容器、包装体、容器の製造方法、包装体の製造方法および化合物半導体基板
【課題】 保管後の化合物半導体基板を用いて製造された半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制することができる容器、包装体、これらの製造方法、およびこれらの容器、包装体によって収納された化合物半導体基板を提供する。
【解決手段】 化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である容器である。また、化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中のシリコンの含有量が１ｐｐｍ以下である容器である。また、化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である包装体である。また、上記の容器および包装体の製造方法、ならびに上記の容器、包装体によって収納された化合物半導体基板である。
【解決手段】 化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である容器である。また、化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中のシリコンの含有量が１ｐｐｍ以下である容器である。また、化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である包装体である。また、上記の容器および包装体の製造方法、ならびに上記の容器、包装体によって収納された化合物半導体基板である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器、包装体、容器の製造方法、包装体の製造方法および化合物半導体基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、化合物半導体基板の保管および搬送に用いられる容器としては、主にポリプロピレン製の容器が用いられている。このような化合物半導体基板用の容器としてポリプロピレン製の容器が用いられてきた理由としては、ｉ）安価であること、ｉｉ）同様に安価であるポリエチレン製の容器と比べて強度が大きいため発塵が少ないこと、ｉｉｉ）樹脂中に含有されている不純物が比較的少ないこと、ｉｖ）ポリカーボネート製やＰＥＥＫ（Poly-Ether-Ether-Ketone）製のような硬い容器と比べて柔らかいので、輸送時の外的な衝撃によって化合物半導体基板が破損すること、または化合物半導体基板にキズが発生することをより有効に防止することができるなどの理由が挙げられる。
【０００３】
ポリプロピレン製の容器は、たとえばプロピレンガスをトリエチルアルミニウムなどのアルキルアルミニウム類と三塩化チタンなどのチタン系触媒の存在下で重合して得られたポリプロピレンとシラン化合物（シリコン含有の有機化合物）とをグラフト化反応させて得られたグラフトポリマーをスタンピング成形した後、ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）やトリブチル錫ジラウレート（ＴＢＴＤＬ）などのシラノール縮合触媒（錫含有の有機化合物）の存在下で水と接触させて架橋することによって製造することができる（たとえば、特許文献１または特許文献２参照）。
【０００４】
また、容器に収納された化合物半導体基板は、通常、包装体に収納された状態で保管または搬送される。このような包装体としては、たとえば水分および酸素の透過を抑制するとともに適度な強度を有する外側のナイロンフィルムと熱シールするための内側のポリエチレンフィルムとが二層に積層されたものなどが用いられる（たとえば、特許文献３または特許文献４参照）。すなわち、化合物半導体基板が収納された容器を包装した後に包装体を熱シールすることによって、容器に収納された化合物半導体基板が密封された状態で包装体中に収納される。
【０００５】
このような包装体において、ナイロンフィルムとポリエチレンフィルムとはポリエステル系の接着剤によって接着されるが、この接着剤には錫、亜鉛またはチタンなどを含む有機化合物が用いられることが多い。
【特許文献１】特開昭５９−１１５３５１号公報
【特許文献２】特開平２−１６６１０６号公報
【特許文献３】特開２００２−２７４５９４号公報
【特許文献４】特開２００３−１７５９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この従来の容器や包装体を用いた場合には、保管後の化合物半導体基板の表面に高抵抗半導体層をエピタキシャル成長させた半導体デバイスの外周部から電気特性の異常が発生することがあった。この電気特性の異常は化合物半導体基板の経時変化により発生することが判明しており、特に長期間保管された化合物半導体基板を用いた半導体デバイスにおいては非常に発生しやすい。
【０００７】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、保管後の化合物半導体基板を用いて製造された半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制することができる容器、包装体とこれらの製造方法を提供し、さらにはこれらの容器、包装体によって収納された化合物半導体基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である容器である。
【０００９】
また、本発明は、化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中のシリコンの含有量が１ｐｐｍ以下である容器である。
【００１０】
また、本発明は、化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である包装体である。
【００１１】
また、本発明は、化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、包装体は複数の層を含み、複数の層は錫の透過を抑制する層を少なくとも１層含み、錫の透過を抑制する層のうち最も内側にある層よりもさらに内側にある層全体の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である包装体である。
【００１２】
また、本発明は、上記の容器を製造する方法であって、樹脂組成物を選別する工程と、選別された樹脂組成物を用いて容器を形成する工程と、を含む、容器の製造方法である。
【００１３】
また、本発明は、上記の包装体を製造する方法であって、シートを選別する工程と、選別されたシートを用いて包装体を形成する工程と、を含む、包装体の製造方法である。
【００１４】
さらに、本発明は、上記の容器および上記の包装体からなる群から選択された少なくとも１種に収納されて窒素雰囲気下に設置された化合物半導体基板である。
【００１５】
なお、本発明における「錫の含有量」は、本発明の容器および／または包装体中に錫が有機錫化合物などの錫化合物の形態で含有されている場合には錫単体の質量に換算して算出される。また、本発明における「錫の含有量」は、本発明の容器および／または包装体中に錫が錫単体と有機錫化合物などの錫化合物との双方の形態で含まれている場合には錫単体の質量と錫化合物から錫単体に換算して算出された質量との総和により算出される。
【００１６】
また、本発明における「シリコンの含有量」も本発明の容器および／または包装体中にシリコンがシリコン化合物の形態で含有されている場合にはシリコン単体の質量に換算して算出され、本発明の容器および／または包装体中にシリコンがシリコン単体とシリコン化合物との双方の形態で含まれている場合にはシリコン単体の質量とシリコン化合物からシリコン単体に換算して算出された質量との総和により算出される。
【００１７】
また、本発明において、「内」とは本発明の容器および／または包装体中に化合物半導体基板を収納した際に収納された化合物半導体基板が位置する側のことを意味し、「外」とは本発明の容器および／または包装体中に化合物半導体基板を収納した際に収納された化合物半導体基板が位置する側と反対側のことを意味する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、保管後の化合物半導体基板を用いて製造された半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制することができる容器、包装体とこれらの製造方法、さらにはこれらの容器、包装体によって収納された化合物半導体基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２０】
本発明の容器は、化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴としている。このように錫の含有量が制御された容器を用いることによって、容器に収納されて長期間保管された化合物半導体基板を用いた半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制することができる。
【００２１】
たとえば、容器がポリプロピレン樹脂組成物からなる場合には、容器中に含有された有機錫化合物はポリプロピレン分子鎖の間を移動して、容器の内面にブリードする。そして、有機錫化合物がブリードした容器の内面と化合物半導体基板の表面とが接触することによって、化合物半導体基板の表面上に有機錫化合物が付着する。このように有機錫化合物が付着した化合物半導体基板の表面上に約６００℃という高温下で高抵抗半導体層を積層して半導体デバイスを製造した場合には、有機錫化合物が分解して生成した錫がその高抵抗半導体層中に入り込むことがある。錫が入り込んだ高抵抗半導体層を含む半導体デバイスにおいては、この高抵抗半導体層から電流がリークして半導体デバイスの電気特性が悪化してしまう。
【００２２】
そこで、本発明者が鋭意検討した結果、容器中の錫の含有量をその容器の質量の１ｐｐｍ以下とすることによって、容器に化合物半導体基板を収納して長期間保管したとしても半導体デバイスの電気特性が悪化しないことを見い出した。なお、有機錫化合物は、たとえば容器がポリプロピレン樹脂組成物からなる場合には、ポリプロピレン樹脂組成物の製造工程において混合される帯電防止剤などの添加剤や触媒などとしてポリプロピレン樹脂組成物中に含有されると考えられる。
【００２３】
本発明の容器は好ましくは以下のようにして作製される。まず、ポリプロピレン樹脂組成物からなるペレットが複数収容されたロットを用意する。次に、このロットに収容された一部のペレットを粉砕機で粉砕した粉末を硫酸で溶解した後にＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析によってペレット中の錫の含有量を測定する。そして、測定されたペレット中の錫の含有量を本発明の容器１個当たりの錫の含有量に換算して、その換算値が１ｐｐｍ以下であるロットを選別する。最後に、その選別されたロット中のペレットを用いてたとえば射出成形などの公知の成形法により成形することなどによって本発明の容器を作製することができる。
【００２４】
また、半導体デバイスの構造、化合物半導体基板の表面上に形成される高抵抗半導体層の形成条件によっては錫ではなくシリコンが問題になる場合も想定される。この場合にも、上述した錫の場合と同様の理由で、シリコンの含有量が容器の質量の１ｐｐｍ以下であれば半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制できると考えられる。ここで、シリコンの含有量も錫の場合と同様にして算出され、シリコンの含有量が１ｐｐｍ以下である本発明の容器もたとえば上記の錫の場合と同様にペレット中の錫の含有量を本発明の容器１個当たりの錫の含有量に換算して、その換算値が１ｐｐｍ以下であるロットを選別して形成される。
【００２５】
なお、本発明に用いられ得るポリプロピレン樹脂組成物には、ポリプロピレンが含まれる。ここで、ポリプロピレンとしては、たとえばポリプロピレンの単独重合体、プロピレンとプロピレン以外の炭素原子数２〜２０のα−オレフィンとの共重合体またはこれらの混合物などが用いられる。α−オレフィンとしては、たとえば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテンまたは１−ヘキセンなどがある。また、共重合体としては、たとえばプロピレンとα−オレフィンとの二元共重合体や三元共重合体などがある。
【００２６】
また、ポリプロピレン樹脂組成物は、上記のポリプロピレンに少なくとも有機過酸化物およびシラン化合物を混合してグラフト化反応させたグラフトポリマーに錫を含むシラノール縮合触媒を混合したものからなることが好ましい。このようなシラノール縮合触媒が混合されたポリプロピレン樹脂組成物を成形後に水雰囲気下に曝すことによって、耐熱性、強度または剛性などの特性を向上させた容器を製造することができるためである。
【００２７】
ここで、有機過酸化物としては、たとえば１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイドまたは２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンなどが用いられる。有機過酸化物の混合量は、ポリプロピレン１００質量部に対して０．０５〜１質量部とすることが好ましい。
【００２８】
また、シラン化合物としては、たとえばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシランまたはγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなどが用いられる。シラン化合物の混合量は、ポリプロピレン１００質量部に対して１〜２０質量部とすることが好ましい。
【００２９】
また、シラノール縮合触媒としては、たとえばジブチル錫ジラウレート、トリブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテートまたはジブチル錫ジオクトエートなどが用いられる。
【００３０】
また、ポリプロピレン樹脂組成物には、たとえば顔料、充填剤、帯電防止剤、難燃剤または老化防止剤などの添加剤が適宜混合されていてもよいことは言うまでもない。
【００３１】
図１に、本発明の容器の好ましい一例の模式的な斜視図を示す。この容器１においては、容器１の支持部１ａに化合物半導体基板２を設置した後に蓋部１ｂを閉じることによって、化合物半導体基板２が収納される。ここで、支持部１ａはその中央部が窪んだ凹状となっており、化合物半導体基板２の外周部の一部が支持部１ａと接触することによって化合物半導体基板２が支えられている。
【００３２】
図２に、本発明の容器の好ましい他の一例の模式的な斜視図を示す。この容器１においては、容器１の支持部１ａに化合物半導体基板２を設置し、化合物半導体基板２上に押さえ部材３を設置した後に蓋部１ｂを閉じることによって化合物半導体基板２が収納される。ここでも、支持部１ａはその中央部が窪んだ凹状となっており、化合物半導体基板２の外周部のすべてが支持部１ａと接触することによって化合物半導体基板２が支えられている。
【００３３】
図３に、本発明の容器の好ましいさらに他の一例の模式的な斜視図を示す。この容器１においては、化合物半導体基板２の外周部の一部が容器１に支持されて、複数枚の化合物半導体基板２が収納される。
【００３４】
本発明の容器は、容器の内面にブリードした有機錫化合物から化合物半導体基板の表面が汚染されるのを回避すべくなるべく化合物半導体基板の表面と接触しない構造を有することが好ましい。したがって、本発明の容器は、一般的に化合物半導体基板の外周部の一部のみを容器と接触させた状態で収納する形態が用いられることが好ましい。
【００３５】
なお、本発明の容器の形態は、上記の図１から図３に示す形態に限られないことは言うまでもない。
【００３６】
本発明の包装体は、化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴としている。
【００３７】
図８に、本発明の包装体が化合物半導体基板を収納した形態の好ましい一例の模式的な断面図を示す。図８において、包装体４は内側のポリエチレンフィルム層５と外側のナイロンフィルム層６の二層構造を有しており、この包装体４中にたとえばポリプロピレン樹脂組成物からなる容器１に収納された化合物半導体基板２が収納されている。そして、この包装体４の内部はポリエチレンフィルム層５同士が熱シールによって貼り合わされることによって気密に保たれている。
【００３８】
ここで、包装体４を構成するポリエチレンフィルム層５とナイロンフィルム層６とはたとえばポリエステル系の接着剤によって接着されるが、その接着剤中には硬化反応促進剤として有機錫化合物が含まれることがある。この有機錫化合物がポリエチレンフィルム層５中のポリエチレン分子鎖の間を移動して、ポリエチレンフィルム層５の内面にブリードする。そして、有機錫化合物がブリードしたポリエチレンフィルム層５の内面と容器１の外面とが接触することによって、容器１の外面上に有機錫化合物が付着する。続いて、容器１の外面上に付着した有機錫化合物は、容器１のポリプロピレン分子鎖の間を移動して、容器１の内面にブリードする。
【００３９】
次いで、有機錫化合物がブリードした容器１の内面と化合物半導体基板２の表面とが接触することによって、化合物半導体基板２の表面上に有機錫化合物が付着する。そして、上述したように、有機錫化合物が付着した化合物半導体基板２の表面上に約６００℃という高温下で高抵抗半導体層を積層して半導体デバイスを製造した場合には、有機錫化合物が分解して生成した錫がその高抵抗半導体層中に入り込み、この高抵抗半導体層から電流がリークして半導体デバイスの電気特性が悪化するものと考えられる。
【００４０】
したがって、たとえば錫の含有量が１ｐｐｍ以下である容器に化合物半導体基板を収納した場合でもその容器を包装する包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍよりも多い場合には、これらの容器および包装体に長期間収納された化合物半導体基板を用いた半導体デバイスの電気特性の悪化を十分に抑制し得ない。そのため、この包装体中の錫の含有量を１ｐｐｍ以下とすることによって、さらに半導体デバイスの電気特性の悪化を効果的に抑制することができるのである。
【００４１】
なお、上記においては、本発明の包装体の内面の有機錫化合物が容器の外面に付着した後に容器の内面にブリードし化合物半導体基板の表面に付着する場合について説明したが、本発明の包装体の内面の有機錫化合物が直接化合物半導体基板の表面に付着することも考えられる。
【００４２】
本発明の包装体は好ましくは以下のようにして作製される。まず、ナイロンフィルムとポリエチレンフィルムとがポリエステル系接着剤で接着されたシート原反を用意する。次に、このシート原反からシートを切り出し、切り出されたシートを粉砕機により粉砕した粉末を硫酸で溶解した後にＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析することによってシート中の錫の含有量を測定する。そして、測定されたシート中の錫の含有量を本発明の包装体１つ当たりの錫の含有量に換算し、その換算値が１ｐｐｍ以下であるシートを切り出したシート原反を選別して、その選別されたシート原反のシートを用いて本発明の包装体が形成される。なお、本発明において包装体の形態は特に限定されるものではない。
【００４３】
また、図９に、本発明の包装体の他の好ましい一例の一部の模式的な拡大断面図を示す。ここで、本発明の包装体４は内側層７と外側層８とから構成されており、内側層７と外側層８とは接着剤により接着されている。そして、内側層７中における錫の含有量は１ｐｐｍ以下であり、外側層８は錫の透過を抑制する層である。このような構成とすることによって、包装体４の外部からの錫の侵入を抑制することができるだけでなく、さらに内側層７中の錫の含有量は１ｐｐｍ以下であるため、内側層７の内面と化合物半導体基板の表面および／または化合物半導体基板を収納する容器の外面とが接触した状態で化合物半導体基板が長期間保管された場合でも、保管後の化合物半導体基板を用いた半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制することができる。
【００４４】
ここで、錫の透過を抑制する外側層８としては、たとえばナイロンフィルムまたはポリエチレンテレフタレートフィルムなどを用いることができる。また、内側層７としては、たとえば化合物半導体基板を密封して保管する観点から熱シールにより貼り合わせることができる材料であるポリエチレンフィルムなどを用いることができる。
【００４５】
また、外側層８は単層だけでなく複数層からなっていてもよく、外側層８が複数層からなる場合にはそのうち少なくとも１層が錫の透過を抑制する層（以下、「錫透過抑制層」という）であればよい。そして、この場合には、最も内側にある錫透過抑制層の内側にあるすべての層を内側層７として、その内側層７中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であればよい。なお、内側層７も単層だけでなく複数層からなっていてもよい。
【００４６】
本発明の容器および／または包装体によって収納された化合物半導体基板は窒素雰囲気下に設置されることが好ましい。この場合には、外部から錫やシリコンなどの異物が侵入して化合物半導体基板の表面に付着するのを抑制することができるだけでなく、化合物半導体基板の経時変化も抑制することができる傾向にある。それゆえ、本発明の化合物半導体基板について洗浄することなく、本発明の化合物半導体基板の表面上に半導体層をエピタキシャル成長させることができる。なお、本発明においては、容器および／または包装体の内側が窒素雰囲気にされて、化合物半導体基板が窒素雰囲気下に設置されていればよい。
【００４７】
このような本発明の化合物半導体基板としては、たとえばＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）基板、ＩｎＰ（リン化インジウム）基板、ＧａＮ（窒化ガリウム）基板またはＡｌＮ（窒化アルミニウム）基板などがある。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
粉末状のポリプロピレン１００質量部に、ジクミルパーオキサイド０．５質量部とγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン１０質量部とを混合した後に、これを押出機に供給し、１８０℃の温度で混練しながらグラフト化反応を行なわせた。
【００４９】
次いで、グラフト化反応により得られたグラフトポリマーをペレット状に成形したものと、上記ポリプロピレン１００質量部にジブチル錫ジラウレートを混合量を変えて混合したマスターバッチとを９：１の比率で押出機に供給して混合することによって、錫の含有量が異なる５種類のポリプロピレン樹脂組成物からなるペレットがそれぞれ複数収容されたロットを得た。
【００５０】
そして、この５種類のロットからそれぞれペレットの一部を採取した後にこれらのペレットをそれぞれ粉砕機で粉砕し、その粉末を硫酸で溶解した後、ＩＣＰ発光分析によってそれぞれのロットのペレット中の錫の含有量を測定した。その後、この５種類のロットにそれぞれ収容されているペレットを用いて射出成形することによって図２に示す容器１の形状を有する成形体を５種類得た。そして、これらの成形体を１００℃の水中に３時間浸漬してサンプルＮｏ．１〜５の容器が作製された。
【００５１】
サンプルＮｏ．１〜５の容器にそれぞれ直径４インチのＧａＡｓ基板を図２に示す押さえ部材３を用いることなく収容し、同一の条件下で３ヶ月間保管した。ここで、ＧａＡｓ基板の外周部はすべて容器の表面と接触していた。そして、それぞれのＧａＡｓ基板の表面上に厚さ５００ｎｍの高抵抗ＧａＡｓ層をＧａＡｓ基板の表面温度が６００℃の状態でＭＢＥ法（分子線エピタキシー法）を用いて積層した。続いて、ＭＢＥ法を用いて、厚さ５０ｎｍのＳｉドープｎ型ＡｌＧａＡｓ層を積層することによってＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor；高電子移動度トランジスタ）構造を有するウエハを形成した。
【００５２】
そして、これらのウエハのそれぞれについてシート抵抗を測定して下記の評価基準により電気特性の評価を行なった。その結果を表１に示す。表１に示すように、錫の含有量が１ｐｐｍであるサンプルＮｏ．１の容器に収納されていたＧａＡｓ基板を用いたウエハについてはウエハ表面のシート抵抗のばらつきが２％以下であった。また、錫の含有量が１ｐｐｍよりも多いサンプルＮｏ．２〜５の容器に収納されていたＧａＡｓ基板を用いたウエハについては、ウエハ表面のシート抵抗のばらつきが２０％〜３０％であったことが確認された。
【００５３】
これは、ＧａＡｓ基板の表面上に有機錫化合物が付着した状態で高抵抗ＧａＡｓ層が６００℃の高温下で積層されたため、有機錫化合物が分解して生成された錫などが高抵抗ＧａＡｓ層に入り込み、ウエハ表面のシート抵抗が低下したものと考えられる。なお、表１に示す錫の含有量は、上記のＩＣＰ発光分析により測定されたペレット中の錫の含有量を容器１個当たりの錫の含有量に換算した値である。
【００５４】
ここで、サンプルＮｏ．１〜５の容器は錫が入り込む条件下で成形されていないため、表１に示す錫の含有量は成形後のサンプルＮｏ．１〜５の容器中の錫の含有量と同一であると考えられる。また、図２に示す形状を有するサンプルＮｏ．１〜５の容器を用いた電気特性の評価は、ＧａＡｓ基板の表面の外周部のすべてがこの容器の表面と接触して収納される最も過酷なものであるため、他のすべての形状の容器にも適用されるものと考えられる。
【００５５】
【表１】
【００５６】
＜評価基準＞
良好…ウエハ表面のシート抵抗のばらつきが２％以下
不良…ウエハ表面のシート抵抗のばらつきが２％よりも大きい
なお、ウエハ表面のシート抵抗のばらつきは、ウエハ表面のシート抵抗の標準偏差をウエハ表面のシート抵抗の平均値で割って算出された。
【００５７】
また、上記の電気特性の評価が良好であるウエハ表面のシート抵抗の測定結果の一例を図４に示し、電気特性の評価が不良であるウエハ表面のシート抵抗の測定結果の一例を図５に示す。ここで、図４に示すウエハ表面のシート抵抗のばらつきは１．５５％であり、図５に示すウエハ表面のシート抵抗のばらつきは２１．６１％であった。また、図４と図５に示すウエハ表面のシート抵抗の測定結果を比較してみると、図５に示すウエハの外周部にシート抵抗が低い箇所が多数あることが確認された。したがって、容器と接触していたＧａＡｓ基板の表面の外周部に付着した有機錫化合物は、そこからＧａＡｓ基板の表面上に積層された高抵抗ＧａＡｓ層に入り込んだものと考えられる。
【００５８】
また、上記のサンプルＮｏ．３の容器と同様の製造方法を用いて錫の含有量が１５ｐｐｍであるポリプロピレン樹脂組成物を成形することによって得られた図２に示す形状の容器にＧａＡｓ基板を収納して３年間保管した。そして、保管後のＧａＡｓ基板の表面上に付着している不純物をＴＸＲＦ（全反射蛍光Ｘ線分析法）により分析した。その結果を表２に示す。表２に示すように、ＧａＡｓ基板の表面中央部では錫は検出されなかったが、外周部では錫が検出された。
【００５９】
【表２】
【００６０】
また、図６にこのＧａＡｓ基板の表面中央部におけるＴＯＦ−ＳＩＭＳ（飛行時間差型二次イオン質量分析法）の測定結果を示し、図７にこのＧａＡｓ基板の表面外周部におけるＴＯＦ−ＳＩＭＳの測定結果を示す。図６と図７に示すＴＯＦ−ＳＩＭＳの測定結果を比較してみると、図７に示すようにＧａＡｓ基板の表面外周部においては錫（Ｓｎ）やブチル錫（Ｃ4Ｈ9Ｓｎ）のフラグメントが確認された。
【００６１】
（実施例２）
有機錫化合物の含有量が異なる７種類のポリエステル系接着剤のそれぞれで厚さ２５μｍのナイロンフィルムと厚さ３０μｍのポリエチレンフィルムとを接着したシート原反を７種類作製した。そして、これらの７種類のシート原反からそれぞれシートを切り出し、切り出したシートを粉砕機で粉砕した粉末を硫酸に溶解させてＩＣＰ発光分析を行なうことにより、これらのシート中の錫の含有量をそれぞれ測定した。
【００６２】
次いで、これらの７種類のシート原反からそれぞれシートを切り出してサンプルＮｏ．６〜１２の包装体を作製した。そして、錫の含有量が１ｐｐｍである図２に示す形状の容器１に図２に示す押さえ部材３を用いることなく窒素雰囲気下に直径４インチのＧａＡｓ基板を収納した。そして、サンプルＮｏ．６〜１２の包装体の内面のすべてが容器の外面に密着するようにしてサンプルＮｏ．６〜１２の包装体でそれぞれ包装し、これらの包装体の周縁部をそれぞれ熱シールすることによってＧａＡｓ基板を気密に密封した。
【００６３】
そして、ＧａＡｓ基板を密封したサンプルＮｏ．６〜１２の包装体をこの状態で１年間保管した。そして、保管後のそれぞれのＧａＡｓ基板の表面上に厚さ５００ｎｍの高抵抗ＧａＡｓ層をＧａＡｓ基板の表面温度が６００℃の状態でＭＢＥ法（分子線エピタキシー法）を用いて積層した。続いて、ＭＢＥ法を用いて、厚さ５０ｎｍのＳｉドープｎ型ＡｌＧａＡｓ層を積層することによってＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor；高電子移動度トランジスタ）構造を有するウエハを形成した。
【００６４】
そして、それぞれのウエハの表面全体に光を照射することによって生じた、ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度とウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度とから下記の評価基準でこのウエハの電気特性を評価した。その結果を表３に示す。なお、上記のウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度は、ウエハ表面の周縁部の任意の４点のフォトルミネッセンス発光強度の平均値である。
【００６５】
【表３】
【００６６】
＜評価基準＞
不良…ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度が、ウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度の平均値の２倍未満である
良好…上記の不良評価以外のもの
表３に示すように、錫の含有量が１ｐｐｍよりも多いサンプルＮｏ．１０〜１２の包装体に収納されて窒素雰囲気下に１年間保管されたＧａＡｓ基板を用いて作製されたウエハにおいては、ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度が、ウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度の平均値の２倍未満であった。したがって、サンプルＮｏ．１０〜１２の包装体に収納した場合には、ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度がウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度の平均値とかなりかけ離れることから、これらのウエハについては電気特性の異常が発生すると考えられる。
【００６７】
一方、錫の含有量が１ｐｐｍ以下であるサンプルＮｏ．６〜９の包装体に収納されて窒素雰囲気下に１年間保管されたＧａＡｓ基板を用いて作製されたウエハにおいては、サンプルＮｏ．１０〜１２の場合と比べて、ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度が、ウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度の平均値とかけ離れていなかった。したがって、サンプルＮｏ．６〜９の包装体に収納した場合には、ウエハ表面の周縁部でも安定した電気特性を有するものと考えられることから、電気特性の異常の発生が抑制できるものと考えられる。
【００６８】
なお、表３に示す錫の含有量は、上記のＩＣＰ発光分析により測定されたシート中の錫の含有量をサンプルＮｏ．６〜１２の包装体１つ当たりの錫の含有量に換算した値である。また、実施例２は、包装体のすべての内面を容器の外面に密着させて保管した最も過酷な条件で行なわれたことから、他のすべての形態の包装体にも適用されると考えられる。また、現在の半導体産業においては１年間も保管された化合物半導体基板を用いて半導体デバイスを作製することはほとんどないため、実施例２に示された結果は産業上の意義が十分にあるものと考えられる。
【００６９】
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は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でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は化合物半導体基板の保管時や搬送時に用いられる容器および包装体に好適に利用される。本発明の容器および／または包装体を用いて長期間保管された化合物半導体基板を用いて半導体デバイスを作製した場合には、半導体デバイスの電気特性の異常の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の容器の好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図２】本発明の容器の好ましい他の一例の模式的な斜視図である。
【図３】本発明の容器の好ましいさらに他の一例の模式的な斜視図である。
【図４】電気特性の評価が良好であるウエハ表面のシート抵抗の測定結果の一例を示す図である。
【図５】電気特性の評価が不良であるウエハ表面のシート抵抗の測定結果の一例を示す図である。
【図６】錫の含有量が１５ｐｐｍであるポリプロピレン樹脂組成物を成形して得られた容器に３年間保管されたＧａＡｓ基板の表面中央部におけるＴＯＦ−ＳＩＭＳの測定結果である。
【図７】錫の含有量が１５ｐｐｍであるポリプロピレン樹脂組成物を成形して得られた容器に３年間保管されたＧａＡｓ基板の表面外周部におけるＴＯＦ−ＳＩＭＳの測定結果である。
【図８】本発明の包装体が化合物半導体基板を収納した形態の好ましい一例の模式的な断面図である。
【図９】本発明の包装体の好ましい他の一例の一部の模式的な拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 容器、１ａ 支持部、１ｂ 蓋部、２ 化合物半導体基板、３ 押さえ部材、４ 包装体、５ ポリエチレンフィルム層、６ ナイロンフィルム層、７ 内側層、８ 外側層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器、包装体、容器の製造方法、包装体の製造方法および化合物半導体基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、化合物半導体基板の保管および搬送に用いられる容器としては、主にポリプロピレン製の容器が用いられている。このような化合物半導体基板用の容器としてポリプロピレン製の容器が用いられてきた理由としては、ｉ）安価であること、ｉｉ）同様に安価であるポリエチレン製の容器と比べて強度が大きいため発塵が少ないこと、ｉｉｉ）樹脂中に含有されている不純物が比較的少ないこと、ｉｖ）ポリカーボネート製やＰＥＥＫ（Poly-Ether-Ether-Ketone）製のような硬い容器と比べて柔らかいので、輸送時の外的な衝撃によって化合物半導体基板が破損すること、または化合物半導体基板にキズが発生することをより有効に防止することができるなどの理由が挙げられる。
【０００３】
ポリプロピレン製の容器は、たとえばプロピレンガスをトリエチルアルミニウムなどのアルキルアルミニウム類と三塩化チタンなどのチタン系触媒の存在下で重合して得られたポリプロピレンとシラン化合物（シリコン含有の有機化合物）とをグラフト化反応させて得られたグラフトポリマーをスタンピング成形した後、ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）やトリブチル錫ジラウレート（ＴＢＴＤＬ）などのシラノール縮合触媒（錫含有の有機化合物）の存在下で水と接触させて架橋することによって製造することができる（たとえば、特許文献１または特許文献２参照）。
【０００４】
また、容器に収納された化合物半導体基板は、通常、包装体に収納された状態で保管または搬送される。このような包装体としては、たとえば水分および酸素の透過を抑制するとともに適度な強度を有する外側のナイロンフィルムと熱シールするための内側のポリエチレンフィルムとが二層に積層されたものなどが用いられる（たとえば、特許文献３または特許文献４参照）。すなわち、化合物半導体基板が収納された容器を包装した後に包装体を熱シールすることによって、容器に収納された化合物半導体基板が密封された状態で包装体中に収納される。
【０００５】
このような包装体において、ナイロンフィルムとポリエチレンフィルムとはポリエステル系の接着剤によって接着されるが、この接着剤には錫、亜鉛またはチタンなどを含む有機化合物が用いられることが多い。
【特許文献１】特開昭５９−１１５３５１号公報
【特許文献２】特開平２−１６６１０６号公報
【特許文献３】特開２００２−２７４５９４号公報
【特許文献４】特開２００３−１７５９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この従来の容器や包装体を用いた場合には、保管後の化合物半導体基板の表面に高抵抗半導体層をエピタキシャル成長させた半導体デバイスの外周部から電気特性の異常が発生することがあった。この電気特性の異常は化合物半導体基板の経時変化により発生することが判明しており、特に長期間保管された化合物半導体基板を用いた半導体デバイスにおいては非常に発生しやすい。
【０００７】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、保管後の化合物半導体基板を用いて製造された半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制することができる容器、包装体とこれらの製造方法を提供し、さらにはこれらの容器、包装体によって収納された化合物半導体基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である容器である。
【０００９】
また、本発明は、化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中のシリコンの含有量が１ｐｐｍ以下である容器である。
【００１０】
また、本発明は、化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である包装体である。
【００１１】
また、本発明は、化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、包装体は複数の層を含み、複数の層は錫の透過を抑制する層を少なくとも１層含み、錫の透過を抑制する層のうち最も内側にある層よりもさらに内側にある層全体の錫の含有量が１ｐｐｍ以下である包装体である。
【００１２】
また、本発明は、上記の容器を製造する方法であって、樹脂組成物を選別する工程と、選別された樹脂組成物を用いて容器を形成する工程と、を含む、容器の製造方法である。
【００１３】
また、本発明は、上記の包装体を製造する方法であって、シートを選別する工程と、選別されたシートを用いて包装体を形成する工程と、を含む、包装体の製造方法である。
【００１４】
さらに、本発明は、上記の容器および上記の包装体からなる群から選択された少なくとも１種に収納されて窒素雰囲気下に設置された化合物半導体基板である。
【００１５】
なお、本発明における「錫の含有量」は、本発明の容器および／または包装体中に錫が有機錫化合物などの錫化合物の形態で含有されている場合には錫単体の質量に換算して算出される。また、本発明における「錫の含有量」は、本発明の容器および／または包装体中に錫が錫単体と有機錫化合物などの錫化合物との双方の形態で含まれている場合には錫単体の質量と錫化合物から錫単体に換算して算出された質量との総和により算出される。
【００１６】
また、本発明における「シリコンの含有量」も本発明の容器および／または包装体中にシリコンがシリコン化合物の形態で含有されている場合にはシリコン単体の質量に換算して算出され、本発明の容器および／または包装体中にシリコンがシリコン単体とシリコン化合物との双方の形態で含まれている場合にはシリコン単体の質量とシリコン化合物からシリコン単体に換算して算出された質量との総和により算出される。
【００１７】
また、本発明において、「内」とは本発明の容器および／または包装体中に化合物半導体基板を収納した際に収納された化合物半導体基板が位置する側のことを意味し、「外」とは本発明の容器および／または包装体中に化合物半導体基板を収納した際に収納された化合物半導体基板が位置する側と反対側のことを意味する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、保管後の化合物半導体基板を用いて製造された半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制することができる容器、包装体とこれらの製造方法、さらにはこれらの容器、包装体によって収納された化合物半導体基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２０】
本発明の容器は、化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、容器中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴としている。このように錫の含有量が制御された容器を用いることによって、容器に収納されて長期間保管された化合物半導体基板を用いた半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制することができる。
【００２１】
たとえば、容器がポリプロピレン樹脂組成物からなる場合には、容器中に含有された有機錫化合物はポリプロピレン分子鎖の間を移動して、容器の内面にブリードする。そして、有機錫化合物がブリードした容器の内面と化合物半導体基板の表面とが接触することによって、化合物半導体基板の表面上に有機錫化合物が付着する。このように有機錫化合物が付着した化合物半導体基板の表面上に約６００℃という高温下で高抵抗半導体層を積層して半導体デバイスを製造した場合には、有機錫化合物が分解して生成した錫がその高抵抗半導体層中に入り込むことがある。錫が入り込んだ高抵抗半導体層を含む半導体デバイスにおいては、この高抵抗半導体層から電流がリークして半導体デバイスの電気特性が悪化してしまう。
【００２２】
そこで、本発明者が鋭意検討した結果、容器中の錫の含有量をその容器の質量の１ｐｐｍ以下とすることによって、容器に化合物半導体基板を収納して長期間保管したとしても半導体デバイスの電気特性が悪化しないことを見い出した。なお、有機錫化合物は、たとえば容器がポリプロピレン樹脂組成物からなる場合には、ポリプロピレン樹脂組成物の製造工程において混合される帯電防止剤などの添加剤や触媒などとしてポリプロピレン樹脂組成物中に含有されると考えられる。
【００２３】
本発明の容器は好ましくは以下のようにして作製される。まず、ポリプロピレン樹脂組成物からなるペレットが複数収容されたロットを用意する。次に、このロットに収容された一部のペレットを粉砕機で粉砕した粉末を硫酸で溶解した後にＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析によってペレット中の錫の含有量を測定する。そして、測定されたペレット中の錫の含有量を本発明の容器１個当たりの錫の含有量に換算して、その換算値が１ｐｐｍ以下であるロットを選別する。最後に、その選別されたロット中のペレットを用いてたとえば射出成形などの公知の成形法により成形することなどによって本発明の容器を作製することができる。
【００２４】
また、半導体デバイスの構造、化合物半導体基板の表面上に形成される高抵抗半導体層の形成条件によっては錫ではなくシリコンが問題になる場合も想定される。この場合にも、上述した錫の場合と同様の理由で、シリコンの含有量が容器の質量の１ｐｐｍ以下であれば半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制できると考えられる。ここで、シリコンの含有量も錫の場合と同様にして算出され、シリコンの含有量が１ｐｐｍ以下である本発明の容器もたとえば上記の錫の場合と同様にペレット中の錫の含有量を本発明の容器１個当たりの錫の含有量に換算して、その換算値が１ｐｐｍ以下であるロットを選別して形成される。
【００２５】
なお、本発明に用いられ得るポリプロピレン樹脂組成物には、ポリプロピレンが含まれる。ここで、ポリプロピレンとしては、たとえばポリプロピレンの単独重合体、プロピレンとプロピレン以外の炭素原子数２〜２０のα−オレフィンとの共重合体またはこれらの混合物などが用いられる。α−オレフィンとしては、たとえば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテンまたは１−ヘキセンなどがある。また、共重合体としては、たとえばプロピレンとα−オレフィンとの二元共重合体や三元共重合体などがある。
【００２６】
また、ポリプロピレン樹脂組成物は、上記のポリプロピレンに少なくとも有機過酸化物およびシラン化合物を混合してグラフト化反応させたグラフトポリマーに錫を含むシラノール縮合触媒を混合したものからなることが好ましい。このようなシラノール縮合触媒が混合されたポリプロピレン樹脂組成物を成形後に水雰囲気下に曝すことによって、耐熱性、強度または剛性などの特性を向上させた容器を製造することができるためである。
【００２７】
ここで、有機過酸化物としては、たとえば１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイドまたは２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンなどが用いられる。有機過酸化物の混合量は、ポリプロピレン１００質量部に対して０．０５〜１質量部とすることが好ましい。
【００２８】
また、シラン化合物としては、たとえばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシランまたはγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなどが用いられる。シラン化合物の混合量は、ポリプロピレン１００質量部に対して１〜２０質量部とすることが好ましい。
【００２９】
また、シラノール縮合触媒としては、たとえばジブチル錫ジラウレート、トリブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテートまたはジブチル錫ジオクトエートなどが用いられる。
【００３０】
また、ポリプロピレン樹脂組成物には、たとえば顔料、充填剤、帯電防止剤、難燃剤または老化防止剤などの添加剤が適宜混合されていてもよいことは言うまでもない。
【００３１】
図１に、本発明の容器の好ましい一例の模式的な斜視図を示す。この容器１においては、容器１の支持部１ａに化合物半導体基板２を設置した後に蓋部１ｂを閉じることによって、化合物半導体基板２が収納される。ここで、支持部１ａはその中央部が窪んだ凹状となっており、化合物半導体基板２の外周部の一部が支持部１ａと接触することによって化合物半導体基板２が支えられている。
【００３２】
図２に、本発明の容器の好ましい他の一例の模式的な斜視図を示す。この容器１においては、容器１の支持部１ａに化合物半導体基板２を設置し、化合物半導体基板２上に押さえ部材３を設置した後に蓋部１ｂを閉じることによって化合物半導体基板２が収納される。ここでも、支持部１ａはその中央部が窪んだ凹状となっており、化合物半導体基板２の外周部のすべてが支持部１ａと接触することによって化合物半導体基板２が支えられている。
【００３３】
図３に、本発明の容器の好ましいさらに他の一例の模式的な斜視図を示す。この容器１においては、化合物半導体基板２の外周部の一部が容器１に支持されて、複数枚の化合物半導体基板２が収納される。
【００３４】
本発明の容器は、容器の内面にブリードした有機錫化合物から化合物半導体基板の表面が汚染されるのを回避すべくなるべく化合物半導体基板の表面と接触しない構造を有することが好ましい。したがって、本発明の容器は、一般的に化合物半導体基板の外周部の一部のみを容器と接触させた状態で収納する形態が用いられることが好ましい。
【００３５】
なお、本発明の容器の形態は、上記の図１から図３に示す形態に限られないことは言うまでもない。
【００３６】
本発明の包装体は、化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴としている。
【００３７】
図８に、本発明の包装体が化合物半導体基板を収納した形態の好ましい一例の模式的な断面図を示す。図８において、包装体４は内側のポリエチレンフィルム層５と外側のナイロンフィルム層６の二層構造を有しており、この包装体４中にたとえばポリプロピレン樹脂組成物からなる容器１に収納された化合物半導体基板２が収納されている。そして、この包装体４の内部はポリエチレンフィルム層５同士が熱シールによって貼り合わされることによって気密に保たれている。
【００３８】
ここで、包装体４を構成するポリエチレンフィルム層５とナイロンフィルム層６とはたとえばポリエステル系の接着剤によって接着されるが、その接着剤中には硬化反応促進剤として有機錫化合物が含まれることがある。この有機錫化合物がポリエチレンフィルム層５中のポリエチレン分子鎖の間を移動して、ポリエチレンフィルム層５の内面にブリードする。そして、有機錫化合物がブリードしたポリエチレンフィルム層５の内面と容器１の外面とが接触することによって、容器１の外面上に有機錫化合物が付着する。続いて、容器１の外面上に付着した有機錫化合物は、容器１のポリプロピレン分子鎖の間を移動して、容器１の内面にブリードする。
【００３９】
次いで、有機錫化合物がブリードした容器１の内面と化合物半導体基板２の表面とが接触することによって、化合物半導体基板２の表面上に有機錫化合物が付着する。そして、上述したように、有機錫化合物が付着した化合物半導体基板２の表面上に約６００℃という高温下で高抵抗半導体層を積層して半導体デバイスを製造した場合には、有機錫化合物が分解して生成した錫がその高抵抗半導体層中に入り込み、この高抵抗半導体層から電流がリークして半導体デバイスの電気特性が悪化するものと考えられる。
【００４０】
したがって、たとえば錫の含有量が１ｐｐｍ以下である容器に化合物半導体基板を収納した場合でもその容器を包装する包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍよりも多い場合には、これらの容器および包装体に長期間収納された化合物半導体基板を用いた半導体デバイスの電気特性の悪化を十分に抑制し得ない。そのため、この包装体中の錫の含有量を１ｐｐｍ以下とすることによって、さらに半導体デバイスの電気特性の悪化を効果的に抑制することができるのである。
【００４１】
なお、上記においては、本発明の包装体の内面の有機錫化合物が容器の外面に付着した後に容器の内面にブリードし化合物半導体基板の表面に付着する場合について説明したが、本発明の包装体の内面の有機錫化合物が直接化合物半導体基板の表面に付着することも考えられる。
【００４２】
本発明の包装体は好ましくは以下のようにして作製される。まず、ナイロンフィルムとポリエチレンフィルムとがポリエステル系接着剤で接着されたシート原反を用意する。次に、このシート原反からシートを切り出し、切り出されたシートを粉砕機により粉砕した粉末を硫酸で溶解した後にＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析することによってシート中の錫の含有量を測定する。そして、測定されたシート中の錫の含有量を本発明の包装体１つ当たりの錫の含有量に換算し、その換算値が１ｐｐｍ以下であるシートを切り出したシート原反を選別して、その選別されたシート原反のシートを用いて本発明の包装体が形成される。なお、本発明において包装体の形態は特に限定されるものではない。
【００４３】
また、図９に、本発明の包装体の他の好ましい一例の一部の模式的な拡大断面図を示す。ここで、本発明の包装体４は内側層７と外側層８とから構成されており、内側層７と外側層８とは接着剤により接着されている。そして、内側層７中における錫の含有量は１ｐｐｍ以下であり、外側層８は錫の透過を抑制する層である。このような構成とすることによって、包装体４の外部からの錫の侵入を抑制することができるだけでなく、さらに内側層７中の錫の含有量は１ｐｐｍ以下であるため、内側層７の内面と化合物半導体基板の表面および／または化合物半導体基板を収納する容器の外面とが接触した状態で化合物半導体基板が長期間保管された場合でも、保管後の化合物半導体基板を用いた半導体デバイスの電気特性の悪化を抑制することができる。
【００４４】
ここで、錫の透過を抑制する外側層８としては、たとえばナイロンフィルムまたはポリエチレンテレフタレートフィルムなどを用いることができる。また、内側層７としては、たとえば化合物半導体基板を密封して保管する観点から熱シールにより貼り合わせることができる材料であるポリエチレンフィルムなどを用いることができる。
【００４５】
また、外側層８は単層だけでなく複数層からなっていてもよく、外側層８が複数層からなる場合にはそのうち少なくとも１層が錫の透過を抑制する層（以下、「錫透過抑制層」という）であればよい。そして、この場合には、最も内側にある錫透過抑制層の内側にあるすべての層を内側層７として、その内側層７中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であればよい。なお、内側層７も単層だけでなく複数層からなっていてもよい。
【００４６】
本発明の容器および／または包装体によって収納された化合物半導体基板は窒素雰囲気下に設置されることが好ましい。この場合には、外部から錫やシリコンなどの異物が侵入して化合物半導体基板の表面に付着するのを抑制することができるだけでなく、化合物半導体基板の経時変化も抑制することができる傾向にある。それゆえ、本発明の化合物半導体基板について洗浄することなく、本発明の化合物半導体基板の表面上に半導体層をエピタキシャル成長させることができる。なお、本発明においては、容器および／または包装体の内側が窒素雰囲気にされて、化合物半導体基板が窒素雰囲気下に設置されていればよい。
【００４７】
このような本発明の化合物半導体基板としては、たとえばＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）基板、ＩｎＰ（リン化インジウム）基板、ＧａＮ（窒化ガリウム）基板またはＡｌＮ（窒化アルミニウム）基板などがある。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
粉末状のポリプロピレン１００質量部に、ジクミルパーオキサイド０．５質量部とγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン１０質量部とを混合した後に、これを押出機に供給し、１８０℃の温度で混練しながらグラフト化反応を行なわせた。
【００４９】
次いで、グラフト化反応により得られたグラフトポリマーをペレット状に成形したものと、上記ポリプロピレン１００質量部にジブチル錫ジラウレートを混合量を変えて混合したマスターバッチとを９：１の比率で押出機に供給して混合することによって、錫の含有量が異なる５種類のポリプロピレン樹脂組成物からなるペレットがそれぞれ複数収容されたロットを得た。
【００５０】
そして、この５種類のロットからそれぞれペレットの一部を採取した後にこれらのペレットをそれぞれ粉砕機で粉砕し、その粉末を硫酸で溶解した後、ＩＣＰ発光分析によってそれぞれのロットのペレット中の錫の含有量を測定した。その後、この５種類のロットにそれぞれ収容されているペレットを用いて射出成形することによって図２に示す容器１の形状を有する成形体を５種類得た。そして、これらの成形体を１００℃の水中に３時間浸漬してサンプルＮｏ．１〜５の容器が作製された。
【００５１】
サンプルＮｏ．１〜５の容器にそれぞれ直径４インチのＧａＡｓ基板を図２に示す押さえ部材３を用いることなく収容し、同一の条件下で３ヶ月間保管した。ここで、ＧａＡｓ基板の外周部はすべて容器の表面と接触していた。そして、それぞれのＧａＡｓ基板の表面上に厚さ５００ｎｍの高抵抗ＧａＡｓ層をＧａＡｓ基板の表面温度が６００℃の状態でＭＢＥ法（分子線エピタキシー法）を用いて積層した。続いて、ＭＢＥ法を用いて、厚さ５０ｎｍのＳｉドープｎ型ＡｌＧａＡｓ層を積層することによってＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor；高電子移動度トランジスタ）構造を有するウエハを形成した。
【００５２】
そして、これらのウエハのそれぞれについてシート抵抗を測定して下記の評価基準により電気特性の評価を行なった。その結果を表１に示す。表１に示すように、錫の含有量が１ｐｐｍであるサンプルＮｏ．１の容器に収納されていたＧａＡｓ基板を用いたウエハについてはウエハ表面のシート抵抗のばらつきが２％以下であった。また、錫の含有量が１ｐｐｍよりも多いサンプルＮｏ．２〜５の容器に収納されていたＧａＡｓ基板を用いたウエハについては、ウエハ表面のシート抵抗のばらつきが２０％〜３０％であったことが確認された。
【００５３】
これは、ＧａＡｓ基板の表面上に有機錫化合物が付着した状態で高抵抗ＧａＡｓ層が６００℃の高温下で積層されたため、有機錫化合物が分解して生成された錫などが高抵抗ＧａＡｓ層に入り込み、ウエハ表面のシート抵抗が低下したものと考えられる。なお、表１に示す錫の含有量は、上記のＩＣＰ発光分析により測定されたペレット中の錫の含有量を容器１個当たりの錫の含有量に換算した値である。
【００５４】
ここで、サンプルＮｏ．１〜５の容器は錫が入り込む条件下で成形されていないため、表１に示す錫の含有量は成形後のサンプルＮｏ．１〜５の容器中の錫の含有量と同一であると考えられる。また、図２に示す形状を有するサンプルＮｏ．１〜５の容器を用いた電気特性の評価は、ＧａＡｓ基板の表面の外周部のすべてがこの容器の表面と接触して収納される最も過酷なものであるため、他のすべての形状の容器にも適用されるものと考えられる。
【００５５】
【表１】
【００５６】
＜評価基準＞
良好…ウエハ表面のシート抵抗のばらつきが２％以下
不良…ウエハ表面のシート抵抗のばらつきが２％よりも大きい
なお、ウエハ表面のシート抵抗のばらつきは、ウエハ表面のシート抵抗の標準偏差をウエハ表面のシート抵抗の平均値で割って算出された。
【００５７】
また、上記の電気特性の評価が良好であるウエハ表面のシート抵抗の測定結果の一例を図４に示し、電気特性の評価が不良であるウエハ表面のシート抵抗の測定結果の一例を図５に示す。ここで、図４に示すウエハ表面のシート抵抗のばらつきは１．５５％であり、図５に示すウエハ表面のシート抵抗のばらつきは２１．６１％であった。また、図４と図５に示すウエハ表面のシート抵抗の測定結果を比較してみると、図５に示すウエハの外周部にシート抵抗が低い箇所が多数あることが確認された。したがって、容器と接触していたＧａＡｓ基板の表面の外周部に付着した有機錫化合物は、そこからＧａＡｓ基板の表面上に積層された高抵抗ＧａＡｓ層に入り込んだものと考えられる。
【００５８】
また、上記のサンプルＮｏ．３の容器と同様の製造方法を用いて錫の含有量が１５ｐｐｍであるポリプロピレン樹脂組成物を成形することによって得られた図２に示す形状の容器にＧａＡｓ基板を収納して３年間保管した。そして、保管後のＧａＡｓ基板の表面上に付着している不純物をＴＸＲＦ（全反射蛍光Ｘ線分析法）により分析した。その結果を表２に示す。表２に示すように、ＧａＡｓ基板の表面中央部では錫は検出されなかったが、外周部では錫が検出された。
【００５９】
【表２】
【００６０】
また、図６にこのＧａＡｓ基板の表面中央部におけるＴＯＦ−ＳＩＭＳ（飛行時間差型二次イオン質量分析法）の測定結果を示し、図７にこのＧａＡｓ基板の表面外周部におけるＴＯＦ−ＳＩＭＳの測定結果を示す。図６と図７に示すＴＯＦ−ＳＩＭＳの測定結果を比較してみると、図７に示すようにＧａＡｓ基板の表面外周部においては錫（Ｓｎ）やブチル錫（Ｃ4Ｈ9Ｓｎ）のフラグメントが確認された。
【００６１】
（実施例２）
有機錫化合物の含有量が異なる７種類のポリエステル系接着剤のそれぞれで厚さ２５μｍのナイロンフィルムと厚さ３０μｍのポリエチレンフィルムとを接着したシート原反を７種類作製した。そして、これらの７種類のシート原反からそれぞれシートを切り出し、切り出したシートを粉砕機で粉砕した粉末を硫酸に溶解させてＩＣＰ発光分析を行なうことにより、これらのシート中の錫の含有量をそれぞれ測定した。
【００６２】
次いで、これらの７種類のシート原反からそれぞれシートを切り出してサンプルＮｏ．６〜１２の包装体を作製した。そして、錫の含有量が１ｐｐｍである図２に示す形状の容器１に図２に示す押さえ部材３を用いることなく窒素雰囲気下に直径４インチのＧａＡｓ基板を収納した。そして、サンプルＮｏ．６〜１２の包装体の内面のすべてが容器の外面に密着するようにしてサンプルＮｏ．６〜１２の包装体でそれぞれ包装し、これらの包装体の周縁部をそれぞれ熱シールすることによってＧａＡｓ基板を気密に密封した。
【００６３】
そして、ＧａＡｓ基板を密封したサンプルＮｏ．６〜１２の包装体をこの状態で１年間保管した。そして、保管後のそれぞれのＧａＡｓ基板の表面上に厚さ５００ｎｍの高抵抗ＧａＡｓ層をＧａＡｓ基板の表面温度が６００℃の状態でＭＢＥ法（分子線エピタキシー法）を用いて積層した。続いて、ＭＢＥ法を用いて、厚さ５０ｎｍのＳｉドープｎ型ＡｌＧａＡｓ層を積層することによってＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor；高電子移動度トランジスタ）構造を有するウエハを形成した。
【００６４】
そして、それぞれのウエハの表面全体に光を照射することによって生じた、ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度とウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度とから下記の評価基準でこのウエハの電気特性を評価した。その結果を表３に示す。なお、上記のウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度は、ウエハ表面の周縁部の任意の４点のフォトルミネッセンス発光強度の平均値である。
【００６５】
【表３】
【００６６】
＜評価基準＞
不良…ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度が、ウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度の平均値の２倍未満である
良好…上記の不良評価以外のもの
表３に示すように、錫の含有量が１ｐｐｍよりも多いサンプルＮｏ．１０〜１２の包装体に収納されて窒素雰囲気下に１年間保管されたＧａＡｓ基板を用いて作製されたウエハにおいては、ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度が、ウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度の平均値の２倍未満であった。したがって、サンプルＮｏ．１０〜１２の包装体に収納した場合には、ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度がウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度の平均値とかなりかけ離れることから、これらのウエハについては電気特性の異常が発生すると考えられる。
【００６７】
一方、錫の含有量が１ｐｐｍ以下であるサンプルＮｏ．６〜９の包装体に収納されて窒素雰囲気下に１年間保管されたＧａＡｓ基板を用いて作製されたウエハにおいては、サンプルＮｏ．１０〜１２の場合と比べて、ウエハ表面の周縁部におけるフォトルミネッセンス発光強度が、ウエハ表面全体のフォトルミネッセンス発光強度の平均値とかけ離れていなかった。したがって、サンプルＮｏ．６〜９の包装体に収納した場合には、ウエハ表面の周縁部でも安定した電気特性を有するものと考えられることから、電気特性の異常の発生が抑制できるものと考えられる。
【００６８】
なお、表３に示す錫の含有量は、上記のＩＣＰ発光分析により測定されたシート中の錫の含有量をサンプルＮｏ．６〜１２の包装体１つ当たりの錫の含有量に換算した値である。また、実施例２は、包装体のすべての内面を容器の外面に密着させて保管した最も過酷な条件で行なわれたことから、他のすべての形態の包装体にも適用されると考えられる。また、現在の半導体産業においては１年間も保管された化合物半導体基板を用いて半導体デバイスを作製することはほとんどないため、実施例２に示された結果は産業上の意義が十分にあるものと考えられる。
【００６９】
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は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でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は化合物半導体基板の保管時や搬送時に用いられる容器および包装体に好適に利用される。本発明の容器および／または包装体を用いて長期間保管された化合物半導体基板を用いて半導体デバイスを作製した場合には、半導体デバイスの電気特性の異常の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の容器の好ましい一例の模式的な斜視図である。
【図２】本発明の容器の好ましい他の一例の模式的な斜視図である。
【図３】本発明の容器の好ましいさらに他の一例の模式的な斜視図である。
【図４】電気特性の評価が良好であるウエハ表面のシート抵抗の測定結果の一例を示す図である。
【図５】電気特性の評価が不良であるウエハ表面のシート抵抗の測定結果の一例を示す図である。
【図６】錫の含有量が１５ｐｐｍであるポリプロピレン樹脂組成物を成形して得られた容器に３年間保管されたＧａＡｓ基板の表面中央部におけるＴＯＦ−ＳＩＭＳの測定結果である。
【図７】錫の含有量が１５ｐｐｍであるポリプロピレン樹脂組成物を成形して得られた容器に３年間保管されたＧａＡｓ基板の表面外周部におけるＴＯＦ−ＳＩＭＳの測定結果である。
【図８】本発明の包装体が化合物半導体基板を収納した形態の好ましい一例の模式的な断面図である。
【図９】本発明の包装体の好ましい他の一例の一部の模式的な拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 容器、１ａ 支持部、１ｂ 蓋部、２ 化合物半導体基板、３ 押さえ部材、４ 包装体、５ ポリエチレンフィルム層、６ ナイロンフィルム層、７ 内側層、８ 外側層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、前記容器中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする、容器。
【請求項２】
化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、前記容器中のシリコンの含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする、容器。
【請求項３】
化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、前記包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする、包装体。
【請求項４】
化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、前記包装体は複数の層を含み、前記複数の層は錫の透過を抑制する層を少なくとも１層含み、前記錫の透過を抑制する層のうち最も内側にある層よりもさらに内側にある層全体の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする、包装体。
【請求項５】
請求項１または２に記載の容器を製造する方法であって、樹脂組成物を選別する工程と、前記選別された樹脂組成物を用いて前記容器を形成する工程と、を含む、容器の製造方法。
【請求項６】
請求項３または４に記載の包装体を製造する方法であって、シートを選別する工程と、前記選別されたシートを用いて前記包装体を形成する工程と、を含む、包装体の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の容器、請求項２に記載の容器、請求項３に記載の包装体および請求項４に記載の包装体からなる群から選択された少なくとも１種に収納されて窒素雰囲気下に設置された、化合物半導体基板。
【請求項１】
化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、前記容器中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする、容器。
【請求項２】
化合物半導体基板を収納するために用いられる容器であって、前記容器中のシリコンの含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする、容器。
【請求項３】
化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、前記包装体中の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする、包装体。
【請求項４】
化合物半導体基板を収納するために用いられる包装体であって、前記包装体は複数の層を含み、前記複数の層は錫の透過を抑制する層を少なくとも１層含み、前記錫の透過を抑制する層のうち最も内側にある層よりもさらに内側にある層全体の錫の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする、包装体。
【請求項５】
請求項１または２に記載の容器を製造する方法であって、樹脂組成物を選別する工程と、前記選別された樹脂組成物を用いて前記容器を形成する工程と、を含む、容器の製造方法。
【請求項６】
請求項３または４に記載の包装体を製造する方法であって、シートを選別する工程と、前記選別されたシートを用いて前記包装体を形成する工程と、を含む、包装体の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の容器、請求項２に記載の容器、請求項３に記載の包装体および請求項４に記載の包装体からなる群から選択された少なくとも１種に収納されて窒素雰囲気下に設置された、化合物半導体基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１６４７（Ｐ２００６−１６４７Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５４３８１（Ｐ２００４−３５４３８１）
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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