JPH10302634A - 蛍光表示管用単結晶半導体ウエハーの加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、デッドスペースを最小限に抑える
ことにより、ウェハー１枚当たりの素子の数をできるか
ぎり多くするとともに、蛍光体の形くずれや欠落がな
く、もれ発光や輝度の低下を起こさない良質の表示素子
をつくりだすための蛍光表示管用単結晶ウェハーの加工
方法を提供する。 【解決手段】 蛍光表示管の表示部として用いられる蛍
光体４が被着されたチップ３を製造するための蛍光表示
管用単結晶ウエハー１の加工方法において、前記蛍光表
示管用単結晶ウエハー１の上に所定間隔をおいて設定し
た複数の領域毎に蛍光体４を被着させ、前記蛍光体４の
上に耐水性保護膜５を形成し、前記蛍光表示管用単結晶
ウエハー１を前記各領域ごとに切削水Ｗを使用しながら
ダイシングソー６で切断して複数のチップ３を形成す
る。前記チップ３を表示部として用いる蛍光表示管の製
造工程における焼成工程で、チップ３の焼成が行われ、
耐水性保護膜５が蒸発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体技術，表示
技術における蛍光表示管用単結晶半導体ウエハーの加工
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、蛍光表示管用単結晶半導体ウエハ
ーの加工方法としては、ダイシングソーによる切削又は
ダイヤモンドカッター，超硬刃カッターによる条入れで
行う方法が一般的に使用されている。ダイシングソーの
切削により単結晶半導体ウエハーを切断する場合、切削
水を用いているが、この切削水には以下のような効能が
ある。 （１）摩擦熱によるブレードの温度の上昇を防止する冷
却性。 （２）発生した切削粉を流し出す洗浄性。 （３）ブレードの摩擦量の減少させる潤滑性。

【０００３】上記３つの機能は、ダイシングソーによる
切削において重要であり、特に削られた切削粉を除去し
洗浄性を維持するためには、ブレードに切削水を噴射さ
せる必要がある。ところが、蛍光表示管の蛍光体には、
水溶性の感光材を使用しているため水に弱い。このた
め、ある程度高圧の切削水をかけると、単結晶半導体ウ
エハー上の画素に塗布した蛍光体が剥がれてしまうとい
う問題があった。

【０００４】そこで、以上のことを考慮し、以下の方法
で切断していた。 ダイシングソーを使用し、切削水をブレード周辺に散
布することにより水溶性感光材が溶け出しても蛍光体画
素にまで影響がないように２ｍｍ以上のデッドスペース
を設けていた。。 ガラスカットのように、ダイヤモンドカッター，超硬
刃カッターにより条入れ，折り取りを行う。 ダイシングを用いたハーフカットを蛍光体塗布前に行
い、蛍光体塗布後に折り取る。 単結晶半導体ウエハー上に形成されているチップの切
断後に、チップに１枚づつ蛍光体を塗布する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たの切断方法では、切削水の量を少なくすると機能の
１つである洗浄性が低下するため、切削ライン近辺に切
削粉が残ってしまう。切削粉は、蛍光体に覆いかぶさっ
た場合に蛍光表示管の輝度を低下させるほか、素子ライ
ン間をショートさせてしまう場合がある。又、切削水に
感光材が溶け出すほど量を多くすることによって、形く
ずれ及び欠落により飛散しても、蛍光体画素に影響がな
いように、切削ライン〜素子間におけるカットラインの
デッドスペースに２ｍｍ以上の幅を要していた。

【０００６】また、の切断方法では、大きなチッピン
グが発生するため、ダイシングに比し、カットラインの
デッドスペースが余分に必要になる。

【０００７】更に、の切断方法では、ダイシング溝に
蛍光体が残ってしまうため、蛍光表示管にした場合、切
削ラインでもれ発光を起こしてしまう。

【０００８】また、の方法でスラリー法を利用した場
合、チップのエッジ部分では蛍光体が盛り上がってしま
うため、エッジ部分とその周囲のチップの素子部とを離
さなければならず、１０ｍｍ程度のデッドスペースが必
要となる。

【０００９】このように、蛍光表示管はデッドスペース
によって、ウェハー１枚当たりの素子の数が大きく変化
するものであり、デッドスペースが拡大してしまうとウ
ェハー１枚当たりの素子の数が減少する。また、の方
法のように、もれ発光を起こすものは、表示素子として
良い品質とは言えない。

【００１０】そこで本発明は、上記問題点を解消するた
めに、デッドスペースを最小限に抑えることにより、ウ
ェハー１枚当たりの素子の数をできるかぎり多くすると
ともに、もれ発光、輝度の低下、ドット欠けの無い良質
の表示素子をつくりだすための蛍光表示管用単結晶半導
体ウエハーの加工方法を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】次に、上記の課題を解決
するための手段を、実施の形態に対応する図１乃至図５
を参照して説明する。

【００１２】請求項１の発明は、蛍光表示管の表示部と
して用いられる蛍光体４が被着されたチップ３を製造す
るための蛍光表示管用単結晶半導体ウエハー１の加工方
法において、前記蛍光表示管用単結晶半導体ウエハー１
の上に所定間隔をおいて設定した複数の領域毎に蛍光体
４を被着させ、前記蛍光体４の上に保護膜５を形成し、
前記蛍光表示管用単結晶半導体ウエハー１を前記各領域
ごとに切断して複数のチップ３を形成することを特徴と
している。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記蛍光表示管用単結晶半導体ウエハー１をダイシ
ングソー６で切断することを特徴としている。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、前記保護膜５が耐水性であり、前記蛍光表示
管用単結晶半導体ウエハー１の切断を高圧の切削水Ｗを
使用しながら行うことを特徴としている。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１，２又は３の
発明において、形成した前記各チップ３から前記保護膜
５を除去する工程を有することを特徴としている。

【００１６】請求項５の発明は、請求項４の発明におけ
る前記保護膜５の除去を、前記チップ３を焼成すること
によって行うことを特徴としている。

【００１７】請求項６の発明は、請求項５の発明におけ
る前記チップ３の焼成が、前記チップ３を表示部として
用いる蛍光表示管の製造工程における蛍光体焼成工程で
行われることを特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の蛍光表示管の製造
方法の実施の形態を説明する。ここで、図１は蛍光表示
管の製造工程フローを示す図であり、図２は蛍光表示管
の製造工程図である。

【００１９】まず、Ｓｉ単結晶半導体ウエハー１上に配
線をパターニングし、スイッチング素子を作り込む。そ
して、図２（ａ）に示したように、このスイッチング素
子１つに対して１画素２を構成し、この画素２が縦４０
×横８０ドットの集合となって、１つのシリコンチップ
３を形成する（ＳＴＥＰ １）。

【００２０】シリコンチップ３は、Ｓｉ単結晶半導体ウ
エハー１上において、図３に示したようにマトリクス状
に規則的に敷きつめられている。隣接する各シリコンチ
ップ３の間隔、すなわちデッドスペースＤＳは５０μｍ
とする。そして、図２（ｂ）に示したようにＳｉ単結晶
半導体ウエハー１上の各画素２上に水溶性感光材をバイ
ンダーとして蛍光体４を塗布する（ＳＴＥＰ ２）。

【００２１】次に図２（ｃ）に示したように、保護膜５
としてアセトン８０ｗｔ％にアクリル樹脂を２０ｗｔ％
溶かし込んだ溶液を作製し、蛍光体４のパターニング後
のＳｉ単結晶半導体ウエハー１上に作製した溶液を滴下
塗布する。

【００２２】そして、図２（ｄ），（ｅ）に示したよう
に、アクリル樹脂５が乾燥して固まった後に、ダイシン
グソー６を用いて条７を入れ、折り取りをする。この
際、図４のように、ダイシングソー６のブレード８及び
Ｓｉ単結晶半導体ウエハー１に切削水をかける（ＳＴＥ
Ｐ ３）。

【００２３】この後、折り取られた各Ｓｉ単結晶半導体
ウエハー１をガラス基板へ接着する（ＳＴＥＰ ４）。
そして、前面基板をＳｉ単結晶半導体ウエハー１に所定
間隔をおいて対面させ、前面基板とガラス基板の各外周
縁の間をスペーサ部材で封着する。これにより外囲器が
形成される。なお、蛍光表示管は、外囲器の蛍光体焼成
工程において４００〜５００℃で約１５分程度焼成され
るため、図２（ｆ）に示したように、蛍光体４上に固ま
っているアクリル樹脂５が蒸発する。

【００２４】最後に、外囲器内を高真空雰囲気にするた
め、外囲器内に発生した残留ガスをゲッターで排気し、
蛍光表示管が出来上がる（ＳＴＥＰ ５）。

【００２５】従ってこのような工程では、蛍光体４をア
クリル樹脂５で覆っているため、高圧の切削水をかけて
も蛍光体４が剥がれることはない。また、これにより高
圧の切削水の噴出が可能であるため、切削水の冷却性，
洗浄性及び潤滑性という機能を発揮させることができ
る。特に、洗浄性が向上するため、Ｓｉ単結晶半導体ウ
エハー１上に飛び散った切削粉を除去でき、蛍光表示管
の輝度を低下せず、素子ライン間をショートさせてしま
うこともない。更に、ダイシングソー６を用いて条７を
入れているため、ダイヤモンドカッターに比しチッピン
グＣも小さくなる。

【００２６】以上のことから、図５に示したように、切
削ラインのデッドスペースＤＳは、ブレード７厚に装置
位置精度及びチッピングＣ範囲を足した５０μｍとする
ことが可能となる。

【００２７】また、蛍光体４を覆うアクリル樹脂性の膜
５は、蛍光体の焼成過程で蒸発するため、あらためてア
クリル樹脂性の膜５を取り去る工程を入れる必要がな
い。

【００２８】なお、上述した実施の形態では、蛍光表示
管の切断に、ダイシングソー６で条７を入れた後、折り
取りによる切断を行っているが、折り取りをせずダイシ
ングソー６による完全切断であってもよい。

【００２９】また、保護膜５としてアクリル系の樹脂を
用いたが、セルロース系等、溶剤に溶け、耐水性の樹脂
であればよい。また、単結晶の具体例としてシリコンを
取り上げたが、ＧａＡｓ等、半導体材料ウエハーを用い
たチップであればよい。

【００３０】

【発明の効果】単結晶半導体ウエハー上に形成された蛍
光体を保護膜で覆った後に、単結晶半導体ウエハーの切
断を行っているため、切断の際に発生する切削粉等によ
る蛍光体の汚染，損傷を防止でき、均一に発光させるこ
とができる。

【００３１】また、ダイシングソーで切断すると、大き
なチッピングが発生することもない。

【００３２】更に、単結晶半導体ウエハー上に形成され
た蛍光体を保護膜で覆った後に、単結晶半導体ウエハー
の切断と同時に切削水の噴出を行っているため、切断の
際、蛍光体を剥がすことなく、ダイシングソーのブレー
ドを冷却，潤滑でき、また、発生した切削粉を除去する
ことができ、蛍光表示管の輝度を低下せず、素子ライン
間のショートを防止することができる。

【００３３】また、デッドスペースの幅を従来よりも狭
くできるため、ウェハー１枚当たりの素子の数を増加す
ることができる。

【００３４】また、蛍光体を覆う保護膜は、蛍光表示管
の製造工程における蛍光体焼成過程で蒸発するため、あ
らためて保護膜を取り去る工程を入れる必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリコン単結晶を用いた蛍光表示管の製造方法
の製造工程フローを示す図である。

【図２】本発明による蛍光表示管の製造方法の製造工程
図である。

【図３】シリコンウェハー上にチップを形成した図であ
る。

【図４】（ａ） ダイシングソーによる切断時の側面図
である。 （ｂ） ダイシングソーによる切断時の正面図である。

【図５】本発明による蛍光表示管の製造方法の製造工程
の一部を示す図である。

【符号の説明】

１…Ｓｉ単結晶半導体ウエハー ３…チップ ４…蛍光体 ５…保護膜 ６…ダイシングソー Ｗ…切削水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蒔田 吉生 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社 (72)発明者 畔田 昭弘 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株式 会社

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光表示管の表示部として用いられる蛍
   光体が被着されたチップを製造するための蛍光表示管用
   単結晶半導体ウエハーの加工方法において、 前記蛍光表示管用単結晶半導体ウエハーの上に所定間隔
   をおいて設定した複数の領域毎に蛍光体を被着させ、 前記蛍光体の上に保護膜を形成し、 前記蛍光表示管用単結晶半導体ウエハーを前記各領域ご
   とに切断して複数のチップを形成することを特徴とする
   蛍光表示管用単結晶半導体ウエハーの加工方法。
2. 【請求項２】 前記蛍光表示管用単結晶半導体ウエハー
   をダイシングソーで切断することを特徴とする請求項１
   記載の蛍光表示管用単結晶半導体ウエハーの加工方法。
3. 【請求項３】 前記保護膜が耐水性であり、前記蛍光表
   示管用単結晶半導体ウエハーの切断を高圧の切削水を使
   用しながら行うことを特徴とする請求項１又は２記載の
   蛍光表示管用単結晶半導体ウエハーの加工方法。
4. 【請求項４】 形成した前記各チップから前記保護膜を
   除去する工程を有する請求項１，２又は３記載の蛍光表
   示管用単結晶半導体ウエハーの加工方法。
5. 【請求項５】 前記保護膜の除去を、前記チップを焼成
   することによって行う請求項４記載の蛍光表示管用単結
   晶半導体ウエハーの加工方法。
6. 【請求項６】 前記チップの焼成が、前記チップを表示
   部として用いる蛍光表示管の製造工程における焼成工程
   で行われる請求項５記載の蛍光表示管用単結晶半導体ウ
   エハーの加工方法。