CN113169203A - 摄像元件和摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够抑制图像品质劣化的摄像元件和摄像装置。所述摄像元件的像素单位包括：选择晶体管和放大晶体管，它们各者由多栅晶体管构成。例如，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者都是FinFET，所述FinFET包括具有鳍形状的硅沟道。此外，例如，所述选择晶体管的栅极和所述放大晶体管的栅极形成于同一个具有鳍形状的硅沟道上。另外，例如，所述选择晶体管的所述硅沟道被注入有热扩散系数比硼或磷的热扩散系数小的离子。此外，例如，所述选择晶体管的栅极电极的材料的功函数不同于所述放大晶体管的栅极电极的材料的功函数。本发明例如可应用于摄像元件、摄像装置或图像处理装置等。

Description

摄像元件和摄像装置
技术领域
本发明涉及摄像元件和摄像装置，具体地，涉及能够抑制图像品质劣化的摄像元件和摄像装置。
背景技术
在过去，为了抑制在摄像元件中产生的残像及暗电流，已经研究了在放大晶体管中形成垂直沟道的方法(例如，参照专利文献1)。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2006-121093号公报
发明内容
要解决的技术问题
然而，利用专利文献1所记载的方法，难以降低由放大晶体管和选择晶体管引起的且成为像素噪声的主要原因的随机噪声。因此，由前述的此种摄像元件生成的所摄取图像的图像品质就会劣化。
本发明是鉴于上述这些状况而研发出来的，并且实现了对于图像品质劣化的抑制。
解决问题的技术方案
根据本技术的一个方面的摄像元件是如下的摄像元件，其包括像素单位，所述像素单位包括选择晶体管和放大晶体管，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者由多栅晶体管构成。
根据本技术的另一个方面的摄像装置是如下的摄像装置，其包括：摄像部，其对被摄体进行摄像；以及图像处理部，其对利用所述摄像部的摄像而获得的图像数据进行图像处理。所述摄像部包括像素单位，所述像素单位包括选择晶体管和放大晶体管，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者由多栅晶体管构成。
在根据本技术的所述一个方面的摄像元件中，设置有如下的像素单位：其包括选择晶体管和放大晶体管，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者由多栅晶体管构成。
在根据本技术的所述另一个方面的摄像装置中，设置有如下的摄像部和图像处理部：所述摄像部对被摄体进行摄像，所述图像处理部对利用所述摄像部的摄像而获得的图像数据进行图像处理。所述摄像部包括像素单位，所述像素单位包括选择晶体管和放大晶体管，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者由多栅晶体管构成。
附图说明
图1是示出了摄像元件的像素单位的主要构造示例的平面图。
图2是示出了放大晶体管和选择晶体管的主要构造示例的图。
图3是示出了放大晶体管和选择晶体管的另一构造示例的图。
图4是用于说明放大晶体管和选择晶体管的栅极间隔的图。
图5是示出了制造设备的主要构造示例的框图。
图6是用于说明生产处理的流程的示例的流程图。
图7是用于说明放大晶体管和选择晶体管的形成状态的示例的图。
图8是用于说明放大晶体管和选择晶体管的形成状态的示例的图。
图9是用于说明放大晶体管和选择晶体管的形成状态的示例的图。
图10是用于说明放大晶体管和选择晶体管的形成状态的示例的图。
图11是用于说明放大晶体管和选择晶体管的形成状态的示例的图。
图12是用于说明放大晶体管和选择晶体管的形成状态的示例的图。
图13是示出了放大晶体管和选择晶体管的另一构造示例的图。
图14是示出了放大晶体管和选择晶体管的又一构造示例的图。
图15是示出了元素周期表的图。
图16是示出了主要元素的功函数的示例的图。
图17是示出了主要硅化物的功函数的示例的图。
图18是示出了摄像元件的像素单位的主要构造示例的平面图。
图19是示出了摄像装置的主要构造示例的框图。
图20是示出了计算机的主要构造示例的框图。
图21是示出了车辆控制系统的概略构造的一个示例的框图。
图22是用于辅助说明车外信息检测部和摄像部的设置位置的一个示例的图。
具体实施方式
下面，将会说明用于实施本发明的形式(以下称为实施方式)。此外，依照以下顺序给出说明。
1.第一实施方式(摄像元件)
2.第二实施方式(摄像元件)
3.第三实施方式(制造设备)
4.第四实施方式(摄像元件)
5.应用例
6.针对移动体的应用例
7.补充说明
<1.第一实施方式>
<像素单位构造>
图1是示出了本技术适用的摄像元件的主要构造示例的平面图。图1所示的摄像元件100是能够对被摄体进行摄像且获得所摄取图像作为电气信号的CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器。例如，摄像元件100具有以阵列的形式呈面状布置着的多个像素单位。在各个像素单位中对入射光执行光电转换，从而获得所摄取图像的像素信号。图1示意性地示出了具有此种构造的摄像元件100的一个像素单位的主要构造示例。
如图1所示，摄像元件100的像素单位具有光电二极管(PD)111、传输晶体管(TG)112、复位晶体管(RST)113、放大晶体管(AMP)114及选择晶体管(SEL)115。请注意，在该图中，在白色区域中可以形成有例如将像素单位与其他像素单位分离的元件分离区域等。例如，元件分离区域由诸如LOCOS(Local Oxidation of Silicon：硅的局域氧化)或STI(Shallow Trench Isolation：浅槽隔离)等绝缘膜构成。在读出电子的情形下，元件分离区域也可以由p型区域构成。
光电二极管111将所接收的光光电转换为与所接收的光的光量相应的电荷量的光电荷(此处，是光电子)并且累积该光电荷。光电二极管111的阳极连接至像素区域的地电位(接地)，光电二极管111的阴极经由传输晶体管112连接至浮动扩散区(FD：floatingdiffusion)。当然，也可以采用如下的方式：光电二极管111的阴极连接至像素区域的电源(像素电源)，光电二极管111的阳极经由传输晶体管112连接至浮动扩散区，从而读取光电荷作为光空穴(photohole)。
传输晶体管112控制光电二极管111的光电荷的读出。传输晶体管112被构造成：其漏极连接至浮动扩散区，其源极连接至光电二极管111的阴极。此外，传输晶体管112的栅极被供给有传输控制信号。光电二极管111的光电荷的读出是根据该传输控制信号而被控制的。例如，在传输控制信号(即，传输晶体管112的栅极电位)处于关断状态(off-state)的情况下，光电二极管111的光电荷不被传输。在传输控制信号处于接通状态(on-state)的情况下，累积于光电二极管111中的光电荷被传输至浮动扩散区。换言之，传输晶体管112作为开关发挥功能。因此，传输晶体管112也被称为传输开关。
复位晶体管113将像素单位内的电荷(例如光电二极管111和浮动扩散区的电荷)复位。复位晶体管113被构造成：其漏极连接至电源电位(VDD)，其源极连接至浮动扩散区。此外，复位晶体管113的栅极被供给有复位控制信号。像素单位内的电荷的复位是通过该复位控制信号而被控制的。例如，在复位控制信号(即，复位晶体管113的栅极电位)处于关断状态的情况下，电荷不被复位；在复位控制信号处于接通状态的情况下，像素单位内的电荷被复位。
放大晶体管114放大浮动扩散区的电位变化，并且将放大后的电位变化作为电气信号(模拟信号)输出。具体地，放大晶体管114作为用于读出浮动扩散区的电压的读出电路而发挥功能。放大晶体管114被构造成：其栅极连接至浮动扩散区，其漏极连接至源极跟随电源电压(VDD)，其源极连接至选择晶体管115的漏极。例如，放大晶体管114将与复位状态下的浮动扩散区的电位相应的复位信号(复位电平)输出至选择晶体管115。此外，放大晶体管114将与已经从光电二极管111传输了光电荷的状态下的浮动扩散区的电位相应的光累积信号(信号电平)输出至选择晶体管115。
选择晶体管115控制从放大晶体管114供给过来的电气信号向信号线(VSL)的输出。选择晶体管115被构造成：其漏极连接至放大晶体管114的源极，其源极连接至信号线(VSL)。此外，选择晶体管115的栅极被供给有选择控制信号。从放大晶体管114供给过来的电气信号向信号线(VSL)的输出是通过该选择控制信号而被控制的。例如，在选择控制信号(即，选择晶体管115的栅极电位)处于关断状态的情况下，来自相应的像素单位的诸如复位信号和像素信号等信号不被输出至信号线(VSL)。相对而言，在选择控制信号处于接通状态的情况下，从放大晶体管114输出过来的信号(诸如复位信号和像素信号等)被输出至信号线(VSL)。该信号线连接至位于构成像素单位的像素区域之外的电路(例如A/D(Analog/Digital：模拟/数字)转换电路等)。输出至信号线(VSL)的信号(即，从相应的像素单位读取的信号)经由该相应的信号线(VSL)而被传送至位于像素区域之外的电路。
<像素噪声>
例如，如专利文献1所披露的，在过去，为了抑制此种构造的摄像元件100的残像及暗电流，曾经研发了一种在放大晶体管中形成垂直沟道的方法。
然而，实际上，由放大晶体管和选择晶体管引起的随机噪声已经成为各个像素单位所产生的噪声(亦称为像素噪声)的主要原因。于是，通过利用专利文献1所记载的方法，也难以使该随机噪声减少，且因此难以抑制像素噪声的增大。所以，由上述这种类型的摄像元件100生成的所摄取图像的图像品质会劣化。
<多栅晶体管的运用>
为了克服这一问题，选择晶体管115和放大晶体管114各者都采用了多栅(multigate)晶体管。多栅晶体管是这样的非平面型(非平坦型)晶体管：其中，针对于沟道而呈立体地形成有多个栅极电极表面。
通过如上所述地采用多栅晶体管来构成选择晶体管115和放大晶体管114这两者，就能允许选择晶体管115和放大晶体管114这两者具有更长的有效沟道宽度。因此，与选择晶体管115和放大晶体管114中的至少一者为平面型(平坦型)的情况相比，能够更大程度地抑制随机噪声的增大(典型地说，能够更大程度地抑制随机噪声)。换言之，能够抑制所摄取图像的图像品质劣化(典型地说，能够实现图像品质的改善)。
此外，在平面型(平坦型)FET的情况下，例如，低电阻源极和漏极每一者需要具有预定尺寸，以便在沟道宽度方向上均匀地形成这些源极和漏极。即使如专利文献1所记载那样使用具有垂直沟道的晶体管作为放大晶体管114，也需要放大晶体管114的栅极电极与选择晶体管115的栅极电极之间的尺寸是特定尺寸，以便利用光刻技术在不受到选择晶体管115的扩散层部分的影响下、以高的尺寸精度形成放大晶体管114的硅沟道。由上可以显然地得知，在选择晶体管115的栅极电极与放大晶体管114的栅极电极之间需要特定的距离。
如上所述，通过采用多栅晶体管来构成选择晶体管115和放大晶体管114这两者，与选择晶体管115和放大晶体管114中的至少一者为平面型的情形相比而言，能够抑制选择晶体管115的栅极电极与放大晶体管114的栅极电极之间的必要距离的增大(典型而言，可进一步缩短该距离)。因此，与选择晶体管115和放大晶体管114中的至少一者为平面型的情形相比而言，能够更进一步地抑制像素单位的尺寸的增大(典型而言，能够使像素单位的微细化变得更容易)。
<FinFET>
例如，可以采用FinFET来构成放大晶体管114和选择晶体管115各者。FinFET是多栅晶体管的一个示例，并且是如下这样的FET(Field Effect Transistor：场效晶体管)，其包括：在该FET的源极与漏极之间形成的具有鳍形状(直立型)的硅沟道；以及以覆盖该硅沟道的方式形成的栅极电极。
图2中的A部分是示出了放大晶体管114和选择晶体管115的主要构造示例的平面图。如该图所示，在该图中的左侧设置有放大晶体管114，在该图中的右侧设置有选择晶体管115。因此，放大晶体管114和选择晶体管115以彼此相邻的方式形成。
更具体而言，在硅层121上设置有具有鳍形状的硅沟道121A。以覆盖硅沟道121A的方式形成有栅极电极114A(栅极电极114A-1及栅极电极114A-2)，由此构成了放大晶体管114。此外，以覆盖硅沟道121A的方式形成有栅极电极115A(栅极电极115A-1及栅极电极115A-2)，由此构成了选择晶体管115。于是，选择晶体管115的栅极电极115A和放大晶体管114的栅极电极114A都设置于同一个硅沟道121A上。
此外，在具有鳍形状的硅沟道121A的两侧(图中的向上方向及向下方向)的除了放大晶体管114和选择晶体管115以外的部分中，形成有绝缘膜122-1至绝缘膜122-6。在进行说明时无需将绝缘膜122-1至绝缘膜122-6相互区别开的情况下，绝缘膜122-1至绝缘膜122-6各者可以统称为绝缘膜122。例如，绝缘膜122由二氧化硅(SiO2)形成。
图2中的B部分显示了在图2中的A部分所示的结构中沿着点划线X-X'截取的截面图的示例。如图2中的B部分所示，栅极电极114A也形成于硅沟道121A的上侧。因此，跟图2中的A部分的栅极电极114A-1及栅极电极114A-2一起，放大晶体管114的栅极电极114A被形成得覆盖具有鳍形状的硅沟道121A。据此，放大晶体管114是所谓的FinFET(具有所谓FinFET的构造)。
同样，栅极电极115A也形成于硅沟道121A的上侧。因此，跟图2中的A部分的栅极电极115A-1及栅极电极115A-2一起，选择晶体管115的栅极电极115A被形成得覆盖具有鳍形状的硅沟道121A。图2中的C部分显示了在图2中的A部分所示的结构中沿着点划线Y-Y'截取的截面图的示例。如图2中的C部分所示，选择晶体管115的栅极电极115A以覆盖具有鳍形状的硅沟道121A的方式而被形成。据此，选择晶体管115是所谓的FinFET(具有所谓FinFET的构造)。
通过如上所述地采用FinFET来构成选择晶体管115和放大晶体管114每一者，能够允许选择晶体管115和放大晶体管114这两者都具有更长的有效沟道宽度。因此，与选择晶体管115和放大晶体管114中的至少一者为平面型(平坦型)的情形相比而言，能够进一步抑制随机噪声的增大。换言之，能够抑制所摄取图像的图像品质劣化(典型地说，可实现图像品质的提高)。
另外，如图2中的A部分所示，放大晶体管114和选择晶体管115(栅极电极114A和栅极电极115A)被形成(布置)得在相互之间留有预定的间隔。该间隔是通过硅沟道121A、绝缘膜122-2及绝缘膜122-5而产生的，如双向箭头123所示。
通过如上所述地采用FinFET来构成放大晶体管114和选择晶体管115每一者，对于放大晶体管114和选择晶体管115两者来说，都能够减小在平面型(平坦型)FET的情形下为了在沟道宽度方向上均匀地形成低电阻源极和漏极而必需的尺寸。此外，不再需要考虑选择晶体管115的扩散层部分在硅沟道的形成过程中的影响。因此，能够抑制如双向箭头123所示的在放大晶体管114和选择晶体管115(栅极电极114A和栅极电极115A)之间的必要距离的增大。结果，与选择晶体管115和放大晶体管114中的至少一者为平面型的情形相比而言，能够进一步抑制像素单位的尺寸的增大。
此外，通过如上所述地将放大晶体管114和选择晶体管115布置成彼此相邻，能够进一步抑制放大晶体管114和选择晶体管115(栅极电极114A和栅极电极115A)间的距离的增大。而且，通过如上所述地将选择晶体管115的栅极电极115A与放大晶体管114的栅极电极114A两者都设置于同一个硅沟道121A上，能够进一步使像素单位的构造简化(更简单化)。因此，能够进一步抑制像素单位的尺寸的增大。
<2.第二实施方式>
<杂质的注入>
请注意，可以向硅沟道121A中的与选择晶体管115对应的部分(由栅极电极115A覆盖的部分)中注入杂质(掺杂物)。换言之，选择晶体管115可以包括已经被注入有掺杂物的硅沟道。
针对采用了如上所述的FinFET的选择晶体管115，在关断特性(off-characteristic)处于优先级的情形下，优选的是，将接通/关断(on-off)阈值电压Vth设定得高于关断特性不处于优先级的情形。此外，在调制度或饱和电荷量处于优先级的情形下，优选的是，将接通/关断阈值电压Vth设定得低于调制度或饱和电荷量不处于优先级的情形。
图3中的A部分是示出了上述情况下的放大晶体管114和选择晶体管115的主要构造示例的平面图。在图3所示的示例的情况下，在具有鳍形状的硅沟道121A的与选择晶体管115对应的部分中，形成了已经被注入有作为掺杂物的离子的离子注入区域131。
图3中的B部分显示了在图3中的A部分所示的结构中沿点划线X-X'截取的截面图的示例。图3中的C部分显示了在图3中的A部分所示的结构中沿点划线Y-Y'截取的截面图的示例。以此方式，在具有鳍形状的硅沟道121A的与选择晶体管115对应的部分中，形成有离子注入区域131。
通过如上所述向硅沟道121A中注入作为掺杂物的离子从而形成离子注入区域131，能够如上所述使得选择晶体管115的阈值电压Vth是可控的。例如，通过在具有鳍形状的硅沟道121A的与选择晶体管115对应的部分中注入作为掺杂物的硼(B)，能够将离子注入区域131设为P型半导体。具体而言，能够使得选择晶体管115的阈值电压Vth高于在没有注入掺杂物时的情形下的阈值电压Vth。此外，通过在具有鳍形状的硅沟道121A的与选择晶体管115对应的部分中注入作为掺杂物的磷(P)，能够将离子注入区域131设为N型半导体。具体而言，能够使得选择晶体管115的阈值电压Vth低于在没有注入掺杂物时的情形下的阈值电压Vth。
然而，上述的硼(B)和磷(P)每一者都比较容易引起热扩散(都具有相对较大的热扩散系数)。若使用此种容易引起热扩散(具有大的热扩散系数)的掺杂物，则该掺杂物会因为随后的热处理而从选择晶体管115的区域扩散至放大晶体管114的区域(即，离子注入区域131扩大至放大晶体管114的部分)。在这种情况下，选择晶体管115的Vth可控性就会劣化，或者，1/f噪声会随着MOS界面电子密度的增大而增大。相应地，所摄取图像的图像品质就会劣化。
为了克服这一问题，可以向硅沟道121A的与选择晶体管115对应的部分中注入例如热扩散系数比硼(B)的热扩散系数小的离子作为掺杂物。换言之，选择晶体管115可以包括已经被注入有热扩散系数比硼(B)的热扩散系数小的离子的硅沟道。例如，可以注入铟(In)作为此种类型的掺杂物。
以此方式，与使用硼(B)作为掺杂物的情形相比，能够进一步抑制离子注入区域131(硅沟道121A的与选择晶体管115对应的部分)如图3中的B部分所示的箭头那样发生扩散。据此，能够抑制选择晶体管115的Vth可控性的劣化以及因MOS界面电子密度的增大而引起的1/f噪声的增大。具体而言，一方面能够抑制选择晶体管115的Vth可控性的劣化及1/f噪声的增大，另一方面还能够实现选择晶体管115的关断特性的提高。换言之，能够抑制所摄取图像的图像品质劣化(典型地说，可实现图像品质的提高)。
此外，可以向硅沟道121A的与选择晶体管115对应的部分中注入例如热扩散系数比磷(P)的热扩散系数小的离子作为掺杂物。换言之，选择晶体管115可以包括已经被注入有热扩散系数比磷(P)的热扩散系数小的离子的硅沟道。例如，可以注入砷(As)作为此种类型的掺杂物。此外，例如可以注入锑(Sb)作为此种类型的掺杂物。
以此方式，与使用磷(P)作为掺杂物的情形相比，能够进一步抑制离子注入区域131(硅沟道121A的与选择晶体管115对应的部分)如图3中的B部分的箭头所示那样发生扩散。因此，能够抑制选择晶体管115的Vth可控性的劣化以及因MOS界面电子密度的增大而引起的1/f噪声的增大。具体而言，一方面能够抑制选择晶体管115的Vth可控性的劣化及1/f噪声的增大，另一方面还能够实现选择晶体管115的调制度和饱和电荷量的提高。换言之，能够抑制所摄取图像的图像品质劣化(典型地说，能够实现图像品质的提高)。
而且，以这种方式，通过使用热扩散系数比硼(B)和磷(P)各者的热扩散系数小的离子作为掺杂物，与使用硼(B)或磷(P)作为掺杂物的情形相比，能够进一步抑制如前所述的离子注入区域131的扩散，因而能够抑制放大晶体管114和选择晶体管115(栅极电极114A和栅极电极115A)之间的必要距离(图3中的A部分的双向箭头132的长度)的增大。结果，能够进一步抑制像素单位的尺寸的增大。
<AMP与SEL之间的距离>
随后，将会说明图2中的A部分的双向箭头123或图3中的A部分的双向箭头132所示的放大晶体管114和选择晶体管115(栅极电极114A和栅极电极115A)之间的必要距离。
例如，如图4中的A部分所示，假定在放大晶体管114的栅极电极114A上形成有栅极侧壁141(栅极侧壁141-1及栅极侧壁141-2)，并且在选择晶体管115的栅极电极115A上形成有栅极侧壁142(栅极侧壁142-1及栅极侧壁142-2)。在形成这些之后，可以向硅沟道121A中注入掺杂物。藉由该掺杂物的注入，在栅极电极114A的与选择晶体管115相反的一侧处，形成与放大晶体管114的漏极相应的电极143-1。此外，在栅极电极114A与栅极电极115A之间，形成与放大晶体管114的源极及选择晶体管115的漏极相应的电极143-2。而且，在栅极电极115A的与放大晶体管114相反的一侧处，形成与选择晶体管115的源极相应的电极143-3。如果在进行说明时无需将电极143-1至电极143-3相互区别开的情形下，电极143-1至电极143-3各者可以被统称为电极143。
在此种情形下，双向箭头144所示的电极143-2的长度(栅极侧壁141-2与栅极侧壁142-1之间的间隔)只要设定为100nm以上即可。
具体地，例如在将栅极侧壁141-2的宽度及栅极侧壁142-1的宽度分别设定为50nm的情况下，放大晶体管114和选择晶体管115(栅极电极114A和栅极电极115A)之间的距离只要设定为200nm以上即可。
此外，例如图4中的B部分所示，如上所述的为了形成电极143而向硅沟道121A中注入掺杂物的步骤可以是在形成栅极侧壁141及栅极侧壁142之前实施的。在该情形下时，放大晶体管114和选择晶体管115(栅极电极114A和栅极电极115A)之间的距离只要设定为100nm以上即可。
<3.第三实施方式>
<制造设备>
接着，对上述的摄像元件100的制造进行说明。作为一个示例，对于参照图3所说明的向硅沟道121A中注入有掺杂物的情形下的摄像元件100的制造进行说明。
图5是示出了本技术适用的制造设备的主要构造示例的框图。该制造设备200被用来制造(生产)图3所示的示例中的摄像元件100。此外，以下，仅对摄像元件100的制造的一部分的步骤进行说明。
如图5所示，制造设备200具有Fin形成部211、SiO2形成部212、离子注入部213、SiO2露出部214、蚀刻部215、抗蚀剂去除部216、退火处理部217以及栅极形成部218。
参照图6的流程图，将会说明由上述各个处理部件执行的用于生产摄像元件100的生产处理的流程的示例。根据需要，将会参照图7至图12来说明本示例。
当生产处理开始时，在步骤S201中，Fin形成部211取得硅层121，在该硅层121上形成具有鳍形状的硅沟道121A，且将这样得到的硅层121提供至SiO2形成部212。
在步骤S202中，SiO2形成部212取得由Fin形成部211提供过来的已经形成有具有鳍形状的硅沟道121A的硅层121。此外，SiO2形成部212在该硅层121上的处于硅沟道121A两侧的分离区域各者中形成由SiO2制成的绝缘膜122。而且，SiO2形成部212将已经形成有绝缘膜122的硅层121提供至离子注入部213。
图7中的A部分是示出了已经形成有绝缘膜122的硅层121的主要构造示例的平面图。在图7中的A部分中，AMP形成区域251是硅层121(硅沟道121A)上的用来形成放大晶体管114的区域。此外，SEL形成区域252是硅层121(硅沟道121A)上的用来形成选择晶体管115的区域。
图7中的B部分显示了在图7中的A部分所示的结构中沿点划线X-X'截取的截面图的示例。图7中的C部分显示了在图7中的A部分所示的结构中沿点划线Y-Y'截取的截面图的示例。如图7中的A部分及图7中的C部分所示，在具有鳍形状的硅沟道121A的两侧，分别形成有绝缘膜122-1及绝缘膜122-2。
在步骤S203中，离子注入部213取得由SiO2形成部212提供过来的已经形成有绝缘膜122的硅层121。此外，离子注入部213在该硅层121的表面上涂布光致抗蚀剂。而且，离子注入部213去除该光致抗蚀剂的与SEL形成区域252相对应的一部分，由此形成开口部。
图8中的A部分是示出了硅层121的主要构造示例的平面图。如图8中的A部分所示，在硅层121的表面上涂布光致抗蚀剂261，而且在与SEL形成区域252相对应的一部分中去除光致抗蚀剂261从而形成了开口部261A。通过这样形成的开口部261A，使得绝缘膜122-1和绝缘膜122-2(即SiO2)以及硅沟道121A各者的一部分露出。
在步骤S204中，离子注入部213针对从开口部261A露出的硅沟道121A注入掺杂物(离子)。图8中的B部分显示了在图8中的A部分所示的结构中沿着点划线X-X'截取的截面图的示例。如图8中的B部分中的箭头262所示，将掺杂物(离子)经由开口部261A注入到硅沟道121A中，由此形成离子注入区域131。
以此方式，通过向硅沟道121A中注入作为掺杂物的离子从而形成离子注入区域131，就可以如上所述在第二实施方式中使得选择晶体管115的阈值电压Vth是可控的。此外，在注入时，也可以注入例如热扩散系数比硼(B)或磷(P)的热扩散系数小的离子作为掺杂物。藉此，能够避免离子注入区域131的扩散。相应地，一方面能够抑制选择晶体管115的Vth可控性的劣化以及因MOS界面电子密度的增大而引起的1/f噪声的增大，而且另一方面还能够实现选择晶体管115的关断特性的提高以及选择晶体管115的调制度和饱和电荷量的提高。换言之，能够抑制所摄取图像的图像品质劣化(典型地说，可以实现图像品质的提高)。
离子注入部213将已经注入有离子的硅层121提供至SiO2露出部214。
在步骤S205中，SiO2露出部214取得从离子注入部213提供过来的硅层121。此外，SiO2露出部214在该硅层121上重新涂布光致抗蚀剂。而且，SiO2露出部214对所涂布的光致抗蚀剂进行光刻处理，以使得挖掘加工部分的SiO2露出。然后，SiO2露出部214将如上所述的已经使AMP形成区域251及SEL形成区域252中的绝缘膜122露出的硅层121供给至蚀刻部215。
图9中的A部分是示出了硅层121的主要构造示例的平面图。如图9中的A部分所示，去除了AMP形成区域251及SEL形成区域252中的光致抗蚀剂261，且使得SiO2(绝缘膜122-1至绝缘膜122-4)露出。图9中的B部分显示了在图9中的A部分所示的结构中沿着点划线X-X'截取的截面图的示例。
在步骤S206中，蚀刻部215取得从SiO2露出部214提供过来的硅层121，而且，蚀刻部215对硅层121进行蚀刻，从而去除露出部分中的SiO2。然后，蚀刻部215将已被蚀刻后的硅层121提供至抗蚀剂去除部216。
图10中的A部分是示出了硅层121的主要构造示例的平面图。如图10中的A部分所示，通过蚀刻而去除了AMP形成区域251及SEL形成区域252中的绝缘膜122(SiO2)。藉此，硅层121也在硅沟道121A的两侧处露出。图10中的B部分显示了在图10中的A部分所示的结构中沿着点划线X-X'截取的截面图的示例。
在步骤S207中，抗蚀剂去除部216取得从蚀刻部215提供过来的已被蚀刻后的硅层121。此外，抗蚀剂去除部216去除涂布于硅层121上的光致抗蚀剂261。而且，抗蚀剂去除部216将已被去除了光致抗蚀剂的硅层121提供至退火处理部217。
图11中的A部分是示出了硅层121的主要构造示例的平面图。如图11中的A部分所示，去除了图10中的A部分中的光致抗蚀剂261-1至光致抗蚀剂261-3，且使得绝缘膜122-1至绝缘膜122-6露出。图11中的B部分显示了在图11中的A部分所示的结构中沿着点划线X-X'截取的截面图的示例。
在步骤S208中，退火处理部217取得从抗蚀剂去除部216提供过来的已经去除了光致抗蚀剂后的硅层121。此外，退火处理部217对所取得的硅层121以特定的温度及特定的时间进行退火处理，以便降低界面态密度，并且消除在硅沟道121A的侧壁中产生的晶格缺陷。
图12中的A部分是示出了硅层121的主要构造示例的平面图。图12中的B部分显示了在图12中的A部分所示的结构中沿着点划线X-X'截取的截面图的示例。图12中的C部分显示了在图12中的A部分所示的结构中沿着点划线Y-Y'截取的截面图的示例。藉由该退火处理(或，在后续阶段中实施的任意退火处理)，如图12中的B部分所示，离子注入区域131以例如箭头271及箭头272所示的方式扩大。在退火处理结束以后，退火处理部217将已经进行了退火处理后的硅层121提供至栅极形成部218。
如上所述，通过使用热扩散系数比硼(B)和磷(P)各者的热扩散系数小的离子作为掺杂物，与使用硼(B)或磷(P)作为掺杂物的情形相比，能够进一步抑制离子注入区域131的扩散。故而，能够抑制放大晶体管114和选择晶体管115(栅极电极114A和栅极电极115A)之间的必要距离(图3中的A部分的双向箭头132的长度)的增大。因此，能够进一步抑制像素单位的尺寸的增大。
在步骤S209中，以覆盖具有鳍形状的硅沟道121A的AMP形成区域251及SEL形成区域252的方式，栅极形成部218用多晶硅(Poly-Si)形成栅极电极。藉此，形成了具有图3所示的构造的放大晶体管114和选择晶体管115(换言之，形成了摄像元件100)。而且，栅极形成部218将由此生产的摄像元件100输出至制造设备200的外部，并且该生产处理结束。
通过以如上所述的方式进行生产处理，制造设备200能够更容易地生产摄像元件100。另外，在生产图2所示的示例中的摄像元件100的情况下，只要省略图6中的步骤S203及步骤S204的处理即可。
<4.第四实施方式>
<功函数的控制>
另外，可以控制栅极电极的功函数来取代向硅沟道121A中注入掺杂物。具体地说，可以通过选择被用作选择晶体管115的栅极电极115A和放大晶体管114的栅极电极114A的材料，来控制选择晶体管115和放大晶体管114的阈值电压Vth。
例如，通过使用功函数更大的材料来构成栅极电极115A，能够提高选择晶体管115的Vth。藉此，能够实现选择晶体管115的关断特性的提高。换言之，能够抑制所摄取图像的图像品质劣化(典型地说，可以实现图像品质的提高)。
此外，例如，通过使用功函数更小的材料来构成栅极电极115A，能够降低选择晶体管115的Vth。藉此，能够实现选择晶体管115的调制度和饱和电荷量的提高。换言之，能够抑制所摄取图像的图像品质劣化(典型地说，可以实现图像品质的提高)。
类似地，利用栅极电极114A的材料也可以使得放大晶体管114的阈值电压Vth是可控的。因此，能够抑制所摄取图像的图像品质劣化(典型地说，可以实现图像品质的提高)。
例如，选择晶体管115的栅极电极和放大晶体管114的栅极电极也可以是功函数相互不同的材料。图13中的A部分是示出了该情形下的放大晶体管114和选择晶体管115的主要构造示例的平面图。在图13中的A部分所示的示例的情形下，放大晶体管114的栅极电极311由N型半导体构成，且阈值电压Vth的值较低。此外，选择晶体管115的栅极电极312由P型半导体构成，且阈值电压Vth的值较高。
图13中的B部分显示了在图13中的A部分所示的结构中沿着点划线X-X'截取的截面图的示例。此外，图14中的A部分显示了在图13中的A部分所示的结构中沿着点划线Y-Y'截取的截面图的示例。而且，图14中的B部分显示了在图13中的A部分所示的结构中沿着点划线Z-Z'截取的截面图的示例。
如上述这几幅图所示，在图示的情形下，放大晶体管114和选择晶体管115的硅沟道121A仅被形成得用栅极电极311和栅极电极312覆盖在硅沟道121A上。在此情形下，硅沟道121A中未注入有掺杂物。因此，不会发生由于退火处理等而导致离子注入区域131扩散。结果，可以使得放大晶体管114与选择晶体管115之间的距离比第二实施方式的情形下的距离更短。藉此，能够抑制像素单位的尺寸的增大(典型地说，能够使像素单位的微细化更加容易)。
例如，如图15的元素周期表所示，越靠近元素周期表的右侧，功函数就越大。例如，栅极电极311及栅极电极312各者也可以使用金属来构成金属栅极。图16的曲线图是示出了各种金属的功函数的示例的图。如图16的曲线图所示，各种金属具有相互不同的功函数。
因此，通过选择被用作栅极电极311及栅极电极312的金属，栅极电极311及栅极电极312的功函数是可控的。例如，选择晶体管115的栅极电极312的材料可以设为钨(W)、钌(Ru)或铑(Rh)等，且放大晶体管114的栅极电极311的材料可以设为N型半导体。在此情形下，可将选择晶体管115的阈值电压Vth设定得高于放大晶体管114的阈值电压Vth。
当然，也可以将栅极电极311的材料与栅极电极312的材料互换。通过使得这两者的材料与前述的示例相反，可使放大晶体管114与选择晶体管115二者之间的阈值电压Vth的关系与前述的示例中的关系相反。
此外，栅极电极311及栅极电极312各者也可以由金属与硅的化合物(硅化物)形成。图17显示了硅化物的功函数的示例。与金属的情形一样，通过使用图17所示的各种硅化物之中的具有更大功函数的硅化物，可将放大晶体管114的阈值电压Vth和选择晶体管115的阈值电压Vth各者设定得更高。此外，通过使用具有更小功函数的硅化物，可将放大晶体管114的阈值电压Vth和选择晶体管115的阈值电压Vth各者设定得更低。
<5.应用例>
<构造应用例>
接下来，对本技术适用的应用例进行说明。不同于图1中所示的像素单位的构造示例，可以采用图18所示的摄像元件400，该摄像元件400被构造成：一个像素中的传输晶体管112至选择晶体管115在该图中的垂直方向上的相应位置(在像素阵列的列方向上的位置，即行)可以与像素阵列中的在该图中的水平方向(行方向)上跟前述这个像素相邻的像素中的传输晶体管112至选择晶体管115的相应位置相同。图18显示了在像素阵列的行方向上彼此相邻的2个像素单位(像素单位411及像素单位412)的构造示例。如该图18中的虚线所示，像素单位411的放大晶体管114和选择晶体管115与像素单位412的放大晶体管114和选择晶体管115被配置于同一行(该图中的垂直方向上的同一位置处)。请注意，在该图中，在像素单位之间的白色区域内，例如可以形成有用于将像素单位与其他像素单位分离的元件分离区域等。例如，元件分离区域由诸如LOCOS或STI等绝缘膜构成。在读出电子的情况下，元件分离区域也可以由p型区域构成。
而且，如同图18所示的示例中那样，传输晶体管112及复位晶体管113可以被布置于与放大晶体管114及选择晶体管115所处的行不同的行(该图中的垂直方向上的位置)中。
藉此，能够实现控制线等的布局的简化。因此，通过将本技术应用于此种布局，能够更容易地抑制像素阵列的规模的增大(典型而言，能够使得像素阵列更加小型化)。
此外，虽然在图1和图8所示的示例中，设置了单个光电二极管111以作为像素单位的构造示例，但可以设置有多个光电二极管111来构成一个像素单位。即，也可以采用所谓像素共用构造，以使得放大晶体管114和选择晶体管115能够放大多个光电二极管111的电荷或者控制该电荷向信号线的输出。
进而，前面虽然使用由FinFET构成的多栅晶体管的示例来说明了本技术，但放大晶体管114和选择晶体管115各者也可以是除了FinFET以外的诸如三栅晶体管或全周栅(all-round gate)FET等多栅晶体管。
<针对于摄像装置的应用>
此外，本技术除了可以应用于摄像元件以外还可应用于其他装置。例如，也可以将本技术应用于诸如摄像装置等具有摄像元件的装置(电子设备等)。图19是示出了作为本技术适用的电子设备的一个示例的摄像装置的主要构造示例的框图。图19所示的摄像装置600是能够对被摄体进行摄像且将该被摄体的图像作为电气信号输出的装置。
如图19所示，摄像装置600包括光学部611、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)图像传感器612、图像处理部613、显示部614、编解码处理部615、存储部616、输出部617、通信部618、控制部621、操作部622以及驱动器623。
光学部611包含：能够调整针对于被摄体的焦点并使来自合焦位置的光聚集的透镜；能够调整露出的光圈；以及能够控制摄像的时序的快门等。光学部611让来自被摄体的光(入射光)透过且将该光供给至CMOS图像传感器612。
CMOS图像传感器612对入射光进行光电转换，逐个像素地对信号(像素信号)进行A/D转换，进行诸如CDS(Correlated Double Sampling：相关双采样)等信号处理，并且将经过信号处理后而获得的所摄取图像数据提供至图像处理部613。
图像处理部613对由CMOS图像传感器612获得的所摄取图像数据进行图像处理。更具体而言，图像处理部613对从CMOS图像传感器612提供过来的所摄取图像数据实施诸如混色校正、黑电平校正、白平衡调整、去马赛克处理、矩阵处理、伽马校正、及YC转换等各种图像处理。图像处理部613将已经实施了图像处理后而获得的所摄取图像数据提供至显示部614。
例如，显示部614由液晶显示器等构成，并且显示从图像处理部613提供过来的所摄取图像数据的图像(例如被摄体的图像)。
图像处理部613还根据需要，将已经实施了图像处理后而获得的所摄取图像数据提供至编解码处理部615。
编解码处理部615对从图像处理部613提供过来的所摄取图像数据以特定形式实施编码处理，并将所获得的编码数据提供至存储部616。此外，编解码处理部615还读取在存储部616中记录的编码数据，对该编码数据进行解码从而产生解码图像数据，并且将该解码图像数据提供至图像处理部613。
图像处理部613对从编解码处理部615提供过来的解码图像数据实施特定的图像处理。图像处理部613将已经实施了图像处理后的解码图像数据提供至显示部614。显示部614例如由液晶显示器等构成，并且显示从图像处理部613提供过来的解码图像数据的图像。
此外，编解码处理部615也可以把对由图像处理部613提供过来的所摄取图像数据进行编码而得到的编码数据向输出部617提供，或把从存储部616读取的所摄取图像数据的编码数据向输出部617提供，然后致使输出部617将提供过来的编码数据输出至摄像装置600的外部。此外，编解码处理部615也可以将编码前的所摄取图像数据提供至输出部617，或把对从存储部616读取的编码数据进行解码而获得的解码图像数据提供至输出部617，然后致使输出部617将提供过来的数据输出至摄像装置600的外部。
而且，编解码处理部615也可以将所摄取图像数据、所摄取图像数据的编码数据或解码图像数据经由通信部618传送至其他装置。此外，编解码处理部615也可以经由通信部618获得所摄取图像数据或图像数据的编码数据。视需要，编解码处理部615对经由通信部618而获得的所摄取图像数据或图像数据的编码数据进行编码或解码等。编解码处理部615也可以将所获得的图像数据或编码数据如上所述那样提供至图像处理部613、或者可以致使存储部616记录该图像数据或编码数据、或者可以致使输出部617及通信部618输出该图像数据或编码数据。
存储部616存储从编解码处理部615提供过来的编码数据等。存储于存储部616中的编码数据根据需要而被编解码处理部615读取并解码。藉由解码处理而获得的所摄取图像数据被提供至显示部614，以便显示出与该所摄取图像数据对应的所摄取图像。
输出部617具有诸如外部输出端子等外部输出接口，并且把从编解码处理部615提供过来的各种数据经由该外部输出接口而输出至摄像装置600的外部。
通信部618将诸如从编解码处理部615提供过来的图像数据或编码数据等各种信息供给至特定通信(有线通信或无线通信)的通信对象(即其他装置)。此外，通信部618从特定通信(有线通信或无线通信)的通信对象(即其他装置)获取诸如图像数据或编码数据等各种信息，并将所获取的信息提供至编解码处理部615。
控制部621具有特定的数字电路等，并进行与对于摄像装置600的各处理部(虚线620内所示的各处理部；操作部622；以及驱动器623)的动作的控制有关的处理。另外，控制部621也可以具有例如CPU(central processing unit：中央处理单元)、ROM(Read-OnlyMemory：只读存储器)、RAM(Random Acces Memory：随机存取存储器)等，并且可以致使该CPU通过运行从ROM等加载到RAM的程序或数据来进行与前述控制有关的各种处理。
操作部622由诸如转点通滚轮(Jog Dial(商标))、键、按钮、或触控面板等任意输入设备构成，并且例如接收来自用户等的操作输入，且将与该操作输入对应的信号供给至控制部621。
驱动器623读取在自身搭载的例如磁盘、光盘、磁光盘、或半导体存储器等可移除式介质624中储存的信息。驱动器623从可移除式介质624读取诸如程序或数据等各种信息，并将所读取的信息供给至控制部621。此外，在驱动器623自身搭载有可供写入的可移除式介质624的情况下，驱动器623可以致使该可移除式介质624把经由控制部621提供过来的诸如图像数据或编码数据等各种信息储存下来。
具有上述构造的摄像装置600中的CMOS图像传感器612可以应用本技术的各种实施方式。即，作为CMOS图像传感器612，可以使用摄像元件100或摄像元件400。藉此，CMOS图像传感器612能够抑制所摄取图像的图像品质劣化。因此，通过利用摄像装置600对被摄体进行摄像，能够获得更高图像品质的所摄取图像。
<针对软件的应用>
前述的一系列处理可由硬件执行，或者可以由软件执行。在利用软件来执行一系列处理的情形下，构成该软件的程序被安装于计算机中。此处，计算机的示例包含：组装于专用硬件中的计算机；以及诸如通用个人计算机等能够按照安装于该计算机中的各种程序来执行各种功能的计算机。
图20是示出了按照程序来执行前述的一系列处理的计算机的硬件构造示例的框图。
在图20所示的计算机900中，CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)901、ROM(Read Only Memory：只读存储器)902、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)903通过总线904互相连接。
输入输出界面910也连接至总线904。与输入输出界面910连接的有输入部911、输出部912、存储部913、通信部914及驱动器915。
输入部911包含例如键盘、鼠标、麦克风、触控面板和输入端子等。输出部912包含例如显示器、扬声器和输出端子等。存储部913包含例如硬盘、RAM盘和非易失性存储器等。通信部914包含例如网络接口。驱动器915驱动诸如磁盘、光盘、磁光盘和半导体存储器等可移除式介质921。
在如上所述这样构造而成的计算机中，CPU 901例如将储存于存储部913中的程序经由输入输出界面910及总线904加载至RAM 903中，并且运行所加载的程序以进行前述一系列处理。视需要，在RAM 903中也储存有当CPU 901执行各种处理时所需要的数据等。
由计算机(CPU 901)运行的程序例如能够被记录于作为封装介质等的可移除式介质921中，且以这种形式而被提供。在该情形下，程序可从附接到驱动器915的可移除式介质921经由输入输出界面910而被安装至存储部913中。
此外，该程序也可以经由诸如局域网、因特网、数字卫星广播等有线或无线传输介质而被提供。在该情形下，程序可以由通信部914接收，然后可以安装至存储部913。
此外，该程序也可以预先安装于ROM 902或存储部913中。
<6.针对移动体的应用例>
本发明的技术(本技术)可应用于各种产品。例如，本发明的技术可被实现为搭载于诸如汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动载具、飞机、无人机、船舶或机器人等任一种移动体上的装置。
图21是示出了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图，该车辆控制系统作为本发明的实施方案的技术可适用的移动体控制系统的示例。
车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图21所示的示例中，车辆控制系统12000包括：驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040以及综合控制单元12050。此外，作为综合控制单元12050的功能构造，示出了微型计算机12051、声音/图像输出部12052以及车载网络接口(I/F：interface)12053。
驱动系统控制单元12010按照各种程序来控制与车辆的驱动系统有关的设备的操作。例如，驱动系统控制单元12010起到下述各设备的控制装置的作用，这些设备例如是：诸如内燃机或驱动电机等用于产生车辆的驱动力的驱动力产生设备；用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构；用于调节车辆的转向角的转向机构；以及用于产生车辆的制动力的制动设备等。
车身系统控制单元12020按照各种程序来控制安装在车体上的各种设备的操作。例如，车身系统控制单元12020起到下述各设备的控制装置的作用，这些设备例如是：无钥匙进入系统；智能钥匙系统；电动窗装置；或诸如前灯、尾灯、刹车灯、转向灯或雾灯等各种灯。在这种情况下，能够把从代替钥匙的便携设备发送的无线电波或各种开关的信号输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动窗装置或灯等。
车外信息检测单元12030检测搭载有车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，车外信息检测单元12030与摄像部12031连接。车外信息检测单元12030致使摄像部12031拍摄车辆外部的图像，并且接收所拍摄的图像。基于接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行对于诸如行人、车辆、障碍物、标识、或路面上的文字等物体的物体检测处理或距离检测处理。
摄像部12031是用于接收光并且输出与所接收的光量对应的电气信号的光学传感器。摄像部12031能够将该电气信号作为图像输出，或者能够将该电气信号作为测距信息输出。此外，由摄像部12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等非可见光。
车内信息检测单元12040检测车辆内部的信息。车内信息检测单元12040例如与用于检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041连接。例如，驾驶员状态检测部12041包括用于对驾驶员进行摄像的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入过来的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算出驾驶员的疲劳程度或专注程度，或者可以判断驾驶员是否在打瞌睡。
基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的车外或车内的信息，微型计算机12051能够计算驱动力产生设备、转向机构、或制动设备的控制目标值，并且能够向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051能够执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS：advanced driver assistance system)的功能的协同控制，所述高级驾驶员辅助系统的功能包括：车辆的碰撞规避或撞击减轻、基于车间距离的跟随行驶、车速维持行驶、车辆碰撞警告、或车辆偏离车道警告等。
此外，微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的车外或车内的信息来控制驱动力产生设备、转向机构、或制动设备等，从而执行旨在实现使车辆不依赖驾驶员的操作而自主行驶的自动驾驶等的协同控制。
此外，基于由车外信息检测单元12030获取的车辆外部的信息，微型计算机12051能够向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，根据由车外信息检测单元12030检测到的前车或对面来车的位置，微型计算机12051例如能够执行通过控制前灯以将远光切换到近光从而用于防眩目的协同控制。
声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一者的输出信号发送到能够在视觉上或在听觉上将信息通知给车上乘客或车辆外部的输出装置。在图21的示例中，作为输出装置，例示了音频扬声器12061、显示部12062和仪表面板12063。例如，显示部12062可以包括板载显示器(on-board display)和平视显示器(head-up display)中的至少一者。
图22是示出了摄像部12031的安装位置的示例的图。
图22中，车辆12100包括作为摄像部12031的摄像部12101、12102、12103、12104和12105。
摄像部12101、12102、12103、12104和12105例如被设置于车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠、后备厢门以及车厢内的挡风玻璃的上部等的位置处。设置于前鼻处的摄像部12101和设置于车厢内的挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要获取车辆12100前方的图像。设置于侧视镜处的摄像部12102和12103主要获取车辆12100侧方的图像。设置于后保险杠或后备厢门处的摄像部12104主要获取车辆12100后方的图像。由摄像部12101和摄像部12105获取的前方图像主要被用来检测前车、行人、障碍物、信号灯、交通标识或车道等。
顺便提及，图22示出了摄像部12101～12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置于前鼻处的摄像部12101的摄像范围。摄像范围12112和12113分别表示设置于侧视镜处的摄像部12102和12103的摄像范围。摄像范围12114表示设置于后保险杠或后备厢门处的摄像部12104的摄像范围。例如，通过将由摄像部12101～12104拍摄到的图像数据叠加，来获得车辆12100的从上方看到的俯瞰图像。
摄像部12101～12104中的至少一者可以具有获取距离信息的功能。例如，摄像部12101～12104中的至少一者可以是由多个摄像元件组成的立体相机(stereo camera)，或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。
例如，基于从摄像部12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051能够求出与摄像范围12111～12114内的各三维物体相距的距离以及该距离随时间的变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而将如下的三维物体提取为前车：该三维物体尤其是在车辆12100的行驶道路上离该车辆最近的三维物体，并且是在与车辆12100大致相同的方向上以预定速度(例如，大于或等于0km/h)行驶的三维物体。此外，微型计算机12051能够设定在车前要预先保持的与前车的车间距离，并且能够执行自动制动控制(包括跟随停止控制)或自动加速控制(包括跟随起动控制)等。因此，可以执行旨在实现使车辆不依赖驾驶员的操作而自主行驶的自动驾驶等的协同控制。
例如，基于从摄像部12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051能够将关于三维物体的三维物体数据分类为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人、电线杆和其他三维物体的三维物体数据，提取分类后的三维物体数据，并使用所提取的三维物体数据来自动规避障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够在视觉上识别的障碍物和难以在视觉上识别的障碍物。然后，微型计算机12051判断用于表示与各个障碍物发生碰撞的危险度的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并且因此存在碰撞可能性的情况下，微型计算机12051通过音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警报，并且通过驱动系统控制单元12010执行强制减速或规避转向。因此，微型计算机12051能够提供用于规避碰撞的驾驶辅助。
摄像部12101～12104中的至少一者可以是用于检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051能够通过判定在摄像部12101～12104的所摄取图像中是否存在行人来识别行人。例如，这种行人识别是通过以下步骤来进行的：从作为红外相机的摄像部12101～12104的所摄取图像中提取特征点的步骤；以及通过对表示物体的轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来判定该物体是否是行人的步骤。当微型计算机12051判定在摄像部12101～12104的所摄取图像中存在行人并识别出该行人时，声音/图像输出部12052控制显示部12062，使其在所识别出的行人上叠加地显示出用于强调的矩形轮廓线。声音/图像输出部12052还可以控制显示部12062，使其在所期望的位置处显示出用于表示行人的图标等。
以上，对本发明的技术可适用的车辆控制系统的一个示例进行了说明。本发明的技术可应用于上面所说明的构造中的摄像部12031。例如，图1的摄像元件100、图18的摄像元件400、图19的摄像装置600可应用于摄像部12031。藉此，通过将本发明的技术应用于摄像部12031，能够抑制所摄取图像的图像品质劣化。相应地，基于所摄取图像能够实现更准确(更适当)的移动体控制和驾驶辅助。
<7.补充说明>
<本技术的应用对象>
本技术也可以被实现为搭载于任意装置或用于构成系统的装置上的任意构造(即，装置的一部分的构造)，例如：用于构成系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)等的处理器(例如视频处理器)、使用了多个处理器等的模块(例如视频模块)、使用了多个模块等的单元(例如视频单元)、以及向单元附加了其他功能的机器(例如视频机器)等。
进而，本技术也可以应用于由多个装置构成的网络系统。例如，本技术也可以应用于如下的云服务：该云服务用于向诸如计算机、AV(Audio Visual：视听)装置、携带型信息处理终端、IoT(lnternet of Things：物联网)装置等任意终端提供与图像(动态图像)相关的服务。
<其他>
此外，本技术的实施方式并非限定于上述这些实施方式，在不脱离本技术的要旨的范围内，可以进行各种变更。
而且，作为1个装置(或1个处理部)而被说明的构造也可以被分割成构成多个装置(或多个处理部)的部分。反过来，在前面作为多个装置(或多个处理部)而被说明的构造也可以整合为1个装置(或1个处理部)。此外，不必说，当然可以在各装置(或各处理部)的构造上添加前面未提及的构造。而且，某一装置(或处理部)的构造的一部分可以包含于其他装置(或其他处理部)的构造中，只要这些装置的整体系统的构造或操作实质上相同即可。
另外，在本说明书中，系统是指复数个构成要素(装置、模块(部件)等)的集合。1套构成要素就可以视为系统，而不管全体构成要素是否组合于同一壳体中。因此，无论容纳于不同的壳体中且经由网络而相互连接的复数个装置，还是包含了位于1个壳体中的复数个模块的一个装置，都可以视为系统。
此外，例如，本技术可具有如下的云计算(c1oud computing)配置：其中，利用网络，1个功能由复数个装置分担并且共同处理。
此外，例如，前述的程序可以由任意装置来运行。在该情形下，只要该装置具有必要的功能(功能块等)且能够获得必要的信息即可。
此外，例如，在前面参照流程图而说明的各步骤可以由1个装置来执行，或者可以由复数个装置来分担执行。而且，在1个步骤中包含多个处理的情况下，1个步骤所包含的复数个处理可以由1个装置来执行，或者可以由复数个装置来分担执行。换言之，1个步骤所包含的复数个处理也可以作为多个步骤中的处理而被执行。反过来，上述所说明的作为多个步骤而被执行的处理可以集中起来作为1个步骤而被执行。
此外，由计算机执行的程序可以是这样的程序：其中，用于描述该程序的各步骤中的处理是沿着本说明书中所说明的顺序按时间序列而被执行的；或者其中，这些处理可以并行地予以执行、或在例如被调用时等必要的时刻单独地予以执行。换言之，各步骤中的处理也可以按照与前面说明的顺序不同的顺序予以执行，只要不产生冲突即可。而且，用于描述该程序的各步骤中的处理可与其他程序的处理并行地予以执行，或者可以与其他程序的处理组合地予以执行。
请注意，本说明书中所说明的本技术的复数个项目可以独立地和单独地实施，只要不产生冲突即可。当然，本技术的复数个项目中的任意一些项目也可以组合地实施。例如，在任一实施方式中说明的本技术的一部分或全部可以与在其他实施方式中说明的本技术的一部分或全部组合地实施。此外，上述的本技术的任意项目的一部分或全部可以与未曾提及的其他技术组合地实施。
此外，本技术也可以采取如下技术方案。
(1)一种摄像元件，包括：
像素单位，其包括选择晶体管和放大晶体管，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者由多栅晶体管构成。
(2)如(1)的摄像元件，其中
所述多栅晶体管是FinFET。
(3)如(1)或(2)的摄像元件，其中
所述选择晶体管和所述放大晶体管以彼此相邻的方式形成。
(4)如(3)的摄像元件，其中
彼此相邻的所述选择晶体管和所述放大晶体管的栅极之间间隔为100nm以上。
(5)如(1)至(4)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管的栅极和所述放大晶体管的栅极形成于同一个硅沟道上。
(6)如(1)至(5)中任一项的摄像元件，其中
在所述像素单位中，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者形成于与形成有传输晶体管的行及形成有复位晶体管的行不同的行中。
(7)如(1)至(6)中任一项的摄像元件，其中
所述像素单位包括单一光电转换元件，
所述选择晶体管控制从所述光电转换元件读取的电荷向信号线的输出，并且
在所述选择晶体管将所述电荷作为信号输出至所述信号线的情况下，所述放大晶体管放大该信号。
(8)如(1)至(7)中任一项的摄像元件，其中
所述像素单位包括多个光电转换元件，
所述选择晶体管控制从所述多个光电转换元件中的任一者读取的电荷向信号线的输出，并且
在所述选择晶体管将所述电荷作为信号输出至所述信号线的情况下，所述放大晶体管放大该信号。
(9)如(1)至(8)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括已经注入有杂质的硅沟道。
(10)如(1)至(9)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有P型半导体的硅沟道，在该P型半导体中已经注入有热扩散系数比硼的热扩散系数小的离子。
(11)如(1)至(10)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有P型半导体的硅沟道，在该P型半导体中已经注入有铟。
(12)如(1)至(11)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有N型半导体的硅沟道，在该N型半导体中已经注入有热扩散系数比磷的热扩散系数小的离子。
(13)如(1)至(12)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有N型半导体的硅沟道，在该N型半导体中已经注入有砷。
(14)如(1)至(13)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有N型半导体的硅沟道，在该N型半导体中已经注入有锑。
(15)如(1)至(14)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括如下的硅沟道：在形成栅极的侧壁之前在该硅沟道中已经注入有杂质。
(16)如(1)至(15)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括如下的硅沟道：在形成栅极的侧壁之后在该硅沟道中已经注入有杂质。
(17)如(1)至(16)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管和所述放大晶体管各者都包括栅极电极，所述选择晶体管的所述栅极电极的材料的功函数和所述放大晶体管的所述栅极电极的材料的功函数不同。
(18)如(1)至(17)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有P型半导体的栅极电极，并且
所述放大晶体管包括含有N型半导体的栅极电极。
(19)如(1)至(18)中任一项的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有钨、钌或铑的栅极电极，并且
所述放大晶体管包括含有N型半导体的栅极电极。
(20)一种摄像装置，其包括：
摄像部，其对被摄体进行摄像；以及
图像处理部，其对利用所述摄像部的摄像而获得的图像数据进行图像处理，
其中，所述摄像部包括：像素单位，其包括选择晶体管和放大晶体管，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者由多栅晶体管构成。
[附图标记说明]
100：摄像元件
111：光电二极管
112：传输晶体管
113：复位晶体管
114：放大晶体管
114A：栅极电极
115：选择晶体管
115A：栅极电极
121：硅层
121A：硅沟道
122：绝缘膜
131：离子注入区域
141、142：栅极侧壁
143：电极
200：制造设备
211：Fin(鳍)形成部
212：SiO2形成部
213：离子注入部
214：SiO2露出部
215：蚀刻部
216：抗蚀剂去除部
217：退火处理部
218：栅极形成部
251：AMP形成区域
252：SEL形成区域
261：光致抗蚀剂
261A：开口部
311、312：栅极电极
400：摄像元件
411、412：像素单位
600：摄像装置
612：CMOS图像传感器
613：图像处理部
900：计算机

Claims (20)

1.一种摄像元件，包括：
像素单位，其包括选择晶体管和放大晶体管，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者由多栅晶体管构成。
2.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述多栅晶体管是FinFET。
3.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管和所述放大晶体管以彼此相邻的方式形成。
4.如权利要求3所述的摄像元件，其中
彼此相邻的所述选择晶体管和所述放大晶体管的栅极之间间隔为100nm以上。
5.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管的栅极和所述放大晶体管的栅极形成于同一个硅沟道上。
6.如权利要求1所述的摄像元件，其中
在所述像素单位中，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者形成于与形成有传输晶体管的行及形成有复位晶体管的行不同的行中。
7.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述像素单位包括单一光电转换元件，
所述选择晶体管控制从所述光电转换元件读取的电荷向信号线的输出，并且
在所述选择晶体管将所述电荷作为信号输出至所述信号线的情况下，所述放大晶体管放大该信号。
8.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述像素单位包括多个光电转换元件，
所述选择晶体管控制从所述多个光电转换元件中的任一者读取的电荷向信号线的输出，并且
在所述选择晶体管将所述电荷作为信号输出至所述信号线的情况下，所述放大晶体管放大该信号。
9.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括已经注入有杂质的硅沟道。
10.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有P型半导体的硅沟道，在该P型半导体中已经注入有热扩散系数比硼的热扩散系数小的离子。
11.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有P型半导体的硅沟道，在该P型半导体中已经注入有铟。
12.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有N型半导体的硅沟道，在该N型半导体中已经注入有热扩散系数比磷的热扩散系数小的离子。
13.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有N型半导体的硅沟道，在该N型半导体中已经注入有砷。
14.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有N型半导体的硅沟道，在该N型半导体中已经注入有锑。
15.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括如下的硅沟道：在形成栅极的侧壁之前在该硅沟道中已经注入有杂质。
16.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括如下的硅沟道：在形成栅极的侧壁之后在该硅沟道中已经注入有杂质。
17.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管和所述放大晶体管各者都包括栅极电极，所述选择晶体管的所述栅极电极的材料的功函数和所述放大晶体管的所述栅极电极的材料的功函数不同。
18.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有P型半导体的栅极电极，并且
所述放大晶体管包括含有N型半导体的栅极电极。
19.如权利要求1所述的摄像元件，其中
所述选择晶体管包括含有钨、钌或铑的栅极电极，并且
所述放大晶体管包括含有N型半导体的栅极电极。
20.一种摄像装置，包括：
摄像部，其对被摄体进行摄像；以及
图像处理部，其对利用所述摄像部的摄像而获得的图像数据进行图像处理，
其中，所述摄像部包括：像素单位，其包括选择晶体管和放大晶体管，所述选择晶体管和所述放大晶体管各者由多栅晶体管构成。
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