JP2020152415A - ウェハケースの梱包方法およびウェハケース用梱包資材 - Google Patents

Abstract

【課題】 大口径化および薄型化された単結晶ウェハ等であっても、搬送中の衝撃等が直接伝わることによって、この単結晶ウェハ等に割れが発生したり損傷したりすることを防止できるとともに、汎用性が高く種々の形状のウェハケースの安全な輸送が可能な、ウェハケースの梱包方法およびウェハケース用梱包資材を提供する。【解決手段】 複数の板状のウェハを離隔し縦置きして収納可能なウェハケースを、梱包容器に収納可能な第１緩衝材に載置する第１載置工程と、前記梱包容器に収納可能な第２緩衝材を、前記ウェハケースに載置する第２載置工程と、前記ウェハケースを、前記ウェハが縦置きされた状態を維持できるように前記梱包容器に収納する収納工程と、を含み、前記第１緩衝材は、前記ウェハケースが前記第１緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、前記枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆うフィルムと、を備え、前記第１載置工程では、前記ウェハケースを前記フィルムに載置する、ウェハケースの梱包方法。【選択図】 図３

Description

本発明は、ウェハケースの梱包方法およびウェハケース用梱包資材に関するものである。

近年、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３（以下「ＬＴ」と記す場合がある））やニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３（以下「ＬＮ」と記す場合がある））等の酸化物単結晶ウェハを用いて、携帯電話等に使用される各種の表面弾性波デバイスが製造されている。この表面弾性波デバイスに供される単結晶ウェハは、一般的に単結晶インゴットを円筒状に研削した後、円形板状に切断し、次いで円形板状のウェハをラッピング等で平行平坦な形状に加工し、最終的にポリッシング等を行い、片側表面を鏡面研磨することで製造されている。

ここで、製造された単結晶ウェハは、高精度に加工された状態を維持し、かつ、清浄に保たれた状態でデバイスメーカー等に輸送しなければならない。そのため、単結晶ウェハを輸送するためのウェハケースは、ウェハケース内で単結晶ウェハ同士が接触して損傷したり汚染されないように、単結晶ウェハの周縁部を支持し、互いに離間した状態で収納される方法が採られている。

例えば、特許文献１には、樹脂製のウェハ収納枠、その枠を収めるケース本体、ケース蓋および蓋に装着されているウェハ押え治具、から構成され、ウェハの周縁部を部分的に支えることでウェハを固定することのできるウェハケースが開示されている。

特開昭６２−３３４３６号公報 特開２００３−２６２４１号公報

上記した、ＬＴやＬＮ等の単結晶ウェハにおいては、近年、製造原価を低減することを目的として、単結晶ウェハの大口径化および薄型化が進められている。

ＬＴやＬＮ等の単結晶ウェハは、一般に普及している半導体用Ｓｉウェハに比べ脆弱である。さらに、ＬＴやＬＮ等の単結晶ウェハの大口径化に伴うウェハ重量の増加とウェハの薄型化によるウェハ強度の低下により、小口径のウェハと比べ、輸送時の衝撃によりウェハが撓み易い。この撓みにより応力が増大することで、ウェハが割れ易くなるおそれがある。例えば、８インチのＬＴ単結晶ウェハの場合、ウェハ主表面（円盤面）に略垂直な方向に２０Ｇ〜３０Ｇの衝撃が加わると、ウェハが割れ易くなることがわかっている。

近年では、輸送中の振動や衝撃により破損や損傷を受けやすいパソコン等の精密機器を輸送する際に、フィルムを張設した被保持物品に精密機器を宙吊り状態にすることにより、精密機器への衝撃を緩和する輸送方法が知られている（例えば、特許文献２）。この方法を用いることで、輸送時の精密機器への衝撃は大幅に改善される。但し、この方法に用いられる被保持物品の素材の多くは段ボールであり、段ボールを所定形状に組立てたものを被保持物品として使用するが、段ボールの構造上変形しやすい方向性がある。そのため、重量物をこの被保持物品を用いて輸送する場合、輸送中にかかる時間や衝撃振動によっては、被保持物品の基台が変形して、基台に張設されていたフィルムが沈み込んで、被保持物品が梱包された段ボールの底面にフィルムが接触した状態となるおそれがある。そして、この状態から回復しないと、フィルムが重量物を宙吊り状態に維持することができないため、輸送中の衝撃が重量物へ直接伝わることで、重量物への破損や損傷等の不具合が生じるおそれがあり、被保持物品のみによる重量物の梱包では、輸送態様として不十分であった。また、特許文献２の方法を用いてウェハケースを輸送する場合には、段ボールにフィルムを張設して被保持物品として使用するため、被保持物品に梱包するウェハケースの大きさ毎に、フィルムを張設する段ボールの大きさや形状を揃える必要があり、被保持物品としての汎用性に問題があった。

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものである。即ち、大口径化および薄型化された単結晶ウェハ等であっても、搬送中の衝撃等が直接伝わることによって、この単結晶ウェハ等に割れが発生したり損傷したりすることを防止できるとともに、汎用性が高く種々の形状のウェハケースの安全な輸送が可能な、ウェハケースの梱包方法およびウェハケース用梱包資材を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明のウェハケースの梱包方法は、複数の板状のウェハを離隔し縦置きして収納可能なウェハケースを、梱包容器に収納可能な第１緩衝材に載置する第１載置工程と、前記梱包容器に収納可能な第２緩衝材を、前記ウェハケースに載置する第２載置工程と、前記ウェハケースを、前記ウェハが縦置きされた状態を維持できるように前記梱包容器に収納する収納工程と、を含み、前記第１緩衝材は、前記ウェハケースが前記第１緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、前記枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆うフィルムと、を備え、前記第１載置工程では、前記ウェハケースを前記フィルムに載置する。

前記第２緩衝材は、前記ウェハケースが前記第２緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、前記枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆うフィルムと、を備え、前記第２載置工程では、前記第２緩衝材の前記フィルムを前記ウェハケースに載置してもよい。

前記梱包容器に収納可能な第３緩衝材で、前記ウェハケースの側面を囲う工程を含んでもよい。

前記第１緩衝材および／または前記第２緩衝材を前記ウェハケースの方向に押圧し、前記第３緩衝材と、前記第１緩衝材および／または前記第２緩衝材との間のクリアランスを無くす押圧工程を含んでもよい。

前記押圧工程後、前記第１緩衝材、前記ウェハケース、前記第２緩衝材および前記第３緩衝材をフィルムでまとめて梱包するフィルム梱包工程を含み、前記収納工程では、前記フィルム梱包工程後、フィルムでまとめて梱包された前記ウェハケースを前記梱包容器に収納してもよい。

前記第１緩衝材および／または前記第２緩衝材の前記フィルムは、前記枠体に巻きつけられたストレッチフィルムであってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明のウェハケース用梱包資材は、複数の板状のウェハを離隔し縦置きして収納可能なウェハケースを、前記ウェハが縦置きされた状態を維持できるように収納可能な梱包容器と、前記ウェハケースが載置される、前記梱包容器に収納可能な第１緩衝材と、前記ウェハケースに載置する、前記梱包容器に収納可能な第２緩衝材と、前記ウェハケースの側面を囲う、前記梱包容器に収納可能な第３緩衝材と、を備え、前記第１緩衝材は、前記ウェハケースが前記第１緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、前記枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆い、前記ウェハケースを載置するフィルムと、を備える。

前記第２緩衝材は、前記ウェハケースが前記第２緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、前記枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆い、前記ウェハケースに載置するフィルムと、を備えてもよい。

前記第３緩衝材の高さ方向の長さは、前記ウェハケースの高さ方向の長さよりも短くてもよい。

前記第１緩衝材、前記第２緩衝材および／または前記第３緩衝材の材質として、硬質ウレタン、軟質ウレタン、段ボールおよび／または発泡スチロールを含み、前記フィルムは、ストレッチフィルムであってもよい。

前記第１緩衝材および／または前記第２緩衝材の前記フィルムは、前記枠体に巻きつけられたストレッチフィルムであってもよい。

本発明であれば、大口径化および薄型化された単結晶ウェハ等であっても、搬送中の衝撃等が直接伝わることによって、この単結晶ウェハ等に割れが発生したり損傷したりすることを防止できるとともに、汎用性が高く種々の形状のウェハケースの安全な輸送が可能な、ウェハケースの梱包方法およびウェハケース用梱包資材を提供することができる。

ウェハ１０が収納されたプラスチック製のウェハケース１００の概略側面図である。 蓋１２０が被せられた後の、ウェハ１０が収納されたプラスチック製のウェハケース１００の概略側面図である。 ウェハケース１００が収納された状態の梱包資材１０００の側面断面図である。 梱包体１５００の側面断面図である。 梱包容器１１００の一例として示す段ボールケースの斜視図である。 上から見た枠体１２１０の概略図である。 第１緩衝材１２００の模式図である。 第２緩衝材１３００の斜視模式図である。 ウェハケース１００が収納された状態の梱包資材１０１０の側面断面図である。 第３緩衝材１４００の斜視模式図である。 第２緩衝材１３００と第３緩衝材１４００との間に隙間がある状態を示す側面断面図である。 第３緩衝材１４００を用いずにウェハケース１００が収納された状態の梱包資材１０２０の側面断面図である。 梱包容器１１００へ収納される直前のウェハケース１００の一例を示す概略側面図である。 比較例１の態様を示す、ウェハケース１００が収納された状態の梱包資材２０００の側面断面図である。

以下、輸送対象となるウェハおよび梱包対象となるウェハケースについて説明し、その後、本発明のウェハケースの梱包方法およびウェハケース用梱包資材の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施形態に限定されない。

〈ウェハ〉
輸送対象となるウェハとしては、特に限定されないが、例えば、携帯電話等に使用される各種の表面弾性波デバイスに用いられるＬＴやＬＮ等の酸化物単結晶ウェハが挙げられる。ＬＴ単結晶ウェハやＬＮ単結晶ウェハは、一般に普及している半導体用Ｓｉウェハに比べて、脆弱で割れやすい性質を持つウェハである。そして、ウェハの直径は、６インチから８インチへと大口径化する傾向にあり、また、ウェハの厚みは０．５ｍｍ以下と薄型化される傾向にある。このため、特に直径８インチ以上で厚みが０．５ｍｍ以下のＬＴ単結晶ウェハやＬＮ単結晶ウェハを輸送する場合には、輸送時の衝撃でウェハの割れ等の不具合が発生しやすい状態にある。

なお、輸送対象となるウェハとしては、ＬＴ単結晶ウェハやＬＮ単結晶ウェハの他にも、円盤状のシリコンウェハ、ガラスウェハ、サファイヤウェハ等が挙げられる。また、ウェハの直径が４インチ未満、４〜８インチ、８インチよりも大きいものも輸送対象となり、厚みが０．５ｍｍよりも厚いものも、輸送対象となり得る。

〈ウェハケース〉
ウェハケースは、複数の板状のウェハを離隔し縦置きして収納可能なものであり、ウェハの損傷や汚染を防止するために、ウェハを収納して保護する役割を果たすことのできるケースである。その一例として、図１、２にウェハ１０が収納されたプラスチック製のウェハケース１００の概略側面図を示す。

図１（ａ）は、収納されたウェハ１０の円盤面１１からウェハケース１００をみた側面図であり、図１（ｂ）は、収納されたウェハ１０の厚み１２方向からウェハケース１００をみた側面図である。図１では、８枚のウェハ１０がウェハケース本体１１０の開口部１１１から内部１１２に収納されており、蓋１２０で開口部１１１を閉じられる前の状態となっている。ウェハケース本体１１０の内部１１２の底には、ウェハ１０のそれぞれを非接触で隔離して１枚ずつ縦置きして収納することができるよう、ｖ字型の溝１１３が設けられている。また、ウェハを安定して静置できるよう、ウェハケース本体１１０の外部の底部には、２つの足１１４が設けられている。

蓋１２０の内部１２１には、一対のウェハ押え部１２２が、ウェハケース本体１１０の方向に広がるハの字状に、それぞれ離間して設けられている。これらのウェハ押え部１２２は、ウェハ１０の円盤面１１と垂直方向を長手方向とする直方体状であり、ウェハケース本体１１０に収納されたウェハ１０の全てを上から押えることができる。

図１の矢印に示す方向へ、ウェハケース１１０に蓋１２０を被せた後の状態を、図２に示す。図２（ａ）は、収納されたウェハ１０の円盤面１１からウェハケース１００をみた側面図であり、図２（ｂ）は、収納されたウェハ１０の厚み１２方向からウェハケース１００をみた側面図である。

図２に示すように、ウェハケース１００は、ウェハケース本体１１０へ蓋１２０を被せることにより、ウェハ押え部１２２とｖ字型の溝１１３により、内部１１２へ収納されたウェハ１０の全てを、ウェハ１０の周縁部を支持しつつ上下より挟んで固定することができる。

なお、図１、２のウェハケース１００では、最大で８枚のウェハ１０を収納可能であるものを図示したが、一般的なウェハケースとしては、収納するウェハ１０の枚数は１０枚〜５０枚である。この場合のウェハケース１００とそこへ収納されたウェハ１０との合計の重量は、２ｋｇ〜８ｋｇ程度になる。なお、ウェハケース１００はウェハ１０が収納されずに空の状態で梱包される場合もあり、収納可能な最大枚数のウェハ１０が収納されて梱包される場合や、最大枚数ではなく数枚程度のウェハ１０が収納されて梱包される場合もある。

［ウェハケース用梱包資材］
本発明のウェハケース用梱包資材は、ウェハケースを搬送中の衝撃等によって、ウェハケースの内部に収納されているウェハに割れが発生したり損傷したりすることを防止するべく、ウェハケースを梱包するための資材である。以下、本発明のウェハケース用梱包資材の一実施形態として、上記のウェハケース１００を梱包することのできる梱包資材について説明する。

図３に、ウェハケース１００が収納された状態の梱包資材１０００の側面断面図を示す。梱包資材１０００は、梱包容器１１００と、第１緩衝材１２００と、第２緩衝材１３００と、第３緩衝材１４００と、を備える。なお、ウェハケース１００を第１緩衝材１２００、第２緩衝材１３００および第３緩衝材１４００で梱包した状態のものを、梱包体１５００とする（図４）。

〈梱包容器〉
梱包容器１１００は、複数の板状のウェハ１０を離隔し縦置きして収納可能なウェハケース１００を、ウェハ１０が縦置きされた状態を維持できるように収納可能な容器である。自動車等で輸送中の梱包容器に対しては、横方向への衝撃や振動等よりも上下方向への衝撃や振動等の方が強くなる。そこで、ウェハ１０の円盤面１１が上下方向となるようにウェハ１０を横置きして輸送すると、上下方向への衝撃や振動等が円盤面１１へ略垂直に伝わることとなり、これによってウェハ１０が割れるおそれがある。そのため、上下方向への衝撃や振動等が円盤面１１へ略垂直に伝わらないよう、梱包容器１１００はウェハ１０が縦置きされた状態を維持できるように収納可能であることが重要となる。例えば、ウェハケース１００の蓋１２０が上、足１１４が下となるように梱包容器１１００へ収納することができれば、ウェハ１０が縦置きされた状態を維持できる（図３）。

図３では、梱包体１５００を１つのみ収納可能な態様の梱包容器１１００を図示したが、これに限定されず、例えば、梱包体１５００を横方向へ複数収納可能な形状や、縦方向へ複数収納可能な形状でもよい。

また、梱包容器１１００は、ウェハ１０が縦置きされた状態を維持できるように梱包体１５００を収納でき、輸送に耐えうるある程度の耐久性があれば、どのような材質のものでもよい。例えば、図５に斜視図で示す上蓋の開いた段ボールケースや、プラスチックケース、コンテナボックス等を、梱包容器１１００の具体例として挙げることができる。

〈第１緩衝材〉
第１緩衝材１２００は、ウェハケース１００が載置されるものであり、梱包容器１１００に収納可能な緩衝材である。第１緩衝材１２００は、梱包容器１１００とウェハケース１００との間で、以下に説明する枠体とフィルムを備えることにより、ウェハケース１００を下から柔軟に保持すると共に、主に上下方向の衝撃や振動等を吸収する役割を果たすことができる。

（枠体）
枠体は、ウェハケース１００が第１緩衝材１２００と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する。すなわち、ウェハケース１００は枠体によって直接保持されるのではなく、後述するフィルムによって柔軟に保持される。枠体は、衝撃や振動等を吸収する役割の他にも、フィルムが弛んでウェハケース１００を保持できなくならないよう、フィルムを固定してその張りを維持する役割を果たす。

枠体の一例として、図６に上から見た枠体１２１０の概略図を示す。また、上から見たウェハケース１００の蓋１２０も同様に示す。枠体１２１０は、同形状の直方体の部材１２１１を４つ用いて、これらが枠状に組まれており、中央に４角形の開口部１２１２を有する。開口部１２１２の面積は、蓋１２０の面積よりも大きく、ウェハケース１００が開口部１２１２にすっぽり収まる程度の余裕が設けられている。なお、枠体１２１０の形状が維持できるよう、適宜ホチキスやタッカー等を用いて針で固定してもよい。

なお、図６では４つの部材１２１１が枠状に組まれた枠体１２１０を例示したが、枠体としてはこれに限定されず、例えばくの字状の部材を２つ用いて枠状に組まれたものでもよく、開口部を有する額縁状の１つの部材がそのまま枠体となってもよい。

第１緩衝材１２００の材質は、輸送中の振動や衝撃等で変形が生じない程度の強度があり、フィルムの張りを維持できるものであれば、特に限定されない。例えば、硬質ウレタン、軟質ウレタン、段ボールおよび／または発泡スチロールを含むことができる。また、硬質ウレタン、軟質ウレタン、２層構造の段ボール等を組み合わせて用いることができる。ウェハ１０を２０枚から３０枚収納したウェハケース１００の重量は、５ｋｇ程度と重くなることから、硬質ウレタンや２層段ボールを用いることが好ましい。

（フィルム）
フィルムは、枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆い、ウェハケースを載置するものである。フィルムとしては、ウェハケースを載置可能な強度を有し、ポリマー性の柔軟で伸縮性のある材質のものを用いることができ、例えば、ストレッチフィルムを用いることができる。フィルムの枠体への保持態様は、特に限定されず、鋲やタッカー等を用いて針で固定する、あるいは、接着剤等により固定することにより保持される。

また、例えば図７に示す第１緩衝材１２００の模式図のように、枠体１２１１にストレッチフィルム１２２０を巻きつける保持態様もとり得る。図７（ａ）に示す上からみた第１緩衝材１２００の模式図のように、ストレッチフィルム１２２０は下から上へ２回以上巻き付け、また、右から左へ２回以上巻きつけると、ウェハケースを載置可能であり、上下方向の振動や衝撃等にも耐えうる強度を満足しつつ、柔軟性や伸縮性も損なわれない。

このように、ストレッチフィルム１２２０を枠体１２１１へ複数回巻きつけることで、図７（ｂ）に示す第１緩衝材１２００の側面模式図のように、枠体１２１１の全面をストレッチフィルム１２２０で覆うことができる。巻き付け作業の容易性を考慮すると、ストレッチフィルム１２２０の幅は、開口部１２１２より大きく、枠体１２１１の一辺の長さに近い幅であることが好ましい。ストレッチフィルム１２２０は、開口部１２１２に、たるみが無く水平状態に配置できる程度に張りを持たせて設置することができる（図７（ｂ））。このように設置することで、ウェハケース１００をストレッチフィルム１２２０に載置して、後述する第２緩衝材１３００によってウェハケース１００を上から押圧した時に、ストレッチフィルム１２２０が一定の張りをもつことで、外部からの振動や衝撃等を吸収することが可能となる。

ストレッチフィルム１２２０としては、ウェハ１０が収納されたウェハケース１００の重量を考慮して、適した特性のものを適宜選定することができる。例えば、低密度ポリエチレン製であり、引っ張り強さが３５０ｄａＮ／ｃｍ^２であり、厚みが１５μｍのものを使用することができる。このような特性を満たすものとして、梱包用に市販されているストレッチフィルムを使用することができる。

〈第２緩衝材〉
第２緩衝材１３００は、ウェハケース１００に載置するものであり、梱包容器１１００に収納可能な緩衝材である。第２緩衝材１３００は、梱包容器１１００とウェハケース１００との間で、ウェハケース１００を上から押圧することで、第１緩衝材１２００と共に上下からウェハケース１００を柔軟に保持する。また、主に上下方向の衝撃や振動等を吸収する役割を果たすことができる。

第２緩衝材１３００の形状や大きさは特に限定はないが、例えば、図８の斜視模式図として示す第２緩衝材１３００のような、板状であり、梱包体１５００としたときに直方体形状となるようなものであってもよい。

第２緩衝材１３００の材質は、輸送中の振動や衝撃等で変形が生じない程度の強度があれば、特に限定されない。例えば、硬質ウレタン、軟質ウレタン、段ボールおよび／または発泡スチロールを含むことができる。また、硬質ウレタン、軟質ウレタン、２層構造の段ボール等を組み合わせて用いることができる。ウェハ１０を２０枚から３０枚収納したウェハケース１００の重量は、５ｋｇ程度と重くなることから、硬質ウレタンや２層段ボールを用いることが好ましい。

なお、輸送対象となるウェハ１０が薄い等の理由により、振動や衝撃等でより割れやすいウェハ１０を輸送する場合には、第１緩衝材１２００と同様に、ウェハケース１００が第２緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部１２１２を有する枠体１２１０と、枠体１２１０に保持されて枠体１２１０の開口部１２１２を覆い、ウェハケース１００に載置するフィルム１２２０とを備える第２緩衝材１３１０を用いてもよい。

すなわち、図７に示す第１緩衝材１２００と同じものを第２緩衝材１３１０として使用し、図９に示す梱包資材１０１０のような構成とすることで、振動や衝撃等をより吸収し、ウェハ１０へ伝え難くすることができる。

第２緩衝材１３１０におけるフィルムは、枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆い、ウェハケースを押圧するものである。フィルムとしては、ウェハケースを押圧可能な強度を有し、ポリマー性の柔軟で伸縮性のある材質のものを用いることができ、例えば、ストレッチフィルムを用いることができる。フィルムの枠体への保持態様は、特に限定されず、鋲やタッカー等を用いて針で固定する、あるいは、接着剤等により固定することにより保持される。

また、例えば図７に示す第２緩衝材１３１０の模式図のように、枠体１２１１にストレッチフィルム１２２０を巻きつける保持態様もとり得る。図７（ａ）に示す上からみた第２緩衝材１３１０の模式図のように、ストレッチフィルム１２２０は下から上へ２回以上巻き付け、また、右から左へ２回以上巻きつけると、ウェハケースを載置可能であり、上下方向の振動や衝撃等にも耐えうる強度を満足しつつ、柔軟性や伸縮性も損なわれない。

このように、ストレッチフィルム１２２０を枠体１２１１へ複数回巻きつけることで、図７（ｂ）に示す第２緩衝材１３１０の側面模式図のように、枠体１２１１の全面をストレッチフィルム１２２０で覆うことができる。巻き付け作業の容易性を考慮すると、ストレッチフィルム１２２０の幅は、開口部１２１２より大きく、枠体１２１１の一辺の長さに近い幅であることが好ましい。ストレッチフィルム１２２０は、開口部１２１２に、たるみが無く水平状態に配置できる程度に張りを持たせて設置することができる（図７（ｂ））。このように設置することで、ウェハケース１００をストレッチフィルム１２２０で押圧した時に、上下のストレッチフィルム１２２０が一定の張りをもつことで、外部からの振動や衝撃等をより吸収することが可能となる。

ストレッチフィルム１２２０としては、ウェハ１０が収納されたウェハケース１００の重量を考慮して、適した特性のものを適宜選定することができる。例えば、低密度ポリエチレン製であり、引っ張り強さが３５０ｄａＮ／ｃｍ^２であり、厚みが１５μｍのものを使用することができる。このような特性を満たすものとして、梱包用に市販されているストレッチフィルムを使用することができる。

〈第３緩衝材〉
第３緩衝材１４００は、ウェハケース１００の側面を囲うものであり、梱包容器１１００に収納可能な緩衝材である。第３緩衝材１４００は、梱包容器１１００とウェハケース１００との間で、横方向の衝撃や振動等を吸収する役割を果たすことができる。更に、図３の矢印Ａで示す方向に、第１緩衝材１２００や第２緩衝材１３００（１３１０）により吸収できる範囲を超えるような、上下方向に強い振動や衝撃を受けた場合において、第３緩衝材１４００が支えとなると共に、矢印Ｂで示す矢印Ａとは反対の方向に反発する力が働くことにより、ウェハ１０へ強い振動や衝撃が伝わることを抑制することができる。

第３緩衝材１４００の材質として、硬質ウレタン、軟質ウレタン、段ボールおよび／または発泡スチロールを含むことができる。これらの材質であれば、輸送中の振動や衝撃等で変形が生じない程度の強度がある。具体的には、硬質ウレタン、軟質ウレタン、２層構造の段ボール等を組み合わせて用いることができ、第１緩衝材１２００や第２緩衝材１３００（１３１０）と同様に、硬質ウレタンや２層段ボールを用いることが好ましい。

第３緩衝材１４００の形状や大きさは特に限定はないが、例えば、図１０の斜視模式図として示す第３緩衝材１４００のような、同形状の板状の部材１４１０を４つ用いて、これらを底が抜けて上下に開口した升状体に組まれ、中央にウェハケース１００が非接触で収納できるような直方体形状の開口部１４２０を有する形状とすることができる。そして、梱包体１５００としたときに直方体形状となるようなものであってもよい。なお、第３緩衝材１４００が升状体を維持できるよう、適宜ホチキスやタッカー等を用いて針で固定してもよい。

なお、図１０では４つの部材１４１０が升状に組まれた第３緩衝材１４００を例示したが、第３緩衝材１４００としてはこれに限定されず、例えばくの字状の部材を２つ用いて升状に組まれたものでもよく、底が抜けた升状体の１つの部材がそのまま第３緩衝材１４００となってもよい。

また、ウェハケース１００以外のものが開口部１２１２にあるフィルムに干渉すると、フィルムが破損する等によって上下方向の振動や衝撃を吸収する機能が低下するおそれがある。そこで、第３緩衝材１４００は、第１緩衝材１２００の枠体１２１０に直接またはフィルムを介して載置され、開口部１２１２にあるフィルムには干渉しないように非接触の状態にして、梱包体１５００を構成することが好ましい。例えば、第１緩衝材１２００の開口部１２１２と、第３緩衝材１４００の開口部１４２０とを同一形状とし、これらの開口部がずれないように梱包体１５００を構成することで、第３緩衝材１４００が開口部１２１２にあるフィルムへ干渉することを防止できる、また、開口部１２１２の開口面積よりも第開口部１４２０の開口面積を大きくし、第３緩衝材１４００を第１緩衝材１２００の枠体１２１０のみに直接またはフィルムを介して載置することによっても、上記のフィルムへの干渉を防止できる。

図１１に示すように、第３緩衝材１４００の高さ方向の長さＬ１は、ウェハケース１００の高さ方向の長さＬ２よりも短くてもよい。この状態であれば、第２緩衝材１３００を矢印Ｃの方向へ押圧することにより、ウェハケース１００とストレッチフィルム１２２０が沈み込み、梱包体１５００となる（図４）。梱包体１５００は、ストレッチフィルム１２２０が矢印Ｄの方向へ反発する力と、第２緩衝材１３００が蓋をして矢印Ｄとは反対方向である矢印Ｅの方向へ押し返す力が働いている。すなわち、上下よりウェハケース１００を押圧する力が働くことで、ウェハケース１００を固定することができ、輸送中にウェハケース１００がずれてしまうことや、蓋１２０が開いてウェハ１０同士の接触による破損、ウェハケース内部への異物の混入による汚染を防止することができる。

長さＬ１と長さＬ２の差によってできる隙間Ｓの量は、ウェハ１０を収納したウェハケース１００の大きさや重量、そして緩衝材やフィルムの強度や伸縮性等の特性によって、適宜調整することができる。例えば、隙間Ｓの量として５ｍｍ〜１０ｍｍに設定することができるが、この範囲に限定されない。

（梱包フィルム）
本発明のウェハケース用梱包資材は、第１緩衝材１２００、ウェハケース１００、第２緩衝材１３００および第３緩衝材１４００をまとめて梱包するフィルムを備えてもよい。例えば、図４に示す梱包体１５００を外側からフィルムを巻きつけて、隙間Ｓが生じないように梱包体１５００の形状を固定することで、梱包体１５００の梱包容器１１００への収納が容易となる。フィルムは梱包体１５００の一部のみに巻いてもよく、全体を覆うように巻いてもよい。

梱包するフィルムとしては、ウェハケースを押圧可能な強度を有し、ポリマー性の柔軟で伸縮性のある材質のものを用いることができ、例えば、ストレッチフィルムを用いることができる。ストレッチフィルムとしては、梱包体１５００に巻きつけることのできる、適した特性のものを適宜選定することができる。例えば、低密度ポリエチレン製であり、引っ張り強さが３５０ｄａＮ／ｃｍ^２であり、厚みが１５μｍのものを使用することができる。このような特性を満たすものとして、梱包用に市販されているストレッチフィルムを使用することができる。

（他の構成）
本発明のウェハケース用梱包資材としては、上記の構成に加えて、他の構成を備えてもよい、例えば、梱包容器１１００と梱包体１５００との間に隙間がある場合には、この隙間を埋める気泡緩衝材や発泡スチロール等の緩衝材を備えてもよい。また、複数の梱包資材１０００をまとめて収納可能な段ボール製の外箱等を備えることもできる。

［ウェハケースの梱包方法］
次に、本発明のウェハケースの梱包方法の一実施形態として、上記のウェハケース１００を梱包することのできる梱包資材１０００を用いた梱包方法について説明する。本発明の梱包方法は、第１載置工程と、第２載置工程と、収納工程と、を含む。

［第１載置工程］
第１載置工程は、例えば、図１１に示すように、複数の板状のウェハ１０を離隔し縦置きして収納可能なウェハケース１００を、梱包容器１１００に収納可能な第１緩衝材１２００に載置する工程である。

第１緩衝材１２００は、ウェハケース１００が第１緩衝材１２００と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部１２１２を有する枠体１２１０と、枠体１２１０に保持されて枠体１２１０の開口部１２１２を覆うフィルムと、を備え、第１載置工程では、ウェハケース１００をフィルムに載置する。枠体およびフィルムについては上記したとおりであり、説明を省略する。

［第２載置工程］
第２載置工程は、例えば、図１１に示すように、梱包容器１１００に収納可能な第２緩衝材１３００を、ウェハケース１００に載置する工程である。

なお、第２緩衝材１３１０のように、第２緩衝材は、ウェハケースが第２緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆うフィルムと、を備えてもよい。第２緩衝材１３１０については上記したとおりであり、説明を省略する。第２緩衝材１３１０を用いる場合には、第２載置工程では、第２緩衝材１３１０のフィルムをウェハケース１００に載置する。

［収納工程］
収納工程は、ウェハケース１００を、ウェハ１０が縦置きされた状態を維持できるように梱包容器１１００に収納する工程である。

［ウェハケースの側面を囲う工程］
本発明のウェハケースの梱包方法では、第３緩衝材１４００を用いずに、図１２に示す梱包資材１０２０のような態様で、ウェハケース１００を梱包してもよいが、梱包容器１１００に収納可能な第３緩衝材１４００で、ウェハケース１００の側面を囲う工程を含んでもよく、この工程によって、図９に示す態様となるようにウェハケース１００を梱包してもよい。第３緩衝材１４００の役割については、上記したとおりであり、説明を省略する。

［押圧工程］
押圧工程は、第１緩衝材１２００および／または第２緩衝材１３００をウェハケース１００の方向に押圧し、第３緩衝材１４００と、第１緩衝材１２００および／または第２緩衝材１３００との間のクリアランス（例えば隙間Ｓ）を無くす工程である。本発明では、例えば、図１１に示す隙間Ｓがある態様の場合には、本工程を含めることができる。図１１に示すように、矢印Ｃで示すように第２緩衝材１３００をウェハケース１００の方向に押圧してもよく、矢印Ｆで示すように第１緩衝材１２００をウェハケース１００の方向に押圧してもよく、これらの両方の押圧を併用してもよい。なお、図１１では第２緩衝材１３００と第３緩衝材１４００との間にクリアランス（隙間Ｓ）があるが、これに限定されず、第１緩衝材１２００と第３緩衝材１４００との間にもクリアランスがある態様も、本発明には含まれ得る。

図１３に、梱包容器１１００へ収納される直前のウェハケース１００の一例を示す概略側面図を示す。押圧工程としては、第１緩衝材１２００および／または第２緩衝材１３００を直接押圧して、図４に示す梱包体１５００の状態にする態様も含まれるが、図１３に示すように、梱包容器１１００へ収納するまえは押圧せずに、梱包容器１１００へ収納してから、上蓋１１１０を閉じる際に上蓋１１１０で押圧する態様も含まれる。

［フィルム梱包工程］
フィルム梱包工程は、押圧工程後、第１緩衝材１２００、ウェハケース１００、第２緩衝材１３００および第３緩衝材１４００をフィルムでまとめて梱包する工程である。本発明では、フィルム梱包工程を含んでもよく、例えば、図４に示す梱包体１５００を外側からフィルムを巻きつけて、隙間Ｓが生じないように梱包体１５００の形状を固定する工程が挙げられる。本工程によって、梱包体１５００の梱包容器１１００への収納が容易となる。フィルムは梱包体１５００の一部のみに巻いてもよく、全体を覆うように巻いてもよい。

なお、本発明がフィルム梱包工程を含む場合には、収納工程では、フィルム梱包工程後、フィルムでまとめて梱包されたウェハケース１００、すなわちフィルムを巻かれた梱包体１５００を梱包容器に収納することとなる。

第１緩衝材１２００、第２緩衝材１３００および／または第３緩衝材１４００の材質として、硬質ウレタン、軟質ウレタン、段ボールおよび／または発泡スチロールを含んでもよい。具体的な説明は上記しており、ここでは説明を省略する。

第１緩衝材１２００、第２緩衝材１３００および／またはフィルム梱包工程におけるフィルムは、ストレッチフィルムであってもよい。具体的な説明は上記しており、ここでは説明を省略する。

第１緩衝材１２００および／または第２緩衝材１３００のフィルムは、枠体に巻きつけられたストレッチフィルムであってもよい。具体的な説明は上記しており、ここでは説明を省略する。

本発明のウェハケースの梱包方法では、上記した各工程の順番等は適宜変更することができる。例えば、第１載置工程、第２載置工程、押圧工程、収納工程の順に行ってもよい。また、第１緩衝材１２００に第３緩衝材１４００を載置した後に、ウェハケース１００を第１緩衝材１２００に載置する場合には、この載置行為によって第１載置工程とウェハケースの側面を囲う工程とを同時に実施することとなる。更に、押圧工程と収納工程の順番は前後してもよい。

（その他の工程）
本発明のウェハケースの梱包方法としては、上記の工程に加えて、他の工程を含んでもよい。例えば、収納工程後に上蓋１１１０を閉じて、上蓋１１１０が開かないようにガムテープ等で固定する工程が挙げられる。また、梱包容器１１００と梱包体１５００との間に隙間がある場合には、この隙間を埋める気泡緩衝材や発泡スチロール等の緩衝材を詰める工程を含んでもよい。さらに、複数の梱包資材１０００をまとめて収納可能な段ボール製の外箱等へ収納する工程を行ってもよい。

本発明であれば、特殊な材料や専用品を用いることなく、市販の緩衝材やフィルム、梱包容器を使用して、コストを掛けずに大口径のウェハを割れ等の損傷や汚染を生じさせることなく輸送できる。なお、本発明に特殊な材料や専用品を用いてもよい。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は以下の内容に制限されるものではない。

［実施例１］
以下に示す梱包用資材１０００を使用し、８インチで厚み０．５ｍｍのＬＴ単結晶ウェハ１０を収納したウェハケース１００（大きさ２６×２６ｃｍ、高さ２４ｃｍ、ウェハ１０込みの質量５ｋｇ）を図３に示す態様に梱包した。

（梱包容器１１００）
厚み１０ｍｍの２層構造の段ボール製であり、図５に示すような上蓋１１１０を備えるボックス形状の容器を使用した。内寸は、縦４０ｃｍ、横４０ｃｍ、高さ３６ｃｍであった。

（第１緩衝材１２００）
縦５ｃｍ、横３５ｃｍ、高さ６．５ｃｍの直方体状の硬質ウレタン製緩衝材を部材１２１１とし、これらの４つの部材１２１１を、図６に示す枠体１２１０のように枠状に組んだ。その後、図７に示すように低密度ポリエチレン製ストレッチフィルム１２２０（引っ張り強さ３５０ｄａＮ／ｃｍ^２、厚み１５μｍ、幅３８ｃｍ）を、下から上の方向へ枠体１２１０が全て覆われるように３回巻きつけてから、右から左の方向へ枠体１２１０が全て覆われるように３回巻き付けた。このようにして第１緩衝材１２００を用意した。

（第２緩衝材１３００）
図８に示すような、縦４０ｃｍ、横４０ｃｍ、厚さ６ｃｍの板状であって、枠体１２１０と同様の硬質ウレタン製緩衝材を第２緩衝材１３００とした。

（第３緩衝材１４００）
縦５ｃｍ、横３５ｃｍ、高さ（Ｌ１）２３．５ｃｍの板状緩衝材を部材１４１０とし、図１０に示すように上下が開口した升状に組んだものを第３緩衝材１４００とした。材質は、第１緩衝材１２００および第２緩衝材１３００と同様に硬質ウレタン製である。

〈ウェハケース１００の梱包〉
梱包容器１１００内の底部に第１緩衝材１２００を設置し、さらに第１緩衝材１２００に第３緩衝材１４００を載置してから、開口部１４２０へウェハケース１００を挿入し、ウェハ１０が縦置きされた状態を維持できるように、開口部１２１２にあるストレッチフィルム１２２０へ載置した（第１載置工程、ウェハケースの側面を囲う工程、収納工程）。そして、ウェハケース１００の蓋１２０に第２緩衝材１３００を載置した（第２載置工程）。第３緩衝材１４００と第２緩衝材１３００との間のクリアランス（隙間Ｓ）は５ｍｍであり、梱包容器１１００の上蓋１１１０を閉じて押圧することにより（押圧工程）、クリアランスを無くして第３緩衝材１４００と第２緩衝材１３００とを接地させた。最後に、上蓋１１１０が開かないようにガムテープ等で固定して、図３に示す梱包状態とした。

［実施例２］
図１２に示す梱包資材１０２０のように、第３緩衝材１４００を使用せずに、実施例１と同様のウェハ１０が収納されたウェハケース１００を梱包した。その他の条件については実施例１と同様とした。

［比較例１］
梱包容器１１００内の底部に、開口部がなく、かつ、フィルムを使用しない第１の緩衝材１３００として、縦４０ｃｍ、横４０ｃｍ、高さ６ｃｍの緩衝材を設置し、第３の緩衝材１４００の高さを２４ｃｍとした他は、実施例１と同様の第３緩衝材１４００を載置し、開口部がなく、かつ、フィルムを使用しない第１の緩衝材１３００の中央部にウェハケース１００を載置した。第３緩衝材１４００とウェハケース１００の隙間には、気泡緩衝材や発泡スチロール等の緩衝材を詰めてウェハケース１００を固定した。ウェハケース１００の蓋１２０へ接地するように実施例１と同様の第２緩衝材１３００を載置した。そして、梱包容器１１００の上蓋１１１０を閉じて、上蓋１１１０が開かないようにガムテープ等で固定した。その他の条件については実施例１と同様とし、図１４に示すようにフィルムは使用しない梱包状態とした。比較例１では、第３緩衝材１４００の高さ方向の長さＬ１は、ウェハケース１００の高さ方向の長さＬ２と同じであるため、押圧工程は実施しなかった。上記の梱包態様により、ウェハケース１００は緩衝材で覆われて鉛直方向および水平方向のいずれにおいても固定されている状態とした。

実施例１、２および比較例１の梱包を行ったウェハケース１００を、輸送条件は同一として、実際にトラックの荷台に載せて一般道および高速道路を走行して５００ｋｍ輸送した。輸送後のウェハ１０の割れの有無、および梱包容器１１００や緩衝材についての損傷や変形の有無を評価した。また、輸送中のウェハケース１００へ与えられた衝撃力を株式会社スリック社製G-MEN DR100を用いて測定した。輸送中の最大衝撃力の測定結果および上記評価結果を表１に示す。

実施例１では、いずれのウェハ１０にも割れ等の損傷はみとめられず、また、梱包容器１１００および緩衝材に損傷や変形は認められなかった。輸送中の衝撃は横方向よりも縦方向の方が強くなることが通常であり、実施例１では輸送中の最大衝撃力は縦方向の衝撃として１１Ｇであった。結果として、ウェハケース１００は第３緩衝材１４００とは非接触に固定された状態を維持することができ、複数のウェハ１０を離隔した状態で縦置きして収納できたことにより、輸送後のウェハ１０に異常は認められなかった。

一方、実施例２は、輸送中の最大衝撃力が縦方向の衝撃として２２Ｇであり、いずれのウェハ１０にも割れ等の損傷はみとめられなかった。ただし、梱包容器１１００の上蓋１１１０に凹みが生じていた。また、第２緩衝材１３００が変形し、ウェハケース１００が梱包容器１１００の底部と接地していた。これらの状態となったのは、第３緩衝材１４００がないことで、ウェハケース１００を梱包容器１１００中において宙づり状態で保持するためのウェハケース１００を上下で挟む第１緩衝材１２００および第２緩衝材１３１０のうち、輸送中の衝撃によって上側の第２緩衝材１３１０が押し込まれ、ウェハケース１００の重量がかかる下側の第１緩衝材１２００にはさらに過剰に負荷がかかり、枠体１２１０が大きく変形したためと推測された。

実施例２では、枠体１２１０が変形することで、ストレッチフィルム１２２０にたるみが生じ、ウェハケース１００が梱包容器１１００の底部に直接接触した状態となったが、ウェハ１０が縦置きされた状態を維持できるように梱包容器１１００に収納したため、輸送後のウェハ１０に異常は認められなかった。

比較例１では、梱包容器１１００および緩衝材に損傷や変形は認められなかったものの、輸送中の最大衝撃力が縦方向の衝撃として３０Ｇを超えており、ウェハ１０のうち３枚に割れが発生した。比較例１の梱包態様では、外部からの振動や衝撃が緩衝材によって緩和されるものの、ストレッチフィルムによる緩和効果は得られないため、ウェハケース１００へ強く伝わってしまったことにより、ウェハ１０が割れたものと予想された。

［まとめ］
以上のように、本発明のウェハケースの梱包方法およびウェハケース用梱包資材であれば、大口径化および薄型化された単結晶ウェハ等であっても、搬送中の衝撃等が直接伝わることによって、この単結晶ウェハ等に割れが発生したり損傷したりすることを防止できるとともに、汎用性が高く種々の形状のウェハケースの安全な輸送が可能なであることは、明らかである。

１０ ウェハ
１１ 円盤面
１２ 厚み
１００ ウェハケース
１１０ ウェハケース本体
１１１ 開口部
１１２ 内部
１１３ 溝
１１４ 足
１２０ 蓋
１２１ 内部
１２２ ウェハ押え部
１０００ 梱包資材
１０１０ 梱包資材
１０２０ 梱包資材
１１００ 梱包容器
１１１０ 上蓋
１２００ 第１緩衝材
１２１０ 枠体
１２１１ 部材
１２１２ 開口部
１２２０ ストレッチフィルム
１３００ 第２緩衝材
１３１０ 第２緩衝材
１４００ 第３緩衝材
１４１０ 部材
１４２０ 開口部
１５００ 梱包体
２０００ 梱包資材
Ａ 矢印
Ｂ 矢印
Ｃ 矢印
Ｄ 矢印
Ｅ 矢印
Ｆ 矢印
Ｌ１ 長さ
Ｌ２ 長さ
Ｓ 隙間

Claims (11)

1. 複数の板状のウェハを離隔し縦置きして収納可能なウェハケースを、梱包容器に収納可能な第１緩衝材に載置する第１載置工程と、
   前記梱包容器に収納可能な第２緩衝材を、前記ウェハケースに載置する第２載置工程と、
   前記ウェハケースを、前記ウェハが縦置きされた状態を維持できるように前記梱包容器に収納する収納工程と、を含み、
   前記第１緩衝材は、前記ウェハケースが前記第１緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、前記枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆うフィルムと、を備え、
   前記第１載置工程では、前記ウェハケースを前記フィルムに載置する、ウェハケースの梱包方法。
2. 前記第２緩衝材は、前記ウェハケースが前記第２緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、前記枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆うフィルムと、を備え、前記第２載置工程では、前記第２緩衝材の前記フィルムを前記ウェハケースに載置する、請求項１に記載のウェハケースの梱包方法。
3. 前記梱包容器に収納可能な第３緩衝材で、前記ウェハケースの側面を囲う工程を含む、請求項１または２に記載のウェハケースの梱包方法。
4. 前記第１緩衝材および／または前記第２緩衝材を前記ウェハケースの方向に押圧し、前記第３緩衝材と、前記第１緩衝材および／または前記第２緩衝材との間のクリアランスを無くす押圧工程を含む、請求項３に記載のウェハケースの梱包方法。
5. 前記押圧工程後、前記第１緩衝材、前記ウェハケース、前記第２緩衝材および前記第３緩衝材をフィルムでまとめて梱包するフィルム梱包工程を含み、
   前記収納工程では、前記フィルム梱包工程後、フィルムでまとめて梱包された前記ウェハケースを前記梱包容器に収納する、請求項４に記載のウェハケースの梱包方法。
6. 前記第１緩衝材および／または前記第２緩衝材の前記フィルムは、前記枠体に巻きつけられたストレッチフィルムである、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のウェハケースの梱包方法。
7. 複数の板状のウェハを離隔し縦置きして収納可能なウェハケースを、前記ウェハが縦置きされた状態を維持できるように収納可能な梱包容器と、
   前記ウェハケースが載置される、前記梱包容器に収納可能な第１緩衝材と、
   前記ウェハケースに載置する、前記梱包容器に収納可能な第２緩衝材と、
   前記ウェハケースの側面を囲う、前記梱包容器に収納可能な第３緩衝材と、を備え、
   前記第１緩衝材は、前記ウェハケースが前記第１緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、前記枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆い、前記ウェハケースを載置するフィルムと、を備える、ウェハケース用梱包資材。
8. 前記第２緩衝材は、前記ウェハケースが前記第２緩衝材と接触する接触部分の面積よりも大きい面積の開口部を有する枠体と、前記枠体に保持されて当該枠体の開口部を覆い、前記ウェハケースに載置するフィルムと、を備える、請求項７に記載のウェハケース用梱包資材。
9. 前記第３緩衝材の高さ方向の長さは、前記ウェハケースの高さ方向の長さよりも短い、請求項７または８に記載のウェハケース用梱包資材。
10. 前記第１緩衝材、前記第２緩衝材および／または前記第３緩衝材の材質として、硬質ウレタン、軟質ウレタン、段ボールおよび／または発泡スチロールを含み、前記フィルムは、ストレッチフィルムである、請求項７〜９のいずれかに記載のウェハケース用梱包資材。
11. 前記第１緩衝材および／または前記第２緩衝材の前記フィルムは、前記枠体に巻きつけられたストレッチフィルムである、請求項７〜請求項１０のいずれかに記載のウェハケース用梱包資材。

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