成像元件和成像装置的制作方法

电子通信装置的制造及其应用技术1.本公开涉及一种成像元件和成像装置。具体地，本公开涉及一种成像元件和使用该成像元件的成像装置，该成像元件被配置为使得布置各自具有垂直晶体管的像素，并且垂直晶体管在半导体基板的厚度方向上转移由布置在半导体基板上的光电转换单元中的光电转换生成的电荷。背景技术：2.在现有技术中，在对被摄体进行成像的成像元件中，使用其中基于入射光生成图像信号的像素以二维晶格形状布置的成像元件。在每个像素中，布置通过光电转换生成对应于入射光的电荷的光电二极管以及所生成的电荷被转移的浮动扩散。基于转移到浮动扩散的电荷生成图像信号。此外，在像素中，进一步布置将由光电二极管生成的电荷转移到浮动扩散的转移晶体管。已经提出了其中垂直晶体管用作转移晶体管的成像元件(参见，例如，专利文献1)。垂直晶体管是在半导体基板中配置有嵌入栅电极和栅极绝缘膜的晶体管。3.垂直晶体管配置有布置在通过干法蚀刻形成在半导体基板中的孔中的栅极绝缘膜和栅电极。栅极绝缘膜由通过自由基氧化或等离子体氧化形成在孔的底表面和侧表面上的氧化硅(sio2)膜构成。栅电极由多晶硅构成，与孔的栅极绝缘膜相邻布置。垂直晶体管的沟道沿嵌入的栅极绝缘膜的外周形成。4.[引用列表][0005][专利文献][0006][专利文献1][0007]jp 2010-287743 a技术实现要素：[0008][技术问题][0009]上述现有技术具有转移晶体管的电荷转移路径变长的问题。如上所述，垂直晶体管被配置为其中栅极绝缘膜和栅电极被嵌入在半导体基板中形成的孔中的形式，并且因此栅极区域的精细加工是困难的，并且光电二极管和浮动扩散之间的距离变长。为此，电荷转移路径变得更长，并且转移效率劣化。[0010]鉴于上述问题设计了本公开，并且其目的是减小由垂直晶体管构成的转移晶体管的电荷转移路径。[0011][问题的解决方案][0012]为了解决上述问题而设计了本公开，并且其第一方面是一种成像元件，包括：光电转换单元，被配置为布置在半导体基板上并通过光电转换生成对应于入射光的电荷；电荷保持单元，被配置为保持电荷；电荷转移单元，被配置为包括开口部分和嵌入栅极，该开口部分形成在半导体基板中并且在平面图中具有多边形，该嵌入栅极布置在开口部分中，并且电荷转移单元被配置为将电荷从光电转换单元转移到电荷保持单元；以及图像信号生成单元，被配置为基于所保持的电荷生成图像信号。[0013]此外，在第一方面中，电荷转移单元可包括六个边以上的多边形的开口部分。[0014]此外，在第一方面中，电荷转移单元可包括其中顶点的内角是120度至150度的多边形的开口部分。[0015]此外，在第一方面中，电荷转移单元可包括八边形的开口部分。[0016]此外，在第一方面中，电荷转移单元具有通过对构成上述半导体基板的构件执行重结晶而形成的多边形的开口部分。[0017]此外，在第一方面中，光电转换单元可以包括与电荷转移单元的开口部分的多边形的边平行的边界面。[0018]此外，在第一方面中，电荷保持单元可包括与电荷转移单元的开口部分的多边形的边平行的边界面。[0019]此外，在第一方面中，电荷转移单元可以还包括布置在半导体基板与嵌入栅极之间的栅极绝缘膜。[0020]此外，在第一方面中，电荷转移单元具有将半导体基板氧化而形成的栅极绝缘膜。[0021]此外，在第一方面中，电荷转移单元具有通过利用氧自由基使半导体基板氧化而形成的栅极绝缘膜。[0022]此外，在第一方面中，半导体基板由硅形成。[0023]此外，在第一方面中，电荷转移单元还可以包括高杂质浓度区域，该高杂质浓度区域布置在与开口部分相邻的半导体基板上并且被配置为具有高杂质浓度。[0024]此外，在第一方面中，电荷转移单元可以还包括基板表面栅极，该基板表面栅极与嵌入栅极相邻并且被配置为具有覆盖半导体基板的前表面侧上的高杂质浓度区域的形状。[0025]此外，在第一方面中，成像元件可还包括第二高杂质浓度区域，该第二高杂质浓度区域与光电转换单元相邻，布置在半导体基板的前表面侧上，并且被配置为具有高杂质浓度。[0026]此外，本公开的第二方面是一种成像装置，包括：光电转换单元，被配置为布置在半导体基板上并通过光电转换生成对应于入射光的电荷；电荷保持单元，被配置为保持电荷；电荷转移单元，被配置为包括开口部分和嵌入栅极，该开口部分形成在半导体基板中并且在平面图中具有多边形，该嵌入栅极布置在开口部分中并且电荷转移单元被配置为将电荷从光电转换单元转移到电荷保持单元；图像信号生成单元，被配置为基于所保持的电荷生成图像信号；以及处理电路，被配置为处理所生成的图像信号。[0027]根据本公开的各方面，获得了在电荷转移单元中沿着多边形的开口部分形成沟道的效果。附图说明[0028]图1是示出根据本公开的实施方式的成像元件的配置示例的示图。[0029]图2是示出根据本公开的实施方式的像素的配置示例的示图。[0030]图3是示出根据本公开的第一实施方式的像素的配置示例的截面图。[0031]图4是示出根据本公开的第一实施方式的像素的配置示例的平面图。[0032]图5是示出根据本公开的第一实施方式的嵌入栅极的配置示例的平面图。[0033]图6是示出根据本公开的第一实施方式的像素的制造方法的示例的示图。[0034]图7是示出根据本公开的第一实施方式的像素的制造方法的示例的示图。[0035]图8是示出根据本公开的第一实施方式的像素的制造方法的示例的示图。[0036]图9是示出根据本公开的第一实施方式的像素的制造方法的示例的示图。[0037]图10是示出根据本公开的第一实施方式的像素的另一配置示例的平面图。[0038]图11是示出根据本公开的第二实施方式的像素的配置示例的截面图。[0039]图12是示出根据本公开的第三实施方式的像素的配置示例的截面图。[0040]图13是示出作为可应用本技术的成像装置的示例的相机的示意性配置的示例的框图。[0041]图14是示出内窥镜手术系统的示意性配置的示例的示图。[0042]图15是示出摄像头和ccu的功能配置的示例的框图。[0043]图16是示出车辆控制系统的示意性配置的示例的框图。[0044]图17是示出车辆外部信息检测单元以及成像单元的安装位置的示例的示图。具体实施方式[0045]接下来，将参考附图描述用于实现本公开的实施方式(下文称为实施方式)。在以下附图中，相同或相似的部分由相同或相似的参考标号和符号表示。此外，将按照以下顺序描述实施方式。[0046]1.第一实施方式[0047]2.第二实施方式[0048]3.第三实施方式[0049]4.应用于相机的示例[0050]5.内窥镜手术系统的应用示例[0051]6.移动体的应用示例[0052]《1.第一实施方式》[0053][成像元件的配置][0054]图1是示出根据本公开的实施方式的成像元件的配置示例的示图。在图中，成像元件1包括像素阵列部10、垂直驱动单元20、列信号处理单元30以及控制单元40。[0055]像素阵列部10配置有以二维晶格形状布置的像素100。这里，像素100响应于发射光生成图像信号。每个像素100包括光电转换单元，该光电转换单元响应于发射的光生成电荷。此外，每个像素100还包括像素电路。像素电路基于由光电转换单元生成的电荷生成图像信号。图像信号的生成由稍后将描述的垂直驱动单元20生成的控制信号控制。信号线11和12以xy矩阵形式设置在像素阵列部10中。信号线11是信号线，像素100中的像素电路的控制信号通过该信号线传输，信号线11针对像素阵列部10的每行设置，并且对设置在每行中的像素100公共布线。信号线12是传送由像素100的像素电路生成的图像信号的信号线，针对像素阵列部10的每列设置，并且针对设置在每列中的像素100共同布线。光电转换单元和像素电路形成在半导体基板上。[0056]垂直驱动单元20生成像素100的像素电路的控制信号。垂直驱动单元20通过附图中的信号线11将生成的控制信号传输至像素100。列信号处理单元30处理由像素100生成的图像信号。列信号处理单元30处理通过图中的信号线12从像素100传输的图像信号。列信号处理单元30中的处理对应于例如将像素100中生成的模拟图像信号转换成数字图像信号的模数转换。由列信号处理单元30处理的图像信号被输出为成像元件1的图像信号。控制单元40控制成像元件1整体。控制单元40生成并输出用于控制垂直驱动单元20和列信号处理单元30的控制信号，以控制成像元件1。由控制单元40生成的控制信号通过信号线41和42传输至垂直驱动单元20和列信号处理单元30。同时，列信号处理单元30是权利要求中所描述的处理电路的示例。[0057][像素的配置][0058]图2是示出根据本公开的实施方式的像素的配置示例的示图。附图是示出了像素100的配置示例的电路图。图中的像素100包括光电转换单元101、电荷保持单元102、电荷转移单元103和mos晶体管104至106。注意，电荷转移单元103可以由mos晶体管构成。n沟道mos晶体管可以用于电荷转移单元103和mos晶体管104至106。[0059]光电转换单元101的阳极接地，阴极连接到电荷转移单元103的源极。电荷转移单元103的漏极连接到mos晶体管104的源极、mos晶体管105的栅极和电荷保持单元102的端部。电荷保持单元102的另一端接地。mos晶体管104、105的漏极连接到电源线vdd，mos晶体管105的源极连接到mos晶体管106的漏极。mos晶体管106的源极连接到信号线12。电荷转移单元103、104和106的栅极分别连接至传输信号线tr、复位信号线rst和选择信号线sel。注意，传输信号线tr、复位信号线rst和选择信号线sel构成信号线11。[0060]光电转换单元101生成与如上所述的发射光相对应的电荷。光电二极管可以用于光电转换单元101。[0061]此外，电荷保持单元102和mos晶体管103至106构成像素电路。[0062]电荷转移单元103是将通过光电转换单元101的光电转换生成的电荷转移到电荷保持单元102的晶体管。电荷转移单元103中的电荷的传输由通过传输信号线tr传输的信号控制。电荷保持单元102是保持由电荷转移单元103转移的电荷的电容器。[0063]mos晶体管105是基于保持在电荷保持单元102中的电荷来生成信号的晶体管。mos晶体管106是将由mos晶体管105生成的信号作为图像信号输出到信号线12的晶体管。mos晶体管106由通过选择信号线sel传输的信号控制。以这种方式，mos晶体管105和106基于电荷保持单元102中保持的电荷生成图像信号。mos晶体管105和106的电路构成图像信号生成单元110。[0064]mos晶体管104是通过向电源线vdd释放保持在电荷保持单元102中的电荷来重置电荷保持单元102的晶体管。由mos晶体管104执行的复位由通过复位信号线rst传输的信号控制，并且在电荷通过电荷转移单元103转移之前执行。注意，在复位时，也可以通过将电荷转移单元103设置在导电状态来复位光电转换单元101。以这种方式，像素电路将光电转换单元101生成的电荷转换成图像信号。[0065][像素的截面的配置][0066]图3是示出根据本公开的第一实施方式的像素的配置示例的截面图。附图是示出了像素100的配置示例的示意性截面图。在附图中，像素100包括半导体基板120、布线区域140、绝缘膜150、滤色器160、保护膜170以及片上透镜180。[0067]半导体基板120是在其上形成光电转换单元101、mos晶体管等的扩散区的半导体基板。作为半导体基板120，可以使用由例如硅(si)形成的基板。光电转换单元101等布置在形成在半导体基板120中的阱区中。为了方便起见，假设附图中的半导体基板120被配置在p型阱区中。通过在p型阱区中形成n型半导体区，可以形成光电转换单元101等。附图中的半导体基板120的白色区域表示n型半导体区。[0068]在附图中的半导体基板120中，光电转换单元101、电荷保持单元102和电荷转移单元103被示出为示例。光电转换单元101由n型半导体区121构成。具体地，使用n型半导体区121和其外围中的p型阱区之间的界面的pn结配置的光电二极管对应于光电转换单元101。通过光电转换生成的电荷积累在n型半导体区121中。注意，形成为具有相对高的杂质浓度的p型半导体区122被布置在n型半导体区121与半导体基板120的前表面侧上的表面之间。p型半导体区122是用于将表面能级固定在与半导体区121相邻的半导体基板120的前表面侧上的半导体区。通过设置半导体区122，可以降低由半导体基板120的表面水平引起的暗电流。注意，半导体区122是权利要求中所述的第二高杂质浓度区的示例。[0069]电荷保持单元102由n型半导体区124构成。n型半导体区124是被配置为具有相对高的杂质浓度并且其中保持通过光电转换生成并累积在n型半导体区121中的电荷的区域。由半导体区124构成的电荷保持单元102被称为浮动扩散。n型半导体区124通过后面描述的布线层143连接到图像信号生成单元110。[0070]电荷转移单元103是mos晶体管，其设置在构成光电转换单元101的n型半导体区121和构成电荷保持单元102的n型半导体区124之间，并且将累积在n型半导体区121中的电荷传输到n型半导体区124。电荷转移单元103包括被配置为嵌入在形成在半导体基板120中的开口部分129中的嵌入栅极132。嵌入栅极132通过栅极绝缘膜131与半导体基板120的开口部分129相邻设置。沟道沿着开口部分129形成在半导体基板120的阱区中。包括这种嵌入栅极132的mos晶体管被称为垂直晶体管。可以改善来自设置在半导体基板120的相对较深的区域中的n型半导体区121的电荷的转移效率。[0071]此外，配置为具有相对高的杂质浓度的p型半导体区123设置在与开口部分129相邻的半导体基板120中。p型半导体区123是用于固定开口部分129的半导体基板120的表面能级的区域。可以通过将诸如硼(b)的受体注入到半导体基板120中来形成半导体区123。注意，半导体区123是权利要求中所述的高杂质浓度区域的示例。[0072]此外，基板表面栅极133可以布置成与嵌入栅极132相邻。基板表面栅极133是布置在半导体基板120的前表面侧上的栅极，并且是被配置为具有覆盖开口部分129的形状的栅极。此外，图中的基板表面栅极133被配置为具有覆盖p型半导体区123的形状。类似于嵌入栅极132，栅极绝缘膜131设置在基板表面栅极133与半导体基板120的前表面侧之间。在半导体基板120中在基板表面栅极133正下方形成沟道。[0073]可以通过蚀刻半导体基板120的表面来形成开口部分129。如后所述，开口部分129在俯视时构成为多边形。[0074]栅极绝缘膜131例如可以由sio2形成。sio2可以通过在开口部分129的表面使si氧化而形成。[0075]嵌入栅极132和基板表面栅极133可以由例如多晶硅或非晶硅形成。可以通过在开口部分129中布置多晶硅等来形成嵌入栅极132。如上所述，开口部分129在俯视时构成为多边形，配置在开口部分129内的嵌入闸门132的外形也在俯视时构成为多边形。此外，可同时形成嵌入栅极132和基板表面栅极133。[0076]布线区域140是其中布置了布置在半导体基板120的前表面侧上并且将信号传输到半导体基板120的元件的布线的区域。布线区域140包括布线层142和143以及绝缘层141。布线层142和143是向半导体基板120的元件传送信号的布线。布线层142等可由诸如铜(cu)、钨(w)等的金属形成。布线层142是连接到电荷转移单元103的栅极(基板表面栅极133)的布线，布线层143是连接到电荷保持单元102的半导体区124的布线。虽然在附图中未示出，但是构成其他布线的布线层也布置在布线区域140中。绝缘层141使布线层142等绝缘。绝缘层141例如可以由sio2形成。构成元件的半导体基板120的半导体区、电荷转移单元103的栅极、布线层142等可以通过接触插塞144彼此连接。接触插塞144由金属柱形成。[0077]绝缘膜150是设置在半导体基板120的后表面侧上以保护半导体基板120的膜。绝缘膜150例如可以由sio2形成。[0078]滤色器160是透射入射光中具有预定波长的光的光学过滤器。作为滤色器160，可以使用透射例如红光、绿光和蓝光的三种类型的滤色器。在像素100中，布置三种类型的滤色器160中的一种。[0079]保护膜170是保护其中布置滤色器160的像素100的后表面侧的膜。保护膜170可以由与稍后描述的片上透镜180相同的材料形成。[0080]片上透镜180是为每个像素100设置的透镜，以将入射光聚焦在光电转换单元上。图中的片上透镜180被配置为半球形以聚焦入射光。片上透镜180可由诸如氮化硅(sin)的无机材料或者诸如丙烯酸树脂的有机材料形成。[0081]如上所述，像素100的光电转换单元101从半导体基板120的后表面侧接收入射光。包括这种像素100的成像元件1被称为背面照射型成像元件。[0082]如上所述，基板表面栅极133可布置在电荷转移单元103中。通过设置基板表面栅极133，可以降低光电转换单元101和电荷转移单元103之间形成的势垒的影响。在曝光时段中，电荷转移单元103被设置为处于非导通状态，以在光电转换单元101的半导体区121中累积电荷。在这种情况下，例如，向电荷转移单元103的栅极(嵌入栅极132)施加负电压，并且电荷转移单元103具有比半导体区121更高的电位。当在曝光时段过去之后转移光电转换单元101的电荷时，向电荷转移单元103的栅极施加正电压。电荷转移单元103的电位变得低于半导体区121的电位，并且半导体区121的电荷被移动至电荷转移单元103并被转移。[0083]然而，在电荷转移单元103中，布置用于固定的p型半导体区123，并且形成相对高的势垒。当电荷转移单元103被设置为处于导电状态时，势垒保持在电荷转移单元103和光电转换单元101之间以抑制电荷的移动。结果，基板表面栅极133被设置成配置为覆盖p型半导体区123的形状。通过将电压施加到基板表面栅极133，电压也被施加到就在基板表面栅极133下方的半导体区123，并且可以降低势垒。不抑制电荷的移动，并且可以提高电荷的转移效率。[0084]此外，基板表面栅极133被配置为覆盖p型半导体区123的形状，因此可降低电荷转移单元103的栅极附近的半导体基板120的表面的电场强度。当像素100的尺寸减小时，电荷转移单元103和电荷保持单元102彼此接近。由于p型半导体区123被配置为具有相对高的杂质浓度，所以电场在电荷保持单元102的半导体区123与半导体区124之间的界面处突然改变，从而引起隧道效应并且增大漏电流。因此，基板表面栅极133被布置在半导体区123的边界附近以施加电压，并且因此可以减轻半导体基板120的表面附近的电场的突变。因此，可以减少漏电流。[0085][像素的表面的配置][0086]图4是示出根据本公开的第一实施方式的像素的配置示例的平面图。附图是示出了像素100的配置示例的平面图，并且是从半导体基板120的前表面侧的平面图。注意：图3对应于图中沿线a-a’的截面图。[0087]在附图中，光电转换单元101的半导体区121被布置在右上侧，并且电荷保持单元102的半导体区124被布置在左下侧。电荷转移单元103设置在光电转换单元101和电荷保持单元102之间。电荷转移单元103的立体多边形表示基板表面栅极133。另外，开口部分129由点划线交替的多边形表示。虚线多边形表示嵌入栅极132。图中的开口部分129和嵌入门132表示俯视八边形的例子。这里，平面图表示从与半导体基板120的表面垂直的方向观看的视图。开口部分129等被配置为在与半导体基板120的表面平行的表面上具有多边形。[0088]此外，在图2中描述的mos晶体管104至106。布置在图中的右下侧上。mos晶体管104由半导体区125、126和栅极134构成。半导体区125和126分别对应于源极区域和漏极区域。mos晶体管105由半导体区126和127以及栅极135构成。半导体区126和127分别对应于漏极区和源极区。mos晶体管106由半导体区127和128以及栅极136构成。半导体区127和半导体区128分别对应于漏极区和源极区。注意，栅极134至136是由设置在半导体基板120的前表面侧上的电极构成的栅极，与基板表面栅极133类似。[0089]构成mos晶体管104的源极区的半导体区125和mos晶体管105的栅极135连接到构成电荷保持单元102的半导体区124。图中的布线109表示用于连接这些的布线并且是由图3中描述的布线层143构成的布线。.另外，图中的黑色圆圈表示与布线109、半导体区124等的连接部分。接触插头布置在连接部分中。如上所述，mos晶体管105和106构成图像信号生成单元110。[0090]注意，可以采用电荷保持单元102和mos晶体管104至106由多个像素100共享的配置。如图所示，电荷转移单元103和光电转换单元101设置在八边形的半导体区124的一个长边中。可以采用如下配置：通过将电荷转移单元103和光电转换单元101设置在半导体区124的其他三个长边中的每条长边中，四个像素100共享电荷保持单元102、mos晶体管104和图像信号生成单元110。[0091]通过使形成在半导体基板120中的开口部分的内壁中的si重结晶，能够形成在俯视图中配置为多边形的开口部分129。具体地，圆形开口部分形成在半导体基板120的前表面侧上并且被加热到几百度。该加热引起半导体基板120的si的迁移。迁移后的si在开口部分的侧面析出而重结晶。在重结晶时，通过使具有特定取向的面(100面或110面)生长，能够形成由该面包围的截面为多边形的开口部分129。[0092]可以在开口部分129中形成栅极绝缘膜131的步骤之前立即加热半导体基板。如上所述，可以通过氧化包括开口部分129的半导体基板120的表面来形成栅极绝缘膜131。因为在氧化步骤中加热半导体基板120，所以可以通过连续执行将开口部分129的内壁形成为多边形的步骤和氧化步骤来简化制造成像元件1的步骤。作为氧化半导体基板120的方法，可应用自由基氧化和等离子体氧化。这些是用氧自由基氧化半导体基板120的氧化方法。[0093][嵌入栅极的效果][0094]图5是示出根据本公开的第一实施方式的嵌入栅极的配置示例的平面图。附图是图4中所描述的电荷转移单元103的嵌入栅极132的一部分的放大。在图中，用阴影线表示栅极氧化膜131。注意，省略了基板表面栅极133的描述。如上所述，开口部分129在俯视时可以形成为八边形。另外，沿开口部分129的内壁形成的栅极绝缘膜131也为八边形，嵌入栅极132的外形也为八边形。[0095]当光电转换单元101的半导体区121的电荷被转移到电荷保持单元102的半导体区124时，电荷沿着形成在开口部分129的外侧的沟道移动。由于沿着开口部分129的八边形外形形成沟道，所以来自半导体区121的电荷沿着开口部分129的八边形外形移动。图中的虚线表示包围八边形的开口部分129的圆，在俯视时形成为圆形的情况下的开口部分129。此外，图中的弯曲箭头表示电荷移动路径的示例。[0096]如图所示，八边形的边比外接圆的圆周短，因此与电荷转移单元103包括嵌入在圆形开口部分中的栅极的情况相比，包括八边形开口部分129的电荷转移单元103和嵌入在开口部分中的嵌入栅极132可以具有减小的电荷转移路径。因此，可以减少转移电荷所需的时间。另外，通过将开口部分129形成为八边形来扩大电荷传递路径。这是因为上述通道从图中所示的圆周扩展到八边形的边的位置。因此，可以提高电荷转移单元103中的电荷的传输效率。[0097]另外，由于开口部分129在俯视时呈八边形，因此与开口部分129为圆形的情况相比，能够减小开口部分129的内表面的面积。由此，能够降低在开口部分129内形成的半导体基板120的缺陷。能够降低开口部分129的表面水平，并且能够降低暗电流的生成。[0098]通过将开口部分129设为俯视时一边为6边以上的多边形，能够获得这样的效果。另一方面，在开口部分129形成为俯视四边形或五边形的情况下，在开口部分129的顶点部，电场集中在栅极绝缘膜131上，有可能生成断线等缺陷。这是因为开口部分129的顶点具有小的角度。开口部分129的顶角可以设为120至150度。由此，能够降低开口部分129的顶点部分的栅极绝缘膜131上的电场集中。[0099]此外，可以通过将开口部分129配置为多边形来加宽相对于光电转换单元101的半导体区121的间隔。附图中示出的“d”表示与圆形开口部分129相比开口部分129与半导体区121之间的间隔的增加。通过加宽相对于光电转换单元101的半导体区121的间隔，可以加宽在开口部分129附近的p型半导体区123(未示出)的边界与半导体区121之间的间隔。如上所述，基板表面栅极133设置成覆盖半导体区123的形状。可以减小基板表面栅极133在与光电转换单元101的界面处的势垒的影响。可以通过相对加宽半导体区123与半导体区121的边界之间的间隔来更加减小势垒的影响。[0100]同样地，由于开口部分129配置为多边形，因此能够相对扩大半导体区123与半导体区124的边界的间隔，能够提高上述的缓和急剧变化的电场的效果。[0101]被配置为多边形的开口部分129的侧面的位置平行于与光电转换单元101的半导体区121的界面，因此可以使半导体区123与半导体区121的边界之间的间隔最宽。这可以通过在与半导体区121的边界平行的方向上形成取向平面来执行。图中的取向面129a表示平行于半导体区121的边界的方向上的取向面。例如，生长si的100面作为取向面129a，因此可以使开口部分129侧的位置与半导体区121的边界平行。[0102]这种取向面129a例如能够通过调整表面侧的晶圆状的半导体基板120的取向和取向平面的取向而形成。例如，使用表面侧为100面的晶圆，将取向平面设为100面，由此能够在与取向平面垂直或平行的开口部分的表面形成100面。然后，在与取向平面垂直或平行的方向上布置半导体区121的边界，因此可以在接近半导体区121的开口部分129中形成作为与半导体区121的边界平行的取向平面的100平面。在这种情况下，在与配置在开口部分129的100面上的取向面129a相邻的面上形成110面的取向面。在附图中示出的“a”表示由这些平面形成的角度。a可以设定为120至150度。[0103]类似地，可使配置为多边形的开口部分129的侧面的位置平行于与电荷保持单元102的半导体区124的界面。在这种情况下，可以加宽半导体区123与半导体区124的边界之间的间隔，并且改善减轻电场的改变的上述效果。[0104][制造像素的方法][0105]图6至图9是示出根据本公开的第一实施方式的像素的制造方法的示例的示图。首先，在半导体基板120中形成p型阱区。接下来，在阱区中形成n型半导体区121(图6中的a)。[0106]接着，在半导体基板120的表面侧形成硅系绝缘膜401。硅类绝缘膜401是通过层压sin和sio2构成的绝缘膜，并且是在半导体基板120中形成开口部分129时用作掩模的膜。可以通过化学气相沉积(cvd)形成硅基绝缘膜401(图6中的b)。[0107]接着，在硅基绝缘膜401中形成开口部分402，该开口部分402在形成有开口部分129的区域中。这可以通过在硅基绝缘膜401的表面上的开口部分402的位置处设置具有开口部分的抗蚀剂并且执行蚀刻(图6中的c)来形成。[0108]接着，形成开口部分129。这可以通过使用硅基绝缘膜401作为掩模蚀刻半导体基板120的前表面侧来进行。干法蚀刻可以应用于蚀刻。形成的开口部分129被配置为例如圆形(图7中的d)。[0109]接着，在硅基绝缘膜401的表面和开口部分129的内壁上形成牺牲氧化膜403。可以如下形成牺牲氧化膜403。首先，在供应氧气(o2)和氢气(h2)的同时加热半导体基板120。在供给气体的状态下，通过将半导体基板120的温度升高到几百度来生成氧自由基。半导体基板120的表面被氧自由基氧化，并且形成牺牲氧化膜403(图7中的e)。[0110]接着，形成半导体区123。这可以通过使用硅类绝缘膜401作为掩模注入硼(b)离子来进行(图8中的f)。[0111]接下来，使用诸如氢氟酸(图8中的g)的化学液体去除牺牲氧化膜403和硅基绝缘膜401。[0112]接着，对开口部分129的内壁的si进行重结晶。这可以通过加热半导体基板120来执行。半导体基板120被加热至几百度而保持，这导致构成半导体基板120的si的迁移，并且si在开口部分129的内壁上重结晶。由此，能够形成俯视形状为多边形的开口部分129。另外，开口部分129由于si(图8中的h)的重结晶而变窄。在si的重结晶时，优选供给o2气体或与h2气体混合的o2气体。这是因为它可以与下一个自由基氧化步骤组合使用。[0113]接着，通过将si氧化在半导体基板120的前表面上形成栅极绝缘膜131。如上所述，自由基氧化可以应用于si的氧化。类似于牺牲氧化膜403的上述形成，栅极绝缘膜131可通过在供应o2气体或与h2气体混合的o2气体的同时将半导体基板120加热至几百度来形成(图8中的i)。[0114]接着，在半导体基板120的表面侧设置多晶硅膜404。在该情况下，在开口部分129中也配置有多晶硅膜404。这可以通过cvd(图9中的j)进行。[0115]接着，除去半导体基板120的表面侧的基板表面栅极133的区域以外的区域的多晶硅膜404。这可以通过蚀刻多晶硅膜404来执行。因此，可以形成基板表面栅极133和嵌入栅极132(图9中的k)。[0116]接下来，在半导体基板120中形成半导体区122和124。这可以通过离子注入进行(图9中的l)。[0117]接下来，布线区域140形成在半导体基板120的前表面侧上。接下来，研磨半导体基板120的后表面侧以使半导体基板120变薄。接下来，绝缘膜150、滤色器160、保护膜170以及片上透镜180顺序形成在半导体基板120的后表面侧上。由此，可以制造成像元件1。[0118]注意，牺牲氧化膜403和栅极绝缘膜131可以通过使用氧等离子体使si氧化而生成氧自由基的等离子体氧化来形成。另外，也可以在形成牺牲氧化膜403时，使开口部分129的内壁上的si重结晶。[0119][变形例][0120]在上述电荷转移单元103中，栅极绝缘膜131和嵌入栅极132被布置在平面图中正八边形的开口部分129中，但是也能够应用其他形状的开口部分129。[0121]图10是示出根据本公开的第一实施方式的像素的另一配置示例的平面图。该图是示出电荷转移单元103的开口部分129等的形状的图，与图5类似。图中的开口部分129与图5中的开口部分129不同。所述开口部分被配置为平坦的八边形。在进行si的重结晶之前的半导体基板120的开口部分在俯视图中构成为椭圆形的情况下，能够形成如图所示的平坦的多边形的开口部分129。通过在开口部分129配置嵌入栅极132，能够形成平坦八边形的嵌入栅极132。在具有平坦八边形的嵌入栅极132中还可减小电荷转移路径。[0122]如上所述，在根据本公开的第一实施方式的成像元件1中，由垂直晶体管构成的电荷转移单元103的嵌入栅极132在平面图中被配置为多边形，并且因此可减小电荷转移单元103的电荷转移路径。因此，可以提高电荷转移单元103中的电荷的传输效率。[0123]《2.第二实施方式》[0124]在第一实施方式的上述成像元件1中，基板表面栅极133设置在像素100的电荷转移单元103中。另一方面，本发明的第二实施方式的成像元件1与上述第一实施方式的成像元件的不同之处在于省略了基板表面栅极133。[0125][像素的配置][0126]图11是示出根据本公开的第二实施方式的像素的配置示例的截面图。附图是示出像素100的配置示例的示意性截面图，类似于图3。该像素与图3中描述的像素100不同。电荷转移单元103的基板表面栅极133被省略。[0127]图中的电荷转移单元103通过嵌入栅极132控制电荷从光电转换单元101到电荷保持单元102的转移。另外，在图中，开口部分129和嵌入栅极132在俯视时构成为多边形。[0128]除上述配置之外的成像元件1的配置与本公开的第一实施方式中描述的成像元件1的配置相同，并且因此将省去其描述。[0129]如上所述，在本公开内容的第二实施方式的成像元件1中，在省略电荷转移单元103的基板表面栅极133的情况下，也可减少电荷转移路径。[0130]《3.第三实施方式》[0131]在第一实施方式的上述成像元件1中，像素100的光电转换单元101设置在半导体基板120的前表面侧附近。另一方面，本公开的第三实施方式的成像元件1与上述第一实施方式的成像元件的不同之处在于光电转换单元101设置在半导体基板120的深部中。[0132][像素的配置][0133]图12是示出根据本公开的第三实施方式的像素的配置示例的截面图。附图是示出像素100的配置示例的示意性截面图，类似于图3。像素100与在图3中描述的像素100不同。光电转换单元101的半导体区121设置在半导体基板120的后表面侧上。[0134]附图中的光电转换单元101的半导体区121不布置在半导体基板120的前表面侧上。为此，设置在半导体基板120的前表面侧上的电荷保持单元102的半导体区124可以设置在与光电转换单元101的半导体区121重叠的位置处。由此，能够使像素100小型化。[0135]图中的电荷转移单元103在半导体基板120的厚度方向上转移由光电转换单元101生成的电荷。电荷转移单元103的开口部分129和嵌入栅极132在平面图中被配置为多边形，与在图3中的电荷转移单元103相似。.由此，可以减小开口部分129的内表面的面积，并且可以减小半导体基板120在开口部分129中的表面水平。另外，能够抑制暗电流的生成。[0136]除上述配置之外的成像元件1的配置与本公开的第一实施方式中描述的成像元件1的配置相同，并且因此将省去其描述。[0137]如上所述，在本公开内容的第三实施方式的成像元件1中，由设置在半导体基板120的后表面侧上的光电转换单元101生成的电荷通过电荷转移单元103在半导体基板120的厚度方向上传输。即使在这种情况下，电荷转移单元103的开口部分129和嵌入栅极132被配置为多边形，并且因此能够降低在开口部分129中形成的表面水平并减少暗电流的生成。[0138]要注意的是，在图10中的开口部分129和嵌入栅极132可以应用于其他实施方式。具体地，图10中的开口部分129和嵌入栅极132可应用于图11和图12中的电荷转移单元103。[0139]《4.应用于相机的示例》[0140]根据本公开的技术(本技术)可应用于各种产品。例如，本技术可以实现为安装在诸如相机的成像装置上的成像元件。[0141]图13是示出了作为可应用本技术的成像装置的示例的相机的示意性配置的示例的框图。图中的相机1000包括透镜1001、成像元件1002、成像控制单元1003、透镜驱动单元1004、图像处理单元1005、操作输入单元1006、帧存储器1007、显示单元1008和记录单元1009。[0142]透镜1001是相机1000的成像透镜。透镜1001聚焦来自被摄体的光，使该光入射到后述的成像元件1002，并形成被摄体的图像。[0143]成像元件1002是对来自被透镜1001聚焦的被摄体的光进行成像的半导体元件。成像元件1002生成与发射光相对应的模拟图像信号，将模拟图像信号转换成数字图像信号，并且输出数字图像信号。[0144]成像控制单元1003控制成像元件1002中的成像。成像控制单元1003通过生成控制信号并将该控制信号输出至成像元件1002来控制成像元件1002。此外，成像控制单元1003可基于从成像元件1002输出的图像信号在相机1000中执行自动聚焦。这里，自动聚焦是检测透镜1001的焦点位置并自动调整焦点位置的系统。作为自动对焦，可以使用根据布置在成像元件1002中的相位差像素来检测图像表面相位差以检测焦点位置(图像表面相位差自动对焦)的方法。此外，还可以应用检测图像的对比度最大化的位置作为聚焦位置(对比度自动聚焦)的方法。成像控制单元1003基于检测到的聚焦位置通过透镜驱动单元1004调整透镜1001的位置并执行自动聚焦。同时，成像控制单元1003可被配置为例如设置有固件的数字信号处理器(dsp)。[0145]透镜驱动单元1004基于成像控制单元1003的控制来驱动透镜1001。透镜驱动单元1004可以通过使用内置马达改变透镜1001的位置来驱动透镜1001。[0146]图像处理单元1005处理由成像元件1002生成的图像信号。该处理对应于例如用于生成与各像素的红色、绿色和蓝色对应的图像信号中的颜色不足的图像信号的去马赛克、用于去除图像信号中的噪声的降噪、图像信号编码等。图像处理单元1005可以由例如配备有固件的微型计算机构成。[0147]操作输入单元1006接收来自相机1000的用户的操作输入。例如，按钮或触摸面板可以用作操作输入单元1006。由操作输入单元1006接收的操作输入被发送到成像控制单元1003和图像处理单元1005。此后，开始与操作输入相对应的处理，例如，诸如被摄体的成像的处理。[0148]帧存储器1007是存储作为与屏幕相对应的图像信号的帧的存储器。帧存储器1007由图像处理单元1005控制并且在图像处理期间保持帧。[0149]显示单元1008显示由图像处理单元1005处理的图像。例如，液晶面板可以用作显示单元1008。[0150]记录单元1009记录由图像处理单元1005处理的图像。例如，存储卡或硬盘可以用作记录单元1009。[0151]上面已经描述了本公开可应用于的相机。本技术可应用于上述部件中的成像元件1002。具体而言，在图1中示出的成像元件1。可以应用到成像元件1002。由于通过将成像元件1应用于成像元件1002来提高电荷转移单元103中的电荷的传输效率，所以可以提高相机1000的成像速度。注意，图像处理单元1005是权利要求中记载的处理电路的示例。相机1000是权利要求中所述的成像装置的示例。[0152]《5.内窥镜手术系统的应用示例》[0153]根据本公开的技术可以应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以应用于内窥镜操作系统。[0154]图14是示出了可应用根据本公开的技术的内窥镜操作系统的示意性配置的示例的示图。[0155]图14示出操作者(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术的状态。如图所示，内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、气腹管11111、能量处理器具11112等其他手术工具11110、支承内窥镜11100的支承臂装置11120、以及载置内窥镜手术用的各种装置的手推车11200。[0156]内窥镜11100包括：主体管11101，具有预定长度的区域从远端插入到患者11132的体腔中；以及摄像头11102，连接到主体管11101的基端。在图示的例子中，示出构成为具有硬质主体管11101的所谓的硬质镜的内窥镜11100，但是，也可以构成为具有软质体管的所谓的软质镜。[0157]在主体管11101的前端设有供物镜插入的开口部分。光源装置11203连接于内窥镜11100，由光源装置11203生成的光由延伸至主体管11101内部的光导引导至主体管的远端，并且通过物镜将光照射至患者11132的腔内的观察被摄体。内窥镜11100可以是直视镜、斜视镜或侧视镜。[0158]光学系统和成像元件被设置在摄像头11102的内部，并且从观察目标反射的光(观察光)通过光学系统聚焦在成像元件上。通过成像元件对观察光进行光电转换，生成与该观察光对应的电信号、即与观察图像对应的图像信号。图像信号作为raw数据被发送至ccu(相机控制单元)11201。[0159]ccu 11201由中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)等构成，并且全面地控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，ccu111201从摄像头11102接收图像信号并且基于图像信号对用于显示图像的图像信号执行各种图像处理，诸如显影处理(去马赛克处理)。[0160]显示设备11202在ccu 11201的控制下基于ccu 11201已经经历图像处理的图像信号来显示图像。[0161]光源装置11203具有发光二极管(led)等光源，向内窥镜11100供给用于对操作单元等进行成像的照射光。[0162]输入装置11204是内窥镜手术系统11000的输入接口。用户能够通过输入装置11204向内窥镜手术系统11000输入各种信息或指令。例如，用户输入用于改变内窥镜11100的成像条件(照射光的种类、倍率、焦距等)的指令等。[0163]处置器具控制装置11205控制能量处置器具11112的驱动以用于组织烧灼或切口、血管封闭等。气腹装置11206经由气腹管11111向体腔内送入气体，对患者11132的体腔进行充气，确保内窥镜11100的视野，确保操作者的作业空间。记录器11207是能够记录关于手术的各种信息的装置。打印机11208是能够以文本、图像、图形等的各种形式打印关于操作的各种信息的设备。[0164]在操作部分的成像时向内窥镜11100提供照射光的光源装置11203可以由例如led、激光光源或者组合它们配置的白光源构成。当白色光源被配置为组合rgb激光光源时，可以高精度地控制每种颜色(每种波长)的输出强度和输出时序。因此，光源装置11203可以调整所拍摄图像的白平衡。此外，在这种情况下，通过按时间顺序用来自rgb激光光源的激光照射观察目标，并且与照射定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动，还可以按时间顺序捕捉与rgb对应的图像。根据该方法，即使在成像元件中没有设置滤色器，也能够得到彩色图像。[0165]可以控制光源装置11203的驱动，使得在每个预定时间改变要输出的光的强度。通过与光强度的改变定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动、按时间顺序获取图像、以及组合图像，可以生成具有不存在所谓的黑点和白点的高动态范围的图像。[0166]光源装置11203可以被配置为能够供应具有与特殊光观察对应的预定波长带的光。在特殊光观察中，例如进行使用生物体组织的光的吸收对波长的依赖性的、比通常观察时的照射光(即白色光)窄的频带的光照射而对粘膜表层的血管等规定的组织以高对比度进行成像的所谓的窄频带光观察。或者，在特殊光观察中，也可以进行使用通过激励光照射而生成的荧光得到图像的荧光观察。荧光观察可以通过向身体组织发射激发光并且从身体组织观察荧光(自发荧光观察)来执行，或者向身体组织局部注射诸如吲哚菁绿(icg)的试剂并且向身体组织发射与试剂的荧光波长对应的激发光以获得荧光图像来执行。光源装置11203可以构成为能够供给与这样的特殊光观察对应的窄频带光和/或激励光。[0167]图15是示出在图14中示出的摄像头11102和ccu 11201的功能配置的示例的框图。[0168]摄像头11102包括透镜单元11401、成像单元12、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。ccu 11201401包括通信单元11411、图像处理单元11412、以及控制单元11413。摄像头11102和ccu11201被连接以能够经由传输电缆11400彼此通信。[0169]透镜单元11401是与主体管11101设置在连接单元中的光学系统。从主体管11101的远端接收的观察光被引导至摄像头11102并且入射在透镜单元11401上。透镜单元11401被配置为包括组合的变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜。[0170]成像单元11402由成像元件构成。构成成像单元11402的成像元件可以是一个元件(所谓的单板型)或多个元件(所谓的多板型)。当成像单元11402被配置为多板类型时，例如，对应于rgb的图像信号由成像元件生成，并且可通过合成图像信号获得彩色图像。可选地，成像单元11402可被配置为包括用于分别获取对应于3d(维度)显示的右眼图像信号和左眼图像信号的一对成像元件。通过进行3d显示，手术操作者11131能够更准确地掌握操作单元内的生物体组织的深度。当成像单元11402被配置为多板时，透镜单元11401的多个系统可被设置为与每个成像元件相对应。[0171]此外，成像单元11402可不必设置在摄像头11102中。例如，成像单元11402可紧接在物镜之后设置在主体管11101内部。[0172]驱动单元11403由致动器构成，并且透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜在摄像头控制单元11405的控制下沿着光轴移动预定距离。因此，能够适当地调整由成像单元11402捕捉的图像的放大倍率和焦点。[0173]通信单元11404由用于向ccu 11201发送各种信息或从ccu 11201接收各种信息的通信设备构成。通信单元11404经由传输电缆11400将从成像单元11402获得的图像信号作为原始数据传输至ccu 11201。[0174]此外，通信单元11404从ccu 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号，并且将控制信号供应至摄像头控制单元11405。控制信号包括例如关于成像条件的信息，诸如表示指定捕捉图像的帧速率的信息、表示指定成像时的曝光值的信息、和/或表示指定捕捉图像的放大倍率和聚焦的信息。[0175]要注意的是，成像条件(例如，上述帧速率、曝光值、放大率以及聚焦)可以由用户适当地指定或者可以基于所获取的图像信号由ccu 11201的控制单元11413自动设置。在后者的情况下，对内窥镜11100提供所谓的自动曝光(ae)功能、自动聚焦(af)功能和自动白平衡(awb)功能。[0176]摄像头控制单元11405基于经由通信单元11404接收的来自ccu111201的控制信号控制摄像头11102的驱动。[0177]通信单元11411由用于向摄像头11102发送各种信息或从摄像头11102接收各种信息的通信装置构成。通信单元11411从摄像头11102接收经由传输电缆11400传输的图像信号。[0178]此外，通信单元11411向摄像头11102发送用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。图像信号或控制信号可以通过电通信、光通信等传输。[0179]图像处理单元11412对作为从摄像头11102发送的原始数据的图像信号应用各种类型的图像处理。[0180]控制单元11413对内窥镜11100的操作单元等的成像和操作单元等的成像而得到的成像图像的显示进行各种控制。例如，控制单元11413生成用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。[0181]此外，控制单元11413基于在图像处理单元11412中经受图像处理的图像信号，使显示设备11202显示其中显示了操作部分等的捕获图像。此时，控制单元11413可使用各种图像识别技术来识别捕获图像中的各种被摄体。例如，控制单元11413通过检测成像图像中包含的被摄体的边缘的形状、颜色等，能够识别使用能量处理器具11112时的钳子、特定的生物体部位、出血、雾沫等手术器具。当使显示装置11202显示所捕捉的图像时，控制单元11413可使用识别结果将各种操作支持信息叠加在操作部分的图像上用于显示。通过重叠显示操作支援信息并提示给手术操作者11131，能够减轻手术操作者11131的负担，或者使手术操作者11131可靠地进行操作。[0182]将摄像头11102和ccu 11201彼此连接的传输电缆11400是支持电信号通信的电信号电缆、支持光学通信的光纤或者其复合电缆。[0183]在此，在附图中示出的示例中，使用传输电缆11400以有线方式执行通信，但是摄像头11102和ccu 11201之间的通信可以以无线方式执行。[0184]上面已经描述了可以应用根据本公开的技术的内窥镜操作系统的示例。根据本公开的技术可应用于上述配置之中的摄像头11102的成像单元11402。具体而言，图1中的成像元件1可应用于成像单元10402。可以通过将根据本公开的技术应用于成像单元10402来执行高速成像。[0185]此处，尽管内窥镜操作系统已被描述为示例，但根据本公开的技术可应用于其他，例如，微观操作系统。[0186]《6.应用于移动体的示例》[0187]根据本公开的技术可以应用于各种产品。例如，本公开的技术可实现为安装在任何类型的移动体(诸如，汽车、电动车辆、混合电动车辆、摩托车、自行车、个人移动性、飞机、无人机、船舶以及机器人)中的装置。[0188]图16是示出了车辆控制系统的示意性配置的示例的框图，车辆控制系统是可以应用根据本公开的技术的移动体控制系统的示例。[0189]车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图16中示出的示例中另外，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040以及集成控制单元12050。此外，作为集成控制单元12050的功能部件，示出了微型计算机12051、声音和图像输出单元12052、以及车载网络i/f(接口)12053。[0190]驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010作为生成内燃机或驱动电动机等车辆的驱动力的驱动力生成单元、向车轮传递驱动力的驱动力传递机构、调整车辆的转向角的转向机构、生成车辆的制动力的制动装置等的控制装置发挥功能。[0191]车身系统控制单元12020根据各种程序控制配备在车身中的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如车头灯、车尾灯、制动灯、转向信号或雾灯的各种灯的控制装置。在这种情况下，可以将从替代键的便携式装置发送的无线电波或各种开关的信号输入到主体系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或信号的输入并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。[0192]车外信息检测单元12030检测安装有车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，成像单元12031与车外信息检测单元12030连接。车外信息检测单元12030使成像单元12031拍摄车外的图像并接收拍摄图像。车辆外部信息检测单元12030可以基于接收的图像对道路上的人、汽车、障碍物、标志和字母执行物体检测处理或距离检测处理。[0193]成像单元12031是接收光并输出与接收的光量相应的电信号的光学传感器。成像单元12031也可以将电信号作为图像和测距信息输出。另外，拍摄部12031接受的光可以是可见光，也可以是红外光等不可见光。[0194]车辆内部信息检测单元12040检测车辆内部的信息。例如，在车辆内部信息检测单元12040上连接有检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测单元12041。驾驶员状态检测单元12041包括例如拍摄驾驶员的图像的相机，并且车辆内部信息检测单元12040可以基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息计算驾驶员的疲劳度或集中度或者可以确定驾驶员是否打瞌睡。[0195]微型计算机12051可以基于由车辆外部信息检测单元12030或车辆内部信息检测单元12040获取的车辆内部和外部的信息计算驱动力生成装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，为了实现高级驾驶员辅助系统(adas)的功能，微型计算机12051可以执行协作控制，包括车辆的防碰撞或冲击缓解、基于车间距离的跟随行驶、车辆速度保持行驶、车辆碰撞警报、车辆车道偏离警报等。[0196]另外，微型计算机12051基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040取得的车辆周边的信息，控制驱动力生成装置、转向机构、制动装置等，由此能够进行与驾驶者的操作无关地进行自动行驶的自动驾驶等的协调控制。[0197]另外，微型计算机12051可以基于由车辆外部信息检测单元12030获取的车辆外部的信息，将控制命令输出到车身系统控制单元12020。例如，微型计算机12051可以通过根据由车辆外部信息检测单元12030检测到的前面车辆或对面车辆的位置控制前照灯，来执行用于防止眩光的协作控制，例如从远光切换到近光。[0198]声音和图像输出单元12052将音频和图像中的至少一个的输出信号发送到能够视觉地或听觉地向乘客或车辆外部通知信息的输出装置。在图16的示例中作为输出设备，示出了音频扬声器12061、显示单元12062和仪表板12063。例如，显示单元12062可包括板上显示器和平视显示器中的至少一个。[0199]图17是表示拍摄部12031的设置位置的例子的图。[0200]在图17中另外，车辆12100具备拍摄部12101、12102、12103、12104、12105作为拍摄部12031。[0201]成像单元12101、12102、12103、12104和12105被设置在例如车辆12100的前鼻部、侧视镜、后保险杠、后门、车辆内部前挡风玻璃的上部等的位置处。设置在前鼻部的成像单元12101和设置在车辆内部前挡风玻璃的上部的成像单元12105主要获取车辆12100前方的图像。设置在侧视镜上的成像单元12102和12103主要获取车辆12100的横向侧上的图像。设置在后保险杠或后门上的成像单元12104主要获取车辆12100的后方的图像。由成像单元12101和12105获取的前视图图像主要用于前方车辆、行人、障碍物、交通信号、交通标志、车道等的检测。[0202]注意：图17示出成像单元12101至12104的成像范围的示例。成像范围12111指示设置在前鼻中的成像单元12101的成像范围，成像范围12112和12113分别指示设置在侧视镜中的成像单元12102和12103的成像范围，并且成像范围12114指示设置在后保险杠或后门中的成像单元12104的成像范围。例如，通过将拍摄部12101至12104拍摄到的图像数据重叠，能够得到从上方观察车辆12100的俯瞰图像。[0203]成像单元12101至12104中的至少一个可具有用于获取距离信息的功能。例如，成像单元12101至12104中的至少一个可以是由多个成像元件构成的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的成像元件。[0204]例如，微型计算机12051可以通过基于从拍摄单元12101至12104获得的距离信息获取到拍摄范围12111至12114中的每个三维物体的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，来将车辆12100正在行进的路径上的最近的三维物体(即，在与车辆12100大致相同的方向上以预定速度(例如，0km/h或更高)行进的三维物体)提取为前方车辆。另外，微型计算机12051可以在前行车辆的前方设定应当提前保证的车间距离，并且可以执行自动制动控制(也包括跟随停止控制)或自动加速控制(也包括跟随起动控制)。因此，例如，能够执行用于车辆自主行驶而无需驾驶员执行操作的自动驾驶目的的协作控制。[0205]例如，微型计算机12051可以基于从成像单元12101至12104获得的距离信息将与三维物体有关的三维数据分类并提取到其他的三维物体，诸如两轮车辆、正常车辆、大型车辆、行人和电极，并且可以使用其他三维物体来执行障碍物的自动躲避。例如，微型计算机12051将车辆12100的周围障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够看到的障碍物和难以看到的障碍物。然后，微型计算机12051判断表示与各障碍物碰撞的风险的程度的碰撞风险，当碰撞风险等于或高于设定值且存在碰撞的可能性时，通过音频扬声器12061和显示单元12062向驾驶员输出警报，通过驱动系统控制单元12010执行强制减速和躲避转向，因而可以进行用于碰撞躲避的驾驶支持。[0206]成像单元12101至12104中的至少一个可以是检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051可以通过确定在成像单元12101至12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。这种步行者的识别通过例如提取用作红外相机的成像单元12101至12104的拍摄图像中的特征点的过程和对表示被摄体的轮廓的一系列特征点执行图案匹配处理以确定被摄体是否是步行者的过程来执行。当微型计算机12051确定行人在由成像单元12101至12104捕捉的图像中并识别行人时，声音和图像输出单元12052控制显示单元12062，使得在所识别的行人上重叠并显示用于强调的矩形轮廓线。此外，声音和图像输出单元12052可控制显示单元12062，使得在期望位置处显示指示行人的图标等。[0207]上面已经描述了可以应用根据本公开的技术的车辆控制系统的示例。根据本公开的技术可应用于上述配置之中的成像单元12031等。具体而言，在图1中描述的成像元件1。可以适用于成像单元12031等。可以通过将根据本公开的技术应用于成像装置12031等来执行高速成像。[0208]最后，上述实施方式的描述仅是本公开的示例，并且本公开不限于上述实施方式。因此，不言而喻，在不背离本公开的技术精神的范围内，可根据设计等做出除了上述实施方式之外的各种变化。[0209]此外，在本说明书中描述的效果仅是示例，而不是限制性的。也可以获得其他效果。[0210]另外，上述实施方式中的附图是示意性的，各部分的尺寸比等不一定与实际一致。另外，附图当然包括尺寸关系、比例不同的部分。[0211]应注意，本技术还可具有以下配置。[0212](1)一种成像元件，包括：[0213]光电转换单元，被配置为布置在半导体基板上并通过光电转换生成对应于入射光的电荷；[0214]电荷保持单元，被配置为保持电荷；[0215]电荷转移单元，被配置为包括开口部分和嵌入栅极，开口部分形成在半导体基板中并且在平面视图中具有多边形，嵌入栅极布置在开口部分中，并且电荷转移单元被配置为将电荷从光电转换单元转移到电荷保持单元；以及[0216]图像信号生成单元，被配置为基于所保持的电荷生成图像信号。[0217](2)根据(1)所述的成像元件，其中，电荷转移单元包括六个边以上的多边形的开口部分。[0218](3)根据(2)所述的成像元件，其中，电荷转移单元包括多边形的开口部分，其中，顶点的内角是120度至150度。[0219](4)根据(3)所述的成像元件，其中，电荷转移单元包括八边形的开口部分。[0220](5)根据(1)至(4)中任一项所述的成像元件，其中，电荷转移单元包括具有通过对构成半导体基板的构件执行重结晶而形成的多边形的开口部分。[0221](6)根据(1)至(5)中任一项所述的成像元件，其中，光电转换单元包括与电荷转移单元的开口部分的多边形的边平行的边界面。[0222](7)根据(1)至(6)中任一项所述的成像元件，其中，电荷保持单元包括与电荷转移单元的开口部分的多边形的边平行的边界面。[0223](8)根据(1)至(7)中任一项所述的成像元件，其中，电荷转移单元还包括布置在半导体基板与嵌入栅极之间的栅极绝缘膜。[0224](9)根据(8)所述的成像元件，其中，电荷转移单元包括通过对半导体基板进行氧化而形成的栅极绝缘膜。[0225](10)根据(9)所述的成像元件，其中，电荷转移单元包括通过利用氧自由基对半导体基板进行氧化而形成的栅极绝缘膜。[0226](11)根据(1)至(10)中任一项所述的成像元件，其中，半导体基板由硅形成。[0227](12)根据(1)至(11)中任一项所述的成像元件，其中，电荷转移单元还包括高杂质浓度区域，高杂质浓度区域布置在与开口部分相邻的半导体基板上并且被配置为具有高杂质浓度。[0228](13)根据(12)所述的成像元件，其中，电荷转移单元还包括基板表面栅极，基板表面栅极与嵌入栅极相邻并且被配置为具有覆盖在半导体基板的前表面侧上的高杂质浓度区域的形状。[0229](14)根据(1)至(13)中任一项所述的成像元件，还包括：第二高杂质浓度区域，第二高杂质浓度区域与光电转换单元相邻，布置在半导体基板的前表面侧上，并且被配置为具有高杂质浓度。[0230](15)一种成像装置，包括：[0231]光电转换单元，被配置为布置在半导体基板上并通过光电转换生成对应于入射光的电荷；[0232]电荷保持单元，被配置为保持电荷；[0233]电荷转移单元，被配置为包括开口部分和嵌入栅极，开口部分形成在半导体基板中并且在平面视图中具有多边形，嵌入栅极布置在开口部分中，并且电荷转移单元被配置为将电荷从光电转换单元转移到电荷保持单元；[0234]图像信号生成单元，被配置为基于所保持的电荷生成图像信号；以及[0235]处理电路，被配置为处理所生成的图像信号。[0236][参考标号列表][0237]1、1002 成像元件[0238]10 像素阵列部[0239]30 列信号处理单元[0240]100 像素[0241]101 光电转换单元[0242]102 电荷保持单元[0243]103 电荷转移单元[0244]104-106 mos晶体管[0245]110 图像信号生成单元[0246]120 半导体基板[0247]129 开口部分[0248]131 栅极绝缘膜[0249]132 嵌入栅极[0250]133 基板表面栅极[0251]403 牺牲氧化膜[0252]1000 相机[0253]1005 图像处理单元[0254]10402、12031、12101至12105 成像单元









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