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JP6617433B2 - ガラス基板梱包体 - Google Patents

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JP6617433B2
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Description

本発明は、複数枚のガラス基板が梱包材に梱包されてなるガラス基板梱包体に係り、詳しくは、円盤状ガラス基板を梱包した梱包体に関する。
近年、半導体ウェハーのバック・グラインド工程において、半導体ウェハーを支持する支持体として円盤状ガラス基板が採用される場合がある。このような円盤状ガラス基板は、製造後、複数枚を一纏めに梱包した梱包体とされて製造工場から出荷される。ここで、特許文献1には、複数枚の円盤状ガラス基板を縦置きで並列に収容可能な基板収容容器を備えた梱包体が開示されている。
同文献に開示された梱包体では、基板収容容器が、複数枚の円盤状ガラス基板を縦置きで収容するための収容部と、この収容部に取り付けられる蓋部とから成っており、収容部には、複数枚の円盤状ガラス基板を所定の間隔をあけて収容するための複数の保持ガイドが形成されている。また、蓋部には、各円盤状ガラス基板を収容部に挿入するための複数の孔部が形成されている。
特開2012−56582号公報
ところで、特許文献1に開示された梱包体では、下記のような解決すべき問題が生じている。すなわち、同梱包体では、収容される円盤状ガラス基板の数に応じた数の保持ガイド及び孔部が基板収容容器(収容部、蓋部)に形成されていることが必要である。そのため、収容される円盤状ガラス基板の数の増加に伴って、基板収容容器に形成すべき保持ガイド及び孔部の数が必然的に増加し、基板収容容器の製造コストが高騰してしまう。その結果、梱包に要するコストが嵩んでしまう難点があった。
また、同梱包体では、円盤状ガラス基板が縦置きで基板収容容器に収容されることから、縦置きにされた円盤状ガラス基板の外周端部のうち、下端に位置する部位が収容部と点接触した状態となって当該部位に局所的に過大な応力が作用してしまう。なお、円盤状ガラス基板の外周端部には、研削ツール等によって面取り加工等が施されていることが通常である。そのため、加工時に発生したクラック等への応力の作用に起因して、外周端部を起点に円盤状ガラス基板が破損してしまう場合があった。
上記の事情に鑑みなされた本発明は、円盤状ガラス基板の破損を防止しつつ、低コストに複数枚の円盤状ガラス基板の梱包を可能とすることを技術的課題とする。
上記の課題を解決するために創案された本発明は、複数枚の円盤状ガラス基板が梱包材に梱包されてなるガラス基板梱包体において、複数枚の円盤状ガラス基板の相互間に保護シートを介在させた状態で、複数枚の円盤状ガラス基板が平置きで積層されて梱包されていることに特徴付けられる。
このような構成によれば、複数枚の円盤状ガラス基板を平置きで積層すると共に、これらの相互間に保護シートを介在させるだけで、複数枚の円盤状ガラス基板を梱包材によって梱包することができる。そのため、これら円盤状ガラス基板の梱包に要するコストを抑制することが可能となる。さらに、複数枚の円盤状ガラス基板が平置きで積層されることから、各円盤状ガラス基板の外周端部に過大な応力が作用することも回避できる。その結果、外周端部を起点として円盤状ガラス基板が破損するような事態の発生を的確に防止することが可能となる。以上のように、本発明に係るガラス基板梱包体によれば、円盤状ガラス基板の破損を防止しつつ、低コストに複数枚の円盤状ガラス基板を梱包することができる。
上記の構成において、円盤状ガラス基板が、当該円盤状ガラス基板の位置決めを行うために、その外周端部の一部が除去されてなる位置決め部を有していてもよい。
円盤状ガラス基板が、位置決め部を有する場合には、当該位置決め部が円盤状ガラス基板の外周端部の一部が除去されてなることから、必然的に円盤状ガラス基板の強度が低下してしまい、当該円盤状ガラス基板が破損しやすくなる。しかしながら、本発明に係るガラス基板梱包体によれば、上述のように、複数枚の円盤状ガラス基板が平置きで積層されることに起因して、各円盤状ガラス基板の破損を的確に防止することが可能である。そのため、位置決め部を有した円盤状ガラス基板を梱包する場合に、本発明に係るガラス基板梱包体を採用すれば、その有用性をより高めることができる。
上記の構成において、複数枚の円盤状ガラス基板が、位置決め部の位置を互いに揃えられた状態で積層されていることが好ましい。
このようにすれば、梱包された複数枚の円盤状ガラス基板の相互間で位置決め部の位置が互いに揃っていることから、梱包材による梱包を解いて各円盤状ガラス基板に処理を施すような場合には、その処理を円滑に実行することが可能となる。
上記の構成において、梱包材が、円盤状ガラス基板の外周端部を囲う側壁部を有し、円盤状ガラス基板は、位置決め部が側壁部と非接触となるように梱包されていることが好ましい。
このようにすれば、円盤状ガラス基板の位置決め部と、梱包材の側壁部との接触を確実に回避することができる。そのため、位置決め部に作用する応力を可及的に抑制することが可能となり、位置決め部を起点に円盤状ガラス基板が破損するような事態の発生を的確に防止することができる。
上記の構成において、円盤状ガラス基板の外周端部の一部が、側壁部と接触していることが好ましい。
このようにすれば、梱包材の側壁部によって円盤状ガラス基板が支持されることになる。そのため、本発明に係るガラス基板梱包体を輸送するような場合に、当該梱包体に発生した振動等に起因して、各円盤状ガラス基板が梱包材内で移動したり、複数枚の円盤状ガラス基板の相互間で位置のずれが生じたりするような事態の発生を防止しやすくなる。
上記の構成において、円盤状ガラス基板を平面視した場合に、側壁部が円盤状ガラス基板に外接する正方形をなすことが好ましい。
このようにすれば、円盤状ガラス基板の外周端部と、梱包材の側壁部とが四点で接触することになると共に、この四点が円盤状ガラス基板の周方向に沿って等間隔に位置した状態となる。これにより、円盤状ガラス基板を梱包材の側壁部によって安定した状態で支持することができる。従って、本発明に係るガラス基板梱包体を輸送する際に、各円盤状ガラス基板の梱包材内での移動や、複数枚の円盤状ガラス基板の相互間での位置のずれを防止する上でより好適である。
上記の構成において、梱包材が、複数枚の円盤状ガラス基板のうちの最上層に位置する円盤状ガラス基板に対向する上壁部を有し、最上層に位置する円盤状ガラス基板と上壁部との間に、緩衝材が充填されていることが好ましい。
このようにすれば、本発明に係るガラス基板梱包体を輸送する際に、振動等に起因した衝撃が円盤状ガラス基板に伝播することを防止しやすくなる。
上記の構成において、梱包材が箱状体でなり、該箱状体が展開可能に構成されていることが好ましい。
このようにすれば、箱状体を展開することにより、各円盤状ガラス基板を箱状体内に収容しやすくなると共に、梱包を解く際に箱状体から各円盤状ガラス基板を取り出しやすくなる。
上記の構成において、円盤状ガラス基板が反りを有し、複数枚の円盤状ガラス基板が、反りの向きを互いに揃えられた状態で積層されていることが好ましい。
このようにすれば、梱包材による梱包を解いた場合に、複数枚の円盤状ガラス基板の一枚一枚に対し、反りの向きを検査するような手間を省くことが可能となる。
上記の構成において、円盤状ガラス基板に反りの向きを判別するためのマーキングが施されていることが好ましい。
このようにすれば、円盤状ガラス基板に施されたマーキングを確認することで、各円盤状ガラス基板の反りの向きを容易に判別することができる。
本発明によれば、円盤状ガラス基板の破損を防止しつつ、低コストに複数枚の円盤状ガラス基板を梱包することが可能となる。
本発明の実施形態に係るガラス基板梱包体を分解して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板梱包体を示す縦断側面図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板梱包体を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るガラス基板梱包体に備えられた箱本体を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るガラス基板梱包体を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態に係るガラス基板梱包体について添付の図面を参照して説明する。まず、本発明の実施形態に係るガラス基板梱包体の構成について説明する。
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係るガラス基板梱包体1は、複数枚の円盤状ガラス基板2が梱包材(箱状体)としての箱3に梱包されてなるものである。このガラス基板梱包体1では、複数枚の円盤状ガラス基板2の相互間に保護シートとしての合紙4を介在させた状態で、複数枚の円盤状ガラス基板2が平置きで積層されて梱包されている。
複数枚の円盤状ガラス基板2の各々は、半導体ウェハーのバック・グラインド工程において半導体ウェハーを支持する支持体となるガラス基板である。各円盤状ガラス基板2には、その外周端部2aの一部が除去されてなる位置決め部としてのノッチ2aaが形成されている。このノッチ2aaは、円盤状ガラス基板2を平面視した場合に、その向きを判別して位置決めを行うために形成されるものである。また、各円盤状ガラス基板2は、その上下面のうちの一方が凸となるように湾曲した反りを有しており、各円盤状ガラス基板2におけるノッチ2aaの近傍には、SEMI規格に基づいて反りの向きを判別するためのマーキング2bが施されている。このマーキング2bは、例えば、レーザーの照射によって円盤状ガラス基板2に形成される多数のドットで描かれた文字列等でなる。そして、複数枚の円盤状ガラス基板2は、ノッチ2aaの位置、及び反りの向きが互いに揃えられた状態で積層されている。なお、本実施形態では、各円盤状ガラス基板2の上下面のうち、下面が凸となるように揃えられた状態で複数枚の円盤状ガラス基板2が積層されている。
ここで、例えば、円盤状ガラス基板2の30℃〜380℃の温度範囲における平均熱膨張係数は、当該円盤状ガラス基板2が支持する半導体ウェハー内で半導体チップの割合が少なく、封止材の割合が多い場合には、上昇させることが好ましく、逆に、半導体基板内で半導体チップの割合が多く、封止材の割合が少ない場合には、低下させることが好ましい。
そして、円盤状ガラス基板2の30℃〜380℃の温度範囲における平均熱膨張係数を0×10−7/℃以上、且つ50×10−7/℃未満に規制したい場合、円盤状ガラス基板2は、ガラス組成として、質量%で、SiO:55〜75%、Al:15〜30%、LiO:0.1〜6%、NaO+KO(NaOとKOの合量):0〜8%、MgO+CaO+SrO+BaO(MgO、CaO、SrO及びBaOの合量):0〜10%を含有することが好ましく、或いは、SiO:55〜75%、Al:10〜30%、LiO+NaO+KO(LiO、NaO及びKOの合量):0〜0.3%、MgO+CaO+SrO+BaO:5〜20%を含有することも好ましい。
また、円盤状ガラス基板2の30℃〜380℃の温度範囲における平均熱膨張係数を50×10−7/℃以上、且つ70×10−7/℃未満に規制したい場合、円盤状ガラス基板2は、ガラス組成として、質量%で、SiO:55〜75%、Al:3〜15%、B:5〜20%、MgO:0〜5%、CaO:0〜10%、SrO:0〜5%、BaO:0〜5%、ZnO:0〜5%、NaO:5〜15%、KO:0〜10%を含有することが好ましく、SiO:64〜71%、Al:5〜10%、B:8〜15%、MgO:0〜5%、CaO:0〜6%、SrO:0〜3%、BaO:0〜3%、ZnO:0〜3%、NaO:5〜15%、KO:0〜5%を含有することがより好ましい。
さらに、円盤状ガラス基板2の30℃〜380℃の温度範囲における平均熱膨張係数を70×10−7/℃以上、且つ85×10−7/℃以下に規制したい場合、円盤状ガラス基板2は、ガラス組成として、質量%で、SiO:60〜75%、Al:5〜15%、B:5〜20%、MgO:0〜5%、CaO:0〜10%、SrO:0〜5%、BaO:0〜5%、ZnO:0〜5%、NaO:7〜16%、KO:0〜8%を含有することが好ましく、SiO:60〜68%、Al:5〜15%、B:5〜20%、MgO:0〜5%、CaO:0〜10%、SrO:0〜3%、BaO:0〜3%、ZnO:0〜3%、NaO:8〜16%、KO:0〜3%を含有することがより好ましい。
加えて、円盤状ガラス基板2の30℃〜380℃の温度範囲における平均熱膨張係数を85×10−7/℃超、且つ120×10−7/℃以下に規制したい場合、円盤状ガラス基板2は、ガラス組成として、質量%で、SiO:55〜70%、Al:3〜13%、B:2〜8%、MgO:0〜5%、CaO:0〜10%、SrO:0〜5%、BaO:0〜5%、ZnO:0〜5%、NaO:10〜21%、KO:0〜5%を含有することが好ましい。
また、円盤状ガラス基板2の30℃〜380℃の温度範囲における平均熱膨張係数を120×10−7/℃超、且つ165×10−7/℃以下に規制したい場合、円盤状ガラス基板2は、ガラス組成として、質量%で、SiO:53〜65%、Al:3〜13%、B:0〜5%、MgO:0.1〜6%、CaO:0〜10%、SrO:0〜5%、BaO:0〜5%、ZnO:0〜5%、NaO+KO:20〜40%、NaO:12〜21%、KO:7〜21%を含有することが好ましい。
これらのようにすれば、円盤状ガラス基板2の平均熱膨張係数を所望の範囲に規制しやすくなると共に、耐失透性が向上するため、板厚のバラつきが小さい円盤状ガラス基板2を得やすくなる。
合紙4は、例えばパルプシート、ポリエチレンシート等でなる。この合紙4は、その形状が正方形に形成されており、当該正方形の一辺の長さは、円盤状ガラス基板2の直径に等しい長さとされている。これにより、合紙4は、円盤状ガラス基板2の主面(上面、下面)の全面を覆い、当該主面を擦り傷の発生等から保護することが可能となっている。なお、合紙4におけるコーナー部(正方形の角に相当する部位)は、円盤状ガラス基板2の外周端部2aから食み出した状態となっている。
ここで、本実施形態では、保護シートとして合紙4を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、保護シートとして樹脂シート、フィルム等を用いてもよい。また、本実施形態では、合紙4の形状が正方形に形成されているが、この限りではなく、任意の形状に形成された合紙4を用いてよい。さらに、合紙4は必ずしも円盤状ガラス基板2の外周端部2aから食み出している必要はない。例えば、円盤状ガラス基板2の主面と同一な面積を有する円形の合紙4を用い、円盤状ガラス基板2の外周輪郭と合紙4の外周輪郭とが平面視で重なるようにしてもよい。
箱3は、複数枚の円盤状ガラス基板2を内部に収容する箱本体3aと、箱本体3aを上方から覆う蓋体3bとを備えている。なお、箱本体3a及び蓋体3bの材質としては、樹脂、木、紙、プラスチック等を用いることが可能である。箱本体3aと蓋体3bとの両者は、粘着テープ5を介して固定することが可能となっている。
箱本体3aは、複数枚の円盤状ガラス基板2が載置される底部3aaと、この底部3aaに連なり、且つ、各円盤状ガラス基板2の外周端部2aを囲う側壁部3abとを有している。底部3aaは、平面視で正方形に形成されている。また、側壁部3abは、図3に示すように、円盤状ガラス基板2を平面視した場合に、当該円盤状ガラス基板2に外接する正方形をなしている。これにより、各円盤状ガラス基板2の外周端部2aの一部と、側壁部3abとが接触した状態となっている。詳細には、円盤状ガラス基板2の外周端部2aと、側壁部3abとは、四つの点Pで接触するようになっており、この四つの点Pは、円盤状ガラス基板2の周方向に沿って等間隔で位置している。
また、各円盤状ガラス基板2は、当該基板におけるノッチ2aaが側壁部3abと非接触となるように箱本体3aに収容(梱包)されている。詳述すると、各円盤状ガラス基板2におけるノッチ2aaが、側壁部3abがなす正方形の角に面した配置となるように、各円盤状ガラス基板2が箱本体3aに収容(梱包)されている。
箱本体3aの側壁部3abは、四つの壁部3aba〜3abdで構成されており、各壁部3aba〜3abdは、それぞれ図1に示す縦置き姿勢から図4に示す平置き姿勢まで、その姿勢を変化させることが可能となっている。これにより、各円盤状ガラス基板2の箱本体3aへの収容時、及び、箱本体3aからの取り出し時には、図4に示すように、四つの壁部3aba〜3abdを平置き姿勢とし、箱本体3aを展開した状態で、収容作業及び取り出し作業を実行することが可能である。四つの壁部3aba〜3abdのうち、壁部3aba及び壁部3abcには、その長手方向の両端に穴6が形成されている。これに対し、壁部3abb及び壁部3abdには、その長手方向の両端に突起7が形成されている。そして、各壁部3aba〜3abdを縦置き姿勢とすると共に、壁部3abb及び壁部3abdに形成された突起7を壁部3aba及び壁部3abcに形成された穴6に挿し込むことで、図1に示す箱本体3aが組み立てられた状態とすることが可能である。なお、四つの壁部3aba〜3abdのそれぞれにおいて、円盤状ガラス基板2の外周端部2aに対向する内壁面は、緩衝材(例えば、発泡スチロール等)で構成されている。
蓋体3bは、複数枚の円盤状ガラス基板2のうちの最上層に位置する円盤状ガラス基板2に対向する上壁部3baを有している。図2に示すように、蓋体3bの上壁部3baと、最上層に位置する円盤状ガラス基板2との間には、緩衝材としての気泡緩衝材8が充填されている。なお、緩衝材としては、気泡緩衝材8に限らず、樹脂、紙、発泡スチロール等を用いてもよい。
ここで、本実施形態では、箱本体3aと蓋体3bとの両者が粘着テープ5を介して固定されているが、この限りではなく、箱本体3aと蓋体3bとの両者を紐で縛る、両者の周りにゴムバンドを巻く等して固定してもよい。また、本実施形態では、箱本体3aの側壁部3abを構成する四つの壁部3aba〜3abdの全てが、縦置き姿勢から平置き姿勢まで姿勢を変化させることが可能となっているが、これに限定されるものではない。四つの壁部3aba〜3abdの一部のみについて、姿勢の変化が可能であるようにしてもよい。
以下、上記のガラス基板梱包体1を用いた場合の主たる作用・効果について説明する。
上記のガラス基板梱包体1によれば、複数枚の円盤状ガラス基板2を平置きで積層すると共に、これらの相互間に合紙4を介在させるだけで、複数枚の円盤状ガラス基板2を箱3によって梱包することができる。そのため、これら円盤状ガラス基板2の梱包に要するコストを抑制することが可能となる。さらに、複数枚の円盤状ガラス基板2が平置きで積層されることから、各円盤状ガラス基板2の外周端部2aに過大な応力が作用することも回避できる。その結果、外周端部2aを起点として円盤状ガラス基板2が破損するような事態の発生を的確に防止することが可能となる。
ここで、本発明に係るガラス基板梱包体は、上記の実施形態で説明した構成に限定されるものではない。上記の実施形態では、箱本体の底部が平面視で正方形に形成されているが、円形や多角形に形成されていてもよい。同様にして、上記の実施形態では、側壁部が円盤状ガラス基板を平面視した場合に、当該円盤状ガラス基板に外接する正方形をなしているが、円形や多角形をなすようにしてもよい。
また、上記の実施形態に係るガラス基板梱包体について、各円盤状ガラス基板に形成されたノッチを保護するため、ノッチを覆うように保護テープを貼り付けてもよい。この場合、複数枚の円盤状ガラス基板の各々におけるノッチに個別に保護テープを貼り付けてもよいし、単一の保護テープで複数枚の円盤状ガラス基板の各々におけるノッチを纏めて覆うようにしてもよい。なお、単一の保護テープでノッチを纏めて覆う場合には、複数枚の円盤状ガラス基板の相互間に介在させる合紙として、円盤状ガラス基板の主面と同一な面積を有する円形の合紙を用いることが好ましい。
また、上記の実施形態では、位置決め部としてのノッチが形成された円盤状ガラス基板を梱包した構成となっているが、この限りではない。図5に示すように、位置決め部としてのオリエンテーションフラット2abが形成された円盤状ガラス基板2を梱包した構成としてもよい。この場合、円盤状ガラス基板2は、当該基板におけるオリエンテーションフラット2abが側壁部3abと非接触となるように箱本体3aに収容(梱包)されることが好ましい。さらに、上記の実施形態では、複数枚の円盤状ガラス基板を梱包する梱包材として箱を用いているが、この限りではない。梱包材として袋や包装紙等を用いてもよい。
1 ガラス基板梱包体
2 円盤状ガラス基板
2a 外周端部
2aa ノッチ
2ab オリエンテーションフラット
2b マーキング
3 箱
3a 箱本体
3aa 底部
3ab 側壁部
3aba 壁部
3abb 壁部
3abc 壁部
3abd 壁部
4 合紙
5 粘着テープ
6 穴
7 突起
8 気泡緩衝材
P 点

Claims (7)

  1. 複数枚の円盤状ガラス基板が梱包材に梱包されてなるガラス基板梱包体において、
    前記複数枚の円盤状ガラス基板の相互間に保護シートを介在させた状態で、該複数枚の円盤状ガラス基板が平置きで相互に積層されて梱包され、
    前記円盤状ガラス基板が反りを有し、
    前記複数枚の円盤状ガラス基板が、前記反りの向きを互いに揃えられた状態で積み重ねられ
    前記円盤状ガラス基板が、該円盤状ガラス基板の位置決めを行うために、その外周端部の一部が除去されてなる位置決め部を有し、
    前記梱包材が、前記円盤状ガラス基板の外周端部を囲う側壁部を有し、
    前記円盤状ガラス基板は、前記位置決め部が前記側壁部と非接触となるように梱包されていることを特徴とするガラス基板梱包体。
  2. 前記複数枚の円盤状ガラス基板が、前記位置決め部の位置を互いに揃えられた状態で相互に積層されていることを特徴とする請求項に記載のガラス基板梱包体。
  3. 前記円盤状ガラス基板の外周端部の一部が、前記側壁部と接触していることを特徴とする請求項1又は2に記載のガラス基板梱包体。
  4. 前記円盤状ガラス基板を平面視した場合に、前記側壁部が該円盤状ガラス基板に外接する正方形をなすことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のガラス基板梱包体。
  5. 前記梱包材が、前記複数枚の円盤状ガラス基板のうちの最上層に位置する円盤状ガラス基板に対向する上壁部を有し、
    前記最上層に位置する円盤状ガラス基板と前記上壁部との間に、緩衝材が充填されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のガラス基板梱包体。
  6. 前記梱包材が箱状体でなり、該箱状体が展開可能に構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のガラス基板梱包体。
  7. 前記円盤状ガラス基板に前記反りの向きを判別するためのマーキングが施されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のガラス基板梱包体。
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