と;を備える第2の光走査装置である。 From a fifth aspect, the present invention is an optical scanning device that scans a surface to be scanned with a plurality of light beams, the light source unit having the surface-emitting type semiconductor laser array of the present invention; A second optical scanning device comprising: deflection means for deflecting a plurality of light beams; and a scanning optical system for condensing the deflected light beams on a surface to be scanned.
これによれば、光源ユニットが本発明の面発光型半導体レーザアレイを備えているため、高コスト化を招くことなく、被走査面上を精度良く走査することが可能となる。 According to this, since the light source unit includes the surface-emitting type semiconductor laser array of the present invention, it is possible to accurately scan the surface to be scanned without increasing the cost.
本発明は、第6の観点からすると、少なくとも1つの像担持体と;前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる光ビームを走査する少なくとも1つの本発明の第1の光走査装置と;前記少なくとも1つの像担持体に形成された像を転写対象物に転写する転写手段と;を備える画像形成装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided at least one image carrier that scans a light beam including image information with respect to the at least one image carrier. An image forming apparatus comprising: an apparatus; and a transfer unit that transfers an image formed on the at least one image carrier to a transfer object.
これによれば、少なくとも1つの本発明の第1の光走査装置を備えているため、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。 According to this, since at least one first optical scanning device of the present invention is provided, it is possible to form a high-quality image without increasing the cost.
本発明は、第7の観点からすると、少なくとも1つの像担持体と;前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる複数の光ビームを走査する少なくとも1つの本発明の第2の光走査装置と;前記少なくとも1つの像担持体に形成された像を転写対象物に転写する転写手段と;を備える画像形成装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, at least one image carrier that scans a plurality of light beams including image information with respect to the at least one image carrier. An image forming apparatus comprising: an optical scanning device; and transfer means for transferring an image formed on the at least one image carrier to a transfer object.
これによれば、少なくとも1つの本発明の第2の光走査装置を備えているため、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。 According to this, since at least one second optical scanning device according to the present invention is provided, it is possible to form a high-quality image without increasing the cost.
《半導体チップの製造方法》
以下、本発明の半導体チップの製造方法の一実施形態として、780nm帯の面発光型半導体レーザアレイの製造方法について図1(A)〜図9を用いて説明する。
<< Semiconductor chip manufacturing method >>
Hereinafter, as an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor chip of the present invention, a method for manufacturing a surface emitting semiconductor laser array of a 780 nm band will be described with reference to FIGS.
(1)有機金属気相成長法(MOCVD法)を用いた結晶成長によって、n−GaAs基板1上に、下部反射鏡2、下部スペーサ層3、活性層4、上部スペーサ層5、被選択酸化層6、上部反射鏡7などの半導体層を、順次積層する(図1(A)参照)。なお、以下では、これら複数の半導体層が積層されているものを「半導体積層体」ともいう。 (1) A lower reflector 2, a lower spacer layer 3, an active layer 4, an upper spacer layer 5 and selective oxidation are formed on the n-GaAs substrate 1 by crystal growth using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Semiconductor layers such as the layer 6 and the upper reflecting mirror 7 are sequentially stacked (see FIG. 1A). Hereinafter, a structure in which these semiconductor layers are stacked is also referred to as a “semiconductor stacked body”.
前記n−GaAs基板1は、一例として図2(A)及び図2(B)に示されるように、主面が(1 0 0)面であり、該主面を結晶方位[0 1 1]の方向に15°傾けたオフ基板(傾斜基板)である。ここでは、へき開方向は結晶方位[0 1 1]の方向及び結晶方位[0 −1 −1]の方向である。 As shown in FIG. 2A and FIG. 2B as an example, the n-GaAs substrate 1 has a (1 0 0) plane as the main surface, and the main surface has a crystal orientation [0 1 1]. This is an off-substrate (inclined substrate) inclined by 15 ° in the direction of. Here, the cleavage direction is the direction of crystal orientation [0 1 1] and the direction of crystal orientation [0 -1 -1].
前記下部反射鏡2は、n−Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とn−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層のペアを40.5ペア有している。各屈折率層の光学厚さは、発振波長をλとすると、λ/4である。なお、低屈折率層と高屈折率層との間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成に向かって組成を徐々に変化させた組成傾斜層(図示省略)が設けられている。 The lower reflecting mirror 2 has 40.5 pairs of a low refractive index layer made of n-Al 0.9 Ga 0.1 As and a high refractive index layer made of n-Al 0.3 Ga 0.7 As. is doing. The optical thickness of each refractive index layer is λ / 4 where λ is the oscillation wavelength. In addition, a composition gradient layer (not shown) in which the composition is gradually changed from one composition to the other composition is provided between the low refractive index layer and the high refractive index layer in order to reduce electrical resistance. It has been.
前記下部スペーサ層3は、Al0.6Ga0.4Asからなる層である。 The lower spacer layer 3 is a layer made of Al 0.6 Ga 0.4 As.
前記活性層4は、Al0.12Ga0.88Asからなる量子井戸層とAl0.3Ga0.7Asからなる障壁層とを有している。 The active layer 4 has a quantum well layer made of Al 0.12 Ga 0.88 As and a barrier layer made of Al 0.3 Ga 0.7 As.
前記上部スペーサ層5は、Al0.6Ga0.4Asからなる層である。 The upper spacer layer 5 is a layer made of Al 0.6 Ga 0.4 As.
下部スペーサ層3と活性層4と上部スペーサ層5とよって共振領域が形成されている。この共振領域の光学厚さはλである。 A resonance region is formed by the lower spacer layer 3, the active layer 4, and the upper spacer layer 5. The optical thickness of this resonance region is λ.
前記上部反射鏡7は、p−Al0.9Ga0.1Asからなる低屈折率層とp−Al0.3Ga0.7Asからなる高屈折率層のペアを24ペア有している。なお、低屈折率層と高屈折率層との間には、電気抵抗を低減するため、一方の組成から他方の組成に向かって組成を徐々に変化させた組成傾斜層(図示省略)が設けられている。 The upper reflecting mirror 7 has 24 pairs of a low refractive index layer made of p-Al 0.9 Ga 0.1 As and a high refractive index layer made of p-Al 0.3 Ga 0.7 As. Yes. In addition, a composition gradient layer (not shown) in which the composition is gradually changed from one composition to the other composition is provided between the low refractive index layer and the high refractive index layer in order to reduce electrical resistance. It has been.
前記被選択酸化層6は、AlAsからなる層であり、厳密には、上部反射鏡6中であって、共振領域から光学厚さλ/4離れた位置に設けられている。 The selective oxidation layer 6 is a layer made of AlAs. Strictly speaking, the selective oxidation layer 6 is provided in the upper reflecting mirror 6 at a position away from the resonance region by an optical thickness λ / 4.
ここでは、III族の原料には、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリメチルガリウム(TMG)、トリメチルインジウム(TMI)を用い、V族の原料にはアルシン(AsH3)ガスを用いている。また、p型ドーパントの原料には四臭化炭素(CBr4)を用い、n型ドーパントの原料にはセレン化水素(H2Se)を用いている。 Here, trimethylaluminum (TMA), trimethylgallium (TMG), and trimethylindium (TMI) are used as the Group III material, and arsine (AsH 3 ) gas is used as the Group V material. Further, carbon tetrabromide (CBr 4 ) is used as a p-type dopant material, and hydrogen selenide (H 2 Se) is used as an n-type dopant material.
(2)半導体積層体の表面にフォトマスク8を設ける(図1(B)参照)。このフォトマスク8は、一例として図3に示されるように、複数のチップに分割するときの切断線が、へき開方向に対して45°及び135°をなす方向に延びる直線となるように設定されている。これにより、半導体積層体を切断面が基板1のへき開面を含まないように切断することができる。また、ここでは、一例として、1つのチップが9個(3×3)の素子部を有するものとする。 (2) A photomask 8 is provided on the surface of the semiconductor stacked body (see FIG. 1B). As shown in FIG. 3 as an example, the photomask 8 is set so that cutting lines when dividing into a plurality of chips are straight lines extending in directions of 45 ° and 135 ° with respect to the cleavage direction. ing. Thereby, the semiconductor stacked body can be cut so that the cut surface does not include the cleavage plane of the substrate 1. Here, as an example, one chip has nine (3 × 3) element portions.
(3)フォトマスク8をエッチングマスクとして、ドライエッチング法によりメサ形状を形成する(図1(C)参照)。図1(C)の一部を拡大したものが図7(A)に示されている。 (3) A mesa shape is formed by dry etching using the photomask 8 as an etching mask (see FIG. 1C). An enlarged view of part of FIG. 1C is shown in FIG.
(4)フォトマスク8を除去する(図4(A)参照)。 (4) The photomask 8 is removed (see FIG. 4A).
(5)エッチングにより側面が露出した被選択酸化層6を、水蒸気中で熱処理し周辺を酸化させAlxOyの絶縁物層10に変え、素子駆動電流の経路を中心部の酸化されていないAlAs領域9だけに制限する電流狭窄構造を形成する(図4(B)参照)。図4(B)の一部を拡大したものが図7(B)に示されている。 (5) The selectively oxidized layer 6 whose side surface is exposed by etching is heat-treated in water vapor to oxidize the surrounding area to an Al x O y insulating layer 10, and the element driving current path is not oxidized at the center. A current confinement structure limited to the AlAs region 9 is formed (see FIG. 4B). An enlarged view of part of FIG. 4B is shown in FIG.
(6)SiO2からなる絶縁膜11を形成する(図4(C)参照)。 (6) An insulating film 11 made of SiO 2 is formed (see FIG. 4C).
(7)素子部に対応するメサ上部のP側電極コンタクトの窓開けを行う(図5(A)参照)。ここでは、レジストマスクを施した後メサ上部の開口部を露光してその部分のレジストを除去した後、BHFにて絶縁膜11をエッチングして開口した。図5(A)の一部を拡大したものが図7(C)に示されている。 (7) Open a window on the P-side electrode contact on the top of the mesa corresponding to the element portion (see FIG. 5A). Here, after applying the resist mask, the opening at the top of the mesa was exposed to remove the resist at that portion, and then the insulating film 11 was etched and opened with BHF. An enlarged view of part of FIG. 5A is shown in FIG.
(8)ポリイミド15で平坦化する(図5(B)参照)。図5(B)の一部を拡大したものが図8(A)に示されている。 (8) Flatten with polyimide 15 (see FIG. 5B). An enlarged view of part of FIG. 5B is shown in FIG.
(9)リフトオフ法によりp側電極12を形成する。具体的には、予め電極以外の部分をフォトレジストによりマスクしておき、電極材料を蒸着後アセトン等のフォトレジストが溶解する溶液中で超音波洗浄する。p側の電極材料としてはCr/AuZn/Auからなる多層膜、もしくはAuZn/Ti/Auからなる多層膜が用いられる。なお、p側電極12はメサ中央に窓13が開けられ、この部分からレーザ光が出射する(図5(C)参照)。図5(C)の一部を拡大したものが図8(B)に示されている。 (9) The p-side electrode 12 is formed by a lift-off method. Specifically, portions other than the electrode are masked in advance with a photoresist, and after the electrode material is deposited, ultrasonic cleaning is performed in a solution in which the photoresist such as acetone is dissolved. As the electrode material on the p side, a multilayer film made of Cr / AuZn / Au or a multilayer film made of AuZn / Ti / Au is used. The p-side electrode 12 has a window 13 in the center of the mesa, and laser light is emitted from this portion (see FIG. 5C). An enlarged view of part of FIG. 5C is shown in FIG.
(10)基板1の裏側を基板厚100μm程度まで研磨してからn側電極14を形成する(図6(A)参照)。また、n側電極14はAuGe/Ni/Auからなる多層膜とすることでオーミックコンタクトを得ている。図6(A)の一部を拡大したものが図8(C)に示されている。 (10) After the back side of the substrate 1 is polished to a substrate thickness of about 100 μm, the n-side electrode 14 is formed (see FIG. 6A). The n-side electrode 14 is a multilayer film made of AuGe / Ni / Au to obtain an ohmic contact. An enlarged view of part of FIG. 6A is shown in FIG.
(11)幅Wの各ダイシングライン(図6(B)参照)をダイシングソーで切断する。ここでは、各ダイシングラインは、へき開方向に対して45°及び135°の角度を有している。 (11) Each dicing line having a width W (see FIG. 6B) is cut with a dicing saw. Here, each dicing line has an angle of 45 ° and 135 ° with respect to the cleavage direction.
図18(A)に示されるように、切断方向がへき開方向に対して45°及び135°の角度を有していると、チッピングの大きさは5μm以内に収まる。そこで、本実施形態では、ダイシングラインの幅Wは、20μm(ダイシングブレードの幅)+10μm(片側5μmのチッピング)=30μmとしている。なお、従来の切断方向がへき開方向に平行なときのダイシングラインの幅は、20μm(ダイシングブレードの幅)+50μm(片側25μmのチッピング)=70μmであり、切断方向がへき開方向に直交するときのダイシングラインの幅は、20μm(ダイシングブレードの幅)+10μm(片側5μmのチッピング)=30μmである。 As shown in FIG. 18A, when the cutting direction has angles of 45 ° and 135 ° with respect to the cleavage direction, the size of chipping falls within 5 μm. Therefore, in this embodiment, the width W of the dicing line is 20 μm (the width of the dicing blade) +10 μm (chipping of 5 μm on one side) = 30 μm. The dicing line width when the conventional cutting direction is parallel to the cleavage direction is 20 μm (width of dicing blade) +50 μm (25 μm chipping on one side) = 70 μm, and dicing when the cutting direction is orthogonal to the cleavage direction. The line width is 20 μm (dicing blade width) +10 μm (5 μm chipping on one side) = 30 μm.
すなわち、本実施形態では、ダイシングラインの一方の幅を従来よりも40μmも狭くすることができる。これは、1個のチップの大きさが約800μm×800μmのときに、ダイシングラインを含めた1個あたりのチップ面積は、本実施形態では、0.689mm2(=830μm×830μm)であり、従来のへき開方向に切断するときのチップ面積0.722mm2(=870μm×830μm)と比較して約5%小さくなることがわかる。つまり、量産時には1枚の基板から5%増のチップが取れることとなる。また、ダイシング法の他にスクライブ法でもこの効果があり、スクライブ法ではブレードを使わないため、スクライブラインは10μm(片側5μmのチッピング)で良いこととなる。 That is, in this embodiment, one width of the dicing line can be made 40 μm narrower than the conventional one. When the size of one chip is about 800 μm × 800 μm, the chip area per one including the dicing line is 0.689 mm 2 (= 830 μm × 830 μm) in this embodiment, It can be seen that it is about 5% smaller than the chip area of 0.722 mm 2 (= 870 μm × 830 μm) when cutting in the conventional cleavage direction. In other words, a 5% increase in chips can be obtained from one substrate during mass production. In addition to the dicing method, the scribing method has this effect. Since the scribing method does not use a blade, the scribe line may be 10 μm (5 μm chipping on one side).
このようにして製造された面発光型半導体レーザアレイ100は、図9に示されるように、偏光が制御されている。すなわち、各素子から出射される光の偏光方向を揃えることができる。 As shown in FIG. 9, the polarization of the surface-emitting type semiconductor laser array 100 manufactured in this way is controlled. That is, the polarization direction of the light emitted from each element can be made uniform.
ところで、主面が(1 0 0)面で、該主面が傾斜していない場合には、出射される光は直線偏光であるが偏光方向は安定しない。これは、結晶構造及びデバイス構造自体の対称性に基づくものである。活性層の光学利得は異方性を有しており、結晶方位が(1 0 0)面から(0 1 1)面に変化するにつれて光学利得が高くなる。そして、(1 0 0)面方位では、活性層自体には直交偏光間の利得はない。本実施形態では、結晶方位を(1 0 0)面から(0 1 1)面方向に傾けたオフ基板を用いているため、容易に偏光方向を揃えることができる。 By the way, when the main surface is a (1 0 0) plane and the main surface is not inclined, the emitted light is linearly polarized light, but the polarization direction is not stable. This is based on the symmetry of the crystal structure and the device structure itself. The optical gain of the active layer has anisotropy, and the optical gain increases as the crystal orientation changes from the (1 0 0) plane to the (0 1 1) plane. In the (1 0 0) plane orientation, there is no gain between orthogonal polarizations in the active layer itself. In this embodiment, since the off-substrate with the crystal orientation inclined from the (1 0 0) plane to the (0 1 1) plane is used, the polarization directions can be easily aligned.
以上説明したように、本実施形態に係る製造方法によると、主面が(1 0 0)であり、該主面を結晶方位[0 1 1]の方向に15°傾けたオフ基板(傾斜基板)である基板1上に複数の素子部が形成された半導体積層体を、へき開方向に対して45°及び135°をなす方向に延びる切断線で切断し、それぞれが9個の素子部を有する複数のチップに分割している。すなわち、複数の素子部が形成された半導体積層体を、切断面が基板1のへき開面を含まないように切断している。従って、チッピングの大きさが小さくなり、1枚の基板から取れるチップ数を従来よりも多くすることが可能となる。そして、その結果として、各素子部の位置精度に優れた面発光型半導体レーザアレイが低コストで実現できる。 As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, the main surface is (1 0 0), and the main surface is inclined by 15 ° in the direction of the crystal orientation [0 1 1] (inclined substrate). ) Is cut along cutting lines extending in directions of 45 ° and 135 ° with respect to the cleavage direction, each of which has nine element portions. Divided into multiple chips. That is, the semiconductor stacked body in which a plurality of element portions are formed is cut so that the cut surface does not include the cleavage plane of the substrate 1. Therefore, the size of chipping is reduced, and the number of chips that can be taken from one substrate can be increased more than in the past. As a result, a surface emitting semiconductor laser array having excellent positional accuracy of each element portion can be realized at low cost.
また、本実施形態に係る製造方法によると、基板1はオフ基板であるため、各素子部から出射されるレーザ光の偏光方向をそれぞれ揃えることができる。 Further, according to the manufacturing method according to the present embodiment, since the substrate 1 is an off-substrate, the polarization directions of the laser beams emitted from the respective element portions can be aligned.
なお、1つのチップ内における複数の素子部の配置は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば図10に示されるような配置であっても良い。用途に応じた自由な配置が可能である。 The arrangement of the plurality of element units in one chip is not limited to the above embodiment, and may be an arrangement as shown in FIG. 10, for example. Free arrangement according to the application is possible.
また、上記実施形態では、複数のチップに分割するときの切断線が、へき開方向に対して45°及び135°をなす方向に延びる直線の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図11に示されるように、複数のチップに分割するときの切断線が、へき開方向に対して30°及び90°をなす方向に延びる直線であっても良い。このときの面発光型半導体レーザアレイの例が図12及び図13に示されている。要するに、切断面が基板1のへき開面を含まないように切断すれば良い。なお、図18(A)に示されるように、切断方向は、へき開方向に対して20°以上傾斜していることが好ましい。 In the above-described embodiment, the case where the cutting line when dividing into a plurality of chips is a straight line extending in the direction of 45 ° and 135 ° with respect to the cleavage direction has been described, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, the cutting line when dividing into a plurality of chips may be a straight line extending in the direction of 30 ° and 90 ° with respect to the cleavage direction. Examples of the surface emitting semiconductor laser array at this time are shown in FIGS. In short, it may be cut so that the cut surface does not include the cleavage surface of the substrate 1. As shown in FIG. 18A, the cutting direction is preferably inclined by 20 ° or more with respect to the cleavage direction.
また、上記実施形態では、1つのチップ内に含まれる素子部の数が9個の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、1つのチップ内に含まれる素子部の数が1個であっても良い。この場合には、1つの発光部を有する面発光型半導体レーザを製造することができる。また、1つのチップ内に含まれる素子部の数が16(4×4)個の面発光型半導体レーザアレイや、40(4×10)個の面発光型半導体レーザアレイなども、同様にして製造することができる。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the number of the element parts contained in one chip | tip was nine, it is not limited to this. For example, the number of element units included in one chip may be one. In this case, a surface emitting semiconductor laser having one light emitting part can be manufactured. Similarly, a surface emitting semiconductor laser array having 16 (4 × 4) element units included in one chip, a surface emitting semiconductor laser array having 40 (4 × 10) elements, and the like are similarly formed. Can be manufactured.
また、上記実施形態では、活性層4がAl0.12Ga0.88Asからなる量子井戸層とAl0.3Ga0.7Asからなる障壁層とを有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば圧縮歪組成であってバンドギャップ波長が780nmとなる3層のGaInPAs量子井戸層と、該GaInPAs量子井戸層と格子整合する4層の引張り歪みを有するGa0.6In0.4P障壁層とを有する活性層を用いても良い。このときに、電子を閉じ込めるためのクラッド層(上記実施形態ではスペーサ層)として、ワイドバンドギャップである(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pを用いても良く、クラッド層をAlGaAs系で形成した場合に比べて、クラッド層と量子井戸層とのバンドギャップ差を極めて大きく取ることができる。 Further, in the above embodiment, the active layer 4 has been described with a barrier layer made of Al 0.12 Ga 0.88 quantum well layer made of As and Al 0.3 Ga 0.7 As, thereto Without limitation, for example, a three-layer GaInPAs quantum well layer having a compressive strain composition and a band gap wavelength of 780 nm, and a Ga 0.6 having a four-layer tensile strain lattice-matched with the GaInPAs quantum well layer An active layer having an In 0.4 P barrier layer may be used. At this time, (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P having a wide band gap may be used as a cladding layer for confining electrons (a spacer layer in the above embodiment). Compared with the case where the clad layer is formed of AlGaAs, the band gap difference between the clad layer and the quantum well layer can be made extremely large.
また、上記実施形態では、n−GaAs基板1として、主面が(1 0 0)であり、該主面を結晶方位[0 1 1]の方向に傾けたオフ基板を用いる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、主面が(−1 0 0)であり、該主面を結晶方位[0 1 −1]の方向や結晶方位[0 −1 −1]の方向に傾けたオフ基板を用いても良い。 Further, in the above-described embodiment, as the n-GaAs substrate 1, a case has been described in which a main surface is (1 0 0) and an off substrate in which the main surface is inclined in the direction of the crystal orientation [0 1 1] is used. However, the present invention is not limited to this. For example, an off-substrate in which the main surface is (-1 0 0) and the main surface is tilted in the direction of crystal orientation [0 1 -1] or crystal orientation [0 -1 -1] may be used. .
また、上記実施形態では、n−GaAs基板1における主面の傾斜角度が15°の場合について説明したが、これに限定されるものではない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the inclination angle of the main surface in the n-GaAs substrate 1 was 15 degrees, it is not limited to this.
また、上記実施形態では、面発光型半導体レーザアレイ100が780nm帯の面発光型半導体レーザアレイの場合について説明したが、これに限定されるものではない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the surface emitting semiconductor laser array 100 was a surface emitting semiconductor laser array of a 780 nm band, it is not limited to this.
また、上記実施形態では、結晶成長方法としてMOCVD法を用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば分子線結晶成長法(MBE法)等のその他の結晶成長法を用いることもできる。 In the above embodiment, the MOCVD method is used as the crystal growth method. However, the present invention is not limited to this, and other crystal growth methods such as a molecular beam crystal growth method (MBE method) are used. You can also.
また、面発光型半導体レーザ以外の半導体を製造する場合においても、切断面が基板(例えばIII−V族の化合物半導体の基板)のへき開面を含まないように切断することにより、1枚の基板から取れるチップ数を従来よりも多くすることができる。 In the case of manufacturing a semiconductor other than the surface emitting semiconductor laser, one substrate is obtained by cutting so that the cut surface does not include the cleavage plane of the substrate (for example, a III-V group compound semiconductor substrate). It is possible to increase the number of chips that can be taken from the conventional method.
《画像形成装置》
次に、本発明の画像形成装置の一実施形態を図14に基づいて説明する。図14には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ500の概略構成が示されている。
<Image forming apparatus>
Next, an embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows a schematic configuration of a laser printer 500 as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
このレーザプリンタ500は、光走査装置900、感光体ドラム901、帯電チャージャ902、現像ローラ903、トナーカートリッジ904、クリーニングブレード905、給紙トレイ906、給紙コロ907、レジストローラ対908、転写チャージャ911、除電ユニット914、定着ローラ909、排紙ローラ912、及び排紙トレイ910などを備えている。 The laser printer 500 includes an optical scanning device 900, a photosensitive drum 901, a charging charger 902, a developing roller 903, a toner cartridge 904, a cleaning blade 905, a paper feeding tray 906, a paper feeding roller 907, a registration roller pair 908, and a transfer charger 911. , A static elimination unit 914, a fixing roller 909, a paper discharge roller 912, a paper discharge tray 910, and the like.
帯電チャージャ902、現像ローラ903、転写チャージャ911、除電ユニット914及びクリーニングブレード905は、それぞれ感光体ドラム901の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム901の回転方向に関して、帯電チャージャ902→現像ローラ903→転写チャージャ911→除電ユニット914→クリーニングブレード905の順に配置されている。 The charging charger 902, the developing roller 903, the transfer charger 911, the charge removal unit 914, and the cleaning blade 905 are each disposed near the surface of the photosensitive drum 901. Then, with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 901, the charging charger 902, the developing roller 903, the transfer charger 911, the static elimination unit 914, and the cleaning blade 905 are arranged in this order.
感光体ドラム901の表面には、感光層が形成されている。ここでは、感光体ドラム901は、図14における面内で時計回り(矢印方向)に回転するようになっている。 A photosensitive layer is formed on the surface of the photosensitive drum 901. Here, the photosensitive drum 901 rotates clockwise (in the direction of the arrow) within the plane in FIG.
帯電チャージャ902は、感光体ドラム901の表面を均一に帯電させる。 The charging charger 902 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 901.
光走査装置900は、帯電チャージャ902で帯電された感光体ドラム901の表面に、上位装置(例えばパソコン)からの画像情報に基づいて変調された光を照射する。これにより、感光体ドラム901の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム901の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム901の回転に伴って現像ローラ903の方向に移動する。なお、この光走査装置900の構成については後述する。 The optical scanning device 900 irradiates the surface of the photosensitive drum 901 charged by the charging charger 902 with light modulated based on image information from a host device (for example, a personal computer). As a result, a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of the photosensitive drum 901 on the surface of the photosensitive drum 901. The latent image formed here moves in the direction of the developing roller 903 as the photosensitive drum 901 rotates. The configuration of the optical scanning device 900 will be described later.
トナーカートリッジ904にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ903に供給される。 The toner cartridge 904 stores toner, and the toner is supplied to the developing roller 903.
現像ローラ903は、感光体ドラム901の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ904から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着された潜像は、感光体ドラム901の回転に伴って転写チャージャ911の方向に移動する。 The developing roller 903 causes the toner supplied from the toner cartridge 904 to adhere to the latent image formed on the surface of the photosensitive drum 901 to visualize the image information. Here, the latent image to which the toner is attached moves in the direction of the transfer charger 911 as the photosensitive drum 901 rotates.
給紙トレイ906には記録紙913が格納されている。この給紙トレイ906の近傍には給紙コロ907が配置されており、該給紙コロ907は、記録紙913を給紙トレイ906から1枚づつ取り出し、レジストローラ対908に搬送する。該レジストローラ対908は、転写ローラ911の近傍に配置され、給紙コロ907によって取り出された記録紙913を一旦保持するとともに、該記録紙913を感光体ドラム901の回転に合わせて感光体ドラム901と転写チャージャ911との間隙に向けて送り出す。 Recording paper 913 is stored in the paper feed tray 906. A paper feed roller 907 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 906, and the paper feed roller 907 takes out the recording paper 913 one by one from the paper feed tray 906 and conveys it to the registration roller pair 908. The registration roller pair 908 is disposed in the vicinity of the transfer roller 911, temporarily holds the recording paper 913 taken out by the paper feed roller 907, and the recording paper 913 is synchronized with the rotation of the photosensitive drum 901. It is sent out toward the gap between 901 and the transfer charger 911.
転写チャージャ911には、感光体ドラム901の表面上のトナーを電気的に記録紙913に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム901の表面の潜像が記録紙913に転写される。ここで転写された記録紙913は、定着ローラ909に送られる。 A voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer charger 911 in order to electrically attract the toner on the surface of the photosensitive drum 901 to the recording paper 913. With this voltage, the latent image on the surface of the photosensitive drum 901 is transferred to the recording paper 913. The recording sheet 913 transferred here is sent to the fixing roller 909.
この定着ローラ909では、熱と圧力とが記録紙913に加えられ、これによってトナーが記録紙913上に定着される。ここで定着された記録紙913は、排紙ローラ912を介して排紙トレイ910に送られ、排紙トレイ910上に順次スタックされる。 In the fixing roller 909, heat and pressure are applied to the recording paper 913, whereby the toner is fixed on the recording paper 913. The recording paper 913 fixed here is sent to the paper discharge tray 910 via the paper discharge roller 912 and sequentially stacked on the paper discharge tray 910.
除電ユニット914は、感光体ドラム901の表面を除電する。 The neutralization unit 914 neutralizes the surface of the photosensitive drum 901.
クリーニングブレード905は、感光体ドラム901の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム901の表面は、再度帯電チャージャ902の位置に戻る。 The cleaning blade 905 removes toner remaining on the surface of the photosensitive drum 901 (residual toner). The removed residual toner is used again. The surface of the photosensitive drum 901 from which the residual toner has been removed returns to the position of the charging charger 902 again.
《光走査装置》
次に、前記光走査装置900の構成及び作用について図15及び図16を用いて説明する。
<Optical scanning device>
Next, the configuration and operation of the optical scanning device 900 will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
この光走査装置900は、光源ユニット121、カップリングレンズ122、アパーチャ123、アナモルフィックレンズ124、ポリゴンミラー125、偏向器側走査レンズ126、像面側走査レンズ127、及び処理装置140などを備えている。 The optical scanning device 900 includes a light source unit 121, a coupling lens 122, an aperture 123, an anamorphic lens 124, a polygon mirror 125, a deflector side scanning lens 126, an image plane side scanning lens 127, a processing device 140, and the like. ing.
前記光源ユニット121は、図16に示されるように、前述した面発光型半導体レーザアレイの製造方法と同様にして製造された16(=4×4)個の素子部を有する面発光型半導体レーザアレイ200を備え、16本の光ビームを同時に出射することができる。 As shown in FIG. 16, the light source unit 121 is a surface emitting semiconductor laser having 16 (= 4 × 4) element parts manufactured in the same manner as the manufacturing method of the surface emitting semiconductor laser array described above. The array 200 is provided and 16 light beams can be emitted simultaneously.
前記カップリングレンズ122は、光源ユニット121から出射された複数の光ビームをそれぞれ弱い発散光にする。 The coupling lens 122 turns the plurality of light beams emitted from the light source unit 121 into weak divergent light.
前記アパーチャ123は、カップリングレンズ122からの複数の光ビームのビーム径を規定する。 The aperture 123 defines beam diameters of a plurality of light beams from the coupling lens 122.
前記アナモルフィックレンズ124は、アパーチャ123を介した複数の光ビームを、主走査方向に関しては平行光、副走査方向に関しては前記ポリゴンミラー125近傍で集束する光ビームとする。 The anamorphic lens 124 converts a plurality of light beams through the aperture 123 into parallel light in the main scanning direction and a light beam that is focused near the polygon mirror 125 in the sub-scanning direction.
アナモルフィックレンズ124からの複数の光ビームは、ポリゴンミラー125でそれぞれ偏向された後、偏向器側走査レンズ126と像面側走査レンズ127によって結像され、感光体ドラム901表面上の、副走査方向に互いに所定の間隔だけ離れた位置に、光スポットとして集光される。 The plurality of light beams from the anamorphic lens 124 are respectively deflected by the polygon mirror 125, and then imaged by the deflector side scanning lens 126 and the image plane side scanning lens 127, and the secondary light beam on the surface of the photosensitive drum 901. Light spots are collected at positions separated from each other by a predetermined distance in the scanning direction.
なお、ポリゴンミラー125は、ポリゴンモータ(不図示)によって一定の速度で回転しており、その回転に伴って、複数の光ビームはそれぞれ等角速度的に偏向され、感光体ドラム901上の各光スポットは、主走査方向に等速移動する。 The polygon mirror 125 is rotated at a constant speed by a polygon motor (not shown), and with the rotation, the plurality of light beams are deflected at an equal angular velocity, and each light on the photosensitive drum 901 is transmitted. The spot moves at a constant speed in the main scanning direction.
前記処理装置140は、上位装置(例えば、パソコン)からの画像情報に基づいて、画像データを生成し、該画像データに応じた面発光レーザアレイ200の駆動信号を光源ユニット121に出力する。 The processing device 140 generates image data based on image information from a host device (for example, a personal computer), and outputs a drive signal for the surface emitting laser array 200 corresponding to the image data to the light source unit 121.
面発光型半導体レーザアレイ200では、図16に示されるように、各素子部の中心から副走査方向に対応する方向に垂線を下ろした時の副走査方向における各素子部の位置関係が等間隔(間隔Cとする)となるので、点灯のタイミングを調整することで感光体ドラム901上では副走査方向に等間隔で光源が並んでいる場合と同様な構成と捉えることができる。例えば、各素子部の大きさがφ20μmであり、主走査方向に対応する方向に関するピッチが40μm、副走査方向に対応する方向に関するピッチが40μmとなるように配置されている場合には、間隔C=10μmとなり、仮に走査光学系の倍率を1とすると、2400dpi(ドット/インチ)が実現できる。もちろん、主走査方向に対応する方向の素子部の数を増加したり、副走査方向に対応する方向に関するピッチを小さくして間隔Cを更に小さくすれば、より高密度化でき、より高品質の印刷が可能となる。なお、主走査方向の書き込み間隔は、光源の点灯のタイミングで容易に制御できる。 In the surface-emitting type semiconductor laser array 200, as shown in FIG. 16, the positional relationship of each element unit in the sub-scanning direction is equally spaced when a perpendicular is drawn from the center of each element unit in the direction corresponding to the sub-scanning direction. Therefore, it can be considered that the light source is arranged on the photosensitive drum 901 at equal intervals in the sub-scanning direction by adjusting the lighting timing. For example, when the size of each element portion is φ20 μm, the pitch in the direction corresponding to the main scanning direction is 40 μm, and the pitch in the direction corresponding to the sub-scanning direction is 40 μm, the interval C = 10 μm, and assuming that the magnification of the scanning optical system is 1, 2400 dpi (dot / inch) can be realized. Of course, if the number of element portions in the direction corresponding to the main scanning direction is increased, or the pitch in the direction corresponding to the sub-scanning direction is decreased to further reduce the interval C, the density can be further increased, and higher quality can be achieved. Printing is possible. Note that the writing interval in the main scanning direction can be easily controlled by the lighting timing of the light source.
従って、本実施形態に係る光走査装置900によると、光源ユニット121が低コストの面発光型半導体レーザアレイ200を有しているため、高コスト化を招くことなく、感光体ドラム901上を高密度で走査することができる。 Therefore, according to the optical scanning device 900 according to the present embodiment, since the light source unit 121 includes the low-cost surface-emitting type semiconductor laser array 200, the upper surface of the photosensitive drum 901 is increased without increasing the cost. You can scan with density.
また、本実施形態に係るレーザプリンタ500によると、光走査装置900を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高精細な画像を高速で形成することができる。 In addition, the laser printer 500 according to the present embodiment includes the optical scanning device 900, and as a result, a high-definition image can be formed at high speed without increasing the cost.
なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ500の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置900を備えた画像形成装置であれば、高コスト化を招くことなく、高精細な画像を高速で形成することが可能となる。 In the above embodiment, the case of the laser printer 500 as the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. In short, an image forming apparatus provided with the optical scanning device 900 can form a high-definition image at a high speed without increasing the cost.
また、カラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高精細な画像を高速度で形成することが可能となる。 Even in an image forming apparatus that forms a color image, a high-definition image can be formed at a high speed by using an optical scanning device corresponding to the color image.
また、上記実施形態では、面発光型半導体レーザアレイ200が16(=4×4)個の素子部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、面発光型半導体レーザアレイ200に代えて、図17に示されるように、前述した面発光型半導体レーザアレイの製造方法と同様にして製造された40(=4×10)個の素子部を有する面発光型半導体レーザアレイ300を用いても良い。この場合には、40本の光ビームを同時に出射することができ、感光体ドラム901上を更に高密度で走査することが可能である。ところで、面発光型半導体レーザアレイ300の外形寸法は、800μm×800μmであり、前述したように、1枚の基板から取れるチップ数が従来よりも約5%多いため、低コスト化を図ることができる。 In the above embodiment, the case where the surface-emitting type semiconductor laser array 200 has 16 (= 4 × 4) element portions has been described, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the surface emitting semiconductor laser array 200, as shown in FIG. 17, 40 (= 4 × 10) element portions manufactured in the same manner as the manufacturing method of the surface emitting semiconductor laser array described above. A surface-emitting type semiconductor laser array 300 having the above may be used. In this case, 40 light beams can be emitted simultaneously, and the photosensitive drum 901 can be scanned at a higher density. By the way, the external dimension of the surface-emitting type semiconductor laser array 300 is 800 μm × 800 μm, and as described above, the number of chips that can be taken from one substrate is about 5% larger than the conventional one, so that the cost can be reduced. it can.
また、上記実施形態において、複数の光ビームを必要としない場合には、前記光源ユニット121は、前記面発光型半導体レーザアレイ200に代えて、1チップ中に1つの素子部を有する面発光型半導体レーザを有していても良い。この場合であっても、光走査装置900は、高コスト化を招くことなく、感光体ドラム901上を精度良く走査することができる。そして、レーザプリンタ500は、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる。 In the above embodiment, when a plurality of light beams are not required, the light source unit 121 is replaced with the surface emitting semiconductor laser array 200. The surface emitting type having one element portion in one chip. You may have a semiconductor laser. Even in this case, the optical scanning device 900 can scan the photosensitive drum 901 with high accuracy without increasing the cost. The laser printer 500 can form a high-quality image without increasing the cost.
以上説明したように、本発明の半導体チップの製造方法によれば、1枚の基板からのチップの取れ数を従来よりも多くするのに適している。また、本発明の面発光型半導体レーザ及び面発光型半導体レーザアレイによれば、低コスト化に適している。また、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、被走査面上を精度良く走査するのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高コスト化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。 As described above, according to the semiconductor chip manufacturing method of the present invention, it is suitable for increasing the number of chips that can be taken from one substrate as compared with the prior art. Further, the surface emitting semiconductor laser and the surface emitting semiconductor laser array of the present invention are suitable for cost reduction. Moreover, the optical scanning device of the present invention is suitable for accurately scanning the surface to be scanned without increasing the cost. The image forming apparatus of the present invention is suitable for forming a high-quality image without incurring an increase in cost.
1…基板、100…面発光型半導体レーザアレイ、121…光源ユニット、125…ポリゴンミラー(偏向手段)、126…偏向器側走査レンズ(走査光学系の一部)、127…像面側走査レンズ(走査光学系の一部)、200…面発光型半導体レーザアレイ、300…面発光型半導体レーザアレイ、500…レーザプリンタ、900…光走査装置、901…感光体ドラム(像担持体)、903…現像ローラ(転写手段の一部)、911…転写チャージャ(転写手段の一部)、913…記録紙…(転写対象物)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 100 ... Surface emitting semiconductor laser array, 121 ... Light source unit, 125 ... Polygon mirror (deflection means), 126 ... Deflector side scanning lens (a part of scanning optical system), 127 ... Image surface side scanning lens (Part of scanning optical system), 200 ... surface emitting semiconductor laser array, 300 ... surface emitting semiconductor laser array, 500 ... laser printer, 900 ... optical scanning device, 901 ... photosensitive drum (image carrier), 903 ... Developing roller (part of transfer means), 911 ... Transfer charger (part of transfer means), 913 ... Recording paper (transfer object).
Claims (12)
前記半導体積層体をエッチングし、複数の素子部を形成する工程と;
前記複数の素子部が形成された前記半導体積層体を、切断面が前記基板のへき開面を含まないように切断し、それぞれが前記複数の素子部のうち少なくとも1つの素子部を有する複数のチップに分割する工程と;を含む半導体チップの製造方法 A step of laminating a plurality of semiconductor layers on a substrate whose main surface is inclined to form a semiconductor laminate;
Etching the semiconductor laminate to form a plurality of element portions;
The plurality of chips each having the plurality of element portions formed by cutting the semiconductor stacked body so that a cut surface does not include a cleavage plane of the substrate, each having at least one element portion of the plurality of element portions. A method of manufacturing a semiconductor chip comprising:
前記分割する工程では、前記半導体積層体を前記基板の結晶方位[0 1 1]の方向及び結晶方位[0 −1 −1]の方向のいずれとも異なる方向に沿って切断することを特徴とする請求項1に記載の半導体チップの製造方法。 The substrate has a (1 0 0) plane as a main surface, and the main surface is inclined in the direction of crystal orientation [0 1 1],
In the dividing step, the semiconductor stacked body is cut along a direction different from both the crystal orientation [0 1 1] direction and the crystal orientation [0 -1 -1] direction of the substrate. A method for manufacturing a semiconductor chip according to claim 1.
請求項7に記載の面発光型半導体レーザを有する光源ユニットと;
前記光源ユニットからの光ビームを偏向する偏向手段と;
前記偏向された光ビームを被走査面上に集光する走査光学系と;を備える光走査装置。 An optical scanning device that scans a surface to be scanned with a light beam,
A light source unit comprising the surface-emitting type semiconductor laser according to claim 7;
Deflecting means for deflecting a light beam from the light source unit;
A scanning optical system for condensing the deflected light beam on a surface to be scanned.
請求項8に記載の面発光型半導体レーザアレイを有する光源ユニットと;
前記光源ユニットからの複数の光ビームを偏向する偏向手段と;
前記偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光する走査光学系と;を備える光走査装置。 An optical scanning device that scans a surface to be scanned with a plurality of light beams,
A light source unit comprising the surface-emitting type semiconductor laser array according to claim 8;
Deflecting means for deflecting a plurality of light beams from the light source unit;
A scanning optical system that condenses the deflected light beams on a surface to be scanned.
前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる光ビームを走査する少なくとも1つの請求項9に記載の光走査装置と;
前記少なくとも1つの像担持体に形成された像を転写対象物に転写する転写手段と;を備える画像形成装置。 At least one image carrier;
10. The optical scanning device according to claim 9, wherein the at least one image carrier scans a light beam containing image information.
An image forming apparatus comprising: transfer means for transferring an image formed on the at least one image carrier to a transfer object.
前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報が含まれる複数の光ビームを走査する少なくとも1つの請求項10に記載の光走査装置と;
前記少なくとも1つの像担持体に形成された像を転写対象物に転写する転写手段と;を備える画像形成装置。
At least one image carrier;
The optical scanning device according to claim 10, wherein the at least one image carrier scans a plurality of light beams including image information;
An image forming apparatus comprising: transfer means for transferring an image formed on the at least one image carrier to a transfer object.
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