JPH07326799A - Ｌｅｄアレイチップの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＬＥＤアレイチップの発光領域や電極部等
を、被覆膜による保護の信頼性の向上を図る。 【構成】 半導体ウエハの表面にこれを分割したとき形
成されるＬＥＤアレイチップの外周縁に沿う外周溝を形
成し、外周溝のうち相互に隣接するもの同士間の領域に
て半導体ウエハを分割することによりＬＥＤアレイチッ
プを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＬＥＤアレイチップに関
し、特に、半導体ウエハ上に形成された複数の素子を分
割する工程を含むＬＥＤアレイチップの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ファクシミリ、ページプリン
タ、ラベルプリンタ等の電子写真式のプリンターとし
て、ＬＥＤヘッドが広く用いられている。従来のＬＥＤ
ヘッドは、例えばガラスエポキシ系の絶縁性基板の表面
にアレイ状に配列された発光素子としての複数のＬＥＤ
アレイチップと、これらのＬＥＤアレイチップに対応し
て搭載されリードワイヤにより電気的に接続された駆動
用のＩＣと、から構成されている。この種のＬＥＤヘッ
ドでは、印字のための電気信号は駆動用ＩＣを介してＬ
ＥＤアレイチップの発光領域に信号電圧を印加すること
により発光領域から発光を生ぜしめ、この発光をセルフ
ォックレンズアレイ等で集光させることにより印字を行
っている。

【０００３】図４に示すように、ＬＥＤヘッドに用いら
れている従来のＬＥＤアレイチップ２１は、一般に、例
えばＮ型の導電型から成る半導体基板２２の表面の所要
の領域にＺｎが導入されたＰ型の導電型の発光領域２３
と、発光領域２３の表面に印字のための電気信号を図示
しない駆動用ＩＣを介して印加するための電極配線２４
と、から構成されている。この電極配線２４は、発光領
域２３の表面に信号電圧を印加するために電気的に接続
された電極部２４ａと、駆動用ＩＣとの間を電気的に接
続するためのリードワイヤのワイヤボンデイングが施さ
れるパッド部２４ｂとから成っている。このように発光
領域２３や電極配線２４が形成された半導体基板２２の
表面は、これらの発光領域２３や電極配線２４等を外部
の水分や汚染物質から保護するために、被覆膜２５が全
面的に形成されている。

【０００４】この種の従来のＬＥＤアレイチップ２１
は、その製造に際して、図５に示すように、半導体ウエ
ハ２２’の表面上に複数のＬＥＤアレイチップ２１’が
規則的に配列された状態で形成されるのだが、各ＬＥＤ
アレイチップ２１’の上面には、保護膜としての被覆膜
２５が半導体ウエハ２２’の表面全体を覆うように形成
される。このように形成されたＬＥＤアレイチップ２
１’を、ダイシングブレード等を用いて分割することに
より、個別のＬＥＤアレイチップ２１が製造されてい
る。

【０００５】こうして得られた複数の個別ＬＥＤアレイ
チップ２１は、ここでは図示は省略するが、ガラスエポ
キシ系基板上にダイボンデイングされ、駆動用のＩＣの
搭載と共に必要なワイヤボンデイングによる配線が施さ
れてＬＥＤヘッドが形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＬＥＤ
アレイチップの製造方法によれば、上述のように、発光
領域２３や電極配線２４等のウエハ上面を保護するため
の被覆膜２５を半導体ウエハ２２’の表面全面に形成し
た状態で、ダイシングブレード等を用いてダイシングを
行って個別のＬＥＤアレイチップ２１に分割しているの
で、分割の際に各ＬＥＤアレイチップ２１の被覆膜の外
周縁に、図４に示すように、欠け２６や亀裂２７が発生
し易い。このように発生した欠け２６や亀裂２７が、発
光領域２３や電極配線２４にまで達する場合、機械的な
若しくは電気的な損傷を及ぼしＬＥＤアレイチップとし
ての機能を損ねることになる。

【０００７】また、半導体ウエハ２２’上に形成したＬ
ＥＤアレイチップ２１’を分割するとき、図示しない位
置決めのための認識用パターンを半導体ウエハ上に設け
ておく必要があるのだが、ＬＥＤアレイチップとは別に
このようなパターンを別途設けることは、ＬＥＤアレイ
チップ形成の工程数の増大や工程の複雑化を招いてしま
うことになる。

【０００８】従って、本発明の目的は簡易な工程により
被覆膜による素子保護の信頼性の向上を図ったＬＥＤア
レイチップの製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
本発明によれば、半導体ウエハの第１導電型の領域の表
面に被覆膜を形成し、被覆膜に第１導電型の領域内に不
純物を導入させるための開口と半導体ウエハを分割した
とき形成される外周縁に沿う外周溝とを形成し、開口を
介して半導体ウエハの表面に不純物を導入して第２導電
型の領域を形成し、外周溝のうち相互に隣接するもの同
士間の領域にて半導体ウエハを分割することを特徴とす
るＬＥＤアレイチップの製造方法が提供される。

【００１０】上記被覆膜は窒化珪素から成り、外周縁の
相互に隣接するもの同士間の領域に更に分割溝が形成さ
れる。

【００１１】

【作用および効果】半導体ウエハの第１導電型の領域の
表面に被覆膜を形成し、被覆膜に第１導電型の領域内に
不純物を導入させるための開口と半導体ウエハを分割し
たとき形成される外周縁に沿うように外周溝とを形成
し、開口を介して半導体ウエハの表面に不純物を導入し
て第２導電型の領域を形成し、外周溝のうち相互に隣接
するもの同士間の領域にて半導体ウエハを分割するの
で、例えばダイシングブレードを用いたダイシングによ
り半導体ウエハを分割する場合、発光領域として形成さ
れた第２導電型の領域と共に形成された外周溝をダイシ
ングを行う際の位置認識に利用することができる。この
位置認識は、具体的には、ダイシング機のセンサー等に
より行われる。このため、位置認識用のパターンを別途
設けることなく、発光領域に対して半導体ウエハ分割の
ための正確なダイシングを行うことができると共に、半
導体ウエハの分割を外周溝のうち相互に隣接するもの同
士間の領域を例えばダイシングブレードを用いてダイシ
ングすることにより行うので、分割の際に外周溝間の被
覆膜に欠けや亀裂が生じたとしても、これらの欠けや亀
裂が外周溝を越えてＬＥＤアレイチップの発光領域等の
主要な要素まで達し損傷を及ぼすことは有効に防止され
る。

【００１２】

【実施例】次に、本発明によるＬＥＤアレイチップの製
造方法を図１乃至図３を参照しながら実施例に従い詳細
に説明する。本実施例によるＬＥＤアレイチップは、図
５に示すように、従来の方法と同様に半導体ウエハ１’
上に多数規則的に形成される。尚、ＬＥＤアレイチップ
２’は同図中説明を簡略にするために実線により模式的
に示されている。

【００１３】図１は本実施例によるＬＥＤアレイチップ
２’が形成された半導体ウエハ１’の表面の主要部の拡
大平面を示し、図２は図１中の線Ｘ−Ｘに沿う断面を示
す。本実施例のＬＥＤアレイチップ２’の製造に用いら
れる半導体ウエハ１’はＧａＡｓから成るウエハ材３上
にＮ型の導電型のＧａＡｓＰから成るエピタキシャル層
４が成長形成されている。エピタキシャル層４の表面に
は、図２に最良に示されるように、窒化珪素（Ｓｉ
₃Ｎ₄）から成る被覆膜５がほぼ全面に形成されている。
尚、被覆膜５を形成する材料として、上述の窒化珪素に
代えて例えば酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）を使用して
もよい。

【００１４】被覆膜５には、発光領域としてのＰ型の導
電型の拡散領域６を形成するための開口７と、半導体ウ
エハ１に形成された複数のＬＥＤアレイチップ２を、例
えば図３に示すダイシングブレード１０を用いて分割さ
れた個別のＬＥＤアレイチップ２の外周縁の内側にに沿
うような外周溝９と、外周縁の隣接するもの同士間に延
びる分割溝１２と、がそれぞれ形成されている。本実施
例では、ダイシングブレード１０等によるダイシング時
に被覆膜５の不要な飛散を防止するために分割溝１２を
設けているが、被覆膜５にこのような分割溝１２を設け
ずに、被覆膜５で覆うように構成しても、本発明は実施
可能である。

【００１５】発光領域としてのＰ型の導電型の拡散層６
は、開口７が形成された被覆膜５を介して、半導体ウエ
ハ１のＮ型のエピタキシャル層４の表面領域にＺｎを拡
散等により導入することにより形成される。即ち、Ｎ型
のエピタキシャル層４とＰ型の拡散層６との間にＰＮ接
合面が形成されている。この拡散層６の表面上には、拡
散層６に図示しない駆動用ＩＣからの信号電圧を印加す
るための電極配線８が拡散層６を部分的に被覆するよう
に形成されている。この電極配線８は拡散層６に電気的
に接続され被覆膜５上に延びる電極部８ａと、電極配線
８を図示しないワイヤリードを介して駆動用ＩＣに電気
的接続を行うためのワイヤボンデイングを施すパッド部
８ｂとから成る。

【００１６】半導体ウエハ１の表面に複数形成されたＬ
ＥＤアレイチップは、半導体ウエハ１からの後述する分
割後のＬＥＤヘッドにおける使用に際して、発光領域と
しての拡散層６の部分やこれに電圧を印加するための電
極配線８等を外界に存在する水分や汚染物質等による汚
染や腐食等を防止するために、上述の被覆膜５により全
面的に被覆保護された状態で形成されている。

【００１７】本実施例によるＬＥＤアレイチップ２は、
半導体ウエハ１上に作り込まれる段階でその外周縁に沿
って外周溝９が形成されるので、例えば、図３に示すよ
うに、ダイシングブレード１０を用いて半導体ウエハ
１’を個別のＬＥＤアレイチップ２に分割する場合、外
周溝９がダイシングブレードによる分割のための位置決
めに使用することができると共に、ダイシングブレード
１０により半導体ウエハ１が切除される領域（分割領
域）１１またはこの近傍上の被覆膜５に欠けや亀裂が生
じても、被覆膜５に外周溝９が設けられているので、こ
れらの欠けや亀裂は外周溝９を越えて拡散層６等の主要
な要素に達し損傷を及ぼすおそれはない。

【００１８】次に、本発明のＬＥＤアレイチップの製造
方法について説明する。上面にＮ型の導電型のエピタキ
シャル層４が成長形成された半導体ウエハ１’の表面に
熱ＣＶＤ法により窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）膜を約１０００
〜２０００オングストロームの層厚になるように形成
し、この窒化珪素膜をエッチングすることにより拡散層
６を形成するための開口７と、各ＬＥＤアレイチップの
外周縁の約１０μ内側に沿った約１０μ幅の外周溝９
と、ダイシングブレードにより切除される半導体ウエハ
１の分割領域１１上の約４５μ幅の分割溝１２とが形成
された被覆膜５を得、これをマスクとして開口７を介し
てＺｎを拡散させることによりＰ型の導電型の拡散層６
を形成する。

【００１９】次いで、Ａｌ等の導電性金属膜を蒸着後、
これを所要のパターンにエッチングすることにより一端
にて拡散層６の表面に電気的に接続された電極部８ａが
形成され他端にてワイヤボンデイングのためのパッド部
８ｂが形成された電極配線８を形成する。電極配線８を
形成後、ダイシングブレード１０を用いて各ＬＥＤアレ
イチップ２’が形成された半導体ウエハを分割領域１１
に沿ってダイシングを施すことにより個別のＬＥＤアレ
イチップ２に分割する。

【００２０】このようにして得られた個別のＬＥＤアレ
イチップ２を、ここでは図示しない、ガラスエポキシ系
の基板上に所要の配列状態にダイボンデイング後、これ
らのＬＥＤアレイチップに対応するように駆動用ＩＣを
搭載し、金のワイヤリードによりＬＥＤアレイチップと
駆動用ＩＣのパッド部の間をワイヤボンデイングにより
接続することにより、ＬＥＤヘッドが製造される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるＬＥＤアレイチップの要
部を示す拡大平面図。

【図２】図１の半導体ウエハの線Ｘ−Ｘに沿う断面図。

【図３】図１の半導体ウエハをダイシングブレードを用
いて分割する様子を示した説明図。

【図４】従来の個別のＬＥＤアレイチップの要部平面
図。

【図５】ＬＥＤアレイチップが形成された半導体ウエハ
の平面概略図。

【符号の説明】

１・・・・半導体ウエハ ２・・・・ＬＥＤアレイチップ ４・・・・エピタキシャル層 ５・・・・被覆膜 ６・・・・拡散層 ７・・・・開口 ８・・・・電極配線 ９・・・・外周溝 １０・・・ダイシングブレード １１・・・分割溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエハの第１導電型の領域の表面に
   被覆膜を形成し、前記被覆膜に前記第１導電型の領域内
   に不純物を導入させるための開口と前記半導体ウエハを
   分割したとき形成される外周縁に沿うように外周溝とを
   形成し、前記開口を介して前記半導体ウエハの表面に不
   純物を導入して第２導電型の領域を形成し、前記外周溝
   のうち相互に隣接するもの同士間の領域にて前記半導体
   ウエハを分割することを特徴とするＬＥＤアレイチップ
   の製造方法。
2. 【請求項２】前記被覆膜は更に前記外周縁の相互に隣接
   するもの同士間に延びる分割溝が形成された請求項１に
   記載のＬＥＤアレイチップの形成方法。