WO2021186911A1 - 撮像装置及び電子機器 - Google Patents

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WO2021186911A1
WO2021186911A1 PCT/JP2021/003105 JP2021003105W WO2021186911A1 WO 2021186911 A1 WO2021186911 A1 WO 2021186911A1 JP 2021003105 W JP2021003105 W JP 2021003105W WO 2021186911 A1 WO2021186911 A1 WO 2021186911A1
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semiconductor substrate
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cross
imaging device
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良治 蓮見
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H01L27/14689—MOS based technologies

Definitions

  • This disclosure relates to an imaging device and an electronic device.
  • a solid-state imaging device including a photodiode and a transistor that reads out the charge photoelectrically converted by the photodiode
  • the charge is transferred for the purpose of reducing the element occupied area and expanding the light receiving area of the photodiode.
  • a configuration in which the transfer transistor is made vertical is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the vertical transistor includes a hole formed in the semiconductor substrate, a gate insulating film formed so as to cover the inner wall of the hole, and a gate electrode formed so as to embed the inside of the hole via the gate insulating film. Be prepared.
  • the inner wall of the hole formed in the semiconductor substrate has various crystal planes.
  • a typical crystal plane of a semiconductor material for example, Si
  • Si is a (110) plane and a (100) plane inclined by 45 ° with respect to the (110) plane. Since there is a difference in the thermal oxidation rate between the (110) plane and the (100) plane, the gate insulating film formed on the inner wall of the pore portion has a film thickness difference depending on the crystal plane. This difference in film thickness acts as a potential barrier, which may hinder charge transfer.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide an imaging device and an electronic device having excellent charge transfer efficiency.
  • the image pickup apparatus includes a semiconductor substrate and a vertical transistor provided on the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate is provided with a hole portion that opens on the first main surface side.
  • the vertical transistor has a first gate electrode provided in the hole and a first gate insulating film provided between the inner wall of the hole and the first gate electrode.
  • the cross section of the first gate electrode cut along a plane parallel to the first main surface has an elongated shape in the crystal orientation ⁇ 100> of the semiconductor substrate.
  • the (110) plane on which the first gate insulating film is formed as a thick film is the long axis of the cross section obtained by cutting the first gate electrode with a plane parallel to the first main plane. It is placed near the end of the direction. Then, due to thermal oxidation of the (110) plane, a thick film portion of the first gate insulating film is formed in the vicinity of the end portion in the major axis direction.
  • the potential barrier generated in the thick film region is set at each potential generated at the source end and the drain end. It can be offset and reduced by the gradient. As a result, the transfer efficiency of the electric charge e ⁇ of the vertical transistor can be improved.
  • the electronic device includes an optical component, an image pickup device in which light transmitted through the optical component is incident, and a signal processing circuit for processing a signal output from the image pickup device.
  • the apparatus includes a semiconductor substrate and a vertical transistor provided on the semiconductor substrate.
  • the semiconductor substrate is provided with a hole that opens on the first main surface side, and the vertical transistor is provided. It has a first gate electrode provided in the hole and a first gate insulating film provided between the inner wall of the hole and the first gate electrode, and is parallel to the first main surface.
  • the cross section cut by the plane has an elongated shape in the crystal orientation ⁇ 100> direction of the semiconductor substrate. According to this, it is possible to provide an electronic device provided with an image pickup device having excellent charge transfer efficiency.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of a pixel sharing structure of the image pickup apparatus according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a plan view showing a configuration example of pixels according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of a pixel according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration example 1 of the first gate electrode and the first gate insulating film according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example 2 of the first gate electrode and the first gate insulating film according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of a pixel sharing structure of the image pickup apparatus according to the
  • FIG. 7 is a graph schematically showing the potential distribution of the semiconductor substrate around the first gate electrode according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configurations of the first gate electrode and the first gate insulating film according to the comparative example of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a graph schematically showing the potential distribution of the semiconductor substrate around the first gate electrode according to the comparative example of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a plan view showing the configuration of pixels according to the first modification of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a plan view showing the configuration of pixels according to the second modification of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a plan view showing the configuration of pixels according to the third modification of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a plan view showing the configuration of pixels according to the fourth modification of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a plan view showing the configuration of pixels according to the fifth modification of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a conceptual diagram showing an example in which the technology according to the present disclosure (the present technology) is applied to an electronic device.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technique according to the present disclosure (the present technique) can be applied.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head and the CCU shown in FIG.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of an installation position of the imaging unit.
  • the definition of the vertical direction in the following description is merely a definition for convenience of explanation, and does not limit the technical idea of the present disclosure. For example, if the object is rotated by 90 ° and observed, the top and bottom are converted to left and right and read, and if the object is rotated by 180 ° and observed, the top and bottom are reversed and read.
  • plan view means that the semiconductor substrate 111 is viewed from the normal direction of the surface 111a described later.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the image pickup apparatus 100 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the image sensor 100 shown in FIG. 1 is, for example, a CMOS solid-state image sensor.
  • a pixel region (so-called imaging region) in which pixels 102 including a plurality of photoelectric conversion elements are regularly arranged two-dimensionally on a semiconductor substrate 111 (for example, a silicon substrate). ) 103 and a peripheral circuit unit.
  • the pixel 102 includes a photodiode serving as a photoelectric conversion element and a plurality of pixel transistors (so-called MOS transistors).
  • the plurality of pixel transistors can be composed of three transistors, a transfer transistor, a reset transistor, and an amplification transistor.
  • the plurality of pixel transistors may be composed of four transistors by adding a selection transistor to the above three transistors. Since the equivalent circuit of a unit pixel is the same as usual, detailed description thereof will be omitted.
  • the pixel 102 may have a shared pixel structure.
  • the shared pixel structure is composed of a plurality of photodiodes, a plurality of transfer transistors, one shared floating diffusion, and one shared pixel transistor. That is, in the shared pixel structure, the photodiode and the transfer transistor constituting the plurality of unit pixels are configured to share one pixel transistor other than the transfer transistor.
  • the peripheral circuit unit includes a vertical drive circuit 104, a column signal processing circuit 105, a horizontal drive circuit 106, an output circuit 107, a control circuit 108, and the like.
  • the control circuit 108 receives the input clock and data instructing the operation mode, etc., and outputs data such as internal information of the imaging device. That is, the control circuit 108 generates a clock signal or a control signal that serves as a reference for the operation of the vertical drive circuit 104, the column signal processing circuit 105, the horizontal drive circuit 106, etc., based on the vertical synchronization signal, the horizontal synchronization signal, and the master clock. do. Then, the control circuit 108 inputs these signals to the vertical drive circuit 104, the column signal processing circuit 105, the horizontal drive circuit 106, and the like.
  • the vertical drive circuit 104 is composed of, for example, a shift register, selects a pixel drive wiring, supplies a pulse for driving the pixel to the selected pixel drive wiring, and drives the pixel in line units. That is, the vertical drive circuit 104 sequentially selectively scans each pixel 102 in the pixel region 103 in the vertical direction in line units, passes through the vertical signal line 109, and generates a signal charge in the photoelectric conversion element of each pixel 102 according to the amount of light received. The pixel signal based on the above is supplied to the column signal processing circuit 105.
  • the column signal processing circuit 105 is arranged for each column of pixels 102, for example, and performs signal processing such as noise removal for each row of signals output from the pixels 102 for one row. That is, the column signal processing circuit 105 performs signal processing such as CDS for removing fixed pattern noise peculiar to the pixel 102, signal amplification, and AD conversion.
  • a horizontal selection switch (not shown) is provided in the output stage of the column signal processing circuit 105 so as to be connected to the horizontal signal line 110.
  • the horizontal drive circuit 106 is composed of, for example, a shift register, and by sequentially outputting horizontal scanning pulses, each of the column signal processing circuits 105 is sequentially selected, and a pixel signal is output from each of the column signal processing circuits 105 as a horizontal signal line. Output to 110.
  • the output circuit 107 performs signal processing on signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 105 through the horizontal signal line 110 and outputs the signals.
  • the output circuit 107 may only perform buffering, or may perform black level adjustment, column variation correction, various digital signal processing, and the like.
  • the input / output terminal 112 exchanges signals with the outside.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of a pixel sharing structure of the image pickup apparatus 100 according to the embodiment of the present disclosure.
  • a total of four pixels 102 arranged two by two in the vertical direction and two in the horizontal direction constitute one shared pixel structure.
  • One shared pixel structure is shared by four photodiode PDs (an example of the "photoelectric conversion unit” of the present disclosure) and four transfer transistors Tr (an example of the "vertical transistor” of the present disclosure).
  • Floating diffusion FD an example of the "electric field holding unit” of the present disclosure
  • one shared selection transistor not shown
  • one shared reset transistor not shown
  • one shared Includes an amplification transistor (not shown).
  • the floating diffusion FD is arranged at the center of the four pixels 102 constituting one shared pixel structure.
  • the gate electrode GE of the transfer transistor Tr is arranged in the vicinity of the floating diffusion FD.
  • Each gate electrode GE of the four pixels 102 is arranged so as to surround one floating diffusion FD in a plan view.
  • a pixel separation unit 120 is provided on the outer circumference of each pixel 102.
  • the pixel separation unit 120 is composed of, for example, a conductive impurity diffusion layer different from the semiconductor substrate 111, deep trench isolation, or the like.
  • the upper side in the vertical direction of the paper surface is the surface 101a side of the semiconductor substrate 111, and a multilayer wiring layer (none of which is shown) composed of a plurality of wiring layers and an interlayer insulating film is provided.
  • the lower side in the vertical direction of the paper surface is the back surface side of the semiconductor substrate 111, which is the light incident surface on which light is incident, and is provided with an on-chip lens, a color filter, and the like (none of which are shown).
  • the image pickup apparatus 100 is a back-illuminated CMOS image sensor that photoelectrically converts the light incident on the back surface side of the semiconductor substrate 111.
  • FIG. 3 is a plan view showing a configuration example of the pixel 102 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of the pixel 102 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 schematically shows a cross section of FIG. 3 cut along the A3-A'3 line.
  • the semiconductor substrate 111 is, for example, a single crystal silicon substrate or a single crystal silicon layer formed by an epitaxial growth method on a substrate (not shown).
  • the conductive type of the semiconductor substrate 111 is, for example, a P type.
  • the photodiode PD is provided inside the P-type semiconductor substrate 111.
  • the photodiode PD is composed of, for example, an N-type impurity diffusion layer.
  • the photodiode PD photoelectrically converts light incident from the rear surface side of the semiconductor substrate 111, resulting charge e - accumulating.
  • the transfer transistor Tr is provided from the inside of the semiconductor substrate 111 to the surface 111a (an example of the "first main surface” of the present disclosure).
  • the transfer transistor Tr has, for example, a gate electrode GE and a gate insulating film 1 provided between the gate electrode GE and the semiconductor substrate 111, and has a photodiode PD as a source and a floating diffusion FD as a drain. It is an N-type vertical transistor.
  • the transfer transistor Tr transfers the charge e ⁇ from the photodiode PD to the floating diffusion FD.
  • the floating diffusion FD is provided on the surface 111a side of the semiconductor substrate 111, and is composed of, for example, an N-type impurity diffusion layer.
  • the floating diffusion FD holds the electric charge e ⁇ transferred from the transfer transistor Tr.
  • the semiconductor substrate 111 is provided with a hole H1 that opens on the surface 111a side and is adjacent to the photodiode PD.
  • the gate electrode GE is arranged in the hole H1 via the first gate insulating film 11, and extends in the vertical direction (that is, in the thickness direction of the semiconductor substrate 111), the first gate electrode VG, and the second gate. It has a second gate electrode TG provided on the insulating film 12 and connected to the first gate electrode VG.
  • the first gate electrode VG and the second gate electrode TG are composed of, for example, a polysilicon film doped with impurities. Alternatively, the first gate electrode VG and the second gate electrode TG may be made of metal or the like.
  • the first gate electrode VG and the second gate electrode TG are integrally formed.
  • the gate insulating film 1 is provided with the first gate insulating film 11 provided between the inner wall of the hole H1 and the first gate electrode VG, and with the first gate insulating film 11 provided on the surface 111a side of the semiconductor substrate 111. It has a second gate insulating film 12 in contact with it.
  • the second gate insulating film 12 is located between the surface 111a of the semiconductor substrate 111 and the second gate electrode TG.
  • the first gate insulating film 11 and the second gate insulating film 12 are, for example, silicon oxide films formed by thermally oxidizing the semiconductor substrate 111.
  • the first gate insulating film 11 and the second gate insulating film 12 are integrally formed.
  • the electric charge e ⁇ generated by photoelectric conversion in the photodiode PD is transferred in the vertical direction (for example, in the thickness direction of the semiconductor substrate 111) along the first gate electrode VG of the transfer transistor Tr, and then is transferred to the second gate electrode TG. It is transferred in the horizontal direction (for example, the direction horizontal to the surface 111a of the semiconductor substrate 111) along the above, and reaches the floating diffusion FD.
  • the charge e - - from the photodiode PD to the floating diffusion FD charge e is in such a way as to wrap around the first gate electrode VG, moves along the side surface of the first gate electrode VG.
  • a charge transfer channel may be provided in the region of the semiconductor substrate 111 that faces the first gate electrode VG with the first gate insulating film 11 interposed therebetween. Further, in the semiconductor substrate 111, a charge transfer channel may be provided also in a region facing the second gate electrode TG with the second gate insulating film 12 interposed therebetween.
  • the charge transfer channel is composed of, for example, a P-type impurity diffusion layer.
  • the semiconductor substrate 111 shown in FIGS. 2 to 4 is, for example, a silicon substrate.
  • the surface 111a of the semiconductor substrate 111 has, for example, a crystal plane equivalent to a (100) plane or a (100) plane.
  • Examples of the surface equivalent to the surface (100) include the surfaces (010), (001), (-100), (0-10), and (00-1).
  • the surface equivalent to the (100) plane is simply referred to as the (100) plane.
  • the normal direction of the crystal plane is the crystal orientation.
  • the crystal orientation of the (100) plane is the ⁇ 100> direction.
  • the ⁇ 100> direction In the present specification, for convenience of explanation, not only the crystal orientation of the (100) plane but also the crystal orientation of the plane equivalent to the (100) plane is simply referred to as the ⁇ 100> direction.
  • the crystal orientation ⁇ 110> direction intersects the ⁇ 100> direction at an angle of 45 °.
  • the crystal orientation ⁇ 110> direction not only the crystal orientation ⁇ 110> direction but also the crystal orientation equivalent to the ⁇ 110> direction is simply referred to as the ⁇ 110> direction.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration example 1 of the first gate electrode VG and the first gate insulating film 11 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 shows a cross section of the first gate electrode VG and the first gate insulating film 11 cut along a plane parallel to the surface 111a of the semiconductor substrate 111 (hereinafter, also referred to as a horizontal plane).
  • a cross section of the first gate electrode VG cut in a horizontal plane hereinafter, also referred to as a VG cross section
  • the VG cross section has an octagonal shape elongated in the ⁇ 100> direction in a plan view.
  • One end of the first gate electrode VG in the long axis direction of the VG cross section is located on the photodiode PD side, and the other end of the VG cross section in the long axis direction is located on the floating diffusion FD side.
  • one end of the first gate electrode VG in the long axis direction of the VG cross section and the other end of the VG cross section in the long axis direction are located below the second gate electrode TG, respectively.
  • the outer periphery of the cross section (hereinafter, also referred to as the insulating film cross section) obtained by cutting the first gate insulating film 11 located around the first gate electrode VG in a horizontal plane also has an elongated octagonal shape in the ⁇ 100> direction in a plan view. ..
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example 2 of the first gate electrode VG and the first gate insulating film 11 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 shows a cross section of the first gate electrode VG and the first gate insulating film 11 cut in a horizontal plane parallel to the surface 111a of the semiconductor substrate 111.
  • the cross section (VG cross section) obtained by cutting the first gate electrode VG in a horizontal plane may be elongated in the ⁇ 100> direction in a plan view.
  • the VG cross section shows a case where each side of an octagon elongated in the ⁇ 100> direction is linear, but the present embodiment is not limited to this. As shown in FIG.
  • the side side facing the ⁇ 110> direction may be curved so as to be recessed inward in a plan view.
  • shape of the VG cross section is not limited to the octagonal shape.
  • the outer circumference of the cross section (insulating film cross section) obtained by cutting the first gate insulating film 11 located around the first gate electrode VG in a horizontal plane may be elongated in the ⁇ 100> direction in a plan view, and is not limited to an octagon. As shown in FIG. 6, the outer circumference of the insulating film cross section may have an elliptical shape elongated in the ⁇ 100> direction in a plan view.
  • the first gate insulating film 11 thermally oxidizes the inner wall of the hole H1 (see FIG. 4) of the semiconductor substrate 111. It is formed.
  • the inner wall of the hole H1 has a first inner wall IW1 whose crystal plane is a (100) plane and a second inner wall IW2 whose crystal plane is a (110) plane.
  • the first gate insulating film 11 has a first portion 21 located between the first inner wall IW1 and the first gate electrode VG, and a second portion 22 located between the second inner wall IW2 and the first gate electrode VG. And have.
  • the first portion 21 is formed by thermally oxidizing the first inner wall IW1 whose crystal plane is the (100) plane.
  • the second site 22 is formed by thermally oxidizing the second inner wall IW2 whose crystal plane is the (110) plane.
  • the film thickness of the second part 22 is larger than that of the first part 21. This difference in film thickness is due to the difference in the crystal plane of the inner wall, which is the base of thermal oxidation.
  • the (110) plane is more likely to be thermally oxidized than the (100) plane, and the oxide film is more likely to be formed thicker.
  • the film thickness of the second portion 22 is 1.1 times or more and 2.0 times or less the film thickness of the 21st position of the first portion. In both cases of FIGS. 5 and 6, the second portion 22 is located at both ends in the long axis direction of the cross section (VG cross section) of the first gate electrode VG.
  • FIG. 7 is a graph schematically showing the potential distribution of the semiconductor substrate 111 around the first gate electrode VG according to the embodiment of the present disclosure.
  • Tr_on means a state in which a voltage equal to or higher than the threshold voltage is applied to the first gate electrode VG and the transfer transistor Tr is in the on state.
  • Tr_off means that no voltage is applied to the first gate electrode VG and the transfer transistor Tr is in the off state.
  • E1 indicates an end portion (source end) on the photodiode PD side of the channel region formed along the first gate electrode VG.
  • E2 shows an end (drain end) on the floating diffusion FD side of the channel region formed along the first gate electrode VG.
  • the region in contact with the second portion 22 (hereinafter, also referred to as a thick film region) is formed by a Tr_on inverted layer as compared with the region in contact with the first portion 21 (hereinafter, also referred to as a thin film region) in the semiconductor substrate. It is difficult to do so, and a potential barrier is likely to occur. Therefore, the electric charge e ⁇ is less likely to flow in the thick film region than in the thin film region. On the other hand, the source end E1 and the drain end E2 tend to have a potential gradient, and the electric charge e ⁇ tends to flow.
  • the thick film region can be arranged at each position of the source end E1 and the drain end E2.
  • the transfer transistor Tr can cancel and reduce the potential barrier generated in the thick film region by the potential gradients of the source end E1 and the drain end E2.
  • the transfer transistor Tr, the charge e - thereby improving transfer efficiency.
  • the VG cross section obtained by cutting the central FDC of the floating diffusion FD and the first gate electrode VG in a horizontal plane when viewed from the normal direction of the surface 111a of the semiconductor substrate 111 (in a plan view). It is preferable that the central portion VGC and the central portion PDC of the photodiode PD are aligned in a straight line or substantially in a straight line. Since the potential energy of the photodiode PD is maximized at the central PDC of the photodiode PD, it is possible to increase the transfer efficiency of the charge e ⁇ per unit light amount.
  • the straight line connecting the central portions FDC, VGC, and PDC is parallel or substantially parallel to the long axis direction of the VG cross section. This makes it possible to increase the proportion of the thin film region in the transfer path of the charge e ⁇ .
  • the transfer transistor Tr, the charge e - can be the transfer efficiency further improvements.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the first gate electrode VG'and the first gate insulating film 11'according to the comparative example of the present disclosure.
  • FIG. 5 shows a cross section of the first gate electrode VG'and the first gate insulating film 11 cut in a horizontal plane parallel to the surface of the semiconductor substrate 111'.
  • the cross section of the first gate electrode VG'cut in the horizontal plane has a shape close to a regular octagon with a small deviation in one direction.
  • the outer circumference of the cross section obtained by cutting the first gate insulating film 11'located around the first gate electrode VG'in a horizontal plane has a shape close to a perfect circle.
  • the first gate insulating film 11' is formed by thermally oxidizing the inner wall of the hole H1'of the semiconductor substrate 111'.
  • the inner wall of the hole H1' has a first inner wall IW1'in which the crystal plane is the (100) plane and a second inner wall IW2' in which the crystal plane is the (110) plane.
  • the first gate insulating film 11' is located between the first portion 21'located between the first inner wall IW1'and the first gate electrode VG, and between the second inner wall IW2' and the first gate electrode VG'. It has a second portion 22'and a second portion 22'.
  • the film thickness of the second part 22' is larger than that of the first part 21'. This difference in film thickness is due to the difference in the crystal plane of the inner wall, which is the base of thermal oxidation.
  • the (110) plane is more likely to be thermally oxidized than the (100) plane, and the oxide film is more likely to be formed thicker.
  • FIG. 9 is a graph schematically showing the potential distribution of the semiconductor substrate 111'around the first gate electrode VG according to the comparative example of the present disclosure.
  • Tr'_on means when a voltage equal to or higher than the threshold voltage is applied to the first gate electrode VG'and the transfer transistor is in the on state.
  • Tr'_off means that no voltage is applied to the first gate electrode VG'and the transfer transistor is in the off state.
  • E1 ′ indicates an end portion (that is, a source end) on the photodiode PD ′ side of the channel region formed along the first gate electrode VG ′.
  • E2 shows an end (ie, drain end) of the channel region formed along the first gate electrode VG'on the floating diffusion FD' side.
  • the inverted layer due to Tr'_on is less likely to be formed than in the semiconductor region (thin film region) in contact with the first portion 21'.
  • the source end E1'and the drain end E2' which tend to have a potential gradient, and the thick film region are arranged at different positions from each other.
  • the potential barrier generated in the thick film region cannot be canceled by the potential gradients of the source end E1'and the drain end E2', the charge e ⁇ is less likely to flow as compared with the case of FIG.
  • the image pickup apparatus 100 includes a semiconductor substrate 111 and a vertical transfer transistor Tr provided on the semiconductor substrate 111.
  • the semiconductor substrate 111 is provided with a hole H1 that opens on the surface 111a side.
  • the transfer transistor Tr has a first gate electrode VG provided in the hole H1 and a first gate insulating film 11 provided between the inner wall of the hole H1 and the first gate electrode VG.
  • the cross section of the first gate electrode VG cut in a horizontal plane parallel to the surface 111a of the semiconductor substrate 111 has an elongated shape in the crystal orientation ⁇ 100> of the semiconductor substrate 111.
  • the (110) surface on which the first gate insulating film 11 is formed as a thick film is arranged near the end portion in the long axis direction of the VG cross section. Then, due to thermal oxidation of the (110) plane, a second portion 22 which is a thick film portion of the first gate insulating film 11 is formed in the vicinity of the end portion in the major axis direction.
  • a region (thick film region) in contact with the second portion 22 is arranged at the source end E1 and the drain end E2 of the transfer transistor Tr, respectively.
  • the potential barrier generated in the thick film region can be offset and reduced by each potential gradient generated at the source end E1 and the drain end E2. Thereby, the transfer efficiency of the electric charge e ⁇ of the transfer transistor Tr can be improved.
  • FIG. 10 is a plan view showing the configuration of the pixel 102A according to the first modification of the embodiment of the present disclosure.
  • the end portion on the photodiode PD side is the photodiode PD from below the second gate electrode TG. It may protrude to the side.
  • the transfer path of the charge e ⁇ is directly connected from the photodiode PD to the thin film region of the transfer transistor Tr without passing through the thick film region.
  • Transfer source end E1 of the transistor Tr is placed in the thin film region, the thick film region on the source side (photodiode PD side) charge e - out of the transfer path. Even with such a configuration, the transfer transistor Tr can improve the transfer efficiency of the electric charge e ⁇ .
  • FIG. 11 is a plan view showing the configuration of the pixel 102B according to the second modification of the embodiment of the present disclosure.
  • the end portion on the floating diffusion FD side is the floating diffusion FD from below the second gate electrode TG. It may protrude to the side.
  • the transfer path of the charge e ⁇ is directly connected from the thin film region of the transfer transistor Tr to the floating diffusion FD without going through the thick film region. Drain end E2 of the transfer transistor Tr is placed in the thin film region, the thick film region on the drain side (the floating diffusion FD side) charge e - out of the transfer path. Even with such a configuration, the transfer transistor Tr can improve the transfer efficiency of the electric charge e ⁇ .
  • FIG. 12 is a plan view showing the configuration of the pixel 102C according to the third modification of the embodiment of the present disclosure.
  • both ends of the VG cross section of the first gate electrode VG in the long axis direction may protrude from below the second gate electrode TG.
  • the end of the VG cross section on the photodiode PD side protrudes from under the second gate electrode TG to the photodiode PD side, and the end of the VG cross section on the floating diffusion FD side extends from under the second gate electrode TG to the floating diffusion FD side. It may stick out.
  • the transfer path of the charge e ⁇ is directly connected from the photodiode PD to the thin film region of the transfer transistor Tr without passing through the thick film region, and directly from the thin film region to the floating diffusion FD without passing through the thick film region. ..
  • Transfer source end E1 of the transistor Tr is placed in the thin film region, the thick film region on the source side (photodiode PD side) charge e - out of the transfer path.
  • Drain end E2 of the transfer transistor Tr is placed in the thin film region, the thick film region on the drain side (the floating diffusion FD side) charge e - out of the transfer path. Even with such a configuration, the transfer transistor Tr can improve the transfer efficiency of the electric charge e ⁇ .
  • FIG. 13 is a plan view showing the configuration of the pixel 102D according to the fourth modification of the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a plan view showing the configuration of the pixel 102E according to the fifth modification of the embodiment of the present disclosure.
  • the second gate electrode TG is not shown.
  • one pixel 102D may be provided with N (N is an integer of 2 or more) first gate electrodes VG.
  • the N first gate electrodes VG are arranged side by side at intervals in the minor axis direction of the VG cross section.
  • the minor axis direction is a direction orthogonal to the major axis direction in a plan view.
  • the four pixels 102 form one shared pixel structure, but the present technology is not limited to this.
  • the pixel 102 does not have to have a shared pixel structure.
  • one pixel 102 may be composed of one photodiode, one transfer transistor, one floating diffusion, one reset transistor, and one amplification transistor. It may be configured by adding one selection transistor to these.
  • each of the pixels 102A, 102B, 102C, 102D, and 102E does not have to have a shared pixel structure.
  • the present technology can perform at least one of various omissions, substitutions, and changes of the components without departing from the gist of the above-described embodiment. Further, the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and other effects may be obtained.
  • the technology (the present technology) according to the present disclosure includes, for example, an imaging system of a digital still camera, a digital video camera, etc. (hereinafter, collectively referred to as a camera), a mobile device such as a mobile phone having an imaging function, or an imaging function. It can be applied to various electronic devices such as other devices equipped with.
  • FIG. 15 is a conceptual diagram showing an example in which the technology according to the present disclosure (the present technology) is applied to the electronic device 300.
  • the electronic device 300 is, for example, a camera, and includes a solid-state image sensor 201, an optical lens 210, a shutter device 211, a drive circuit 212, and a signal processing circuit 213.
  • the optical lens 210 is an example of the "optical component" of the present disclosure.
  • the light transmitted through the optical lens 210 is incident on the solid-state image sensor 201.
  • the optical lens 210 forms an image light (incident light) from the subject on the image pickup surface of the solid-state image pickup device 201.
  • signal charges are accumulated in the solid-state image sensor 201 for a certain period of time.
  • the shutter device 211 controls the light irradiation period and the light blocking period of the solid-state image sensor 201.
  • the drive circuit 212 supplies a drive signal that controls the transfer operation of the solid-state image sensor 201 and the shutter operation of the shutter device 211.
  • the signal transfer of the solid-state image sensor 201 is performed by the drive signal (timing signal) supplied from the drive circuit 212.
  • the signal processing circuit 213 performs various signal processing.
  • the signal processing circuit 213 processes the signal output from the solid-state image sensor 201.
  • the signal-processed video signal is stored in a storage medium such as a memory or output to a monitor.
  • the shutter operation in the electronic device 300 may be realized by an electronic shutter (for example, a global shutter) by the solid-state image sensor 201 instead of the mechanical shutter.
  • the shutter operation in the electronic device 300 is realized by the electronic shutter, the shutter device 211 of FIG. 15 may be omitted.
  • the above-mentioned image pickup device 100 is applied to the solid-state image pickup device 201.
  • the electronic device 300 is not limited to the camera.
  • the electronic device 300 may be a mobile device such as a mobile phone having an imaging function, or another device having an imaging function.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technique according to the present disclosure (the present technique) can be applied.
  • FIG. 16 shows a surgeon (doctor) 11131 performing surgery on patient 11132 on patient bed 11133 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical tools 11110 such as an abdominal tube 11111 and an energy treatment tool 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100.
  • a cart 11200 equipped with various devices for endoscopic surgery.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 in which a region having a predetermined length from the tip is inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the base end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 configured as a so-called rigid mirror having a rigid barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible mirror having a flexible barrel. good.
  • An opening in which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and the light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101, and is an objective. It is irradiated toward the observation target in the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct endoscope, a perspective mirror, or a side endoscope.
  • An optical system and an image pickup element are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the image pickup element by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the image sensor, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted as RAW data to the camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201.
  • CCU Camera Control Unit
  • the CCU11201 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and comprehensively controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaic processing).
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on the image signal processed by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of, for example, a light source such as an LED (Light Emitting Diode), and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing an operating part or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode)
  • LED Light Emitting Diode
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and input instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • the treatment tool control device 11205 controls the drive of the energy treatment tool 11112 for cauterizing, incising, sealing a blood vessel, or the like of a tissue.
  • the pneumoperitoneum device 11206 uses a gas in the pneumoperitoneum tube 11111 to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the field of view by the endoscope 11100 and securing the work space of the operator.
  • the recorder 11207 is a device capable of recording various information related to surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various information related to surgery in various formats such as texts, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be composed of, for example, an LED, a laser light source, or a white light source composed of a combination thereof.
  • a white light source is configured by combining RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. Therefore, the light source device 11203 adjusts the white balance of the captured image. It can be carried out.
  • the laser light from each of the RGB laser light sources is irradiated to the observation target in a time-divided manner, and the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing to support each of RGB. It is also possible to capture the image in a time-divided manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter on the image sensor.
  • the drive of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light at predetermined time intervals.
  • the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of changing the light intensity to acquire an image in a time-divided manner and synthesizing the image, so-called high dynamic without blackout and overexposure. Range images can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissue to irradiate light in a narrow band as compared with the irradiation light (that is, white light) in normal observation, the surface layer of the mucous membrane.
  • a so-called narrow band imaging is performed in which a predetermined tissue such as a blood vessel is photographed with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating with excitation light.
  • the body tissue is irradiated with excitation light to observe the fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is injected. It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 may be configured to be capable of supplying narrow band light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a driving unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • CCU11201 has a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and CCU11201 are communicably connected to each other by a transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at a connection portion with the lens barrel 11101.
  • the observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and incident on the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the image pickup unit 11402 is composed of an image pickup element.
  • the image sensor constituting the image pickup unit 11402 may be one (so-called single plate type) or a plurality (so-called multi-plate type).
  • each image pickup element may generate an image signal corresponding to each of RGB, and a color image may be obtained by synthesizing them.
  • the image pickup unit 11402 may be configured to have a pair of image pickup elements for acquiring image signals for the right eye and the left eye corresponding to 3D (Dimensional) display, respectively.
  • the 3D display enables the operator 11131 to more accurately grasp the depth of the biological tissue in the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided corresponding to each image pickup element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided on the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is composed of an actuator, and the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 are moved by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. As a result, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the image pickup unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the control signal includes, for example, information to specify the frame rate of the captured image, information to specify the exposure value at the time of imaging, and / or information to specify the magnification and focus of the captured image, and the like. Contains information about the condition.
  • the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of CCU11201 based on the acquired image signal. good.
  • the so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function are mounted on the endoscope 11100.
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • Image signals and control signals can be transmitted by telecommunications, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal which is the RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site and the like by the endoscope 11100 and the display of the captured image obtained by the imaging of the surgical site and the like. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display an image captured by the surgical unit or the like based on the image signal processed by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image by using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape, color, and the like of the edge of an object included in the captured image to remove surgical tools such as forceps, a specific biological part, bleeding, and mist when using the energy treatment tool 11112. Can be recognized.
  • the control unit 11413 may superimpose and display various surgical support information on the image of the surgical unit by using the recognition result. By superimposing and displaying the surgical support information and presenting it to the surgeon 11131, it is possible to reduce the burden on the surgeon 11131 and to allow the surgeon 11131 to proceed with the surgery reliably.
  • the transmission cable 11400 that connects the camera head 11102 and CCU11201 is an electric signal cable that supports electric signal communication, an optical fiber that supports optical communication, or a composite cable thereof.
  • the communication is performed by wire using the transmission cable 11400, but the communication between the camera head 11102 and the CCU11201 may be performed wirelessly.
  • the above is an example of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to the endoscope 11100, the image pickup unit 11402 of the camera head 11102, the image processing unit 11412 of the CCU 11201, and the like among the configurations described above.
  • the above-mentioned imaging device 100 can be applied to the imaging unit 10402.
  • a clearer surgical site image can be obtained, so that the operator can perform the operation. It becomes possible to confirm the part reliably.
  • the surgical site image can be obtained with lower latency. It becomes possible to perform the treatment with the same feeling as when the person is observing the surgical site by touch.
  • the technique according to the present disclosure may be applied to other, for example, a microscopic surgery system.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device mounted on a moving body of any kind such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. You may.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (interface) 12053 are shown as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 provides a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating a braking force of a vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a head lamp, a back lamp, a brake lamp, a winker, or a fog lamp.
  • the body system control unit 12020 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches.
  • the body system control unit 12020 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the imaging unit 12031 is connected to the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 causes the image pickup unit 12031 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or a character on the road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of the light received.
  • the image pickup unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information. Further, the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects the in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is dozing.
  • the microcomputer 12051 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030 or the inside information detection unit 12040, and the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. It is possible to perform cooperative control for the purpose of.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, so that the driver can control the vehicle. It is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving, etc., which runs autonomously without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the external information detection unit 12030, and performs coordinated control for the purpose of anti-glare such as switching the high beam to the low beam. It can be carried out.
  • the audio image output unit 12052 transmits the output signal of at least one of the audio and the image to the output device capable of visually or audibly notifying the passenger or the outside of the vehicle of the information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an onboard display and a heads-up display.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 as imaging units 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 are provided at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumpers, back doors, and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100, for example.
  • the image pickup unit 12101 provided on the front nose and the image pickup section 12105 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100.
  • the images in front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting a preceding vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 19 shows an example of the photographing range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging units 12102 and 12103.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 as viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the image pickup units 12101 to 12104 may be a stereo camera composed of a plurality of image pickup elements, or an image pickup element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 has a distance to each three-dimensional object within the imaging range 12111 to 12114 based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and a temporal change of this distance (relative velocity with respect to the vehicle 12100). By obtaining can. Further, the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in front of the preceding vehicle in advance, and can perform automatic braking control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • automatic braking control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to a three-dimensional object into two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, electric poles, and other three-dimensional objects based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that can be seen by the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 is used via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured image of the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition includes, for example, a procedure for extracting feature points in an image captured by an imaging unit 12101 to 12104 as an infrared camera, and a pattern matching process for a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian. It is done by the procedure to determine.
  • the audio image output unit 12052 When the microcomputer 12051 determines that a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the pedestrian, the audio image output unit 12052 outputs a square contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to superimpose and display. Further, the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 so as to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the above is an example of a vehicle control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 and the like among the configurations described above.
  • the above-mentioned imaging device 100 can be applied to the imaging unit 12031.
  • the present disclosure may also have the following structure.
  • (1) Semiconductor substrate and A vertical transistor provided on the semiconductor substrate is provided.
  • the semiconductor substrate is provided with a hole that opens on the first main surface side.
  • the vertical transistor is The first gate electrode provided in the hole and It has a first gate insulating film provided between the inner wall of the hole and the first gate electrode.
  • An imaging device having a cross section obtained by cutting the first gate electrode in a plane parallel to the first main surface having an elongated shape in the crystal orientation ⁇ 100> of the semiconductor substrate.
  • the inner wall is The first inner wall whose crystal plane is the (100) plane, It has a second inner wall whose crystal plane is the (110) plane,
  • the first gate insulating film is A first portion located between the first inner wall and the first gate electrode, It has a second portion located between the second inner wall and the first gate electrode.
  • the film thickness of the second part is larger than that of the first part.
  • the vertical transistor is A second gate insulating film provided on the first main surface side of the semiconductor substrate, and It further has a second gate electrode provided on the second gate insulating film and connected to the first gate electrode.
  • the imaging device according to any one of (1) to (4).
  • One end of the first gate electrode in the long axis direction of the cross section is located on the photoelectric conversion part side, and the other end in the long axis direction is located on the charge holding part side.
  • the imaging device according to any one of (1) to (5) above, wherein the vertical transistor transfers the electric charge generated in the photoelectric conversion unit to the charge holding unit.
  • the plurality of first gate electrodes are arranged at intervals in the minor axis direction of the cross section.
  • the imaging device according to any one of (1) to (9).
  • the first main plane has a crystal plane equivalent to a (100) plane or a (100) plane.
  • the imaging device according to any one of (1) to (10).
  • the image pickup device With a semiconductor substrate A vertical transistor provided on the semiconductor substrate is provided.
  • the semiconductor substrate is provided with a hole that opens on the first main surface side.
  • the vertical transistor is The first gate electrode provided in the hole and It has a first gate insulating film provided between the inner wall of the hole and the first gate electrode.
  • An electronic device having a cross section cut along a plane parallel to the first main surface and having an elongated shape in the crystal orientation ⁇ 100> of the semiconductor substrate.

Abstract

電荷の転送効率に優れた撮像装置及び電子機器を提供する。撮像装置は、半導体基板と、半導体基板に設けられた縦型トランジスタと、を備える。半導体基板には、第１主面側に開口する孔部が設けられている。縦型トランジスタは、孔部内に設けられた第１ゲート電極と、孔部の内壁と第１ゲート電極との間に設けられた第１ゲート絶縁膜と、を有する。第１ゲート電極を第１主面に平行な面で切断した断面は、半導体基板の結晶方位＜１００＞方向に細長い形状を有する。

Description

撮像装置及び電子機器
　本開示は、撮像装置及び電子機器に関する。
　フォトダイオードと、フォトダイオードで光電変換された電荷を読み出すトランジスタとを備えた固体撮像素子においては、素子占有面積の縮小とフォトダイオードでの受光面積の拡大とを目的として、電荷を転送するための転送トランジスタを縦型にする構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。縦型トランジスタは、半導体基板に形成した孔部と、孔部の内壁を覆う状態で形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜を介して孔部内を埋め込む状態で形成されたゲート電極と、を備える。
特開２０１１－１４７５１号公報
　半導体基板内に形成された孔部の内壁は、種々の結晶面を有する。半導体材料（例えば、Ｓｉ）の結晶面として、代表的には、（１１０）面と、（１１０）面に対して４５°傾斜した（１００）面とがある。（１１０）面と（１００）面とでは熱酸化レートに差異があるため、孔部の内壁に形成されるゲート絶縁膜には、結晶面に応じた膜厚差が生じる。この膜厚差がポテンシャル障壁となって、電荷の転送が阻害される可能性がある。
　本開示はこのような事情に鑑みてなされたもので、電荷の転送効率に優れた撮像装置及び電子機器を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る撮像装置は、半導体基板と、前記半導体基板に設けられた縦型トランジスタと、を備え、前記半導体基板には、第１主面側に開口する孔部が設けられており、前記縦型トランジスタは、前記孔部内に設けられた第１ゲート電極と、前記孔部の内壁と前記第１ゲート電極との間に設けられた第１ゲート絶縁膜と、を有し、前記第１ゲート電極を前記第１主面に平行な面で切断した断面は、前記半導体基板の結晶方位＜１００＞方向に細長い形状を有する。
　これによれば、孔部の内壁のうち、第１ゲート絶縁膜が厚膜に形成される（１１０）面は、第１ゲート電極を第１主面に平行な面で切断した断面の長軸方向の端部付近に配置される。そして、（１１０）面の熱酸化により、長軸方向の端部付近には、第１ゲート絶縁膜の厚膜部が形成される。半導体基板において厚膜部と接する領域（厚膜領域）が縦型トランジスタのソース端及びドレイン端にそれぞれ配置されることにより、厚膜領域に生じるポテンシャル障壁を、ソース端及びドレイン端に生じる各電位勾配で相殺し、低減することができる。これにより、縦型トランジスタの電荷ｅ－の転送効率を向上させることができる。
　本開示の一態様に係る電子機器は、光学部品と、前記光学部品を透過した光が入射する撮像装置と、前記撮像装置から出力される信号を処理する信号処理回路と、を備え、前記撮像装置は、半導体基板と、前記半導体基板に設けられた縦型トランジスタと、を備え、前記半導体基板には、第１主面側に開口する孔部が設けられており、前記縦型トランジスタは、前記孔部内に設けられた第１ゲート電極と、前記孔部の内壁と前記第１ゲート電極との間に設けられた第１ゲート絶縁膜と、を有し、前記第１主面に平行な面で切断した断面は、前記半導体基板の結晶方位＜１００＞方向に細長い形状を有する。これによれば、電荷の転送効率に優れた撮像装置を備える電子機器を提供することができる。
図１は、本開示の実施形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。 図２は、本開示の実施形態に係る撮像装置の画素共有構造の一例を示す平面図である。 図３は、本開示の実施形態に係る画素の構成例を示す平面図である。 図４は、本開示の実施形態に係る画素の構成例を示す断面図である。 図５は、本開示の実施形態に係る第１ゲート電極及び第１ゲート絶縁膜の構成例１を示す断面図である。 図６は、本開示の実施形態に係る第１ゲート電極及び第１ゲート絶縁膜の構成例２を示す断面図である。 図７は、本開示の実施形態に係る第１ゲート電極周辺の半導体基板のポテンシャル分布を模式的に示すグラフである。 図８は、本開示の比較例に係る第１ゲート電極及び第１ゲート絶縁膜の構成を示す断面図である。 図９は、本開示の比較例に係る第１ゲート電極周辺の半導体基板のポテンシャル分布を模式的に示すグラフである。 図１０は、本開示の実施形態の変形例１に係る画素の構成を示す平面図である。 図１１は、本開示の実施形態の変形例２に係る画素の構成を示す平面図である。 図１２は、本開示の実施形態の変形例３に係る画素の構成を示す平面図である。 図１３は、本開示の実施形態の変形例４に係る画素の構成を示す平面図である。 図１４は、本開示の実施形態の変形例５に係る画素の構成を示す平面図である。 図１５は、本開示に係る技術（本技術）を電子機器に適用した例を示す概念図である。 図１６は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 図１７は、図１６に示すカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 図１８は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。 図１９は、撮像部の設置位置の例を示す図である。
　以下において、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下の説明で参照する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚さや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　また、以下の説明における上下等の方向の定義は、単に説明の便宜上の定義であって、本開示の技術的思想を限定するものではない。例えば、対象を９０°回転して観察すれば上下は左右に変換して読まれ、１８０°回転して観察すれば上下は反転して読まれることは勿論である。
　また、以下の説明において、平面視とは、後述の半導体基板１１１の表面１１１ａの法線方向から見ることを意味する。
＜実施形態＞
（全体の構成例）
　図１は、本開示の実施形態に係る撮像装置１００の構成例を示す図である。図１に示す撮像装置１００は、例えば、ＣＭＯＳ固体撮像装置である。図１に示すように、撮像装置１００は、半導体基板１１１（例えば、シリコン基板）に、複数の光電変換素子を含む画素１０２が規則的に２次元的に配列された画素領域（いわゆる、撮像領域）１０３と、周辺回路部とを有して構成される。画素１０２は、光電変換素子となるフォトダイオードと、複数の画素トランジスタ（いわゆる、ＭＯＳトランジスタ）を有して成る。複数の画素トランジスタは、転送トランジスタ、リセットトランジスタ及び増幅トランジスタの３つのトランジスタで構成することができる。複数の画素トランジスタは、上記３つのトランジスタに選択トランジスタ追加して、４つのトランジスタで構成することもできる。単位画素の等価回路は通常と同様であるので、詳細説明は省略する。
　画素１０２は、共有画素構造とすることもできる。共有画素構造は、複数のフォトダイオードと、複数の転送トランジスタと、共有される１つのフローティングディフュージョンと、共有される１つずつの他の画素トランジスタとから構成される。すなわち、共有画素構造では、複数の単位画素を構成するフォトダイオード及び転送トランジスタが、転送トランジスタを除く他の１つずつの画素トランジスタを共有して構成される。
　周辺回路部は、垂直駆動回路１０４と、カラム信号処理回路１０５と、水平駆動回路１０６と、出力回路１０７と、制御回路１０８などを有して構成される。
　制御回路１０８は、入力クロックと、動作モードなどを指令するデータを受け取り、また撮像装置の内部情報などのデータを出力する。すなわち、制御回路１０８は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基いて、垂直駆動回路１０４、カラム信号処理回路１０５及び水平駆動回路１０６などの動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路１０８は、これらの信号を垂直駆動回路１０４、カラム信号処理回路１０５及び水平駆動回路１０６等に入力する。
　垂直駆動回路１０４は、例えばシフトレジスタによって構成され、画素駆動配線を選択し、選択された画素駆動配線に画素を駆動するためのパルスを供給し、行単位で画素を駆動する。すなわち、垂直駆動回路１０４は、画素領域１０３の各画素１０２を行単位で順次垂直方向に選択走査し、垂直信号線１０９を通して、各画素１０２の光電変換素子において受光量に応じて生成した信号電荷に基く画素信号をカラム信号処理回路１０５に供給する。
　カラム信号処理回路１０５は、画素１０２の例えば列ごとに配置されており、１行分の画素１０２から出力される信号を画素列ごとにノイズ除去などの信号処理を行う。すなわちカラム信号処理回路１０５は、画素１０２固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳや、信号増幅、ＡＤ変換等の信号処理を行う。カラム信号処理回路１０５の出力段には水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線１１０との間に接続されて設けられる。
　水平駆動回路１０６は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路１０５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路１０５の各々から画素信号を水平信号線１１０に出力させる。
　出力回路１０７は、カラム信号処理回路１０５の各々から水平信号線１１０を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。例えば、出力回路１０７は、バファリングだけする場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理などを行う場合もある。入出力端子１１２は、外部と信号のやりとりをする。
（画素の構成例）
　図２は、本開示の実施形態に係る撮像装置１００の画素共有構造の一例を示す平面図である。図２に示すように、撮像装置１００では、例えば縦方向および横方向にそれぞれ２個ずつ配列された計４つの画素１０２が、１つの共有画素構造を構成している。１つの共有画素構造は、４つのフォトダイオードＰＤ（本開示の「光電変換部」の一例）と、４つの転送トランジスタＴｒ（本開示の「縦型トランジスタ」の一例）と、共有される１つのフローティングディフュージョンＦＤ（本開示の「電界保持部」の一例）と、共有される１つの選択トランジスタ（図示せず）と、共有される１つのリセットトランジスタ（図示せず）と、共有される１つの増幅トランジスタ（図示せず）とを含む。
　フローティングディフュージョンＦＤは、１つの共有画素構造を構成する４つの画素１０２の中央部に配置されている。フローティングディフュージョンＦＤの近傍に、転送トランジスタＴｒのゲート電極ＧＥが配置されている。４つの画素１０２の各ゲート電極ＧＥは、１つのフローティングディフュージョンＦＤを平面視で囲むように配置されている。各画素１０２の外周には、画素分離部１２０が設けられている。画素分離部１２０は、例えば、半導体基板１１１とは異なる導電型の不純物拡散層、又は、ディープトレンチアイソレーションなどで構成されている。
　図２において、紙面の垂直方向上側が半導体基板１１１の表面１０１ａ側であり、複数の配線層と層間絶縁膜とからなる多層配線層（いずれも図示せず）が設けられている。一方、図２において、紙面の垂直方向下側が半導体基板１１１の裏面側であり、光が入射される光入射面であって、オンチップレンズやカラーフィルタ等（いずれも図示せず）が設けられている。撮像装置１００は、半導体基板１１１の裏面側から入射された光を光電変換する裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサである。
　図３は、本開示の実施形態に係る画素１０２の構成例を示す平面図である。図４は、本開示の実施形態に係る画素１０２の構成例を示す断面図である。図４は、図３をＡ３－Ａ’３線で切断した断面を模式的に示している。半導体基板１１１は、例えば、単結晶のシリコン基板、又は、図示しない基板上にエピタキシャル成長法で形成された単結晶のシリコン層である。図４に示すように、半導体基板１１１の導電型は、例えばＰ型である。
　図３及び図４に示すように、フォトダイオードＰＤは、Ｐ型の半導体基板１１１の内部に設けられている。フォトダイオードＰＤは、例えばＮ型の不純物拡散層で構成されている。フォトダイオードＰＤは、半導体基板１１１の裏面側から入射される入射光を光電変換し、得られた電荷ｅ－を蓄積する。
　転送トランジスタＴｒは、半導体基板１１１の内部から表面１１１ａ（本開示の「第１主面」の一例）上にかけて設けられている。転送トランジスタＴｒは、例えば、ゲート電極ＧＥと、ゲート電極ＧＥと半導体基板１１１との間に設けられたゲート絶縁膜１とを有し、フォトダイオードＰＤをソースとし、フローティングディフュージョンＦＤをドレインとする、Ｎ型の縦型トランジスタである。転送トランジスタＴｒは、フォトダイオードＰＤからフローティングディフュージョンＦＤへ電荷ｅ－を転送する。
　フローティングディフュージョンＦＤは、半導体基板１１１の表面１１１ａ側に設けられており、例えばＮ型の不純物拡散層で構成されている。フローティングディフュージョンＦＤは、転送トランジスタＴｒから転送されてきた電荷ｅ－を保持する。
　転送トランジスタＴｒの構造について、より詳しく説明する。半導体基板１１１には、表面１１１ａ側に開口し、フォトダイオードＰＤと隣り合う孔部Ｈ１が設けられている。ゲート電極ＧＥは、第１ゲート絶縁膜１１を介して孔部Ｈ１内に配置され、縦方向（すなわち、半導体基板１１１の厚さ方向）に延設された第１ゲート電極ＶＧと、第２ゲート絶縁膜１２上に設けられ、第１ゲート電極ＶＧに接続する第２ゲート電極ＴＧとを有する。第１ゲート電極ＶＧと第２ゲート電極ＴＧは、例えば、不純物がドープされたポリシリコン膜で構成されている。または、第１ゲート電極ＶＧと第２ゲート電極ＴＧは、金属等で構成されていてもよい。第１ゲート電極ＶＧと第２ゲート電極ＴＧは、一体に形成されている。
　ゲート絶縁膜１は、孔部Ｈ１の内壁と第１ゲート電極ＶＧとの間に設けられた第１ゲート絶縁膜１１と、半導体基板１１１の表面１１１ａ側に設けられ、第１ゲート絶縁膜１１と接する第２ゲート絶縁膜１２とを有する。第２ゲート絶縁膜１２は、半導体基板１１１の表面１１１ａと第２ゲート電極ＴＧとの間に位置する。第１ゲート絶縁膜１１と第２ゲート絶縁膜１２は、例えば、半導体基板１１１を熱酸化することにより形成されたシリコン酸化膜である。第１ゲート絶縁膜１１と第２ゲート絶縁膜１２は、一体に形成されている。
　フォトダイオードＰＤで光電変換により生じた電荷ｅ－は、転送トランジスタＴｒの第１ゲート電極ＶＧに沿って縦方向（例えば、半導体基板１１１の厚さ方向）に転送され、その後、第２ゲート電極ＴＧに沿って水平方向（例えば、半導体基板１１１の表面１１１ａに水平な方向）に転送され、フローティングディフュージョンＦＤに到達する。フォトダイオードＰＤからフローティングディフュージョンＦＤへ電荷ｅ－が転送される際、電荷ｅ－は第１ゲート電極ＶＧを回り込むように、第１ゲート電極ＶＧの側面に沿って移動する。
　なお、図示しないが、半導体基板１１１において、第１ゲート絶縁膜１１を挟んで第１ゲート電極ＶＧと対向する領域には、電荷転送チャネルが設けられていてもよい。また、半導体基板１１１において、第２ゲート絶縁膜１２を挟んで第２ゲート電極ＴＧと対向する領域にも、電荷転送チャネルが設けられていてもよい。電荷転送チャネルは、例えば、Ｐ型の不純物拡散層で構成される。上記領域に電荷転送チャネルを設けることによって、転送トランジスタの諸特性（例えば、閾値電圧や、オフ時の耐圧など）を所望値に合わせ込むことが可能である。
（結晶方位）
　図２から図４に示した半導体基板１１１は、例えばシリコン基板である。半導体基板１１１の表面１１１ａは、例えば、結晶面が（１００）面又は（１００）面と等価な面である。（１００）面と等価な面として、（０１０）、（００１）、（－１００）、（０－１０）及び（００－１）の各面が挙げられる。本明細書では、説明の便宜上から、（１００）面と等価な面を単に（１００）面という。
　結晶面の法線方向が結晶方位である。（１００）面の結晶方位は＜１００＞方向である。本明細書では、説明の便宜上から、（１００）面の結晶方位だけでなく、（１００）面と等価な面の結晶方位も、単に＜１００＞方向という。
　結晶方位＜１１０＞方向は、＜１００＞方向と４５°の角度で交差する。本明細書では、説明の便宜上から、結晶方位＜１１０＞方向だけでなく、＜１１０＞方向と等価な結晶方位も、単に＜１１０＞方向という。
（第１ゲート電極の構成例）
　図５は、本開示の実施形態に係る第１ゲート電極ＶＧ及び第１ゲート絶縁膜１１の構成例１を示す断面図である。図５は、第１ゲート電極ＶＧ及び第１ゲート絶縁膜１１を半導体基板１１１の表面１１１ａに平行な面（以下、水平面ともいう）で切断した断面を示している。図５に示すように、第１ゲート電極ＶＧを水平面で切断した断面（以下、ＶＧ断面ともいう）は、半導体基板１１１の結晶方位＜１００＞方向に細長い形状を有する。例えば、ＶＧ断面は、平面視で＜１００＞方向に細長い八角形の形状を有する。第１ゲート電極ＶＧのＶＧ断面の長軸方向における一端はフォトダイオードＰＤ側に位置し、ＶＧ断面の長軸方向における他端はフローティングディフュージョンＦＤ側に位置する。また、第１ゲート電極ＶＧのＶＧ断面の長軸方向における一端と、ＶＧ断面の長軸方向における他端は、それぞれ第２ゲート電極ＴＧ下に位置する。
　第１ゲート電極ＶＧの周囲に位置する第１ゲート絶縁膜１１を水平面で切断した断面（以下、絶縁膜断面ともいう）の外周も、平面視で＜１００＞方向に細長い八角形の形状を有する。
　図６は、本開示の実施形態に係る第１ゲート電極ＶＧ及び第１ゲート絶縁膜１１の構成例２を示す断面図である。図６は、第１ゲート電極ＶＧ及び第１ゲート絶縁膜１１を半導体基板１１１の表面１１１ａに平行な水平面で切断した断面を示している。本実施形態において、第１ゲート電極ＶＧを水平面で切断した断面（ＶＧ断面）は、平面視で＜１００＞方向に細長ければよい。図５では、ＶＧ断面は、＜１００＞方向に細長い八角形の各側辺が直線状である場合を示したが、本実施形態はこれに限定されない。図６に示すように、ＶＧ断面おいて、＜１１０＞方向を向く側辺の少なくとも一部は、平面視で内側へ凹むように湾曲していてもよい。また、ＶＧ断面の形状は八角形に限定されない。
　第１ゲート電極ＶＧの周囲に位置する第１ゲート絶縁膜１１を水平面で切断した断面（絶縁膜断面）の外周も、平面視で＜１００＞方向に細長ければよく、八角形に限定されない。図６に示すように、絶縁膜断面の外周は、平面視で＜１００＞方向に細長い楕円の形状であってもよい。
　図５に示す構成例１、図６に示す構成例２のいずれの場合においても、第１ゲート絶縁膜１１は、半導体基板１１１の孔部Ｈ１（図４参照）の内壁を熱酸化することによって形成される。孔部Ｈ１の内壁は、結晶面が（１００）面である第１内壁ＩＷ１と、結晶面が（１１０）面である第２内壁ＩＷ２と、を有する。第１ゲート絶縁膜１１は、第１内壁ＩＷ１と第１ゲート電極ＶＧとの間に位置する第１部位２１と、第２内壁ＩＷ２と第１ゲート電極ＶＧとの間に位置する第２部位２２と、を有する。第１部位２１は、結晶面が（１００）面である第１内壁ＩＷ１を熱酸化することにより形成される。第２部位２２は、結晶面が（１１０）面である第２内壁ＩＷ２を熱酸化することにより形成される。
　第１部位２１よりも第２部位２２の方が膜厚が大きい。この膜厚差は、熱酸化の下地となる内壁の結晶面の違いによる。（１００）面よりも（１１０）面の方が熱酸化され易く、酸化膜が厚く形成され易い。例えば、第２部位２２の膜厚は、第１部２１位の膜厚の１．１倍以上２．０倍以下である。図５及び図６のいずれの場合においても、第２部位２２は、第１ゲート電極ＶＧの断面（ＶＧ断面）の長軸方向の両端部にそれぞれ位置する。
　図７は、本開示の実施形態に係る第１ゲート電極ＶＧ周辺の半導体基板１１１のポテンシャル分布を模式的に示すグラフである。図７において、Ｔｒ＿ｏｎとは、第１ゲート電極ＶＧに閾値電圧以上の電圧が印加され、転送トランジスタＴｒがオン（ｏｎ）の状態にあるときを意味する。Ｔｒ＿ｏｆｆとは、第１ゲート電極ＶＧに電圧が印加されておらず、転送トランジスタＴｒがオフ（ｏｆｆ）の状態にあるときを意味する。また、図７において、Ｅ１は、第１ゲート電極ＶＧに沿って形成されるチャネル領域の、フォトダイオードＰＤ側の端部（ソース端）を示す。図７において、Ｅ２は、第１ゲート電極ＶＧに沿って形成されるチャネル領域の、フローティングディフュージョンＦＤ側の端部（ドレイン端）を示す。
　半導体基板１１１において第２部位２２と接する領域（以下、厚膜領域ともいう）は、半導体基板において第１部位２１と接する領域（以下、薄膜領域ともいう）と比べて、Ｔｒ＿ｏｎによる反転層が形成されにくく、ポテンシャル障壁が生じ易い。そのため、厚膜領域は、薄膜領域よりも電荷ｅ－が流れにくい。一方で、ソース端Ｅ１、ドレイン端Ｅ２は、電位の勾配が付きやすく、電荷ｅ－が流れ易い。
　本開示の実施形態では、ＶＧ断面を＜１００＞方向に細長い形状とすることにより、ソース端Ｅ１、ドレイン端Ｅ２の各位置に、厚膜領域を配置することができる。これにより、転送トランジスタＴｒは、厚膜領域に生じるポテンシャル障壁を、ソース端Ｅ１、ドレイン端Ｅ２の電位勾配で相殺し低減することができる。これにより、転送トランジスタＴｒは、電荷ｅ－の転送効率を向上させることができる。
　なお、本開示の実施形態では、半導体基板１１１の表面１１１ａの法線方向から見て（平面視で）、フローティングディフュージョンＦＤの中心部ＦＤＣと、第１ゲート電極ＶＧを水平面で切断したＶＧ断面の中心部ＶＧＣと、フォトダイオードＰＤの中心部ＰＤＣとが、直線又はほぼ直線上に並んでいることが好ましい。フォトダイオードＰＤのポテンシャルエネルギーは、フォトダイオードＰＤの中心部ＰＤＣで最大となるため、単位光量当たりの電荷ｅ－の転送効率を高めることができる。
　また、上記の各中心部ＦＤＣ、ＶＧＣ、ＰＤＣを結ぶ直線は、ＶＧ断面の長軸方向に平行又はほぼ平行であることが好ましい。これにより、電荷ｅ－の転送経路における薄膜領域の割合を高めることができる。このため、転送トランジスタＴｒは、電荷ｅ－の転送効率をさらに向上させることができる。
（比較例）
　図８は、本開示の比較例に係る第１ゲート電極ＶＧ’及び第１ゲート絶縁膜１１’の構成を示す断面図である。図５は、第１ゲート電極ＶＧ’及び第１ゲート絶縁膜１１を半導体基板１１１’の表面に平行な水平面で切断した断面を示している。図８に示すように、第１ゲート電極ＶＧ’を水平面で切断した断面は、一方向への偏りが小さい、正八角形に近い形状を有する。また、第１ゲート電極ＶＧ’の周囲に位置する第１ゲート絶縁膜１１’を水平面で切断した断面の外周は、正円に近い形状を有する。
　図８に示す比較例において、第１ゲート絶縁膜１１’は、半導体基板１１１’の孔部Ｈ１’の内壁を熱酸化することによって形成される。孔部Ｈ１’の内壁は、結晶面が（１００）面である第１内壁ＩＷ１’と、結晶面が（１１０）面である第２内壁ＩＷ２’と、を有する。第１ゲート絶縁膜１１’は、第１内壁ＩＷ１’と第１ゲート電極ＶＧとの間に位置する第１部位２１’と、第２内壁ＩＷ２’と第１ゲート電極ＶＧ’との間に位置する第２部位２２’と、を有する。第１部位２１’よりも第２部位２２’の方が膜厚が大きい。この膜厚差は、熱酸化の下地となる内壁の結晶面の違いによる。（１００）面よりも（１１０）面の方が熱酸化され易く、酸化膜が厚く形成され易い。
　図９は、本開示の比較例に係る第１ゲート電極ＶＧ周辺の半導体基板１１１’のポテンシャル分布を模式的に示すグラフである。図９において、Ｔｒ’＿ｏｎとは、第１ゲート電極ＶＧ’に閾値電圧以上の電圧が印加され、転送トランジスタがオン（ｏｎ）の状態にあるときを意味する。Ｔｒ’＿ｏｆｆとは、第１ゲート電極ＶＧ’に電圧が印加されておらず、転送トランジスタがオフ（ｏｆｆ）の状態にあるときを意味する。また、図９において、Ｅ１’は、第１ゲート電極ＶＧ’に沿って形成されるチャネル領域の、フォトダイオードＰＤ’側の端部（すなわち、ソース端）を示す。図９において、Ｅ２は、第１ゲート電極ＶＧ’に沿って形成されるチャネル領域の、フローティングディフュージョンＦＤ’側の端部（すなわち、ドレイン端）を示す。
　第２部位２２’と接する半導体領域（厚膜領域）は、第１部位２１’と接する半導体領域（薄膜領域）よりも、Ｔｒ’＿ｏｎによる反転層は形成されにくい。図９に示すように、比較例では、電位の勾配が付きやすいソース端Ｅ１’、ドレイン端Ｅ２’と、厚膜領域とが互いに異なる位置に配置されている。図９の場合は、厚膜領域に生じるポテンシャル障壁を、ソース端Ｅ１’、ドレイン端Ｅ２’の電位勾配で相殺することができないため、図７の場合と比べて電荷ｅ－が流れにくい。
（実施形態の効果）
　以上説明したように、本開示の実施形態に係る撮像装置１００は、半導体基板１１１と、半導体基板１１１に設けられた縦型の転送トランジスタＴｒと、を備える。半導体基板１１１には、表面１１１ａ側に開口する孔部Ｈ１が設けられている。転送トランジスタＴｒは、孔部Ｈ１内に設けられた第１ゲート電極ＶＧと、孔部Ｈ１の内壁と第１ゲート電極ＶＧとの間に設けられた第１ゲート絶縁膜１１と、を有する。第１ゲート電極ＶＧを半導体基板１１１の表面１１１ａに平行な水平面で切断した断面は、半導体基板１１１の結晶方位＜１００＞方向に細長い形状を有する。
　これによれば、孔部Ｈ１の内壁のうち、第１ゲート絶縁膜１１が厚膜に形成される（１１０）面は、ＶＧ断面の長軸方向の端部付近に配置される。そして、（１１０）面の熱酸化により、長軸方向の端部付近には、第１ゲート絶縁膜１１の厚膜部である第２部位２２が形成される。半導体基板１１１において、第２部位２２と接する領域（厚膜領域）が、転送トランジスタＴｒのソース端Ｅ１、ドレイン端Ｅ２にそれぞれ配置される。これにより、厚膜領域に生じるポテンシャル障壁を、ソース端Ｅ１、ドレイン端Ｅ２に生じる各電位勾配で相殺し、低減することができる。これにより、転送トランジスタＴｒの電荷ｅ－の転送効率を向上させることができる。
（変形例１）
　図１０は、本開示の実施形態の変形例１に係る画素１０２Ａの構成を示す平面図である。図１０に示すように、本開示の実施形態では、第１ゲート電極ＶＧのＶＧ断面の長軸方向における両端のうち、フォトダイオードＰＤ側の端部は、第２ゲート電極ＴＧ下からフォトダイオードＰＤ側へはみ出していてもよい。この場合、電荷ｅ－の転送経路は、フォトダイオードＰＤから、厚膜領域を介さずに転送トランジスタＴｒの薄膜領域に直接接続する。転送トランジスタＴｒのソース端Ｅ１は薄膜領域に配置され、ソース側（フォトダイオードＰＤ側）の厚膜領域は電荷ｅ－の転送経路から外れる。このような構成であっても、転送トランジスタＴｒは、電荷ｅ－の転送効率を向上させることができる。
（変形例２）
　図１１は、本開示の実施形態の変形例２に係る画素１０２Ｂの構成を示す平面図である。図１１に示すように、本開示の実施形態では、第１ゲート電極ＶＧのＶＧ断面の長軸方向における両端のうち、フローティングディフュージョンＦＤ側の端部は、第２ゲート電極ＴＧ下からフローティングディフュージョンＦＤ側へはみ出していてもよい。この場合、電荷ｅ－の転送経路は、転送トランジスタＴｒの薄膜領域から、厚膜領域を介さずにフローティングディフュージョンＦＤに直接接続する。転送トランジスタＴｒのドレイン端Ｅ２は薄膜領域に配置され、ドレイン側（フローティングディフュージョンＦＤ側）の厚膜領域は電荷ｅ－の転送経路から外れる。このような構成であっても、転送トランジスタＴｒは、電荷ｅ－の転送効率を向上させることができる。
（変形例３）
　図１２は、本開示の実施形態の変形例３に係る画素１０２Ｃの構成を示す平面図である。図１２に示すように、本開示の実施形態では、第１ゲート電極ＶＧのＶＧ断面の長軸方向における両端が、第２ゲート電極ＴＧ下からそれぞれはみ出していてもよい。ＶＧ断面のフォトダイオードＰＤ側の端部は第２ゲート電極ＴＧ下からフォトダイオードＰＤ側へはみ出し、かつ、ＶＧ断面のフローティングディフュージョンＦＤ側の端部は第２ゲート電極ＴＧ下からフローティングディフュージョンＦＤ側へはみ出していてもよい。
　この場合、電荷ｅ－の転送経路は、フォトダイオードＰＤから厚膜領域を介さずに転送トランジスタＴｒの薄膜領域に直接接続し、薄膜領域から厚膜領域を介さずにフローティングディフュージョンＦＤに直接接続する。転送トランジスタＴｒのソース端Ｅ１は薄膜領域に配置され、ソース側（フォトダイオードＰＤ側）の厚膜領域は電荷ｅ－の転送経路から外れる。転送トランジスタＴｒのドレイン端Ｅ２は薄膜領域に配置され、ドレイン側（フローティングディフュージョンＦＤ側）の厚膜領域は電荷ｅ－の転送経路から外れる。このような構成であっても、転送トランジスタＴｒは、電荷ｅ－の転送効率を向上させることができる。
（変形例４、５）
　図１３は、本開示の実施形態の変形例４に係る画素１０２Ｄの構成を示す平面図である。図１４は、本開示の実施形態の変形例５に係る画素１０２Ｅの構成を示す平面図である。なお、図１３、図１４では、第２ゲート電極ＴＧの図示を省略している。図１３及び図１４に示すように、本開示の実施形態では、１つの画素１０２ＤにＮ（Ｎは、２以上の整数）本の第１ゲート電極ＶＧが設けられていてもよい。Ｎ本の第１ゲート電極ＶＧは、ＶＧ断面の短軸方向へ間隔を置いて並んで配置されている。短軸方向とは、平面視で長軸方向と直交する方向である。図１３はＮ＝２の場合を示し、図１４はＮ＝３の場合を示している。このような構成であれば、Ｎの数が多いほど電荷ｅ－の転送経路が増えるので、転送トランジスタＴｒのオン抵抗を低減することができる。
＜その他の実施形態＞
　上記のように、本開示は実施形態及び変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本開示を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本開示に係る技術（本技術）はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。
　例えば、上記の実施形態では、４つの画素１０２が１つの共有画素構造を構成していることを説明したが、本技術はこれに限定されない。本技術において、画素１０２は共有画素構造でなくてもよい。具体的には、１つの画素１０２が、１つのフォトダイオードと、１つの転送トランジスタと、１つのフローティングディフュージョンと、１つのリセットトランジスと、１つの増幅トランジスタとで構成されていてもよく、さらに、これらに１つの選択トランジスタを追加して構成されていてもよい。同様に、画素１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅの各々も、共有画素構造でなくてもよい。このように、本技術は、上述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
＜電子機器への適用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなど（以下、カメラと総称する。）の撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機等のモバイル機器、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
　図１５は、本開示に係る技術（本技術）を電子機器３００に適用した例を示す概念図である。図１５に示すように、電子機器３００は、例えばカメラであり、固体撮像装置２０１、光学レンズ２１０、シャッタ装置２１１、駆動回路２１２、及び、信号処理回路２１３を有する。光学レンズ２１０は、本開示の「光学部品」の一例である。
　光学レンズ２１０を透過した光が固体撮像装置２０１に入射する。例えば、光学レンズ２１０は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置２０１の撮像面上に結像させる。これにより固体撮像装置２０１内に、一定期間、信号電荷が蓄積される。シャッタ装置２１１は、固体撮像装置２０１への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路２１２は、固体撮像装置２０１の転送動作等及びシャッタ装置２１１のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路２１２から供給される駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置２０１の信号転送を行う。信号処理回路２１３は、各種の信号処理を行う。例えば、信号処理回路２１３は、固体撮像装置２０１から出力される信号を処理する。信号処理が行われた映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶され、あるいは、モニタに出力される。
　なお、電子機器３００におけるシャッタ動作は、機械式シャッタではなく、固体撮像装置２０１による電子式シャッタ（例えば、グローバルシャッタ）で実現されてもよい。電子機器３００におけるシャッタ動作が電子式シャッタで実現される場合、図１５のシャッタ装置２１１は省略されてもよい。
　電子機器３００では、上述した撮像装置１００が固体撮像装置２０１に適用される。これにより、性能の向上が図られた電子機器３００を得ることができる。なお、電子機器３００は、カメラに限られるものではない。電子機器３００は、撮像機能を備えた携帯電話機等のモバイル機器、または、撮像機能を備えた他の機器であってもよい。
＜内視鏡手術システムへの応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図１６は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図１６では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図１７は、図１６に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２、ＣＣＵ１１２０１の画像処理部１１４１２等に適用され得る。具体的には、上述した撮像装置１００を撮像部１０４０２に適用することができる。内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２、ＣＣＵ１１２０１の画像処理部１１４１２等に本開示に係る技術を適用することにより、より鮮明な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。また、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２、ＣＣＵ１１２０１の画像処理部１１４１２等に本開示に係る技術を適用することにより、より低レイテンシで術部画像を得ることができるため、術者が術部を触接観察している場合と同様の感覚で処置を行うことが可能になる。
　なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
＜移動体への応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図１８は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１８に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１８の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１９は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１９では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１９には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、上述した撮像装置１００を撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
　なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）半導体基板と、
　前記半導体基板に設けられた縦型トランジスタと、を備え、
　前記半導体基板には、第１主面側に開口する孔部が設けられており、
　前記縦型トランジスタは、
　前記孔部内に設けられた第１ゲート電極と、
　前記孔部の内壁と前記第１ゲート電極との間に設けられた第１ゲート絶縁膜と、を有し、
　前記第１ゲート電極を前記第１主面に平行な面で切断した断面は、前記半導体基板の結晶方位＜１００＞方向に細長い形状を有する、撮像装置。
（２）前記内壁は、
　結晶面が（１００）面である第１内壁と、
　結晶面が（１１０）面である第２内壁と、を有し、
　前記第１ゲート絶縁膜は、
　前記第１内壁と前記第１ゲート電極との間に位置する第１部位と、
　前記第２内壁と前記第１ゲート電極との間に位置する第２部位と、を有し、
　前記第１部位よりも前記第２部位の方が膜厚が大きい、
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）前記第２部位は、前記第１ゲート電極の前記断面の長軸方向の端部に位置する、
前記（２）に記載の撮像装置。
（４）前記第２部位の膜厚は、前記第１部位の膜厚の１．１倍以上２．０倍以下である、前記（２）又は（３）に記載の撮像装置。
（５）前記縦型トランジスタは、
　前記半導体基板の前記第１主面側に設けられた第２ゲート絶縁膜と、
　前記第２ゲート絶縁膜上に設けられ、前記第１ゲート電極に接続する第２ゲート電極と、をさらに有する、
前記（１）から（４）のいずれか１項に記載の撮像装置。
（６）前記半導体基板の内部に設けられた光電変換部と、
　前記半導体基板の前記第１主面側に設けられ、前記光電変換部で生成された電荷を保持する電荷保持部と、をさらに備え、
　前記第１ゲート電極の前記断面の長軸方向における一端は前記光電変換部側に位置し、前記長軸方向における他端は前記電荷保持部側に位置し、
　前記縦型トランジスタは、前記光電変換部で生じた電荷を前記電荷保持部に転送する、前記（１）から（５）のいずれか１項に記載の撮像装置。
（７）前記半導体基板の前記第１主面の法線方向からの平面視で、前記電荷保持部の中心部と、前記第１ゲート電極の前記断面の中心部と、前記光電変換部の中心部とが、直線又はほぼ直線上に並んでいる、
前記（６）に記載の撮像装置。
（８）前記第１ゲート電極の前記断面の長軸方向における両端は、前記第２ゲート電極下に位置する、
前記（５）に記載の撮像装置。
（９）前記第１ゲート電極の前記断面の長軸方向における両端のうち、少なくとも一方は、前記第２ゲート電極下からはみ出している、
前記（５）に記載の撮像装置。
（１０）前記縦型トランジスタは、前記第１ゲート電極を複数有し、
　前記複数の第１ゲート電極は、前記断面の短軸方向へ間隔を置いて並んでいる、
前記（１）から（９）のいずれか１項に記載の撮像装置。
（１１）前記第１主面は、結晶面が（１００）面又は（１００）面と等価な面である、
前記（１）から（１０）のいずれか１項に記載の撮像装置。
（１２）光学部品と、
　前記光学部品を透過した光が入射する撮像装置と、
　前記撮像装置から出力される信号を処理する信号処理回路と、を備え、
　前記撮像装置は、
　半導体基板と、
　前記半導体基板に設けられた縦型トランジスタと、を備え、
　前記半導体基板には、第１主面側に開口する孔部が設けられており、
　前記縦型トランジスタは、
　前記孔部内に設けられた第１ゲート電極と、
　前記孔部の内壁と前記第１ゲート電極との間に設けられた第１ゲート絶縁膜と、を有し、
　前記第１主面に平行な面で切断した断面は、前記半導体基板の結晶方位＜１００＞方向に細長い形状を有する、電子機器。
１　ゲート絶縁膜
１１、１１’　第１ゲート絶縁膜
１２　第２ゲート絶縁膜
２１、２１’　第１部位
２２、２２’　第２部位
１００　撮像装置
１０１ａ、１１１ａ　表面
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ　画素
１０３　画素領域（撮像領域）
１０４　垂直駆動回路
１０５　カラム信号処理回路
１０６　水平駆動回路
１０７　出力回路
１０８　制御回路
１０９　垂直信号線
１１０　水平信号線
１１１、１１１’　半導体基板
１１２　入出力端子
１２０　画素分離部
２０１　固体撮像装置
２１０　光学レンズ
２１１　シャッタ装置
２１２　駆動回路
２１３　信号処理回路
３００　電子機器
１０４０２　撮像部
１１０００　内視鏡手術システム
１１１００　内視鏡
１１１０１　鏡筒
１１１０２　カメラヘッド
１１１１０　術具
１１１１１　気腹チューブ
１１１１２　エネルギー処置具
１１１２０　支持アーム装置
１１１３１　術者（医師）
１１１３１　術者
１１１３２　患者
１１１３３　患者ベッド
１１２００　カート
１１２０１　カメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）
１１２０２　表示装置
１１２０３　光源装置
１１２０４　入力装置
１１２０５　処置具制御装置
１１２０６　気腹装置
１１２０７　レコーダ
１１２０８　プリンタ
１１４００　伝送ケーブル
１１４０１　レンズユニット
１１４０２　撮像部
１１４０３　駆動部
１１４０４　通信部
１１４０５　カメラヘッド制御部
１１４１１　通信部
１１４１２　画像処理部
１１４１３　制御部
１２０００　車両制御システム
１２００１　通信ネットワーク
１２０１０　駆動系制御ユニット
１２０２０　ボディ系制御ユニット
１２０３０　車外情報検出ユニット
１２０３１　撮像部
１２０４０　車内情報検出ユニット
１２０４１　運転者状態検出部
１２０５０　統合制御ユニット
１２０５１　マイクロコンピュータ
１２０５２　音声画像出力部
１２０６１　オーディオスピーカ
１２０６２　表示部
１２０６３　インストルメントパネル
１２１００　車両
１２１０１　撮像部
１２１０２　撮像部
１２１０３　撮像部
１２１０４　撮像部
１２１０５　撮像部
１２１１１　撮像範囲
１２１１２　撮像範囲
１２１１３　撮像範囲
１２１１４　撮像範囲
ＣＣＵ１１２０１　撮像部
ＣＣＵ１１２０１　カメラヘッド
Ｅ１、Ｅ１’　ソース端
Ｅ２、Ｅ２’　ドレイン端
ＦＤ　フローティングディフュージョン
ＦＤＣ、ＰＤＣ、ＶＧＣ　中心部
ＧＥ　ゲート電極
Ｈ１、Ｈ１’　孔部
Ｉ　車載ネットワーク
ＩＷ１、ＩＷ１’　第１内壁
ＩＷ２、ＩＷ２’　第２内壁
ＰＤ　フォトダイオード
ＴＧ、ＴＧ’　第２ゲート電極
Ｔｒ　転送トランジスタ
ＶＧ、ＶＧ’　第１ゲート電極

Claims (12)

  1. 　半導体基板と、
    　前記半導体基板に設けられた縦型トランジスタと、を備え、
    　前記半導体基板には、第１主面側に開口する孔部が設けられており、
    　前記縦型トランジスタは、
    　前記孔部内に設けられた第１ゲート電極と、
    　前記孔部の内壁と前記第１ゲート電極との間に設けられた第１ゲート絶縁膜と、を有し、
    　前記第１ゲート電極を前記第１主面に平行な面で切断した断面は、前記半導体基板の結晶方位＜１００＞方向に細長い形状を有する、撮像装置。
  2. 　前記内壁は、
    　結晶面が（１００）面である第１内壁と、
    　結晶面が（１１０）面である第２内壁と、を有し、
    　前記第１ゲート絶縁膜は、
    　前記第１内壁と前記第１ゲート電極との間に位置する第１部位と、
    　前記第２内壁と前記第１ゲート電極との間に位置する第２部位と、を有し、
    　前記第１部位よりも前記第２部位の方が膜厚が大きい、請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記第２部位は、前記第１ゲート電極の前記断面の長軸方向の端部に位置する、請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記第２部位の膜厚は、前記第１部位の膜厚の１．１倍以上２．０倍以下である、請求項２に記載の撮像装置。
  5. 　前記縦型トランジスタは、
    　前記半導体基板の前記第１主面側に設けられた第２ゲート絶縁膜と、
    　前記第２ゲート絶縁膜上に設けられ、前記第１ゲート電極に接続する第２ゲート電極と、をさらに有する、請求項１に記載の撮像装置。
  6. 　前記半導体基板の内部に設けられた光電変換部と、
    　前記半導体基板の前記第１主面側に設けられ、前記光電変換部で生成された電荷を保持する電荷保持部と、をさらに備え、
    　前記第１ゲート電極の前記断面の長軸方向における一端は前記光電変換部側に位置し、前記長軸方向における他端は前記電荷保持部側に位置し、
    　前記縦型トランジスタは、前記光電変換部で生じた電荷を前記電荷保持部に転送する、請求項１に記載の撮像装置。
  7. 　前記半導体基板の前記第１主面の法線方向からの平面視で、前記電荷保持部の中心部と、前記第１ゲート電極の前記断面の中心部と、前記光電変換部の中心部とが、直線又はほぼ直線上に並んでいる、請求項６に記載の撮像装置。
  8. 　前記第１ゲート電極の前記断面の長軸方向における両端は、前記第２ゲート電極下に位置する、請求項５に記載の撮像装置。
  9. 　前記第１ゲート電極の前記断面の長軸方向における両端のうち、少なくとも一方は、前記第２ゲート電極下からはみ出している、請求項５に記載の撮像装置。
  10. 　前記縦型トランジスタは、前記第１ゲート電極を複数有し、
    　前記複数の第１ゲート電極は、前記断面の短軸方向へ間隔を置いて並んでいる、請求項１に記載の撮像装置。
  11. 　前記第１主面は、結晶面が（１００）面又は（１００）面と等価な面である、請求項１に記載の撮像装置。
  12. 　光学部品と、
    　前記光学部品を透過した光が入射する撮像装置と、
    　前記撮像装置から出力される信号を処理する信号処理回路と、を備え、
    　前記撮像装置は、
    　半導体基板と、
    　前記半導体基板に設けられた縦型トランジスタと、を備え、
    　前記半導体基板には、第１主面側に開口する孔部が設けられており、
    　前記縦型トランジスタは、
    　前記孔部内に設けられた第１ゲート電極と、
    　前記孔部の内壁と前記第１ゲート電極との間に設けられた第１ゲート絶縁膜と、を有し、
    　前記第１主面に平行な面で切断した断面は、前記半導体基板の結晶方位＜１００＞方向に細長い形状を有する、電子機器。
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