(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化する方法であって、前記ゲルマニウム含有材料を含む前記マイクロ電子デバイスを、水と、３,３’ −チオジプロピオン酸、２,２’−チオ二酢酸、ジイソブチル３,３’−チオジプロピオネート、ジメチル３,３’−チオジプロピオネート、ジエチル３,３’−チオジプロピオネート、ジブチル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、３,６−ジオキサ−１,８−オクタンジチオール、チオグリコール酸メチル、６−メルカプトヘキサン酸、チオグリコール酸及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの表面活性化合物とを含むパッシベーション組成物に接触させ、前記パッシベーション組成物中の前記少なくとも１つの表面活性化合物の濃度が、前記パッシベーション組成物の全重量に基づいて、約０．００００１重量％−約１０重量％の範囲内にある工程を含む、方法。
【請求項２】
前記接触させる工程が、前記デバイスの前記表面に前記パッシベーション組成物を吹付ける工程、前記パッシベーション組成物に前記デバイスを液浸する工程、その上に吸収された前記パッシベーション組成物を含む別の材料に前記デバイスを接触させる工程、及び循環するパッシベーション組成物に前記デバイスを接触させる工程からなる群から選択される方法を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パッシベーション組成物との接触後、前記ゲルマニウム含有材料を含む前記マイクロ電子デバイスをすすぐ工程をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記すすぐ工程の後、前記ゲルマニウム含有材料を含む前記マイクロ電子デバイスを乾燥させる工程をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記乾燥させる工程の後、前記ゲルマニウム含有材料を含む前記マイクロ電子デバイス上に高誘電率材料を堆積させる工程をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ゲルマニウム含有材料が、バルクゲルマニウムウエハ、ｎ−ドープゲルマニウム、ｐ−ドープゲルマニウム、ゲルマニウム・オン・インシュレータ（ＧＯＩ）ウエハ（この場合、層は、基板の上の誘電層上に形成されるゲルマニウム層である。）、基板上のゲルマニウム層、及び一般式Ｓｉ１−ｘＧｅｘ（式中、Ｇｅの含有量は、約７０重量％を超え、より好ましくは８０重量％を超え、最も好ましくは９０重量％を超える。）を有するシリコン−ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化する方法であって、
前記ゲルマニウム含有材料を含む前記マイクロ電子デバイスを酸化物除去組成物に接触させ、前記酸化物除去組成物が、フッ化水素酸溶液、塩酸溶液、ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２／水溶液又はＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／水溶液を含む工程と、
前記ゲルマニウム含有材料を含む前記マイクロ電子デバイスを、水と、３,３’−チオジプロピオン酸、２,２’−チオ二酢酸、ジイソブチル３,３’−チオジプロピオネート、ジメチル３,３’−チオジプロピオネート、ジエチル３,３’−チオジプロピオネート、ジブチル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、３,６−ジオキサ−１,８−オクタンジチオール、チオグリコール酸メチル、６−メルカプトヘキサン酸、チオグリコール酸及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの表面活性化合物とを含むパッシベーション組成物に接触させ、前記パッシベーション組成物中の前記少なくとも１つの表面活性化合物の濃度が、前記パッシベーション組成物の全重量に基づいて、約０．００００１重量％−約１０重量％の範囲内にある工程と
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化するための組成物及びプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
過去数十年間、集積回路内のフィーチャのスケーリングは、半導体チップ上の機能ユニットの高密度化を可能にしてきた。例えば、トランジスタサイズの縮小は、より多くのメモリ素子をチップ上に取り込むことを可能にし、容量が増えた製品の製造につながる。
【０００３】
集積回路デバイスのための金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の製造において、シリコン以外の半導体結晶材料が有利であり得る。このような材料の一例がＧｅであり、Ｇｅは、高い電荷キャリア（正孔）移動度、バンドギャップオフセット、異なる格子定数、及びシリコンとの合金になって、ＳｉＧｅの半導体二元合金を生成する能力など（ただし、これらに限定されない。）、場合によってはシリコンに比べて有利ないくつかの特徴を持つ。
【０００４】
最近のトランジスタ設計におけるＧｅの使用に関する１つの問題は、長年にわたって積極的にスケーリングが行われたシリコンＦＥＴでは現在実現されている極めて微細なフィーチャ（例えば、２２ｎｍ以下）が、Ｇｅで実現することが現在は困難であり、スケーリングがあまり積極的に行われていない形態で実装されたときに、可能性のある材料ベースの性能向上を帳消しにする場合が多いことである。例えば、ＭＯＳＦＥＴの性能は、チャネルゲート誘電体界面の電気的に活性な欠陥によって強く影響される。シリコンチャネルを有するデバイスにおいて、低界面トラップ密度（Ｄｉｔ）は、チャネル表面に薄い酸化物を注意深く形成することによって実現できる。ゲルマニウムチャネルを有するデバイスについては、この酸化プロセスでは低Ｄｉｔは容易に実現できない。
【０００５】
本発明の目的は、マイクロ電子デバイス上のゲルマニウム含有表面のパッシベーションのための組成物を提供することである。理論によって制限されることなく、ゲルマニウム含有表面の表面層の形成、すなわち、パッシベーションは、ゲルマニウム含有表面での酸化を抑制し、低界面トラップ密度を与えるであろうことが考えられる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、ゲルマニウム含有表面を含むマイクロ電子デバイス上のゲルマニウム含有表面を不動態化するための組成物及びプロセスに関する。
【０００７】
１つの態様において、マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化する方法が記述され、前記方法は、ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスを、水と、α-ヒドロキシ酸、アミン、アゾール、カルボン酸、ジオール、ジスルフィド、ジチオール、セレン化物、亜硫酸塩、チオエーテル、チオール、チオアルコール、チオグリコール、ｏ-ヒドロキシチオフェノール及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの表面活性化合物とを含むパッシベーション組成物に接触させる工程を含む。
【０００８】
本発明の他の態様、特徴及び実施態様は、以下の開示及び添付の特許請求の範囲から、より十分に明らかになるであろう。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
一般に、本発明は、マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化する組成物に関する。
【００１０】
参照しやすくするため、「マイクロ電子デバイス」は、半導体基板、フラットパネルディスプレイ、相変化メモリ素子、太陽電池パネル、及び太陽電池素子、光電装置を含む他の製品、並びに超小型電子集積回路、エネルギー集積又はコンピュータチップ用途において使用するために製造されるマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）に対応する。用語「マイクロ電子デバイス」、「マイクロ電子基板」及び「マイクロ電子デバイス構造物」は、いかなる意味においても限定することを意図せず、最終的にマイクロ電子デバイス又はマイクロ電子アセンブリになる任意の基板又は構造物を含むと理解されるべきである。マイクロ電子デバイスは、パターン化デバイス、ブランケット化デバイス、コントロールデバイス及び／又は試験デバイスであり得る。
【００１１】
「シリコン」は、Ｓｉ、多結晶Ｓｉ及び単結晶Ｓｉを含むと定義されてもよい。シリコンは、例えば、ＦＥＴ及び集積回路などの電子デバイスのための基板又は基板の一部として使用されてもよいシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウエハに含まれる。他のタイプのウエハもシリコンを含んでもよい。
【００１２】
本明細書において用いられるとき、「シリコン含有材料」は、シリコン；ｐ-ドープシリコン；ｎ-ドープシリコン；ゲート酸化物（例えば、熱的又は化学的に成長したＳｉＯ２）及びＴＥＯＳを含む酸化シリコン；窒化シリコン；熱酸化物；ＳｉＯＨ；ＳｉＣＯＨ；ケイ化チタン；ケイ化タングステン；ケイ化ニッケル；ケイ化コバルト；及び低誘電率材料に対応する。本明細書において定義される通り、「低誘電率材料」は、積層マイクロ電子デバイスにおいて誘電材料として使用される任意の材料に対応し、この材料は、約３．５未満の誘電率を有する。好ましくは、低誘電率材料には、シリコン含有有機ポリマー、シリコン含有ハイブリッド有機／無機材料、有機ケイ酸塩ガラス（ＯＳＧ）、ＴＥＯＳ、フッ化ケイ酸塩ガラス（ＦＳＧ）、二酸化シリコン及び炭素ドープ酸化物（ＣＤＯ）ガラスなどの低極性材料が含まれる。低誘電率材料は、様々な密度及び様々な空隙率を有してもよいと理解されるべきである。
【００１３】
本明細書に記載の通り、「酸化シリコン」又は「ＳｉＯ２」材料は、酸化シリコン前駆体源から堆積された材料、例えば、ＴＥＯＳ、熱蒸着された酸化シリコン、或いはＳｉＬＫ（商標）、ＡＵＲＯＲＡ（商標）、ＣＯＲＡＬ（商標）又はＢＬＡＣＫ  ＤＩＡＭＯＮＤ（商標）などの市販の前駆体を使用して堆積される炭素ドープ酸化物（ＣＤＯ）に対応する。本説明において、「酸化シリコン」は、ＳｉＯ２、ＣＤＯ、シロキサン及び熱酸化物を広く含むことを意図する。酸化シリコン又はＳｉＯ２材料は、構造物中の純粋な酸化シリコン（ＳｉＯ２）並びに不純物を含む純粋でない酸化シリコンに対応する。
【００１４】
本明細書において定義される通り、「ゲルマニウム含有材料」は、バルクゲルマニウムウエハ、ｎ-ドープゲルマニウム、ｐ-ドープゲルマニウム、ゲルマニウム・オン・インシュレータ（ＧＯＩ）ウエハ（この場合、層は、基板の上の誘電層上に形成されるゲルマニウム層である。）、及び基板上のゲルマニウム層であってもよい。ゲルマニウム含有材料は、基板上に少なくとも部分的に広がる連続層にすることができて、又は別々の領域に分割することができる。本出願において、ゲルマニウム含有材料はまた、一般式Ｓｉ１−ｘＧｅｘ（式中、Ｇｅの含有量は、約７０重量％を超え、より好ましくは８０重量％を超え、最も好ましくは９０重量％を超える。）を有するシリコン-ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金も含むことができることが理解されるべきである。
【００１５】
本明細書において用いられるとき、「約」は、記載の値の±５％に対応することが意図される。
【００１６】
本明細書において定義される通り、「高誘電率」材料は：酸化ハフニウム（例えば、ＨｆＯ２）；酸化ジルコニウム（例えば、ΖｒＯ２）、オキシケイ酸ハフニウム；ケイ酸ハフニウム；ケイ酸ジルコニウム；ケイ酸チタン；酸化アルミニウム；そのランタンドープ類似体（例えば、ＬａＡｌＯ３）；ケイ酸アルミニウム；チタン酸塩（例えば、Ｔａ２Ｏ５）；ハフニウム及びシリコンの酸化物及び窒化物（例えば、ＨｆＳｉＯＮ）；そのランタンドープ類似体（例えば、ＨｆＳｉＯＮ（Ｌａ））；チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）；ハフニウム及びアルミニウムの酸化物（例えば、ＨｆｘＡｌｙＯｚ）；チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）；チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）；及びこれらの組合せに対応する。
【００１７】
本明細書において用いられるとき、マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料の「パッシベーション」は、ゲルマニウム含有表面の少なくとも１つの表面層の形成に対応する。
【００１８】
第１の態様において、マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化するためのパッシベーション組成物、及びその使用方法が記述され、前記パッシベーション組成物は、水と、α-ヒドロキシ酸、アミン、アゾール、カルボン酸、ジオール、ジスルフィド、ジチオール、セレン化物、亜硫酸塩、チオエーテル、チオール、チオアルコール、チオグリコール、ｏ-ヒドロキシチオフェノール及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの表面活性化合物とを含み、これらからなり、又はこれらから実質的になる。
【００１９】
必要な場合は、少なくとも１つの表面活性化合物が共溶媒に溶解される必要があってもよい。このようなパッシベーション組成物に適した共溶媒種には、限定することなしに：テトラメチレンスルホン；メタノール、エタノール、１-プロパノール、２-プロパノール、１-ブタノール、２-ブタノール、ｔ-ブタノール、１-ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、２-エチル-１-ヘキサノールを含むがこれらに限定されない直鎖又は分岐鎖のＣ１−Ｃ６アルコール；ベンジルアルコール、フルフリルアルコール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール(１,２-プロパンジオール)、テトラメチレングリコール(１,４-ブタンジオール)、２,３-ブタンジオール、１,３-ブタンジオール及びネオペンチルグリコールなどのグリコール；或いはジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールｎ-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールｎ-プロピルエーテル、トリプロピレングリコールｎ-プロピルエーテル、プロピレングリコールｎ-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ-ブチルエーテル及びトリプロピレングリコールｎ-ブチルエーテルなどのグリコールエーテルが含まれる。有用である他の溶媒は、ジメチルアセトアミド、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、１-メチル-２-ピロリジノン、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフルフリルアルコール（ＴＨＦＡ）のような典型的な極性溶媒及び他の極性溶媒である。２つ以上の共溶媒種の組合せも本明細書において意図される。
【００２０】
理論によって制限されることなく、表面活性化合物は、ゲルマニウム含有材料表面に強く引き付けられ、すすぎの後、そこに残ると考えられる。例えば、表面活性化合物が、硫黄、例えば、ジスルフィド、ジチオール、亜硫酸塩、チオエーテル、チオール、チオアルコール、チオグリコール、ｏ-ヒドロキシチオフェノールを含む場合、硫黄ベースのパッシベーション層がゲルマニウム含有材料表面に形成してもよく、又は表面活性化合物が、セレン、例えば、セレン化物を含む場合、セレンベースのパッシベーション層がゲルマニウム含有材料表面に形成してもよい。本明細書において意図される表面活性化合物には、α-ヒドロキシ酸、アミン、アゾール、カルボン酸、ジオール、ジスルフィド、ジチオール、セレン化物、亜硫酸塩、チオエーテル、チオール、チオアルコール、チオグリコール、ｏ-ヒドロキシチオフェノール及びこれらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。例えば、少なくとも１つの表面活性化合物は、α-ヒドロキシ酸（例えば、２-ヒドロキシ-ｎ-オクタン酸）、アミン（例えば、タウリン、チオ尿素）、アゾール（例えば、イミダゾール、１-ヘキシル-３-メチルイミダゾリウムクロリド、１,２,４-トリアゾール、１-ドデシルイミダゾール、Ｎ-オクチルイミダゾール、１-オクチルベンゾイミダゾール、１-(ｎ-ブチル)イミダゾール、１-メチルイミダゾール、４-メチルイミダゾール）、カルボン酸（例えば、マンデル酸、ピルビン酸、２-オキソオクタン酸、フェニルグリオキシル酸、２-ヒドロキシオクタン酸）、ジオール（例えば、１,２-ブタンジオール、１,２-ヘキサンジオール）、ジスルフィド（例えば、ｐ-トリルジスルフィド、ジベンジルジチオエーテル、ベンジルジチオエーテル、プロピルジスルフィド、シスタミン二塩酸塩、ｅｉｔｈｉｏｄｉｇｌｙｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ、２,２’-ジチオジピリジン）、ジチオール（例えば、３,６-ジオキサ-１,８-オクタンジチオール、ビス(２-メルカプトエチル)エーテル、ヘプタエチレングリコールジチオール、テトラエチレングリコールジチオール、ビス(２-メルカプトエチル)３,３’-チオジプロピオネート、ビス(２-メルカプトエチル)チオエーテル）、セレン化物（例えば、二酸化セレン）、亜硫酸塩（例えば、亜硫酸アンモニウム）、チオエーテル（例えば、２,２’-チオ二酢酸、３,３’-チオジプロピオン酸、ジセチルチオジプロピオネート、チオアニソール(メチルフェニルチオエーテル)、ビス(２-エチルヘキシル)３,３’-チオジプロピオネート、ジ(トリデシル)チオジプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート、ジフェニルチオエーテル、ジメチル３,３’-ジチオジプロピオネート、ジエチル３,３’-ジチオジプロピオネート、ジメチル３,３’-トリチオジプロピオネート、ジイソブチル３,３’-チオジプロピオネート、チオジフェノール、ジドデシルチオジプロピオネート、ジイソオクチル３,３’-ジチオジプロピオネート、ジメチル３,３’-チオジプロピオネート、１,３-ジチアン、ジエチル３,３’-チオジプロピオネート、ビス(２,３-ジヒドロキシプロピル)３,３’-ジチオジプロピオネート、ビス(２,３-ジヒドロキシプロピル)３,３’-チオジプロピオネート、ジブチル３,３’-チオジプロピオネート、フェニルジチオエーテル、ラウリルステアリル３,３’-チオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジオレイル３,３’-チオジプロピオネート、ジオクタデシルチオジプロピオネート、ジオクチルスズ-３,３’-チオジプロピオネート、ジステアリル３,３’-ジチオプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、３,３’-チオジプロピオン酸、１,３,４-チアジアゾール-２,５-ジチオール）、チオール（例えば、チオグリコール酸メチル、１-オクタンチオール、１-ドデカンチオール、１-デカンチオール、６-メルカプトヘキサン酸、シクロヘキサンチオール、１-ヘプタンチオール、９-メルカプトフルオレン、ビフェニル-４-チオール、チオグリコール酸、１１-メルカプト-１-ウンデカノール、２-ナフタレンチオール、チオ安息香酸、メチマゾール、システイン）、チオアルコール及びチオグリコール（例えば、２-メルカプトエタノール、１-メルカプト-２-プロパノール、３-メルカプト-１-プロパノール、１-チオグリセロール）及びｏ-ヒドロキシチオフェノール（例えば、２-ヒドロキシチオフェノール）からなる群から選択することができる。好ましくは、表面活性化合物は、３,３’-チオジプロピオン酸、２,２’-チオ二酢酸、３,６-ジオキサ-１,８-オクタンジチオール、チオグリコール酸メチル及びこれらの組合せからなる群から選択される。パッシベーション組成物中の少なくとも１つの表面活性化合物の濃度は、パッシベーション組成物の全重量に基づいて、約０．００００１重量％−約１０重量％の範囲内にある。
【００２１】
使用前に希釈される高濃度のパッシベーション組成物を調製するのが一般的な方法であることを理解されたい。例えば、パッシベーション組成物は、より高濃度で製造され、その後、メーカーで、使用前に、且つ／又は製造工場で使用中に追加の水で希釈されてもよい。希釈比は、約０．１部の希釈剤：１部のパッシベーション組成物濃縮物−約１００部の希釈剤：１部のパッシベーション組成物濃縮物の範囲内にあってもよい。
【００２２】
本明細書に記載のパッシベーション組成物は、それぞれの原料を単純に加えて、均質な状態まで混合することで容易に配合される。それぞれの原料の濃度は、特定の複数のパッシベーション組成物において大きく変化してもよく、すなわち、より希薄であっても、より濃厚であってもよく、パッシベーション組成物は、本明細書の開示と一貫した原料の任意の組合せを、様々に、代替的に含み得、これらからなり得、又はこれらから実質的になり得ることを理解されたい。
【００２３】
第２の態様において、本明細書に記載の通り、ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスを、水と、α-ヒドロキシ酸、アミン、アゾール、カルボン酸、ジオール、ジスルフィド、ジチオール、セレン化物、亜硫酸塩、チオエーテル、チオール、チオアルコール、チオグリコール、ｏ-ヒドロキシチオフェノール及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの表面活性化合物とを含み、これらからなり、又はこれらから実質的になるパッシベーション組成物に接触させる工程を含む、マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化する方法。任意の適した方法で、例えば、デバイスの表面にパッシベーション組成物を吹付けることにより、デバイスを（静的又は動的体積のパッシベーション組成物に）液浸することにより、その上に吸収されたパッシベーション組成物を含む別の材料、例えば、パッド、又は繊維の吸収材アプリケータ要素とデバイスを接触させることにより、循環するパッシベーション組成物とデバイスを接触させることにより、或いは、パッシベーション組成物をゲルマニウム含有材料と除去接触させるその他の任意の適した手段、方法又は技術により、マイクロ電子デバイスの表面にパッシベーション組成物を接触させる。付与は、動的又は静的洗浄のためのバッチ又は単一のウエハ装置内であってもよい。
【００２４】
本明細書に記載のパッシベーション組成物の使用において、パッシベーション組成物は、典型的には、約１０秒−約１００分、好ましくは約３０秒−約３０分の十分な時間、約２０℃−約１００℃、好ましくは約２０℃−約４０℃の範囲の温度でデバイス構造物と接触させる。このような接触時間及び温度は例示であり、必要なパッシベーションを得るのに効果的なその他の任意の適した時間及び温度の条件が用いられてもよい。
【００２５】
所望のパッシベーションを達成後、本発明のパッシベーション組成物の所与の最終使用用途において所望され、且つ効果的であり得るように、組成物があらかじめ付与されていたマイクロ電子デバイスから、例えば、すすぎ、洗浄、又は他の除去工程（一又は複数）により、過剰なパッシベーション組成物を容易に除去することができる。例えば、デバイスは、脱イオン水を含むすすぎ液ですすいでも、且つ／又は乾燥（例えば、遠心脱水、Ｎ２、蒸気乾燥など）してもよい。あるいは、すすぎは、実質的に非水性に、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）とその後に続く乾燥工程（例えば、遠心脱水、Ｎ２、蒸気乾燥など）にすることができる。すすぎの後、本明細書に記載の通り、α-ヒドロキシ酸、アミン、アゾール、カルボン酸、ジオール、ジスルフィド、ジチオール、セレン化物、亜硫酸塩、チオエーテル、チオール、チオアルコール、チオグリコール、ｏ-ヒドロキシチオフェノール及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの表面活性化合物からの分子がゲルマニウム含有材料に吸着（すなわち、化学的及び／又は物理的）されると考えられる。
【００２６】
第２の態様の１つの実施態様において、マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化する方法は、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスを酸化物除去組成物に接触させる工程と、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスをパッシベーション組成物に接触させる工程と
を含み、
前記パッシベーション組成物は、本明細書に記載の通り、水と、α-ヒドロキシ酸、アミン、アゾール、カルボン酸、ジオール、ジスルフィド、ジチオール、セレン化物、亜硫酸塩、チオエーテル、チオール、チオアルコール、チオグリコール、ｏ-ヒドロキシチオフェノール及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの表面活性化合物とを含み、これらからなり、又はこれらから実質的になる。酸化物除去組成物には、フッ化水素酸溶液、塩酸溶液、ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２／水溶液（すなわち、ＳＣ−２）及びＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／水溶液（すなわち、ＳＣ−１）が含まれるが、これらに限定されない。任意選択のすすぎ工程は、酸化物除去組成物との接触と、パッシベーション組成物との接触との間で行われてもよい。
【００２７】
第２の態様の別の実施態様において、マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化する方法は、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスを酸化物除去組成物に接触させる工程と、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスをパッシベーション組成物に接触させる工程と、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスをすすぐ工程と、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスを乾燥させる工程と
を含み、
前記パッシベーション組成物は、本明細書に記載の通り、水と、α-ヒドロキシ酸、アミン、アゾール、カルボン酸、ジオール、ジスルフィド、ジチオール、セレン化物、亜硫酸塩、チオエーテル、チオール、チオアルコール、チオグリコール、ｏ-ヒドロキシチオフェノール及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの表面活性化合物とを含み、これらからなり、又はこれらから実質的になる。酸化物除去組成物には、フッ化水素酸溶液、塩酸溶液、ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２／水溶液（すなわち、ＳＣ−２）及びＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／水溶液（すなわち、ＳＣ−１）が含まれるが、これらに限定されない。任意選択のすすぎ工程は、酸化物除去組成物との接触と、パッシベーション組成物との接触との間で行われてもよい。
【００２８】
さらに別の実施態様において、マイクロ電子デバイスの表面のゲルマニウム含有材料を不動態化する方法は、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスを酸化物除去組成物に接触させる工程と、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスをパッシベーション組成物に接触させる工程と、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスをすすぐ工程と、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイスを乾燥させる工程と、
ゲルマニウム含有材料を含むマイクロ電子デバイス上に高誘電率材料を堆積させる工程と
を含み、
前記パッシベーション組成物は、本明細書に記載の通り、水と、α-ヒドロキシ酸、アミン、アゾール、カルボン酸、ジオール、ジスルフィド、ジチオール、セレン化物、亜硫酸塩、チオエーテル、チオール、チオアルコール、チオグリコール、ｏ-ヒドロキシチオフェノール及びこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１つの表面活性化合物とを含み、これらからなり、又はこれらから実質的になる。酸化物除去組成物には、フッ化水素酸溶液、塩酸溶液、ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２／水溶液（すなわち、ＳＣ−２）及びＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／水溶液（すなわち、ＳＣ−１）が含まれるが、これらに限定されない。任意選択のすすぎ工程は、酸化物除去組成物との接触と、パッシベーション組成物との接触との間で行われてもよい。
【００２９】
本発明の別の態様は、本明細書に記載のマイクロ電子デバイス基板、ゲルマニウム含有材料及びパッシベーション組成物を含み、これらからなり、又はこれらから実質的になる製造品に関する。
【００３０】
本発明の特徴及び利点を、以下で論じる例示的な例によりさらに詳しく示す。
【実施例】
【００３１】
実施例１
０．０２Ω・ｃｍの比抵抗を持つ、ガリウムでドープされたｐ型ゲルマニウム基板、及び０．０４Ω・ｃｍの比抵抗を持つｎ型ゲルマニウム基板を、以下の６つの工程の酸化物除去プロセスを用いて洗浄した：
１．２０秒間のＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ（１００：１：５００）すすぎ
２．ＤＩＷすすぎ
３．４０秒間のＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏ（１：１：１００）すすぎ
４．ＤＩＷすすぎ
５．１分間の４％  ＨＦすすぎ
６．ＤＩＷすすぎ
【００３２】
次いで、ゲルマニウム基板を、硫化アンモニウム（水中で１％）、チオグリコール酸メチル（水中で１％）、３,６-ジオキサ-１,８-オクタンジチオール（ＤＭＳＯ中で１％）のうちの１つを含むパッシベーション組成物に５分間さらし、その後、ＤＩＷすすぎ及び窒素乾燥を続けた。すべての処理を周囲温度で行った。フォトルミネッセンス（ＰＬ）は、６２５ｎｍ、７００ｍＷフォトダイオードからの照射を用いて測定した。積分ＰＬ強度を下の表１に示す。表面欠陥は、非放射再結合及び低いＰＬ強度につながる。より高いチオグリコール酸メチルのＰＬ強度は、表面パッシベーションにおいてチオグリコール酸メチルが硫化アンモニウムよりも効果的である証拠である。
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【００３３】
実施例２
０．０２Ω・ｃｍの比抵抗を持つ、ガリウムでドープされたｐ型ゲルマニウム基板に以下のプロセスを施した：
１．アセトン、続いてイソプロパノールを使用して洗浄した
２．硫化アンモニウム（水中で１％）、３,３’-チオジプロピオン酸（水中で１％）、２,２’-チオ二酢酸（水中で１％）、３,６-ジオキサ-１,８-オクタンジチオール（ＤＭＳＯ中で１％）のうちの１つを含むパッシベーション組成物に２０分間さらした
３．ＤＩ水ですすいだ
４．窒素ブロー乾燥
５．１０パルスのトリメチルアルミニウム（ＡＬＤ反応器内）
６．トリメチルアルミニウムを２５０℃で使用するＡｌ２Ｏ３のＡＬＤ１００サイクル
７．窒素中、２分間の４５０℃のアニール
８．シャドウマスクを通したＮｉ／Ａｕ上部電極蒸着
９．Ｇｅ基板の底部とのＴｉ／Ａｕオーミックコンタクト
１０．ポスト金属アニール（窒素中、３００℃、３０秒）
１１．静電容量対電圧測定。
【００３４】
１００Ｈｚ−１ＭＨｚの間の２５の周波数、２．２５−−２．２５ボルトの間のゲート電圧で静電容量対電圧測定を行った。これらの測定値をモデル化し、界面準位密度を抽出した。いくつかの配合物の結果を以下に示す。３,３’-チオジプロピオン酸は、Ｑ−ｔｉｍｅなしでＤｉｔの低減、及び２４時間のＱ−ｔｉｍｅでＤｉｔのより少ない増加の両方を示す。２,２’-チオ二酢酸は、２４時間の待ち時間で硫化アンモニウムよりも低いＤｉｔを示す。ｐ型Ｇｅについては、３,６-ジオキサ-１,８-オクタンジチオール及びチオグリコール酸メチルが、同等のＤｉｔ及びヒステリシスで硫化アンモニウムよりも小さい周波数分散を示す。
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【００３５】
本明細書では本発明の特定の態様、特徴及び例示的な実施態様に関して本発明を説明してきたが、本発明の有用性は、そのように限定されず、むしろ、本発明の分野の当業者なら本明細書の開示に基づいて思いつく多数の他の変形、修正及び代替の実施態様にまで及び、且つこれらを包含することを理解されたい。それに応じて、以下に記載の本発明は、その趣旨及び範囲にすべてのこのような変形、修正及び代替の実施態様を含むよう広く解釈されることが意図される。