[發(fā)明專利]固體攝像組件用的硅單晶基板及硅磊晶晶圓、以及固體攝像組件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011203371.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112951932A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿部孝夫;大槻剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 信越半導(dǎo)體株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L31/0288
• 分類號(hào): H01L31/0288;H01L27/146;C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;謝順星

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明提供一種能夠抑制固體攝像組件的殘像特性的固體攝像組件用的硅單晶基板及硅磊晶晶圓。解決手段：一種固體攝像組件用的硅單晶基板，是將通過(guò)CZ法制作的硅單晶進(jìn)行切片而獲得的固體攝像組件用的硅單晶基板，其特征在于，所述硅單晶基板是主摻雜物為Ga的p型硅單晶基板，并且B濃度為5×10¹⁴atoms/cm³以下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固體攝像組件用的硅單晶基板及硅磊晶晶圓、以及固體攝像組件。

背景技術(shù)

固體攝像組件已經(jīng)應(yīng)用于以智能手機(jī)為首的行動(dòng)設(shè)備。固體攝像組件通過(guò)PN結(jié)部的空乏層區(qū)域(光二極管)捕捉由光產(chǎn)生的載流子，從而將光信息轉(zhuǎn)換成電子信息而獲得影像(光電轉(zhuǎn)換)。近年來(lái)，隨著像素?cái)?shù)的增加，通過(guò)將高速緩存設(shè)于光二極管附近，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)獲得多個(gè)圖像，除了高畫(huà)質(zhì)之外，也能夠拍攝以往難以捕捉的、每一個(gè)瞬間的照片。這是因?yàn)榭稍诙虝r(shí)間內(nèi)從光二極管讀取數(shù)據(jù)。

目前的問(wèn)題在于殘像特性。這是一種由于將因光電效應(yīng)所產(chǎn)生的載流子捕獲后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后再釋放，因此由于該載流子的影響而造成看到影像殘留的現(xiàn)象。在高功能化且短時(shí)間地獲得多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，如果存在該殘像，則意味著之前的攝影數(shù)據(jù)的影響會(huì)殘留。作為殘像特性的原因，認(rèn)為是基板中的硼與氧的復(fù)合體(參照非專利文獻(xiàn)1、2及專利文獻(xiàn)1、2)。

另外，近年來(lái)對(duì)自動(dòng)駕駛的期待提高，因此，LiDAR(激光雷達(dá))作為傳感器(眼)而受到注目。這是一種將紅外線作為光源進(jìn)行照射，并通過(guò)傳感器捕捉反射光而測(cè)量周圍狀況(距離)的技術(shù)，以往，在飛機(jī)或山地測(cè)量等領(lǐng)域中使用。通過(guò)與毫米波組合，能夠進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)所要求的高精度測(cè)量。在該LiDAR系統(tǒng)中，傳感器的部分使用固體攝像組件。其中，關(guān)于增加靈敏度的精心構(gòu)思，正在討論在將光子入射至一個(gè)光二極管時(shí)，利用二極管的雪崩擊穿(突崩潰)，使載流子產(chǎn)生量倍增而實(shí)現(xiàn)高敏感度化的方法。在此領(lǐng)域中，如果產(chǎn)生之前的殘像特性，則有精度下降(雖然本來(lái)沒(méi)有光，但是感知到有光。另外，為了避免殘像，而設(shè)置延遲時(shí)間，導(dǎo)致時(shí)間分辨率下降等)的可能性。

固體攝像組件除了所述自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)以外，也期望在例如設(shè)置于工業(yè)機(jī)械人的視覺(jué)傳感器、或用于外科手術(shù)等的醫(yī)療用途等眾多領(lǐng)域中使用。

由于包含這些光二極管的固體攝像組件使用硅基板制作，因此開(kāi)發(fā)能夠抑制殘像特性的基板非常重要。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

【專利文獻(xiàn)1】日本特開(kāi)2019-9212號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)2】日本特開(kāi)2019-79834號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)3】日本專利第3679366號(hào)

非專利文獻(xiàn)

【非專利文獻(xiàn)1】第77屆應(yīng)用物理學(xué)會(huì)秋季學(xué)術(shù)演講會(huì)，演講論文集14p-P6-10金田翼、大谷章“CMOS影像傳感器的殘像現(xiàn)象機(jī)制的闡明1”

【非專利文獻(xiàn)2】第77屆應(yīng)用物理學(xué)會(huì)秋季學(xué)術(shù)演講會(huì)，演講論文集14p-P6-10金田翼、大谷章“CMOS影像傳感器的殘像現(xiàn)象機(jī)制的闡明2”

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而做出，其目的在于提供一種能夠抑制固體攝像組件的殘像特性的固體攝像組件用的硅單晶基板及硅磊晶晶圓。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種固體攝像組件用的硅單晶基板，是將通過(guò)CZ法制作的硅單晶進(jìn)行切片而獲得的固體攝像組件用的硅單晶基板，其特征在于，所述硅單晶基板是主摻雜物為Ga的p型硅單晶基板，并且B濃度為5×10¹⁴atoms/cm³以下。