(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に備えられた基板側電極部と、
前記基板上に備えられたリムーバブル層と、
前記リムーバブル層上に備えられた半導体薄膜発光素子と、
前記半導体薄膜発光素子上に備えられ、前記半導体薄膜発光素子に電気的に接続された電極パッドと、
前記電極パッドと前記基板側電極部とを電気的に接続するリムーバブル接続配線と、
前記半導体薄膜発光素子と前記リムーバブル接続配線との間に介在するリムーバブル層間絶縁膜と、
を有し、
前記基板側電極部は、第１導電性材料からなり、
前記リムーバブル接続配線は、前記第１導電性材料と同じ成分を含まない第２導電性材料からなり、
前記リムーバブル層間絶縁膜は、前記第１導電性材料と同じ成分を含まない絶縁性材料からなり、
前記リムーバブル層は、前記第２導電性材料または前記絶縁性材料からなり、
前記リムーバブル接続配線、前記リムーバブル層間絶縁膜、及び、前記リムーバブル層は、前記基板側電極部に対して選択的にエッチングが可能である
ことを特徴とする半導体発光素子装置。
【請求項２】
前記リムーバブル接続配線は、前記電極パッド上から前記基板上を経由して前記基板側電極部上まで延びる配線層であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子装置。
【請求項３】
前記リムーバブル接続配線は、前記電極パッドと前記基板側電極部との間において前記半導体薄膜発光素子から離間するブリッジ形状の部分を有するリムーバブルブリッジ配線であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子装置。
【請求項４】
前記電極パッドは、前記半導体薄膜発光素子の端部近傍まで延伸する部分を有するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体発光素子装置。
【請求項５】
前記第１導電性材料はＡｕを主成分とし、
前記第２導電性材料はＴｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、及びＮｉの内のいずれか１つ又は２つ以上を主成分とし、
前記絶縁性材料はＡｌ２Ｏ３及びＡｌＮのいずれかである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体発光素子装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体発光素子装置を含む画像露光部を有することを特徴とする画像露光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像露光装置と、
前記画像露光装置によって静電潜像が形成される感光体と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体発光素子装置を含む画像表示部を有することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体薄膜発光素子を有する半導体発光素子装置、この半導体発光素子装置を備えた画像露光装置、この画像露光装置を備えた画像形成装置、及び前記半導体発光素子装置を備えた画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体発光素子を基板上に集積する際には、ダイシング又は劈開によってチップ化された半導体発光素子チップ（例えば、２５０〜３００μｍ厚）をダイボンディングペースト又は接着剤などを用いて基板上に固定し、半導体発光素子チップの接続パッドと基板上の電気配線とをＡｕボンディングワイヤを用いて接続している。また、基板上に半導体発光素子チップ及び駆動回路チップを接着し、両チップ間をＡｕボンディングワイヤを用いて接続する技術も知られている。しかし、これらの方法では、ダイシング又は劈開によって半導体発光素子チップを製造しているので、チップサイズの十分なシュリンクが困難であった。また、半導体発光素子チップ及び駆動回路チップには、Ａｕボンディングワイヤを結線するための接続パッド（例えば、５０μｍ×５０μｍ以上）を備える必要があり、この点からもチップサイズの十分なシュリンクは困難であった。
【０００３】
そこで、半導体薄膜発光素子であるＬＥＤエピタキシャルフィルム（例えば、５μｍ厚以下）を基板上に密着固定し、半導体薄膜発光素子上から基板上まで、又は、半導体薄膜発光素子上から基板上を介して半導体発光素子駆動用素子上までの電気配線を、ホトリソグラフィ技術と蒸着法又はスパッタ法とを組み合わせることにより形成された薄膜配線とする提案がある（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、ダイシング及び劈開を用いずに半導体薄膜発光素子を形成でき、且つ、ボンディングワイヤ接続用の接続パッドが不要になるので、半導体薄膜発光素子のサイズの十分なシュリンクが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているように、薄膜配線の構成材料としてウエットエッチング除去が困難な材料（例えば、Ｐｔ又はＰｄなど）が含まれる場合には、動作確認の結果、ある半導体薄膜発光素子が不良素子であると判定された場合であっても、不良素子を新たな半導体薄膜発光素子に交換することができないという問題があった。
【０００６】
また、薄膜配線をウエットエッチング可能な材料で構成した場合であっても、薄膜配線のウエットエッチング工程において、薄膜配線が接続されている接続配線（例えば、基板上に設けた接続配線、又は、半導体発光素子駆動用素子上に設けた接続配線）もエッチングされて損傷を受けるので、損傷を受けた接続配線上に新たな薄膜配線を接続する工程が困難であるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、半導体薄膜発光素子上から基板上まで、又は、半導体薄膜発光素子上から基板上の駆動用素子上までの配線を、容易かつ選択的にエッチングできる半導体発光素子装置、この半導体発光素子装置を備えた画像露光装置、この画像露光装置を備えた画像形成装置、及び前記半導体発光素子装置を備えた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る半導体発光素子装置は、基板と、前記基板上に備えられた基板側電極部と、前記基板上に備えられたリムーバブル層と、前記リムーバブル層上に備えられた半導体薄膜発光素子と、前記半導体薄膜発光素子上に備えられ、前記半導体薄膜発光素子に電気的に接続された電極パッドと、前記電極パッドと前記基板側電極部とを電気的に接続するリムーバブル接続配線と、前記半導体薄膜発光素子と前記リムーバブル接続配線との間に介在するリムーバブル層間絶縁膜と、を有し、前記基板側電極部は、第１導電性材料からなり、前記リムーバブル接続配線は、前記第１導電性材料と同じ成分を含まない第２導電性材料からなり、前記リムーバブル層間絶縁膜は、前記第１導電性材料と同じ成分を含まない絶縁性材料からなり、前記リムーバブル層は、前記第２導電性材料または前記絶縁性材料からなり、前記リムーバブル接続配線、前記リムーバブル層間絶縁膜、及び、前記リムーバブル層は、前記基板側電極部に対して選択的にエッチングが可能であることを特徴としている。
【０００９】
本発明の他の態様に係る画像露光装置は、前記半導体発光素子装置を含む画像露光部を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明の他の態様に係る画像形成装置は、前記画像露光装置と、前記画像露光装置によって静電潜像が形成される感光体とを有することを特徴としている。
【００１１】
本発明の他の態様に係る画像表示装置は、前記半導体発光素子装置を含む画像表示部を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半導体薄膜発光素子上から基板上まで、又は、半導体薄膜発光素子上から基板上を介して駆動素子上までの接続配線を、容易かつ選択的にエッチングできるので、半導体薄膜発光素子を新しいものに交換する作業における新たな接続配線の形成が容易になり、その結果、半導体薄膜発光素子を含む装置の製造歩留まりを高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体発光素子装置の要部の構造を概略的に示す縦断面図である。
【図２】図１の半導体発光素子装置の要部の構造を概略的に示す平面図である。
【図３】第１の実施形態に係る半導体発光素子装置の変形例の要部の構造を概略的に示す縦断面図である。
【図４】図３の半導体発光素子装置の要部の構造を概略的に示す平面図である。
【図５】第１の実施形態に係る半導体発光素子装置を含む画像露光装置の構造を概略的に示す平面図である。
【図６】図５の要部を拡大して示す平面図である。
【図７】第１の実施形態に係る半導体発光素子装置を含む画像表示装置の構造を概略的に示す平面図である。
【図８】図７の要部を拡大して示す平面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態における不良素子の取外し工程の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る半導体発光素子装置の要部の構造を概略的に示す縦断面図である。
【図１１】図１０の半導体発光素子装置の要部の構造を概略的に示す平面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態におけるリムーバブルブリッジ配線の形成工程の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〈第１の実施形態〉
図１は、第１の実施形態に係る半導体発光素子装置の要部の構造を概略的に示す縦断面図であり、図２は、図１の半導体発光素子装置の要部の構造を概略的に示す平面図である。図１は、図２をＳ１−Ｓ１線で切る断面を示している。
【００１５】
図１及び図２に示されるように、第１の実施形態に係る半導体発光素子装置１は、主面上に基板側電極部としての上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３を備えた基板１０１と、基板１０１の主面上に備えられた半導体薄膜発光素子１０２と、半導体薄膜発光素子１０２上に備えられ、半導体薄膜発光素子１０２に電気的に接続された上側電極パッド１０９及び下側電極パッド１０８と、上側電極パッド１０９と上側電極配線１１２とを電気的に接続するリムーバブル接続配線１１１ａと、下側電極パッド１０８と下側電極配線１１３とを電気的に接続するリムーバブル接続配線１１１ｂとを有している。第１の実施形態に係る半導体発光素子装置１は、通常、複数の半導体薄膜発光素子を有する装置であるが、図１及び図２には、１個の半導体薄膜発光素子のみを示す。規則的に配列された複数の半導体発光素子装置１を用いることにより、例えば、電子写真方式の画像形成装置において感光ドラムに静電潜像を形成するための画像露光装置（後述の図５及び図６に示す）を形成でき、この画像露光装置を備えた画像形成装置（後述の図１３に示す）を形成でき、並びに、複数の半導体発光素子装置１を備えた画像表示装置（後述の図７及び図８に示す）を形成できる。
【００１６】
基板１０１は、内部に集積回路（図示せず）が形成された、又は、主面上に集積回路素子（図示せず）を備えた基板であり、集積基板とも言う。集積基板１０１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板、サファイア基板、ガラス基板、耐薬品性の高い有機絶縁膜（例えば、ポリイミド、ノボラック系永久樹脂膜、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂など）でコーティングされた基板、耐薬品性の高い無機絶縁膜（例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ））によりコーティングされた基板、及び耐薬品性の高いプラスチック（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）など）からなる基板である。
【００１７】
図１に示されるように、半導体薄膜発光素子１０２は、上から順に、上側コンタクト層１０３、上側クラッド層１０４、活性層１０５、下側クラッド層１０６、及び下側コンタクト層１０７が積層された構造を有している。半導体薄膜発光素子１０２は、例えば、ＩｎＰ、ＩｎｘＧａ１−ｘＰ、ＧａＡｓ、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ、ＧａＰ、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ、ＡｌｘＩｎ１−ｘＰ、ＧａＮ、ＩｎｘＧａ１−ｘＮ、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ、及びＡｌＮの内のいずれかの化合物半導体により構成することができる。半導体薄膜発光素子１０２の膜厚は、例えば、５μｍ以下とすることができる。半導体薄膜発光素子１０２は、公知の有機金属化学蒸着法（ＭＯＣＶＤ法）、有機金属化学気相エピタキシ一法（ＭＯＶＰＥ法）、及び分子線エピタキシ一法（ＭＢＥ法）などの方法のいずれかによって薄膜形成用基板（図示せず）上に作製することができる。半導体薄膜発光素子１０２は、例えば、１個の発光部を有するＬＥＤエピタキシャルフィルムであるが、規則的に配列された複数個の発光部を有するＬＥＤエピタキシャルフィルムとすることもできる。そして、半導体薄膜発光素子１０２は、例えば、公知の化学リフトオフ法、レーザリフトオフ法、研磨などの技術を用いて、集積基板１０１の主面上に置かれ、集積基板１０１に分子間力を用いて固定されている。したがって、半導体薄膜発光素子１０２の集積基板１０１側の表面、及び、集積基板１０１の半導体薄膜発光素子１０２側の表面は、十分な分子間力を得るために、十分に平滑に（例えば、典型的な表面ラフネスを５ｎｍ以下に）形成することが望ましい。
【００１８】
半導体薄膜発光素子１０２における上側コンタクト層１０３上には、上側電極パッド１０９が形成されている。また、半導体薄膜発光素子１０２においては、下側コンタクト層１０７の表面の一部が露出するように、上側コンタクト層１０３の一部、上側クラッド層１０４の一部、活性層１０５の一部、及び下側クラッド層１０６の一部がエッチングされている。下側コンタクト層１０７の露出している表面上には、下側電極パッド１０８が形成されている。また、少なくとも上側クラッド層１０４、活性層１０５、及び下側クラッド層１０６におけるエッチング端面は、層間絶縁膜１１０により覆われている。そして、上側電極パッド１０９は、下側コンタクト層１０７上に形成された層間絶縁膜１１０上、すなわち、半導体薄膜発光素子１０２の形成領域の端部近傍まで延伸されるように形成されている。
【００１９】
半導体薄膜発光素子１０２上の上側電極パッド１０９と、集積基板１０１上の上側電極配線１１２とは、リムーバブル接続配線１１１ａにより接続されている。半導体薄膜発光素子１０２の下側コンタクト層１０７上の下側電極パッド１０８と、集積基板１０１上の下側電極配線１１３とは、リムーバブル接続配線１１１ｂにより接続されている。リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂは、ウエットエッチングにより容易にエッチング可能な導電性材料から構成される。また、上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３は半導体薄膜発光素子１０２の集積領域に数μｍ程度まで近づけるように、延伸して形成されることが望ましい。
【００２０】
リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂは、上側電極配線１１２、下側電極配線１１３、及び集積基板１０１をエッチングせずに、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂをエッチングするエッチャントにより、選択的にエッチング可能な材料により構成されている。例えば、上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３が、金（Ａｕ）を主成分とする材料で構成され、集積基板１０１が、Ｓｉ基板、サファイア基板、ガラス基板、耐薬品性の高い有機絶縁膜（例えば、ポリイミド、ノボラック系永久樹脂膜、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂など）でコーティングされた基板、耐薬品性の高い無機絶縁膜（例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ）によりコーティングされた基板、及び耐薬品性の高いプラスチック（例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＣなど）の内のいずれかからなる基板である場合には、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂを、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の内の１つ又は２つ以上からなるメタル材料で構成することができ、又は、ＩＴＯ等の透明導電膜で構成することもできる。リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂとしてＴｉを用いる場合には、熱硝酸（Ｈｏｔ  ＨＮＯ３）及び純水の混合液をエッチャントとすることができる。リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂとしてＡｌ又はＮｉを用いる場合には、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、硝酸（ＨＮＯ３）、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）、及び水の混合液をエッチャントとして用いることができる。リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂとしてＣｕを用いる場合には、ＣＨ３ＣＯＯＨ、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、及び純水の混合液をエッチャントとすることができる。
【００２１】
また、例えば、上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３がアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする材料で構成され、集積基板１０１がＳｉ基板、サファイア基板、ガラス基板、耐薬品性の高い有機絶縁膜（例えば、ポリイミド、ノボラック系永久樹脂膜、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂）などでコーティングされた基板、耐薬品性の高い無機絶縁膜（例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ）によりコーティングされた基板、及び耐薬品性の高いプラスチック（例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＣなど）の内のいずれかからなる基板である場合には、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂを、Ａｕ、Ｃｕ等のメタル材料から構成することができる。リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂとしてＡｕを用いる場合には、ヨウ素系エッチャントを用いることができ、リムーバブル接続配線１１１ｂとしてＣｕを用いる場合には、ＣＨ３ＣＯＯＨ、Ｈ２Ｏ２、及び純水の混合液をエッチャントとすることができる。
【００２２】
上側電極パッド１０９と上側電極配線１１２とを接続するリムーバブル接続配線１１１ａと、下側コンタクト層１０７の表面及び／又は側面とが、電気的に絶縁されないような場合には、リムーバブル接続配線１１１ａと下側コンタクト層１０７との間にリムーバブル層間絶縁膜１１４ａを介在させる必要がある。下側電極パッド１０８と下側電極配線１１３とを接続するリムーバブル接続配線１１１ｂと、下側コンタクト層１０７の表面及び／又は側面とを、電気的に絶縁する必要がある場合には、リムーバブル接続配線１１１ｂと下側コンタクト層１０７との間に、リムーバブル層間絶縁膜１１４ｂを介在させる。リムーバブル層間絶縁膜１１４ａ，１１４ｂは、上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３、並びに、集積基板１０１をエッチングすることなく、ウエットエッチングによって選択的にエッチング可能な絶縁性材料により構成されている。例えば、上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３がＡｕを主成分とする材料で構成されており、集積基板１０１がＳｉ基板、ガラス基板、耐薬品性の高い有機絶縁膜（例えば、ポリイミド、ノボラック系永久樹脂膜、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂など）でコーティングされた基板、耐薬品性の高い無機絶縁膜（例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ）によりコーティングされた基板、及び耐薬品性の高いプラスチック（例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＳ、ＰＣなど）からなる基板のいずれかである場合には、リムーバブル層間絶縁膜１１４ａ，１１４ｂとして、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いることができる。
【００２３】
図３は、第１の実施形態に係る半導体発光素子装置の変形例の要部の構造を概略的に示す縦断面図であり、図４は、図３の半導体発光素子装置の要部の構造を概略的に示す平面図である。図３は、図４をＳ３−Ｓ３線で切る断面を示している。図３及び図４において、図１及び図２に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
【００２４】
図３及び図４に示される半導体発光素子装置２は、半導体薄膜発光素子１０２と集積基板１０１との間に、選択的にエッチング可能なリムーバブル層１１５を設けている点において、図１及び図２に示される半導体発光素子装置１と相違する。リムーバブル層１１５は、リムーバブル層１１５をウエットエッチングによって除去する際に、集積基板１０２、上側電極配線１１２、及び下側電極配線１１３に損傷を与えることなく、選択的にエッチング可能な材料により構成されている。リムーバブル層１１５の材料としては、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂと同様の材料、又は、リムーバブル層間絶縁膜１１４ａ，１１４ｂと同様の材料を用いることができる。
【００２５】
なお、リムーバブル層１１５の半導体薄膜発光素子１０２が備えられる側の表面ラフネスは、５ｎｍ以下であることが望ましい。そして、半導体薄膜発光素子１０２はリムーバブル層１１５上に、分子間力接合又はエポキシなどによる接着剤により密着接合される。
【００２６】
図５は、第１の実施形態に係る半導体発光素子装置１又は２を含む画像露光装置１１の構造を概略的に示す平面図である。図５に示される画像露光装置１１は、集積基板１０１上に複数の半導体薄膜発光素子１０２及を１次元アレイ状に配列した構造を有する。この画像露光装置１１は、電子写真方式の画像形成装置において、一様帯電された感光体（図示せず）の表面に静電潜像を形成するための装置であり、例えば、ＬＥＤプリンタ用のＬＥＤプリントヘッドである。なお、感光体（図示せず）の表面に形成された静電潜像は、現像装置（図示せず）によってトナー像となり、転写器（図示せず）によってトナー像を記録用紙に転写し、定着器（図示せず）による加熱及び加圧によってトナー像を記録用紙に定着させる。
【００２７】
図６は、図５の要部Ｐ６を拡大して示す平面図である。図６に示されるように、１次元アレイ状に複数の半導体発光素子薄膜１０２を集積基板１０１上に備える場合には、発光ドット毎に半導体発光素子薄膜１０２を形成している。この場合には、半導体薄膜発光素子薄膜１０２を１個単位で交換可能である。集積基板１０１として、半導体薄膜発光素子１０２を駆動する素子が形成されている基板を用いることもできる。その際、集積基板１０１上に設けた接続パッド１１６ａ，１１６ｂと上側電極配線１１２、下側電極配線１１３が接続するように形成され、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂを介してそれぞれ上側電極パッド１０９、下側電極パッド１０８と接続する。また、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂと半導体薄膜素子１０２における下側コンタクト層１０７を絶縁する必要がある場合には、リムーバブル層間絶縁膜１１４ａ，１１４ｂを形成する。
【００２８】
図７は、第１の実施形態に係る半導体発光素子装置を含む画像表示装置１２の構造を概略的に示す平面図であり、図８は、図７の要部Ｐ８を拡大して示す平面図である。図７及び図８に示されるように、集積基板１０１上に複数の半導体薄膜発光素子１０２を二次元アレイ状に備えることより、ＬＥＤディスプレイなどの画像表示装置１２を構成することができる。画像表示装置１２は半導体薄膜発光素子１０２を集積基板１０１上に、二次元配列することにより形成されている。上側電極共通配線１１７は、半導体薄膜発光素子１０２上に設けた上側電極パッド１０９とリムーバブル接続配線１１１ａを用いて電気的に接続されている。下側電極共通配線１１８は、半導体薄膜発光素子１０２上に設けた下側電極パッド１０８とリムーバブル接続配線１１１ｂを用いて電気的に接続されている。また、必要に応じてリムーバブル層間絶縁膜１１４ａ，１１４ｂがリムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂと半導体薄膜発光素子１０２の間に形成されている。なお、上側電極共通配線１１７と下側電極共通配線１１８は共通配線用層間絶縁膜１２０を用いてマトリクス状に形成されている。そして両共通配線から装置外周部近傍まで延伸形成された接続パッド１１９と外部駆動回路とを接続することにより駆動させることができる。
【００２９】
図１若しくは図３の半導体発光素子装置、図５の画像露光装置１１、又は図７の画像表示装置１２に対する通電試験を行い、その結果、不良素子（すなわち、所定の基準を満たさない測定結果がえられた半導体薄膜発光素子）と判定されたが確認された場合には、以下の方法により、不良素子を除去し、新たな半導体薄膜発光素子を取り付けることができる。
【００３０】
図９（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態における不良素子の除去工程の一例を示す図である。図９（ａ）に示されるように、先ず、除去対象の半導体薄膜発光素子を含む領域を開口させるように、半導体発光薄膜素子が備えられた集積基板１０１の主面にリソグラフィ技術を用いてフォトレジスト１３１を形成する。
【００３１】
次に、開口１３２内で露出する他の構成（例えば、上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３）をエッチングせず、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂを選択的にエッチング可能なエッチャントに、フォトレジスト１３１が備えられた集積基板１０１を浸漬させることにより、フォトレジスト１３１の開口１３２内で露出しているリムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂを選択的にエッチングする。
【００３２】
次に、図９（ｂ）に示されるように、開口１３２内で露出する他の構成（例えば、上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３）をエッチングせず、リムーバブル層間絶縁膜１１４ａ，１１４ｂを選択的にエッチング可能なエッチャントに、フォトレジスト１３１が備えられた集積基板１０１を浸漬させることにより、フォトレジスト１３１の開口１３２内で露出しているリムーバブル層間絶縁膜１１４ａ，１１４ｂを選択的にエッチングする。
【００３３】
次に、図９（ｃ）に示されるように、開口１３２内で露出する他の構成（例えば、上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３）をエッチングせず、半導体薄膜発光素子１０２を選択的にエッチング可能なエッチャントに、フォトレジスト１３１が備えられた集積基板１０１を浸漬させることにより、フォトレジスト１３１の開口１３２内で露出している半導体薄膜発光素子１０２を選択的にエッチングする。例えば、半導体薄膜発光素子１０２がＧａＡｓを主とする材料から構成されている場合は、エッチャントとして、Ｈ３ＰＯ４、Ｈ２Ｏ２、及び純水の混合液を用いることができる。半導体薄膜発光素子１０２におけるエッチング端面からエッチャントを浸透させることにより、不良と認められた半導体薄膜発光素子１０２を集積基板１０１から完全に除去することができる。
【００３４】
なお、半導体薄膜発光素子１０２が窒化物系半導体、例えば、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０＜ｘ＜１）、ＩｎｙＧａ１−ｙＮ（０＜ｙ＜１）などの材料により構成されている場合、ウエットエッチングにより、半導体薄膜発光素子１０２を除去することは非常に困難である。このような場合には、図３及び図４に示したように選択的にエッチング可能なリムーバブル層１１５を予め集積基板１０１上に形成して、そのリムーバブル層１１５上に分子間力を用いて半導体薄膜発光素子１０２を構成する。そして、不良が認められた半導体薄膜発光素子１０２に対しては、上記同様にリムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂ及びリムーバブル層間絶縁膜１１４ａ，１１４ｂを除去した後、又は、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂ若しくはリムーバブル層間絶縁膜１１４ａ，１１４ｂを除去する工程と同時に、リムーバブル層１１５を選択的にエッチング可能なエチャントに集積基板１０１を浸漬させ、不良が認められた半導体薄膜発光素子１０２の真下のリムーバブル層１１５をエッチングして、半導体薄膜発光素子１０２を除去する。
【００３５】
また、上側電極パッド１０９を半導体薄膜発光素子１０２が形成されている領域の端部近傍まで延伸して形成し、さらに上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３は、半導体薄膜発光素子１０２の集積領域に数μｍ程度まで近づけるように延伸して形成されている。このため、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂの長さを極力短くすることができ、電気抵抗の増加を抑制することができる。
【００３６】
上記のように不良が認められた半導体薄膜発光素子１０２を除去した領域に、再度、正常な半導体薄膜発光素子１０２を貼り付け、リムーバブル薄膜配線１１１ａ，１１１ｂ（又は、リムーバブルでない配線）を部分的に形成することにより、修正した半導体薄膜発光素子１０２と上側電極配線１１２及び下側電極配線１１３を接続する。このように薄膜配線を部分的に形成する手法としては、例えば、リソグラフィ技術により部分的に薄膜配線をパターニングする方法、又は、インクジェット法により部分的に薄膜配線を形成する方法などがある。
【００３７】
以上に説明したように、第１の実施形態に係る半導体発光素子装置１，２、画像露光装置１１、画像形成装置、及び画像表示装置１２においては、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂ（又は、リムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂ及びリムーバブル層１１５を、ケミカルエッチングにより選択的にエッチング可能であるので、半導体薄膜発光素子１０２に不良が認められた場合において、リムーバブル薄膜配線１１１ａ，１１１ｂを選択的にエッチングすることができ、不良が認められた半導体薄膜発光素子を完全に集積基板１０１の主面上から除去することができる。その結果、正常な半導体薄膜発光素子へと置換することができ、良品率を飛躍的に向上させることができる。
【００３８】
〈第２の実施形態〉
図１０は、第２の実施形態に係る半導体発光素子装置３の要部の構造を概略的に示す縦断面図であり、図１１は、図１０の半導体発光素子装置３の要部の構造を概略的に示す平面図である。図１０は、図１１をＳ１０−Ｓ１０線で切る断面を示している。
【００３９】
図１０及び図１１に示されるように、第２の実施形態に係る半導体発光素子装置３は、主面上に基板側電極部としての上側電極配線２１２及び下側電極配線２１３を備えた基板２０１と、基板２０１の主面上に備えられた半導体薄膜発光素子２０２と、半導体薄膜発光素子２０２上に備えられ、半導体薄膜発光素子２０２に電気的に接続された上側電極パッド２０９及び下側電極パッド２０８と、上側電極パッド２０９と上側電極配線２１２とを電気的に接続するリムーバブルブリッジ配線２１１ａと、下側電極パッド２０８と下側電極配線２１３とを電気的に接続するリムーバブルブリッジ配線２１１ｂとを有している。半導体薄膜発光素子２０２は、上から順に、上側コンタクト層２０３、上側クラッド層２０４、活性層２０５、下側クラッド層２０６、及び下側コンタクト層２０７が積層された構造を有している。図１０及び図１１における上側電極配線２１２、下側電極配線２１３、基板２０１、半導体薄膜発光素子２０２、上側電極パッド２０９、下側電極パッド２０８、上側電極配線２１２、及び下側電極配線２１３は、それぞれ図１及び図２における上側電極配線１１２、下側電極配線１１３、基板１０１、半導体薄膜発光素子１０２、上側電極パッド１０９、下側電極パッド１０８、上側電極配線１１２、及び下側電極配線１１３と同様の構成である。また、図１０及び図１１における上側コンタクト層２０３、上側クラッド層２０４、活性層２０５、下側クラッド層２０６、及び下側コンタクト層２０７は、それぞれ図１及び図２における上側コンタクト層１０３、上側クラッド層１０４、活性層１０５、下側クラッド層１０６、及び下側コンタクト層１０７と同様の構成である。
【００４０】
リムーバブルブリッジ配線２１１ａは、上側電極パッド２０９と上側電極配線２１２との間において半導体薄膜発光素子２０２から離間するブリッジ形状の部分を有する。リムーバブルブリッジ配線２１１ｂは、下側電極パッド２０８と下側電極配線２１３との間において半導体薄膜発光素子２０２から離間するブリッジ形状の部分を有する。リムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂと、半導体薄膜発光素子２０２及び集積基板２０１との間が離間した構造を、「中空構造」とも言う。リムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂは、上側電極配線２１２、下側電極配線２１３、及び集積基板２０１をエッチングせずに、リムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂをエッチングするエッチャントにより、選択的にエッチング可能な材料により構成されている。リムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂは、図１及び図２におけるリムーバブル接続配線１１１ａ，１１１ｂと同様の材料から構成される。
【００４１】
図１２（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態におけるリムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂの形成工程の一例を示す図である。
【００４２】
図１２（ａ）に示されるように、まず、リムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂの中空構造を形成したい部分に、ネガ型の感光性レジストを用いてマスクレジスト２２１をパターン形成する。
【００４３】
次に、図１２（ｂ）に示されるように、ネガ型又はポジ型のリフトオフ用の感光性レジストを用いて、リムーバブルブリッジ配線（図１２（ｃ）の２１１ａ，２１１ｂ）を形成する部分のみを開口（符号２２３の部分）させたマスクレジスト２２２を形成する。
【００４４】
次に、マスクレジスト２２２の開口２２３内を含む領域に、リムーバブルブリッジ配線（図１２（ｃ）の２１１ａ，２１１ｂ）用の薄膜を、蒸着法又はスパッタ法を用いて形成する。次に、マスクレジスト２２１及びマスクレジスト２２２を、有機溶剤を用いて除去する。これと同時に、マスクレジスト２２１及びマスクレジスト２２２上に成膜されているリムーバブルブリッジ配線用の不要な材料をリフトオフして除去する。
【００４５】
以上の工程により、図１２（ｃ）に示されるようなリムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂが形成される。リムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂを用いることにより、第１の実施形態に記載したリムーバブル層間絶縁膜１１４を形成する必要がなくなり、その結果、半導体薄膜発光素子２０２の除去がより容易になる。
【００４６】
また、第２の実施形態に係る半導体発光素子装置３において、図３のリムーバブル層１１５に対応するリムーバブル層を備えてもよい。さらに、第１の実施形態の場合と同様に、第２の実施形態に係る半導体発光素子装置３を用いて、画像露光装置１１、画像形成装置、及び画像表示装置１２を形成してもよい。
【００４７】
以上に説明したように、第２の実施形態に係る半導体発光素子装置３、画像露光装置１１、画像形成装置、及び画像表示装置１２においては、リムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂ（又は、リムーバブル接続配線２１１ａ，２１１ｂ及びリムーバブル層）を、ケミカルエッチングにより選択的にエッチング可能であるので、半導体薄膜発光素子２０２に不良が認められた場合において、リムーバブルブリッジ配線２１１ａ，２１１ｂを選択的にエッチングすることができ、不良が認められた半導体薄膜発光素子を完全に集積基板２０１の主面上から除去することができる。その結果、正常な半導体薄膜発光素子へと置換することができ、良品率を飛躍的に向上させることができる。
【００４８】
〈第３の実施形態〉
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置１３を概略的に示す構成図である。図１３に示されるように、画像形成装置１３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各色の画像を電子写真方式を用いて形成する４つのプロセスユニット３０１〜３０４を有している。プロセスユニット３０１〜３０４は、記録媒体３０５の搬送経路に沿ってタンデムに配置されている。各プロセスユニット３０１〜３０４は、像担持体としての感光体ドラム３０３ａと、この感光体ドラム３０３ａの周囲に配置され、感光体ドラム３０３ａの表面を帯電させる帯電装置３０３ｂと、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とを有している。この露光装置３０３ｃとしては、第１又は第２の実施形態の画像露光装置１１を用いている。
【００４９】
画像形成装置１３内は、静電潜像が形成された感光体ドラム３０３ａの表面にトナーを搬送する現像装置３０３ｄと、感光体ドラム３０３ａの表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置３０３ｅとを有している。なお、感光体ドラム３０３ａは、図示されていない駆動源及びギヤ等からなる駆動機構によって矢印方向に回転する。また、画像形成装置１３は、紙等の記録媒体３０５を収納する用紙カセット３０６と、記録媒体３０５を１枚ずつ分離させ搬送するためのホッピングローラ３０７とを有している。ホッピングローラ３０７の記録媒体３０５搬送方向下流には、ピンチローラ３０８，３０９と、記録媒体３０５を挟み付け、ピンチローラ３０８，３０９とともに記録媒体３０５の斜行を修正してプロセスユニット３０１〜３０４に搬送するレジストローラ３１０，３１１が備えられている。ホッピングローラ３０７及びレジストローラ３１０，３１１は、図示しない駆動源に連動して回転する。
【００５０】
画像形成装置１３は、感光体ドラム３０３ａに対向配置された転写ローラ３１２を有している。転写ローラ３１２は、半導電性のゴム等から構成される。感光体ドラム３０３ａ上のトナー像を記録媒体３０５上に転写させるように、感光体ドラム３０３ａの電位と転写ローラ３１２の電位が設定されている。また、画像形成装置は、記録媒体３０５上のトナー像を加熱・加圧して定着させる定着装置３１３と、定着装置３１３を通過した記録媒体３０５を排出するためのローラ３１４，３１６及び３１５，３１７が備えられている。
【００５１】
用紙カセット３０６に積載された記録媒体３０５はホッピングローラ３０７により１枚ずつ分離され搬送される。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を通過してプロセスユニット３０１〜３０４の順に通過する。各プロセスユニット３０１〜３０４において、記録媒体３０５は、感光体ドラム３０３ａと転写ローラ３１２の間を通過して、各色のトナー像が順に転写され、定着装置３１３によって過熱・加圧されて各色のトナー像が記録媒体３０５に定着される。その後、記録媒体３０５は、排出ローラによってスタッカ部３１８に排出される。
【００５２】
以上に説明したように、第１又は第２の実施形態に係る半導体発光素子装置１〜３においては、画像露光装置１１の良品率を飛躍的に向上させることができるので、第３の実施形態に係る画像形成装置１３の不具合の発生率を低くすることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１，２，３  半導体発光素子装置、  １１  画像露光装置、  １２  画像表示装置、  １３  画像形成装置、  １０１，２０１  集積基板、  １０２，２０２  半導体薄膜発光素子、  １０３，２０３  上側コンタクト層、  １０４，２０４  上側クラッド層、  １０５，２０５  活性層、  １０６，２０６  下側クラッド層、  １０７，２０７  下側コンタクト層、  １０８，２０８  下側電極パッド、  １０９，２０９  上側電極パッド、  １１０  層間絶縁膜、  １１１ａ，１１１ｂ  リムーバブル接続配線、  １１２，２１２  上側電極配線、  １１３，２１３  下側電極配線、  １１４ａ，１１４ｂ  リムーバブル層間絶縁膜、  １１５  リムーバブル層、  １１６ａ，１１６ｂ  接続パッド、  ２１１ａ，２１１ｂ  リムーバブルブリッジ配線。
【図１】
0005444141.tif 000002
【図２】
0005444141.tif 000003
【図３】
0005444141.tif 000004
【図４】
0005444141.tif 000005
【図５】
0005444141.tif 000006
【図６】
0005444141.tif 000007
【図７】
0005444141.tif 000008
【図８】
0005444141.tif 000009
【図９】
0005444141.tif 000010
【図１０】
0005444141.tif 000011
【図１１】
0005444141.tif 000012
【図１２】
0005444141.tif 000013
【図１３】
0005444141.tif 000014