JP2010195425A - シリコン用梱包体及び梱包方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の梱包袋を用いた多重構造のシリコン用梱包体であって、複数の梱包袋は、シリコンを収容する樹脂製内側梱包袋1aと、シリコンを収容した内側梱包袋1aをさらに収容する外側梱包袋1bとを備え、外側梱包袋1bは、水蒸気バリア層15の両面に樹脂製表面層16を配置してなる積層フィルムによって形成されている。
【選択図】図1
Description
従来、このような水分に対するバリア性の高いフィルムを使った梱包袋として、特許文献1には、電子部品等の半導体防湿包装用袋として、基材フィルム、バリア層、ヒートシール層を積層して構成したラミネートフィルムからなるものが提案されており、そのバリア層として、アルミニウム、ニッケル、チタン、マグネシウム等が用いられている。
したがって、特許文献1に記載のラミネートフィルムを塊状多結晶シリコンの梱包袋として用いる場合には、その振動によって梱包袋が擦れて、バリア層の金属が露出するおそれがあり、その金属分が多結晶シリコンに混入すると、単結晶シリコンの汚染の問題が生じる。
即ち、本発明に係るシリコン用梱包体は、複数の梱包袋を用いた多重構造のシリコン用梱包体であって、前記複数の梱包袋は、シリコンを収容する樹脂製内側梱包袋と、該シリコンを収容した内側梱包袋をさらに収容する外側梱包袋とを備え、該外側梱包袋は、水蒸気バリア層の両面に樹脂製表面層を配置してなる積層フィルムによって形成されていることを特徴とする。
金属薄膜によって確実に水蒸気を遮断することができ、梱包体内の雰囲気を梱包時のまま長期間保持することができ、外部環境による影響を受けにくいので、保管状況に左右されずに高純度を維持することができる。
水蒸気バリア層に用いられる金属としてはアルミニウムが好適である。
梱包時の雰囲気中の水蒸気量を制限することにより、梱包初期の梱包袋内の水蒸気量を少なくするとともに、水蒸気バリア層を有する外側梱包袋によって、内部雰囲気の水蒸気量の増加を長期間抑制することができる。
本実施形態の梱包体10は、図1及び図2に示すように、内側梱包袋1a及び外側梱包袋1bから構成される。内側梱包袋1aは、例えばポリエチレン樹脂等の透明な樹脂の単一層からなるフィルムによって形成され、外側梱包袋1bは、図3に示すように、水蒸気バリア層15の両面に樹脂製表面層16を配置してなる積層フィルムによって形成されている。
内側梱包袋1aに用いられる樹脂は、具体的には、ポリエチレンフィルムが好適であるが、ポリエチレンやポリプロピレンなどからなるポリオレフィン系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルムなどを用いることができる。未延伸フィルム、あるいは一軸方向又は二軸方向に延伸した延伸フィルム等のいずれも使用可能である。その肉厚としては、200μm〜300μmとされる。
また、両表面層16の間に介在される水蒸気バリア層15は、金属薄膜によって構成され、その金属としてはアルミニウム、ニッケル、チタン、マグネシウム、銅、錫等を用いることができる。その膜厚としては、3μm〜20μmの範囲内に設定される。水蒸気バリア性を発揮するためには、最低3μm以上、より好ましくは5μm以上の膜厚が必要であり、厚いほどピンホール等の欠陥も生じにくいが、コスト、重量等を抑えるため及び袋としての取り扱い性(柔軟性)を考慮して20μm以内とするのが好ましく、15μm以内がより好ましい。
なお、樹脂製表面層16の肉厚は、梱包作業などの取り扱い中又は輸送中の振動等によって塊状多結晶シリコン等の鋭利な角部に接触したとしても水蒸気バリア層15を露出させないように保護する目的で、80μm〜140μmとされる。
すなわち、これら梱包袋1は、4つの側面部2,2,3,3と底面部4とを備えた断面略正方形の角底袋状の形状を有しており、4つの側面部2,2,3,3のうち、対向する一対の両側面部2,2は平面状とされるが、他の対向する一対の両側面部3,3には、該梱包袋1を小さく折り畳むことができるようにするため内側に向かって谷折り可能な折り目が長手方向に沿って設けられている。未使用時においては、該梱包袋1はこの折り目に沿って畳まれてコンパクトなものとされており、使用時に広げることによって袋状になるようにされている。
梱包される塊状多結晶シリコンは、前述したように棒状の多結晶シリコンを切断、破砕した後、洗浄、乾燥することにより得られる。このときの洗浄は、塊状多結晶シリコンを籠の中に収容しておき、酸液を満たした複数の洗浄槽に多結晶シリコンを籠ごと順次浸漬した後、最後に純水を満たした水槽に浸漬して、表面の酸液を除去することにより行われる。この洗浄作業の後、水槽から引き上げた塊状多結晶シリコンを籠のまま乾燥器内に収容し、所定時間乾燥した後に取り出して梱包される。
前述したように、多結晶シリコンにシミが発生するのは、洗浄時に残留した酸が高湿度雰囲気で酸化することによるものと考えられるが、本実施形態においては、まず梱包作業時の雰囲気を温度が20℃〜40℃、単位体積当たりの水蒸気量が17g/m3以下に調整して、梱包袋内に封入される水蒸気量を制限している。そして、梱包袋のうち外側梱包袋1bを水蒸気バリア層の積層構造として、内部雰囲気を外部環境から遮断しており、単結晶シリコン製造工場において長期に保管されたとしても、内側梱包袋1a内の水蒸気量の増加を確実に防止することができる。したがって、内側梱包袋1aの内部雰囲気を塊状多結晶シリコンに酸化膜が生じにくい状態に梱包時から長期間維持することができ、これを原料とする単結晶シリコンを高純度に製造することができる。
まず、本実施形態では外側梱包袋としたポリエチレン樹脂製の梱包袋を二重(内側袋と外側袋)にして塊状多結晶シリコンを収容したものを用いて、恒温・恒湿装置内において、所定条件の温度、湿度雰囲気で1か月放置した後のシミの発生状況を調査した。1個の梱包体には、最大部分の長さが45mm〜90mmの塊状多結晶シリコンを5kg収容し、これを6個作成した。その雰囲気としては、温度が20℃〜40℃、湿度が30%〜90%の範囲で図にa〜hで示した複数種類の条件とした。
その結果、図10に○で囲った条件のもの(a,b,c,e,f,g)にシミが発生した。このうち、c点における水蒸気量は30.1g/m3、g点では18.5g/m3となる。また、シミが発生しなかった条件のうち、d点は水蒸気量が15.3g/m3、h点は15.6g/m3である。この結果から、多結晶シリコンのシミの発生を防止するには、水蒸気量が17g/m3以下の雰囲気に保管される必要がある。
また、実施例の梱包体と比較例の梱包体とにそれぞれ温湿度計を収容し、恒温・恒湿装置内に放置して、梱包体内の温度と湿度とを測定した。図11(a)は、恒温・恒湿装置内を温度が40℃、湿度が90%の条件としたもの、図11(b)は温度が40℃で湿度が60%の条件としたものを示す。
この図11から明らかなように、比較例の梱包体においては、梱包当初の湿度は低いものの、その後、外部雰囲気の湿度付近にまで上昇しているが、実施例の梱包体においては、梱包時からの湿度変化が極めて少ない。したがって、本実施形態の梱包体は、梱包時の内部雰囲気を外部雰囲気に影響されることなく長期間維持することができる。
これによって、底面部11全域を緩衝性が高いものとすることができるため、内部に収納された塊状多結晶シリコンWに伝わる衝撃や振動を均等に分散、吸収することができ、塊状多結晶シリコンWと内側袋1aとの擦れを抑制することができる。従って、塊状多結晶シリコンW及び内側袋1aからの微粉末の発生を一層低減することができ、塊状多結晶シリコンWの品質の低下を防ぐことが可能となる。
例えば、水蒸気バリア層として金属薄膜を用いたが、必ずしも金属に限定されるものではなく、内側梱包袋の材料として用いられているポリエチレン樹脂よりもバリア性の高い、例えばポリ塩化ビニリデン樹脂(PVDC)等を用いてもよい。
また本実施形態においては、内側梱包袋1a及び外側梱包袋1bのそれぞれにおいて、折り目のついてない側面部2a,2bを重ね合わせるようにして余長部8a,8bを形成し、これを複数回折り畳むことによって折り畳み部9a,9bを形成したが、折り目のついた側面部3a,3bを重ね合わせるようにして余長部を形成し、これによって折り畳み部を形成してもよい。
1a 内側梱包袋
1b 外側梱包袋
3,3a,3b 側面部
4,4a,4b 底面部
5 底シール部
6,6a,6b 折り込み部
8a,8b 余長部
9a,9b 折り畳み部
10 二重構造の梱包体
15 水蒸気バリア層
16 樹脂製表面層
Claims (3)
- 複数の梱包袋を用いた多重構造のシリコン用梱包体であって、
前記複数の梱包袋は、シリコンを収容する樹脂製内側梱包袋と、該シリコンを収容した内側梱包袋をさらに収容する外側梱包袋とを備え、該外側梱包袋は、水蒸気バリア層の両面に樹脂製表面層を配置してなる積層フィルムによって形成されていることを特徴とするシリコン用梱包体。 - 前記水蒸気バリア層は、金属薄膜によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のシリコン用梱包体。
- 複数の梱包袋を用いた多重構造の梱包体でシリコンを梱包する方法であって、
樹脂製内側梱包袋と、水蒸気バリア層の両面に樹脂製表面層を配置してなる積層フィルムによって形成された外側梱包袋とを用意しておき、少なくともこれら梱包袋内の雰囲気の水蒸気量を17g/m3以下とした状態でシリコンを前記内側梱包袋内に収容するとともに、該シリコンを収容した内側梱包袋をさらに前記外側梱包袋により収容することを特徴とするシリコン用梱包方法。
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