JP2013227029A - 半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器及び当該部品を梱包した梱包体 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体製造装置の真空チャンバ内に使用するセラミックス溶射部品備えた部品の輸送中に発生する輸送異物を極小化できる梱包容器及び梱包体の構造を提供する。
【解決手段】ダンボール又はプラスチック材からなる梱包箱１１に、ポリエチレン材質などの成形可能な材質からなる緩衝体たる下挟持板１２及び上挟持板１３に形成したテーパ状の挟持固定部１２ｂ，１３ｂによって、セラミックス溶射膜部２２が施されていないフランジ部２４を挟持することで、セラミックス溶射膜部２２が下挟持板１２及び上挟持板１３と接触することを防止するとともに輸送中に被収容物２が移動することを規制することができ、被収容物２のセラミック溶射皮膜が緩衝体等に接触して剥離・損傷することを防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体製造装置の真空チャンバ内に使用する部品であって、セラミックス溶射皮膜が施された部品を輸送する際の梱包容器及び当該部品を梱包した梱包体に関するものであり、輸送時に生じる外部からの荷重や空輸や船便などの際の輸送姿勢に影響されることなくセラミックス溶射皮膜が施された部品の溶射皮膜性能を維持した状態で輸送することを目的とする。
本発明において、梱包体とは、梱包されるべき部品を梱包した状態の梱包容器と被梱包物（被収容物）とが一体となったものを指すものである。

近年の半導体製造装置の真空チャンバ内に使用する部品に於いては耐プラズマ性を向上させる為に母材をＹ_２Ｏ_３等のセラミックス溶射膜で被覆していることが知られている。この溶射皮膜を施した部品は耐腐食性の向上及び微細化の進展によりウエハ上のパーティクル（ごみ粒子）数の低減が以前にも増して重要な課題となっている。

しかし、溶射法によって形成されたセラミックス溶射皮膜では金属材料と比較して脆い特性があり溶射膜部の付着力が不足する場合が生じ、これによって母材から溶射膜部が容易に剥離することがある為に取り扱いに注意が必要とされている。剥離したものを製品として使用した場合、真空チャンバ内のパーティクル発生源となり大きな障害となるのは言うまでもない。

特に、近年は半導体製造装置の海外輸出も頻繁に行われているが、被収容物を収容した梱包構造の落下にて生じる衝撃荷重による溶射皮膜の剥離・脱落や、梱包に使用する緩衝体との摩擦による溶射皮膜の粉吹きなどが発生するという輸送中のトラブルによって、溶射皮膜としての部品性能に影響が生じることが懸念されている。これらの輸送時の問題を解決するためにはセラミックス溶射膜からの異物を発生させない構成を備えた被収容物の梱包容器の構造が必要となる。

従来、半導体製造装置の真空チャンバ内に使用する部品を輸送する際は、部品の性能を保証させるために梱包箱等の梱包構造はダンボールやプラスチック等の堅固な材料からなるものを使用し、緩衝体はピロー形やエアーキャップの空気入緩衝体、バラ状緩衝材やクッション材を使用している。

また、被収容物単体の保護としては、外気からの水分吸着や異物の付着を防止する為にビニール等の材質に入れ減圧梱包する方法がとられている。

しかしながら、このタイプの緩衝体を用いて従来の梱包方法で構成すると、梱包箱の中に緩衝体を敷き、被収容物を入れさらに被収容物の周囲を緩衝体で詰めるのが主流となっているが被収容物に対して輸送時の衝撃を緩和させる為に、大きな梱包箱と大量の緩衝体が必要となる。

また、例えば特許文献１では、半導体ウエハをトレーに載せて蓋体で閉鎖した収納容器を、可撓性を有する一対のトレーで挟持保護する構成であり、当該トレーは収納容器を嵌合して覆う嵌合被覆部と、嵌合被覆部から外側に延びるフランジ部とからなり、当該トレーは互いにスタック可能な凹凸部を備え、簡単に脱落することのない構成を開示している。

上記特許文献の構成によると、半導体ウエハを収納するトレーを強固に固定することは可能であるが、緩衝体の構造が複雑であることから製造コストが高くなり、搬送にかかる費用も高くなってしまう。

また、アルミやステンレスを用いて製作され母材にその外被膜としてセラミックス溶射皮膜が施した半導体製造装置の部品などの被収容物を搬送するにあたり、上記のような梱包方法を用いると、被収容物を収納した梱包構造は搬送車等の輸送手段の振動などによって横揺れが生じ、これによって梱包構造内部にて被収容物にも横揺れが生じ、被収容物を保護しているビニール材と被収容物との間で横揺れ及び母材の重量によって摩擦が生じることで、被収容物が梱包されているビニール内でセラミックス溶射膜が剥がれ異物を発生させる虞があり、即ちセラミックス溶射膜部が施工された部品は適さないという課題を有していた。

また梱包構造には緩衝体が入れられるが直接衝撃を受けないとしても箱外部より荷重が加わった際は、セラミックス溶射膜部の破損を直接受ける可能性が高い。

特開２００８−１８９３２５号公報

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、安価な構造にて、被収容物のセラミックス溶射膜部の剥離を防止し、剥離したパーティクルが被収容物に再付着することによって生じる被収容物の汚染を防止し、半導体装置としての性能を保持できる梱包容器及び梱包体を提供することにある。

本発明の請求項１記載の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器は、セラミックス溶射膜部を具備し、その外周にフランジ部を具備する被収容物を搬送するために梱包する梱包容器であって、該梱包容器は、梱包箱と緩衝体から成り、該緩衝体は、上挟持部材及び下挟持部材から構成され、該上挟持部材及び下挟持部材は、前記被収容物の前記セラミックス溶射膜部分に直接的に接触しないように孔部が形成され、当該孔部の最内周の前記被収容物側の端部には、前記被収容物の前記フランジ部に当接させるためのテーパ状の挟持固定部が形成され、前記被収容物の前記フランジ部を、前記挟持固定部によって上下から前記被収容物を挟持して支持固定することにより、前記被収容物のセラミックス溶射膜部分を前記緩衝体及び前記梱包箱から離して挟持する構成としたことを特徴とする。

本発明の請求項２記載の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器は、セラミックス溶射膜部を具備し、その外周にフランジ部を具備する被収容物を搬送するために梱包する梱包容器であって、該梱包容器は、梱包箱と緩衝体から成り、該緩衝体は、上挟持部材、下挟持部材及び少なくとも１個の中挟持部材から構成され、該上挟持部材、下挟持部材及び中挟持部材は、前記被収容物の前記セラミックス溶射膜部分に直接的に接触しないように孔部が形成され、当該孔部の最内周の前記被収容物側の端部には、前記被収容物の前記フランジ部を当接させるためのテーパ状の挟持固定部が形成され、前記被収容物の前記フランジ部を、前記挟持固定部によって上下から前記被収容物を挟持して支持固定することにより、前記被収容物のセラミックス溶射膜部を前記緩衝体及び前記梱包箱から離して挟持する構成としたことを特徴とする。

本発明の請求項３記載の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器は、前記緩衝体を上下又は横列に複数組並べて梱包箱内に収納することを特徴とする。

本発明の請求項４記載の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器は、前記被収容物のフランジ部にはセラミック溶射加工が施されていないことを特徴とする。

本発明の請求項５記載の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器は、前記梱包箱は、材料をダンボールまたはプラスチックから成り、前記緩衝体は、材料をポリエチレン又は発泡スチロールから成ることを特徴とする。

本発明の請求項６記載の梱包体は、上記の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器を用いて、該梱包容器を構成する隣接した挟持部材の間で前記セラミックス溶射皮膜が施された部品を上下から挟持固定したことを特徴とする。

本発明の梱包容器及び梱包体では、被収容物のセラミックス溶射膜部に外力が加わることがなく、輸送時の横揺れにも梱包容器内で被収容物が動くことが無いのでセラミックス溶射膜部は輸送に伴った障害を受け難くすることができる。また従来の梱包容器構造よりも収納スペースを小さくすることができる為に、複数の被収容物を梱包箱に収納でき輸送費の削減も実現できる。

本発明の実施例１におけるセラミックス溶射皮膜が施された部品を梱包した梱包体の展開斜視図である。 同上、セラミックス溶射皮膜が施された部品を梱包した状態の梱包体の断面図である。 同上、部品を梱包した状態の梱包体の要部拡大断面図である。 本発明の実施例２における、部品を梱包した状態の梱包体の断面図である。 本発明の実施例２におけるセラミックス溶射皮膜が施された部品を梱包した梱包体の展開斜視図である。 同上、部品を梱包した状態の梱包体の要部拡大断面図である。

以下、本発明の実施例である梱包容器及び梱包体の実施の形態を図１〜図４により説明する。

本願発明の実施例について図１乃至３に基づいて説明する。１０は、後述のセラミックス溶射膜部が施された被収容物２を収容した梱包体の構造を示している。

被収容物２は、図１乃至図３に示すように、全体的な外観形状がリング状を呈しており、その母材部に対しては、例えばＹ_２Ｏ_３などのセラミックスが溶射されてセラミックス溶射膜部２２が形成されている。更に、その外周部には梱包容器１の上下２枚の下挟持板１２及び上挟持板１３によって挟持して保持固定するために、セラミックスによる溶射が施されていないフランジ部２４が形成されている。これらの母材部及びセラミックス溶射膜部２２、フランジ部２４を包み込むように保護材２３によって覆われる。上下２枚の下挟持板１２及び上挟持板１３は、本発明における緩衝体を構成する。
なお、本願発明の説明において、上下方向は図１乃至４に示された状態においての上下関係に従うものとする。

梱包体１０は、梱包容器１と被収容物２とから成っており、梱包容器１は、梱包箱１１と、被収容物２の下部に配置され下方から被収容物２を挟持する部材としての下挟持板１２と、被収容物２の上部に配置され上方から被収容物２を挟持する部材としての上挟持板１３と、下挟持板１２の下方及び上挟持板１３の上方に夫々配置され、梱包箱１１の強度を向上させる補強板１４，１４から成る。下挟持板１２及び上挟持板１３には、後述の被収容物２のセラミックス溶射膜部と接触することがないように、中央部分に円筒形孔部１２ａ，１３ａが形成される。下挟持板１２及び上挟持板１３は、円筒形孔部１２ａ，１３ａの被収容物２を挟み込む側の端部にテーパ状に形成された挟持部１２ｂ，１３ｂが形成されている。この下挟持板１２及び上挟持板１３の円筒形孔部１２ａ，１３ａは挟持する被収容物２と梱包箱１１等との間（後述する複数の被収容物２の梱包体の場合は被収容物２同志）に適当の間隙を設けて、セラミックス溶射膜部２２が擦れることないようにしたものである。梱包箱１１及び補強板１４は、段ボール材若しくはプラスチック材からなり、下挟持板１２及び上挟持板１３は、ポリエチレン又は発泡スチロールからなる。上下挟持板１２，１３は、梱包箱１１及び補強板１４よりも柔らかい素材により形成するのが良い。

本発明の実施例の梱包箱１１は、従来の梱包箱の構成と同じに、底部を折りたたむことで底面を形成し側面は四方向が立ち上がり面を成しており上面を折りたたむことで天蓋を形成している。梱包箱１１には、図１に示すように、補強板１４、下挟持板１２、被収容物２、上挟持板１３、補強板１４を順次収容して梱包体１０を形成する。

本発明の実施例１は、図２及び図３に示すように、上下の補強板１４，１４と下挟持板１２及び上挟持板１３は梱包箱１１に収納できる形状で形成されている。さらに、下挟持板１２及び上挟持板１３には、リング状の被収容物２の外周部のセラミックス溶射膜部２２を非接触状態で挟持するこが可能なように、円筒形状の穴が開けられており、下挟持板１２の上側で内側の角部は被収容物２のフランジ部２４に接して被収容物２を挟持するように角部にテーパ形状部１２ｂが形成されている。上挟持板１３の下側で内側の角部は被収容物２のフランジ部２４に接して被収容物２を挟持するように角部にテーパ形状部１３ｂが形成されている。これにより、下挟持板１２と上挟持板１３によって挟み込んで被収容物２を挟持して収納するが、上下挟持板１２，１３の挟持部分をテーパ形状部１２ｂ，１３ｂとすることで被収容物２が上下挟持板１２，１３の円筒形孔部１２ａ，１３ａの最内周より内側に被収容物２のフランジ部２４を載置することができる。このように、上挟持板１３も下挟持板１２も実質的に同様な形状のテーパ形状部１２ｂ，１３ｂで構成され、被収容物２のフランジ部２４を上下の固定挟持部によって上と下から挟持して保持することで、被収容物２が輸送中に梱包箱１１内での上下左右の動きを規制し、輸送時の衝撃を吸収することができる。

本発明の実施例１においては、被収容物２はビニール材質の保護材２３によって減圧された状態でラッピングされており、輸送中の被収容物２は下挟持板１２，上挟持板１３によって保護材２３の中で移動することはない。

以上の様に、実施形態１においては、被収容物２の上下左右にセラミックス溶射膜部２２が施されている場合でも、緩衝体機能を備えた下挟持板１２及び上挟持板１３にテーパ状に形成された固定部分としてのテーパ形状部１２ｂ，１３ｂで被収容物２のフランジ部２４を挟持固定することで被収容物２を梱包箱１１の内面から離して挟持固定することが可能な構成として、被収容物２のセラミックス溶射膜部２２の剥離・損傷を防ぐ効果がある。

以上に説明した実施例では、下挟持板１２及び上挟持板１３に形成した開口穴を円筒形と限定したが、被収容物の形状は円筒形以外であっても半導体製造装置側の形状に合わせて自在に変更は可能である。
また、実施例１では、下挟持板１２、被収容物２、上挟持板１３を１組として挟持固定するよう説明したが、組み合わせは被収容物２を上下複数段に亘ってもよく、また被収容物２を横方向に並べて配置する形状とすることで横複数列に収納することも可能である。

上記実施例１とは異なる実施形態として、図４に基づいて、上下複数段積み重ねた場合の実施例を実施例２として説明する。上述した実施例１の下挟持板１２及び上挟持板１３の間に、中挟持板１５を設け、３種の挟持板１２，１３，１５にて２個の被収容物２，２を固定挟持する構成である。この場合、これによって、上述した実施例１と比較して、同数の被収容物２を梱包搬送するためには緩衝材たる挟持板の数を削減することができる。これにより、さらなる被収容物２の増加に対しても、中挟持板１５の数を複数個積み上げることで対応することが可能となる。

本発明の実施例２は、図５に示すように、上下の補強板１４，１４と下挟持板１２、中挟持板１５及び上挟持板１３は梱包箱１１に収納できる形状で形成されている。さらに、下挟持板１２、中挟持板１５及び上挟持板１３には、リング状の被収容物２の外周部のセラミックス溶射膜部２２を非接触状態で挟持するこが可能なように、円筒形状の穴が開けられている。図６に示すように、下挟持板１２の上側で内側の角部は被収容物２のフランジ部２４に接して被収容物２を挟持するように角部にテーパ形状部１２ｂが形成されている。上挟持板１３の下側で内側の角部は被収容物２のフランジ部２４に接して被収容物２を挟持するように角部にテーパ形状部１３ｂが形成されている。中挟持板１５の下側及び上側で内側の角部は被収容物２のフランジ部２４に接して被収容物２を挟持するように角部にテーパ形状部１５ｂ，１５ｂが形成されている。これにより、下挟持板１２と中挟持板１５及び中挟持板１５と上挟持板１３によって２個の被収容物２，２を挟持して収納するが、上下中挟持板１２，１３，１５の挟持部分をテーパ形状部１２ｂ，１３ｂ，１５ｂとすることで被収容物２，２が上下中挟持板１２，１３，１５の円筒形孔部１２ａ，１３ａ，１５ａの最内周より内側に被収容物２，２のフランジ部２４，２４を載置することができる。このように、上挟持板１３、下挟持板１２、中挟持板１５は実質的に同様な形状のテーパ形状部１２ｂ，１３ｂ，１５ｂで構成され、被収容物２，２のフランジ部２４，２４を上下中の固定挟持部によって上と下から挟持して保持することで、被収容物２，２が輸送中に梱包箱１１内での上下左右の動きを規制し、輸送時の衝撃を吸収することができる。実施例２では、上中下３枚の下挟持板１２、上挟持板１３及び中挟持板１５が、本発明における緩衝体を構成する。

本発明に関係する梱包容器及び梱包体の構造は、半導体製造装置用の真空チャンバ内に使用するセラミックス溶射部品を空輸及び船便輸送する際に使用でき、被収容物である部品のセラミックス溶射皮膜を損傷することなく目的地に輸送することが可能となる。今後、半導体部品の輸送に関する異物低減技術に適応できる。

１０…梱包体
１…梱包容器
１１…梱包箱
１２…下容器板（下挟持固定部材）
１３…上挟持板（上挟持固定部材）
１２ａ，１３ａ，１５ａ…円筒形孔部（孔部）
１２ｂ，１３ｂ，１５ｂ…挟持固定部
１４…補強板
１５…中固定板
２…被収容物
２２…セラミックス溶射膜
２３…保護材
２４…フランジ部

Claims (6)

1. セラミックス溶射膜部を具備し、その外周にフランジ部を具備する被収容物を搬送するために梱包する梱包容器であって、
   該梱包容器は、梱包箱と緩衝体から成り、該緩衝体は、上挟持部材及び下挟持部材から構成され、
   該上挟持部材及び下挟持部材は、前記被収容物の前記セラミックス溶射膜部分に直接的に接触しないように孔部が形成され、
   当該孔部の最内周の前記被収容物側の端部には、前記被収容物の前記フランジ部に当接させるためのテーパ状の挟持固定部が形成され、
   前記被収容物の前記フランジ部を、前記挟持固定部によって上下から前記被収容物を挟持して支持固定することにより、前記被収容物のセラミックス溶射膜部分を前記緩衝体及び前記梱包箱から離して挟持する構成としたことを特徴とする半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器。
2. セラミックス溶射膜部を具備し、その外周にフランジ部を具備する被収容物を搬送するために梱包する梱包容器であって、
   該梱包容器は、梱包箱と緩衝体から成り、該緩衝体は、上挟持部材、下挟持部材及び少なくとも１個の中挟持部材から構成され、該上挟持部材、下挟持部材及び中挟持部材は、前記被収容物の前記セラミックス溶射膜部分に直接的に接触しないように孔部が形成され、
   当該孔部の最内周の前記被収容物側の端部には、前記被収容物の前記フランジ部を当接させるためのテーパ状の挟持固定部が形成され、
   前記被収容物の前記フランジ部を、前記挟持固定部によって上下から前記被収容物を挟持して支持固定することにより、前記被収容物のセラミックス溶射膜部を前記緩衝体及び前記梱包箱から離して挟持する構成としたことを特徴とする半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器。
3. 前記緩衝体を上下又は横列に複数組並べて梱包箱内に収納することを特徴とする請求項１又は２記載の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器。
4. 前記被収容物のフランジ部にはセラミック溶射加工が施されていないことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器。
5. 前記梱包箱は、材料をダンボールまたはプラスチックから成り、前記緩衝体は、材料をポリエチレン又は発泡スチロールから成ることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器。
6. 請求項１又は２記載の半導体製造装置のセラミックス溶射皮膜が施された部品に使用する梱包容器を用いて、該梱包容器を構成する隣接した挟持部材の間で前記セラミックス溶射皮膜が施された部品を上下から挟持固定したことを特徴とする梱包体。

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