Brevet FR2027546A1 — publié le 19701002

La présente invention concerne un dispositif semi-conduc-teur et plus particulièrement un dispositif serai-conducteur utilisé comme transistor utilisable en haute fréquence ou comme transistor à effet de champ. 5 On connaît le procédé de formation de régions dans un substrat semi-conducteur, par l'introduction d'impuretés produisant un type voulu de conductivité dans une partie de la surface du substrat, introduction effectuée par diffusion ou par le procédé d'implantation d'ions qui consiste à introduire des impure-10 tés ionisées accélérées dans le substrat. Il est également bien connu, particulièrement dans le cas d'un dispositif semi-conducteur à haute fréquence, que la superficie d'une région formée dans un substrat semi-conducteur par introduction des dites impuretés et la distance comprise entre une électrode reliée à cette région 15 et une autre électrode disposée dans une région différente voisine de cette première région citée et d'une conductivité de type opposé ont une grande influence sur les propriétés du dispositif seni-conducteur, telles que le gain de puissance et le facteur de bruit. C'est ainsi par exemple que le gain de puissance dans un 20 transistor est associé à la constante de temps d'une région émetteur dont on détermine la valeur par le temps qu'il faut aux électrons pour passer à travers la région émetteur, et que la constante de temps de la région émetteur est une fonction de sa capacité laquelle est elle-même fonction de sa superficie. C'est-à-dire que 25 plus la superficie est faible, plus la capacité est réduite, et que plus la capacité est faible plus le gain de puissance est important. C'est pourquoi il est nécessaire que la superficie d'une région émetteur soit aussi faible que possible, de manière à accroître le gain de puissance0 30 Le facteur de bruit ou limite de sensibilité est en rapport avec la résistance diffusée d'une région base. Plus cette résistance est faible, meilleur est le dit facteur de bruit» La résistance diffusée de la région base est exprimée par la somme de la résistance de la région base existant entre le centre et la péri-35 phérie de la région émetteur, c'est-à-dire la résistance de base interne, et de la résistance de la région base existant entre la périphérie de la région émetteur et l'électrode base, cTest-à-dire une résistance de base externe. Si, par conséquent, on réduit la résistance de base interne en diminuant la superficie de la région 40 émetteur et si on réduit également la résistance de base externe 69 40231 2 2027546 en réduisant la distance entre l'électrode base et la périphérie de la région émetteur, c'est-à-dire entre l'électrode base et 1' électrode émetteur, il en résulte une diminution de la résistance diffusée de la région base en même temps qu'une amélioration cor-5 rélative du facteur de bruit0 D'autre part, la subdivision d'une région émetteur en une pluralité de petites sections conduit à une valeur plus grande du rapport entre la longueur périphérique globale de la région émetteur considérée dans son ensemble et sa superficie globale et, en 10 conséquence, à une valeur élevée de l'efficacité d'injection des porteurs» La diminution en résultant de la résistance de base externe précitée et de la superficie de la région émetteur améliore le gain de puissance et le facteur de bruit» En conséquence, le procédé connu de fabrication d'un tran-15 sistor à haute fréquence a été établi de façon à réduire le plus possible la superficie de la région émetteur, à accroître la valeur du rapport entre sa longueur périphérique et sa superficie et à réduire la distance comprise entre l'électrode émetteur et l'électrode base. 20 Pour répondre à ces conditions, on a appliqué jusqu'ici le procédé qui consiste à former une région base carrée ou rectangulaire dans une partie d'un substrat semi-conducteur et à y former une région émetteur en subdivisant celle-ci en une pluralité de sections étroites juxtaposées. Avec ce procédé, on réalise une 25 électrode émetteur dans chacune des sections d'émetteur individuelles, de manière qu'elle se prolonge sur un film isolant sur l'un des côtés de la région de base carrée ou rectangulaire précitée. On réalise également une électrode base dans la partie de la ré-, gion base qui est située entre deux sections d'émetteur individuel-30 les voisines, de façon qu'elle soit appliquée sur le même film isolant sur lequel sont disposées celles des sections individuelles d'émetteur, mais sur le côté opposé de ladite région base carrée ou rectangulaire. Dans la fabrication de ce genre de transistor, il était de 35 pratique courante d'obtenir à la fois la région base et la région émetteur par diffusion sélective d'impuretés. Lorsque, pour cette diffusion sélective, on perfore des fenêtres dans un masque constitué par une couche de silice ou d'un agent de stabilisation de surface formée sur la surface du substrat semi-conducteur, on as-40 sure cette perforation au moyen de l'attaque photochimique connue. 69 40231 3 2027546 Cette technique est également utilisée pour le dépôt d'une électrode de forme voulue sur les régions base et émetteur précitées pour assurer le branchement avec ces régions0 Dans le cas de l'attaque photochimique, la réduction des 5 dimensions des régions respectives du transistor, et par conséquent de l'électrode formée sur ces régions, en vue de satisfaire aux conditions indiquées ci-dessus, est sujette à certaines limitations quant à l'obtention certaine de l'alignement précis de la fenêtre du masque d'électrode utilisé pour l'attaque photochimique 10 perforée dans les régions correspondantes. C'est-à-dire qu'il est difficile de former,avec précision, par précipitation d'une vapeur, une couche électrode en un métal conducteur de l'électricité à travers chaque petite fenêtre du masque pratiquée dans le film de silice en vue de réaliser ladite électrode pour la région cor-15 respondante. Le déplacement écartant de la dite fenêtre d'électrode de son emplacement précis a quelquefois pour effet par exemple de court-circuiter par l'électrode en cause les régions base et émetteur, de sorte qu'il y a eu jusqu'à présent des difficultés pour réduire la superficie de chaque section d'émetteur indivi-20 duelle et la distance entre les électrodes réalisées sur ces sections dans la mesure recherchée. Avec un transistor dans lequel on a réalisé, à 1 intérieur de la région base, une pluralité de cinq ou six régions émetteur étroites juxtaposées par exemple, et où on a déposé une électrode 25 base sur la partie de la région base qui est située entre deux régions émetteur juxtaposées voisines, la largeur de chaque région émetteur est limitée à 2 ou 3 microns, et la distance comprise entre les électrodes émetteur et base est limitée de façon semblable à 2 ou 3 microns. Toutefois, cette limitation empêche le tran~ 30 sistor de manifester pleinement ses aptitudes aux hautes fréquences. De plus, comme chaque région émetteur d'un transistor présentant la disposition précitée est très étroite, une partie du trou à travers lequel il faut déposer l'électrode émetteur n'est pas complètement attaquée, de sorte que l'électrode formée ensuite ne 35 vient pas au contact de la totalité de la région émetteur correspondante. Si, par conséquent, on utilise un transistor dans lequel l'une des différentes régions émetteur étroites et juxtaposées formées dans la région base n'est pas reliée électriquement à 1' électrode émetteur correspondante, les propriétés de ce transistor 40 seront gravement affectées. 69 40231 4 2027546 En conséquence, l'un des buts de la présente invention est de réaliser un dispositif semi-conducteur utilisable en haute fréquence, et d'étaolir un procédé de fabrication de ce transistor. L'invention consiste, plus particulièrement, en un dispositif semi-5 conducteur dont le gain de puissance et le facteur de bruit sont remarquablement améliorés. Un dispositif semi-conducteur perfectionné selon une forme de réalisation de la présente invention comprend un substrat semiconducteur d'un type de conductivité donné, une première région 10 d'un type de conductivité opposé au précédent préparée par introduction d'impuretés dans une partie du substrat précité, une seconde région consistant en une pluralité de petites sections subdivisées formées par introduction dans ladite première région, et à partir de la surface, d'impuretés ayant un type de conductivité 15 opposé à celui de cette région, une première couche électrode métallique reliée électriquement à la surface de la première région précitée de manière à entourer chacune des sections individuelles de la seconde région en passant dans un espace vide, un film isolant formé sur ladite première couche électrode métallique 20 de manière à recouvrir au moins la première région précitée, et une seconde couche électrode métallique formée sur le film isolant et reliée électriquement à chacune des sections individuelles de la seconde région. 7 Selon l'une des caractéristiques de la présente invention, 25 on prépare un dispositif semi-conducteur de la manière suivante. Pour former une première région, on introduit dans une partie de la surface d'un substrat semi-conducteur ayant une conductivité d'un type donné une impureté ayant un type de conductivité opposée, par diffusion ou implantation d'ions, en utilisant la technique 30 connue des masques. On forme une première couche électrode métallique sur la surface d'au moins la première région précitée, et ensuite un film isolant sur la dite première couche électrode métallique. Dans la partie de ce film isolant qui est délimitée par la première région, on perfore une* pluralité de petites fenêtres 35 par la technique d'attaque photochimique. On perfore cette première couche électrode métallique, en utilisant le film isolant perforé, présentant les petites fenêtres précitées, comme masque. On introduit dans cette première région une impureté ayant un type de conductivité opposé, par diffusion ou implantation d'ions, à travers 40 les fenêtres formées dans le film isolant et dans la première 69 40231 5 2027546 couche électrode métallique, de manière à former une seconde région consistant en une pluralité de petites sections individuelles. On alèse par attaque chimique les trous formés initialement dans la première couche électrode métallique de manière à les agrandir 5 et de façon à écarter davantage la première couche électrode métallique de chacune des sections individuelles de la dite seconde région» Quand on a déposé par condensation dTune vapeur une seconde couche électrode métallique sur le film isolant précité, la seconde couche d'électrode métallique- et chaque section de ladite 10 seconde région sont reliées électriquement à travers les perforations réalisées dans le film isolant et la première couche électrode métallique, La première et la seconde couches électrodes métalliques sont isolées électriquement l'une de l'autre par un espace vide. 15 Dans le cas d'un transistor, la première région précitée constitue la région base, et la seconde région précitée une région émetteur, le substrat semi-conducteur constituant une région collecteur, comme cela est connu. Comme la région émetteur est formée à 1 intérieur de la 20 région base sous la forme de nombreuses petites sections individuelles, la longueur périphérique globale de la région émetteur considérée dans son ensemble est considérablement accrue par rapport à sa superficie globale* En conséquence, la superficie de chaque section d'émetteur individuelle est considérablement rédui-25 te et l'intervalle entre chaque section émetteur et l'électrode base, ou l'intervalle entre cette section émetteur et la région base se trouve réduit, de sorte que le dispositif semi-conducteur selon la présente invention présente un gain de puissance et un facteur de bruit qui sont notablement améliorés. 30 La formation de la seconde électrode ou électrode émetteur se fait simplement par condensation d'une vapeur métallique sur le film isolant, ce qui simplifie le procédé de fabrication. De plus, la région émetteur est formée'à l'intérieur de la région base, comme cela a été décrit ci-dessus, sous la forme de nombreuses 35 sections individuelles, de sorte que si certaines desdites sections émetteur n'étaient pas utilisées du fait de la perforation insuffisante des trous, les caractéristiques du transistor, considéré dans son ensemble ne seraient pas sensiblement affectées. On décrira ci-après un transistor à effet de champ qui est 40 une autre forme de réalisation de la présente invention. Ce tran 69 40231 6 2027546 sistor comprend un substrat semi-conducteur de l'un des types de conductivité, une première région en forme de réseau et d'un type de conductivité opposée déposée sur ce substrat, une seconde région consistant en une pluralité de petites sections individuelles 5 et réalisée avec le même type de conductivité que la première région, l'une des extrémités de chacune des dites sections étant reliée électriquement à la première région et l'autre extrémité étant formée au voisinage de la surface du substrat, une première couche électrode métallique reliée électriquement à la surface du 1C substrat de manière à entourer chaque section de cette seconde région, un film isolant disposé sur cette première couche électrode métallique de manière à recouvrir au moins ladite première région, et une seconde couche électrode métallique formée sur ledit film isolant et reliée électriquement à chaque section de ladite secon-15 de région» La première et la seconde région forment ensemble une région grille. La forme en réseau de cette première région permet à sa longueur périphérique globale d'augmenter considérablement par rapport à sa superficie et de réaliser un grand nombre de canaux 20 entourés par cette région grille, de sorte que le transistor selon cette forme de réalisation convient pour les hautes fréquences, grâce au rendement élevé de la modulation du courant de plaque ou collecteur par rapport à la tension de grille, et que, bien entendu, le gain de puissance et le facteur de bruit sont améliorés. 25 L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec réfé rence aux dessins ci-annexés dans lesquels : Figs 1 à ÎO sont des vues en coupe schématique d*jin dispositif semi-conducteur selon une forme de réalisation de la présente invention, ces coupes montrant les phases successives de sa 30 fabrication, figs 5A à 7A et figs 5B à 7B représentant respectivement différents états obtenus au cours des phases de la fabrication; Fig. 11A est une vue en plan d'un dispositif semi-conducteur au moment de la phase de fabrication de la figure 4 et fig. 11B 35 est une vue en élévation par la gauche de la figure 11A; Fig. 12A est une vue en plan-d'un dispositif semi-conducteur au moment de la phase de fabrication de la figure 10, fig. 12B étant une vue en élévation par la droite de la figure 12Aj Figs 13 à 22 sont des vues en coupe schématique d'un dis-40 positif semi-conducteur selon une autre forme de réalisation de l1 69 40231 7 2027546 invention et montrant les phases successives de sa fabrication; Fig. 23 est une vue en plan d'un dispositif semi-conducteur au moment de la phase de fabrication de la figure 14j Fig. 24 est une vue en plan d'un dispositif semi-conducteur 5 au moment de la phase de fabrication de la figure 19. On décrira maintenant avec référence aux dessins ci-annexés le procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur, particulièrement d'un transistor, selon la présente invention. Tout comme dans le cas où on prépare l'élément de transis-10 tor planar du type antérieurement connu, on forme, par exemple, un substrat semi-conducteur 1 en silicium d'un type de conductivité donné (tel que le type de conductivité N). Sur la surface de ce substrat, on forme un premier film isolant 2, par exemple un film de silice (Si02) ou un film de nitruré de silicium (SigN^) 15 par croissance en phase gazeuse ou bombardement. On réalise dans le film isolant 2, une fenêtre 3 de forme voulue en utilisant la technique d'attaque photochimique connue, pour permettre de dégager une partie de la surface du substrat semi-conducteur. Pour cette attaque chimique on peut utiliser un liquide à base d'acide 20 fluorhydrique. Dans le stibstrat 1 et à partir de cette partie exposée, on introduit, comme le montre la figure 1, une impureté assurant une conductivité de type opposé (par exemple de type P) par diffusion thermique ou implantation d'ions, de manière à former une première région ou région base 4 jusqu'à une profondeur d' 25 environ 0,8 micron, mesurée à partir de la surface du substrat 1. Le substrat 1 peut, bien entendu, consister en une couche à résis-tivité élevée formée par croissance épitaxiale sur une couche à faible résistivité. Dans ce cas, on forme la région base 4 sur cette couche épitaxiale. 30 Alors que la région base 4 peut être formée, ainsi que cela a été décrit ci-dessus, par diffusion ou implantation d'ionsi on réalise cette région 4, dans le cas de la diffusion, en lui donnant une dimension un peu plus grande que la superficie de la fenêtre 3 perforée dans le film isolant tel qu'on le réalise habi-35 tuellement. Par contre, dans le'cas de l'implantation d'ions, on forme la région base de façon qu'elle ait essentiellement la même superficie que la fenêtre 3. Par conséquent, la figure 1 représente le cas où la région basé est formée par diffusion. Le substrat semi-conducteur 1 n'est pas nécessairement li-40 mité à une conductivité du type N et peut au contraire avoir une 69 40231 8 2027546 conductivité du type P. L'inverse peut également s'appliquer à la région base et à la région émetteur décrites ci-après. Quand on forme une région base après perforation d'un film isolant en silice (SiO^) servant de masque, on sait qu'on donne inévitable-5 ment naissance, sur cette région base, à un film en cette même silice (SiC^) qui est plus mince que le film isolant en silice qui l'entoure. On enlève ce film mince en silice par attaque photochimique ou par d'autres moyens. Cet enlèvement peut se faire par attaque chimique en utilisant une solution, par exemple, à base d' 10 acide fluorhydrique. Il est judicieux, pour l'enlèvement de ce film inutile d'oxyde, de régler convenablement la durée de l'attaque chimique en fonction de son épaisseur. Après que la surface de la région base a été dégagée par enlèvement dudit film inutile de silice, on y dépose, comme le montre la figure 2, et 15 par condensation d'une vapeur, une couche électrode métallique 5 sur la surface dégagée de la région base et sur le film de silice qui l*entoure, de manière à former la première électrode ou électrode base. Le matériau de cette couche électrode métallique est choisi de façon appropriée, suivant qu'on assure la formation ul-20 térieure d'une région émetteur par diffusion thermique ou par implantation d*ions. C'est ainsi, par exemple, que, lorsquîon forme la région émetteur par diffusion thermique, il faut un métal capable de résister parfaitement à la température du traitement thermique que comporte cette opération de diffusion. Lorsqu'on assure 25 la diffusion à une température par exemple voisine de 900°C, ce métal de 1'électrode est de préférence du molybdène ou du platine. Quand on utilise L'implantation d'ions pour la formation de la région émetteur, la température mise en oeuvre peut être abaissée à une valeur inférieure à 500°C, de sorte qu'on peut adopter l'alu-30 minium comme métal pour cette électrode. Dans ce cas, on peut, naturellement, utiliser également le molybdène ou le platine précités. Il y a lieu toutefois de noter que, lorsque le métal de 1* électrode est de l'aluminium, il fond quelquefois et pénètre dans la région base, suivant la température du traitement thermique ce 35 qui affecte les propriétés du transistor obtenu. Ensuite, et comme illustré dans la figure 3, on dépose sur l'électrode métallique 5 précitée un second film isolant 6, par exemple un film de silice, par décomposition thermique de silane (SiH4) ou par d'autres moyens. Le film isolant peut aussi être 40 constitué par du nitrure de silicium (Si3N4) ou de 1'alumine (Al) 69 40231 9 2027546 et être déposé sur ladite électrode métallique 5 par pulvérisaticn. On perfore le film isolant 6 dans la région base 4 comme illustré dans la figure 4, par attaque photochimique, de nombreuses petites fenêtres 7 dispersées,de manière à faire apparaître la couche éleo-5 trode métallique 5 sous-jacente, A ce moment, à la perforation des fenêtres 7 dans le film isolant 6 on ajoute 1'enlèvement, par attaque photochimique, du film isolant 6 précité qui a été formé sur la partie du substrat semi-conducteur qui se trouve entre la région base 4 et la paroi latérale de droite du substrat semi-con-10 ducteur 1, comme illustré dans la figure 4, et également une partie des parties d,extrémité supérieure et inférieure dudit film isolant 6, comme illustré dans la figure 11A„ Pour simplifier la description, la figure 4 ne représente que deux fenêtres 7 réalisées dans le film isolant 6, mais, dans la pratique, on réalise un 15 grand nombre de ces fenêtres, comme illustré dans la figure 11A» Ces fenêtres 7 peuvent avoir n'importe quelle forme, telle que celle d'un cercle, d'un rectangle, d'un carré ou d'un triangle et, naturellement, présenter n'importe quelle combinaison de ces formes. En outre, les fenêtres 7 ne doivent pas être réparties de 20 façon régulière, mais être disséminées de façon irrégulière, comme illustré dans la figure 11A. On utilise comme masque le film isolant 6 partiellement enlevé, et on attaque chimiquement la couche électrode métallique sous-iacente, en utilisant un procédé d'attaque chimique approprié, 25 par exemple en utilisant un liquide d'attaque chimique qui n'affecte pas le film isolant 6„ Si, dans ce cas, le métal de l'électrode est de l'aluminium, il est judicieux d'utiliser un liquide d'attaque chimique formé à base de phosphate ou de soude caustique. Quand l'électrode métallique est en molybdène ou en platine, 30 on préfère utiliser comme liquide d'attaque chimique un liquide à base de sulfate ou de chlorate. Comme illustré dans la figure 5A, on enlève les parties mises à nu de la couche électrode métallique 5, et la surface des parties sous-jacentes de la région base 4 est mise à nu à travers les fenêtres 7 du film isolant 6. On enlè-35 ve également les parties mises à nu de la couche électrode métallique 5 autres que celle de la région base 4. Dans ces parties le second film isolant 2 se trouve mis à nu. Suivant la durée de' 1' attaque chimique, il y a des cas où on n'enlève que les parties mises à nu du métal d'électrode 5 comme illustré dans la figure 5A 40 et d'autres où on fait subir à ce métal d'électrode une attaque 40231 ÎO 2027546 plus prononcée allant au-delà desdites parties mises à nu comme illustré dans la figure 5B„ L'opération précitée produit des fenêtres 8 dans la couche 5 du métal d'électrode, fenêtres qui communiquent avec les fenêtres 7 du film isolant 6« La figure 5A repré-5 sente le cas où la dite fenêtre 8 a sensiblement la même superficie que la fenêtre 7 du film isolant 6, et la figure 5B le cas où la dite fenêtre 8 a une superficie légèrement plus grande que celle de la fenêtre 7 précitée. Il n'est pas toujours nécessaire de pratiquer à ce stade cette attaque supplémentaire' mais cette attaque 10 est une phase indispensable dans la présente invention, ainsi que cela sera décrit ci-après. Ainsi que cela a été dit ci-dessus, la surface de la région base 4 est mise à nu à travers les petites fenêtres disséminées 7 percées dans le film isolant 6,, Dans ces parties mises à nu de la région base 4, on introduit, par diffu-15 sion thermique ou implantation d'ions, des impuretés ayant un type de conductivité opposé à cëLui de ladite région base 4, en utilisant le film isolant 6 comme masque, de manière à former une seconde région ou région émetteur 9 constituée par de nombreuses petites sections individuelles disséminées et allant jusqu*à une 20 profondeur d'environ 0,5 micron, comme le montrent les figures 6A et 6B. Si elles ont une forme circulaire, chacune de ces nombreuses sections d'émetteur 9 sera réduite à une petite superficie, par exemple une superficie de 0,5 à 2 microns de diamètre. Par conséquent, le groupe de ces nombreuses sections 9 ar dans son 25 ensemble, une longueur périphérique globale considérablement accrue par rapport à sa superficie. Les figures 6A et 6B représentent le cas où on forme ces nombreuses sections d'émetteur par diffusion, pour la même raison que celle qui a été indiquée pour la formation de la région de base 4. Au moment de la phase de fabrication re-30 présentée dans ces figures» l'électrode métallique ou électrode base 5 est reliée à chaque section de la région d'émetteur 9 formée, de sorte qu'il est nécessaire de séparer cette électrode de cette région. Jans ce but, on fait subir un supplément d'attaque à l'électrode base, de manière à l'isoler de la section d'émetteur 9 35 voisine, comme représenté dans les figures 7A et 7S0 L'intervalle entre les deux n'a besoin d'être que d'environ 1 micron et on peut, techniquement, le réaliser avec cette dimension,» Les sections d'émetteur 9 peuvent aussi être formées par implantation d'ions. Dans ce cas, chaque section d'émetteur 9 a 40 sensiblement la même superficie que le trou 7 du film isolant 6. 69 40231 11 2027546 Par conséquent, quand on forme la section d'émetteur .9- par implantation d'ions, en partant de l'état de la figure.5B, il n'y a pas besoin de procéder à un supplément d'attaque chimique comme illustré dans la figure 7B, parce que la fenêtre 8 pratiquée dans la 5 couche électrode métallique 5 est déjà réalisée avec une dimension supérieure à celle de la fenêtre 7 du film isolant 6. Oe même, quand on forme par implantation d'ions la section d'émetteur 9 en partant de l'état de la figure 5A, il est nécessaire de séparer 1' électrode base 5 de l.a section d'émetteur 9 formée, de sorte qu'il 10 est nécessaire de procéder à un supplément d'attaque chimique comme illustré dans la figure 7A. La distance entre la périphérie de la fenêtre 8 de l'électrode base 5 et celle de la fenêtre 7 du film isolant 6 n'a besoin d'être que d'environ 1 micron. Comme illustré dans la figure 8, on dépose par vaporisation, 15 sur un film isolant 6 et sur le film en silice 2, une seconde électrode métallique ou électrode émetteur 10, par exemple en aluminium, en molybdène ou en platine. Cette seconde électrode métallique 10 est reliée électriquement à la surface de la section d'émetteur 9 à travers la fenêtre 7 du film isolant 6 et la fenêtre 8 de 1'élec-20 trode base 5» Quand on dépose par condensation d'une vapeur une . couche électrode métallique 10 correspondant à la surface du film isolant 6 en formant une seconde électrode émetteur, elle est nécessairement au contact de la section d'émetteur 9, de sorte que le procédé de fabrication selon la présente invention est débarras-25 sé de la difficile opération d'alignement de l'électrode émetteur avec les fenêtres 7 ou 8, opération qui est inévitablement associée au procédé connu antérieurement, ce qui permet à chaque section de la région émetteur 9 d'être aisément formée avec une dimension d'une extrême petitesse. 30 On enlève ensuite par attaque photochimique, une partie de la seconde couche électrode métallique ÎO sur la partie de l'électrode base 5 qui dépasse la région base 4, comme illustré dans la figure 9 et également une portion des parties d'extrémité supérieure et inférieure de la seconde couche électrode métallique 10 35 formée sur le film 2 de silice,, comme illustré dans -la figure 12A. Suivant le çoi re de métal utilisé pour la seconde couche précitée d'électrode 10, on choisit parmi les liquides d'attaque précités un liquide qui convient. Ainsi que. le montre la figure 10, une partie du film isolant 6 dégagée par l'enlèvement de la couche 40 électrode métallique 10 qui se trouve sur l'électrode de base 5 [ i 69 40231 12 2027546 est enlevée par attaque chi-nique, afin de mettre à nu une partie de l'électrode base 5 sous-jacente. On fait partir,de la surface mise à nu 11 de l'électrode base 5, un fil de sortie de base, et de la surface 12 de l'électrode émetteur ÎO un fil de sortie d'émetteur. 5 Un transistor dans lequel la surface 12 de l'électrode émetteur ÎO n'est pas superposée à l'électrode base 5, avec le film isolant 6 intercalé entre ces surfaces, présente une capacité d'entrée réduite. Le substrat semi-conducteur 1 constitue la région collecteur du transistor. L'électrode collecteur (qui n'est pas repré-10 sentée) est reliée, comme on sait, à la facè inférieure du substrat la L'électrode base 5 et l'électrode émetteur ÎO sont isolées 1* une de l'autre sur la région base 4 et sur le second film de silice 2 par un espace vide réalisé par le supplémœ t d'attaque précité et, dans les autres parties, par le film isolant 6. 15 Ainsi que cela ressort de la figure 10, le dispositif semi conducteur selon la présente invention est réalisé en réalisant sous forme de lamelles superposées les électrodes reliées aux régions respectives d'un élément semi-conducteur unique avec un film isolant intercalé entre elles et, à cet égard, il est fondamenta-20 lement différent du circuit semi-conducteur intégré antérieurement connu dans lequel les électrodes reliées aux régions respectives d'éléments semi-conducteurs différents sont réalisées sous forme d'une lamelle superposée sur chacun d'eux avec un film isolant interposé dans l'intervalle. 25 Avec un élément san i-conducteur fabriqué suivant le procédé ci-dessus' décrit, la superficie nécessaire pour la région base se trouve réduite à moins de la moitié de celle utilisée dans l'élément semi-conducteur antérieurement connu, pour une même superficie de région émetteur, et le rapport entre la longueur périphéri-30 que et la superficie des nombreuses petites sections individuelles de la région émetteur, considérée dans son ensemble, prend une valeur qui est plus de dix fois supérieure à ce qui est possible avec les dispositifs antérieurement connus, ce qui contribue de façon éminente à l'amélioration des caractéristiques présentées 35 par un élément semi-conducteur à haute fréquence. Avec un transistor pour signaux à faible puissance, oh forme dans une région base une région émetteur constituée par un grand nombre de sections individuelles, tandis qu'un transistor de grande puissance comprend des centaines ou des milliers de sec-40 tions d'émetteur de ce genre, et il faut naturellement que sa 40231 13 2027546 région de la base ait une grande superficie» En conséquence, même si on n'utilise pas quelques-unes desdites sections d'émetteur au cours du fonctionnement effectif, les propriétés du transistor considérées dans leur ensemble ne seront pas affectées de façon 5 notable. Ci-après va être décrit le procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ de forme allongée,' qui constitue une autre forme de réalisation du dispositif serai-conducteur selon la présente invention. Comme représenté dans la figure 13, on forme, 10 par croissance épitaxiale, une couche 22 à haute résistance du type de conductivité N, sur une rondelle de silicium 21 à faible résistance du type de conductivité N+. Dans ce cas, la rondelle 21 et la couche épitaxiale 22 peuvent, évidemment, être toutes les deux du type de conductivité P. 15 Sur la surface de la couche épitaxiale 22, oh forme, par un procédé connu, un film isolant 23, par exemple un film de silice. Sur ce film isolant 23, on perfore de façon sélective, par attaque photoehimique et comme illustré dans la figure 23, une fenêtre de masque 24 en forme de réseau. Ensuite, et ainsi que le 20 montre la figure 14, on diffuse des impuretés de type P dans la couche épitaxiale 22, à travers la fenêtre en réseau 24, de manière à former une première région 25. Dans ce cas, cette première région peut, naturellement, être obtenue par implantation d'ions. La fenêtre 24 en réseau est réalisée de manière que l'un des côtés 25 de chaque fenêtre ait une largeur d'environ 3 microns et que la distance comprise entre deux côtés opposés soit également d'environ 3 microns. 11 est évident que la figure 14 est plus simplifiée que la figure 23. La première région 25 est réalisée sous la forme d'un réseau dans la couche épitaxiale 22 et la région de conduc» 30 tivité de type N entourée par la première région 25 fonctionne comme un canal. Cette région de type N agissant comme un canal est désignée par la référence 26 dans la figure 23 „ On enlève le film d'oxyde 23 de la surface de la couche épitaxiale 22 et on forme, comme le montre la figure 15, par croissance épitaxiale, une cou-35 che 27 de conductivité de type N sur la couche épitaxiale 22. Ce procédé a pour effet de noyer ladite première région 25 en réseau dans les couches épi taxiales 22 et 27. La rondelle 21 et les couches épitaxiales 22 et 27 constituent un substrat serai-conducteur. Ensuite et comme représenté dans la figure 16, on dépose un film 40 d'oxyde 28 sur la partie centrale du substrat en négligeant les ! 69 40231 14 2027546 deux parties d'extrémité ,> En venant des deux côtés du substrat, on diffuse de façon sélective une impureté très concentrée, pour former une région 29 du type de conductivité P+„ Au moment de cette diffusion, il se forme de façon inévitable un mince film d'oxyde 5 sur la surface de la région 29. On dégage une partie de la surface de la couche épitaxiale 27 soit en enlevant la partie centrale des films d'oxyde 28 et 30 précités, soit en enlevant la partie centrale d'un film d'oxyde frais formé sur toute la surface du substrat après enlèvement desdits films d'oxyde 28 et 30„ Comme 10 représenté dans la figure 17, sur la surface dégagée de la couche épitaxiale 27 de même que sur un film d'oxyde 31 fraichement formé sur les deux côtés du substrat, on dépose une pranière couche électrode métallique 32. Dans ce cas, cette couché électrode métallique est réalisée en. le même matériau que câ. ui utilisé dans 15 la fabrication d'un transistor. La figure 17 représente le cas où on forme un tel film 31 d'oxyde frais0 Sur la première couche électrode métallique 32, on dépose un film isolant 33, comme représenté dans la figure 18. Ce film isolant 33 est réalisé également en le même matériau que celui utilisé dans la fabrication d'un 20 transistor. Dans ce film isolant 33, on forme, comme représenté dans les figures 19 et 24, par attaque photochimique, de nombreuses petites fenêtres 34, et cela de telle sorte qu'elles tombent dans les limites de la superficie dans lâquelle se trouve ladite première région 25 dans le dispositif en réseau. Tout comme dans le 25 cas de la réalisation d'un transistor, on enlève'une partie du film isolant 33 sur le film d'oxyde 31, afin de mettre à nu une partie de la première couche électrode métallique 32. Quand on forme les petites fenêtres 34 dans le film isolant 33, il est inutile de les disposer exactement au-dessus de la première région 25. 30 Elles peuvent être distribuées de façon irrêgulière, comme illustré dans la figure 24. On attaque chimiquement en partie la première couche électrode métallique 32 comme illustré dans la figiire 20, en utilisant le film isolant 33 comme masque, de la même manière que lors de 35 la fabrication d'un transistor, de façon à percer des fenêtres 35 pouvant communiquer avec les fenêtres 34 du film isolant 33„ A ce moment, on enlève les parties mises à nu de la première couche électrode métallique 32 qui se trouvent sur le film d'oxyde 31, afin de dégager les parties sous-jacentes de ce film d'oxyde 310 40 La perforation des fenêtres 35 dans la première électrode métalli 69 40231 15 2027546 que 32 met à nu une partie de la couche épitaxiale 27. Dans les parties mises à nu de la couche épitaxiale 27, on introduit par diffusion ou implantation d'ions une impureté du même type de conductivité que celle de la première, région 25, en utilisant le film 5 isolant 33 comme masque, de manière à constituer une seconde région 36 constitués par un grand nombre de sections individuelles dont chacune a une profondeur par exemple d'un micron de manière que l'une de ses extrémités soit apparente sur la surface du sub comme le sont les fenêtres 34 du film isolant 33. En conséquence, quelques unes des sections individuelles de la seconde région 36 15 peuvent ne pas être au contact de la première région 25« Cependant, comme ces sections sont réalisées en grand nombre, il ne se pose aucun problème pratique. Cela signifie qu'il n'y a pas besoin d'assurer l'alignement précis des sections individuelles de la seconde région 36 avec la 20 première région 25 pour assurer leur connexion mutuelle, ce qui simplifie le procédé de fabrication du dispositif semi-conducteur. On agrandit les fenêtres 35 de la première couche électrode métallique 32 en utilisant un liquide d'attaque chimique qui n'affecte pas le film isolant 33, de manière à séparer la première 25 couche d'électrode métallique 32 d'avec les sections individuelles de la seconde région 36 pour assurer l'isolement. On dépose par condensation d'une vapeur la seconde couche électrode métallique 37 sur le film isolant 33 pour assurer sa connexion électrique avec les sections individuelles de la seconde région 36 à travers 30 les fenêtres 34 dudit film isolant 33 et les fenêtres 35 de la première couche électrode métallique 32. On isole la première et la seconde couches électrodes métalliques 32 et 37 l'une de l'autre par un vide intermédiaire. La figure 21 représente un dispositif semi-conducteur formé par les phases opératoires décrites jusqu* 35 ici. On assure le dégagement de la première couche électrode métallique 32 formée sur le film d'oxyde 31 de la manière suivante. Tout d'abord, on enlève par attaque photochimique une partie de la seconde couche électrode métallique 37, afin de dégager le film isolant 33, et ensuite on enlève de façon semblable par attaque 40 chimique une partie de ladite partie mise à nu du film isolant 33, 40231 16 2027546 afin de dégager finalement une partie de la première couche électrode métallique 32 comme illustré dans la figure 22. Ces première et seconde couches électrodes métalliques 32 et 37 ont la même forme en plan que lors de la fabrication d'un transistor. La pre-5 mière couche électrode métallique 32 représente l'électrode source du transistor à effet de champ et la seconde couche d'électrode métallique 37 constitue l'électrode grille de. ce transistor. Ainsi qu'on le sait, l'électrode plaque ou collecteur (qui n'est pas représentée) de ce transistor est reliée au côté inférieur de là 10 rondelle 21. Comme la seconde région 25 composée de nombreuses sections individuelles constitue la région grille et a là forme d'un réseau, les canaux précités sont réalisés sous forme de nombreux petits canaux, ce qui accroît le rendement de la modulation du transistor 15 à effet de champ. Il va de soi pour l'homme de l'art que les représentations des dessins ne sont destinées qu'à la description de la présente invention et ne sont pas à l'échelle. Bien que l'invention ait été décrite sous forme de différents modes de réalisation préféren-20 tiels, ceux-ci ne sont donnés qu'à titre d'exemples illustratifs et sont susceptibles de nombreux changements et modifications. 69 40231 17 2027546 REVEND ICAT IONS X. Un dispositif semi-conductcur comprenant un substrat semi-conducteur d'un type de conductivité donné et présentant une surface principale, une première région formée dans ce substrat semi-conducteur au voisinage de la surface principale de ce der-5 nier et ayant un type de conductivité contraire de celui du substrat, un premier film isolant recouvrant au moins le reste de la surface principale du substrat semi-conducteur et les limites entre la première région et le substrat qui se terminent contre ladite surface principale, caractérisé en ce qu'il comporte une 10 seconde région consistant en de nombreuses petites sections individuelles et ayant ùn type de conductivité opposé de celui de la première région et d'une forme telle qu'elles se terminent contre la dite surface principale en étant dispersées dans la première région, une première couche électrode métallique reliée électrique-15 ment à la dite première région et agencée de manière à entourer chaque section de la seconde région, un second film isolant disposé sur la dite première couche électrode métallique et une seconde couche électrode métallique sur le dit second film isolant, en étant isolée électriquement de la première couche élec-20 trode métallique et reliée électriquement à chaque section de la dite seconde région. 2. Un dispositif semi-conducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la première couche électrode .-aétallique et le second film isolant sont percés d'une pluralité de fenêtres de manière à permettre à la seconde couche électrode métallique formée sur le second film isolant d'être reliée électriquement à chaque section de la seconde région, les fenêtres dans la première couche électrode métallique ayant une plus grande superficie que celles du second film isolant, 30 3» Un dispositif semi-conducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce nue la surface des parties de la seconde couche électrode métallique,déposées au moins à l'extérieur de la première région et sur certaines parties du premier film isolant,est mise à nu, et que la surface des parties de la première électrode métal-35 lioue déposée qui sont situées au moins au dehors de la première région et sur les autres parties du premier film isolant,est également mise à nu. 4, Un dispositif semi-conducteur scion la revendication 1 t 69 40231 18 2027546 caractérisé en ce que la seconde région s'obtient par diffusion d'impuretés dans la première région et que le matériau de la première couche électrode métallique est soit du molybdène, soit du platine» 5 5« Un dispositif semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme la seconde région en introduisant des impuretés ionisées accélérées dans la première région et oue le matériau de la première couche électrode métallique est l'un des métaux du groupe constitué par le molybdène, le platine lO et l'aluminium» 6. Un dispositif semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat semi-conducteur forme la région collecteur, la première région la région base et la seconde région la région d'émetteur» 15 7, Un dispositif semi-conducteur comprenant un substrat semi-conducteur d'un type de conductivité donné et ayant une sur« face principale, caractérisé en ce qu'il comporte une première région disposée en réseau dans le substrat et d'une conductivité de type opposé à celui du substrat, une seconde région composée • 20 de nombreuses sections séparées les unes des autres et formée dans le dit substrat en ayant le même type de conductivité que la dite première région et avec une profondeur permettant à l'une des extrémités de chacune d'elles de se terminer contre la surface principale précitée et à l'autre extrémité d'être au contact de la 25 première région, une première couche électrode métallique reliée électriquement au substrat et s'étendant sur la surface principale de manière à entourer chaque section de la seconde région, un film isolant monté sur la première couche électrode métallique et une seconde couche électrode métallique isolée électriquement de cette 30 première couche électrode métallique et reliée électriquement à chaque section de la seconde région et s'étendant sur le film isolant précité » 8 » Un dispositif semi-conducteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première couche électrode métallique et 35 le film isolant sont percés d'une pluralité de fenêtres, de manière à permettre à la seconde couche électrode métallique formée sur le film isolant d'être reliée électriquement à chaque section de la seconde région, chaque fenêtre de la première couche électrode métallique ayant une superficie plus grande que celle du 4q film isolant» 69 40231 19 2027546 9. Un dispositif semi-conducteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première et la seconde régions formées dans le substrat seaii-conducteur constituent une région grille, le substrat étant divisé en une région source et en une région 5 plaque ou collecteur et la première électrode étant une électrode source. ÎO. Un procédé de fabrication d'un dispositif semi-conduc« teur, caractérisé en ce que l'on forme une première région par introduction dans une partie de la surface principale d'un 10 substrat semi-conducteur d'un type de conductivité donné, d'une impureté d'un type de conductivité opposé à celui du substrat, on dépose une première couche électrode métallique au moins sur la surface de la première région, on dépose un film isolant sur la première couche électrode métallique, on perfore sélectivement 15 la première couche électrode métallique et le film isolant d'une pluralité de fenêtres, de manière à mettre à nu la première région, on introduit dans la première région, à partir de sa surface mise à nu et dans les fenêtres précitées une impureté ayant une conductivité de type opposé à celui de la première région, 20 de manière à former une seconde région constituée par de nombreuses sections séparées les unes des autres dans la dite première région et on forme une seconde couche électrode métallique sur le film isolant, de manière à la relier électriquement à chaque section de la seconde région à travers les dites fenêtres. 25 11. Un procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'on assure la mise à nu de la surface de la première région par les opérations qui consistent à percer la première couche électrode et le film isolant de fenêtres ayant sensiblement la même superficie, après formation de la seconde région formée de 30 sections séparées les unes des autres,et à agrandir les fenêtres de la première couche électrode métallique par comparaison à celles du film isolant. 12» Un procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'on assure le dégagement- de la surface de la première région 35 en perçant des fenêtres plus grandes dans la première couche é-lectrode métallique que dans le film isolant, 13. Un procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que le perçage sélectif de fenêtres dans la première couche électrode métallique et uans le film isolant se fait en deux 40 phases consistant, la première à percer le film isolant en utili 69 40231 20 2027546 sant un liquide d'attaque chimique dans lequel le film isolant est soluble tandis que la première couche électrode métallique y est peu soluble, et, la seconde, à percer ensuite la première couche électrode métallique de fenêtres pouvant communiquer avec celles 5 déjà réalisées dans le film isolant au cours de la première phase, en utilisant un liquide d'attaque chimique dans lequel la première couche électrode métallique est soluble, tandis que le second film isolant y est peu soluble.