(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022172710
(43)【公開日】2022-11-17
(54)【発明の名称】固体撮像装置
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20221110BHJP
H01L 21/8234 20060101ALI20221110BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 A
H01L27/146 F
H01L27/06 102A
H01L27/088 B
H01L27/088 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021078800
(22)【出願日】2021-05-06
(71)【出願人】
【識別番号】316005926
【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001357
【氏名又は名称】弁理士法人つばさ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】海老原 康裕
【テーマコード（参考）】
4M118
5F048
【Ｆターム（参考）】
4M118AA10
4M118AB01
4M118BA19
4M118CA03
4M118CA22
4M118DD04
4M118DD09
4M118FA27
4M118FA28
4M118FA33
4M118GA02
4M118GD03
4M118GD04
4M118HA25
4M118HA33
5F048AA05
5F048AB10
5F048AC10
5F048BA01
5F048BB09
5F048BB11
5F048BB12
5F048BB13
5F048BB19
5F048BD06
5F048BF02
5F048BF07
5F048BG13
5F048CB01
(57)【要約】
【課題】フィン型構造を採用するトランジスタの絶縁耐圧を向上させることができる固体撮像装置を提供する。
【解決手段】固体撮像装置は、第１半導体層と、トランジスタと、電界緩和部とを備えている。トランジスタは、第１半導体層の主面部に立設されたフィンと、チャネル長方向に沿ってフィンに配設された第１主電極、チャネル形成領域及び第２主電極と、チャネル幅方向に沿ってフィンを跨ぐようにフィンの上面及び側面を覆うゲート絶縁膜及びゲート電極と、を有する。電界緩和部は、フィンの側面の下部に配設され、電界集中を緩和する。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】固体撮像装置は、第１半導体層と、トランジスタと、電界緩和部とを備えている。トランジスタは、第１半導体層の主面部に立設されたフィンと、チャネル長方向に沿ってフィンに配設された第１主電極、チャネル形成領域及び第２主電極と、チャネル幅方向に沿ってフィンを跨ぐようにフィンの上面及び側面を覆うゲート絶縁膜及びゲート電極と、を有する。電界緩和部は、フィンの側面の下部に配設され、電界集中を緩和する。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１半導体層と、
前記第１半導体層の主面部に立設されたフィンと、チャネル長方向に沿って前記フィンに配設された第１主電極、チャネル形成領域及び第２主電極と、チャネル幅方向に沿って前記フィンを跨ぐように前記フィンの上面及び側面を覆うゲート絶縁膜及びゲート電極と、を有するトランジスタと、
前記フィンの前記側面の下部に配設され、電界集中を緩和する電界緩和部と、
を備えている固体撮像装置。
前記第１半導体層の主面部に立設されたフィンと、チャネル長方向に沿って前記フィンに配設された第１主電極、チャネル形成領域及び第２主電極と、チャネル幅方向に沿って前記フィンを跨ぐように前記フィンの上面及び側面を覆うゲート絶縁膜及びゲート電極と、を有するトランジスタと、
前記フィンの前記側面の下部に配設され、電界集中を緩和する電界緩和部と、
を備えている固体撮像装置。
【請求項2】
前記第１半導体層に積層された第２半導体層と、
前記第２半導体層の前記第１半導体層側とは反対の主面部に配設された光電変換素子を有し、前記トランジスタに接続された画素とを
更に備え、
前記トランジスタは、画素回路を構築する増幅トランジスタである
請求項１に記載の固体撮像装置。
前記第２半導体層の前記第１半導体層側とは反対の主面部に配設された光電変換素子を有し、前記トランジスタに接続された画素とを
更に備え、
前記トランジスタは、画素回路を構築する増幅トランジスタである
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項3】
前記フィンは、前記第１半導体層の主面から厚さ方向に沿って掘り下げられた溝により形成され、
前記電界緩和部は、前記溝の底部に配設されている
請求項１に記載の固体撮像装置。
前記電界緩和部は、前記溝の底部に配設されている
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項4】
前記電界緩和部は、酸化珪素よりも高い誘電率を有する絶縁体を含む
請求項３に記載の固体撮像装置。
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項5】
前記電界緩和部は、前記ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成された前記絶縁体とを含む
請求項４に記載の固体撮像装置。
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項6】
前記絶縁体は、第１絶縁体と、前記第１絶縁体上に形成され、前記第１絶縁体よりも低い誘電率を有する第２絶縁体とを含む
請求項４に記載の固体撮像装置。
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項7】
前記絶縁体は、前記溝の底部から前記溝の開口へ向かって、徐々に小さくなる誘電率を有している
請求項４に記載の固体撮像装置。
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項8】
前記電界緩和部は、第１酸化珪素膜と、前記第１酸化珪素膜上に形成された前記絶縁体とを含む
請求項４に記載の固体撮像装置。
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項9】
前記電界緩和部は、前記絶縁体上に第２酸化珪素膜を更に含む
請求項８に記載の固体撮像装置。
請求項８に記載の固体撮像装置。
【請求項10】
前記絶縁体は、窒化珪素又は酸窒化アルミニウムである
請求項４に記載の固体撮像装置。
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項11】
前記電界緩和部は、前記ゲート絶縁膜を窒化した酸窒化珪素膜である
請求項４に記載の固体撮像装置。
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項12】
前記電界緩和部の前記絶縁体は、前記電界緩和部以外の領域に形成される前記絶縁体よりも厚く形成されている
請求項４に記載の固体撮像装置。
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項13】
前記ゲート電極は、金属により形成されている
請求項４に記載の固体撮像装置。
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項14】
前記ゲート電極は、抵抗値を小さくする不純物がドープされた多結晶珪素により形成され、
前記電界緩和部は、前記ゲート電極にドープされた前記不純物の密度を前記電界緩和部以外の領域よりも低くして形成されている
請求項１に記載の固体撮像装置。
前記電界緩和部は、前記ゲート電極にドープされた前記不純物の密度を前記電界緩和部以外の領域よりも低くして形成されている
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項15】
前記電界緩和部は、前記溝内の前記底部に向かって、徐々に前記不純物の密度を低く形成している
請求項１４に記載の固体撮像装置。
請求項１４に記載の固体撮像装置。
【請求項16】
前記電界緩和部は、前記不純物がドープされていない前記ゲート電極により形成されている
請求項１４に記載の固体撮像装置。
請求項１４に記載の固体撮像装置。
【請求項17】
前記電界緩和部は、前記フィンの高さの２０％以下の範囲に形成されている
請求項１４に記載の固体撮像装置。
請求項１４に記載の固体撮像装置。
【請求項18】
前記電界緩和部は、前記第１主電極及び前記第２主電極のうち、ドレイン領域として使用される一方側に配設されている
請求項１に記載の固体撮像装置。
請求項１に記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、撮像素子を積層した半導体装置が開示されている。撮像素子では、フォトダイオードにロジック回路を構築するトランジスタが接続されている。トランジスタは、フィン型構造を採用した増幅トランジスタ（Ｆｉｎ－ＦＥＴ）である。
トランジスタでは、ソース領域、チャネル形成領域及びドレイン領域を有し、基板に立設されたフィンが形成されている。ゲート絶縁膜及びゲート電極はフィンに沿ってチャネル幅方向に形成されている。
このような構造を採用するトランジスタによれば、フィンに沿ってチャネル幅寸法を稼ぐことができるので、電流経路の実効的な面積を増加させることができる。これにより、ノイズ特性を改善することができる。
トランジスタでは、ソース領域、チャネル形成領域及びドレイン領域を有し、基板に立設されたフィンが形成されている。ゲート絶縁膜及びゲート電極はフィンに沿ってチャネル幅方向に形成されている。
このような構造を採用するトランジスタによれば、フィンに沿ってチャネル幅寸法を稼ぐことができるので、電流経路の実効的な面積を増加させることができる。これにより、ノイズ特性を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１２９３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記フィン型構造を採用するトランジスタでは、ゲート絶縁膜の絶縁耐圧を向上させることが望まれている。
【0005】
本開示は、フィン型構造を採用するトランジスタの絶縁耐圧を向上させることができる固体撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一実施形態に係る固体撮像装置は、第１半導体層と、第１半導体層の主面部に立設されたフィンと、チャネル長方向に沿ってフィンに配設された第１主電極、チャネル形成領域及び第２主電極と、チャネル幅方向に沿ってフィンを跨ぐようにフィンの上面及び側面を覆うゲート絶縁膜及びゲート電極と、を有するトランジスタと、フィンの側面の下部に配設され、電界集中を緩和する電界緩和部とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1A】本開示の第１実施の形態に係る固体撮像装置の画素及び画素回路を示す要部断面図である。
【図13】本開示の実施の形態に係る第１応用例であって、車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図14】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【図15】本開示の実施の形態に係る第２応用例であって、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】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。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１実施の形態
第１実施の形態は、固体撮像装置に、本技術を適用した第１例を説明する。
２．第２実施の形態
第２実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第２例を説明する。
３．第３実施の形態
第３実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第３例を説明する。
４．第４実施の形態
第４実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第４例を説明する。
５．第５実施の形態
第５実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第５例を説明する。
６．第６実施の形態
第６実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第６例を説明する。
７．第７実施の形態
第７実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第７例を説明する。
８．第８実施の形態
第８実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第８例を説明する。
９．第９実施の形態
第９実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第９例を説明する。
１０．第１０実施の形態
第１０実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第１０例を説明する。
１１．第１１実施の形態
第１１実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第１１例を説明する。
１２．移動体への応用例
移動体制御システムの一例である車両制御システムに本技術を適用した例を説明する。
１３．内視鏡手術システムへの応用例
内視鏡手術システムに本技術を適用した例を説明する。
１４．その他の実施の形態
１．第１実施の形態
第１実施の形態は、固体撮像装置に、本技術を適用した第１例を説明する。
２．第２実施の形態
第２実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第２例を説明する。
３．第３実施の形態
第３実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第３例を説明する。
４．第４実施の形態
第４実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第４例を説明する。
５．第５実施の形態
第５実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第５例を説明する。
６．第６実施の形態
第６実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第６例を説明する。
７．第７実施の形態
第７実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第７例を説明する。
８．第８実施の形態
第８実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第８例を説明する。
９．第９実施の形態
第９実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第９例を説明する。
１０．第１０実施の形態
第１０実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第１０例を説明する。
１１．第１１実施の形態
第１１実施の形態は、第１実施の形態に係る固体撮像装置において、電界緩和部の構成を変えた第１１例を説明する。
１２．移動体への応用例
移動体制御システムの一例である車両制御システムに本技術を適用した例を説明する。
１３．内視鏡手術システムへの応用例
内視鏡手術システムに本技術を適用した例を説明する。
１４．その他の実施の形態
【0009】
＜１．第１実施の形態＞
図１Ａ、図１Ｂ及び図２を用いて、本開示の第１実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図１Ａは、固体撮像装置１の要部断面図である。図１Ｂは、固体撮像装置１の要部平面図である。図２は、固体撮像装置１の回路構成を表す回路図である。
図１Ａ、図１Ｂ及び図２を用いて、本開示の第１実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図１Ａは、固体撮像装置１の要部断面図である。図１Ｂは、固体撮像装置１の要部平面図である。図２は、固体撮像装置１の回路構成を表す回路図である。
【0010】
ここで、図中、適宜、示される矢印Ｘ方向は、便宜的に平面上に載置された固体撮像装置１の１つの平面方向を示している。矢印Ｙ方向は、矢印Ｘ方向に対して直交する他の１つの平面方向を示している。また、矢印Ｚ方向は、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に対して直交する上方向を示している。つまり、矢印Ｘ方向、矢印Ｙ方向、矢印Ｚ方向は、丁度、三次元座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に各々一致している。
なお、これらの各方向は、説明の理解を助けるために示されており、本技術の方向を限定するものではない。
なお、これらの各方向は、説明の理解を助けるために示されており、本技術の方向を限定するものではない。
【0011】
［固体撮像装置１の構成］
（１）固体撮像装置１の画素２００及び画素回路１００の回路構成
固体撮像装置１は、画素２００及び画素回路１００を備えている。図２は、固体撮像装置１を構築する画素２００及び画素回路１００の回路構成の一例を示している。
１つの画素２００は、光電変換素子（フォトダイオード）２０１と、転送トランジスタ２０２との直列回路により構成されている。
（１）固体撮像装置１の画素２００及び画素回路１００の回路構成
固体撮像装置１は、画素２００及び画素回路１００を備えている。図２は、固体撮像装置１を構築する画素２００及び画素回路１００の回路構成の一例を示している。
１つの画素２００は、光電変換素子（フォトダイオード）２０１と、転送トランジスタ２０２との直列回路により構成されている。
【0012】
光電変換素子２０１のアノード端子は電源電位（基準電位）ＧＮＤに接続されている。光電変換素子２０１のカソード端子は転送トランジスタ２０２の一方の端子に接続されている。光電変換素子２０１は固体撮像装置１の外部から入射された光を電気信号に変換する。
転送トランジスタ２０２の他方の端子は画素回路１００に接続されている。転送トランジスタ２０２の制御端子は水平信号線２０３に接続されている。
転送トランジスタ２０２の他方の端子は画素回路１００に接続されている。転送トランジスタ２０２の制御端子は水平信号線２０３に接続されている。
【0013】
画素回路１００は、フローティングディフュージョン（ＦＤ）変換ゲイン切替えトランジスタ１０１と、リセットトランジスタ１０２と、増幅トランジスタ１０３と、選択トランジスタ１０４とを備えている。
転送トランジスタ２０２の他方の端子は、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１の一方の端子及び増幅トランジスタ１０３の制御端子に接続されている。ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１の他方の端子はリセットトランジスタ１０２の一方の端子に接続されている。リセットトランジスタ１０２の他方の端子は電源電位ＶＤＤに接続されている。増幅トランジスタ１０３の一方の端子は選択トランジスタ１０４の一方の端子に接続されている。増幅トランジスタ１０３の他方の端子は電源電位ＶＤＤに接続されている。選択トランジスタ１０４の他方の端子は垂直信号線１０５に接続されている。
第１実施の形態に係る固体撮像装置１では、４つの画素２００に対して１つの画素回路１００が配設されている。
転送トランジスタ２０２の他方の端子は、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１の一方の端子及び増幅トランジスタ１０３の制御端子に接続されている。ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１の他方の端子はリセットトランジスタ１０２の一方の端子に接続されている。リセットトランジスタ１０２の他方の端子は電源電位ＶＤＤに接続されている。増幅トランジスタ１０３の一方の端子は選択トランジスタ１０４の一方の端子に接続されている。増幅トランジスタ１０３の他方の端子は電源電位ＶＤＤに接続されている。選択トランジスタ１０４の他方の端子は垂直信号線１０５に接続されている。
第１実施の形態に係る固体撮像装置１では、４つの画素２００に対して１つの画素回路１００が配設されている。
【0014】
詳細な回路構成の説明は省略するが、固体撮像装置１は、画素回路１００の動作を制御する周辺回路を更に備えている。周辺回路は、例えば、入力部、タイミング制御部、行駆動部、列信号処理部、画像信号処理部及び出力部を含んで構築されている。
【0015】
（２）固体撮像装置１の縦断面構成
図１Ａは、固体撮像装置１の画素２００及び画素回路１００の一部の縦断面構成の一例を示している。
固体撮像装置１は、ここでは裏面照射型イメージセンサとして構成されている。矢印Ｙ方向に見て（以下、単に「側面視において」という。）、固体撮像装置１は、第１基体１０と、第２基体２０と、図示省略の第３基体とを備えている。ここでは、第１基体１０は第２基体２０上に積層されている。図示省略の第３基体は第１基体１０上に積層されている。つまり、第２基体２０、第１基体１０、第３基体のそれぞれが順次積層され、固体撮像装置１が構成されている。
図１Ａは、固体撮像装置１の画素２００及び画素回路１００の一部の縦断面構成の一例を示している。
固体撮像装置１は、ここでは裏面照射型イメージセンサとして構成されている。矢印Ｙ方向に見て（以下、単に「側面視において」という。）、固体撮像装置１は、第１基体１０と、第２基体２０と、図示省略の第３基体とを備えている。ここでは、第１基体１０は第２基体２０上に積層されている。図示省略の第３基体は第１基体１０上に積層されている。つまり、第２基体２０、第１基体１０、第３基体のそれぞれが順次積層され、固体撮像装置１が構成されている。
【0016】
（３）第２基体２０の構成
第２基体２０は、第２半導体層２１と、第２半導体層２１の第１基体１０側に配設された第２配線層２２とを備えている。第２半導体層２１は単結晶珪素（Ｓｉ）により形成されている。
第２基体２０は、第２半導体層２１と、第２半導体層２１の第１基体１０側に配設された第２配線層２２とを備えている。第２半導体層２１は単結晶珪素（Ｓｉ）により形成されている。
【0017】
第２半導体層２１には画素２００が構成されている。画素２００の光電変換素子２０１は、詳細な構造を省略しているが、カソード領域としてのｎ型半導体領域とアノード領域としてのｐ型半導体領域とを備え、双方のｐｎ接合により構成されている。
【0018】
光電変換素子２０１の光入射側には、図示が省略されているが、電荷固定膜及び絶縁膜を介在させて、受光レンズが配設されている。ここでは、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に隣接する合計４個の画素２００に対して、１個の受光レンズが配設されている。なお、１個の画素２００に対して、１個の受光レンズが配設されていてもよい。受光レンズは、光電変換素子２０１へ入射する光を集光する。
ここで、光入射側とは、第２半導体層２１の第１基体１０側とは反対側である。
ここで、光入射側とは、第２半導体層２１の第１基体１０側とは反対側である。
【0019】
画素２００の転送トランジスタ２０２は、同様に詳細な構造を省略しているが、第２半導体層２１の第１基体１０側の表面部に構成されている。転送トランジスタ２０２はｎチャネル絶縁ゲート電界効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）により構成されている。転送トランジスタ２０２は、ソース領域及びドレイン領域である一対の主電極（端子）と、チャネル形成領域と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極（制御端子）とを備えている。
ここで、ＩＧＦＥＴには、金属体／酸化膜／半導体型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）及び金属体／絶縁体／半導体型電界効果トランジスタ（ＭＩＳＦＥＴ）が少なくとも含まれている。
ここで、ＩＧＦＥＴには、金属体／酸化膜／半導体型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）及び金属体／絶縁体／半導体型電界効果トランジスタ（ＭＩＳＦＥＴ）が少なくとも含まれている。
【0020】
また、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に隣接する画素２００と画素２００との間には画素分離領域２４が配設されている。画素分離領域２４は、隣接する画素２００同士を光学的、かつ、電気的に分離する。
【0021】
第２配線層２２は、電極２２１と、貫通配線２２２と、絶縁層２２３とを備えている。電極２２１の一端は転送トランジスタ２０２に接続され、電極２２１の他端は貫通配線２２２の一端に接続されている。貫通配線２２２の他端は、絶縁層２２３、第１基体１０の一部を厚さ方向（矢印Ｚ方向）に延在し、接続構造は図示していないが、ここでは第１基体１０の第１配線層１２に接続されている。
電極２２１は、例えば、抵抗値を小さくする不純物として燐（Ｐ）がドープされた多結晶珪素（Ｓｉ）により形成されている。貫通配線２２２は、例えばダングステン（Ｗ）により形成されている。
電極２２１は、例えば、抵抗値を小さくする不純物として燐（Ｐ）がドープされた多結晶珪素（Ｓｉ）により形成されている。貫通配線２２２は、例えばダングステン（Ｗ）により形成されている。
【0022】
絶縁層２２３は、電極２２１、貫通配線２２２のそれぞれを埋設して形成されている。絶縁層２２３は、実際には複数層の絶縁膜を積層して形成されている。絶縁層２２３は、酸化珪素膜（ＳｉＯ）、窒化珪素膜（ＳｉＮ）又は双方を組み合わせて形成されている。
【0023】
（４）第１基体１０の第１半導体層１１の構成
第１基体１０は、第２基体２０側に配設された第１半導体層１１と、第１半導体層１１の第１基体１０側とは反対側に配設された第１配線層１２とを備えている。第１半導体層１１は単結晶珪素により形成されている。
第１半導体層１１には画素回路１００が構成されている。つまり、第１半導体層１１には、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１、リセットトランジスタ１０２、選択トランジスタ１０４及び増幅トランジスタ１０３が配設されている（図２参照）。
ここで、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１、リセットトランジスタ１０２、選択トランジスタ１０４の基本的な構成要素は同一である。このため、簡略化して、図１Ａの左側には、１つのトランジスタ（例えば、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１）の断面構造のみが示されている。図１Ａの右側には、増幅トランジスタ１０３の断面構造が示されている。
第１基体１０は、第２基体２０側に配設された第１半導体層１１と、第１半導体層１１の第１基体１０側とは反対側に配設された第１配線層１２とを備えている。第１半導体層１１は単結晶珪素により形成されている。
第１半導体層１１には画素回路１００が構成されている。つまり、第１半導体層１１には、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１、リセットトランジスタ１０２、選択トランジスタ１０４及び増幅トランジスタ１０３が配設されている（図２参照）。
ここで、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１、リセットトランジスタ１０２、選択トランジスタ１０４の基本的な構成要素は同一である。このため、簡略化して、図１Ａの左側には、１つのトランジスタ（例えば、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１）の断面構造のみが示されている。図１Ａの右側には、増幅トランジスタ１０３の断面構造が示されている。
【0024】
ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１、リセットトランジスタ１０２及び選択トランジスタ１０４は、第１半導体層１１の第２基体２０側とは反対側の主面部に配設されている。ここで、主面部とは、トランジスタ、抵抗等の素子を形成する主要な表面部位という意味において使用されている。
【0025】
ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１は素子分離領域１１０に周囲を囲まれている。素子分離領域１１０は、第１半導体層１１の主面ＭＳから厚さ方向に沿って掘り下げられた溝１１０Ａと、溝１１０Ａ内に埋め込まれた埋設体１１０Ｃとを備えている。また、素子分離領域１１０は、第１半導体層１１の厚さ方向に沿って貫通された貫通穴１１０Ｂと、貫通穴１１０Ｂ内に埋め込まれた埋設体１１０Ｃとを備えている。埋設体１１０Ｃは、ここでは酸化珪素、窒化珪素、又はそれらを組み合わせた複合膜により形成されている。
なお、埋設体１１０Ｃは、多結晶珪素の表面に絶縁膜を形成し、少なくとも表面部分に絶縁性を有する構成としてもよい。
なお、埋設体１１０Ｃは、多結晶珪素の表面に絶縁膜を形成し、少なくとも表面部分に絶縁性を有する構成としてもよい。
【0026】
ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１は、チャネル形成領域１１１と、ゲート絶縁膜１１２と、ゲート電極１１３と、図示省略のソース領域及びドレイン領域として使用される一対の主電極（１１４）とを含んで構成されている。
【0027】
チャネル形成領域１１１は、第１半導体層１１の主面部を用いて形成されている。詳細な構成並びに説明は省略するが、チャネル形成領域１１１には閾値電圧を調整する不純物が注入されている。
ゲート絶縁膜１１２は、チャネル形成領域１１１上にこのチャネル形成領域に沿って配設されている。ゲート絶縁膜１１２はここでは酸化珪素により形成されている。
ゲート電極１１３は、ゲート絶縁膜１１２上にこのゲート絶縁膜１１２に沿って形成されている。ゲート電極１１３は、抵抗値を小さく調整する不純物がドープされた多結晶珪素により形成されている。
図１ＡはＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１をチャネル幅方向Ｗｃに沿って切断した断面構成を表している。このため、図示が省略されているが、一対の主電極は、チャネル形成領域１１１を中心として、チャネル長方向Ｌｃに沿って離間されたｎ型半導体領域により形成されている。
ここで、チャネル幅方向Ｗｃは矢印Ｘ方向に一致する方向である。また、チャネル長方向Ｌｃは矢印Ｙ方向に一致する方向である。
ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１は、ｎチャネルＩＧＦＥＴにより構成されている。
ゲート絶縁膜１１２は、チャネル形成領域１１１上にこのチャネル形成領域に沿って配設されている。ゲート絶縁膜１１２はここでは酸化珪素により形成されている。
ゲート電極１１３は、ゲート絶縁膜１１２上にこのゲート絶縁膜１１２に沿って形成されている。ゲート電極１１３は、抵抗値を小さく調整する不純物がドープされた多結晶珪素により形成されている。
図１ＡはＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１をチャネル幅方向Ｗｃに沿って切断した断面構成を表している。このため、図示が省略されているが、一対の主電極は、チャネル形成領域１１１を中心として、チャネル長方向Ｌｃに沿って離間されたｎ型半導体領域により形成されている。
ここで、チャネル幅方向Ｗｃは矢印Ｘ方向に一致する方向である。また、チャネル長方向Ｌｃは矢印Ｙ方向に一致する方向である。
ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１は、ｎチャネルＩＧＦＥＴにより構成されている。
【0028】
リセットトランジスタ１０２及び選択トランジスタ１０４は、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１と同様に、ｎチャネルＩＧＦＥＴにより構成されている。同一の構造であるので、リセットトランジスタ１０２及び選択トランジスタ１０４の構造の説明は省略する。
【0029】
（５）増幅トランジスタ１０３の構成
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、増幅トランジスタ１０３は、素子分離領域１１０により周囲を囲まれた領域内において、第１半導体層１１の主面部に配設されている。増幅トランジスタ１０３は、フィン１１５と、チャネル形成領域１１１と、ゲート絶縁膜１１２と、ゲート電極１１３と一対の主電極１１４とを含んで構成されている。すなわち、増幅トランジスタ１０３はフィン型構造を有するＦｉｎ－ＦＥＴである。増幅トランジスタ１０３は、本開示に係るフィン型構造を有するトランジスタである。
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、増幅トランジスタ１０３は、素子分離領域１１０により周囲を囲まれた領域内において、第１半導体層１１の主面部に配設されている。増幅トランジスタ１０３は、フィン１１５と、チャネル形成領域１１１と、ゲート絶縁膜１１２と、ゲート電極１１３と一対の主電極１１４とを含んで構成されている。すなわち、増幅トランジスタ１０３はフィン型構造を有するＦｉｎ－ＦＥＴである。増幅トランジスタ１０３は、本開示に係るフィン型構造を有するトランジスタである。
【0030】
フィン１１５は第１半導体層１１の主面部に立設されている。詳しく説明すると、フィン１１５は、第１半導体層１１の主面部に形成された、素子分離領域１１０の溝１１０Ａに周囲を取り囲まれている。第１半導体層１１の主面ＭＳから深さ方向に沿って掘り下げられた溝１１０Ａにより、第１半導体層１１の主面部にフィン１１５が形作られている。フィン１１５は、側面視において、矩形状又は台形状に形成されている。フィン１１５の矢印Ｚ方向に沿った寸法は高さ寸法とされる。一方、フィン１１５は、矢印Ｚ方向から見て（以下、単に「平面視において」という。）、チャネル幅方向Ｗｃよりもチャネル長方向Ｌｃが長い、矩形状に形成されている。
【0031】
チャネル形成領域１１１は、主に、フィン１１５のチャネル長方向Ｌｃの中間部分に配設されている。詳しく説明すると、チャネル形成領域１１１は、フィン１１５の上部、フィン１１５の側部及びフィン１１５の下部に配設されている。フィン１１５の上部には、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１のチャネル形成領域１１１と同様、閾値電圧を調整する不純物が注入されている。フィン１１５の側部は素子分離領域１１０の溝１１０Ａ内の側部に対応する領域である。ここでは、フィン１１５の側部には閾値電圧を調整する不純物が注入されていない。フィン１１５の下部は溝１１０Ａ内の底部に対応する領域である。
【0032】
一対の主電極１１４の一方はフィン１１５のチャネル長方向Ｌｃの一端部に配設されている。一対の主電極１１４の他方は、チャネル形成領域１１１を介在させて、フィン１１５のチャネル長方向Ｌｃの他端部に配設されている。便宜的に、一対の主電極１１４のうち、ソース領域として使用される一方の主電極１１４は符号（Ｓ）を加えて示している。同様に、ドレイン領域として使用される他方の主電極１１４は符号（Ｄ）を加えて示している。一対の主電極１１４はそれぞれｎ型半導体領域により形成されている。
【0033】
ゲート絶縁膜１１２はチャネル形成領域１１１上に配設されている。つまり、ゲート絶縁膜１１２は、チャネル幅方向Ｗｃに沿って、フィン１１５の一方の側部の下面上及び側面上、そしてフィン１１５の上面上、フィン１１５の他方の側部の側面上及び下面上に形成されている。第１実施の形態において、ゲート絶縁膜１１２は酸化珪素膜により形成されている。
【0034】
ゲート電極１１３はゲート絶縁膜１１２上に配設されている。ゲート絶縁膜１１２と同様に、ゲート電極１１３は、チャネル幅方向Ｗｃに沿ってフィン１１５の下面上、側面上及び上面上に配設されている。ゲート電極１１３は、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１等と同様に、抵抗値を小さく調整する不純物がドープされた多結晶珪素により形成されている。
【0035】
増幅トランジスタ１０３は、ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ１０１等と同様に、ｎチャネルＩＧＦＥＴにより構成されている。
【0036】
（７）電界緩和部１１６の構成
上記フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３は、電界集中を緩和する電界緩和部１１６を備えている。詳しく説明すると、第１実施の形態において、電界緩和部１１６は、フィン１１５の側面の下部に配設されている。表現を代えると、電界緩和部１１６は、フィン１１５を構築する、素子分離領域１１０の溝１１０Ａの底面に沿って配設されている。さらに詳細に説明すると、電界緩和部１１６は、溝１１０Ａの底面と、溝１１０Ａのチャネル形成領域１１１側の側面（フィン１１５の側面）との角部に少なくとも配設されている。
上記フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３は、電界集中を緩和する電界緩和部１１６を備えている。詳しく説明すると、第１実施の形態において、電界緩和部１１６は、フィン１１５の側面の下部に配設されている。表現を代えると、電界緩和部１１６は、フィン１１５を構築する、素子分離領域１１０の溝１１０Ａの底面に沿って配設されている。さらに詳細に説明すると、電界緩和部１１６は、溝１１０Ａの底面と、溝１１０Ａのチャネル形成領域１１１側の側面（フィン１１５の側面）との角部に少なくとも配設されている。
【0037】
第１実施の形態では、電界緩和部１１６は、増幅トランジスタ１０３のゲート絶縁膜１１２を利用し、ゲート絶縁膜１１２と絶縁体１１６Ａとの積層膜により形成されている。
ゲート絶縁膜１１２は、前述の通り、酸化珪素膜により形成されている。ゲート絶縁膜１１２の厚さは、増幅トランジスタ１０３の最適な動作特性を得るため、例えば４ｎｍ以上８ｎｍ以下に形成されている。
絶縁体１１６Ａは、酸化珪素よりも高い誘電率を有する絶縁膜（High-k膜）により形成されている。絶縁体１１６Ａとしては、窒化珪素、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、窒素添加ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）及び酸化セシウム（ＣｅＯ２）から選択される１つの高誘電体絶縁材料が使用されている。特に、窒化珪素又は酸窒化アルミニウムが使用される場合、固体撮像装置１の製造プロセスにおいて、９５０℃程度の高温度熱処理が使用可能である。絶縁体１１６Ａの厚さは、増幅トランジスタ１０３に印加される動作電圧において、十分なゲート絶縁膜１１２の絶縁耐圧を確保するため、例えば１ｎｍ以上１０ｎｍ以下に形成されている。第１実施の形態に係る固体撮像装置１では、絶縁体１１６Ａの厚さは、ゲート絶縁膜１１２の厚さと同等の４ｎｍ以上８ｎｍ以下に形成されている。
ゲート絶縁膜１１２は、前述の通り、酸化珪素膜により形成されている。ゲート絶縁膜１１２の厚さは、増幅トランジスタ１０３の最適な動作特性を得るため、例えば４ｎｍ以上８ｎｍ以下に形成されている。
絶縁体１１６Ａは、酸化珪素よりも高い誘電率を有する絶縁膜（High-k膜）により形成されている。絶縁体１１６Ａとしては、窒化珪素、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、窒素添加ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）及び酸化セシウム（ＣｅＯ２）から選択される１つの高誘電体絶縁材料が使用されている。特に、窒化珪素又は酸窒化アルミニウムが使用される場合、固体撮像装置１の製造プロセスにおいて、９５０℃程度の高温度熱処理が使用可能である。絶縁体１１６Ａの厚さは、増幅トランジスタ１０３に印加される動作電圧において、十分なゲート絶縁膜１１２の絶縁耐圧を確保するため、例えば１ｎｍ以上１０ｎｍ以下に形成されている。第１実施の形態に係る固体撮像装置１では、絶縁体１１６Ａの厚さは、ゲート絶縁膜１１２の厚さと同等の４ｎｍ以上８ｎｍ以下に形成されている。
【0038】
（８）第１基体１０の第１配線層１２の構成
図１Ａに示されるように、第１配線層１２は、図示省略の複数層の配線と、プラグ配線１２１と、絶縁層１２３とを備えている。
複数層の配線は、信号配線や電源配線として使用されている。配線は、例えばアルミニウム（Ａｌ）合金により形成されている。前述の第２基体２０の第２配線層２２を貫通する貫通配線２２２の他端は、例えば第１配線層１２の配線に接続されている。
プラグ配線１２１は、絶縁層１２３を厚さ方向に貫通して形成されている。プラグ配線１２１は、例えば、貫通配線２２２と同様に、タングステンにより形成されている。
絶縁層１２３は、第２配線層２２の絶縁層２２３と同様に、複数層の絶縁膜により形成されている。
図１Ａに示されるように、第１配線層１２は、図示省略の複数層の配線と、プラグ配線１２１と、絶縁層１２３とを備えている。
複数層の配線は、信号配線や電源配線として使用されている。配線は、例えばアルミニウム（Ａｌ）合金により形成されている。前述の第２基体２０の第２配線層２２を貫通する貫通配線２２２の他端は、例えば第１配線層１２の配線に接続されている。
プラグ配線１２１は、絶縁層１２３を厚さ方向に貫通して形成されている。プラグ配線１２１は、例えば、貫通配線２２２と同様に、タングステンにより形成されている。
絶縁層１２３は、第２配線層２２の絶縁層２２３と同様に、複数層の絶縁膜により形成されている。
【0039】
（９）第３基体の概略構成
詳細な構造並びに説明は省略するが、第３基体は、第１基体１０の第２基体２０側とは反対側に積層されている。第１基体１０と同様に、第３基体は第３半導体層と第３配線層とを備えている。第３半導体層には周辺回路が搭載されている。周辺回路は相補型ＩＧＦＥＴを含んで構成されている。
詳細な構造並びに説明は省略するが、第３基体は、第１基体１０の第２基体２０側とは反対側に積層されている。第１基体１０と同様に、第３基体は第３半導体層と第３配線層とを備えている。第３半導体層には周辺回路が搭載されている。周辺回路は相補型ＩＧＦＥＴを含んで構成されている。
【0040】
［作用効果］
第１実施の形態に係る固体撮像装置１は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、第１半導体層１１と、増幅トランジスタ１０３と、電界緩和部１１６とを備える。増幅トランジスタ１０３は、第１半導体層１１の主面部に立設されたフィン１１５を有し、フィン型構造により構成される。電界緩和部１１６は、フィン１１５の側面の下部に少なくとも配設される。
ここで、増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３に動作電圧が印加されると、ゲート電極１１３と第１半導体層１１との間に電位差が発生する。特に、フィン１１５の側面の下部は素子分離領域１１０の溝１１０Ａ内の角部であり、この部位には電界集中が発生する。電界緩和部１１６は電界集中を緩和可能であるため、電界緩和部１１６によりゲート絶縁膜１１２の絶縁耐圧を向上させることができる。
実際に経時絶縁破壊（ＴＤＤＢ）試験を実施した結果、十分な絶縁耐圧が得られ、ゲート絶縁膜１１２の絶縁破壊を未然に防ぐことができた。
第１実施の形態に係る固体撮像装置１は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、第１半導体層１１と、増幅トランジスタ１０３と、電界緩和部１１６とを備える。増幅トランジスタ１０３は、第１半導体層１１の主面部に立設されたフィン１１５を有し、フィン型構造により構成される。電界緩和部１１６は、フィン１１５の側面の下部に少なくとも配設される。
ここで、増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３に動作電圧が印加されると、ゲート電極１１３と第１半導体層１１との間に電位差が発生する。特に、フィン１１５の側面の下部は素子分離領域１１０の溝１１０Ａ内の角部であり、この部位には電界集中が発生する。電界緩和部１１６は電界集中を緩和可能であるため、電界緩和部１１６によりゲート絶縁膜１１２の絶縁耐圧を向上させることができる。
実際に経時絶縁破壊（ＴＤＤＢ）試験を実施した結果、十分な絶縁耐圧が得られ、ゲート絶縁膜１１２の絶縁破壊を未然に防ぐことができた。
【0041】
また、固体撮像装置１では、図１Ａ及び図２に示されるように、増幅トランジスタ１０３は画素２００に接続された画素回路１００を構成している。増幅トランジスタ１０３では、フィン型構造が採用されているので、ゲート幅方向Ｗｃにゲート幅寸法を長くすることができる。このため、絶縁耐圧を向上させつつ、増幅トランジスタ１０３の相互コンダクタンス（ｇｍ）特性を改善することができる。加えてＲＴＳ（Random Telegraph Signal）ノイズ特性を改善することができる。
【0042】
また、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３では、フィン１１５の上部に閾値電圧を調整する不純物が注入され、フィン１１５の側部には不純物が注入されていない。このため、フィン１１５の側部においてチャネル形成領域１１１を移動するキャリア（ここでは電子）は、フィン１１５の上部においてチャネル形成領域１１１を移動するキャリアに対して、界面準位の影響を受け難くなる。これにより、絶縁耐圧を向上させつつ、増幅トランジスタ１０３の低周波ノイズ（１／ｆノイズ）を改善することができる。
【0043】
さらに、固体撮像装置１では、図１Ａに示されるように、フィン１１５の側面の下部であって、素子分離領域１１０の溝１１０Ａの底部に電界緩和部１１６が配設される。このため、電界緩和部１１６は、比較的簡易な構成であり、製造プロセスでも溝１１０Ａの底部に簡易に形成可能である。
【0044】
また、固体撮像装置１では、図１Ａに示されるように、電界緩和部１１６が高い誘電率を有する絶縁体１１６Ａを含んで構成される。このため、増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３と第１半導体層１１との間に生成されるゲート容量を増加させることができるので、ノイズ特性を向上させることができる。
【0045】
さらに、固体撮像装置１では、図１Ａに示されるように、電界緩和部１１６は、増幅トランジスタ１０３のゲート絶縁膜１１２と絶縁体１１６Ａとを含んで構成される。つまり、電界緩和部１１６は、ゲート絶縁膜１１２を利用し、ゲート絶縁膜１１２に絶縁体１１６Ａを加えて実効的な厚さを増加している。このため、簡易な構成により絶縁耐圧を向上させることができる。
【0046】
また、固体撮像装置１では、図１Ａに示されるように、電界緩和部１１６は、ゲート絶縁膜１１２を酸化珪素膜とし、酸化珪素膜と酸化珪素膜上に形成された絶縁体１１６Ａとを含んで構成される。このため、電界緩和部１１６の実効的な厚さを増加しつつ、増幅トランジスタ１０３のゲート容量を増加させることができる。これにより、絶縁耐圧を向上させつつ、ノイズ特性を改善することができる。
【0047】
さらに、固体撮像装置１では、図１Ａに示されるように、電界緩和部１１６の絶縁体１１６Ａが、窒化珪素又は酸窒化アルミニウムにより形成される。これらの高誘電体材料は耐熱性を備えているので、高温熱処理が含まれる製造プロセスにおいて使用可能とされる。このため、高温熱処理が含まれる増幅トランジスタ１０３の製造工程において、電解緩和部１１６を簡易に形成することができる。
【0048】
＜２．第２実施の形態＞
本開示の第２実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。なお、第２実施の形態並びにそれ以降の実施の形態において、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の構成要素と同一の構成要素、又は実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本開示の第２実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。なお、第２実施の形態並びにそれ以降の実施の形態において、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の構成要素と同一の構成要素、又は実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0049】
図３は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第２実施の形態に係る固体撮像装置１では、電界緩和部１１６は、フィン１１５の側面の下部に配設された第１絶縁体１６Ｂ及び第２絶縁体１６Ｃを含んで構成されている。電界緩和部１１６は、ゲート絶縁膜１１２も含んで構成されている。
【0050】
電界緩和部１１６の第１絶縁体１１６Ｂはゲート絶縁膜１１２上に配設されている。第１絶縁体１１６Ｂは、酸化珪素よりも高い誘電率を有する絶縁膜により形成されている。例えば、第１絶縁体１１６Ｂは、前述の例示した高誘電体絶縁材料の酸窒化アルミニウムにより形成されている。第１絶縁体１１６Ｂの厚さは、例えば２ｎｍ以上４ｎｍ以下に形成されている。
第２絶縁体１１６Ｃは、第１絶縁体１１６Ｂ上に配設されている。第２絶縁体１１６Ｃは、酸化珪素よりも高い誘電率を有し、第１絶縁体１１６Ｂによりも低い誘電率を有する絶縁膜により形成されている。例えば、第２絶縁体１１６Ｃは、前述の例示した高誘電体絶縁材料の窒化珪素により形成されている。第２絶縁体１１６Ｃの厚さは、例えば２ｎｍ以上４ｎｍ以下に形成されている。
第２絶縁体１１６Ｃは、第１絶縁体１１６Ｂ上に配設されている。第２絶縁体１１６Ｃは、酸化珪素よりも高い誘電率を有し、第１絶縁体１１６Ｂによりも低い誘電率を有する絶縁膜により形成されている。例えば、第２絶縁体１１６Ｃは、前述の例示した高誘電体絶縁材料の窒化珪素により形成されている。第２絶縁体１１６Ｃの厚さは、例えば２ｎｍ以上４ｎｍ以下に形成されている。
【0051】
すなわち、電界緩和部１１６は、誘電率が異なる２種類の第１絶縁体１１６Ｂ及び第２絶縁体１１６Ｃを含んで構成されている。そして、高い誘電率を有する第１絶縁体１１６Ｂが第２絶縁体１１６Ｃよりも第１半導体層１１側に配設されている。なお、電界緩和部１１６は、誘電率が異なる３種類以上の複数種類の絶縁体を含んで構成されてもよい。
【0052】
なお、上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の構成要素と同一である。
【0053】
［作用効果］
第２実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第２実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0054】
また、第２実施の形態に係る固体撮像装置１では、図３に示されるように、電界緩和部１１６は、第１絶縁体１１６Ｂ及び第２絶縁体１１６Ｃを含んで構成される。第１絶縁体１１６Ｂは、第２絶縁体１１６Ｃよりも高い誘電率を有し、第１半導体層１１側に配設される。
このため、電界緩和部１１６は、第１絶縁体１１６Ｂ及び第２絶縁体１１６Ｃにより実効的な厚さを増加しつつ、増幅トランジスタ１０３のゲート容量を増加させることができる。これにより、絶縁耐圧を向上させつつ、ノイズ特性を改善することができる。
このため、電界緩和部１１６は、第１絶縁体１１６Ｂ及び第２絶縁体１１６Ｃにより実効的な厚さを増加しつつ、増幅トランジスタ１０３のゲート容量を増加させることができる。これにより、絶縁耐圧を向上させつつ、ノイズ特性を改善することができる。
【0055】
＜３．第３実施の形態＞
本開示の第３実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図４は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。
本開示の第３実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図４は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。
【0056】
第３実施の形態に係る固体撮像装置１では、電界緩和部１１６は、ゲート絶縁膜１１２と、ゲート絶縁膜１１２上に配設された第３絶縁体１１６Ｄとを含んで構成されている。第３絶縁体１１６Ｄは、フィン１１５の側面の下部から上部へ向かって、徐々に小さくなる誘電率を有している。表現を代えれば、第３絶縁体１１６Ｄの誘電率は、素子分離領域１１０の溝１１０Ａの底部から溝１１０Ａの開口側へ向かうほど徐々に小さくなっている。ここでいう徐々に誘電率が小さくなる、とは、連続的に誘電率が低下する状態のほか、段階的に誘電率が低下する状態をいう。
第３絶縁体１１６Ｄは、前述の例示した高誘電体絶縁材料により形成されている。第３絶縁体１１６Ｄの厚さは、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の絶縁体１１６Ａの厚さと同一に形成されている。第３絶縁体１１６Ｄの形成には、例えばコンビナトリアル（combinatorial）法が使用されている。
第３絶縁体１１６Ｄは、前述の例示した高誘電体絶縁材料により形成されている。第３絶縁体１１６Ｄの厚さは、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の絶縁体１１６Ａの厚さと同一に形成されている。第３絶縁体１１６Ｄの形成には、例えばコンビナトリアル（combinatorial）法が使用されている。
【0057】
［作用効果］
第３実施の形態に係る固体撮像装置１では、第２実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第３実施の形態に係る固体撮像装置１では、第２実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0058】
＜４．第４実施の形態＞
本開示の第４実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図５は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。
本開示の第４実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図５は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。
【0059】
第４実施の形態に係る固体撮像装置１は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の変形例であり、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３を金属により形成している。金属材料としては、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）及びアルミニウムを使用することができる。
【0060】
［作用効果］
第４実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第４実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0061】
また、第４実施の形態に係る固体撮像装置１では、図５に示されるように、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３が金属により形成される。増幅トランジスタ１０３について経時絶縁破壊試験を実施すると、ゲート絶縁膜１１２の絶縁耐圧が十分に得られ、ゲート絶縁膜１１２の絶縁破壊を未然に防ぐことができる。このため、増幅トランジスタ１０３の絶縁耐圧をより向上させることができる。
【0062】
＜５．第５実施の形態＞
本開示の第５実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図６は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第５実施の形態に係る固体撮像装置１は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の変形例である。
本開示の第５実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図６は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第５実施の形態に係る固体撮像装置１は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の変形例である。
【0063】
第５実施の形態に係る固体撮像装置１では、電界緩和部１１６は、ゲート絶縁膜１１２と、絶縁体１１６Ａと、第４絶縁体１１６Ｅとを含んで構成されている。第１実施の形態に係る固体撮像装置１のゲート絶縁膜１１２と同様に、ゲート絶縁膜１１２は酸化珪素膜により形成されている。ゲート絶縁膜１１２の厚さは例えば５ｎｍに形成されている。絶縁体１１６Ａは高い誘電率を有する高誘電体絶縁材料により形成されている。絶縁体１１６Ａの厚さは例えば６ｎｍに形成されている。
そして、第４絶縁体１１６Ｅは、例えば酸化珪素膜により形成されている。第４絶縁体１１６Ｅの厚さは、ゲート絶縁膜１１２、絶縁体１１６Ａのそれぞれの厚さよりも薄い、例えば１ｎｍに形成されている。
そして、第４絶縁体１１６Ｅは、例えば酸化珪素膜により形成されている。第４絶縁体１１６Ｅの厚さは、ゲート絶縁膜１１２、絶縁体１１６Ａのそれぞれの厚さよりも薄い、例えば１ｎｍに形成されている。
【0064】
［作用効果］
第５実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第５実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0065】
また、第５実施の形態に係る固体撮像装置１では、図６に示されるように、電界緩和部１１６は、ゲート絶縁膜１１２と、絶縁体１１６Ａと、第４絶縁体１１６Ｅとを備える。つまり、電界緩和部１１６は酸化珪素／高誘電体絶縁材料／酸化珪素の積層構造となる。この積層構造により、増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３側にはバンドオフセットが形成される。このため、ゲート電極１１３と第１半導体層１１との間のＦＮ（Fowler-Nordheim）トンネル電流をブロックすることができ、絶縁耐圧を更に向上させることができる。
【0066】
＜６．第６実施の形態＞
本開示の第６実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図７は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第６実施の形態に係る固体撮像装置１は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の変形例である。
本開示の第６実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図７は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第６実施の形態に係る固体撮像装置１は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の変形例である。
【0067】
第６実施の形態に係る固体撮像装置１では、電界緩和部１１６は第５絶縁体１１６Ｆを含んで構成されている。第５絶縁体１１６Ｆは、ゲート絶縁膜１１２の酸化珪素を窒化した酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）膜により形成されている。
詳しく説明すると、第５絶縁体１１６Ｆは、第１半導体層１１側の一部の窒素濃度を低くして酸化珪素とし、ゲート電極１１３側の他部の窒素濃度を高くして酸窒化珪素としている。酸窒化珪素の誘電率は酸化珪素の誘電率よりも高い。第５絶縁体１１６Ｆの厚さは、例えば１０ｎｍ以上１４ｎｍ以下に形成されている。
詳しく説明すると、第５絶縁体１１６Ｆは、第１半導体層１１側の一部の窒素濃度を低くして酸化珪素とし、ゲート電極１１３側の他部の窒素濃度を高くして酸窒化珪素としている。酸窒化珪素の誘電率は酸化珪素の誘電率よりも高い。第５絶縁体１１６Ｆの厚さは、例えば１０ｎｍ以上１４ｎｍ以下に形成されている。
【0068】
［作用効果］
第６実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第６実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0069】
＜７．第７実施の形態＞
本開示の第７実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図８は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第７実施の形態に係る固体撮像装置１は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の変形例である。
本開示の第７実施の形態に係る固体撮像装置１を説明する。図８は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第７実施の形態に係る固体撮像装置１は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の変形例である。
【0070】
第７実施の形態に係る固体撮像装置１では、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３のゲート絶縁膜１１２が、前述の高誘電体絶縁材料である絶縁体１１６Ａにより形成されている。
そして、電界緩和部１１６は、フィン１１５の側面の少なくとも下部に配設され、フィン１１５の上面や下部を除く側面の他の領域よりもゲート絶縁膜１１２を厚くして形成されている。ここでは、電界緩和部１１６は、素子分離領域１１０の溝１１０Ａの底部において全域に配設されている。
そして、電界緩和部１１６は、フィン１１５の側面の少なくとも下部に配設され、フィン１１５の上面や下部を除く側面の他の領域よりもゲート絶縁膜１１２を厚くして形成されている。ここでは、電界緩和部１１６は、素子分離領域１１０の溝１１０Ａの底部において全域に配設されている。
【0071】
［作用効果］
第７実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第７実施の形態に係る固体撮像装置１では、第１実施の形態に係る固体撮像装置１により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0072】
＜８．第８実施の形態＞
本開示の第８実施の形態に係る固体撮像装置２を説明する。図９は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第８実施の形態に係る固体撮像装置２は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の電界緩和部１１６の構成を変えた例を説明する。
本開示の第８実施の形態に係る固体撮像装置２を説明する。図９は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第８実施の形態に係る固体撮像装置２は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の電界緩和部１１６の構成を変えた例を説明する。
【0073】
第８実施の形態に係る固体撮像装置２では、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３が多結晶珪素により形成されている。多結晶珪素には抵抗値を小さく調整する不純物がドープされている。例えば、不純物には燐が使用され、不純物の密度は１×１０２０原子／ｃｍ３に形成されている。
【0074】
そして、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の電界緩和部１１６と同様に、第８実施の形態に係る固体撮像装置２は電界緩和部１１７を備えている。電界緩和部１１７は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３のフィン１１５の側部の下部に配設されている。表現を代えれば、電界緩和部１１７は、素子分離領域１１０の溝１１０Ａ内の底部に配設されている。
【0075】
電界緩和部１１７は、ゲート電極１１３の一部の多結晶珪素にドープされる不純物の密度を低く調整することにより形成されている。例えば、電界緩和部１１７では、不純物の密度が１×１０１７原子／ｃｍ３以下に形成されている。
また、電界緩和部１１７は、フィン１１５の高さの２０％以下の範囲に形成されている。詳しく説明すると、例えば、フィン１１５の高さが２５０ｎｍに形成された場合、電界緩和部１１７の高さは２０ｎｍ以下に形成されている。電界緩和部１１７内に空乏層が生成されると、増幅トランジスタ１０３の実行的なチャネル幅寸法が減少する。このため、電界緩和部１１７の高さは、空乏層の伸びと同等の寸法に設定されている。
電界緩和部１１７は、固体撮像装置２の製造プロセスにおいて、ゲート電極１１３に不純物をドープした後、例えばアニールの温度を低く設定して不純物を活性化させることにより形成される。このような製造プロセスを採用することにより、ゲート電極１１３の一部の不純物の密度を低く形成することができる。
また、電界緩和部１１７は、フィン１１５の高さの２０％以下の範囲に形成されている。詳しく説明すると、例えば、フィン１１５の高さが２５０ｎｍに形成された場合、電界緩和部１１７の高さは２０ｎｍ以下に形成されている。電界緩和部１１７内に空乏層が生成されると、増幅トランジスタ１０３の実行的なチャネル幅寸法が減少する。このため、電界緩和部１１７の高さは、空乏層の伸びと同等の寸法に設定されている。
電界緩和部１１７は、固体撮像装置２の製造プロセスにおいて、ゲート電極１１３に不純物をドープした後、例えばアニールの温度を低く設定して不純物を活性化させることにより形成される。このような製造プロセスを採用することにより、ゲート電極１１３の一部の不純物の密度を低く形成することができる。
【0076】
なお、上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の構成要素と同一である。
【0077】
［作用効果］
第８実施の形態に係る固体撮像装置２は、図９に示されるように、第１半導体層１１と、増幅トランジスタ１０３と、電界緩和部１１７とを備える。増幅トランジスタ１０３は、第１半導体層１１の主面部に立設されたフィン１１５を有し、フィン型構造により構成される。電界緩和部１１７は、フィン１１５の側面の下部に少なくとも配設される。
ここで、増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３に動作電圧が印加されると、ゲート電極１１３と第１半導体層１１との間に電位差が発生する。特に、フィン１１５の側面の下部は素子分離領域１１０の溝１１０Ａ内の角部であり、この部位には電界集中が発生する。このとき、電界緩和部１１７は多結晶珪素の不純物の密度を低く形成しているので、電界緩和部１１７とゲート絶縁膜１１２との界面から電界緩和部１１７内に生成される空乏層を拡大することができる。このため、電界集中を緩和することができ、電界緩和部１１７によりゲート絶縁膜１１２の絶縁耐圧を向上させることができる。
実際に経時絶縁破壊試験を実施した結果、十分な絶縁耐圧が得られ、ゲート絶縁膜１１２の絶縁破壊を未然に防ぐことができた。
第８実施の形態に係る固体撮像装置２は、図９に示されるように、第１半導体層１１と、増幅トランジスタ１０３と、電界緩和部１１７とを備える。増幅トランジスタ１０３は、第１半導体層１１の主面部に立設されたフィン１１５を有し、フィン型構造により構成される。電界緩和部１１７は、フィン１１５の側面の下部に少なくとも配設される。
ここで、増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３に動作電圧が印加されると、ゲート電極１１３と第１半導体層１１との間に電位差が発生する。特に、フィン１１５の側面の下部は素子分離領域１１０の溝１１０Ａ内の角部であり、この部位には電界集中が発生する。このとき、電界緩和部１１７は多結晶珪素の不純物の密度を低く形成しているので、電界緩和部１１７とゲート絶縁膜１１２との界面から電界緩和部１１７内に生成される空乏層を拡大することができる。このため、電界集中を緩和することができ、電界緩和部１１７によりゲート絶縁膜１１２の絶縁耐圧を向上させることができる。
実際に経時絶縁破壊試験を実施した結果、十分な絶縁耐圧が得られ、ゲート絶縁膜１１２の絶縁破壊を未然に防ぐことができた。
【0078】
また、固体撮像装置２では、増幅トランジスタ１０３はフィン型構造を有するので、第１実施の形態に係る固体撮像装置１の増幅トランジスタ１０３により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0079】
さらに、固体撮像装置２では、増幅トランジスタ１０３において、ゲート絶縁膜１１２の膜厚を薄く形成することができるので、ゲート容量を増加させることができる。このため、絶縁耐圧を向上させつつ、ノイズ特性を改善することができる。
【0080】
＜９．第９実施の形態＞
本開示の第９実施の形態に係る固体撮像装置２を説明する。図１０は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第９実施の形態に係る固体撮像装置１は、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の変形例を説明する。
本開示の第９実施の形態に係る固体撮像装置２を説明する。図１０は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第９実施の形態に係る固体撮像装置１は、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の変形例を説明する。
【0081】
第９実施の形態に係る固体撮像装置２は、電界緩和部１１８を備えている。電界緩和部１１８は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３のフィン１１５の側面の上部から下部に向かって、ゲート電極１１３の多結晶珪素にドープされた不純物の密度を徐々に低く形成している。表現を代えれば、電界緩和部１１８は不純物の密度のグラデーションを備えている。
【0082】
なお、上記以外の構成要素は、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の構成要素と同一である。
【0083】
［作用効果］
第９実施の形態に係る固体撮像装置２では、第８実施の形態に係る固体撮像装置２により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第９実施の形態に係る固体撮像装置２では、第８実施の形態に係る固体撮像装置２により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0084】
＜１０．第１０実施の形態＞
本開示の第１０実施の形態に係る固体撮像装置２を説明する。図１１は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第１０実施の形態に係る固体撮像装置１は、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の変形例を説明する。
本開示の第１０実施の形態に係る固体撮像装置２を説明する。図１１は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の断面構成を表している。第１０実施の形態に係る固体撮像装置１は、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の変形例を説明する。
【0085】
第１０実施の形態に係る固体撮像装置２は、電界緩和部１１９を備えている。フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３のゲート電極１１３は多結晶珪素により形成されている。多結晶珪素には抵抗値を小さく調整する不純物がドープされている。電界緩和部１１９はゲート電極１１３の一部の多結晶珪素を利用して形成され、この多結晶珪素には不純物がドープされていない。つまり、電界緩和部１１９はノンドープの多結晶珪素により形成されている。
【0086】
なお、上記以外の構成要素は、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の構成要素と同一である。
【0087】
［作用効果］
第１０実施の形態に係る固体撮像装置２では、第８実施の形態に係る固体撮像装置２により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第１０実施の形態に係る固体撮像装置２では、第８実施の形態に係る固体撮像装置２により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0088】
＜１１．第１１実施の形態＞
本開示の第１１実施の形態に係る固体撮像装置２を説明する。図１２は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の平面構成を表している。第１１実施の形態に係る固体撮像装置１は、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の変形例を説明する。
本開示の第１１実施の形態に係る固体撮像装置２を説明する。図１２は、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３の平面構成を表している。第１１実施の形態に係る固体撮像装置１は、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の変形例を説明する。
【0089】
第１１実施の形態に係る固体撮像装置２では、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の電界緩和部１１７が、フィン型構造を有する増幅トランジスタ１０３のドレイン領域として使用される主電極１１４（Ｄ）側に配設されている。表現を代えれば、電界集中が発生し易い領域に電界緩和部１１７が配設されている。
【0090】
なお、上記以外の構成要素は、第８実施の形態に係る固体撮像装置２の構成要素と同一である。
また、第１１実施の形態に係る固体撮像装置２は、第９実施の形態に係る固体撮像装置２の電界緩和部１１８若しくは第１０実施の形態に係る固体撮像装置２の電界緩和部１１９を増幅トランジスタ１０３の主電極１１４（Ｄ）側に配設してもよい。
さらに、第１１実施の形態に係る固体撮像装置２は、第１実施の形態から第７実施の形態に係る固体撮像装置１と組み合わせてもよい。
また、第１１実施の形態に係る固体撮像装置２は、第９実施の形態に係る固体撮像装置２の電界緩和部１１８若しくは第１０実施の形態に係る固体撮像装置２の電界緩和部１１９を増幅トランジスタ１０３の主電極１１４（Ｄ）側に配設してもよい。
さらに、第１１実施の形態に係る固体撮像装置２は、第１実施の形態から第７実施の形態に係る固体撮像装置１と組み合わせてもよい。
【0091】
［作用効果］
第１１実施の形態に係る固体撮像装置２では、第８実施の形態に係る固体撮像装置２により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第１１実施の形態に係る固体撮像装置２では、第８実施の形態に係る固体撮像装置２により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【0092】
＜１２．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。
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。
【0093】
図１３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。
【0094】
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１３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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
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１２０３０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。
【0103】
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１３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。
【0104】
図１４は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【0105】
図１４では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
【0106】
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。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。
【0107】
なお、図１４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。
【0108】
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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
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に適用され得る。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、より簡易な構成の撮像部１２０３１を実現できる。
【0113】
＜１３．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。
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。
【0114】
図１５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。
【0115】
図１５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。
【0116】
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。
【0117】
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。
【0118】
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。
【0119】
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。
【0120】
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。
【0121】
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。
【0122】
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。
【0123】
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。
【0124】
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。
【0125】
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。
【0126】
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。
【0127】
【0128】
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。
【0129】
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。
【0130】
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。
【0131】
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。
【0132】
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。
【0133】
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。
【0134】
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。
【0135】
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。
【0136】
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。
【0137】
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。
【0138】
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。
【0139】
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。
【0140】
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。
【0141】
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。
【0142】
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。
【0143】
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。
【0144】
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、例えば、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、構造の簡素化を実現しつつ、良好な術部画像を得ることができる。
【0145】
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。
【0146】
＜１４．その他の実施の形態＞
本技術は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更可能である。
例えば、上記第１実施の形態から第１１実施の形態に係る固体撮像装置のうち、２以上の実施の形態に係る固体撮像装置を組み合わせてもよい。
また、本技術は、３層の基体を積層した固体撮像装置に適用されているが、２層の基体若しくは４層以上の基体を積層した固体撮像装置にも適用可能である。
本技術は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更可能である。
例えば、上記第１実施の形態から第１１実施の形態に係る固体撮像装置のうち、２以上の実施の形態に係る固体撮像装置を組み合わせてもよい。
また、本技術は、３層の基体を積層した固体撮像装置に適用されているが、２層の基体若しくは４層以上の基体を積層した固体撮像装置にも適用可能である。
【0147】
本開示では、固体撮像装置は、第１半導体層と、トランジスタと、電界緩和部とを備える。トランジスタは、第１半導体層の主面部に立設されたフィンを有し、フィン型構造により構成される。電界緩和部は、フィンの側面の下部に少なくとも配設される。このため、電界緩和部によりフィンの側面の下部に発生する電界集中を緩和することができるので、トランジスタのゲート絶縁膜の絶縁耐圧を向上させることができる。
【0148】
＜本技術の構成＞
本技術は、以下の構成を備えている。以下の構成の本技術によれば、固体撮像装置の絶縁耐圧を向上させることができる。
（１）第１半導体層と、
前記第１半導体層の主面部に立設されたフィンと、チャネル長方向に沿って前記フィンに配設された第１主電極、チャネル形成領域及び第２主電極と、チャネル幅方向に沿って前記フィンを跨ぐように前記フィンの上面及び側面を覆うゲート絶縁膜及びゲート電極と、を有するトランジスタと、
前記フィンの前記側面の下部に配設され、電界集中を緩和する電界緩和部と、
を備えている固体撮像装置。
（２）前記第１半導体層に積層された第２半導体層と、
前記第２半導体層の前記第１半導体層側とは反対の主面部に配設された光電変換素子を有し、前記トランジスタに接続された画素とを更に備え、
前記トランジスタは、画素回路を構築する増幅トランジスタである
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）前記フィンは、前記第１半導体層の主面から厚さ方向に沿って掘り下げられた溝により形成され、
前記電界緩和部は、前記溝内の底部に配設されている
前記（１）又は（２）に記載の固体撮像装置。
（４）前記電界緩和部は、酸化珪素よりも高い誘電率を有する絶縁体を含む
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（５）前記電界緩和部は、前記ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成された前記絶縁体とを含む
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（６）前記絶縁体は、第１絶縁体と、前記第１絶縁体上に形成され、前記第１絶縁体よりも低い誘電率を有する第２絶縁体とを含む
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（７）前記絶縁体は、前記溝の底部から前記溝の開口へ向かって、徐々に小さくなる誘電率を有している
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（８）前記電界緩和部は、第１酸化珪素膜と、前記第１酸化珪素膜上に形成された前記絶縁体とを含む
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（９）前記電界緩和部は、前記絶縁体上に第２酸化珪素膜を更に含む
前記（８）に記載の固体撮像装置。
（１０）前記絶縁体は、窒化珪素又は酸窒化アルミニウムである
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１１）前記電界緩和部は、前記ゲート絶縁膜を窒化した酸窒化珪素膜である
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１２）前記電界緩和部の前記絶縁体は、前記電界緩和部以外の領域に形成される前記絶縁体よりも厚く形成されている
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１３）前記ゲート電極は、金属により形成されている
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１４）前記ゲート電極は、抵抗値を小さくする不純物がドープされた多結晶珪素により形成され、
前記電界緩和部は、前記ゲート電極にドープされた前記不純物の密度を前記電界緩和部以外の領域よりも低くして形成されている
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１５）前記電界緩和部は、前記溝内の前記底部に向かって、徐々に前記不純物の密度を低く形成している
前記（１４）に記載の固体撮像装置。
（１６）前記電界緩和部は、前記不純物がドープされていない前記ゲート電極により形成されている
前記（１４）に記載の固体撮像装置。
（１７）前記電界緩和部は、前記フィンの高さの２０％以下の範囲に形成されている
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１８）前記電界緩和部は、前記第１主電極及び前記第２主電極のうち、ドレイン領域として使用される一方側に配設されている
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
本技術は、以下の構成を備えている。以下の構成の本技術によれば、固体撮像装置の絶縁耐圧を向上させることができる。
（１）第１半導体層と、
前記第１半導体層の主面部に立設されたフィンと、チャネル長方向に沿って前記フィンに配設された第１主電極、チャネル形成領域及び第２主電極と、チャネル幅方向に沿って前記フィンを跨ぐように前記フィンの上面及び側面を覆うゲート絶縁膜及びゲート電極と、を有するトランジスタと、
前記フィンの前記側面の下部に配設され、電界集中を緩和する電界緩和部と、
を備えている固体撮像装置。
（２）前記第１半導体層に積層された第２半導体層と、
前記第２半導体層の前記第１半導体層側とは反対の主面部に配設された光電変換素子を有し、前記トランジスタに接続された画素とを更に備え、
前記トランジスタは、画素回路を構築する増幅トランジスタである
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）前記フィンは、前記第１半導体層の主面から厚さ方向に沿って掘り下げられた溝により形成され、
前記電界緩和部は、前記溝内の底部に配設されている
前記（１）又は（２）に記載の固体撮像装置。
（４）前記電界緩和部は、酸化珪素よりも高い誘電率を有する絶縁体を含む
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（５）前記電界緩和部は、前記ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成された前記絶縁体とを含む
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（６）前記絶縁体は、第１絶縁体と、前記第１絶縁体上に形成され、前記第１絶縁体よりも低い誘電率を有する第２絶縁体とを含む
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（７）前記絶縁体は、前記溝の底部から前記溝の開口へ向かって、徐々に小さくなる誘電率を有している
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（８）前記電界緩和部は、第１酸化珪素膜と、前記第１酸化珪素膜上に形成された前記絶縁体とを含む
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（９）前記電界緩和部は、前記絶縁体上に第２酸化珪素膜を更に含む
前記（８）に記載の固体撮像装置。
（１０）前記絶縁体は、窒化珪素又は酸窒化アルミニウムである
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１１）前記電界緩和部は、前記ゲート絶縁膜を窒化した酸窒化珪素膜である
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１２）前記電界緩和部の前記絶縁体は、前記電界緩和部以外の領域に形成される前記絶縁体よりも厚く形成されている
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１３）前記ゲート電極は、金属により形成されている
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１４）前記ゲート電極は、抵抗値を小さくする不純物がドープされた多結晶珪素により形成され、
前記電界緩和部は、前記ゲート電極にドープされた前記不純物の密度を前記電界緩和部以外の領域よりも低くして形成されている
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１５）前記電界緩和部は、前記溝内の前記底部に向かって、徐々に前記不純物の密度を低く形成している
前記（１４）に記載の固体撮像装置。
（１６）前記電界緩和部は、前記不純物がドープされていない前記ゲート電極により形成されている
前記（１４）に記載の固体撮像装置。
（１７）前記電界緩和部は、前記フィンの高さの２０％以下の範囲に形成されている
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（１８）前記電界緩和部は、前記第１主電極及び前記第２主電極のうち、ドレイン領域として使用される一方側に配設されている
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
【符号の説明】
【0149】
１、２…固体撮像装置、１０…第１基体、１００…画素回路、１０１…ＦＤ変換ゲイン切替えトランジスタ、１０２…リセットトランジスタ、１０３…増幅トランジスタ、１０４…選択トランジスタ、１１…第１半導体層、１１０…素子分離領域、１１０Ａ…溝、１１５…フィン、１１６～１１９…電界緩和部、１１６Ａ…絶縁体、１１６Ｂ…第１絶縁体、１１６Ｃ…第２絶縁体、１１６Ｄ…第３絶縁体、１１６Ｅ…第４絶縁体、１１６Ｆ…第５絶縁体、１１１…チャネル形成領域、１１２…ゲート絶縁膜、１１３…ゲート電極、１１４…主電極、１２…第１配線層、２０…第２基体、２００…画素、２０１…光電変換素子、２０２…転送トランジスタ、２１…第２半導体層、２２…第２配線層。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
