Brevet FR2014743A1 — publié le 19700417

-1 2014743 la présente invention concerne les dispositifs semiconducteurs du type intégré ainsi qu'un procédé pour les former» Le bulletin des Laboratoires Bell c'octobre-novembre 1966 décrit une technique pour former des conducteurs de connexion dévelop-5 péê par Bell Téléphone Laboratories, Inc., pour des dispositifs semiconducteurs et des circuits intégrés. Dans les dispositifs semiconducteurs et les circuits intégrés produits par cette technique, les dispositifs individuels sont séparés par de l'air et les conducteurs rayonnants passent en porte-à-faux au-dessus des bords du support 10 ou corps en silicium dans lequel sont formés les dispositifs. Ce corps est exposé à l'atmosphère et à l'humidité.Pour empêcher le claquage entre les parties des conducteurs dépassant en porte-à-faux au-dessus du corps, il est habituel d'entailler le silicium par gravure afin que le support en silicium soit en saillie en-dessous de 15 la couche isolante mince le couvrant.Même dans ce cas, il a été constaté que des courfcs-circuilësont possibles, en particulier quand les conducteurs sont liés à des conducteurs d'un autre support. Il a été constaté que pendant l'opération de liaison le métal est très souvent extrudé et ramené v«re le support en provoquant parfois la rupture 20 de la couche de matière isolante couvrant ce dernier ou que le conducteur est refoulé vers la masse de silicium, et vient en contact avec le silicium à nu en risquant de provoquer un court-circuit. L'ensemble semiconducteur comporte une masse de matière semi-conductrice ayant une surface plane. Au moins un dispositif actif 25 est formé dans le corps par des jonctions s'étendant jusqu'à la surface. Des conducteurs de connexion sont formés sur le corps et viennent en contact avec les dispositifs actifs. Ces conducteurs sont formés de façon qu'ils dépassent au-delà des bords du corps. Le corps est enfeimé dans une couche de matière isolante venant en contact 30 avec les parties des conducteurs dépassant du corps et se trouvant au voisinage immédiat de celui-ci. Le corps en matière semiconduc— trice contenu dans la couche de matière isolante est entouré d'air. Pour utiliser plusieurs de ces dispositifs, il faut les interconnecter par des conducteurs de connexion, mais en dehors de ces liai-35 sons, ils sont séparés électriquement les uns des autres par de l'air. Le procédé pour construire ces dispositifs peut être utilisé pour des dispositifs isolés par des jonctions, par l'air ou par un diélectrique. 69 25619 .g. 2014743 La présente invention a pour objet un dispositif semiconducteur et un ensemble de dispositifs comportant des conducteurs de connex^on^en forme de lames ou de barrettes dépassant en porte-à-faux, /lequel chaque dispositif semiconducteur contenant l'élément 5 ou les éléments d'un circuit est enfermé dans une enveloppe appelée capsule. Les éléments du circuit du dispositif et de l'ensemble semiconducteur peuvent être isolés par des jonctions, par l'air ou par un diélectrique. L'invention a aussi pour objet un procédé pour former un dis-10 positif semiconducteur et un ensemble de ces dispositifs, ledit procédé consistant à enfermer le corps de chaque dispositif semiconducteur portant un élément ou des éléments du circuit dans une couche de matière isolante avec un isolement par l'air entre les différents dispositifs, l'invention incluant un procédé pour former des dispo-15 sitifs isolés par des jonctions, de l'air ou un diélectrique. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple,et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : les figures 1 à 6 sont des coupes montrant les étapes succes-20 sives de la formation d'un dispositif semiconducteur, selon la présente invention, avec isolement par des jonctions. les figures 7 et 8 sont des coupes montrant deux étapes de la formation d'un dispositif semiconducteur selon la présente invention avec isolement par l'air. 25 les figures 9 à 11 sont des coupes montrant plusieurs étapes de la formation d'un dispositif semiconducteur selon l'invention avec isolement par un diélectrique. les figures 12 à 19 sont des coupes montrant différentes étapes de la formation d'un dispositif semiconducteur selon l'invention 30 avec des parties formées par croissance épitaxiale. la figure 20 est une vue en plan d'un exemple de dispositif semiconducteur comportant un ensemble de conducteurs de connexion en capsule selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, et les figures 21 à 30 sont des coupes montrant différentes éta-35 pes de la formation d'un dispositif semiconducteur par le procédé selon la présente invention. les figures 1 à 6 illustrent un mode de mise en oeuvre du pro 69 25619 -3- 2014743 cédé pour former un dispositif semiconducteur et un ensemble selon un mode de mise en oeuvre de l'invention avec isolement par des jonctions pour séparer électriquement les uns des autres les éléments du circuit, le dispositif semiconducteur et/ou l'ensemble de tels 5 dispositifs est formé en partant d'un corps en semiconducteur 11 d'un type convenable, par exemple une pastille ou une rondelle de monocristal de silicium, le corps 11 peut être en silicium pur ou en silicium dopé pour obtenir une conductivité de type ÏT ou P d'après le type des dispositifs actifs désirés et le type d'ensemble semiconduc-10 teurs devant être formé. Le corps,, 11 peut ainsi être dopé pour obtenir une conductivité type P. Le corps 11 comporte une surface supérieure 12 et une surface inférieure 13 parallèles. Ces deux surfaces sont rectifiées pour être planes avec des tolérances très étroites. Des sillons 16 sont formés dans le corps de la façon repré-15 sentée sur la figure 2, ces sillons débouchant à travers l'une des surfaces, par exemple la surface 13. Les sillons 16 sont disposés en forme de grille sur la surface de la pastille ou de la rondelle traitée. Ces sillons 16 pénètrent dans le corps 11 et peuvent être formés de n'importe quelle façon convenable. Par exemple, ils peuvent être 20 formés de la façon décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 391.704 du 24 aoftt 1964 "déposée par suivant laquelle une couche 14 de bioxyde de silicium peut être jbrmée par croissance sur un corps semiconducteur 11 pour couvrir au moins la surface 13. Une réserve photographique est ensuite appliquée sur la couche de bioxyde de si-25 licium et celle-ci est exposée à travers un cache ayant la configuration des sillons 16. La réserve photographique est ensuite développée et les parties non exposées sont supprimées. Ensuite, une solution convenable de gravure, telle qu'une solution diluée d'acide fiuorhydrique est 30 utilisée pour supprimer la couche de bioxyde de silicium aux endroits exposés par les parties supprimées de la réserve photographique afin de mettre à nu les parties correspondantes du monocristal semiconducteur 11. Ensuite, en utilisant la couche d'oxyde 14 comme réserve, les sillons sont formés dans le corps semiconducteur 11 en utilisant 35 un autre agent de gravure, tel qu'un mélange d'acide fiuorhydrique et d'acid§4iitrique attaquant préférentiellement le silicium mais non le bioxyde de silicium. La gravure est poursuivie jusqu'à obtenir des sillons 16 de la profondeur désirée. 69 25619 -4- 2014743 En variante, un agent de gravure anisotrope, tel que de l'hy-droxyde de potassium peut être utilisé pour former les sillons 16 dans le corps 11. L'attaque suit normalement les plans cristallins du corpç^ 11 pour former des sillons à surfaces latérales inclinées 5 17, de/façon représentée sur la figure 2. Quand le silicium est gravé de cette façon, les parois latérales des sillons forment un angle de 54,7° avec la surface 13. L'action de gravure est poursuivie jusqu'à cg^ue les parois latérales 17 se rencontrent pour former un sillon en V ou jusqu'à la suppression de la solution de gravure. Les 10 sillons 16 sont gravés à une profondeur prédéterminée, représentée par la position du fond 18, cette profondeur dépendant en partie de la profondeur désirée pour les régions "collecteur" des éléments actifs du circuit,formées ensuite de la façon décrite ci-après. Après la formation des sillons 16, la couche isolante 14 est 15 complétée par croissance dans les sillons 16 en soumettant la structure à une atmosphère oxydante à une température élevée afin que la couche isolante 14 soit continue, et s'étende dans les sillons 16 en couvrant leurs parois latérales 17 et leurs fonds 18. Cependant, la couche 14 peut aussi être complètement supprimée après la forma-20 tion des sillons 14 et être ensuite reformée complètement par croissance dans une atmosphère oxydante à haute température. De plus, la couche 14 peut être formée de n'importe quelle matière isolante convenable, par exemple être de nitrure de silicium ou d'oxyde d'aluminium. L'oxyde de silicium et le nitrure de silicium peuvent être 25 appelés globalement des composés du silicium. Un corps 21 formant un support en une matière convenable, telle que du silicium polycristallin, est. formé par croissance de la façon représentée sur la figure 3 sur la couche 14, de la façon décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 30 391.704 précitée, suivant laquelle ce support polycristallin 21 peut être déposé à une épaisseur convenable, par exemple 100 à 200 microns, dans un appareil de réaction pour croissance épitaxiale. A l'étape suivante, la' surface extérieure 22 du support 21 est rectifiée afin d'obtenir une surface plane parallèle à la sur-35 f&ce 12. La plus grande partie du corps 11 en silicium est ensuite supprimée, d'abord par meulage du silicium cristallin dans un plan sensiblement parallèle à la surface 12 jusqu'au voisinage immédiat 69 25619 -5- 2014743 de la couche isolante 14 dans les sillons 16. La structure représentée sur la figure 3 est ensuite polie jusqu'à atteindre le fond des sillons remplis du support polycristallin 21, c'est-à-dire d'une façon générale jusqu'à la ligne en traits mixtes A-A. Il en résulte 5 des îlots 24 en semiconducteur monocristallin du corps 11, ces îlots étant isolés les uns des autres par le diélectrique constitué par les parties conservées de la couche isolante 14. Comme le montre la figure 3, il est désirable de supprimer les parties de la couche isolante 14 correspondant aux fonds 18 des sillons 16 remplis pour 10 faire apparaître le support polycristallin 21. Autrement dit, les points les plus hauts de la couche d'oxyde 14 sont supprimés. Les îlots 24 comportent des surfaces planes exposées 26* Ces surfaces 26, ainsi que le reste de la surface exposée de la structure est couverte de la façon représentée sur la figure 4 d'une 15 couche 28 de matière 'isolante convenable, par exemple de bioxyde de silicium en plaçant la structure dans une atmosphère oxydante à une température élevée. La croissance de cette couche est poursuivie jusqu'à une épaisseur convenable, par exemple 1 à 3 microns. Ensuite, au moins un et de préférence plusieurs éléments actifs 20 29 (figure 3) sont formés dans chaque îlot 24, de façon que les différents éléments actifs de chaque îlot soient isolés les uns des autres par des jonctions PN0 De plus, des dispositifs passifs, par exemple des résistances, peuvent être formées par diffusion dans les îlots 24. La formation de ces dispositifs est bien connue et uti-25 lisée dans les techniques classiques de réserve et de diffusion suivant lesquelles la formation des transistors est caractérisée par un traitement de diffusion triple par lequel une région collecteur 31, type N, est formée par une.jonction PN en cuvette 32 qui s'étend jusqu'à la surface 26. Une région base 33, type P est formée par une 30 jonction 34 en cuvette décalée ou excentrée à l'intérieur de la jonction 32 et jusqu'à une surface 26, et une région émetteur 36 est formée par une jonction en cuvette à l'intérieur de la jonction 34, et jusqu'à la surface 26.Cette combinaison constitue un transistor type HPN. Bien entendu, les transistors du type contraire peuvent être 35 facilement formés d'une façon connue en partant d'un corps 22 dopé par une impureté type H. ^ Pendant la formation des ouvertures dans la couche 28 pour la 69 25619 2014743 diffusion des émetteurs, la forme de la réserve est telle que l'oxyde couvrant le fond des sillons 16 est supprimé. Ensuite, pendant la diffusion des émetteurs, une couche très mince d'oxyde est formée par croissance dans les parties situées au-dessus des fonds des sil-5 Ions 16, de la façon indiquée en 38 sur les figures 5 et 6. Cette couche mince d'oxyde peut par exemple avoir une épaisseur usuelle de l'ordre de 1.000 A . Pour obtenir une jonction scellée avec des conducteurs de connexion en lames pour la fabrication d'un dispositif et/ou d'un ensem-10 ble semiconducteur, un groupe 41 de conducteurs de connexion est d'abord formé par dépôt dJune couche de nitrure de silicium sur la couche de bioxyde de silicium 28, de la façon décrite dans le bulletin des Laboratoires Bell d'octobre-novembre 1966. Ce dépôt est suivi du dépôt d'une couche mince de bioxyde de silicium sur la couche de nitru-15 re de silicium. Des fenêtres 42 destinées aux contacts sont ouvertes à travers la couche d'oxyde 26 ou à travers la couche .composite par des opérations successives de gravure. Après la formation des fenêtres 42 destinées aux contacts, les conducteurs 43 sont déposés sur la couche de bioxyde de silicium 28 pour venir en contact avec la région col-20 lecteur 31, la région base 33 et la région émetteur 36 de chaque dispositif actif. Comme il est indiqué dans le bulletin des Laboratoires Bell, ces conducteurs sont formés par pulvérisation ionique de platine sua:' l'ensemble de la surface à une température élevée pour former du siliciure de platine. Le platine déposé sur l'oxyde es^fensui-25 te supprimé pour laisser des contacts inertes en siliciure de platine 44 dansles fenêtres 42. Les contacts' 43 sont formés par une construction composite comprenant d'abord une couche 46 de titane qui réagit à la fois avec le bioxyde de silicium et avec le nitrure de silicium en formant une liaison forte. Une couche 47 de platine est 30 déposée ensuite et elle est couverte finalement d'une couche extérieure 48 d'or. La couche d!or 48 est déposée à une épaisseur plus faible au-dessus des parties principales intérieures des îlots 24 et à une épaisseur plus importante aux extrémités extérieures des îlots pour obtenir la caractéristique de tige en porte-à-faux des conducteurs 43» Les conducteurs 43 sont disposés en entrelacement de la façon indiquée par les lignes en tirets 50 sur la figure 5. Quand la structure de conducteurs en porte-à-faux 41 est complète, sa surface supérieure portant le montage 4-1 de conducteurs 69 25619 -7- 2014743 est retournée vers le bas, et elle est fixée avec de la cire sur une plaque, le support polycristallin 21 est ensuite supprimé en utilisant un bain de gravure convenable formé, par exemple, d'un mélange d'acide chlorhydrique, d'acide nitrique et d'acide acétique 5 attaquant très rapidement le silicium polycristallin mais attaquant à une vitesse très faible le bioxyde de silicium. La couche de bioxyde de silicium 14 forme une barrière contre la gravure. Cela évite la nécessité d'établir une réserve pour la suppression du support polycristallin 21. Du fait que la couche isolante 28 est très mince 10 dans les parties 38, de l'acide fiuorhydrique peut être utilisé pour supprimer cette couche mince d'oxyde sur les côtés inférieurs des conducteurs 43 au voisinage immédiat des bords des îlots 24 sens que la couche 14 entourant les îlots soit supprimée. Après suppression du support polycristallin 21 et de la couche 15 d'oxyde 28 des surfaces inférieures des conducteurs 43, les dispositifs formés peuvent être essayés et être triés pendant qu'ils sont collés par la cire. Après l'essai et le tri, les dispositifs sont séparés pour obtenir des dispositifs individuels, tels que celui représenté sur la figure 6. 20 Bien que, dans un but de simplification, deux éléments actifs soient seuls représentés pour chaque circuit intégré, il doit être noté qu'il est possible de former un circuit intégré complet dans chaque îlot, ce circuit comprenant des éléments actifs et des éléments passifs avec un isolement par des jonctions diffusées entre 25 les éléments. Les dispositifs terminés peuvent être fixés sur un circuit d'interconnexion, par exemple un circuit d'interconnexion formé sur un support séparé, en retournant les dispositifs et en fixant les lames de connexion au circuit d'interconnexion par thermocompres-30 sion ou par liaison par les ultrasons de la façon décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.255.511. Comme les lames de connexion 43 dépassent du corps semiconducteur, elles peuvent être unies ou soudées individuellement, ou bien un outil peut être utilisé pour unir toutes les lames simultanément. 35 II est facile de voir qu'avec une telle construction, chaque dispositif 29 est isolé d'un autre dispositif 29 par des jonctions PN 32 formées par l'impureté type P de la masse de semiconducteur et par les régions type N formant les collecteurs. Le corps ou îlot 69 25619 -8- 2014743 24 dans lequel est formé le circuit intégré est complètement enfermé dans une couche isolante constituée par la couche de bioxyde de silicium 14 et la couche isolante 28 formées sur la surface supérieure 26 de l'îlot» Comme cette couche de bioxyde de silicium est 5 formée par croissance thermique, elle est très compatible avec les autres matières utilisées pour le dispositif et qui peuvent facilement supporter les différentes opira ' ons nécessaires pour la formation du dispositif. Cette couche extérieure 14 sert à protéger les îlots de silicium 24 contre l'atmosphère et aussi contre l'humidité 10 De plus, elle aide à empêcher des courts-circuits entre les lames de connexion 43 et l'îlot. Pendant le fonctionnement des circuits intégrés, l'isolement désiré entre les éléments formant le circuit est assuré d'une façon connue par polarisation des jonctions dans le sens inverse ou blo-15 quant. Les figures 7 et 8 illustrent le procédé pour former un dispositif et/ou un ensemble semiconducteur en utilisant l'isolement par l'air. Les étapes initiales sont, d'une façon générale, identiques à celles décrites en regard des figures 1 à 4, sauf qu'une couche 20 N+ 51 peut être formée de la façon décrite ci-après en regard des figures 13 et 14 pour constituer un shunt de collecteur afin de réduire la résistance de celui-ci. De plus, contrairement à l'exemple précédent, le corps en silicium 11 est dopé avec une impureté type et la couche N+ 51 est formée sur les parties inférieures de l'îlot. 25 Les dispositifs actifs sont ensuite formés par un procédé de double diffusion, d'une façon connue. Le système titane-platine-or est aussi. utilisé pour former les lames de connexion de la façon représentée sur la figure 7. Cependant, la couche d'or 48, au lieu d'être appliquée avec des épaisseurs différentes, est appliquée avec une 30 épaisseur uniforme. Cela a pour but d'obtenir des lames de connexion 43 ayant une résistance suffisante pour constituer un support pour l'îlot individuel comportant les transistors, les diodes et les résistances formant un circuit intégré. Avec la construction représentée sur la figure 7, les dispo-35 sitifs fonctionnent comme des circuits intégrés isolés par un diélectrique. Cependant, il peut être noté que les côtés inférieurs des lames de connexion 43 ne sont pas exposés, et par suite, il est dif 69 25619 2014743 ficile de connecter cette construction sur un panneau d'interconnexion en retournant le dispositif pour établir les liaisons, car il est difficile d'établir un contact sur le côté inférieur ou arrière des lames de connexion 43. 5 Pour avoir accès au côté inférieur des lames de connexion 43, le support polycristal3.in 21 est supprimé en utilisant une solution de gravure, de la façon décrite ci-dessus. Ce bain de gravure enlève toute la matière polycristalline, et de plus enlève les parties minces d'oxyde 38 des côtés inférieurs des lames de connexion 43, pour lais-10 ser subsister la construction représentée sur la figure 8. Suivant ce mode d'utilisation de l'invention, les dispositifs séparés, tels que les transistors 53, la résistance diffusée 54 et la diode 56 sont isolés les uns des autres par de l'air. Les lames de connexion épaisses constituent un support pour retenir les éléments séparés dans les 15 circuits intégrés. Le circuit intégré peut ensuite être retourné pour être lié par la face avant sur un support comportant des conducteurs d'interconnexion par liaison par thermocompression ou par liaison par ultrasons, de la façon indiquée ci-dessus. Suivant ce mode de réalisation, il peut être noté que les corps en silicium utilisés pour 20 former les dispositifs séparés sont enfermés dans une couche de bioxyde de silicium 14 qui enveloppe complètement les côtés inférieurs et vient en contact avec les faces inférieures des parties des lames de connexion 43 voisines des îlots 24. Les figures 9 à 11 illustrent l'u+ilisation du procédé selon 25 l'invention pour former un dispositif et/ou un ensemble semiconducteur en utilisant l'isolement par un diélectrique. Suivant cet exemple, les dispositifs sont formés en partant d'un corps 11 du type N, et une couche 14 en bioxyde de silicium est formée sur la surface 13, de la façon indiquée sur la figure 2. Le sillons 61 et 62 sont 30 formés dans le corps 11 de la même façon que suivant les exemples précédents. Cependant, les sillons 61 sont relativement étroits et en Y et ont une profondeur qui n'est que légèrement supérieure à l'épaisseur désirée pour les collecteurs des éléments à former. Par contre, les sillons 62 sont bien plus larges et ont une plus grande 35 profondeur, et ils sont formés pour séparer les circuits intégrés les uns des autres. Les sillons 61 moins profonds sont ainsi utilisés pour isoler les éléments formant un circuit intégré, tandis que les 69 25619 -10- 2014743 sillons plus larges 62 séparent lés circuits intégrés les uns des autres» Les sillons 61 et 62 sont formés en établissant sur la couche d'oxyde 14 une réserve laissant à nu des parties relativement étroi-5 tes pour les sillons 61 et relativement larges pour les sillons 62. de cette façon, après ouverture des fenêtres dans la couche de bioxyde de silicium 14, quand le silicium du corps 11 est soumis à un traitement de gravure anisotrope du type décrit ci-dessus, la gravure progresse dans les ouvertures étroites jusqu'à formation des 10 sillons en 7 61. La gravure continue dans les ouvertures plus larges jusqu'à formation des sillons 62 à une profondeur bien pins importante, après quoi, la solution de gravure est supprimée. A titre d'exemple, les sillons 61 peuvent avoir une profondeur d'environ 25 microns, et les sillons 62, de 75 à 150 microns. 15 Après la formation des sillons 61 et 62 par gravure, le reste de la couche d'oxyde 14 est supprimé et la pastille constituant le corps 11 est oxydée de la façon décrite ci-dessus pour former une couche continue d'oxyde 59 couvrant les parois latérales des sillons 61 et 62 et les fonds des sillons 62. Après cette oxydation de la 20 pastille 11, une couche 66 d'une matière convenable, par exemple de silicium polycristallin, est formée par croissar.ce sur la couche d'oxyde 59. Il est désirable que la couche 66 ait une épaisseur convenable pour constituer un support pour les îlots individuels du dispositif formé, mais que l'épaisseur ne soit pas suffisante pour rem-25 plir les sillons 61 et 62. Par exemple, cette couche 66 peut avoir une épaisseur de l'ordre de 50 à 100 microns. ■ Après formation de la couche 66, une autre couche de bioxyde de silicium 67 est formée sur la couche 66 pour couvrir les parois latérales des sillons 68 et les parois latérales et les fonds des 30 sillons 69 de la couche 66. La couche 67 est ainsi formée de matière-isolante ayant en général la même épaisseur que la couche de matière isolante 59, mais séparée de celle-ci par la couche 66» Après forna-tion de la couche SI, une autre couche 71 d'urne matière convenable pour former un support, p.ar exemple de silicium polycristallin, est -UT XB CO'^b^ 67- Dans la pratique, les couches 66, 67 et 71 peuvent être facilement formées dans un appareil de réaction pour croissance épita- 69 25619 -11- 2014743 xiale en formant d'abord par croissance la couche polycristalline 66, ensuite la couche de bioxyde de silicium 67 et finalement la couche polycristalline 71. l'ensemble composite est ensuite rec.tifié de la façon décrite 5 ci-dessus, jusqu'à atteindre la ligne A-A de la figure 9, par enlèvement d'une quantité de matière suffisante pour supprimer les parties supérieures de la couche d'oxyde 59 formée dans les sillons 61 et pour supprimer les parties supérieures des couches 59 et 67 dans les sillons larges 62. isoles 10 Plusieurs îlots/72 (figures 10 et 11) sont ainsi formés et sont isolés par du diélectrique-du fait de la couche isolante 59. Des éléments 73 sont ensuite formés dans les îlots 72 de la façon décrite ci-dessus pour constituer un circuit intégré. Ces éléments peuvent être des transistors, des diodes, des résistances diffusées et autres 15 éléments nécessaires pour former le circuit intégré. Après formation degêléments 73, des lames de connexion 74 disposées en entrelacement du type général du dispositif de la figure 5, sont formées sur l'ensemble . Après la formation des lames de connexion 74, le support poly-20 cristallin 71 est supprimé par gravure, de la façon déjà décrite., La couche 67 de bioxyde de silicium constitue une gravure pour empêcher l'attaque de la couche polycristalline 66 par la solution de gravure et empêcher aussi la séparation par la gravure des éléments individuels 73 constituant le circuit intégré 76. Cependant, comme 25 il n'y a pas de barrières au fond des sillons 69, la matière polycristalline est supprimée en ces endroits, et de plus la couche très mince de bioxyde de silicium couvrant les surfaces inférieures des lames de connexion 74 est enlevée, pour obtenir des circuits intégrés séparés 76, tels que celui représenté sur la figure 11, 30 dans lequel les éléments formant le circuit sont isolés les uns des autres par la couche diélectrique 59• Les parties de silicium dans lesquelles sont formés les éléments du circuit intégré sont entièrement enfermées dans la couche isolante 59 et sont isolées des lames de connexion 74, ce qui empêche les courts-circuits. 35 Les figures 12 à 18 montrent un autre procédé pour former un dispositif et/ou un ensemble semiconducteur, en utilisant l'isolement par du diélectrique. Suivant cet exemple, les opérations sont 69 25619 -12- 2014743 commencées en partant d'un corps semiconducteur 11 du type N~. Une couche 81 en semiconducteur d'un type de conductivité supérieure, par exemple N+, est diffusée sur toute la surface 13 ou sur des parties sélectionnées de cette surface, d'une façon connue. Des sil-5 Ions d'isolement 82 sont ensuite formés dans le corps 11, d'une façon analogue à celle décrite1 ci-dessus, et précisée ci-après. La structure représentée sur la figure 13 est soumise de la façon décrite pour les exemples précédents à une atmosphère oxydante à haute température pour former une couche continue 14 de bioxyde de IC silicium, de façon qu'au moins la couche U+ 81 soitcouverte par la couche isolante. Une réserve photographique est ensuite appliquée sur la couche de bioxyde de silicium, et la couche de bioxyde de silicium est exposée à travers un cache ayant la configuration voulue pour former les sillons 82. La réserve photographique est ensuite î5 développée et les parties non exposées sont supprimées. Une solution de gravure est ensuite utilisée pour supprimer la couche de bioxyde de silicium aux endroits exposés par la réserve photographique jusqu'à mettre à nu la couche N+ 81. Une autre solution de gravure est ensuite utilisée pour former les sillons 82 par attaque sélective 4. 20 de la couche ÎT 81 et du corps 11 situé derrière les ouvertures, a-fin de former des sillons 82 en Y. Le bioxyde de silicium est ensuite supprimé avec une solution de gravure convenable pour obtenir la structure représentée sur la figure 14. Une- autre couche 83 en semiconducteur convenable, par exemple 25 en semiconducteur type P, est ensuite formée, de la façon représentée sur la figure 15, sur la couche N+ 81 et dans legfeillons 82. Cette couche peut être formée de n'importe quelle façon convenable, par exemple dans un appareil de réaction pour croissance épitaxiale.La couche 83 peut avoir n'importe quelle épaisseur convenable, par exem-30 pie de l'ordre de 50 à 100 microns. La couche doit être suffisamment épaisse pour constituer un support pour les îlots isolés de la façon décrite ci-après.La structure de la figure 15 est ensuite placée dans une atmosphère oxydante à haute température pour former une couche isolante de bioxyde de silicium entourant le corps et couvrant 35 au moins la surface posée de la couche type P 83. Une réserve photographique est ensuite appliquée sur la couche d'oxyde, est exposée à travers un cache et développée.Les parties de la couche d'oxyde 69 25619 2014743 mises à nu sont supprimées avec une solution de gravure et ensuite une autre solution est utilisée pour graver des sillons plus larges supplémentaires 84 à travers la couche type P 83, la couche ST+ 81 et le corps 11 sur une profondeur supérieure à celle des sillons 5 82, de la façon décrite dans les exemples précédents.les sillons 84 sont nettement plus larges que les sillons 82 et constituent des lignes de séparation des pastilles. Après la gravure des sillons larges 84, le reste du bioxyde de silicium est supprimé et une nouvelle couche d'oxyde est reformée en plaçant la structure dans une atmosphère 10 oxydante à haute température pour obtenir une oouche d'oxyde 86 entourant tout le corps et couvrant au moins la couche P 83 et les parois latérales ainsi que les fonds des sillons larges 84. Une couche supplémentaire de silicium polycristalline 87 est ensuite formée par croissance sur la couche 86 pour qu'elle remplisse 15 complètement les sillons larges 84 et forme une couche relativement épaisse sur la couche 86 de la façon représentée sur la figure 17. la structure de la figure 17 est ensuite placée sur une machine à rectifier et la partie supérieure du corps 11 est enlevée jusqu'à la ligne en traits mixtes A-A (figure 17) en enlevant la couche d'oxyde des 20 fonds des sillons 84 et en coupant les fonds des sillons 82. La surface rectifiée est ensuite polie à la dimension finale et une couche isolante 88, par exemple de bioxyde de silicium, est ensuite formée sur la surface polie, par exemple en plaçant la structure dans une atmosphère oxydante à haute température. 25 Des dispositifs semiconducteurs 91 des types décrits ci-dessus sont ensuite formés dans les îlots de type pour obtenir des éléments d'un circuit semiconducteur, tels que des transistors, des diodes, des résistances et autres. Par exemple un transistor et une résistance sont représentés sur la figure 19. Une construction de lames 30 de connexion 92 est formée pour connecter les dispositifs, de la façon déjà décrite, cette construction comportant des parties minces et des parties relativement épaisses, de la façon illustrée par la figure 19. Après la formation des lames de-connexion, la couche polycristalline 87 est supprimée. La couche très mince de bioxyde de si-35 licium en-dessus des lames de connexion est aussi enlevée pour obtenir des circuits intégrés séparés, tels que le circuit intégré 96 de la figure 19. Dans ces circuits intégrés, les différents éléments sont séparés les uns des autres par des jonctions PN. De plus, les 69 25619 -14' 2014743 + dispositifs selon ce mode de réalisation comportent une couche N , qui, par exemple dans un transistor, sert comme shunt de collecteur d'une façon connue. La figure 20 représente en plan un exemple d'une construction 5 de lames de connexion pour un dispositif et un ensemble semiconducteurs selon la présente invention, ce circuit étant du type de la porte à deux entrées en forme de bloc SE-180 de la Signetics Corporation. Ce circuit comporte un bloc monolithe unique 99 dans lequel sont formés huit transistors 101, douze diodes 102 et seize résistan-10 ces 103. Les résistances 103 sont formées dans un "lit" unique de collecteur 106, les transistors sont formés dans plusieurs "lits" de collecteurs 107 et les diodes dans plusiéurs "lits" de collecteurs 108* Les éléments sont isolés les uns des autres par des jonctions PSI, de la façon représentée sur la figure 5. Un ensemble de lames de con-15 nexion 109, du type représenté sur les figures 5 et 6, est formé sur le corps 99 et il comprend des parties épaisses de connexions 109a, de la façon indiquée par les traits pleins 110. L'ensemble du côté arrière du corps 99 est enfermé dans une matière isolante convenable, telle que du bioxyde de silicium, avec des conducteurs de sortie 20 de lames isolé s 5 de la façon décrite en regard des figures 5 et 6. La figure 20 montre que des circuits intégrés complets peuvent être formés avec des conducteurs ou des lames de connexion séparés du dispositif en-dehors des points de contact par de l'isolant et dans lesquels l'isolement entre les éléments peut être assuré, 25 soit par une jonction PN, soit par un diélectrique, soit par l'air. Les figures 21 à 30 illustrent un autre mode de mise en oeuvre du-procédé pour former un autre type de dispositifs et/ou d'ensembles semiconducteurs, avec isolement par des jonctions PN. Comme le montre la figure 21, la formation du dispositif est amorcée en 30 partant d'un corps en semiconducteur 111 du type P suivant l'exemple considéré.Une couche de bioxyde de silicium est formée sur la surface 113 et des ouvertures sont formées à travers cette couche en utilisant une réserve pour la diffusion d'arsenic, afin de former des + régions H 114, de/façon représentée sur la figure 22* Le reste de 35 l'oxyde est ensuite supprimé en utilisant une solution de gravure convenable0 Une. couche 116 (figure 23) est ensuite formée sur la surface 113 en couvrant les région^fliffusées N"1" 114» par exemple par 69 25619 _15_ 2014743 dépôt de matière de type N"" dans un appareil de réaction pour croissance épitaxiale. La structure représentée sur la figure 23 est ensuite placée dans une atmosphère oxydante pour provoquer la croissance d'une couche d'oxyde autour de cette-structure. Une réserve 5 d'une configuration convenable est ensuite appliquée sur la surface et des ouvertures sont formées dans la couche d'oxyde pour la diffu-sion d'une impureté type P pour établir des régions type P 117 traversant la couche 116, de façon à venir au moins en contact avec la surface 113 du corps 111 ou de manière qu'elles pénètrent dans celui-10 ci dans les zones comprises entre les régions N+ 114. Les régions isolantes 117 sont positiônnées pour permettre de former des dispositifs séparés entre ces régions, de la façon décrite ci-après. Après la formation des régions diffusées 117, l'oxyde est à nouveau supprimé et est ensuite reformé par croissance pour établir 15 une couche d'oxyde 118 sur la couche 116 et couvrant les régions diffusées 117. Une couche 119 est ensuite formée par croissance sur la couche 118 pour constituer un support. Cette couche peut être par exemple formée de silicium polycristallin déposé dans un appareil de réaction pouajèroissance épitaxiale. Le corps 111 est ensuite 20 rectifié pour obtenir une couche relativement mince ayant une surface plane représentée d'une façon générale par la ligne en traits mixtes A-A (figure 25) et formant une surface 121 parallèle à la surface 113. Une couche d'oxyde est ensuite formée par croissance i sur la surface arrière 121. Une réserve est établie sur cette sur-25 face pour former des ouvertures et la matière exposée à travers les ouvertures est supprimée par gravure pour établir des sillons de séparation 122 avec des côtés inclinés en V jusqu'à la couche de bioxyde de silicium 118. Les surfaces 121 et les surfaces formant les sillons 122 sont 30 ensuite recouvertes de couches minces 123 de matière isolante, telle que du bioxyde de silicium, du nitrure de silicium ou de l'oxyde d'aluminium, de la façon déjà décrite, pour enfermer les dispositifs semiconducteurs. Immédiatement après la formation des couches 123, un support 35 124 est formé sur les couches 123, par exemple par dépôt de silicium polycristallin, jusqu'à ce qu'il remplisse les espaces subsistant dans les sillons 122 et qu'il couvre les couches 123. Le premier 69 25619 -ib- 2014743 support polycristallin 119 est. ensuite supprimé, par exemple par gravure, pour faire apparaître la couche d'oxyde 118. Des ouvertures sont ensuite formées dans la couche 118, d'une façon connue, pour former par diffusion les bases et les-émetteurs. Plusieurs transis-5 tors (figure 28), chacun comportant une région collecteur 126, une région base 127 et une région émetteur 128, sont ainsi formés, ces transistors étant isolés les uns des autres, soit par. une paire de régions diffusées 117» soit par l'une des régions diffusées 117 et la couche 121,. De plus, chaque transistor comporte une couche ou lit 10 N 1U qui constitue.un shunt de collecteur. Un ensemble de conducteurs ou lames de connexion 131 est ensuite formé de la façon décrite en regard des figures 5 et 6-. Après la formation de cet ensemble de lames de connexion, le support en matière polycristalline 124 est supprimé par gravure pour obtenir des 15 ensembles séparés 136» tels que celui représenté sur la figure 30, qui peut comporter un circuit intégré complet du. type épitaxial selon la présente invention et comportant des régions diffusées- pour l'isolement entre les dispositifs. Il résulte de ce qui précède que.la présente invention permet 20 de former des dispositifs plans classiques de tous types. Les différents exemples de réalisation décrits ci-dessus, montrent que l'invention peut être utilisée pour l'isolement par des jonctions, l'isolement par l'air et l'isolement par un diélectrique des éléments faisant partie d'un circuit. 25 Bien que les dispositifs formés peuvent constituer par eux- mêmes des- circuits intégrés complets, il doit, être noté que plusieurs circuits intégrés peuvent être interconnectés en les retournant et en les fixant sur un circuit d'interconnexion formé sur un support séparé pour obtenir un ensemble semiconducteur relativement compact. 30 Suivant tous les modes de. mise en oeuvre décrits ci-dessus, les corps ou pièces en monocristal comportant les éléments des circuits, sont complètement enfermés dans les couches.isolantes, et de plus, ces dispositifs sont protégés contre les courts-circuits entre les conducteurs de connexion et les corps en monocristaux. 35 II va de soi que la- présente invention n'a été décrite et • représentée qu'à- titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sorti^&e son cadre. COPYj 69 25619 2014743 REVENDICATIONS 1. Ensemble semiconducteur caractérisé par plusieurs éléments de circuit, au moins un corps en matière semiconductrice dans laquelle sont formés ces- éléments du circuit, des conducteurs de 5 connexion montés sur le corps, raccordés aux éléments du circuit et dépassant du corps, et une couche de matière isolante enfermant le corps et venant en contact avec les conducteurs aux points où ceux-ci dépassent de ce corps. 2. Ensemble semiconducteur selon la, revendication 1, caracté- 10 risé en ce que les éléments du circuit de chaque corps semiconducteur sont isolés les uns des autres par des jonctions PN formées dans le corps. 3. Ensemble semiconducteur selon la revendication 2, caractérisé par plusieurs corps en semiconducteur avec au moins un élément 15 de circuit formé dans chacun d'eux,chacun des corps comportant une couche de matière isolante l'enfermant, et les corps étant interconnectés par les conducteurs de connexion, de manière que ceux-ci constituent le seul moyen pour supporter les corps et pour les maintenir sous la forme d'un ensemble unitaire. 20 4. Ensemble semiconducteur selon la revendication 1, caracté risé par plusieurs corps semiconducteurs, chacun avec au moins un élément de circuit et par des dispositifs formés de matière isolante et placés entre les corps, pour réunir ceux-ci sous la forme d'un ensemble unitaire, de façon que les corps semioonducteurs et les élé- 25 ments du circuit qu'ils contiennent soient isolés les uns des autres par un diélectrique. 5. Ensemble semiconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs de connexion ont des parties relativement minces connectées aux éléments du circuit' et des parties re- 30 lativement épaisses dépassant du corps» 6. Ensemble semiconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments du circuit sont isolés les uns des autres par des régions diffusées dans le corps en semiconducteur. 7. Procédé pour former un dispositif semiconducteur, caracté- 35 risé par la formation d'un corps en semiconducteur, la formation d'une couche de matière isolante enfermant le corps en semiconducteur, la formation d'une structure support en contact avec la couche 69 25619 18- 2014743 de matière isolante, la formation d'au moins un élément de circuit dans le corps en semiconducteur, la formation de conducteurs de connexion portés par le corps et la structure support et en contact avec les éléments du circuit, et la suppression de la structure support pour mettre à nu la couche de matière isolante entourant le corps en semiconducteur et pour mettre à nu les extrémités extérieures des conducteurs de connexion. 8. Procédé selon la revendication 7,caractérisé par la formation de plusieurs éléments de circuit et la formation des jonctions PN dans le corps en semiconducteur pour isoler les éléments du circuit les uns des autres dans ce corps. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par la formation ' de plusieurs éléments de circuit et par la formation d'une matière isolante pour isoler les éléments du circuit les uns des autres par un diélectrique.