JP2013045961A - Substrate cleaning method, substrate cleaning liquid and substrate processing apparatus - Google Patents

Substrate cleaning method, substrate cleaning liquid and substrate processing apparatus Download PDF

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Hiroaki Takahashi
Masayuki Wada
昌之 和田
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate cleaning method capable of cleaning the substrate surface where a germanium layer is exposed while combining inhibition of film reduction of the germanium layer and excellent cleaning efficiency.SOLUTION: In the substrate cleaning method, cleaning liquid is supplied to the substrate surface where a germanium layer is exposed, and ozone water having pH adjusted to a value larger than 7 by adding an alkaline substance is used as the cleaning liquid. The substrate processing apparatus includes a spin chuck 12 which holds a substrate W having the surface where the germanium layer is exposed, and a cleaning liquid supply mechanism 20 which supplies the cleaning liquid, consisting of the ozone water having pH adjusted to a value larger than 7 by adding the alkaline substance, to the surface of the substrate W held by the spin chuck 12.

Description

この発明は、ゲルマニウム層が露出した基板表面を洗浄するための基板洗浄方法、基板洗浄液および基板処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate cleaning method, a substrate cleaning liquid, and a substrate processing apparatus for cleaning a substrate surface from which a germanium layer is exposed.

シリコンを用いた半導体デバイスの微細化は極限に達しつつあり、かつ、消費電力の削減も大きな課題となっている。そこで、シリコンに代わる半導体材料として、シリコンよりも移動度が高いゲルマニウムが注目されている。
半導体デバイスの製造工程では、半導体基板の表面から不要物を除去する洗浄処理が欠かせない。シリコン基板の表面から異物を除去するための洗浄液の一例は、アンモニア過酸化水素水混合液(NHOH/H/HO)である。アンモニア過酸化水素水混合液をシリコン基板表面に供給すると、その混合液中の過酸化水素水による酸化によってシリコン酸化層が形成され、そのシリコン酸化層が当該混合液中のアンモニア水によって微量にエッチングされる。これにより、シリコン基板表面の異物がシリコン酸化層とともにリフトオフされる。これが、アンモニア過酸化水素水による洗浄のメカニズムである。
Miniaturization of semiconductor devices using silicon is reaching the limit, and reduction of power consumption is also a major issue. Thus, germanium, which has higher mobility than silicon, has attracted attention as a semiconductor material that can replace silicon.
In the manufacturing process of a semiconductor device, a cleaning process for removing unnecessary materials from the surface of the semiconductor substrate is indispensable. An example of the cleaning liquid for removing foreign substances from the surface of the silicon substrate is an ammonia hydrogen peroxide solution mixture (NH 4 OH / H 2 O 2 / H 2 O). When the ammonia hydrogen peroxide solution mixture is supplied to the silicon substrate surface, a silicon oxide layer is formed by oxidation with the hydrogen peroxide solution in the mixture, and the silicon oxide layer is etched in a small amount by the ammonia water in the mixture solution. Is done. Thereby, the foreign matter on the silicon substrate surface is lifted off together with the silicon oxide layer. This is the mechanism of cleaning with ammonia hydrogen peroxide solution.

特開2004−281463号公報JP 2004-281463 A 米国特許第7569493号明細書US Pat. No. 7,569,493

本件発明者は、ゲルマニウム層が露出した基板表面の洗浄にアンモニア過酸化水素水を適用し、その妥当性を検証した。その結果、ゲルマニウム層に許容できないロス(膜減り)が生じることが分かった。その一つの原因は、過酸化水素水による酸化によってゲルマニウム層の表面に生じるゲルマニウム酸化物が水に溶解するためであると推定される。すなわち、ゲルマニウム層の表面の酸化、およびそれによって生じたゲルマニウム酸化物のエッチングが高速に進行し、ゲルマニウム層の膜減りが高速に進行する。   The present inventor applied ammonia hydrogen peroxide solution to the cleaning of the substrate surface where the germanium layer was exposed, and verified its validity. As a result, it was found that an unacceptable loss (film loss) occurs in the germanium layer. One reason for this is presumed to be that germanium oxide generated on the surface of the germanium layer by oxidation with hydrogen peroxide solution is dissolved in water. That is, the oxidation of the surface of the germanium layer and the etching of the germanium oxide generated thereby proceed at a high speed, and the film reduction of the germanium layer proceeds at a high speed.

図15は、アンモニア過酸化水素水混合液の濃度とゲルマニウム層の膜減り速度(Ge loss rate。一分間の液供給による膜減り量)との関係を調べた結果を示す。横軸は、アンモニア過酸化水素水中の水(DIW:脱イオン水)の希釈比率(体積比)xである。
アンモニア過酸化水素水をNHOH:H:DIW=1:1:20000という超希釈状態とし、かつ処理時間を短くしても、デバイス製作の上の許容限度(たとえば3nm)を超える膜減りが発生する可能性がある。より具体的には、基板表面全域を確実に洗浄するためには、最短でも30秒程度は基板表面に洗浄液を供給する必要がある。しかし、図15の結果からは、前記超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液であっても、30秒間の供給で5nm程度の膜減りが生じることがわかる。アンモニア過酸化水素水混合液の供給を数秒間に制限すれば膜減りの問題は解決されるかもしれないが、基板を十分に洗浄できないおそれがある。加えて、基板処理装置による処理液供給制御によって、処理液の供給を数秒間に限定することは極めて困難である。さらにまた、前述のような超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液を安定的に精製するのも容易ではない。たとえば、第1段階で100倍希釈、第2段階で200倍希釈をそれぞれ行う2段階希釈のためのユニットを設けることが考えられるが、生産性の著しい低下は避けられない。
FIG. 15 shows the results of examining the relationship between the concentration of the ammonia hydrogen peroxide solution mixture and the film loss rate of the germanium layer (Ge loss rate; the amount of film loss due to liquid supply for one minute). The horizontal axis represents the dilution ratio (volume ratio) x of water (DIW: deionized water) in ammonia hydrogen peroxide water.
Even if the ammonia hydrogen peroxide solution is in an ultra-diluted state of NH 4 OH: H 2 O 2 : DIW = 1: 1: 20000 and the processing time is shortened, the allowable limit for device fabrication (for example, 3 nm) is exceeded. Film loss may occur. More specifically, in order to reliably clean the entire surface of the substrate, it is necessary to supply the cleaning liquid to the substrate surface for at least about 30 seconds. However, from the results of FIG. 15, it can be seen that even with the ultra-diluted ammonia hydrogen peroxide solution mixture, a film loss of about 5 nm occurs when supplied for 30 seconds. If the supply of the ammonia hydrogen peroxide solution mixture is limited to a few seconds, the problem of film reduction may be solved, but the substrate may not be sufficiently cleaned. In addition, it is extremely difficult to limit the supply of the processing liquid to a few seconds by the processing liquid supply control by the substrate processing apparatus. Furthermore, it is not easy to stably purify the ammonia hydrogen peroxide solution mixture in the ultra-diluted state as described above. For example, it is conceivable to provide a unit for two-stage dilution that performs 100-fold dilution in the first stage and 200-fold dilution in the second stage, but a significant reduction in productivity is inevitable.

そこで、この発明の目的は、ゲルマニウム層が露出した基板表面を洗浄でき、かつゲルマニウム層の膜減り抑制と優れた洗浄効率とを両立できる基板洗浄方法、基板洗浄液および基板処理装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate cleaning method, a substrate cleaning liquid, and a substrate processing apparatus that can clean the surface of the substrate on which the germanium layer is exposed and that can achieve both a reduction in film thickness of the germanium layer and excellent cleaning efficiency. is there.

この発明は、ゲルマニウム層が露出した基板表面に洗浄液を供給する基板洗浄方法であって、前記洗浄液として、アルカリ物質の添加によってpHが7より大きい値に調整されたオゾン水を用いる、基板洗浄方法を提供する(請求項1)。
オゾン水は、0.5ppm〜20ppmという低い酸化剤濃度での連続供給が容易である。前述の超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液(NHOH:H:DIW=1:1:20000)における酸化剤濃度は17ppmである。したがって、オゾン水は、酸化剤濃度の観点において、超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液の代替液として適切である。
The present invention relates to a substrate cleaning method for supplying a cleaning liquid to a substrate surface from which a germanium layer is exposed, wherein ozone water whose pH is adjusted to a value greater than 7 by adding an alkaline substance is used as the cleaning liquid. (Claim 1).
Ozone water can be easily supplied continuously at an oxidant concentration as low as 0.5 ppm to 20 ppm. The oxidant concentration in the super-diluted ammonia hydrogen peroxide solution mixture (NH 4 OH: H 2 O 2 : DIW = 1: 1: 20000) is 17 ppm. Therefore, ozone water is suitable as an alternative solution for the super-diluted ammonia hydrogen peroxide solution mixture in terms of oxidant concentration.

一方、基板上の異物の除去性能には、基板を構成する物質および異物を構成する物質のゼータ電位が深く関与している。基板材料および基板上の異物のゼータ電位の挙動は、たとえば特許文献2に開示されている。これによれば、pHが7よりも大きい領域(より好ましくは8以上の領域)において、いずれの材料もゼータ電位が負値となる。したがって、pHを7よりも大きい状態とすれば、材料同士が同極性電位となり、材料間に斥力が生じる結果、異物が基板に付着しにくくなる。すなわち、異物が基板から離れやすくなり、かつ基板に再付着しにくくなる。   On the other hand, the zeta potential of the substance that constitutes the substrate and the substance that constitutes the foreign substance is deeply involved in the removal performance of the foreign substance on the substrate. The behavior of the zeta potential of the substrate material and the foreign matter on the substrate is disclosed in, for example, Patent Document 2. According to this, in the region where the pH is higher than 7 (more preferably, the region of 8 or more), the zeta potential of each material becomes a negative value. Therefore, if the pH is higher than 7, the materials have the same polarity potential, and repulsive force is generated between the materials. As a result, foreign substances are less likely to adhere to the substrate. That is, the foreign matter is easily separated from the substrate and is less likely to reattach to the substrate.

さらに、本件発明者は、ゲルマニウム層の膜減りと異物除去率との関係について調べた。その結果、前述の超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液においては、100%の異物除去率を得ようとすると、ゲルマニウム層の膜減りが2nm程度生じることが分かった。この膜減りは、許容範囲内ではあるが、超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液を洗浄液として用いる場合の問題点は、前述のとおりである。一方、オゾン水を洗浄液として用いたところ、100%の異物除去率を得ようとすると、3nmを超える膜減りが生じることが分かった。その一方で、本件発明者は、オゾン水にアルカリ物質を添加してそのpHを調整すると、pHが大きくなるほど、100%の異物除去率のときのゲルマニウム層膜減りが減少し、pHを7よりも大きくすれば、ゲルマニウム層の膜減りを3nm以下にできることを突き止め、本発明の完成に至ったものである。   Furthermore, the present inventor investigated the relationship between the film thickness reduction of the germanium layer and the foreign matter removal rate. As a result, it was found that in the ultra-diluted ammonia hydrogen peroxide water mixed solution described above, a film loss of the germanium layer was about 2 nm when trying to obtain a foreign matter removal rate of 100%. Although this film reduction is within an allowable range, the problem in the case of using a super-diluted ammonia hydrogen peroxide solution mixture as a cleaning solution is as described above. On the other hand, when ozone water was used as the cleaning liquid, it was found that a film loss exceeding 3 nm occurred when trying to obtain a foreign matter removal rate of 100%. On the other hand, when the present inventor adds an alkaline substance to ozone water and adjusts the pH, the larger the pH, the less the germanium layer film decrease at a foreign matter removal rate of 100%. As a result, it was found that the film thickness of the germanium layer can be reduced to 3 nm or less, and the present invention has been completed.

すなわち、この発明によれば、アルカリ物質の添加によってpHが7より大きい値に調整されたオゾン水を用いて基板が洗浄されるので、ゲルマニウム層の膜減りを抑制しながら、ゲルマニウム層が露出した基板表面の精密な洗浄を実現できる。
前記アルカリ物質は、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)、およびコリンからなる群から選択した一種以上を含むことが好ましい(請求項2)。
That is, according to the present invention, the substrate is cleaned using ozone water whose pH is adjusted to a value greater than 7 by the addition of an alkaline substance, so that the germanium layer is exposed while suppressing the reduction of the germanium layer. Precise cleaning of the substrate surface can be realized.
The alkaline substance preferably contains one or more selected from the group consisting of ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and choline (Claim 2).

また、前記洗浄液の酸化剤濃度が、0.5ppm〜20ppmであることが好ましい(請求項3)。これにより、超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液と同程度の酸化剤濃度となる。
前記洗浄液は、アルカリ物質の添加によって、pHが9.5以上に調整されていることがより好ましい。これにより、ゲルマニウム層の膜減り速度が酸化剤濃度にあまり依存しなくなるため、酸化剤濃度を厳密に制御する必要がなくなる。
Moreover, it is preferable that the oxidizing agent density | concentration of the said washing | cleaning liquid is 0.5 ppm-20 ppm. Thereby, it becomes the oxidizing agent density | concentration comparable as the ammonia hydrogen peroxide aqueous solution mixture of a super dilution state.
More preferably, the cleaning liquid has a pH adjusted to 9.5 or higher by addition of an alkaline substance. As a result, the film reduction rate of the germanium layer does not depend much on the oxidant concentration, so that it is not necessary to strictly control the oxidant concentration.

さらに、この発明は、ゲルマニウム層が露出した基板表面を洗浄するための洗浄液であって、アルカリ物質の添加によってpHが7より大きい値(より好ましくは9.5以上)に調整されたオゾン水からなる基板洗浄液を提供する(請求項4)。この基板洗浄液を用いて、前述の基板洗浄方法を実施できる。この場合も、前記アルカリ物質が、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)、およびコリンからなる群から選択した一種以上を含むことが好ましい(請求項5)。また、酸化剤濃度が、0.5ppm〜20ppmであることが好ましい(請求項6)。   Furthermore, the present invention provides a cleaning liquid for cleaning the substrate surface from which the germanium layer is exposed, wherein the pH is adjusted to a value greater than 7 (more preferably 9.5 or more) by adding an alkaline substance. A substrate cleaning solution is provided (claim 4). The substrate cleaning method described above can be carried out using this substrate cleaning liquid. Also in this case, it is preferable that the alkaline substance contains one or more selected from the group consisting of ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and choline (Claim 5). Moreover, it is preferable that an oxidizing agent density | concentration is 0.5 ppm-20 ppm (Claim 6).

また、この発明は、ゲルマニウム層が露出した表面を有する基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板の表面に、アルカリ物質の添加によってpHが7より大きい値(より好ましくは9.5以上)に調整されたオゾン水からなる洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを含む、基板処理装置を提供する(請求項7)。この構成により、基板保持手段に保持された基板に対して、前述の基板洗浄方法を実行できる。この場合も、前記アルカリ物質が、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)、およびコリンからなる群から選択した一種以上を含むことが好ましい(請求項8)。また、前記洗浄液の酸化剤濃度が、0.5ppm〜20ppmであることが好ましい(請求項9)。   The present invention also provides a substrate holding means for holding a substrate having a surface with an exposed germanium layer, and a pH value greater than 7 (more preferably) by adding an alkaline substance to the surface of the substrate held by the substrate holding means. And a cleaning solution supply means for supplying a cleaning solution made of ozone water adjusted to 9.5 or higher). With this configuration, the above-described substrate cleaning method can be performed on the substrate held by the substrate holding unit. Also in this case, it is preferable that the alkaline substance contains one or more selected from the group consisting of ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and choline (Claim 8). Moreover, it is preferable that the oxidizing agent density | concentration of the said washing | cleaning liquid is 0.5 ppm-20 ppm.

より具体的には、前記洗浄液供給手段が、前記洗浄液を調合する調合手段を含むことが好ましい(請求項10)。
この発明の一実施形態では、前記調合手段が、アルカリ水溶液を流通させるアルカリ水溶液供給配管と、前記アルカリ水溶液供給配管の途中に設けられた混合ユニットと、前記混合ユニットに結合され、当該混合ユニットに向けてオゾン水を流通させるオゾン水配管とを含む(請求項11)。すなわち、アルカリ水溶液供給配管を流通するアルカリ水溶液にオゾン水を合流させて混合させることによって、pH調整されたオゾン水の連続流を形成でき、このようなオゾン水を連続供給できる。
More specifically, it is preferable that the cleaning liquid supply means includes a mixing means for preparing the cleaning liquid (claim 10).
In one embodiment of the present invention, the blending means is coupled to an alkaline aqueous solution supply pipe for circulating an alkaline aqueous solution, a mixing unit provided in the middle of the alkaline aqueous solution supply pipe, and the mixing unit. And ozone water piping through which ozone water is circulated (claim 11). That is, by mixing and mixing ozone water with the alkaline aqueous solution flowing through the alkaline aqueous solution supply pipe, a continuous flow of ozone water adjusted in pH can be formed, and such ozone water can be continuously supplied.

この発明の他の実施形態では、前記調合手段が、アルカリ水溶液を流通させるアルカリ水溶液供給配管と、前記アルカリ水溶液供給配管の途中に設けられたガス溶解ユニットと、前記ガス溶解ユニットに結合され、当該ガス溶解ユニットに向けてオゾンガスを流通させるオゾンガス配管とを含む(請求項12)。この構成によれば、アルカリ水溶液供給配管を流通するアルカリ水溶液にオゾンガスを溶け込ませることによって、pH調整されたオゾン水の連続流を形成でき、このようなオゾン水を連続供給できる。   In another embodiment of the present invention, the blending means is coupled to an alkaline aqueous solution supply pipe for circulating an alkaline aqueous solution, a gas dissolution unit provided in the middle of the alkaline aqueous solution supply pipe, and the gas dissolution unit, And an ozone gas pipe for circulating ozone gas toward the gas dissolving unit. According to this configuration, the ozone gas is dissolved in the alkaline aqueous solution flowing through the alkaline aqueous solution supply pipe, whereby a continuous flow of ozone water having a pH adjusted can be formed, and such ozone water can be continuously supplied.

この発明のさらに他の実施形態では、前記調合手段が、オゾン水を流通させるオゾン水供給配管と、前記オゾン水供給配管の途中に設けられた混合ユニットと、前記混合ユニットに結合され、当該混合ユニットに向けてアルカリ水溶液を流通させるアルカリ水溶液配管とを含む(請求項13)。この構成によれば、オゾン水供給配管を流通するオゾン水にアルカリ水溶液を合流させて溶け込ませることによって、pH調整されたオゾン水の連続流を形成でき、このようなオゾン水を連続供給できる。   In still another embodiment of the present invention, the blending means is coupled to an ozone water supply pipe for circulating ozone water, a mixing unit provided in the middle of the ozone water supply pipe, and the mixing unit. And an alkaline aqueous solution pipe for circulating the alkaline aqueous solution toward the unit. According to this configuration, by mixing and dissolving the alkaline aqueous solution in the ozone water flowing through the ozone water supply pipe, it is possible to form a continuous flow of ozone water whose pH is adjusted, and such ozone water can be continuously supplied.

この発明のさらに他の実施形態では、前記調合手段が、オゾン水を流通させるオゾン水供給配管と、前記オゾン水供給配管の途中に設けられたガス溶解ユニットと、前記ガス溶解ユニットに結合され、当該ガス溶解ユニットに向けてアルカリガスを流通させるアルカリガス配管とを含む(請求項14)。この構成によれば、オゾン水供給配管を流通するオゾン水にアルカリガスを溶け込ませることによって、pH調整されたオゾン水の連続流を形成でき、このようなオゾン水を連続供給できる。   In still another embodiment of the present invention, the blending means is coupled to an ozone water supply pipe for circulating ozone water, a gas dissolution unit provided in the middle of the ozone water supply pipe, and the gas dissolution unit, And an alkali gas pipe for circulating an alkali gas toward the gas dissolving unit. According to this configuration, by dissolving the alkali gas in the ozone water flowing through the ozone water supply pipe, a continuous flow of the ozone water adjusted in pH can be formed, and such ozone water can be continuously supplied.

前記基板保持手段が一枚の基板を保持するように構成されていて、前記基板処理装置が基板を1枚ずつ処理する枚葉型基板処理装置であってもよい。この場合に、前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持された基板を回転させる基板回転手段と、前記基板保持手段に保持された基板に向けて洗浄液を供給するノズルとを含んでいてもよい。
また、前記基板保持手段が複数枚の基板を一括して保持するように構成されていて、前記基板処理装置が前記基板保持手段に保持された複数枚の基板を一括して洗浄液中に浸漬させるための洗浄槽を有するバッチ型基板処理装置であってもよい。
The substrate holding means may be configured to hold a single substrate, and the substrate processing apparatus may be a single wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one. In this case, the substrate processing apparatus may include a substrate rotating unit that rotates the substrate held by the substrate holding unit, and a nozzle that supplies a cleaning liquid toward the substrate held by the substrate holding unit. Good.
The substrate holding means is configured to collectively hold a plurality of substrates, and the substrate processing apparatus collectively immerses the plurality of substrates held by the substrate holding means in the cleaning liquid. It may be a batch type substrate processing apparatus having a cleaning tank.

図1(a)〜(e)は、ゲルマニウム層をチャネル層として用いるMISFET(Metal-Insulator-Semiconductor Field-Effect-Transistor)の製造工程を概説するための図解的な断面図である。FIGS. 1A to 1E are schematic cross-sectional views for explaining a manufacturing process of a MISFET (Metal-Insulator-Semiconductor Field-Effect-Transistor) using a germanium layer as a channel layer. 図2は、アンモニアを添加してpHを調整したオゾン水を洗浄液として用いて、ゲルマニウム層が露出した基板に対して洗浄を行い、ゲルマニウム層の膜減り(Ge loss)と異物除去率との関係を調べた結果を示す。Figure 2 shows the relationship between the Ge loss of the germanium layer and the foreign matter removal rate by cleaning the substrate with the germanium layer exposed using ozone water adjusted to pH by adding ammonia. The result of having investigated is shown. 図3は、比較例として、超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液に関して、ゲルマニウム層が露出した基板に対して洗浄を行い、ゲルマニウム層の膜減りと異物除去率との関係を調べた結果を示す。FIG. 3 shows, as a comparative example, the result of examining the relationship between the reduction of the germanium layer and the foreign matter removal rate by cleaning the substrate with the germanium layer exposed in a superdiluted ammonia hydrogen peroxide solution. Indicates. 図4は、pHに対するゲルマニウム層膜減りの挙動をアンモニア過酸化水素水混合液とオゾン水(アンモニアでpH調整したもの)とについて調べた結果を示す。FIG. 4 shows the results of investigating the behavior of germanium layer film decrease with respect to pH for a mixed solution of ammonia hydrogen peroxide and ozone water (pH adjusted with ammonia). 図5は、この発明の第1の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 5 shows the configuration of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図6は、この発明の第2の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 6 shows the configuration of a substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図7は、この発明の第3の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 7 shows the configuration of a substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図8は、この発明の第4の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 8 shows the configuration of a substrate processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図9は、この発明の第5の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 9 shows the configuration of a substrate processing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. 図10は、この発明の第6の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 10 shows the configuration of a substrate processing apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. 図11は、この発明の第7の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 11 shows the configuration of a substrate processing apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. 図12は、この発明の第8の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 12 shows the configuration of the substrate processing apparatus according to the eighth embodiment of the present invention. 図13は、この発明の第9の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 13 shows the configuration of a substrate processing apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. 図14は、この発明の第10の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す。FIG. 14 shows the configuration of a substrate processing apparatus according to the tenth embodiment of the present invention. 図15は、アンモニア過酸化水素水混合液の濃度とゲルマニウム層の膜減り速度(一分間の液供給による膜減り量)との関係を調べた結果を示す。FIG. 15 shows the results of examining the relationship between the concentration of the ammonia hydrogen peroxide solution mixture and the film reduction rate of the germanium layer (the amount of film reduction by supplying the liquid for one minute).

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1(a)〜(e)は、ゲルマニウム層をチャネル層として用いるMISFET(Metal-Insulator-Semiconductor Field-Effect-Transistor)の製造工程を概説するための図解的な断面図である。図1(a)に示すように、シリコン基板1上にSiGeバッファ層2が形成され、このバッファ層2がSTI(Shallow Trench Isolation)構造4によって分離されている。この状態から、図1(b)に示すように、SiGeバッファ層2の表層部がエッチングされ、清浄な表面2aが露出させられる。その清浄な表面2a上に、図1(c)に示すように、チャネル層としてのゲルマニウム層3がエピタキシャル成長させられる。その後、図1(d)に示すように、ゲート構造5がゲルマニウム層3上に形成される。ゲート構造5は、たとえば、ゲルマニウム層3に接するHigh-kメタル層6と、High-kメタル層6上に積層されたゲートメタル層7とを含む。High-kメタル層6は、たとえば窒化チタン(TiN)層からなっていてもよい。ゲートメタル層7は、たとえばタングステン(W)層からなっていてもよい。ゲート構造5は、その両側にゲルマニウム層3を露出させる帯状パターンに形成される。このゲート構造5の両側壁に、図1(e)に示すように、スペーサ8(サイドウォール)が形成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIGS. 1A to 1E are schematic cross-sectional views for explaining a manufacturing process of a MISFET (Metal-Insulator-Semiconductor Field-Effect-Transistor) using a germanium layer as a channel layer. As shown in FIG. 1A, a SiGe buffer layer 2 is formed on a silicon substrate 1, and the buffer layer 2 is separated by an STI (Shallow Trench Isolation) structure 4. From this state, as shown in FIG. 1B, the surface layer portion of the SiGe buffer layer 2 is etched to expose the clean surface 2a. On the clean surface 2a, as shown in FIG. 1C, a germanium layer 3 as a channel layer is epitaxially grown. Thereafter, as shown in FIG. 1 (d), a gate structure 5 is formed on the germanium layer 3. The gate structure 5 includes, for example, a high-k metal layer 6 in contact with the germanium layer 3 and a gate metal layer 7 stacked on the high-k metal layer 6. The high-k metal layer 6 may be made of, for example, a titanium nitride (TiN) layer. The gate metal layer 7 may be made of, for example, a tungsten (W) layer. The gate structure 5 is formed in a belt-like pattern that exposes the germanium layer 3 on both sides thereof. Spacers 8 (sidewalls) are formed on both side walls of the gate structure 5 as shown in FIG.

ゲルマニウム層3のエピタキシャル成長工程(図1(c))後、ゲート構造5を形成する工程(図1(d))の後、およびスペーサ8を形成する工程(図1(e))の後には、基板表面にゲルマニウム層3が露出している。この状態の基板に対して、その表面の異物を除去するための基板洗浄処理が行われる。
この基板洗浄処理のために、この実施形態では、アルカリ物質の添加によってpHが7より大きい値(好ましくは、9.5以上)に調整されたオゾン水が、洗浄液として用いられる。添加すべきアルカリ物質としては、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH。(CH3)4NOH水溶液)、およびコリンからなる群から選択した一種以上を用いることができる。以下では、アンモニアを用いる例について説明する。
After the epitaxial growth step of the germanium layer 3 (FIG. 1C), after the step of forming the gate structure 5 (FIG. 1D) and after the step of forming the spacer 8 (FIG. 1E), The germanium layer 3 is exposed on the substrate surface. A substrate cleaning process is performed on the substrate in this state in order to remove foreign substances on the surface.
In this embodiment, ozone water whose pH is adjusted to a value higher than 7 (preferably, 9.5 or more) by adding an alkaline substance is used as the cleaning liquid in this embodiment. As the alkaline substance to be added, one or more selected from the group consisting of ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH. (CH3) 4NOH aqueous solution), and choline can be used. Hereinafter, an example using ammonia will be described.

図2は、アンモニアを添加してpHを調整したオゾン水を洗浄液として用いて、ゲルマニウム層が露出した基板に対して洗浄を行い、ゲルマニウム層の膜減り(Ge loss)と異物除去率との関係を調べた結果を示す。比較のためにpH調整がされていないオゾン水(pH7)による同様の実験結果を併せて示す。
異物除去率とは、予め微粒子を付着させたウエハ(基板)から除去された当該微粒子の割合をいう。具体的には、ウエハ表面の粒子数Nを計測し、その後にウエハの表面にパーティクル(たとえばSi粒子)を付着させてウエハ表面の粒子数Nを計測し、さらに、洗浄後にウエハ表面の粒子数Nを計測する。この場合の異物除去率は、次式によって計算される。
Figure 2 shows the relationship between the Ge loss of the germanium layer and the foreign matter removal rate by cleaning the substrate with the germanium layer exposed using ozone water adjusted to pH by adding ammonia. The result of having investigated is shown. For comparison, similar experimental results with ozone water (pH 7) not adjusted for pH are also shown.
The foreign matter removal rate refers to a ratio of the fine particles removed from the wafer (substrate) to which fine particles are attached in advance. Specifically, the number N 0 of particles on the wafer surface is measured, and then the number of particles N 1 on the wafer surface is measured by attaching particles (for example, Si 3 N 4 particles) to the surface of the wafer. The number N 2 of particles on the wafer surface is measured. The foreign matter removal rate in this case is calculated by the following equation.

異物除去率(%)=100×(N−N)/(N−N
図2から、pHが大きくなるほど、ゲルマニウム層の膜減りに対する異物除去率が急峻に立ち上がり、異物除去率100%での膜減りが減少していくことが分かる。そして、pHが7よりも大きくなるように調整することで、異物除去率100%でのゲルマニウム層の膜減りを3nm以下にできることが分かる。
Foreign matter removal rate (%) = 100 × (N 1 −N 2 ) / (N 1 −N 0 )
FIG. 2 shows that the foreign substance removal rate with respect to the film reduction of the germanium layer rises sharply as the pH increases, and the film reduction at the foreign substance removal rate of 100% decreases. Then, it can be seen that by adjusting the pH to be higher than 7, the film thickness reduction of the germanium layer at a foreign matter removal rate of 100% can be reduced to 3 nm or less.

図3は、比較例として、超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液に関して、ゲルマニウム層が露出した基板に対して洗浄を行い、ゲルマニウム層の膜減りと異物除去率との関係を調べた結果を示す。図3から、超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液においては、100%の異物除去率を得ようとすると、ゲルマニウム層の膜減りが2nm程度生じることが分かる。この膜減りは、許容範囲内ではあるが、超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液を洗浄液として用いる場合の問題点は、「発明が解決しようとする課題」の項で前述したとおりである。   FIG. 3 shows, as a comparative example, the result of examining the relationship between the reduction of the germanium layer and the foreign matter removal rate by cleaning the substrate with the germanium layer exposed in a superdiluted ammonia hydrogen peroxide solution. Indicates. From FIG. 3, it can be seen that in the ultra-diluted ammonia hydrogen peroxide aqueous solution, a reduction in the germanium layer thickness of about 2 nm occurs when trying to obtain a foreign matter removal rate of 100%. Although this film reduction is within an allowable range, the problem in the case of using a superdiluted ammonia hydrogen peroxide solution mixture as the cleaning solution is as described above in the section “Problems to be solved by the invention”. .

図2および図3の比較から、pHを9以上に調整することにより、超希釈状態のアンモニア過酸化水素水混合液と同等の膜減りおよび異物除去率を達成できることが分かる。さらに、図2から、pHを10以上に調整することによって、ゲルマニウム層の膜減りを無視し得る程度(0.5nm以下)に抑制しながら、100%の異物除去率を達成できることが分かる。   From the comparison between FIG. 2 and FIG. 3, it can be seen that by adjusting the pH to 9 or more, it is possible to achieve a film reduction and a foreign matter removal rate equivalent to the super-diluted ammonia hydrogen peroxide solution mixture. Furthermore, it can be seen from FIG. 2 that by adjusting the pH to 10 or more, a foreign matter removal rate of 100% can be achieved while suppressing the film loss of the germanium layer to a negligible level (0.5 nm or less).

図4は、pHに対するゲルマニウム層膜減りの挙動をアンモニア過酸化水素水混合液とオゾン水(アンモニアでpH調整したもの)とについて調べた結果を示す。アンモニア過酸化水素水混合液のpHは、過酸化水素水に対するアンモニア水の混合比を増やすことによって調整した。過酸化水素水単液のときのpHは7である。オゾン水のpHは、オゾン水にアンモニア水(NHOH)を加えて調整した。ただし、参考のために、塩酸を添加してpHを7未満に調整したサンプルについての実験結果A,Bも併せて示してある。オゾン水単液のpHは7である。各液は、酸化剤濃度を一定に保ち、pHのみを変化させるように調整した。 FIG. 4 shows the results of investigating the behavior of germanium layer film decrease with respect to pH for a mixed solution of ammonia hydrogen peroxide and ozone water (pH adjusted with ammonia). The pH of the ammonia hydrogen peroxide solution mixture was adjusted by increasing the mixing ratio of ammonia water to hydrogen peroxide solution. The pH when the hydrogen peroxide solution is a single solution is 7. The pH of the ozone water was adjusted by adding ammonia water (NH 4 OH) to the ozone water. However, for reference, experimental results A and B are also shown for a sample in which hydrochloric acid was added to adjust the pH to less than 7. The pH of the single ozone water solution is 7. Each solution was adjusted so that the oxidant concentration was kept constant and only the pH was changed.

図4から、アンモニア過酸化水素水混合液と、アンモニア水でpH調整したオゾン水とは、酸化剤とアンモニアという同じ化学構成であるにもかかわらず、pHに対するゲルマニウム層膜減りの挙動が全く異なることが分かる。すなわち、アンモニア過酸化水素水混合液においては、アンモニア水の比率が大きく、pHが高いほど、ゲルマニウム層膜減り速度が大きい。これに対して、アンモニアを添加したオゾン水においては、pHが高くなるほど、ゲルマニウム層膜減り速度が小さくなっている。   From FIG. 4, the ammonia hydrogen peroxide solution mixed solution and ozone water adjusted to pH with ammonia water have completely different behaviors of germanium layer film reduction with respect to pH, although they have the same chemical composition of oxidizing agent and ammonia. I understand that. That is, in the ammonia hydrogen peroxide solution mixture, the rate of reduction of the germanium layer film increases as the ratio of ammonia water increases and the pH increases. On the other hand, in the ozone water added with ammonia, the rate of decrease of the germanium layer film decreases as the pH increases.

図2および図4から導き出される結論は、アンモニア等のアルカリ物質を添加してpHを7よりも大きい値に調整したオゾン水は、ゲルマニウム層が露出した基板の洗浄に関してアンモニア過酸化水素水混合液とは全く異なる挙動を示し、異物除去性能とゲルマニウム層膜減り抑制とを両立できる最適な洗浄液であるということである。そして、この傾向は、pHが高くなるほど顕著に現れる。   2 and FIG. 4, the conclusion is that ozone water whose pH is adjusted to a value higher than 7 by adding an alkaline substance such as ammonia is a mixture of ammonia and hydrogen peroxide with respect to cleaning of the substrate with the germanium layer exposed. Is an optimal cleaning solution that exhibits completely different behavior and can achieve both foreign substance removal performance and suppression of germanium layer film loss. This tendency becomes more prominent as the pH increases.

さらに詳細に分析すると、図4の結果から、pHが9.5以上の領域では、ゲルマニウム等の膜減り速度が、オゾン水の酸化剤濃度に依存しなくなっていることが分かる。したがって、アルカリ物質の添加によってpHを9.5以上に調整したオゾン水を洗浄液として用いることにより、オゾン水の酸化剤濃度を精密に制御しなくても、優れた異物除去性能とゲルマニウム層の膜減り抑制とを両立できる。   When analyzing in more detail, it can be seen from the results of FIG. 4 that in the region where the pH is 9.5 or higher, the film reduction rate of germanium or the like does not depend on the oxidizing agent concentration of ozone water. Therefore, by using ozone water whose pH is adjusted to 9.5 or higher by adding an alkaline substance as a cleaning liquid, excellent foreign matter removal performance and germanium layer film can be obtained without precisely controlling the oxidizing agent concentration of ozone water. Both reduction and suppression can be achieved.

図5は、この発明の第1の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図であり、アルカリ物質を添加してpHを7よりも大きな値に調整したオゾン水によって基板Wを洗浄するための装置を示す。基板Wは、図1(c)(d)(e)のように、表面にゲルマニウム層が露出している状態の基板である。
この基板処理装置は、基板Wを一枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置であり、処理室10と、処理室10に収容された処理カップ11と、処理カップ11内に配置されたスピンチャック12(基板保持手段)と、処理液ノズル13とを含む。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. In order to clean the substrate W with ozone water to which the pH is adjusted to a value larger than 7 by adding an alkaline substance. The apparatus is shown. The substrate W is a substrate with a germanium layer exposed on the surface as shown in FIGS. 1 (c), (d), and (e).
This substrate processing apparatus is a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates W one by one, and includes a processing chamber 10, a processing cup 11 accommodated in the processing chamber 10, and a spin disposed in the processing cup 11. A chuck 12 (substrate holding means) and a processing liquid nozzle 13 are included.

スピンチャック12は、基板Wを水平姿勢に保持して鉛直軸線まわりに回転可能に設けられている。スピンチャック12は、鉛直方向に沿って延びた回転軸14を有している。この回転軸14は、電動モータ等の回転駆動機構15(基板回転手段)によって回転駆動されるようになっている。処理液ノズル13は、処理液配管16の先端に設けられており、スピンチャック12に保持された基板Wの上面に向けて処理液を吐出するように構成されている。スピンチャック12に保持された基板Wに着液した処理液は、回転する基板W上で遠心力を受けて外方へと拡がり、基板Wから飛び出す。この飛び出した処理液は、処理カップ11によって受け止められ、廃液または回収される。   The spin chuck 12 is provided so as to be rotatable about a vertical axis while holding the substrate W in a horizontal posture. The spin chuck 12 has a rotating shaft 14 extending along the vertical direction. The rotary shaft 14 is rotationally driven by a rotary drive mechanism 15 (substrate rotating means) such as an electric motor. The processing liquid nozzle 13 is provided at the tip of the processing liquid pipe 16 and is configured to discharge the processing liquid toward the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 12. The processing liquid deposited on the substrate W held by the spin chuck 12 receives a centrifugal force on the rotating substrate W, spreads outward, and jumps out of the substrate W. The protruding processing liquid is received by the processing cup 11 and is discharged or collected.

処理液配管16は、洗浄液供給機構20に接続され、この洗浄液供給機構20から洗浄液の供給を受けるように構成されている。洗浄液供給機構20は、第1混合ユニット21と、第2混合ユニット22と、脱イオン水配管23と、アンモニア水配管24と、オゾン水配管25とを含み、これらは調合手段を構成している。
脱イオン水配管23は、脱イオン水供給源26と第1混合ユニット21との間を接続しており、脱イオン水供給源26からの脱イオン水を第1混合ユニット21に供給する。脱イオン水配管23の途中には、流量調整弁27と、開閉弁28とが介装されている。アンモニア水配管24は、アンモニア水供給源31と第1混合ユニット21との間を接続しており、アンモニア水供給源31からのアンモニア水を第1混合ユニット21に供給する。アンモニア水配管24の途中には、流量調整弁32と、開閉弁33とが介装されている。
The processing liquid pipe 16 is connected to the cleaning liquid supply mechanism 20 and is configured to receive the supply of the cleaning liquid from the cleaning liquid supply mechanism 20. The cleaning liquid supply mechanism 20 includes a first mixing unit 21, a second mixing unit 22, a deionized water pipe 23, an ammonia water pipe 24, and an ozone water pipe 25, which constitute a blending means. .
The deionized water pipe 23 connects between the deionized water supply source 26 and the first mixing unit 21, and supplies deionized water from the deionized water supply source 26 to the first mixing unit 21. In the middle of the deionized water pipe 23, a flow rate adjustment valve 27 and an on-off valve 28 are interposed. The ammonia water pipe 24 connects between the ammonia water supply source 31 and the first mixing unit 21, and supplies ammonia water from the ammonia water supply source 31 to the first mixing unit 21. A flow rate adjustment valve 32 and an opening / closing valve 33 are interposed in the middle of the ammonia water pipe 24.

第1混合ユニット21は、脱イオン水配管23からの脱イオン水の流路中にアンモニア水配管24からのアンモニア水を注入し、これによって、希釈されたアンモニア水を生成するように構成されている。希釈されたアンモニア水は、アンモニア水供給配管35(アルカリ水溶液供給配管)に導かれる。アンモニア水供給配管35は、処理液配管16に結合されている。アンモニア水供給配管35の途中に第2混合ユニット22が設けられている。   The first mixing unit 21 is configured to inject ammonia water from the ammonia water pipe 24 into the flow path of deionized water from the deionized water pipe 23, thereby generating diluted ammonia water. Yes. The diluted ammonia water is guided to the ammonia water supply pipe 35 (alkaline aqueous solution supply pipe). The ammonia water supply pipe 35 is coupled to the processing liquid pipe 16. The second mixing unit 22 is provided in the middle of the ammonia water supply pipe 35.

第2混合ユニット22は、アンモニア水供給配管35からのアンモニア水の流路中にオゾン水配管25からのオゾン水を注入し、これによって、アンモニアでpH調整されたオゾン水を生成するように構成されている。オゾン水配管25は、オゾン水供給源36と第2混合ユニット22との間を接続し、オゾン水供給源36からのオゾン水を第2混合ユニット22に供給する。オゾン水配管25の途中には、流量調整弁37と、開閉弁38とが介装されている。   The second mixing unit 22 is configured to inject ozone water from the ozone water pipe 25 into the ammonia water flow path from the ammonia water supply pipe 35, thereby generating ozone water whose pH is adjusted with ammonia. Has been. The ozone water pipe 25 connects between the ozone water supply source 36 and the second mixing unit 22, and supplies ozone water from the ozone water supply source 36 to the second mixing unit 22. In the middle of the ozone water pipe 25, a flow rate adjustment valve 37 and an opening / closing valve 38 are interposed.

流量調整弁27は、たとえば、脱イオン水の流量を1550ミリリットル/分に調整する。流量調整弁32は、たとえば、アンモニア水の流量を70ミリリットル/分に調整する。したがって、アンモニア水供給配管35には、1620ミリリットル/分の流量で、希釈されたアンモニア水が流れる。流量調整弁37は、たとえば、オゾン水の流量を180ミリリットル/分に調整する。オゾン水配管25から供給されるオゾン水の酸化剤濃度10ppmであってもよい。この場合、最終的に、アンモニア水が混合された1ppmのオゾン水が1800ミリリットル/分の流量で処理液配管16から処理液ノズル13へと供給され、洗浄液として、基板Wの表面に供給される。この場合の洗浄液は、1730:70の割合でアンモニア水が混合されたO/NHOHである。アンモニア水供給源31が供給するアンモニア水の濃度が8.97wt%である場合、洗浄液中のアンモニア濃度は0.34wt%である。 The flow rate adjustment valve 27 adjusts the flow rate of deionized water to 1550 milliliters / minute, for example. The flow rate adjusting valve 32 adjusts the flow rate of ammonia water to 70 ml / min, for example. Accordingly, diluted ammonia water flows through the ammonia water supply pipe 35 at a flow rate of 1620 ml / min. For example, the flow rate adjustment valve 37 adjusts the flow rate of ozone water to 180 ml / min. The oxidant concentration of ozone water supplied from the ozone water pipe 25 may be 10 ppm. In this case, finally, 1 ppm ozone water mixed with ammonia water is supplied from the processing liquid pipe 16 to the processing liquid nozzle 13 at a flow rate of 1800 ml / min, and is supplied to the surface of the substrate W as a cleaning liquid. . The cleaning liquid in this case is O 3 / NH 4 OH mixed with aqueous ammonia at a ratio of 1730: 70. When the ammonia water concentration supplied by the ammonia water supply source 31 is 8.97 wt%, the ammonia concentration in the cleaning liquid is 0.34 wt%.

このような構成により、アンモニアによってpH調整されたオゾン水を洗浄液として用いて、基板Wに対して洗浄処理を施すことができる。
図6は、この発明の第2の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図である。図6において、前述の図5に示された構成との対応部分に同一符号を付す。この基板処理装置は、複数枚の基板Wに対して一括して処理を施すバッチ型の基板処理装置である。具体的には、この基板処理装置は、処理液配管16によって洗浄液供給機構20に接続された処理槽17(洗浄槽)と、処理槽17内で複数枚の基板Wを一括して保持する基板保持機構18(基板保持手段)とを有している。基板保持機構18は、たとえば、垂直姿勢の複数枚の基板Wを水平方向に積層させた状態で保持するように構成されている。処理槽17は、洗浄液供給機構20から供給される洗浄液をその内部に貯留し、基板保持機構18に保持された複数枚の基板Wをその貯留された洗浄液中に浸漬させるように構成されている。
With such a configuration, it is possible to perform a cleaning process on the substrate W using ozone water whose pH is adjusted with ammonia as a cleaning liquid.
FIG. 6 is a view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the configuration shown in FIG. 5 described above. This substrate processing apparatus is a batch-type substrate processing apparatus that processes a plurality of substrates W at once. Specifically, the substrate processing apparatus includes a processing tank 17 (cleaning tank) connected to the cleaning liquid supply mechanism 20 by a processing liquid pipe 16 and a substrate that holds a plurality of substrates W in the processing tank 17 collectively. And holding mechanism 18 (substrate holding means). The substrate holding mechanism 18 is configured to hold, for example, a plurality of substrates W in a vertical posture stacked in the horizontal direction. The processing tank 17 stores the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply mechanism 20 therein, and is configured to immerse the plurality of substrates W held by the substrate holding mechanism 18 in the stored cleaning liquid. .

この構成により、複数枚の基板Wに対して、アンモニアによってpH調整されたオゾン水からなる洗浄液による処理(基板洗浄処理)を一括して施すことができる。
図7は、この発明の第3の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図である。この図7において、前述の図5に示された構成との対応部分に同一符号を付す。
この基板処理装置は、図5の装置と同じく、基板Wを1枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置であり、図5の装置とは洗浄液供給機構20の構成が異なる。この実施形態では、オゾン水配管25が第1混合ユニット21に接続され、アンモニア水配管24が第2混合ユニット22に接続されている。したがって、第1混合ユニット21は、脱イオン水配管23からの脱イオン水の流路中にオゾン水配管25からのオゾン水を注入し、これによって、希釈されたオゾン水を生成するように構成されている。希釈されたオゾン水は、オゾン水供給配管39に導かれる。オゾン水供給配管39は、処理液配管16に結合されている。オゾン水供給配管39の途中に第2混合ユニット22が設けられている。
With this configuration, a plurality of substrates W can be collectively subjected to a process (substrate cleaning process) using a cleaning liquid made of ozone water whose pH is adjusted with ammonia.
FIG. 7 is a view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals are given to portions corresponding to the configuration shown in FIG. 5 described above.
This substrate processing apparatus is a single-wafer type substrate processing apparatus that processes the substrates W one by one, similar to the apparatus of FIG. 5, and the configuration of the cleaning liquid supply mechanism 20 is different from the apparatus of FIG. In this embodiment, the ozone water pipe 25 is connected to the first mixing unit 21, and the ammonia water pipe 24 is connected to the second mixing unit 22. Therefore, the first mixing unit 21 is configured to inject ozone water from the ozone water pipe 25 into the flow path of deionized water from the deionized water pipe 23, thereby generating diluted ozone water. Has been. The diluted ozone water is guided to the ozone water supply pipe 39. The ozone water supply pipe 39 is coupled to the processing liquid pipe 16. The second mixing unit 22 is provided in the middle of the ozone water supply pipe 39.

第2混合ユニット22は、オゾン水供給配管39からのオゾン水の流路中にアンモニア水配管24からのアンモニア水を注入し、これによって、アンモニアでpH調整されたオゾン水を生成するように構成されている。
流量調整弁27は、たとえば、脱イオン水の流量を1550ミリリットル/分に調整する。流量調整弁32は、たとえば、アンモニア水の流量を70ミリリットル/分に調整する。流量調整弁37は、たとえば、オゾン水の流量を180ミリリットル/分に調整する。オゾン水配管25から供給されるオゾン水の酸化剤濃度10ppmであってもよい。この場合、最終的に、アンモニア水が混合された1ppmのオゾン水が1800ミリリットル/分の流量で処理液配管16から処理液ノズル13へと供給され、洗浄液として、基板Wの表面に供給される。この場合の洗浄液は、1730:70の割合でアンモニア水が混合されたO/NHOHである。アンモニア水供給源31が供給するアンモニア水の濃度が8.97wt%である場合、洗浄液中のアンモニア濃度は0.34wt%である。
The second mixing unit 22 is configured to inject ammonia water from the ammonia water pipe 24 into the ozone water flow path from the ozone water supply pipe 39, thereby generating ozone water whose pH is adjusted with ammonia. Has been.
The flow rate adjustment valve 27 adjusts the flow rate of deionized water to 1550 milliliters / minute, for example. The flow rate adjusting valve 32 adjusts the flow rate of ammonia water to 70 ml / min, for example. For example, the flow rate adjustment valve 37 adjusts the flow rate of ozone water to 180 ml / min. The oxidant concentration of ozone water supplied from the ozone water pipe 25 may be 10 ppm. In this case, finally, 1 ppm ozone water mixed with ammonia water is supplied from the processing liquid pipe 16 to the processing liquid nozzle 13 at a flow rate of 1800 ml / min, and is supplied to the surface of the substrate W as a cleaning liquid. . The cleaning liquid in this case is O 3 / NH 4 OH mixed with aqueous ammonia at a ratio of 1730: 70. When the ammonia water concentration supplied by the ammonia water supply source 31 is 8.97 wt%, the ammonia concentration in the cleaning liquid is 0.34 wt%.

このような構成により、アンモニアによってpH調整されたオゾン水を洗浄液として用いて、基板Wに対して洗浄処理を施すことができる。
図8は、この発明の第4の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図である。図8において、前述の図6および図7に示された構成との対応部分に同一符号を付す。この基板処理装置は、図6の装置と同じく、複数枚の基板Wに対して一括して処理を施す、バッチ型の基板処理装置である。そして、洗浄液供給機構20として、図7に示された構成が組み合わされている。このような構成によっても、複数枚の基板Wに対して、アンモニアによってpH調整されたオゾン水からなる洗浄液による処理(基板洗浄処理)を一括して施すことができる。
With such a configuration, it is possible to perform a cleaning process on the substrate W using ozone water whose pH is adjusted with ammonia as a cleaning liquid.
FIG. 8 is a view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the configurations shown in FIG. 6 and FIG. This substrate processing apparatus is a batch type substrate processing apparatus that performs a process on a plurality of substrates W at once as in the apparatus of FIG. The cleaning liquid supply mechanism 20 is combined with the configuration shown in FIG. Even with such a configuration, a plurality of substrates W can be collectively subjected to a treatment (substrate cleaning treatment) with a cleaning liquid made of ozone water whose pH is adjusted with ammonia.

図9は、この発明の第5の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図である。この図9において、前述の図5に示された構成との対応部分に同一符号を付す。この基板処理装置は、図5の装置と同じく、基板Wを1枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置であり、図5の装置とは洗浄液供給機構20の構成が異なる。この実施形態では、第2混合ユニット22に代えて、ガス溶解ユニット40がアンモニア水供給配管35の途中に介装されている。このガス溶解ユニット40において、希釈アンモニア水中にオゾンガスが溶解させられ、それによって、アンモニアによってpH調整されたオゾン水が生成される。   FIG. 9 is a view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same reference numerals are given to portions corresponding to the configuration shown in FIG. 5 described above. This substrate processing apparatus is a single-wafer type substrate processing apparatus that processes the substrates W one by one, similar to the apparatus of FIG. 5, and the configuration of the cleaning liquid supply mechanism 20 is different from the apparatus of FIG. In this embodiment, instead of the second mixing unit 22, a gas dissolving unit 40 is interposed in the middle of the ammonia water supply pipe 35. In the gas dissolving unit 40, ozone gas is dissolved in diluted ammonia water, thereby generating ozone water whose pH is adjusted by ammonia.

具体的には、ガス溶解ユニット40には、オゾンガス配管41の一端が接続されている。オゾンガス配管41の他端は、オゾンガス供給源42に接続されている。オゾンガス配管41の途中には、流量調整弁43および開閉弁44が介装されている。ガス溶解ユニット40としては、たとえば、液体を透過せず気体のみを透過する半透膜を用いることができる。   Specifically, one end of an ozone gas pipe 41 is connected to the gas dissolving unit 40. The other end of the ozone gas pipe 41 is connected to an ozone gas supply source 42. In the middle of the ozone gas pipe 41, a flow rate adjustment valve 43 and an on-off valve 44 are interposed. As the gas dissolving unit 40, for example, a semipermeable membrane that does not transmit liquid but transmits only gas can be used.

このような構成により、混合ユニット21において、脱イオン水にアンモニア水が注入されて希釈アンモニア水が生成される。この希釈アンモニア水に対して、ガス溶解ユニット40において、オゾンガスが溶解させられる。これにより、pH調整されたオゾン水が生成される。このオゾン水が、処理液配管16から処理液ノズル13へと供給され、洗浄液として、基板Wの表面に供給される。こうして、アンモニアによってpH調整されたオゾン水を洗浄液として用いて、基板Wに対して洗浄処理を施すことができる。   With such a configuration, in the mixing unit 21, ammonia water is injected into deionized water to generate diluted ammonia water. Ozone gas is dissolved in the diluted ammonia water in the gas dissolving unit 40. Thereby, the pH-adjusted ozone water is generated. The ozone water is supplied from the processing liquid pipe 16 to the processing liquid nozzle 13 and supplied to the surface of the substrate W as a cleaning liquid. Thus, the cleaning process can be performed on the substrate W using ozone water whose pH is adjusted with ammonia as the cleaning liquid.

図10は、この発明の第6の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図である。図10において、前述の図6および図9に示された構成との対応部分に同一符号を付す。この基板処理装置は、図6の装置と同じく、複数枚の基板Wに対して一括して処理を施す、バッチ型の基板処理装置である。そして、洗浄液供給機構20として、図9に示された構成が組み合わされている。このような構成によっても、複数枚の基板Wに対して、アンモニアによってpH調整されたオゾン水からなる洗浄液による処理(基板洗浄処理)を一括して施すことができる。   FIG. 10 is a view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to the configurations shown in FIGS. 6 and 9 described above. This substrate processing apparatus is a batch type substrate processing apparatus that performs a process on a plurality of substrates W at once as in the apparatus of FIG. Then, the configuration shown in FIG. 9 is combined as the cleaning liquid supply mechanism 20. Even with such a configuration, a plurality of substrates W can be collectively subjected to a treatment (substrate cleaning treatment) with a cleaning liquid made of ozone water whose pH is adjusted with ammonia.

図11は、この発明の第7の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図である。この図11において、前述の図7に示された構成との対応部分に同一符号を付す。この基板処理装置は、図7の装置と同じく、基板Wを1枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置であり、図7の装置とは洗浄液供給機構20の構成が異なる。この実施形態では、オゾン水供給配管39の途中に、第2混合ユニット22に代えて、ガス溶解ユニット46が介装されている。このガス溶解ユニット46において、アンモニアガスがオゾン水中に溶解させられ、それによって、アンモニアによってpH調整されたオゾン水が生成される。   FIG. 11 is a view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 11, the same reference numerals are given to portions corresponding to the configuration shown in FIG. 7 described above. This substrate processing apparatus is a single-wafer type substrate processing apparatus that processes the substrates W one by one, similar to the apparatus of FIG. 7, and the configuration of the cleaning liquid supply mechanism 20 is different from the apparatus of FIG. In this embodiment, a gas dissolution unit 46 is provided in the middle of the ozone water supply pipe 39 instead of the second mixing unit 22. In the gas dissolving unit 46, ammonia gas is dissolved in ozone water, thereby generating ozone water whose pH is adjusted by ammonia.

具体的には、ガス溶解ユニット46には、アンモニアガス配管47(アルカリガス配管)の一端が接続されている。アンモニアガス配管47の他端は、アンモニアガス供給源48に接続されている。アンモニアガス配管47の途中には、流量調整弁49および開閉弁50が介装されている。ガス溶解ユニット46としては、第5の実施形態(図9)のガス溶解ユニット40と同様のものを用いることができる。   Specifically, one end of an ammonia gas pipe 47 (alkali gas pipe) is connected to the gas dissolving unit 46. The other end of the ammonia gas pipe 47 is connected to an ammonia gas supply source 48. In the middle of the ammonia gas pipe 47, a flow rate adjusting valve 49 and an on-off valve 50 are interposed. As the gas dissolution unit 46, the same one as the gas dissolution unit 40 of the fifth embodiment (FIG. 9) can be used.

このような構成により、混合ユニット21において、脱イオン水にオゾン水が注入されて希釈されたオゾン水が生成される。この希釈オゾン水に対して、ガス溶解ユニット46において、アンモニアガスが溶解させられることにより、pH調整されたオゾン水が生成される。このオゾン水が、処理液配管16から処理液ノズル13へと供給され、洗浄液として、基板Wの表面に供給される。こうして、アンモニアによってpH調整されたオゾン水を洗浄液として用いて、基板Wに対して洗浄処理を施すことができる。   With such a configuration, the mixing unit 21 generates ozone water diluted with ozone water injected into deionized water. The ammonia gas is dissolved in the diluted ozone water in the gas dissolving unit 46, so that the pH-adjusted ozone water is generated. The ozone water is supplied from the processing liquid pipe 16 to the processing liquid nozzle 13 and supplied to the surface of the substrate W as a cleaning liquid. Thus, the cleaning process can be performed on the substrate W using ozone water whose pH is adjusted with ammonia as the cleaning liquid.

図12は、この発明の第8の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図である。図12において、前述の図6および図11に示された構成との対応部分に同一符号を付す。この基板処理装置は、図6の装置と同じく、複数枚の基板Wに対して一括して処理を施す、バッチ型の基板処理装置である。そして、洗浄液供給機構20として、図11に示された構成が組み合わされている。このような構成によっても、複数枚の基板Wに対して、アンモニアによってpH調整されたオゾン水からなる洗浄液による処理(基板洗浄処理)を一括して施すことができる。   FIG. 12 is a view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to the eighth embodiment of the present invention. In FIG. 12, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to the configurations shown in FIGS. 6 and 11 described above. This substrate processing apparatus is a batch type substrate processing apparatus that performs a process on a plurality of substrates W at once as in the apparatus of FIG. Then, the configuration shown in FIG. 11 is combined as the cleaning liquid supply mechanism 20. Even with such a configuration, a plurality of substrates W can be collectively subjected to a treatment (substrate cleaning treatment) with a cleaning liquid made of ozone water whose pH is adjusted with ammonia.

図13は、この発明の第9の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図である。この図13において、前述の図5に示された構成との対応部分に同一符号を付す。この基板処理装置は、図5の装置と同じく、基板Wを1枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置であり、図5の装置とは洗浄液供給機構20の構成が異なる。この実施形態では、第2混合ユニット22が省かれており、混合ユニット21において、オゾン水、アンモニア水および脱イオン水の混合が行われる。オゾン水配管25は、オゾン水供給源36と混合ユニット21とを接続しており、その途中に流量調整弁37および開閉弁38が介装されている。混合ユニット21は、脱イオン水配管23からの脱イオン水が流れる流路に対して、アンモニア水配管24からのアンモニア水と、オゾン水配管25からのオゾン水とを注入するように構成されている。こうして、アンモニア水によってpH調整されたオゾン水が処理液配管16とへ供給される。処理液配管16は、混合ユニット21に接続されている。   FIG. 13 is a view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. In FIG. 13, the same reference numerals are assigned to portions corresponding to the configuration shown in FIG. 5 described above. This substrate processing apparatus is a single-wafer type substrate processing apparatus that processes the substrates W one by one, similar to the apparatus of FIG. 5, and the configuration of the cleaning liquid supply mechanism 20 is different from the apparatus of FIG. In this embodiment, the second mixing unit 22 is omitted, and the mixing unit 21 mixes ozone water, ammonia water, and deionized water. The ozone water pipe 25 connects the ozone water supply source 36 and the mixing unit 21, and a flow rate adjusting valve 37 and an opening / closing valve 38 are interposed in the middle thereof. The mixing unit 21 is configured to inject ammonia water from the ammonia water pipe 24 and ozone water from the ozone water pipe 25 into the flow path through which the deionized water from the deionized water pipe 23 flows. Yes. In this way, the ozone water whose pH is adjusted with the ammonia water is supplied to the treatment liquid pipe 16. The processing liquid pipe 16 is connected to the mixing unit 21.

流量調整弁27は、たとえば、脱イオン水の流量を1550ミリリットル/分に調整する。流量調整弁32は、たとえば、アンモニア水の流量を70ミリリットル/分に調整する。流量調整弁37は、たとえば、オゾン水の流量を180ミリリットル/分に調整する。オゾン水配管25から供給されるオゾン水の酸化剤濃度10ppmであってもよい。この場合、最終的に、アンモニア水が混合された1ppmのオゾン水が1800ミリリットル/分の流量で処理液配管16から処理液ノズル13へと供給され、洗浄液として、基板Wの表面に供給される。この場合の洗浄液は、1730:70の割合でアンモニア水が混合されたO/NHOHである。アンモニア水供給源31が供給するアンモニア水の濃度が8.97wt%である場合、洗浄液中のアンモニア濃度は0.34wt%である。 The flow rate adjustment valve 27 adjusts the flow rate of deionized water to 1550 milliliters / minute, for example. The flow rate adjusting valve 32 adjusts the flow rate of ammonia water to 70 ml / min, for example. For example, the flow rate adjustment valve 37 adjusts the flow rate of ozone water to 180 ml / min. The oxidant concentration of ozone water supplied from the ozone water pipe 25 may be 10 ppm. In this case, finally, 1 ppm ozone water mixed with ammonia water is supplied from the processing liquid pipe 16 to the processing liquid nozzle 13 at a flow rate of 1800 ml / min, and is supplied to the surface of the substrate W as a cleaning liquid. . The cleaning liquid in this case is O 3 / NH 4 OH mixed with aqueous ammonia at a ratio of 1730: 70. When the ammonia water concentration supplied by the ammonia water supply source 31 is 8.97 wt%, the ammonia concentration in the cleaning liquid is 0.34 wt%.

このような構成により、アンモニアによってpH調整されたオゾン水を洗浄液として用いて、基板Wに対して洗浄処理を施すことができる。
図14は、この発明の第10の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図である。図14において、前述の図6および図13に示された構成との対応部分に同一符号を付す。この基板処理装置は、図6の装置と同じく、複数枚の基板Wに対して一括して処理を施す、バッチ型の基板処理装置である。そして、洗浄液供給機構20として、図13に示された構成が組み合わされている。このような構成によっても、複数枚の基板Wに対して、アンモニアによってpH調整されたオゾン水からなる洗浄液による処理(基板洗浄処理)を一括して施すことができる。
With such a configuration, it is possible to perform a cleaning process on the substrate W using ozone water whose pH is adjusted with ammonia as a cleaning liquid.
FIG. 14 is a view for explaining the structure of a substrate processing apparatus according to the tenth embodiment of the present invention. In FIG. 14, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to the configurations shown in FIGS. 6 and 13 described above. This substrate processing apparatus is a batch type substrate processing apparatus that performs a process on a plurality of substrates W at once as in the apparatus of FIG. Then, the configuration shown in FIG. 13 is combined as the cleaning liquid supply mechanism 20. Even with such a configuration, a plurality of substrates W can be collectively subjected to a treatment (substrate cleaning treatment) with a cleaning liquid made of ozone water whose pH is adjusted with ammonia.

以上、この発明の具体的な実施形態について説明してきたが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、アルカリ物質(アンモニア等)でpH調整されたオゾン水は、アルカリ水溶液およびオゾン水を調合槽内で混合して生成されてもよい。また、アルカリ物質(アンモニア水)でpH調整されたオゾン水は、オゾン水で満たされた水槽内へアンモニアガス等のアルカリガスを供給することによって生成することもできる。さらに、アルカリ物質(アンモニア等)でpH調整されたオゾン水は、アルカリ水等のアルカリ水溶液で満たされた水槽へオゾンガスを供給することによって生成することもできる。   Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other forms. For example, ozone water whose pH is adjusted with an alkaline substance (such as ammonia) may be generated by mixing an alkaline aqueous solution and ozone water in a preparation tank. The ozone water whose pH is adjusted with an alkaline substance (ammonia water) can also be generated by supplying an alkali gas such as ammonia gas into a water tank filled with ozone water. Furthermore, ozone water whose pH is adjusted with an alkaline substance (ammonia or the like) can also be generated by supplying ozone gas to a water tank filled with an alkaline aqueous solution such as alkaline water.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

1 シリコン基板
2 SiGeバッファ層
3 ゲルマニウム層
4 STI構造
5 ゲート構造
6 High-kメタル層
7 ゲートメタル層
8 スペーサ
10 処理室
11 処理カップ
12 スピンチャック
13 処理液ノズル
14 回転軸
15 回転駆動機構
16 処理液配管
17 処理槽
18 基板保持機構
20 洗浄液供給機構
21 第1混合ユニット
22 第2混合ユニット
23 脱イオン水配管
24 アンモニア水配管
25 オゾン水配管
26 脱イオン水供給源
27 流量調整弁(DIW)
28 開閉弁(DIW)
31 アンモニア水供給源
32 流量調整弁(アンモニア水)
33 開閉弁(アンモニア水)
35 アンモニア水供給配管
36 オゾン水供給源
37 流量調整弁(オゾン水)
38 開閉弁(オゾン水)
39 オゾン水供給配管
40 ガス溶解ユニット
41 オゾンガス配管
42 オゾンガス供給源
43 流量調整弁(オゾンガス)
44 開閉弁(オゾンガス)
46 ガス溶解ユニット
47 アンモニアガス配管
48 アンモニアガス供給源
49 流量調整弁(アンモニアガス)
50 開閉弁(アンモニアガス)
W 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 SiGe buffer layer 3 Germanium layer 4 STI structure 5 Gate structure 6 High-k metal layer 7 Gate metal layer 8 Spacer 10 Process chamber 11 Process cup 12 Spin chuck 13 Process liquid nozzle 14 Rotating shaft 15 Rotation drive mechanism 16 Process Liquid piping 17 Treatment tank 18 Substrate holding mechanism 20 Cleaning liquid supply mechanism 21 First mixing unit 22 Second mixing unit 23 Deionized water piping 24 Ammonia water piping 25 Ozone water piping 26 Deionized water supply source 27 Flow rate adjustment valve (DIW)
28 On-off valve (DIW)
31 Ammonia water supply source 32 Flow control valve (ammonia water)
33 On-off valve (ammonia water)
35 Ammonia water supply pipe 36 Ozone water supply source 37 Flow control valve (ozone water)
38 On-off valve (ozone water)
39 Ozone water supply pipe 40 Gas dissolution unit 41 Ozone gas pipe 42 Ozone gas supply source 43 Flow control valve (ozone gas)
44 On-off valve (ozone gas)
46 Gas dissolution unit 47 Ammonia gas piping 48 Ammonia gas supply source 49 Flow control valve (ammonia gas)
50 On-off valve (ammonia gas)
W substrate

Claims (14)

ゲルマニウム層が露出した基板表面に洗浄液を供給する基板洗浄方法であって、
前記洗浄液として、アルカリ物質の添加によってpHが7より大きい値に調整されたオゾン水を用いる、基板洗浄方法。
A substrate cleaning method for supplying a cleaning liquid to a substrate surface where a germanium layer is exposed,
A substrate cleaning method using ozone water having a pH adjusted to a value greater than 7 by adding an alkaline substance as the cleaning liquid.
前記アルカリ物質が、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)、およびコリンからなる群から選択した一種以上を含む、請求項1に記載の基板洗浄方法。   The substrate cleaning method according to claim 1, wherein the alkaline substance includes one or more selected from the group consisting of ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and choline. 前記洗浄液の酸化剤濃度が、0.5ppm〜20ppmである、請求項1または2に記載の基板洗浄方法。   The substrate cleaning method according to claim 1, wherein an oxidant concentration of the cleaning liquid is 0.5 ppm to 20 ppm. ゲルマニウム層が露出した基板表面を洗浄するための洗浄液であって、アルカリ物質の添加によってpHが7より大きい値に調整されたオゾン水からなる基板洗浄液。   A cleaning solution for cleaning a substrate surface from which a germanium layer is exposed, the substrate cleaning solution comprising ozone water having a pH adjusted to a value greater than 7 by addition of an alkaline substance. 前記アルカリ物質が、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)、およびコリンからなる群から選択した一種以上を含む、請求項4に記載の基板洗浄液。   The substrate cleaning liquid according to claim 4, wherein the alkaline substance includes one or more selected from the group consisting of ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and choline. 酸化剤濃度が、0.5ppm〜20ppmである、請求項4または5に記載の基板洗浄液。   The substrate cleaning solution according to claim 4 or 5, wherein the oxidizing agent concentration is 0.5 ppm to 20 ppm. ゲルマニウム層が露出した表面を有する基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面に、アルカリ物質の添加によってpHが7より大きい値に調整されたオゾン水からなる洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを含む、基板処理装置。
Substrate holding means for holding a substrate having a surface with an exposed germanium layer;
A substrate processing apparatus, comprising: a cleaning liquid supply unit configured to supply a cleaning liquid made of ozone water having a pH adjusted to a value greater than 7 by adding an alkaline substance to the surface of the substrate held by the substrate holding unit.
前記アルカリ物質が、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)、およびコリンからなる群から選択した一種以上を含む、請求項7に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the alkaline substance includes one or more selected from the group consisting of ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and choline. 前記洗浄液の酸化剤濃度が、0.5ppm〜20ppmである、請求項7または8に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 7 or 8, wherein an oxidizing agent concentration of the cleaning liquid is 0.5 ppm to 20 ppm. 前記洗浄液供給手段が、前記洗浄液を調合する調合手段を含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the cleaning liquid supply unit includes a mixing unit that prepares the cleaning liquid. 前記調合手段が、アルカリ水溶液を流通させるアルカリ水溶液供給配管と、前記アルカリ水溶液供給配管の途中に設けられた混合ユニットと、前記混合ユニットに結合され、当該混合ユニットに向けてオゾン水を流通させるオゾン水配管とを含む、請求項7〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。   The blending means is an alkaline aqueous solution supply pipe for circulating an alkaline aqueous solution, a mixing unit provided in the middle of the alkaline aqueous solution supply pipe, and ozone that is coupled to the mixing unit and allows ozone water to flow toward the mixing unit. The substrate processing apparatus as described in any one of Claims 7-10 containing water piping. 前記調合手段が、アルカリ水溶液を流通させるアルカリ水溶液供給配管と、前記アルカリ水溶液供給配管の途中に設けられたガス溶解ユニットと、前記ガス溶解ユニットに結合され、当該ガス溶解ユニットに向けてオゾンガスを流通させるオゾンガス配管とを含む、請求項7〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。   The blending means is connected to an alkaline aqueous solution supply pipe for circulating an alkaline aqueous solution, a gas dissolving unit provided in the middle of the alkaline aqueous solution supply pipe, and the gas dissolving unit, and distributes ozone gas toward the gas dissolving unit. The substrate processing apparatus as described in any one of Claims 7-10 containing the ozone gas piping to be made. 前記調合手段が、オゾン水を流通させるオゾン水供給配管と、前記オゾン水供給配管の途中に設けられた混合ユニットと、前記混合ユニットに結合され、当該混合ユニットに向けてアルカリ水溶液を流通させるアルカリ水溶液配管とを含む、請求項7〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。   The blending means is an ozone water supply pipe for circulating ozone water, a mixing unit provided in the middle of the ozone water supply pipe, and an alkali that is connected to the mixing unit and flows an alkaline aqueous solution toward the mixing unit. The substrate processing apparatus as described in any one of Claims 7-10 containing aqueous solution piping. 前記調合手段が、オゾン水を流通させるオゾン水供給配管と、前記オゾン水供給配管の途中に設けられたガス溶解ユニットと、前記ガス溶解ユニットに結合され、当該ガス溶解ユニットに向けてアルカリガスを流通させるアルカリガス配管とを含む、請求項7〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。   The blending means is coupled to an ozone water supply pipe through which ozone water is circulated, a gas dissolution unit provided in the middle of the ozone water supply pipe, and the gas dissolution unit, and the alkali gas is supplied to the gas dissolution unit. The substrate processing apparatus as described in any one of Claims 7-10 containing the alkali gas piping to distribute | circulate.
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