JP2020019519A

JP2020019519A - 炭化珪素基板の包装構造

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Publication number: JP2020019519A
Application number: JP2018144204A
Authority: JP
Inventors: 健司神原; Kenji Kambara
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2020-02-06

Abstract

【課題】炭化珪素基板の高い品質を維持しながら輸送することができる炭化珪素基板の包装構造を提供する。【解決手段】炭化珪素基板１２の包装構造１１は、炭化珪素基板１２と、炭化珪素基板１２を収容して保持する樹脂製の容器１３と、可撓性を有する第一のシート２２から構成されており、容器１３を包む状態で密封される第一の袋２１と、可撓性を有する熱可塑性樹脂製の第二のシート３２から構成されており、第一の袋２１を包む状態で密封される第二の袋３１と、を備える。第一のシート２２は、アルミニウム層と、第一のシート２２の厚み方向においてアルミニウム層を挟んで配置される一対の熱可塑性樹脂層と、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、炭化珪素基板の包装構造に関するものである。

炭化珪素からなる基板等の化合物半導体基板は、製造された後、その品質をチェックされ、顧客へ出荷するために包装される。包装された化合物半導体基板は、製造時における品質を損ねることなく、顧客の元へ送り届けられることが望まれる。特許文献１には、保管中の品質の低下を防止する化合物半導体基板の包装方法が開示されている。

特開２００９−２４８９７６号公報

特許文献１に開示の化合物半導体基板の包装方法では、化合物半導体基板の表面の酸化を防止するために、透湿度および酸素透過度の異なる内装袋と外装袋とが用いられ、さらに脱水剤が利用されて、化合物半導体基板が包装される。化合物半導体基板の一種であり、炭化珪素（ＳｉＣ）からなる基板である炭化珪素基板に関して、包装後の輸送時において、高い品質を維持することが望まれる。

そこで、炭化珪素基板の高い品質を維持しながら輸送することができる炭化珪素基板の包装構造を提供することを目的の１つとする。

本発明に従った炭化珪素基板の包装構造は、炭化珪素基板と、炭化珪素基板を収容して保持する樹脂製の容器と、可撓性を有する第一のシートから構成されており、容器を包む状態で密封される第一の袋と、可撓性を有する熱可塑性樹脂製の第二のシートから構成されており、第一の袋を包む状態で密封される第二の袋と、を備える。第一のシートは、アルミニウム層と、第一のシートの厚み方向においてアルミニウム層を挟んで配置される一対の熱可塑性樹脂層と、を含む。

上記炭化珪素基板の包装構造によれば、炭化珪素基板の高い品質を維持しながら輸送することができる。

実施の形態１に係る炭化珪素基板の包装構造の外観を概略的に示す図である。図１の線分ＩＩ−ＩＩに沿う断面を示す概略断面図である。第一のシートの積層構造を示す断面図である。第二のシートの積層構造を示す断面図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願の実施態様を列記して説明する。本願に係る炭化珪素基板の包装構造は、炭化珪素基板と、炭化珪素基板を収容して保持する樹脂製の容器と、可撓性を有する第一のシートから構成されており、容器を包む状態で密封される第一の袋と、可撓性を有する熱可塑性樹脂製の第二のシートから構成されており、第一の袋を包む状態で密封される第二の袋と、を備える。第一のシートは、アルミニウム層と、第一のシートの厚み方向においてアルミニウム層を挟んで配置される一対の熱可塑性樹脂層と、を含む。

上記炭化珪素基板の包装構造において、炭化珪素基板は容器に収容されて保持されているため、輸送時に外部から衝撃が加えられたとしても、炭化珪素基板が破損するおそれを低減することができる。ここで、容器については、例えば、室温において自重によって変形しない程度の剛性を有する容器が用いられる。また、炭化珪素基板とは、炭化珪素からなる基板のみならず、炭化珪素からなる基板上に炭化珪素の単結晶をエピタキシャル成長させた層を有する基板を含む。

炭化珪素基板を包装した包装体は、輸送時において紫外線に曝される場合がある。包装体内の炭化珪素基板に紫外線が到達すると、炭化珪素の単結晶の基底面転位が拡張し、ショックレイ型の積層欠陥が形成されるおそれがある。その結果、炭化珪素基板の品質が低下する。上記炭化珪素基板の包装構造は、可撓性を有する第一のシートから構成されており、容器を包む状態で密封される第一の袋を備える。第一のシートは、アルミニウム層と、第一のシートの厚み方向においてアルミニウム層を挟んで配置される一対の熱可塑性樹脂層と、を含む。アルミニウムは紫外線の反射率が高く、紫外線の透過率が低い。よって、第一のシートに含まれるアルミニウム層により、炭化珪素基板へ紫外線が到達することを抑制することができる。したがって、上記欠陥の形成を抑制して、輸送時における品質の低下を防止することができる。また、アルミニウムは、透湿度が樹脂に比べて低い。よって、第一の袋は、内側への水分の侵入を抑制して、水分に起因した炭化珪素基板の表面の酸化を抑制することができる。アルミニウム層は、一対の熱可塑性樹脂層によって挟まれているため、アルミニウム層を一対の熱可塑性樹脂層によって保護することができ、アルミニウム層が破損するおそれを低減することができる。

第一のシートはアルミニウム層を含むため、しなやかさが不十分であり、取り扱い時において折り目や角で破れやすい。第二のシートは、アルミニウムを含まない熱可塑性樹脂製であるため、破れにくい。第二のシートから構成される第二の袋によって第一の袋を包むことにより、第一の袋の破損を抑制して、上記欠陥の形成を抑制する効果および炭化珪素基板の表面の酸化を抑制する効果を維持することができる。

その結果、上記炭化珪素基板の包装構造では、炭化珪素基板の高い品質を維持しながら輸送することができる。

上記炭化珪素基板の包装構造において、第一の袋と第二の袋との間には、第一の気体が封入された第一の空間が形成されていてもよい。このように構成することにより、輸送時に外気の圧力が低下しても、熱可塑性樹脂製の第二のシートから構成される第二の袋の耐久性が高いため、圧力差に起因した第二の袋の膨張を抑制することができる。したがって、第二の袋によって密封される第一の袋の膨張を抑制して、第一の袋が破損するおそれを低減することができる。

上記炭化珪素基板の包装構造において、第一の気体の清浄度は、ＩＳＯ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）１４６４４−１に規定されるクラス８以上であってもよい。このようにすることにより、第二の袋を開封した際に、第一の気体に含まれる粉塵による汚染を防止することができる。なお、ＩＳＯ１４６４４−１に規定されるクラス８としては、０．５μｍ以上の微粒子の上限濃度が３５２００００個／ｍ^３、１μｍ以上の微粒子の上限濃度が８３２０００個／ｍ^３および５μｍ以上の微粒子の上限濃度が２９３００個／ｍ^３を満たす清浄度である。

上記炭化珪素基板の包装構造において、第一の気体は、２５℃での相対湿度が６０％以下である空気または不活性ガスであってもよい。このようにすることにより、第二の袋の開封時において炭化珪素基板の表面が水分に触れることを抑制し、炭化珪素基板の表面の酸化を抑制することができる。

上記炭化珪素基板の包装構造において、第一の袋の内部には、第二の気体が封入されていてもよい。こうすることにより、第一の袋にしわが寄って、当該しわに起因した第一の袋の破損のおそれを低減することができる。

上記炭化珪素基板の包装構造において、第二の気体の清浄度は、ＩＳＯ１４６４４−１に規定されるクラス７以上であってもよい。こうすることにより、第一の袋を開封した際に、第二の気体に含まれる粉塵による汚染を防止することができる。ＩＳＯ１４６４４−１に規定されるクラス７としては、０．５μｍ以上の微粒子の上限濃度が３５２０００個／ｍ^３、１μｍ以上の微粒子の上限濃度が８３２００個／ｍ^３および５μｍ以上の微粒子の上限濃度が２９３０個／ｍ^３を満たす清浄度である。

上記炭化珪素基板の包装構造において、第二の気体の清浄度は、第一の気体の清浄度よりも高くてもよい。こうすることにより、炭化珪素基板の周囲の清浄度を高くして、炭化珪素基板の汚染を抑制することができる。

上記炭化珪素基板の包装構造において、第二の気体の２５℃での相対湿度は、第一の気体の２５℃での相対湿度よりも低くてもよい。こうすることにより、より炭化珪素基板の周囲の気体の水分量を少なくして、炭化珪素基板の表面が酸化されるおそれを低減することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
次に、本願の炭化珪素基板の包装構造の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
本願の実施の形態１に係る炭化珪素基板の包装構造について説明する。図１は、実施の形態１における炭化珪素基板の包装構造１１の外観を概略的に示す図である。図２は、図１の線分ＩＩ−ＩＩに沿う断面を示す概略断面図である。

図１および図２を参照して、実施の形態１における炭化珪素基板の包装構造１１は、炭化珪素基板１２と、容器１３と、第一の袋２１と、第二の袋３１と、を備える。

炭化珪素基板（ＳｉＣ基板）１２は、炭化珪素からなる基板であってもよいし、炭化珪素からなる基板上に炭化珪素の単結晶をエピタキシャル成長させた層を有する基板であってもよい。炭化珪素基板１２は、平板状である。炭化珪素基板１２は、具体的には、円板状である。

容器１３は、室温において自重によって変形しない程度の剛性を有する。容器１３の材質としては、樹脂、具体的には例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート等が採用される。

容器１３は、中空円筒状の側壁部１４と、側壁部１４の一方側の開口を閉塞する底壁部１５と、側壁部１４の他方側の開口を閉塞するように、側壁部１４に着脱自在に配置される蓋部１６と、を含む。底壁部１５上に炭化珪素基板１２を載置した後、側壁部１４に蓋部１６を装着する。このようにして、容器１３内に炭化珪素基板１２を収容して保持する。なお、側壁部１４と蓋部１６との間には図示しないＯリングが配置され、容器１３内は、ある程度密封される。

第一の袋２１は、可撓性を有する第一のシート２２から構成されている。第一の袋２１は、第一のシート２２を用いて作製される。第一の袋２１は、袋状であって、容器１３を包む状態で密封される。具体的には、第一の袋２１内に、炭化珪素基板１２を収容して保持した容器１３を配置し、開口を閉じるよう熱によりシールして密封する。

図３は、第一のシート２２の積層構造を示す断面図である。図３において、第一のシート２２の厚み方向は、矢印Ｄ_１で示されている。なお、第一のシート２２の厚み方向は、後述する樹脂層の積層方向と同じである。図３を参照して、本実施の形態における第一のシート２２は、アルミニウム層２４と、一対の熱可塑性の樹脂層２５、２６と、熱可塑性の樹脂層２７とを含む。すなわち、第一のシート２２は、３つの熱可塑性の樹脂層２５、２６、２７と、１つのアルミニウム層２４とを積層した構造である。第一のシート２２の厚み方向の一方側の表層に、樹脂層２７が配置される。樹脂層２７は、樹脂層２５と隣り合って接触して配置される。一対の樹脂層２５、２６は、第一のシート２２の厚み方向においてアルミニウム層２４を挟んで配置される。樹脂層２６は、第一のシート２２の厚み方向の他方側の表層に配置される。樹脂層２５、２６は、同じ樹脂で構成されている。

樹脂層２７の材質としては、例えば、ナイロンが選択される。樹脂層２７の厚みとしては、例えば、５〜２５μｍの範囲内の任意の値が選択される。樹脂層２５、２６の材質としては、例えば、低密度ポリエチレンが選択される。樹脂層２５の厚みとしては、例えば、１０〜３０μｍの範囲内の任意の値が選択される。樹脂層２６の厚みとしては、例えば、４０〜１００μｍの範囲内の任意の値が選択される。アルミニウム層２４としては、例えば、アルミニウム箔が選択される。アルミニウム層２４の厚みとしては、例えば、１〜１５μｍの範囲内の任意の値が選択される。

第一の袋２１の内部には、第二の気体が封入されている。本実施の形態においては、第一の袋２１と容器１３との間に、第二の気体が封入された第二の空間４２が形成されている。第二の気体としては、例えば、空気が選択される。第二の気体の清浄度は、ＩＳＯ１４６４４−１に規定されるクラス７以上である。

第二の袋３１は、可撓性を有する熱可塑性樹脂製の第二のシート３２から構成されている。第二の袋３１は、第二のシート３２を用いて作製される。第二の袋３１は、袋状であって、第一の袋２１を包む状態で密封される。具体的には、第二の袋３１内に、炭化珪素基板１２を収容して保持した容器１３を包む状態で密封された第一の袋２１を配置し、開口を閉じるよう熱によりシールして密封する。

図４は、第二のシート３２の積層構造を示す断面図である。図４において、第二のシート３２の厚み方向は、矢印Ｄ_２で示されている。なお、第二のシート３２の厚み方向は、後述する樹脂層の積層方向と同じである。図４を参照して、本実施の形態における第二のシート３２は、熱可塑性樹脂製の４つの層から構成される。第一の樹脂層３４、第二の樹脂層３５、第三の樹脂層３６および第四の樹脂層３７は、隣り合う層と接触するように、この順で積層される。第一の樹脂層３４と第四の樹脂層３７とがそれぞれ外部に露出する面を有する。第三の樹脂層３６が最も厚い。第二の樹脂層３５と第四の樹脂層３７とは、同じ樹脂で構成されている。

第一の樹脂層３４の材質としては、例えば、サラン（登録商標）コートナイロンが選択される。第一の樹脂層３４の厚みとしては、例えば、１０〜３５μｍの範囲内の任意の値が選択される。第二の樹脂層３５および第四の樹脂層３７の材質としては、例えば、低密度ポリエチレンが選択される。第二の樹脂層３５の厚みとしては、例えば、１０〜３０μｍの範囲内の任意の値が選択される。第四の樹脂層３７の厚みとしては、例えば、１５〜３５μｍの範囲内の任意の値が選択される。第三の樹脂層３６としては、例えば、フィルム状のポリエチレンが選択される。第三の樹脂層３６の厚みとしては、例えば、２０〜５０μｍの範囲内の任意の値が選択される。

第一の袋２１と第二の袋３１との間には、第一の気体が封入された第一の空間４１が形成されている。第一の気体としては、例えば、２５℃での相対湿度が６０％以下である空気または不活性ガスが選択される。第一の気体の清浄度は、ＩＳＯ１４６４４−１に規定されるクラス８以上である。第二の気体の清浄度は、第一の気体の清浄度よりも高い。また、第二の気体の２５℃での相対湿度は、第一の気体の２５℃での相対湿度よりも低い。

このような構成の炭化珪素基板１２の包装構造１１では、炭化珪素基板１２は容器１３に収容されて保持されているため、輸送時に外部から衝撃が加えられたとしても、炭化珪素基板１２が破損するおそれを低減することができる。また、第一のシート２２に含まれるアルミニウム層２４により、炭化珪素基板１２へ紫外線が到達することを抑制することができる。したがって、ショックレイ型の積層欠陥の形成を抑制して、輸送時における品質の低下を防止することができる。また、アルミニウム層２４を含む第一のシート２２から構成される第一の袋２１は、内側への水分の侵入を抑制して、水分に起因した炭化珪素基板１２の表面の酸化を抑制することができる。アルミニウム層２４は、一対の熱可塑性樹脂層２５、２６によって挟まれているため、アルミニウム層２４を一対の熱可塑性樹脂層２５、２６によって保護することができ、アルミニウム層２４が破損するおそれを低減することができる。第二のシート３２から構成される第二の袋３１によって第一の袋２１を包む状態で密封されることにより、第一の袋２１の破損を抑制して、上記欠陥の形成を抑制する効果および炭化珪素基板１２の表面の酸化を抑制する効果を維持することができる。したがって、このような炭化珪素基板１２の包装構造１１では、炭化珪素基板１２の高い品質を維持しながら輸送することができる。

また、本実施形態においては、第一の袋２１と第二の袋３１との間には、第一の気体が封入された第一の空間４１が形成されている。輸送時に外気の圧力が低下しても、熱可塑性樹脂製の第二のシート３２から構成される第二の袋３１の耐久性が高いため、圧力差に起因した第二の袋３１の膨張を抑制することができる。したがって、第二の袋３１によって密封される第一の袋２１の膨張を抑制して、第一の袋２１が破損するおそれを低減することができる。

本実施形態において、第一の気体の清浄度は、ＩＳＯ１４６４４−１に規定されるクラス８以上であるため、第二の袋３１を開封した際に、第一の気体に含まれる粉塵による汚染を防止することができる。

本実施形態において、第一の気体は、２５℃での相対湿度が６０％以下である空気または不活性ガスであるため、第二の袋３１の開封時において炭化珪素基板１２の表面が水分に触れることを抑制し、炭化珪素基板１２の表面の酸化を抑制することができる。

本実施形態において、第一の袋２１の内部には、第二の気体が封入されているため、第一の袋２１にしわが寄って、当該しわに起因した第一の袋２１の破損を低減することができる。

本実施形態において、第二の気体の清浄度は、ＩＳＯ１４６４４−１に規定されるクラス７以上であるため、第一の袋２１を開封した際に、第二の気体に含まれる粉塵による汚染を防止することができる。

本実施形態において、第二の気体の清浄度は、第一の気体の清浄度よりも高いため、炭化珪素基板１２の周囲の清浄度を高くして、炭化珪素基板１２の汚染を抑制することができる。

本実施形態において、第二の気体の２５℃での相対湿度は、第一の気体の２５℃での相対湿度よりも低いため、より炭化珪素基板１２の周囲の気体の水分量を少なくして、炭化珪素基板１２の表面が酸化されるおそれを低減することができる。

次に、実施の形態１における炭化珪素基板１２の包装方法について簡単に説明する。包装されるべき炭化珪素基板１２は、クリーンルーム内において容器１３内に収容されて保持される。すなわち、底壁部１５上に炭化珪素基板１２を載置し、蓋部１６を側壁部１４に装着する。このような状態で、炭化珪素基板１２を収容して保持した容器１３を、第一の袋２１内に配置する。その後、第一の袋２１の開口側から第一の袋２１内の気体を若干抜いた後、開口を閉じるよう熱によりシールして密封する。このようにして炭化珪素基板１２を収容して保持した容器１３は第一の袋２１によって密封される。この状態で、炭化珪素基板１２を収容して保持した容器１３を包む状態で密封された第一の袋２１をクリーンルーム外へ取り出す。その後、クリーンルームの外で第一の袋２１を第二の袋３１内に配置する。そして、第二の袋３１の開口を閉じるよう熱によりシールして密封する。このようにして炭化珪素基板１２を包装する。

（他の実施の形態）
炭化珪素基板１２の包装構造１１において、第一の袋２１第二の袋３１とが密着していてもよい。このようにすることによっても、上記欠陥の形成を抑制して、輸送時における品質の低下を防止することができる。また、水分に起因した炭化珪素基板１２の表面の酸化を抑制することができる。

上記の実施の形態において、第一の袋２１を構成する第一のシート２２は、１つのアルミニウム層２４と、アルミニウム層２４を挟んで配置される２つの熱可塑性の樹脂層２５、２６とから構成されていてもよく、さらなる樹脂層を含んでもよい。アルミニウム層２４は、複数層含まれていてもよい。

上記の実施の形態において、第二の袋３１を構成する第二のシート３２は、１つの熱可塑性樹脂層から構成されてもよく、２つの熱可塑性樹脂層、３つの熱可塑性樹脂層、さらには、５つ以上の熱可塑性樹脂層から構成されてもよい。

上記の実施の形態において、容器１３は、側壁部１４と、底壁部１５と、蓋部１６と、を備えることとしたが、これに限らず、例えば、蓋部１６を備えない構成としてもよい。すなわち、容器１３は、トレー状であってもよい。また、容器１３内に複数枚の炭化珪素基板１２を収容して保持できるようにしてもよい。容器１３は、複数枚の炭化珪素基板１２を、それぞれ間隔をあけて収容して保持可能な構成としてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本願の炭化珪素基板の包装構造は、炭化珪素基板の高い品質を維持しながら輸送することが求められる場合に特に有利に適用され得る。

１１炭化珪素基板の包装構造
１２炭化珪素基板
１３容器
１４側壁部
１５底壁部
１６蓋部
２１第一の袋
２２第一のシート
２４アルミニウム層
２５，２６，２７，３４，３５，３６，３７樹脂層
３１第二の袋
３２第二のシート
４１第一の空間
４２第二の空間

Claims

炭化珪素基板と、
前記炭化珪素基板を収容して保持する樹脂製の容器と、
可撓性を有する第一のシートから構成されており、前記容器を包む状態で密封される第一の袋と、
可撓性を有する熱可塑性樹脂製の第二のシートから構成されており、前記第一の袋を包む状態で密封される第二の袋と、を備え、
前記第一のシートは、
アルミニウム層と、
前記第一のシートの厚み方向において前記アルミニウム層を挟んで配置される一対の熱可塑性樹脂層と、を含む、炭化珪素基板の包装構造。
前記第一の袋と前記第二の袋との間には、第一の気体が封入された第一の空間が形成されている、請求項１に記載の炭化珪素基板の包装構造。
前記第一の気体の清浄度は、ＩＳＯ１４６４４−１に規定されるクラス８以上である、請求項２に記載の炭化珪素基板の包装構造。
前記第一の気体は、２５℃での相対湿度が６０％以下である空気または不活性ガスである、請求項２または請求項３に記載の炭化珪素基板の包装構造。
前記第一の袋の内側には、第二の気体が封入されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の包装構造。
前記第二の気体の清浄度は、ＩＳＯ１４６４４−１に規定されるクラス７以上である、請求項５に記載の炭化珪素基板の包装構造。
前記第二の気体の清浄度は、前記第一の気体の清浄度よりも高い、請求項５または請求項６に記載の炭化珪素基板の包装構造。
前記第二の気体の２５℃での相対湿度は、前記第一の気体の２５℃での相対湿度よりも低い、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の包装構造。