Brevet FR2042655A1 — publié le 19710212

i 2042655 La présente invention se rapporte, d'une manière générale, aux dispositifs de métal-isolant-semi-conducteur (MIS) et, plus particulièrement, à un nouveau transistor à effet de champ MIS comportant une tension de claquage drain-source notablement plus 5 élevée que les dispositifs de la technique antérieure de configuration analogue. Jusqu'à présent, les possibilités d'utiliser des transistors MIS types, comme dispositifs haute tension, ont été limitées par au moins quatre caractéristiques de ces dispositifs qui 10 sont inhérentes à leurs structures telles qu'elles ont été réali-- sées jusqu'à maintenant. Les quatre caractéristiques susceptibles de poser des problèmes qui limitent l'utilité des transistors MIS de la technique antérieure comme dispositifs haute tension, comprennent la forme de la région d'appauvrissement, la caractéris-15 tique de rupture de l'oxyde de la porte, la caractéristique de pénétration par percement et la caractéristique de claquage ou percement de masse. En raison de l'une au moins de ces caractéristiques, un claquage se produit dans la plupart des transistors MIS et des circuits intégrés couramment disponibles réali-20 sés avec ce type de transistor, pour une tension de moins de 50 volts entre drain et source. la forme de la région d'appauvrissement est fortement influencée par le champ qui existe entre la porte et ladite région. Dans le cas de dispositifs MIS, qui exigent une mince couche d'-25 oxyde entre la porte et la région du canal, le champ de la porte provoque une inflexion de la couche d'appauvrissement à la surface du substrat vers la jonction p-n, de sorte que, pour une tension donnée, le champ électrique régnant au voisinage de la surface du substrat, est plus intense que dans la masse, moyennant 30 quoi un claquage peut se produire près de la surface sous l'action d'une polarisation inverse plus basse que celle qui correspond à la tension du percement de la masse du matériau du substrat. Le calcul précis du champ et de la forme de la région d'appauvrissement à la surface du fragment, implique une résolu-35 tion de l'équation de Poisson dans le silicium et de l'équation de Laplace dans la couche d'oxyde suivant des méthodes bien connues des spécialistes. La caractéristique de rupture de 1'oxyde de la porte à une tension relativement basse des dispositifs MIS de la technique 40 antérieure, est due au fait qu'en raison de la région de drain 70 17571 2 2042655 fortement dopée et, par conséquent, du faible étalement de la région d'appauvrissement dans la région de drain, la mince eouche d'oxyde s'étend généralement au-dessus de la région de drain dans une mesure telle qu'elle dépasse le bord de la région d'appauvris-5 sement, de sorte que la concentration de champ, qui se produit dans le "coin", est située sous l'oxyde mince. Le champ intense résultant régnant dans la région de l'oxyde mince, peut produire le claquage pour une tension de 50 à 110 volts entre porte et drain la valeur exacte dépendant de la technique d'oxydation et de l'é-10 paisseur. Le problème de la pénétration par percement ou "infiltration" est surtout dû à l'espacement entre les régions de source et de drain. Dans les dispositifs de la technique antérieure,lorsque les potentiels entre drain et source se rapprochent de 50 15 volts, la région d'appauvrissement qui s'étend prèsqu1entièrement à 1'extérieur de la région de drain, peut traverser la région de canal et "s'infiltrer" jusqu'à la région de source fortement dopée en limitant ainsi la tension de claquage. Si l'on augmente la distance drain-source pour éliminer ce problème, il faut alors payer 20 un lourd tribut en perte de gain, étant donné que cette distance est fonction décroissante du gain (transconductance)• Le claquage de masse est déterminé principalement par la ré-sistivité de masse du matériau du substrat et par la concentration du champ dans une partie quelconque de celui-ci. Si, en un point 25 quelconque de la région d'appauvrissement, on provoque l'apparition du champ critique, les porteurs sont accélérés et acquièrent une vitesse suffisamment élevée pour créer une condition d'avalanche et le claquage qui en résulte.Le claquage de masse se produit généralement aux courbures relativement brusques de la jonction 30 p-n dues à la faible profondeur de la région de drain. Il est évident que ce problème pourrait être résolu en augmentant la résis-tivité du substrat mais, bien entendu, cela entraînerait un abaissement du potentiel d'infiltration du dispositif. Certaines tentatives antérieures ont été faites pour résou-35 dre ou éviter les problèmes mentionnés ci-dessus, mais ces tentatives n'ont généralement pas été couronnées de succès, du fait qu'elles ont surtout envisagé les solutions évidentes consistant à utiliser une couche d'oxyde plus épaisse, une couche d'oxyde d' une configuration différente, une plus grande distance entre drain 40 et source et/ou une résistivité différente du matériau du substrat. 70 17571 3 2042655 La raison pour laquelle ces tentatives ont généralement été infructueuses, est que des modifications de la configuration ou de l'épaisseur de l'oxyde compromettent généralement les caractéristiques de gain d'un dispositif particulier, tandis que d'autres 5 modifications, telles que l'augmentation de la résistivité du matériau du substrat, ont généralement pour effet de porter préjudice à d'autres caractéristiques fonctionnelles du dispositif. Oompte tenu de ce qui précède, l'invention a, notamment, pour objet de créer : 10 - un nouveau procédé de production d'un transistor à effet de champ MIS présentant des caractéristiques de tension de claquage supérieures à celles des dispositifs analogues de la technique antérieurej - un nouveau transistor à effet de champ MIS dont la ten-15 sion de claquage drain-source dépasse 60 volts; - un transistor à effet de champ MIS capable de supporter des tensions drain-source notablement plus élevées que ce qui é~ tait jusqu'à présent possible en utilisant une configuration et une épaisseur d'oxyde analogues dans un transistor à effet de 20 champ; - un nouveau transistor à effet de champ MIS. présentant des caractéristiques fonctionnelles stables et qui n'est pas susceptible de donner lieu à une rupture du diélectrique de la porte lorsqu'on le fait fonctionner sous des tensions drain-source d'au 25 moins 100 volts pendant des périodes de temps prolongées. - un nouveau transistor à effet de champ MIS pouvant fonctionner à des tensions d'au moins 100 volts sans risque de destruction par distorsion du champ électrique due à l'effet de plaque de champ, par rupture de l'oxyde de la porte, par infiltration 30 ou par percement de masse. Le nouveau transistor à effet de champ MIS, suivant l'invention, est réalisé en disposant soigneusement l'ouverture de la porte dans une relation prédéterminée avec les régions de source et de drain et en utilisant une faible concentration en impuretés 35 dans les régions de source et de drain, de manière à former des jonctions p-n profondes à gradation linéaire. Bn conséquence, la frontière de la région d'appauvrissement dans la région de drain, à des potentiels drain-source voisins de 100 volts, est amenée à s'étendre à l'extérieur des limites de la partie du métal de la 40 porte qui'est disposée au-dessus de l'oxyde mince dans la région 70 17571 4 2042655 du canal. Lorsqu'on réalise un transistor à effet de champ conformément au procédé suivant l'invention, le champ établi entre la porte et la région de drain, est distribué de manière à ne pas devenir critique dans la région de l'oxyde mince, même si la diffé-5 rence de potentiel effective entre la porte et la région de drain vient à dépasser le potentiel de rupture de la couche d'oxyde mince. Suivant l'invention, les quatre problèmes mentionnés ci-dessus , sont circonvenus pour améliorer notablement les. caractéristiques de claquage du dispositif MIS. Une telle innovation élargit le 10 champ d'application de ces.dispositifs à des domaines dans lesquels la propriété de pouvoir supporter un potentiel supérieur à 50 volts est exigée. Pour donner un exemple, des transistors à effet de champ ont été utilisés dans le passé pour emmagasiner de l'information des-15 tinée à exciser des tubes au néon, mais, étant donné que ces applications exigent des tensions suffisamment élevées pour maintenir les tubes bloqués dans le sens inverse et du fait que ces tensions dépassent généralement les tensions de claquage des transistors à effet de champ disponibles, l'utilisation de transistors ex-20 térieurs comportant des tensions de claquage plus élevées, était nécessaire entre les tubes au néon et le transistor à effet de champ MIS. les dispositifs MIS, suivant l'invention, n'exigent plus l'utilisation de transistors extérieurs et peuvent être connectés directement à la charge à haute tension. En améliorant ainsi les 25 caractéristiques de claquage du dispositif suivant l'invention, on rend celui-ci capable d'applications dans lesquelles l'utilisation de transistors à effet de champ seuls était jusqu'à présent exclue en raison de leur potentiel de claquage relativement bas. Un autre avantage de l'invention réside en ce qu'aucune modi-30 fication importante n'est apportée à la configuration ni à l'épaisseur d'oxyde du dispositif intéressé, de sorte que les caractéristiques fonctionnelles du dispositif suivant l'invention, sont sensiblement les mêmes que celles de dispositifs de la technique antérieure de configuration analogue. 35 Un autre avantage encore de l'invention réside en ce que le nouveau procédé permet la formation de transistors à effet de champ multiples sur un même fragment, ces transistors ayant tous la même épaisseur d'oxyde de porte,mais certains d'entre eux ayant des caractéristiques de tension de claquage plus élevées que les 40 autres© 17571 5 2042655 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation. Sur ces dessins: - La figure 1 est une vue du dessus d'un fragment de substrat semi-conducteur montrant les ouvertures d'un masque de la technique antérieure destiné à permettre la formation des régions de source et de drain d'un transistor à effet de champ MIS. - La figure 2 représente les limites de la source et du drain après la diffusion et l'ouverture du masque de porte utilisée pour fabriquer le transistor à effet de champ MIS de la technique antérieure. - La figure 3 représente les ouvertures de masque de formation des contacts de source et de drain utilisées pour fabriquer le dispositif de la technique antérieure. - La figure 4 est une vue du dessus d'un transistor à effet de champ fini construit suivant la technique antérieure. - La figure 5 est une vue en coupe longitudinale du transistor à effet de champ de la technique antérieure de la figure 4, suivant la ligne 5-5 de cette figure. - La figure 6 est une vue du dessus d'un fragment de substrat semi-conducteur montrant l'ouverture de masque utilisée pour former les régions de source et de drain d'un transistor à effet de champ MIS, suivant l'invention. - La figure 7 représente les limites des régions de source et de drain du nouveau dispositif après la diffusion et montre 1' ouverture de masque de porte utilisée pour la fabrication de ce-lui-ci. - La figure 8 représente les ouvertures de masque des contacts de source et de drain utilisées pour fabriquer le transistor à effet de champ MIS suivant l'invention. - La figure 9 est une vue du dessus d'un transistor à effet de champ fini construit conformément à l'invention. - La figure 10 est une vue eh coupe longitudinale du nouveau dispositif représenté sur la figure 9, suivant la ligne 10-10 de cette figure. On va tout d'abord examiner les figures là 5, sur lesquelles est représenté, à titre de comparaison, le mode de construction d'un transistor à effet de champ MIS, type de la technique 70 17571 6 2042655 antérieure. • Comme représenté sur la figure 1, un masque d'oxyde 10 est préparé sur une mince galette ou pastille de matériau semi-conducteur 12, en l'occurence du silicium, et des impuretés sont tout 5 d'abord déposées avec une forte concentration sur les ouvertures 14 et 16 du masque, pour préparer la formation par diffusion d'une région de source et d'une région de drain, le fragment 12 est ensuite soumis à un processus de diffusion à haute température au cours duquel les impuretés déposées à l'avance sur les ouvertures 10 14 et 16, sont introduites dans le substrat 12, à une profondeur prédéterminée, pour former des régions de source et de drain, comme représenté en trait interrompu en 18 et 20, respectivement, sur la figure 2. On remarquera que les superficies des régions 18 et 20 sont 15 légèrement plus grandes que celles des ouvertures de masque 14 et 16, étant donné que, pendant la diffusion, les impuretés se diffusent vers l'extérieur en s'éloignant de l'emplacement du dépôt préalable initial, aussi bien que verticalement et de haut en bas, dans le substrat. Toutefois, la profondeur verticale et l'étalement 20 latéral, sont à dessein maintenus réduits de façon que la concentration en impuretés soit forte dans les régions de source et de drain. On provoque ensuite la croissance d'un oxyde sur la surface supérieure de la pastille 12, puis on procède à une corrosion avec A 25 masquage pour éliminer l'oxyde de champ de la région de porte 22 qui chevauche légèrement les régions de source et de drain 18 et 20. Après l'élimination de l'oxyde épais de la région de porte 22, on forme par croissance, au-dessus de celle-ci, une couche d'oxyde o propre et stable d'une épaisseur d'environ 1000 A. la pastille 12 est ensuite soumise à une autre opération de masquage et de corrosion pour éliminer l'oxyde des zones de contact 24 et 26, comme représenté sur la figure 3. Ensuite, on dépose en phase vapeur un métal d'interconnexion convenable sur toute la surface de la pastille 12. Après cette opération, la pastille est à nouveau masquée 35 et le métal est corrodé pour ne laisser subsister que les parties des zones 28, 30 et 32, qui forment des interconnexions de source et de drain 28 et 30, et une porte 32, respectivement, comme représenté sur la figure 4. La figure 5, est une vue en coupe longitudinale du disposi-40 tif représenté sur la figure 4, suivant la ligne 5-5 de cette fi- 70 17571 7 2042655 gure, montrant la relation verticale des éléments constituants respectifs. Bien que cette coupe longitudinale ne soit pas dessinée à l'échelle, elle montre que la couche d'oxyde 34, qui sépare la porte 32 de la région de canal 36, présente une épaisseur nota-5 blement inférieure à celle de l'oxyde de champ 38 qui recouvre le fragment 12. Une épaisseur type de l'oxyde de porte 34 est de o 1000 A, tandis que 1'oxyde de champ 38 a généralement une épaisseur de l'ordre de 10.000 A. En soumettant la région de.drain 20 à une polarisation in-10 verse, on provoque.la formation d'une région d'appauvrissement 40 autour de la jonction p-n 42, entre la région de drain 20 et le substrat en silicium 12, région d*appauvrissement qui, en raison des différences de concentration des impuretés du type p et des impuretés du type n dans leurs parties respectives de la pas-15 tille, pénètre beaucoup plus dans le substrat 12 que dans la région de drain 20, plus fortement dopée. En conséquence, comme représenté sur la figure 5, la limite extérieure 44 de la couche d' appauvrissement 40 dans la région de drain 20, s'étend directement au-dessous de la porte 32 et de l'oxyde mince 34. 20 Un examen de cette structure de transistor MIS type montre que, comme précédemment décrit, au moins quatre.problèmes susceptibles de se poser limitent ses possibilités d'utilisation comme dispositif à haute^tension. Tout d'abord, la forme de la couche d'appauvrissement 40, telle que représentée sur la figure 5, est .25 fortement influencée par "l'effet de plaque de champ" qui provoque une inflexion de ladite région d'appauvrissement 40 à la surface 48 de la pastille, de sorte qu'au moment où le potentiel entre drain et source se rapproche de l'extrémité supérieure de sa gamme fonctionnelle, un champ critique peut s'établir avant que 30 le potentiel de percement de masse ne soit atteint. Le calcul exact de la forme de la région de champ et d'appauvrissement à la surface 48, implique une résolution de l'équation de Poisson dans le silicium et de celle de Laplace dans la couche d'oxyde.Dans les conditions particulières représentées 35 sur la figure 5, le champ de porte 46 provoque une inflexion de la couche d'appauvrissement à la surface 48 vers la jonction p-n 42, de sorte que le champ critique correspondant à l'apparition de la décharge disruptive en avalanche,.est atteint à la surface plus tôt qu'en l'absence de la porte 32. Etant donné que des oxy-40 des minces, d'une épaisseur de l'ordre de 1000 A, sont nécessai 70 17571 8 2042655 res pour assurer des seuils raisonnables et line transconductance suffisante, cet effet de plaque de champ limite les dispositifs MIS de la technique antérieure, à un potentiel de claquage entre source et drain, de l'ordre de 45 volts. 5 En second lieu, la région d'oxyde mince 34 de la plupart des dispositifs de la technique antérieure, chevauche sur au moins 5 microns la région de drain 20. Toutefois, en raison des plus fortes concentrations en impuretés utilisées dans les dispositifs de la technique antérieure, la région d'appauvrissement 40 pénètre 10 généralement dans la région de drain, sur une profondeur légèrement inférieure à cette distance, de sorte qu'un champ intense est créé dans l'oxyde mince, dans le "coin" 50, ce qui peut provoquer une rupture irréversible de l'oxyde à une tension comprise entre 50 et 110 volts, suivant la technique d'oxydation utilisée 15 et l'épaisseur effective de la couche 34. En troisième lieu, le potentiel d'excitation appliqué à la région de drain 20 peut être suffisant pour que la région d'appauvrissement 40 traverse la région de porte 36 et s'infiltre jusqu'à la région de source fortement dopée 18 en limitant ainsi également 20 la tension de claquage. Si on augmente la distance entre source et drain pour éliminer ce problème, il faut alors consentir un sacrifice considérable au point de vue gain. Enfin, la caractéristique de percement de masse du drain, peut ne pas être adéquate pour supporter une tension plus élevée» 25 même si les autres problèmes sont résolus. Si on augmentait la ré-sistivité du substrat pour éviter ce problème, la largeur de la couche d'appauvrissement serait également augmentée et le problème de l'infiltration deviendrait un facteur important pour la détermination du potentiel de claquage du dispositif. 30 On va maintenant examiner les figures 6 à 10, pour décrire le procédé suivant l'invention, de façon détaillée. Sur la figure 6, on remarquera que les ouvertures de masquage 60 et 62, destinées à permettre les dépôts préalables de source et de drain respectivement, sont plus petites et légèrement plus es-35 pacées sur la pastille 64 que dans le cas des ouvertures de masque respectives utilisées pour fabriquer les dispositifs de la technique antérieure. Par exemple, la distance entre les ouvertures de masque de source et de drain 60 et 62 peut être de 20 à 21 microns, ce qui est très différent de la distance notablement plus faible 40 entre les ouvertures correspondantes utilisées dans la technique 70 17571 9 2042655 antérieure, comme représenté sur la figure 1» En outre, l'agent dopant utilisé pour former les dépôts préalables, est d'une concentration plus faible que celle qui est généralement nftilisée dams la fabrication du dispositif de la 5 technique antérieure. Après dépôt préalable de l'impureté désirée, par exemple, du bore, sur la pastille 64, celle-©! est soumise à une période relativement longue de diffusion, de telle façon que les impuretés se diffusent à travers les ouvertures 60 et 62 et pénètrent dans le substrat 64 pour former les régions de source et 10 de drain 66 et 68, respectivement, qui présentent sensiblement la même superficie finale que celles de la technique antérieure, comme représenté sur la figure 7. les régions de source et de drain légèrement dopées produites par cette longue période de diffusion, présentent des jonctions p-n profondes et à gradation linéaire. Le 15 temps de diffusion est choisi tel que, même si les superficies initiales des dépôts préalables étaient considérablement plus petites et plus espacées que dans la technique antérieure, la longueur résultante de la porte, c'est-à-dire la distance entre la source et le drain soit encore maintenue sensiblement égale à 5 microns# 20 Une fois que les régions de source et-de drain 66 et 68 ont été diffusées dans la pastille 64 et qu'un oxyde de champ convenable s'est développé par croissance sur la surface de ladite pastille, celle-ci est masquée et corrodée pour éliminer l'oxyde de champ de la région de porte 70. On remarquera que 1'ouverture de 25 masque 72 s'étend pratiquement à l'intérieur de l'espace séparant les ouvertures de masque 60 et 62, utilisées pour former les régions de source et de drain. Dans un exemple type, l'ouverture de masque de porte 72 s'étend à l'intérieur des ouvertures de source et de drain 60 et 62 sur 5 microns de chaque côté, de façon que la 30 porte, qui doit être formée ultérieurement, ne chevauche les régions de source et de drain que sur 1,25 micron. Oeci contraste avec les procédés de la technique antérieure dans lesquels, même l'ouverture du masque de porte chevauche les ouvertures de masque de source et de drain sur 2,5 à 5 microns. 35 Après corrosion de la zone de norte 70, un oxyde propre et o stable d'une épaisseur d'environ 1000 A est déposé par croissance sur cette zone. La pastille est ensuite à nouveau masquée et corrodée pour éliminer l'oxyde de champ des régions de contact 74 et 76, après quoi l'on procède à un dépôt en phase vapeur d'un métal con-40 venable sur la surface de la pastille, pour former une configura 17571 10 2042655 tion d'interconnexion. Après cette métallisation, la pastille 64 est à nouveau masquée et corrodée, pour ne laisser subsister que le métal des zones 78 et 80 qui forme des éléments d'interconnexim avec les régions de source et de drain 66 et 68 et celui de la zone 82 qui forme la porte et son élément d'interconnexion. Si on examine maintenant la figure 10, on remarque que le dispositif formé suivant l'invention, ressemble matériellement au dispositif de la technique antérieure, représenté sur la figure 5» à cela près que les concentrations en impuretés des régions de source et de drain 66 et 68 correspondent à un dopage plus faible que dans la technique antérieure et que les jonctions p-n respectives sont considérablement plus profondes que dans le dispositif de la technique antérieure. Les cycles de dépôt préalable et de diffusion sont conçus de manière à produire un profil de concentration en impuretés à gradation linéaire dans les régions de source et de drain. Grâce à ce profil de concentration à gradation linéaire dans la région de drain 68, la région d'appauvrissement 84» formée lorsque le drain 68 est polarisé négativement par rapport à la masse 64, pénètre beaucoup plus loin dans la région de drain 68 que dans le cas de la région de drain plus fortement dopée du dispositif de la technique antérieure. En conséquence, comme représenté sur la figure 10, la frontière de drain 86 de la région d'appauvrissement 84 s'étend vers l'extérieur à partir du dessous de l'oxyde mince 88 et jusqu'au-dessous de la porte 82, de manière à se trouver sous une région d' oxyde épais. En conséquence, la concentration du champ électrique dans le "coin" 94, est située à l'extérieur de la couche d'oxyde mince 88 et, par conséquent, sous l'oxyde de champ plus épais, de sorte qu'une différence de potentiel notablement plus grande, peut être créée entre la porte 82 et la région de drain 68, sans provoquer de rupture irréversible de l'oxyde. En conséquence, l'une des limitations fonctionnelles critiques, est éliminée du fait que le potentiel de rupture de l'oxyde est porté à une tension beaucoup plus élevée. Suivant l'invention, le potentiel de rupture peut atteindre 400 volts contre 50 à 100 volts pour le dispositif de la technique antérieure. En outre, la déformation de la région d'appauvrissement à la surface 90 provoquée par l'effet de plaque de champ, est moins importante du fait que la largeur de la couche d'appauvrissement dans la région de porte 92, a été notablement réduite. La 70 17571 n 2042655 limitation imposée par le percement de masse est supprimée par une diffusion plus profonde de la jonction. La courbure réduite de la jonction plus profonde, permet le maintien d'une tension de percement de masse plus élevée pour une résistivité de masse donnée. 5 En outre, il est bien connu des spécialistes qu'une jonction à gradation linéaire est capable de supporter une tension de claquage plus élevée qu'une jonction en gradin, telle que représentée sur la figure 5, pour une résistivité de masse donnée. En outre, lorsqu'on utilise cette structure, la possibilité 10 d'infiltration de la couche d'appauvrissement jusque dans la région de source 66, pour des longueurs de porte standards, est notablement réduite en raison du fait qu'environ la moitié de la couche d' appauvrissement 84 pénètre dans la région de drain 68 plutôt que dans la région de porte 92. 15 Un procédé de fabrication de transistor à effet de champ MIS suivant l'invention, peut être décrit brièvement comme suit : 1.- On nettoie tout d'abord la pastille de silicium 64 et 1' on provoque la croissance d'un oxyde d'une épaisseur d'environ o 3000 A sur sa surface. 20 2.- Ensuite, on procède au masquage photolithographique de la pastille et l'on corrode l'oxyde pour ouvrir les lits de source et de drain 60 et 62. L'espacement entre source et drain initial est, de préférence, d'environ 21 microns. 3.- Si le substrat 64 est du type n, un dépôt préalable de 25 bore (impureté du type p) est effectué sur les régions de source et de drain 60 et 62. La pastille est ensuite soumise à une "ambiance" de diffusion dans des conditions suffisantes pour assurer 17 l'obtention d'une concentration de surface de 1,8 x 10 atomes par centimètre cube ( - 10 % ) et d'une profondeur de jonction de 8 mi-30 crons ( - 1,0 micron). 4.- La pastille est ensuite soumise à un cycle d'oxydation pour assurer la croissance d'un oxyde de champ "épais" 66 sur elle o jusqu'à une épaisseur d'environ 10.000 A. Oette oxydation s'effectue généralement dans une ambiance d'oxygène humide, à des tempéra-35 tures suffisamment basses pour qu'une diffusion supplémentaire n'entre pas en jeu. En raison de la redistribution des impuretés au cours de l'oxydation thermique, la concentration de surface du bore dans les régions de source et de drain, est encore réduite. A ce stade, les régions de source et de drain 66 et 68 ont été entière-40 ment formées comme représenté sur la figure 7 et la région de canal 70 17571 12 20.42655 70 a été réduite à une longueur dé l'ordre de 7»5 microns. 5.- La pastille est ensuite soumise à nouveau à un. masquage photolithographique et la région de porte 72 est corrodée pour éliminer l'oxyde de champ au-dessus d'elle. La largeur de l'ouverture 5 de porte est de l'ordre de 10 microns. - 6.- Une oxydation de porte est effectuée pour provoquer la croissance d'un oxyde propre et stable 88 d'une"épaisseur d'envi-o ron 1000 A dans la région de porte 70. 7.- La pastille est à nouveau soumise à un masquage photoli-10 thographique et corrodée pour éliminer l'oxyde des régions de contact 74 et 76 des lits de source et de drain 66 et 68, respectivement . 8.- On dépose ensuite en phase vapeur de l'aluminium pur sur la surface de la pastille jusqu'à concurrence d'une épaisseur d'- 15 environ 10.000 A. 9.- La pastille est à nouveau soumise à un masquage photolithographique et corrodée pour former les éléments d'interconnexion métalliques 78 et 80 et la porte 82. 10.- Enfin, un alliage est formé avec le matériau de la pas-20 tille pour établir des contacts ohmiques entre les éléments d'interconnexion en aluminium 78 et 80 et les lits de source et de drain, respectivement. Cet alliage complète la phase "fabrication de la pastille" du procédé. Dans ce nouveau procédé, on remarquera que la distance entre 25 les ouvertures de masque de source et de drain initiales, sont d'environ 21 microns et que l'ouverture du masque de porte est d'une largeur d'environ 10 microns, de sorte que l'ouverture du masque de porte s'étend à l'intérieur de l'espace entre les ouvertures de source et de drain initiales et est séparée de celles-ci d'une dis-30 tance de 5 microns environ de chaque côté. Il est bon de comparer ces caractéristiques avec celles des procédés utilisés actuellement pour fabriquer des structures MIS, dans lesquels le masque de l'ouverture de porte chevauche généralement les ouvertures de masque de source et de drain sur 2,5 à 5 microns. 35 Lors d'une intégration de cette structure, il peut être dési rable d'utiliser la technique de dépôt préalable et de diffusion source-drain, décrite ci-dessus, seulement pour les transistors à tension de claquage élevée. De cette manière, on évite la résistance superficielle plus élevée résultant de la mise en oeuvre du pro-40 cédé, dans la masse du montage.Pour former un transistor MIS du ty- 70 17571 13 2042655 pe décrit dans un circuit intégré, une oxydation et un masquage photolithographique supplémentaires, ainsi qu'un dépôt préalable de source avec des concentrations de surface plus fortes, peuvent être effectués entre les opérations 3 et 4,définies ci-dessus, du 5 procédée En outre, en vue de réduire la résistance de contact dans les régions p, celles-ci peuvent être fortement dopées dans les zones de contact 74 et 76. En conséquence, suivant l'invention, il est prévu un procédé permettant de produire un nouveau transis-10 tor à effet de champ MIS, capable de supporter des tensions entre drain et source, supérieures à la tension de claquage de l'oxyde de la porte. Le profil de diffusion est dans une relation telle avec la géométrie de la porte que le dispositif, lorsqu'il fonctionne, permet à la couche d'appauvrissement de pénétrer dans la 15 région de drain sous une couche d'oxyde épaisse, de sorte qu'une concentration de champ électrique excessive ne se produit pas dans l'oxyde mince de la région de porte. Dans ces conditions, et en raison de l'interaction entre les champs électriques créés entre la porte 82 et l'extrémité 86 de la 20 région d'appauvrissement, d'une part, et part et d'autre de la région d'appauvrissement 84, d'autre part, les quatre problèmes principaux susceptibles de se poser dans les dispositifs de la technique antérieure, comme précédemment décrit, sont évités et l'on obtient un transistor à effet de champ MIS, à haute tension. A titre 25 d'exemple, un transistor à effet de champ fabriqué par ce procédé et présentant une couche d'oxyde mince 88, dont le potentiel de rupture est d'environ 100 volts, peut être rendu capable de supporter une tension pouvant atteindre 140 volts entre source et drain,sans rupture de la mince couche d'oxyde 88, ni infiltration, 30 ni percement de masse. Bien que l'invention ait été décrite dans son application à undispositif à canal p, il va de soi que le procédé peut également être utilisé pour produire un dispositif à canal n et que, de plus, on peut utiliser n'importe quel système d'interconnexion métallique 35 et n'importe quel matériau diélectrique de porte. D'une manière analogue, les valeurs qui ont été citées ne sont que de simples exemples nullement limitatifs. Enfin, bien entendu, l'invention n1 est nullement limitée au mode de réalisation décrit, elle est susceptible de nombreuses variantes suivant les applications envisa-40 gées, sans qu'on s'écarte pour cela du domaine de l'invention. 70 17571 14 2042655 REVEND! C A I 10 I S 1°)_ Transistor à effet de champ MIS perfectionné, dont la tension de claquage entre source et drain, est supérieure à 60 volts, caractérisé en ce qu'il comprend un substrat d'un premier 5 type de conductibilité, une région de drain du type de conductibilité opposé formée dans ce substrat et ayant un profil de concentration en impuretés à gradation linéaire, une région de source formée dans le substrat en relation d'espacement avec la région de drain et une électrode de porte disposée au-dessus de la région du 10 substrat qui sépare les régions de source et de drain, cette électrode de porte étant électriquement isolée du substrat par une mince couche d'oxyde, et celle-ci étant disposée de manière à chevaucher la région de drain diffusée sur une distance de moins de 2,5 microns. 15 2°)- Transistor à effet de champ MIS perfectionné, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la profondeur de jonction de la région de drain atteint au moins 5 microns. 3°)- Transistor à effet de champ MIS perfectionné, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat contient une 20 impureté du type n et la région de drain, une impureté du type p, 1 Q avec une concentration superficielle de moins de 2 x 10 atomes par centimètre cube. 4°)- Transistor à effet de champ MIS perfectionné, suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est fabriqué par un 25 procédé comprenant les opérations consistant à poser un masque de source et de drain sur une région de matériau substrat d'un premier type de conductibilité, les ouvertures associées à la source et au drain étant espacées d'une première distance prédéterminée, à diffuser un second type d'impureté dans le substrat, à travers 30 le masque de source et de drain, pour former des régions de source et de drain comportant des jonctions à gradation linéaire, à poser un masque de porte sur la région du substrat qui sépare les régions de source et de drain, la longueur de l'ouverture de porte de ce masque correspondant à une seconde distance prédéterminée inférieu-35 re à la première, à développer par croissance un oxyde de porte sur le substrat dans la zone de ladite ouverture de porte, et à former une électrode de porte métallique sur l'oxyde de porte par métal], isation. 5°)- Procédé de fabrication d'un transistor à effet de 40 champ MIS, perfectionné, capable de supporter des potentiels entre 70 17571 15 2042655 drain et source supérieurs à 60 volts, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à préparer un substrat semi-conducteur d'un premier type de conductibilité en vue d'y diffuser des régions de source et de drain, cette préparation comprenant la po-5 se sur ce substrat d'un masque présentant des ouvertures de source et de drain espacées d'une première distance prédéterminée, à diffuser des impuretés d'un second type de conductibilité dans les régions de source „et de drain, de manière à former une région de drain ayant une concentration en impuretés sensiblement égale 10 à la concentration en impuretés du substrat, de façon qu'une jonction p-n à gradation linéaire, soit formée entre eux, à poser un masque de porte sur le substrat, masque qui présente une ouverture de porte d'une longueur inférieure à" ladite première distance prédéterminée, à éliminer l'oxyde au-dessous de l'ouverture de 15 porte, à former une couche d'oxyde mince pratiquement pur, d'une épaisseur prédéterminée sur le substrat au-dessous de l'ouverture de porte et à déposer une électrode de porte métallique sur la mince couche d'oxyde. 6°)- Procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ 20 MIS, suivant la revendication 5» caractérisé en ce que la première distance prédéterminée, est d'au moins 15 microns. 7°)- Procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ MIS, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la concentration superficielle en impuretés de la région de drain, 18 25 est inférieure à 2 x 10 atomes par centimètre cube et en ce que la profondeur de la jonction p-n est au moins égale à 5 microns. 8°)- Procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ MIS, suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la longueur de la mince couche d'oxyde s'étendant entre la source et le drain, 30 est inférieure à 10 microns. 9°)- Procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ MIS, suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la mince couche d'oxyde est formée de manière à chevaucher la région de drain diffusée sur une distance inférieure à 2,5 microns. 35 10°)- Procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ MIS, suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la 0 mince couche d'oxyde a une épaisseur inférieure à 2000 A. Il0)— Procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ MIS, dont la tension de claauage entre drain et source, est 40 de plus de-60 volts, caractérisé en ce qu'il comprend les opéra 17571 16 2042655 tions consistant à poser un masque de source et de drain sur une région d'un matériau de substrat d'un premier type de conductibilité, les ouvertures prévues pour la source et le drain, étant séparées d'une première distance prédéterminée, à diffuser un second type d'impureté dans le substrat, à travers le masque de source et de drain, pour former des régions de source et de drain ayant sensiblement le mime niveau de concentration en impuretés que le matériau du substrat, à poser un masque de porte sur la région du substrat qui sépare les régions de source et de drain, la longueur de l'ouverture de porte de ce masque correspondant à une seconde distance prédéterminée inférieure à la première, à former un oxyde de porte sur le substrat dans l'ouverture de porte, et à former une électrode de porte métallique sur cet oxyde de porte par métal-lisation. 12°)- Procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ MIS, suivant là revendication 11, caractérisé en ce que la concentration superficielle en impuretés de la région de drain, 18 est inférieure à 2 x 10 atomes par centimètre cube et en ce que la profondeur d.e la jonction p-n est au moins égale à 5 microns. 13°)- Procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ MIS, suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la mince couche d'oxyde est déposée de telle manière qu'elle chevauche la région de drain diffusée sur une distance de moins de 2,5 microns. 14°)- Procédé de fabrication d'un teansistor à effet de champ MIS, suivant la revendication 13, caractérisé en ce que ladite première distance prédéterminée est au moins égale à 15 microns .