(57)【要約】【課題】ホットキャリアによる経時変化が発生することなく、安定で、信頼性の高い薄型の高耐圧固体撮像素子を提供する。また、製造が容易で信頼性の高い固体撮像素子の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の固体撮像素子は、半導体基板上に形成された光電変換部と、前記光電変換部で形成された電荷を転送する電荷転送素子（ＣＣＤ）とを具え、前記電荷転送素子の転送路のゲート酸化膜が、前記半導体基板表面に形成された酸化シリコン膜からなるボトム酸化膜（ＳｉＯ）と、前記ボトム酸化膜上に形成される窒化シリコン膜（ＳｉＮ）とを含む積層構造膜で構成された固体撮像素子において、少なくとも前記ボトム酸化膜が窒化処理のなされた酸化シリコン膜（窒化酸化シリコン膜）５０で構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成された光電変換部と、前記光電変換部で形成された電荷を転送する電荷転送素子（ＣＣＤ）とを具え、前記電荷転送素子のゲート酸化膜が、前記半導体基板表面に形成された酸化シリコン膜（ＳｉＯ）からなるボトム酸化膜と、前記ボトム酸化膜上に形成される窒化シリコン膜（ＳｉＮ）とを含む積層構造膜で構成された固体撮像素子において、
少なくとも前記ボトム酸化膜が窒化処理のなされた酸化シリコン膜（窒化酸化膜）で構成されていることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１記載の固体撮像素子であって、
前記積層構造膜は、前記窒化シリコン膜上にさらに酸化シリコン膜からなるトップ酸化膜を形成してなるＯＮＯ構造膜であることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項３】
請求項１または２記載の固体撮像素子であって、
前記ボトム酸化膜は、前記半導体基板表面に形成され、窒化処理のなされた熱酸化膜を含むことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項４】
請求項１または２に記載の固体撮像素子であって、
前記ボトム酸化膜は、前記半導体基板表面に形成され、窒化処理のなされた熱酸化膜と、その上層に形成されたＣＶＤ酸化膜とを含むことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の固体撮像素子であって、
前記窒化処理のなされた熱酸化膜は、膜厚１０ｎｍ以下であることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項６】
請求項１または２記載の固体撮像素子であって、
前記ボトム酸化膜は、前記半導体基板表面に形成された、窒素を含むＣＶＤ酸化膜を含むことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項７】
半導体基板上に、光電変換部と前記光電変換部で形成された電荷を転送する電荷転送素子とを形成する固体撮像素子の製造方法において、
前記電荷転送素子のゲート酸化膜の形成工程が、
前記半導体基板表面に、窒素を含む酸化シリコン膜を形成し、窒化酸化シリコン膜からなるボトム酸化膜形成工程と、
前記窒化酸化膜上に窒化シリコン膜を形成する工程とを含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記ボトム酸化膜形成工程が、
半導体基板表面に、酸化シリコン膜を形成する工程と、
前記酸化シリコン膜を窒素を含む雰囲気中でアニールし、窒化酸化膜を形成するボトム酸化膜形成工程とを含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記酸化シリコン膜を形成する工程は、熱酸化工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項８記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記酸化シリコン膜を形成する工程は、ＣＶＤ法により酸化シリコン膜を形成する工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項８記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記酸化シリコン膜を形成する工程は、熱酸化により酸化シリコン膜を形成し、窒素を含む雰囲気中でアニールした後、さらにＣＶＤ法により酸化シリコン膜を形成する工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子およびその製造方法に関し、特にゲート酸化膜の高耐圧化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の固体撮像素子は、図５に断面構造の一例を示すように、半導体基板１０表面に形成されたｐウェル１１内に、フォトダイオード部と、電荷転送素子（ＣＣＤ）からなる電荷転送部とを形成してなるもので、フォトダイオード部で生成された電荷を、電荷転送部の電荷転送電極に電圧を印加することにより、ｎ型不純物領域１４からなる転送チャネルに導き、順次読み出すように構成されている。そして電荷転送部では、フォトダイオード部で生成された電荷を、ｎ型不純物領域１４からなる転送チャネルに導き、この上層に酸化シリコン膜（ＳｉＯ）１５、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）１６、酸化シリコン膜１７との３層構造のゲート酸化膜を介して、電荷転送電極兼読み出し電極（以下読み出し電極）としてのゲート電極１８が形成される構造となっている。
【０００３】
このように、固体撮像素子の読み出し電極下のゲート酸化膜は、高耐圧ゲートである窒化シリコン膜を酸化シリコン膜で挟む、いわゆるＯＮＯ構造をとっている。この構造は、薄くかつ昨今の微細化が進んだ固体撮像素子においては薄くかつ高耐圧のゲート酸化膜が必須であり、ＯＮＯ構造をもつゲート酸化膜（以下ＯＮＯ膜）の採用は、ゲート薄膜化のために必須の構造となっている。
【０００４】
この構造の固体撮像素子において、画素部に光が入射すると、ｎ型不純物領域１３にて光電変換されて信号電荷ａが発生し、電荷転送電極兼読み出し電極であるゲート電極１８に読み出しパルスが印加されると転送チャネル１４に移動する。一方基板表面近傍で発生した信号電荷ｂは読み出しパルスによる電界にて加速され、一部がホットキャリアとなり、窒化シリコン膜中にトラップされ、読み出しゲート電圧の経時変化を引き起こすことになる。
【０００５】
素子の微細化が進むにつれ、ゲート長が短くなるため、電子の衝突回数が減ってホットキャリアの発生頻度は上昇する傾向にあり、読み出しゲートにかかる電圧の経時変化は深刻な問題となりつつある。
【０００６】
特に、ＣＣＤの微細化が進むと、ゲート酸化膜としてのＯＮＯ膜も薄膜化が進む。しかしながら、ＣＣＤではロジック系のデバイスに比べて印加電圧が高いために、ホットキャリアの影響が大きいという問題がある。
ロジック系のデバイスでは、ＯＮＯ膜を採用する際、高耐圧化と、ホットキャリアの影響を低減するために、ＯＮＯ膜を窒化処理し、ホットキャリアを阻止するという方法も提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロジック系デバイスでは、ＯＮＯ膜は２０ｎｍ程度であるのに対し、ＣＣＤでは、上述したように印加電圧が高いために、ゲート酸化膜は厚く形成しなければならず８０ｎｍ以上となることもある。これに伴い、ボトム酸化膜もロジック系のデバイスでは５ｎｍ程度であったものが、ＣＣＤでは２５ｎｍ以上となることもある。
【０００８】
通常、前述したロジック系のデバイスにおいてＯＮＯ膜を窒化処理する際は、ＯＮＯ膜成膜後、窒素を含む雰囲気中でアニールするという方法がとられている。
【０００９】
しかしながらＣＣＤでは、ボトム酸化膜は２５ｎｍ以上もある場合があるため、熱酸化後、窒素を含む雰囲気中でアニールしても、窒素イオンがボトム酸化膜まで十分に到達せず、ホットキャリアの阻止効果が十分でなく、読み出しゲートにかかる電圧の経時変化は依然として深刻な問題となりつつある。
【００１０】
このように、従来の固体撮像素子においては、高耐圧で薄型化の可能なゲート構造と、ホットキャリアによる経時変化が発生しないゲート構造との、２つを同時に満たすことはできず、これは深刻な問題となっている。
【００１１】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、ホットキャリアによる経時変化が発生することなく、安定で、信頼性の高い薄型の高耐圧固体撮像素子を提供することを目的とする。
【００１２】
また、製造が容易で信頼性の高い固体撮像素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体撮像素子は、半導体基板上に形成された光電変換部と、前記光電変換部で形成された電荷を転送する電荷転送素子とを具え、前記電荷転送素子のの転送路のゲート酸化膜が、前記半導体基板表面に形成された酸化シリコン膜からなるボトム酸化膜と、前記ボトム酸化膜上に形成される窒化シリコン膜とを含む積層構造膜で構成された固体撮像素子において、少なくとも前記ボトム酸化膜が窒化処理のなされた酸化シリコン膜（窒化酸化シリコン膜）で構成されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、ゲート酸化膜のうち、半導体基板上に位置する酸化シリコン膜に、窒化処理の施された窒化酸化シリコン膜を用いるようにしているため、ゲート酸化膜が厚い場合にもボトム酸化膜が十分に窒化処理される。従って、最下層の窒化酸化シリコン膜が、ホットキャリアを確実に阻止し、窒化シリコン膜に到達するのを阻止することができる。このように、上記構成によれば、ホットキャリア阻止効果が増大し、基板表面近傍で発生した信号電荷がホットキャリアとなっても、ホットキャリアがボトム酸化膜で阻止されるため、窒化シリコン膜に到達しにくくなり、窒化シリコンにトラップされることが少ない。従って、窒化シリコン膜へのホットキャリアのトラップを少なくすることができ、読み出しゲートにかかる電圧の経時変化を引き起こすことなく良好な読み出し特性を維持することが可能となる。
また基板とボトム酸化膜との界面に窒素が偏在しているため、基板中の不純物のゲート酸化膜中への拡散および、ゲート酸化膜から基板への不純物の拡散が抑制される。
【００１５】
望ましくは、前記積層構造膜は、酸化シリコン膜中に、窒化シリコン膜を介在させたＯＮＯ構造膜である。ＯＮＯ構造膜の場合、窒化処理をしてもボトム酸化膜まで窒素イオンが到達せず、十分なホットキャリア阻止効果を得ることができないが、本発明の構造のようにボトム酸化膜として窒化酸化膜を用いることにより、ボトム酸化膜で十分なホットキャリア阻止効果を得ることが可能となる。またＯＮＯ構造膜を用いているためより高耐圧化をはかることができる。
【００１６】
この固体撮像素子において、このボトム酸化膜として、半導体基板表面に形成され、窒化処理のなされた熱酸化膜を含むようにすれば、不純物も少なくより緻密で信頼性の高い膜とすることができ、ボトム酸化膜中の不純物により基板が汚染するおそれも低減され、信頼性の向上をはかることが可能となる。
また、より緻密なボトム酸化膜を得ることができるため、基板中の不純物のゲート酸化膜中への拡散および、ゲート酸化膜から基板への不純物の拡散の抑制効果は更に高められる。
【００１７】
また、ボトム酸化膜は、半導体基板表面に形成され、窒化処理のなされた熱酸化膜と、その上層に形成されたＣＶＤ酸化膜とを含むようにしてもよい。これにより、上層側は低温下で成膜することができる。従って、ボトム酸化膜を厚くする場合にも、ＣＶＤ酸化膜の成膜工程において、窒素の拡散が進むのを防ぐことができるため、窒素の基板内への拡散を防止し、ボトム酸化膜の基板との界面に窒素を保持することができ、界面での不純物などのブロック効果を高めることが可能となる。
【００１８】
この窒化処理のなされた熱酸化膜は、膜厚１０ｎｍ以下とするのが望ましい。この程度の膜厚であると、窒素を含む雰囲気中で熱処理することにより、十分に窒素を基板との界面に供給することが可能となる。
【００１９】
またこの窒化処理のなされた熱酸化膜は、ゲート酸化膜全体の膜厚が８０ｎｍ以上であるとき、５ｎｍ以上であることが望ましい。５ｎｍ以下であるとホットキャリア阻止効果が十分に発揮し得ないためである。
また望ましくは、この窒化処理のなされた熱酸化膜は、ゲート酸化膜全体の膜厚の８％以上とすることが望ましい。８％未満であるとホットキャリア阻止効果が十分に発揮し得ないためである。
【００２０】
このボトム酸化膜は、半導体基板表面に形成された、窒素を含むＣＶＤ酸化膜で構成してもよく、これにより、低温下で成膜することができ、酸化膜内に確実に窒素を注入することが可能である。
【００２１】
本発明の方法では、半導体基板上に形成された光電変換部と、前記光電変換部で形成された電荷を転送する電荷転送素子とを含む固体撮像素子の製造方法において、前記電荷転送素子のゲート酸化膜の形成工程が、前記半導体基板表面に、窒素を含む酸化シリコン膜を形成し、窒化酸化シリコン膜からなるボトム酸化膜形成工程と、前記窒化酸化膜上に窒化シリコン膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
かかる構成によれば、基板表面に窒素を含む酸化シリコン膜を形成するようにしているため、高耐圧の固体撮像素子を形成する場合にも緻密でホットキャリア阻止効果の高いボトム酸化膜を形成することが可能となる。
【００２３】
望ましくは、前記ボトム酸化膜形成工程が、半導体基板表面に、酸化シリコン膜を形成する工程と、前記酸化シリコン膜を窒素雰囲気中でアニールし、窒化酸化膜を形成するボトム酸化膜形成工程とを含むことを特徴とする。
かかる構成によれば、ボトム酸化膜を窒素雰囲気中で窒化処理すればよいため、製造も容易である。
【００２４】
望ましくは、前記酸化シリコン膜を形成する工程として、熱酸化工程を用いるようにしているため、緻密で膜質の良好なボトム酸化膜を得ることが可能となる。
【００２５】
前記酸化シリコン膜を形成する工程が、ＣＶＤ法により酸化シリコン膜を形成する工程を含むようにすれば、より低温下での形成が可能となる。
【００２６】
また前記酸化シリコン膜を形成する工程は、熱酸化により酸化シリコン膜を形成し、窒素雰囲気中でアニールした後、さらにＣＶＤ法により酸化シリコン膜を形成する工程を含むようにすれば、極めて緻密で信頼性の高いボトム酸化膜を得ることが可能となる。
【００２７】
ＣＶＤ工程は低温下で行われるため、酸化シリコン膜の形成工程において窒素が基板内に拡散するのを防止することができかつ膜厚の大きいボトム酸化膜を得ることが可能となる。
【００２８】
このように本発明の方法によれば、容易に、ホットキャリアのトラップを防止するとともに、高耐圧の固体撮像素子を得ることが、可能となる。
【００２９】
また望ましくは、前記読み出しゲート電極下のゲート酸化膜は単層構造となるようにしてもよい。これにより読み出しゲート電極下では完全に窒化シリコン膜が除去されているため、ホットキャリアのトラップは皆無となる。
【００３０】
また本発明の方法では、半導体基板表面の絶縁膜上に、少なくとも窒化シリコン膜と酸化シリコン膜とを含む積層構造のゲート酸化膜を形成するゲート酸化膜形成工程と、前記ゲート酸化膜上に電荷転送電極を形成する工程と、前記電荷転送電極をマスクとして、前記ゲート酸化膜をエッチングする工程とを含み、固体撮像素子を形成する方法において、前記エッチングする工程の後、酸化シリコン膜に対する窒化シリコン膜のエッチング選択比の高いエッチング条件でエッチングを行い、窒化シリコン膜の端部を選択的に除去する工程を含むことを特徴とする。
【００３１】
かかる構成によれば、電荷転送電極のパターニング後、この電荷転送電極をマスクとしてゲート酸化膜をパターニングすることにより、高度なリソグラフィ技術を必要とすることなく、端部から窒化シリコン膜が除去されたゲート酸化膜を容易に形成することが出来る。従って、高耐圧でかつホットキャリアによる経時変化のない固体撮像素子を提供することが可能となる。
【００３２】
望ましくは、前記選択的に除去する工程は、ケミカルドライエッチング（ＣＤＥ）とすることにより、容易に制御性よく窒化シリコン膜を除去することが可能となる。
【００３３】
また望ましくは、前記選択的に除去する工程は、燐酸を用いた等方性エッチングとすることにより、容易に制御性よく窒化シリコン膜を除去することが可能となる。
【００３４】
また望ましくは、窒化シリコンを除去した後、酸化工程を経ることにより、窒化シリコンの除去された領域は酸化シリコン膜で覆われることになり、極めて容易に信頼性の高い固体撮像素子を形成することが可能となる。
またここで窒素を含む雰囲気中とは、Ｎ２、Ｎ０、ＮＯ２など窒素を含むガス雰囲気をさすものとする。また窒素含有量は、望ましくは１０％以下，さらに望ましくは２〜５％とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しつ説明する。
【００３６】
（第１の実施の形態）
この固体撮像素子は、図１に、概略断面図を示すように、シリコン基板１０表面のＯＮＯ構造のゲート酸化膜を介して多結晶シリコン膜からなる電荷転送電極としてのゲート電極１８が形成されており、このゲート酸化膜が、シリコン基板１０表面に形成され、窒化処理のなされた酸化シリコン膜からなるボトム酸化膜５０と、このボトム酸化膜５０上に形成される窒化シリコン膜１６と、さらに窒化シリコン膜１６上に形成された酸化シリコン膜からなるトップ酸化膜１７とからなる積層構造膜で構成されていることを特徴とする。すなわち、ボトム酸化膜５０が窒素Ｎを含む酸化シリコン膜で構成されていることを特徴とする。ここでボトム酸化膜は膜厚１０ｎｍ、窒化シリコン膜１６は膜厚５０ｎｍ、トップ酸化膜１７は膜厚８ｎｍである。
【００３７】
他部については、図５に示した従来例の固体撮像素子と同様に形成されている。
【００３８】
次に、この固体撮像素子の製造工程におけるゲート酸化膜の形成工程について、図２（ａ）乃至（ｅ）を用いて説明する。この例ではフォトダイオード領域形成のためのｎ型不純物領域１２、ｐ型不純物拡散領域１３、転送チャネルとしてのｎ型不純物領域１４を形成すべく、イオン注入を行った後、ゲート酸化膜およびゲート電極を形成する。このとき後続工程における加熱により拡散長が伸びるのを想定し、拡散時間を設定する必要がある。以下の工程では簡略化のために半導体基板内に形成されるフォトダイオード領域および転送チャネルを省略する。
【００３９】
まず、図２（ａ）に示すように、ｎ型のシリコン基板１０表面に形成されたｐウェル１１内に、熱酸化により膜厚１０ｎｍの酸化シリコン膜５０ａを形成する。ここではＨＣｌ／Ｏ２＝１ｓｌｍ／１０ｓｌｍ雰囲気で９５０℃に加熱することによって酸化を行った。
この後、図２（ｂ）に示すように、この酸化シリコン膜５０ａを９００℃のアンモニアガス（ＮＨ３）雰囲気中で６０分間熱処理し、窒素Ｎを酸化シリコン膜５０ａ中に導入し、窒化酸化シリコン膜からなるボトム酸化膜５０を形成する。この後、図２（ｃ）に示すように、ＣＶＤ法により、このボトム酸化膜５０上に膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜１６を形成する。ここでは堆積条件はＳｉＨ２Ｃｌ２／ＮＨ３＝０．０９ｓｌｍ／０．９ｓｌｍ（０．５Ｔｏｒｒ）雰囲気で７８０℃とした。
さらに、図２（ｄ）に示すように、ＣＶＤ法により、この窒化シリコン膜１６上に膜厚８ｎｍの酸化シリコン膜１７を形成し、３層構造のゲート酸化膜を形成する。ここでＣＶＤ条件はＳｉＨ４／Ｈ２Ｏ＝０．０５ｓｌｍ／２．５ｓｌｍ（１．２Ｔｏｒｒ）雰囲気で８００℃とした。
続いて、このゲート酸化膜上に、ゲート電極１８形成のための膜厚０．４μｍの高濃度ドープの多結晶シリコン膜１８ｓを形成する。
【００４０】
そして、フォトリソグラフィで形成したレジストパターンをマスクとして、反応性イオンエッチングにより、この多結晶シリコン膜をパターニングすることにより、読み出しゲートとしてのゲート電極１８を形成する。さらに、このゲート電極１８をマスクとしてゲート酸化膜を順次エッチングする。
【００４１】
このようにして形成された固体撮像素子によれば、ゲート酸化膜は６８ｎｍと極めて厚く形成され、高耐圧となっているにもかかわらず、ボトム酸化膜が窒化酸化シリコン膜で形成されているため、基板表面近傍で発生した信号電荷がホットキャリアとなってもこのボトム酸化膜で阻止されるため、ＯＮＯ膜の窒化シリコン膜１６に到達することなく、ほとんどトラップされない。従って、読み出しゲート電圧の経時変化を引き起こすことなく良好な読み出し特性を維持することが可能となる。
【００４２】
また、形成に際しても、特別の工程を経ることなく形成可能である。
【００４３】
さらにまたこのボトム酸化膜は、窒化処理のなされた熱酸化膜で構成しているため、ボトム酸化膜中の不純物も少なくより緻密で信頼性の高い膜とすることができ、ボトム酸化膜中の不純物により基板が汚染するおそれも低減され、信頼性の向上をはかることが可能となる。
また上述したように、より緻密なボトム酸化膜を得ることができるため、基板中の不純物のゲート酸化膜中への拡散および、ゲート酸化膜から基板への不純物の拡散の抑制効果を高めることができる。
【００４４】
なおこのボトム酸化膜は、膜厚２〜１０ｎｍとするのが望ましい。これにより電圧印加時に多結晶シリコン電極漢の電荷注入を抑制することができる。またこの程度の膜厚であると、窒素雰囲気中で熱処理することにより、十分に窒素を基板との界面に供給することが可能となる。
窒化シリコン膜は５〜５０ｎｍ程度にすることにより，酸化ストッパとして有効に機能する。
さらにまたボトム酸化膜は２〜５０ｎｍとすることにより基板からの電荷注入を抑制することができる。
【００４５】
（第２の実施の形態）
前記第１の実施の形態ではボトム酸化膜は熱酸化膜１層で構成したが、図３にボトム酸化膜の拡大説明図を示すように、熱酸化膜を窒素雰囲気中でアニールし、窒化酸化シリコン膜５１を形成したのち、この上層にＣＶＤ酸化膜５２を形成し、この２層でボトム酸化膜を構成するようにしてもよい。
すなわち、ここでも、ｎ型シリコン基板内に形成されたｐウェル１１表面に形成され、窒化処理のなされた熱酸化膜である膜厚５ｎｍの窒化酸化シリコン膜５１と、この上層に形成された膜厚２０ｎｍのＣＶＤ酸化膜５２とでボトム酸化膜を構成したことを特徴とする。
【００４６】
このボトム酸化膜の形成に際しては、図４（ａ）乃至（ｃ）に示すような方法がとられる。
まず、図４（ａ）に示すように、ｎ型のシリコン基板表面に形成されたｐウェル１１内に、熱酸化により膜厚５ｎｍの酸化シリコン膜５１ａを形成する。
この後、図４（ｂ）に示すように、この酸化シリコン膜５１ａを９０℃のアンモニアガスＮＨ３雰囲気中で６０分間熱処理し、窒素Ｎを酸化シリコン膜５１ａ中に導入し、窒化酸化シリコン膜５１を形成する。
この後、図４（ｃ）に示すように、ＣＶＤ法により、この窒化酸化シリコン膜５１上に膜厚２０ｎｍのＣＶＤ酸化膜５２を形成する。
このようにして、窒化酸化シリコン膜５１とＣＶＤ酸化膜５２とからなるボトム酸化膜が形成される。
【００４７】
このように下層側のみを熱酸化膜で形成し窒化処理を行った後、その上層にＣＶＤ酸化膜を形成するようにしており、上層側は低温下で成膜することができる。従って、ボトム酸化膜を厚くしているにもかかわらず、ＣＶＤ酸化膜の成膜工程において、窒素の拡散が進むのを防ぐことができる。従って、窒素の基板内への拡散を防止し、ボトム酸化膜の基板との界面に窒素を保持することができる。
【００４８】
なお、ＣＶＤ酸化膜の成膜工程中、窒素を含むガスを添加することにより、窒素を供給しながら成膜するようにしてもよい。
【００４９】
ここでも下層側の熱酸化膜は、膜厚１０ｎｍ以下とするのが望ましい。この程度の膜厚であると、窒素雰囲気中で熱処理することにより、十分に窒素を基板との界面に供給することが可能となる。
【００５０】
なお、上層側も熱酸化膜で構成することも可能である。
また、前記第１および第２の実施の形態では、ゲート酸化膜としてＯＮＯ膜を用いる場合について説明したが、第１層の酸化膜とこの上層に形成される窒化シリコン膜とからなるＮＯ膜構造の場合にも適用可能であることはいうまでもない。
【００５１】
このように本発明によれば、容易に、ホットキャリアの影響を防止するとともに、高耐圧の固体撮像素子を得ることが可能となる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の固体撮像素子によれば、ホットキャリア耐性の大きいゲート酸化膜を形成することができ、読み出しゲートにかかる電圧の経時変化を引き起こすことなく良好な読み出し特性を維持することが可能となる。
【００５３】
また本発明の方法によれば、極めて容易に、ゲート電圧の経時変化を引き起こすことのない良好な読み出し特性を持つ固体撮像素子の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の固体撮像素子を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図
【図３】本発明の第２の実施の形態の固体撮像素子を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図
【図５】従来例の固体撮像素子を示す図
【符号の説明】
１０・・・シリコン基板
１５・・・酸化シリコン膜（ゲート酸化膜）
１６・・・窒化シリコン膜
１７・・・酸化シリコン膜
１８・・・ゲート電極
５０・・・窒化酸化シリコン膜（ボトム酸化膜）
５１・・・窒化酸化シリコン膜（ボトム酸化膜）
５２・・・ＣＶＤ酸化膜（ボトム酸化膜）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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