JP2009248976A

JP2009248976A - 化合物半導体基板の包装方法

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Publication number: JP2009248976A
Application number: JP2008095923A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Nishiura; 隆幸西浦; Yoshio Mesaki; 義雄目崎; Yoshiki Yabuhara; 良樹藪原
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2008-04-02
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2028-04-02
Also published as: US20090249747A1; JP4466756B2; CN101549781A; DE102009009035A1; DE102009009035B4; US8381493B2; TWI515150B; TW200944433A; CN101549781B

Abstract

【課題】化合物半導体基板の表面の酸化を防止する化合物半導体基板の包装方法を提供する。
【解決手段】本化合物半導体基板の包装方法は、化合物半導体基板１０を通気可能な剛性容器２０に入れ、剛性容器２０を１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有する内装袋３０に入れ、内装袋３０の内部の空気を不活性ガスで置換して、内装袋３０を密封する第１工程と、密封された内装袋３０と、酸素ガスおよび水分の少なくともいずれかを吸収または吸着する脱酸素／脱水分剤４０と、を５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下でかつ内装袋３０に比べて小さな酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋３０に比べて小さな透湿度を有する外装袋６０に入れ、外装袋６０を密封する第２工程と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイスの製造に用いられる化合物半導体基板の保管中の品質低下を防止する化合物半導体基板の包装方法に関する。

化合物半導体基板が保管中に酸化などの品質低下を起こさないように、非酸化性雰囲気中で化合物半導体基板を保管する方法が提案されている。たとえば、特開２００３−１７５９０６号公報（特許文献１）は、半導体ウエハ収容した容器と脱酸素・脱水剤をガスバリア性の袋に入れてその袋の開口を密封し、ウエハ容器内および袋内、ウエハ容器内および袋内の酸素および水分がその脱酸素・脱水剤に吸収されるのに十分な時間この密封状態を保持したあと、その袋内にウエハ容器が存在する帯域と脱酸素・脱水剤が存在する帯域とにその密封状態を保持したまま封鎖仕切りで隔離する半導体ウエハの包装方法を開示する。

しかし、特許文献１の半導体ウエハの包装方法においては、気密でないウエハ容器と、脱酸素・脱水剤とが同一空間に密封される工程を含み、かかる脱酸素・脱水剤は通常微粉末で発塵が大きいため、発塵による不純物が半導体ウエハに付着するなどの問題がある。

また、上記脱酸素・脱水剤の発塵の問題から、ウエハ容器ととともに脱酸素・脱水剤を入れた袋の内部を減圧することができないため、袋内部に多量の酸素および／または水分が残存している。かかる多量の酸素および／または水分を脱酸素・脱水剤で除去するには相当の時間が必要であるため、この間に半導体ウエハの表面が酸化されやすい。

また、上記袋は、熱シールにより気密を形成することができるように少なくともシール部分が酸素透過度の高いポリエチレン（ＰＥ）で形成されているため、半導体ウエハを長時間保管すると、シール部分から袋内部に酸素および／または水分が入って、半導体ウエハの表面が酸化されやすい。
さらに、化合物半導体基板は、通常、特別の表面処理を行なうことなく、その主表面上に１つ以上のエピタキシャル層が成長させられる。このとき、化合物半導体基板の主表面に厚い酸化層が形成されていると、基板とその主表面上に成長させたエピタキシャル層との界面に酸素が残留し、デバイス特性が低下するという問題があった。
特開２００３−１７５９０６号公報

本発明は、上記の問題を解決するため、化合物半導体基板の表面の酸化を防止する化合物半導体基板の包装方法を提供することを目的とする。

本発明は、化合物半導体基板を通気可能な剛性容器に入れ、剛性容器を１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有する内装袋に入れ、内装袋の内部の空気を不活性ガスで置換して、内装袋を密封する第１工程と、密封された内装袋と、酸素ガスおよび水分の少なくともいずれかを吸収または吸着する脱酸素／脱水分剤と、を５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな透湿度を有する外装袋に入れ、外装袋を密封する第２工程と、を備える。

本発明にかかる化合物半導体基板の包装方法の第１工程において、内装袋の内部の空気を不活性ガスで置換する操作を、内装袋の内部の空気を排気により減圧した後、内装袋に不活性ガスを流入する操作により行なうことができる。また、本発明にかかる化合物半導体基板の包装方法の第１工程において、内装袋の内部の空気を排気により減圧した後、内装袋に不活性ガスを流入する前の内装袋の内部の空気の圧力を１５Ｔｏｒｒ以下にできる。

また、本発明にかかる化合物半導体基板の包装方法において、外装袋を透明として、第２工程において、その外装袋に、酸素ガスおよび水分の少なくともいずれかの濃度を表示する酸素／水分インジケータをも入れることができる。

本発明によれば、化合物半導体基板の表面の酸化を防止する化合物半導体基板の包装方法を提供することができる。

＜実施形態１＞
本発明の一実施形態である化合物半導体基板の包装方法は、図１を参照して、化合物半導体基板１０を通気可能な剛性容器２０に入れ、剛性容器２０を１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有する内装袋３０に入れ、内装袋３０の内部の空気を不活性ガスで置換して、内装袋３０を密封する第１工程と、密封された内装袋３０と、酸素ガスおよび水分少なくともいずれかを吸収または吸着する脱酸素／脱水分剤４０と、を５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下でかつ内装袋３０に比べて小さな酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋３０に比べて小さな透湿度を有する外装袋６０に入れ、外装袋６０を密封する第２工程と、を備える。

本発明にかかる化合物半導体基板の包装方法によれば、化合物半導体基板１０を入れた剛性容器２０と、脱酸素／脱水分剤４０とが、内装袋３０によって隔離されているため、脱酸素／脱水分剤４０からの発塵による不純物が剛性容器２０に入れられた化合物半導体基板１０に付着するなどの問題がない。また、化合物半導体基板１０を入れた剛性容器２０を入れる内装袋３０が１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有し、この内装袋３０と脱酸素／脱水分剤４０とを入れる外装袋６０が５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下で内装袋に比べて低い酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋３０に比べて小さな透湿度を有しているため、外装袋６０の内部かつ内装袋３０の外部に配置されている脱酸素／脱水分剤４０により、化合物半導体基板１０を入れた剛性容器２０が配置されている内装袋３０の内部の酸素ガスおよび／または水分が除去されるため、化合物半導体基板の表面の酸化を防止することができる。

（化合物半導体基板）
本発明において包装の対象とされる化合物半導体基板１０は、特に制限はないが、好ましくは、ＡｌＮ基板、ＧａＮ基板、ＩｎＮ基板、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）基板、ＧａＡｓ基板、Ａｌ_zＧａ_1-zＡｓ（０＜ｚ＜１）基板、ＩｎＰ基板などのＩＩＩ−Ｖ族半導体基板である。かかるＩＩＩ−Ｖ族基板は、鏡面研磨と洗浄により表面の不純物が徹底的に除去され、基板製造直後の表面は、ＩＩＩ−Ｖ族原子が露出しており極めて活性な状態にあり酸化されやすいため、本発明にかかる包装方法が好適である。

（剛性容器）
本発明において化合物半導体基板１０を入れるために用いられる剛性容器２０は、通気可能な剛性容器である。剛性容器２０が通気可能であることにより、剛性容器２０の外部（さらに内装袋３０の外部）に配置された脱酸素／脱水分剤４０により、剛性容器２０の内部の酸素ガスおよび水分の除去ができる。また、剛性容器であることにより、化合物半導体基板１０を保護して、その破損などを防止できる。かかる観点から、剛性容器２０としては、たとえば、ＰＰ（ポリプロピレン）容器、ＰＣ（ポリカーボネート）容器、ＰＢＴ（ポリブチルテレフタレート）容器などが好ましく用いられる。

また、剛性容器２０として、透明の容器を用いることにより、剛性容器２０に入れられた化合物半導体基板１０を目視で確認することができる。

（内装袋）
本発明において用いられる内装袋３０は、１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有する。内装袋３０の酸素透過度が１ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1より小さいまたは透湿度が１ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1より小さいと、内装袋３０の外部かつ外装袋６０の内部に脱酸素／脱水分剤４０を配置しても、内装袋３０の内部の酸素ガスまたは水分を除去することが困難となり、剛性容器２０に入れられた化合物半導体基板１０の表面が酸化する。内装袋３０の酸素透過度が１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1より大きいまたは透湿度が１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1より大きいと、内装袋３０の外部かつ外装袋６０の内部に脱酸素／脱水分剤４０を配置しても、内装袋３０の外部かつ外装袋６０の内部の酸素ガスまたは水分が、脱酸素／脱水分剤４０により除去される前に内装袋３０の内部に侵入するため、剛性容器２０に入れられた化合物半導体基板１０の表面が酸化する。

内装袋３０は、１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するものであれば、特に制限はなく、たとえば、Ａｌ₂Ｏ₃セラミックコートＰＥ（ポリエチレン）袋、ＳｉＯ₂セラミックコートＰＥ袋、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）袋、アルミニウム蒸着ＰＥ袋、ＰＥＴ／ＰＥ積層袋、ポリアミド／ポリ塩化ビニリデン／ＰＥ積層袋、ポリアミド／シリカ粒子含有ＰＥ／ＰＥ積層袋、ポリアミド／アルミナ（酸化アルミニウム）蒸着／ＰＥ積層袋などが好ましく挙げられる。

さらに、内装袋３０として、透明の袋を用いることにより、内装袋３０に入れられた剛性容器２０を目視で確認することができる。

（不活性ガス）
本発明において用いられる不活性ガスは、酸素および水分の含有量が少ないガスであれば特に制限はない。また、取り扱い際の安全性の観点から、反応性の低いガスであることが好ましい。かかる観点から、不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどが好ましく挙げられる。

（脱酸素／脱水分剤）
本発明において用いられる脱酸素／脱水分剤４０は、外装袋６０の内部の少なくとも酸素ガスおよび／または水分を除去できるものをいい、酸素ガスおよび／または水分に加えて、硫化水素ガス、亜硫酸ガス、塩化水素ガス、アンモニアガスなど化合物半導体基板に有害なガスを除去できるものであってもよい。脱酸素／脱水分剤４０としては、たとえば、酸素吸収剤、乾燥剤などが挙げられる。酸素吸収剤は、酸素ガスを化学反応により吸収することにより除去するものであり、Ｆｅ微粉末、アスコルビン酸塩、亜硫酸塩などが挙げられる。なお、酸素吸収剤には、酸素ガスとともに水分をも吸収することができるものがある。乾燥剤は、水分を物理的または化学的に吸着または吸収することにより除去するものであり、シリカゲル、合成ゼオライト（たとえば、Ｎａ₁₂[(ＡｌＯ₂)・(ＳｉＯ₂)]₁₂・２７Ｈ₂Ｏなど）、無水硫酸カルシウム、モレキュラーシーブ、活性アルミナ（活性酸化アルミニウム）、塩化マグネシウムなどが挙げられる。かかる脱酸素／脱水分剤４０は、内装袋内への侵入防止および作業性向上の観点から、通気性のある小袋に収納されていることが好ましい。

（外装袋）
本発明において用いられる外装袋６０は、５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな透湿度を有する。外装袋６０の酸素透過度が５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1より大きいまたは透湿度が３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1より大きいと、外装袋６０の内部かつ内装袋の外部に脱酸素／脱水分剤４０を配置しても、外装袋６０の内部（外装袋６０の内部かつ内装袋３０の外部、および内装袋の内部）の酸素ガスまたは水分を除去することが困難となる。また、外装袋６０の酸素透過度または透湿度が内装袋３０に比べて大きいと、外装袋６０の内部かつ内装袋３０の外部に脱酸素／脱水分剤４０を配置しても、内装袋３０の内部の酸素または水分を除去することが困難となる。

外装袋６０は、５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下でかつ内装袋３０に比べて小さな酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな透湿度を有するものであれば、特に制限はなく、たとえば、アルミニウム蒸着ＰＥ（ポリエチレン）袋、アルミナ（酸化アルミニウム）蒸着ＰＥ袋、シリカ蒸着ＰＥ袋、ポリアミド／アルミニウム箔／ＰＥ積層袋、ポリアミド／アルミナ蒸着／ＰＥ積層袋、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）／シリカ蒸着／ＰＥ積層袋、ポリアミド／シリカ蒸着／ＰＥ積層袋、ポリアミド／アルミニウム蒸着／ＰＥ積層袋などが好ましく挙げられる。

さらに、外装袋６０として、透明の袋を用いることにより、外装袋６０に入れられた内装袋３０、脱酸素／脱水分剤４０を目視で確認することができる。また、透明の外装袋６０を用いると、後述するように酸素／水分インジケータ５０を外装袋６０に入れておくことにより、外装袋６０の内部の大まかな酸素濃度を目視で確認することができる。

（第１工程）
本発明にかかる化合物半導体基板の包装方法は、図１を参照して、化合物半導体基板１０を通気可能な剛性容器２０に入れ、剛性容器２０を１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有する内装袋３０に入れ、内装袋３０の内部の空気を不活性ガスで置換して、内装袋３０を密封する第１工程を備える。

かかる第１工程は、具体的には以下のようにして行なわれる。まず、包装対象である化合物半導体基板１０を通気可能な剛性容器２０に入れる。これにより、化合物半導体基板１０は、剛性容器２０により保護され、破損などが防止できる。

次に、化合物半導体基板１０を入れた剛性容器２０を１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有する内装袋３０に入れる。内装袋３０には、剛性容器２０を入れ、脱酸素／脱水分剤を入れないため、脱酸素／脱水分剤からの発塵による不純物が剛性容器に入れられた化合物半導体基板に付着するなどの問題がない。

次に、化合物半導体基板１０を入れた剛性容器２０を入れた内装袋３０の内部の空気を不活性ガスで置換して、内装袋３０を密封する。内装袋３０には、剛性容器２０を入れ、脱酸素／脱水分剤を入れないため、脱酸素／脱水分剤からの発塵の影響を受けることなく内装袋３０の内部の空気を不活性ガスに置換することができ、内装袋３０の内部の酸素ガスおよび／または水分を除去して、化合物半導体基板１０の表面の酸化を少なくとも短期間（たとえば１ヶ月以内）防止することができる。

ここで、化合物半導体基板１０を入れた剛性容器２０を入れた内装袋３０の内部の空気を不活性ガスで置換する操作は、特に制限はないが、内装袋３０の内部の空気を排気により減圧した後、内装袋３０に不活性ガスを流入する操作により行うことが好ましい。かかる操作により、内装袋３０の内部の空気を効率的に不活性ガスで置換することができる。かかる観点から、内装袋３０の内部の空気を排気により減圧した後、内装袋３０に不活性ガスを流入する前の内装袋３０の内部の空気の圧力は、１５Ｔｏｒｒ（２．０ｋＰａ）以下が好ましく、１０Ｔｏｒｒ（１．３ｋＰａ）以下がより好ましく、３Ｔｏｒｒ（０．４ｋＰａ）以下がさらに好ましい。

また、内装袋３０の内部の空気を排気により減圧した後、内装袋３０に流入する不活性ガスは、酸素ガスおよび水分の含有量が少ないガスであれば特に制限はないが、取り扱い際の安全性の観点から、反応性の低いガスであることが好ましく、たとえば、窒素ガス、アルゴンガスなどが好ましく挙げられる。

また、上記のようにして内装袋３０の内部の空気を不活性ガスで置換した後、内装袋３０を密封する方法には、特に制限はないが、密封が容易な観点から、袋の熱シール（加熱溶着を意味する。以下同じ。）をすることが好ましい。こうして、内装袋３０は、熱シール部３０ｓにより密封される。

ここで、内装袋３０の内部の空気の排気による減圧、これに続く内装袋３０への不活性ガスの流入、およびこれに続く内装袋３０の熱シールは、ガス置換式の包装機を用いて行なうことができる。ガス置換式の包装機には、ノズル方式とチャンバー方式とがある。ノズル方式は、空気の排気による減圧および不活性ガスの流入を行なうノズルを袋内に個別に挿入して、各袋ごとに内部の空気の排気による減圧、不活性ガスの流入および熱シールを行なう方式をいう。チャンバー方式とは、袋を真空チャンバーに入れて、チャンバー内の空間全体において空気の排気による減圧および不活性ガスの流入を行い、その状態で袋の熱シールを行なう方式をいう。

（第２工程）
また、本発明にかかる化合物半導体基板の包装方法は、図１を参照して、上記第１工程において密封された内装袋３０と、脱酸素／脱水分剤４０の少なくともいずれかと、を５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな透湿度を有する外装袋６０に入れ、外装袋６０を密封する第２工程を備える。

かかる第２工程は、具体的には以下のようにして行なわれる。密封された内装袋３０と、脱酸素／脱水分剤４０と、を外装袋６０に入れて、外装袋６０を密封する。ここで、外装袋６０を密封する方法には、特に制限はないが、密封が容易な観点から、外装袋６０の熱シールすることが好ましい。こうして、外装袋６０は、熱シール部６０ｓにより密封される。

上記のようにして密封された外装袋６０には、化合物半導体基板１０を入れた剛性容器２０を入れた内装袋３０と、脱酸素／脱水分剤４０とが入れられ、内装袋３０が１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有し、外装袋６０が５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな透湿度を有するため、外装袋内かつ内装袋外に配置されている脱酸素／脱水分剤４０により、化合物半導体基板１０を入れた剛性容器２０が配置されている内装袋３０の内部の酸素ガスおよび／または水分が除去されるため、化合物半導体基板の表面の酸化を長期間（たとえば1ヶ月より長く）にわたって防止することができる。

また、図１においては、外装袋６０内に、１つの脱酸素／脱水分剤４０とともに１つの内装袋３０が入っているように記載されているが、複数の内装袋３０が入っていてもよい。外装袋６０に１つの脱酸素／脱水分剤４０とともに複数の内装袋３０を入れることにより、複数の内装袋内の複数の化合物半導体基板の保管を１つの脱酸素／脱水分剤で行なうことができ経済的であるとともに、基板１枚ずつの個別使用ができる。さらに、複数の化合物半導体基板のうちいくつかを用いて残りを保管する場合には、残りの化合物半導体基板を入れた残りの内装袋を再度別の外装袋に１つの脱酸素／脱水分剤４０ととも入れて、再保管ができるため、便利である。

＜実施形態２＞
本発明の他の実施形態である化合物半導体基板の包装方法は、図１を参照して、実施形態１の包装方法において、外装袋６０は透明であり、第２工程において、透明な外装袋６０に、密封された内装袋３０と、脱酸素／脱水分剤４０とともに、酸素ガスおよび水分の少なくともいずれかの濃度を表示する酸素／水分インジケータ５０をさらに入れて、外装袋６０を密封する方法である。かかる方法によれば、酸素／水分インジケータによって、外装袋６０内の酸素ガスおよび／または水分の濃度を目視で簡単に知ることができ、化合物半導体基板の保管状態を推定することができ、大変便利である。

（酸素／水分インジケータ）
ここで、酸素／水分インジケータは、酸素ガスおよび水分の少なくともいずれかの濃度を表示するものをいう。ここで、酸素ガスおよび／または水分の濃度の表示とは、濃度の精密な値の表示に限定されず濃度の大まかな高低の表示であってもよい。たとえば、酸素ガスおよび／または水分の濃度の高低変化により変色するものなどは、目視で簡単に酸素ガス濃度および／または水分濃度の概略を知ることができるため大変便利である。このような酸素インジケータとしては、酸化還元色素と塩基と還元剤との混合物、たとえば、メチレンブルー／水酸化ナトリウム／第１鉄化合物の混合物、メチレングリーン／水酸化マグネシウム／グルコースの混合物などが挙げられる。また、水分インジケータとしては、シリカゲルに酸性物質と酸塩基指示薬を混合した物質（たとえば、リン酸／メチルバイオレット、クエン酸／メチルレッドなど）を担持させたものなどが挙げられる。

１．化合物半導体基板の表面処理
図１を参照して、直径７６ｍｍで厚さ４５０μｍの１９枚のＧａＡｓ半導体基板（化合物半導体基板１０）の主表面を、フジミインコーポレーテッド製ＩＮＳＥＣＮＩＢの水溶液を用いてＣＭＰ（化学機械的研磨）した後、アルカリ洗浄またはアルカリ洗浄および酸洗浄をした後、純水で濯いだのち乾燥させた。ここで、表１に示すように、サンプルＮｏ．１４および１６については、ＣＭＰ後の洗浄として、０．１ｍｏｌ／Ｌ（リットルを示す、以下同じ）の（アミンの種類）ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキシド）水溶液（ｐＨは１１）を用いた強アルカリ洗浄を行い、これを最終洗浄として、この後に純水濯ぎおよび乾燥を行なった。また、サンプルＮｏ．１〜１３、１５および１７〜１９については、ＣＭＰ後の洗浄として、０．０５ｍｏｌ／Ｌのトリエタノールアミン水溶液（ｐＨは１１）を用いた強アルカリ洗浄を行なった後、さらに０．００１ｍｏｌ／Ｌの硝酸水溶液（ｐＨは４）を用いた弱酸洗浄を行い、これを最終洗浄として、この後純水濯ぎおよび乾燥を行なった。これにより、主表面の表面粗さＲＭＳが表１に示すようなサンプルＮｏ．１〜１９のＧａＡｓ半導体基板が得られた。

ここで、表面粗さＲＭＳとは、表面の二乗平均粗さ、すなわち、平均面から測定曲面までの距離（偏差）の二乗を平均した値の平方根を意味し、ＪＩＳＢ０６０１に準拠して測定される値である。本実施例においては、表面粗さＲＭＳは、ＧａＡｓ半導体基板の主表面の０．２μｍ□（０．２μｍ×０．２μｍの正方形を意味する。以下同じ。）の視野で、０．４ｎｍ以下のピッチで、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した。

２．第１工程
図１を参照して、上記の１９枚のＧａＡｓ半導体基板（化合物半導体基板１０）を、それぞれ、内径７９ｍｍ、外径１００ｍｍで高さ１０ｍｍのＰＣ（ポリカーボネート）製の剛性容器２０に入れ、この剛性容器２０を長さ２００ｍｍおよび幅１５０ｍｍで表１に示す酸素透過度および透湿度を有する内装袋３０に入れて、チャンバー方式のガス置換式の包装機を用いて、内装袋３０の内部の空気を排気して表１に示す圧力まで減圧して、不活性ガスとして純度が９９．９質量％の窒素ガスをチャンバー内に配置された内装袋に流入させた。その後、内装袋３０の開口部を熱シールして、内装袋３０を密封した。

ここで、内装袋３０としては、０．０１ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および０．０１ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するポリアミド／アルミニウム箔／ＰＥ（ポリエチレン）積層袋、０．５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および０．７ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するポリアミド／シリカ蒸着／ＰＥ積層袋、２ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および２ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するポリアミド／アルミナ（酸化アルミニウム）蒸着／ＰＥ積層袋、３．５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１０ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するポリアミド／ポリ塩化ビニリデン／ＰＥ積層袋、５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するポリアミド／アルミニウム蒸着／ＰＥ積層袋、４５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および６ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）袋、１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するアルミニウム蒸着ＰＥ袋、３０００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１９ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するＰＥ袋を用いた。

３．第２工程
図１を参照して、第１工程において得られた１９個の密封された内装袋３０のそれぞれを、表１に示すような脱酸素／脱水分剤４０とともにまたは脱酸素／脱水分剤４０をともなわずに、表１に示す酸素透過度および透湿度を有する外装袋６０に入れて、外装袋６０の開口部を熱シールして、外装袋６０を密封した。ここで、外装袋６０の熱シールにおいては、外装袋６０の内部の空気のガス置換を行なわないため、熱シールが可能な包装機であれば特に制限なく用いることができる。

ここで、表１に示す酸素吸収剤とは、２０ｇの三菱ガス化学社製ＲＰ剤であり、乾燥剤とは、２０ｇの桜井社製シリカゲルである。

また、外装袋６０としては、０．０１ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および０．０１ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するポリアミド／アルミニウム箔／ＰＥ（ポリエチレン）積層袋、０．０５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および０．４ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するポリアミド／シリカ蒸着／ＰＥ積層袋、０．５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および０．７ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するポリアミド／シリカ蒸着／ＰＥ積層袋、５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するポリアミド／アルミニウム蒸着／ＰＥ積層袋、５０００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および２０ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有するＰＥ袋を用いた。

４．化合物半導体基板を包装した外装袋の保管
上記のようにしてＧａＡｓ半導体基板（化合物半導体基板１０）を入れた剛性容器２０を包装した内装袋３０をさらに包装した外装袋６０を、温度２５±５℃で相対湿度が５０±１５ＲＨ％の恒温恒湿槽中で、６０日間保管した。

５．エピタキシャル層の成長
上記保管後の外装袋６０から、ＧａＡｓ半導体基板（化合物半導体基板１０）を取り出し、基板の主表面の予備処理をすることなく、基板の主表面上にＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相堆積）法により、厚さ３μｍのＡｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓ半導体エピタキシャル層を成長させた。こうして得られたＡｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓ半導体エピタキシャル層付ＧａＡｓ半導体基板における基板とエピタキシャル層との界面酸素濃度をＳＩＭＳ（２次イオン質量分析法）により測定した。結果を表１にまとめた。

表１において、サンプルＮｏ．６〜９、１１および１９は本願発明の実施例に該当し、サンプルＮｏ．１〜５、１０および１２〜１８は本願発明の比較例に該当する。

表１を参照して、実施例（サンプルＮｏ．６〜９、１１および１９）と比較例（サンプルＮｏ．１〜５、１０および１２〜１８）を対比すると明らかなように、ＧａＡｓ半導体基板（化合物半導体基板１０）を入れた剛性容器２０を、１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有する内装袋３０に入れ、内装袋３０の内部の空気を不活性ガスで置換して、内装袋３０を密封し、密封された内装袋３０と、脱酸素／脱水分剤４０と、を５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな透湿度を有する外装袋６０に入れ、外装袋６０を密封して保管したＧａＡｓ半導体基板は、その上にＡｌ_ｚＧａ_1-zＡｓ（０＜ｚ＜１、実施例においてはｚ＝０．４）半導体エピタキシャル層を成長させたときの基板とエピタキシャル層との界面酸素濃度が低くなることから、基板の主表面の酸化が防止されていることがわかる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

本発明にかかる化合物半導体基板の包装方法を示す概略平面図である。

符号の説明

１０化合物半導体基板、２０剛性容器、３０内装袋、３０ｓ，６０ｓ熱シール部、４０脱酸素／脱水分剤、５０酸素／水分インジケータ、６０外装袋。

Claims

化合物半導体基板を通気可能な剛性容器に入れ、前記剛性容器を１〜１００ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1の酸素透過度および１〜１５ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1の透湿度を有する内装袋に入れ、前記内装袋の内部の空気を不活性ガスで置換して、前記内装袋を密封する第１工程と、
密封された前記内装袋と、酸素ガスおよび水分の少なくともいずれかを吸収または吸着する脱酸素／脱水分剤と、を５ｍｌ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1・ａｔｍ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな酸素透過度および３ｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1以下でかつ内装袋に比べて小さな透湿度を有する外装袋に入れ、前記外装袋を密封する第２工程と、を備える化合物半導体基板の包装方法。
前記第１工程において、前記内装袋の内部の空気を不活性ガスで置換する操作を、前記内装袋の内部の空気を排気により減圧した後、前記内装袋に不活性ガスを流入する操作により行なう請求項１に記載の化合物半導体基板の包装方法。
前記第１工程において、前記内装袋の内部の空気を排気により減圧した後、前記内装袋に不活性ガスを流入する前の前記内装袋の内部の空気の圧力は１５Ｔｏｒｒ以下である請求項２に記載の化合物半導体基板の包装方法。
前記外装袋は透明であり、前記第２工程において、前記外装袋に、酸素ガスおよび水分の少なくともいずれかの濃度を表示する酸素／水分インジケータをも入れる請求項１から請求項３のいずれかに記載の化合物半導体基板の包装方法。