JP2012062085A - ポリシリコンの輸送ケース及び輸送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリシリコンカットロッド同士の接触、擦れによる破損防止、それと包装袋との擦れによる汚染の回避、及び包装されたポリシリコンカットロッドの梱包、開梱を迅速簡便化した、輸送ケース及び輸送方法の提供。
【解決手段】そのロッド輸送ケースは、ポリシリコンのカットロッドを収容可能な枠体１と、膨張することによって枠体内に収容された前記カットロッド３を緊締する膨張部材２とを具備したことを特徴とするものであり、前記膨張部材は、枠体内を膨張可能な仕切構造体１２により複数に区分し、前記区分内にポリシリコンのカットロッドを遊嵌して収容した後、前記仕切構造体を膨張せしめてカットロッドを緊締する機構を具備することが好ましく、また、前記仕切構造体は空洞体であり、その空洞体に気体の給排可能な弁を具備することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体の製造原料に使用されるポリシリコンの新規な輸送ケース及び前記輸送ケースを使用した輸送方法に関する。
より詳しくは、ポリシリコンカットロッド同士の接触、擦れによる破損防止、ポリシリコンカットロッドとその包装袋との擦れによる汚染の回避、及び包装されたポリシリコンカットロッドの梱包、開梱の迅速簡便化を可能にした、新規な輸送ケース及び前記輸送ケースを使用した使用した輸送方法に関する。

高純度の棒状ポリシリコンは、主にシーメンス法で製造され、半導体デバイスなどの素材として使用されるシリコン単結晶製造のための原料として用いられる。かかるシーメンス法とは、高純度シリコンのシードを通電加熱し、そのシード表面でシラン系ガスと水素を反応させることにより、高純度の棒状ポリシリコンを製造する、気相成長によるポリシリコン製造方法である。

そのシーメンス法によって製造されたポリシリコンは、棒状を成しており、これを所定長さに切断されたカットロッドの形態や、破砕された塊片の形態で包装・梱包されて単結晶製造工場へ輸送される。
前記カットロッドの直径は、一般に１００〜１５０ｍｍ程度、また、その長さは、一般に５０〜４００ｍｍ程度である。

そして、前記ポリシリコンカットロッドは、必要に応じて、表面の不純物を除去するためのエッチング処理を行なった後、汚染を防止するため、ポリエチレンフィルムで包装され、更に、輸送用ケース内に梱包されて輸送される。
しかし、従来の梱包では、前記輸送の際の振動によって、包装されたポリシリコンカットロッド同士がぶつかり合ったり、擦れあったりすることで、包装袋内部のポリシリコンカットロッド自体が破損する虞があった。

そのため、従来の梱包では、輸送時の振動を緩和するため、包装したポリシリコンカットロッドを輸送用ケース（例えば段ボール）に梱包する際には、段ボールとポリシリコンカットロッド包装袋との空きスペースに段ボールの破片や、スポンジ、発泡スチロール等の緩衝材を用いて詰め物をしていた。
また、梱包されたポリシリコンカットロッドの輸送方法においては、輸送中に、包装袋に破れが発生したり、内容物であるポリシリコンカットロッドと包装袋であるポリエチレンフィルムとが擦れたりすることによって、ポリエチレンフィルムが削れ、その結果、発生したポリエチレン粉によりポリシリコンカットロッドが汚染されるという問題も指摘されている（特許文献１参照）。

特許第３４９６０２１号明細書

高純度の棒状ポリシリコンは、前記したとおり気相成長により製造されるものであり、そのためサイズ（直径）を一定にすることは難しく、長さも客先からの要望によりまちまちである。その結果、前記詰め物は、その都度大きさや形の異なるものが必要となり、梱包作業は非常に煩雑化していた。
加えて、前記ポリシリコンカットロッドは、棒状のポリシリコンを単にダイヤモンドカッターで切断したものであるため、両端の切断面の縁は鋭利であり、また前記カットロッドの表面はサンドペーパーのような細かな凹凸がある。

そのため、詰め物だけでは、袋にピンホールが開いたり、包装袋であるポリエチレンフィルムと内容物であるポリシリコンカットロッドとが擦れることによって、ポリエチレンフィルムが削れ、その結果、発生したポリエチレン粉によるポリシリコンの汚染を前記詰め物だけで回避することは困難であった。
従って、本発明の解決すべき課題は、前記問題を解決した新規なポリシリコンカットロッド輸送ケース及び前記輸送ケースを用いたポリシリコンカットロッドの輸送方法を提供することであり、すなわちそれが本発明の目的である。

本発明者らは、前記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、例えば、ポリシリコンカットロッドが包装袋に入れられた包装体を収容する枠体の内部に、自らが膨張可能な膨張部材を存在させ、包装体を枠体に収納後、前記膨張部材を膨張させることによって、前記包装体を緊締し得るように成した輸送ケースとすることにより、輸送時には膨張部材の膨張によりポリシリコンカットロッド包装体を確実に緊締することができるので、振動によるポリシリコンカットロッドと包装袋との擦れを確実に防止でき、また、包装体の取り出し時には、膨張部材を収縮することによって、容易にケースより取り出すことができることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明が提供する解決すべき手段は、ポリシリコンのカットロッド輸送ケース及びポリシリコンカットロッドの輸送方法であり、そのうちポリシリコンカットロッド輸送ケースは、ポリシリコンのカットロッドを収容可能な枠体と、膨張することによって枠体内に収容された前記カットロッドを緊締する膨張部材とを具備したことを特徴とするものである。
そして、本発明のポリシリコンカットロッドの輸送方法は、前記ポリシリコンカットロッドを包装袋に密封した状態で、前記本発明のポリシリコンカットロッド輸送ケースに装填して搬送することを特徴とするものである。

また、本発明においては、前記カットロッド輸送ケースにおける前記膨張部材は、枠体内を複数に区分する膨張可能な仕切構造体よりなり、前記区分内にポリシリコンカットロッドを遊嵌して収容した後、前記仕切構造体を膨張せしめてカットロッドを緊締する機構を具備することが好ましい。
さらに、前記仕切構造体は、少なくとも側壁が伸縮性のシートよりなる空洞体であり、かかる空洞体に気体の給排可能な弁が具備されたものであることが好ましい。
なお、本発明のポリシリコンカットロッドの輸送方法で用いるポリシリコンカットロッド輸送ケースについても、前記したところの仕切構造体、緊締する機構、及び給排可能な弁を具備することは勿論好ましい。

本発明のポリシリコンカットロッド輸送ケースによれば、前記ポリシリコンカットロッド輸送ケースにポリシリコンカットロッドを装填し、前記ポリシリコンカットロッド輸送ケースに具備された膨張部材を膨張させて、ポリシリコンカットロッドを緊締して固定することによって、ポリシリコンカットロッド同士の接触、擦れによる破損を完全に防止することができる。

さらに、ポリシリコンカットロッド包装袋においては、同様に梱包して、膨張部材がポリシリコンカットロッド包装袋を外部から緊締することにより、ポリシリコンカットロッドと包装袋とを密着固定するため、輸送時に、袋にピンホールが開いたり、包装袋であるポリエチレンフィルムとが擦れることによってポリエチレンフィルムが削れ、その結果、発生したポリエチレン粉によるポリシリコンカットロッドの汚染を完全に回避することができる。

また、本発明の好ましい態様においては、膨張部材を仕切構造体とすることができ、その際には、その仕切構造体は、仕切側壁を少なくとも伸縮性のシートよりなる空洞体とし、かかる空洞体に気体の給排可能な弁が具備させることにより、ポリシリコンカットロッド包装袋を、前記輸送ケースに装填する作業、もしくは前記輸送ケースから取り出す作業を行う際に、素早く仕切構造体を収縮、膨張させることができるため、前記作業を簡便迅速に行うことができる。

本発明の仕切構造体を具備する輸送ケースにポリシリコンカットロッドを装填した時点の平面図。 本発明の仕切構造体を具備する輸送ケースにポリシリコンカットロッドを装填した時点の斜視図。 本発明の仕切構造体を具備する輸送ケースにポリシリコンカットロッドを装填した後、仕切構造体を膨張させた時点の平面図。 本発明の仕切構造体を具備する輸送ケースにポリシリコンカットロッド装填した後、仕切構造体を膨張させた時点の斜視図。 本発明の複数の円筒を具備する輸送ケースにポリシリコンカットロッドを装填した時点の平面図。 本発明の複数の円筒を具備する輸送ケースにポリシリコンカットロッド装填した後、円筒部材を膨張させた時点の平面図。 本発明の輸送ケースが具備する仕切構造体を表す図面。 本発明の輸送ケースが具備する円筒を表す図面。

１ 枠体
２ 膨張部材
３ ポリシリコンカットロッド
５ 気体の給排可能な弁
１２ 仕切構造体
１２ａ 仕切側壁

本発明において、輸送ケースへの収容の対称となるポリシリコンカットロッドは、シーメンス法により気相成長したポリシリコンであって、前記カットロッドの形態等は特に制限されない。また、大きさも特に制限されないが、通常は、棒状であり、前記した大きさのものが取り扱われる。
前記ポリシリコンカットロッドは、エッチングや洗浄等されたものであってもされてないものであってもよく、また包装袋に収納されたものでもされていないものでもよいが、高い純度を要求されるポリシリコンの汚染を防止するための輸送ケース、および、輸送方法であるから、エッチングもしくは洗浄された後に、包装袋に収納されたものの方が、本発明の効果がより発揮される。

以下、本発明のポリシリコンカットロッド輸送ケースを、その実施態様を示す添付図面に従って説明する。
本発明のポリシリコンカットロッド輸送ケースは、ポリシリコンのカットロッド３を収容可能な枠体１と、膨張することによって枠体内に収容された前記カットロッドを緊締する膨張部材２とを具備したことを特徴とするポリシリコンのカットロッド輸送ケースである。

例えば、図１ないし４は、枠体１内に具備された膨張部材２が、膨張可能な仕切構造体１２である場合の態様を図示しており、前記仕切構造体１２が枠体内を複数に区分し、前記区分内にポリシリコンカットロッドを遊嵌して収容した（図１、２）後、前記仕切構造体１２を膨張せしめてカットロッドを緊締する（図３、４）ものである。
本発明において取り扱う、ポリシリコンカットロッドは、前述の通り包装袋に収納されていても収納されていなくてもよいが、収納されている場合、一般的には、開口部をヒートシール等で密封してポリシリコンカットロッド包装体を得る。前記ポリシリコンカットロッド包装体の内部は減圧された状態であっても、大気圧下であってもよく、大気圧下である場合、前記包装体において、包装袋の中の空気量を予め少なくなるように調節しておくことが望ましい。

すなわち、密封後の袋内に存在する空気が多すぎると、膨張部材によって緊締し、前記カットロッド表面と包装袋とを密着固定する際に、ポリシリコンカットロッドの表面と包装袋との間に空気が存在し、十分密着固定できない。そのため、包装袋内の空気量はできるだけ少なくすることが好ましい。
前記空気を少なくする方法としては、ポリシリコンカットロッドを包装袋に収納した後に、前記包装袋を外から押えて空気を追い出す程度でもよいし、包装袋内にノズルを差し込んで包装袋内の空気を吸い出してもよい。

本発明において、枠体１は、一般的には、側壁と底面、必要に応じて蓋を有する容器が用いられ、内部に設けられた膨張部材２とポリシリコンカットロッド３を保護するためのものであって、膨張部材２の膨張時の圧力に耐え得る強度を有することが好ましい。
その形状は、ポリシリコンカットロッドが収容できればよいのであって、円柱状であっても、直方体又は立方体等の断面が矩形状の箱体であっても良い。大きさについては、前記ポリシリコンカットロッドが収容でき、内部に設置された、膨張部材が膨張して本来の機能が果たせる高さと幅とを有するものが好ましい。また、その材質は特に制限なく使用される。たとえば、材質としては、木製、紙製、樹脂製、金属製などが挙げられるが、特別の機能を具備した輸送ケースであるから、繰り返し使え、軽量であり、耐衝撃性に優れた、ポリプロピレン樹脂もしくはアルミニウム製のものが好ましい。

本発明において、枠体１内に設けられた膨張部材２は、その膨張によって、収容される包装体を緊締し得る程度の膨張率と膨張力を発現可能なもので、伸縮性および弾性があって、収縮、膨張する機構を具備していれば、特にその材質や形態は限定されない。
そして、前記膨張部材は、膨張した際に、内容物であるポリシリコンカットロッドを膨張圧で緊締できることが重要であるから、内容物の大きさと、膨張部材の間隔と膨張量とをよく加味して設置されることが好ましい。

前記膨張部材の構造は、枠体内部を複数に区分するところの連続する仕切構造（図１参照）であっても、複数の円筒が所定間隔で独立して林立配置された構造（図５参照）であってもよく、また枠体に固定されていても、固定されていなくてもよい。
また、前記膨張部材は図１のように枠体内部の側壁面にも設置されてもよいが、枠体内部の側壁面は、内部の膨張部材が膨張した際に収容されているポリシリコンカットロッドを緊締できればよく、弾力のあるゴム、ウレタン、発泡スチロール等で代用してもよい。

前記膨張部材の上側又は下側の両方又は一方に、膨張部材と一体もしくは独立した膨張しない部材を設置することにより、膨張部材の膨張方向を、横方向に制御することが可能であり好ましい。前記膨張しない部材は、枠体の底面、もしくは蓋を兼ね備える構造であってもよい。
例えば、仕切構造体１２について、図７を用いて具体的構造の一例を紹介する。前記仕切構造体は、少なくとも仕切側壁１２ａが伸縮性のシートよりなる空洞体で、前記空洞体に気体の給排可能な弁５が具備されたものであり、このような構造にすることによって、ポリシリコンカットロッドを前記輸送ケースに装填する作業、及び前記輸送ケースから取り出す作業を行う際に、素早く仕切構造体を収縮、膨張させることができ好ましい。

前記仕切構造体１２の構造について更に以下において述べると、それは伸縮性のシートで形成された仕切側壁１２ａよりなるゴム製の袋体などが挙げられる。
その仕切構造体においては、内部の空洞を一体化させ、その一カ所に給排可能な弁を具備してもよいし、もしくは図７に図示するように、内部に空間を有する板状基体７上に仕切構造体を配置し一体化させることにより、前記空洞と前記空間とを連通させ、前記空間に接続するパイプ８に気体の給排可能な弁５を具備することによって、ポリシリコンカットロッドを前記輸送ケースに装填する作業、及び前記輸送ケースから取り出す作業を行う際に、仕切構造体を一括で収縮、膨張させることができる。

また、前記膨張部材を複数の円筒が独立して所定間隔で林立配置された構造とせしめた場合における、各円筒の空洞内への気体の給排については、図８に図示するように各円筒を内部に空間を有する板状基体７に設置し、前記空洞と前記空間とを連通させ、前記空間に接続するパイプ８に気体の給排可能な弁５を設置することにより、気体の給排を行うことができる。
なお、各円筒に気体の給排可能な弁を個別に設置し、前記各円筒に存在する空洞に気体を個別に給排してもよいことは勿論である。

本発明のポリシリコンカットロッド輸送ケースによれば、従来ポリシリコンカットロッド梱包の際の詰め物の煩雑さが完全に解消され、輸送時の振動でポリシリコンカットロッド同士の接触もしくは擦れによる破損が完全に回避できる。加えて、ポリシリコンカットロッド包装袋においては、内容物であるポリシリコンとポリエチレンフィルムとが擦れることによって、ポリエチレンフィルムが削れ、その結果、発生したポリエチレン粉によりポリシリコンが汚染されるという問題も完全に回避できる。

本発明のポリシリコンカットロッド輸送ケースを用いることにより、製造されたポリシリコンカットロッドのサイズに影響されることなく、ポリシリコンカットロッドをしっかりと固定することができ、その結果輸送時の接触もしくは擦れによる破損が完全に回避でき、加えて、ポリシリコンと包装袋のポリエチレンフィルムとが擦れることによって起こる、ポリエチレン粉による汚染問題も回避できる輸送方法が提供できる。
そのため、従来のように各種サイズの詰め物を用意する必要なく、ポリシリコンカットロッドを単結晶製造工場へ輸送する方法を提供することができ、その搬送のための梱包、開梱も簡便化できる。

Claims (4)

1. ポリシリコンのカットロッドを収容可能な枠体と、膨張することによって枠体内に収容された前記カットロッドを緊締する膨張部材とを具備したことを特徴とするポリシリコンのカットロッド輸送ケース。
2. 膨張部材が、枠体内を複数に区分する膨張可能な仕切構造体よりなり、前記区分内にポリシリコンのカットロッドを遊嵌して収容した後、前記仕切構造体を膨張せしめてカットロッドを緊締する機構を具備する請求項１記載のポリシリコンカットロッド輸送ケース。
3. 仕切構造体は、その仕切側壁が少なくとも伸縮性のシートよりなる空洞体であり、かかる空洞体に気体の給排可能な弁が具備されたものである請求項１記載のポリシリコンカットロッド輸送ケース。
4. ポリシリコンカットロッドを包装袋に密封した状態で請求項１ないし３のいずれか１に記載のポリシリコンカットロッド輸送ケースに装填して搬送することを特徴とするポリシリコンカットロッドの輸送方法。

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