Brevet FR2132181A1 — publié le 19721117

La présente invention est relative, d'une manière générale, aux techniques de métallisation et se rapporte plus particulièrement à un procédé de fabrication d'électrodes métalliques, copla-naires et extrêmement étroitement espacées, devant recouvrir tin 5 substrat semiconducteur. Par l'expression "coplanaire", on entend un ensemble dans lequel les surfaces de séparation entre le matériau semiconducteur et une surface des diverses régions métalliques ou d'électrode formées sur celui-ci sont toutes dans un même plan, même si les surfaces supérieures des régions métalliques respecti-10 ves sont dans des plans différents, comme par exemple dans un ensemble à plusieurs niveaux de métallisation. Il existe un grand nombre d'applications dans la technique nécessitant un espacement extrêmement étroit des régions adjacentes. On utilise ordinairement des techniques photolithographiques de mé-15 tallisation pour former ces régions métalliques ou électrodes étroitement espacées, mais ces techniques sont fastidieuses et difficiles à mettre en oeuvre lorsque des dimensions faibles sont nécessaires. A titre d'exemple, les transducteurs imbriqués pour dispositifs à onde de surface, la métallisation émetteur-base sur les 20 dispositifs bipolaires et les dispositifs à couplage de charge sont certaines des applications nécessitant des électrodes étroitement espacées. En ce qui concerne la dernière application, ces dispositifs sont des ensembles métal-isolateur-semiconducteur qui emmagasinent et transfèrent de l'information sous la forme de charges élec-25 triques et nécessitent des électrodes très étroitement espacées pour fonctionner de façon efficace. Les dispositifs à couplage de charges se distinguent par la propriété de dopage homogène, pour la plus grande part, de leur partie semiconductrice; les diffusions d'impuretés ne sont nécessaires que pour injecter ou extraire des 30 charges. En général, trois jeux, ou plus, d'électrodes métalliques sont déposées sur un ensemble isolateur-semiconducteur. Les électrodes sont interconnectées de sorte que des tensions différentes peuvent être appliquées séquentiellement aux électrodes adjacentes. La charge est injectée dans la région du semiconducteur sous la 35 première électrode et des "impulsions d'horloge" sont appliquées séquentiellement aux électrodes. Il résulte de l'inversion de la surface semiconductrice que les porteurs minoritaires sont attirés vers la surface de séparation entre le semiconducteur et l'isolateur et tendent à former des "puits de potentiel" sous les électro-40 des métalliques. Si les impulsions d'horloge sont suffisamment 72 11033 2. 2132181 grandes, les porteurs minoritaires migrent de la zone située sous une électrode vers la zone située sous l'électrode adjacente en suivant les puits de potentiel produits par les impulsions de rythme. On peut commander ainsi la position des charges électriques. Un 5 type de dispositif couplé par charge est décrit par Doyle et al. dans le Bell System Tech. Journal, N° 49 587 (1970). Des techniques de métallisation sur deux niveaux sont décrites par Engeler et al. dans Applied Physics Letters, N° 17, page 469 (1970) et dans un article intitulé "Strain, Power and Surface-State Loss Analysis of 10 Charge-Coupled Devices", page 78, dans Abstracts of the 1970 International Electron Device Meeting, 28 au 30 Octobre, Washington, DC (IEEE 70-C45-ED). Comme les dispositifs couplés par charges sont essentiellement des dispositifs sans jonctions, c'est-à-dire ne nécessitant pas de 15 jonction PN pour fonctionner, les diffusions sont presque totalement absentes, ce qui offre des avantages de fabrication significatifs. Toutefois, ion problème important associé jusqu'à maintenant aux dispositifs à couplage par charges, est le maintien d'un espacement suffisamment étroit entre les électrodes adjacentes pour em-20 pêcher la formation de barrières de potentiel entre les électrodes, qui gênent le transfert des charges. En conséquence, l'invention a pour buts de fournir : - un ensemble dans lequel l'écart entre les électrodes adjacentes est déterminé par l'épaisseur d'une couche d'oxyde anodisé; 25 - un dispositif couplé par charges utilisant un ensemble de métallisation à niveaux multiples dans lequel la totalité de la métallisation présente la même résistivité; - un ensemble à niveaux multiples destiné à former un dispositif à couplage par charges dans lequel l'écart entre les électrodes 30 et le substrat est uniforme d'une électrode à l'autre; - ton ensemble dans lequel l'utilisation de la superficie du matériau semiconducteur peut être augmentée. En bref, et suivant l'invention, il est décrit des procédés destinés à former des électrodes adjacentes et étroitement espacées 35 et situées dans le même plan qu'une surface isolante d'un substrat. Suivant un aspect de l'invention, ces procédés sont utilisés pour fabriquer un dispositif couplé par charges. Une première couche de métal est formée de manière à recouvrir une surface isolante du substrat et on morcelle cette couche pour définir la première cou-40 che d'électrodes métalliques. Il est prévu des moyens pour inter 72 11Q33 3. 2132181 connecter chacune des électrodes et pour connecter celles-ci à une source de tension, de sorte que 11anodisation peut être effectuée. Une couche mince d'oxyde est formée sur la surface de chacune des électrodes et les moyens d'interconnexion sont enlevés. Une seconde 5 couche du même métal ou d'un métal différent est ensuite déposée pour recouvrir la surface anodisée de chacune des électrodes ainsi que la surface isolante à découvert du substrat se trouvant entre les diverses électrodes. On morcelle ensuite la seconde couche métallique pour former un second jeu d'électrodes, dont une surface 10 est située dans le même plan que celle du premier jeu d'électrodes qui est en contact avec la surface isolante. Les premier et second jeux d'électrodes ne sont séparés respectivement que par l'épaisseur de la couche d'oxyde anodisé. Pendant la fabrication, il est formé des trous de traversée afin d'établir le contact avec la sur-15 face du substrat et le premier niveau d'électrodes. Dans un mode de réalisation de l'invention, il est décrit une mémoire couplée par charges. Dans ce mode de réalisation, il est formé une couche isolante pour recouvrir une surface d'un substrat semiconducteur. Un premier jeu d'électrodes métalliques est défini 20 pour recouvrir la surface isolante. Une couche d'oxyde de barrière mince est ensuite formée afin de recouvrir la surface à découvert du premier jeu d'électrodes et un second jeu d'électrodes intercalé avec les électrodes du premier jeu et situé dans le même plan est formé de manière à recouvrir la surface isolante. XI est prévu des 25 moyens pour introduire des charges électriques dans le substrat semiconducteur et pour appliquer séquentiellement des signaux aux premier et second jeux d'électrodes afin de commander la position des charges électriques introduites. Il est prévu également des moyens pour détecter la présence de charges électriques afin d'effec-30 tuer des opérations de mémoire. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est décrit un transducteur d'ondes de surfaces imbriqué. Les électrodes adjacentes sont situées extrêmement près les unes des autres, ce qui permet d'obtenir un fonctionnement à haute fréquence. 35 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî tront au cours de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la Fig. 1 est line vue en plan d'une partie d'un dispositif 40 couplé par charge utilisant la technique de métallisation à deux 72 11033 4. 2132181 niveaux suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne A-A' de la Fig. 1, d'une partie du dispositif représenté sur cette figure; - la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne B-B' de la 5 Fig. 1, d'une partie du dispositif représenté sur cette figure; - la Fig. 4 est un schéma du réseau d'électrodes du premier niveau représenté à la Fig. 1 ; - la Fig. 5 représente les impulsions d'horloge qui peuvent être utilisées pour une mémoire couplée par charge à quatre phases 10 suivant un mode de réalisation de l'invention; - la Fig. 6 est une vue en plan d'un ensemble pouvant être utilisé pour fournir un courant d'anodisation aux électrodes du premier niveau de métallisation; - les Fig. 7a à 7 e, sont des vues en coupe prises suivant les 15 lignes C-C' de la Fig. 6 montrant un procédé pouvant être utilisé pour fabriquer un dispositif couplé par charge; - les Fig. 8a à 8e_ sont des vues en coupe analogues à celles des Fig. 7a à 7e. et montrant un autre procédé pouvant être utilisé pour fabriquer un dispositif couplé par charge; 20 - les Fig. 9a à 9f sont des vues en coupe analogues aux précé dentes, montrant une autre forme du procédé suivant l'invention; - les Fig. 10a à 10e. sont des vues en coupe analogues aux précédentes, montrant une variante du procédé représenté aux Fig. 9a à 9f; 25 - la Fig. 11 est une vue en plan montrant un ensemble de trans ducteur d'ondes de surface imbriqué. Afin de simplifier la description, on décrit maintenant l'invention en se référant à un dispositif couplé par charge et à son procédé de fabrication. XI est entendu toutefois que cette descrip-30 tion n'est donnée qu'à titre d'exemple et que l'invention s'applique lorsque l'on désire obtenir des régions métalliques étroitement espacées. On décrit en se référant aux Fig. 1, 2 et 3 un mode de réalisation de l'invention tel qu'il est utilisé pour former un disposi-35 tif couplé par charge à quatre phases. Un substrat semiconducteur est représenté d'une manière générale en 10. Ce substrat peut être constitué, par exemple, par du silicium de type N, mais on peut utiliser d'autres matériaux semiconducteurs, du type P et du type N, bien connus des spécialistes, si on le désire. Une couche isolante 40 12 est formée pour recouvrir le substrat semiconducteur 10. On 72 11033 5. 2132181 peut voir cette couche plus clairement à la Fig. 2, qui peut être constituée, par exemple, par de l'oxyde de silicium d'une épaisseur o de l'ordre de 12 000 A. Une partie de la couche isolante 12, représentée d'une manière générale dans la région 14, se présente sous 5 la forme d'une couche uniforme et relativement mince, par exemple o de 1 000 A. Les procédés de formation de couches isolantes d'épaisseurs désirées sur des substrats semiconducteurs sont bien connus des spécialistes et il n'est donc pas nécessaire de les décrire en détail. Des électrodes métalliques 16 et 18 sont formées de manière 10 à recouvrir la couche isolante 12 et, plus particulièrement, la couche 14 relativement mince. Comme expliqué plus en détail ci-après, les électrodes métalliques 16 sont formées suivant une première couche de métallisation tandis que les électrodes métalliques 18 sont formées suivant une seconde couche de métallisation. Des 15 contacts électriques sont formés pour les diverses élèctrodes et des impulsions d'horloge portant à la Fig. 1 les références fi] , fS^ et sont appliquées respectivement aux électrodes 16 et 18. Comme on peut le voir, un jeu de quatre électrodes adjacentes définit un élément répétitif pour le dispositif couplé par charge à 20 quatre phases représenté à la Fig. 1. Une source de tension 20 fournit des impulsions destinées à former les impulsions d'horloge à Des exemples d'impulsions d'horloge pouvant être utilisées avec le dispositif de l'invention sont représentés à la Fig. 5- Comme on peut le voir, lorsqu'on utilise quatre impulsions d'-25 horloge, chaque impulsion est décalée de 90° par rapport à l'impulsion d'horloge qui la précède. Comme il est clair pour les spécialistes, les impulsions d'horloge successives appliquées au dispositif, représentées à la Fig. 1, permettent de commander la position des charges introduites dans le matériau semiconducteur 10. Des mo-30 yens permettant d'introduire des charges électriques dans le matériau semiconducteur 10 sont représentés d'une manière générale en 22 et 2k. La source de signaux 2k fournit un signal au substrat 10 à travers un orifice 22. Des spécialistes connaissent différentes techniques pour introduire une charge dans le matériau semiconduc-35 teur 10. Par exemple, une jonction PN peut être formée dans la région 22 pour introduire un signal. On peut également utiliser une source de lumière modulée pour engendrer des paires électron-trou dans le substrat 10 afin d'introduire les charges. Des moyens permettant de détecter la présence d'une charge dans le substrat 10 kO sont représentés d'une manière générale en 26. Les spécialistes 72 11033 2132181 connaissent également des moyens de détection qui peuvent être constitués, par exemple, par une jonction PN établissant le contact avec le matériau semiconducteur 10 par 11 intermédiaire d'un orifice 28. On peut également utiliser une barrière de Schottky pour détec-5 ter la présence d'une charge. La Fig. 2 représente une vue en coupe suivant les lignes A-A' de la Fig. 1. Comme on peut le voir, l'électrode 16a est formée de manière à recouvrir la région 14 relativement mince de la couche isolante 12. Une couche isolante 30 relativement mince est formée 10 de manière à recouvrir les électrodes 16. La manière dont la couche isolante 30 est formée et sa fonction sont décrites plus en détail ci-après. La Fig. 3 représente une vue en coupe d'une partie du dispositif prise suivant la ligne B-B' de la région 14. Comme on peut le 15 voir, l'électrode 16a du premier niveau de métallisation n'est séparée de l'électrode 18a du second niveau de métallisation que par l'épaisseur de la couche isolante 30. Etant donné le fait que la couche isolante 30 peut être formée suivant l'invention de manière v 0 a présenter une épaisseur de l'ordre de 3 000 A ou moins, on peut 20 voir que les électrodes adjacentes 16 et 18 sont formées avantageusement de façon extrêmement proche l'une de l'autre en comportant des régions de contact 32 et 34, respectivement, qui sont dans le même plan que la couche isolante 12. Autrement dit, les électrodes adjacentes 16 et 18 comportent des régions de contact espacées uni-25 formément par rapport à la surface du matériau semiconducteur 10. Comme le comprendront les spécialistes, une telle disposition est extrêmement avantageuse dans un dispositif couplé par charge étant donné que les impulsions d'horloge appliquées aux électrodes adjacentes peuvent avoir la même amplitude. 30 Suivant l'invention, les électrodes 16 et 18 sont de préféren ce en matériau de même résistivité. Dans un mode de réalisation préféré, les électrodes 16 et 18 sont en aluminium et la couche isolante 30 est en oxyde d'aluminium formé par anodisation d'une partie de chaque électrode 16. On peut utiliser d'autres métaux ano-35 disables comme, par exemple du titane, du tantale, etc. Le procédé permettant d'anodiser les électrodes 16 sera décrit plus en détail en se référant aux Fig. 6 à 10. Un autre avantage est également obtenu en ce sens que l'utilisation de la zone de surface disponible du matériau semiconducteur 40 10 est notablement accrue par rapport aux ensembles de métallisa- 72 11033 7. 2132181 tion sur un "seul niveau qui sont ordinairement employés. En d'autres termes, il est souhaitable de disposer d'une zone de surface importante de matériau actif, c'est-à-dire de régions métalliques, en comparaison des régions inactives et isolantes. Suivant 1'inven-5 tion, la région inactive est réduite. En effet, la couche isolante o en aluminium anodisé peut être formée avec une épaisseur de 3 000 A ou moins. La zone inactive ayant été ainsi réduite, la largeur des électrodes métalliques, telles que 16 et 18, peut être réduite de façon correspondante à une valeur de l'ordre de 5 microns tout en 10 conservant un rapport avantageux entre le métal et l'isolateur. Ceci réduit non seulement la zone nécessaire pour manipuler un bit d'information mais augmente également la vitesse de fonctionnement des dispositifs couplés par charge du fait que le temps de transfert des porteurs de charge d'une électrode à l'autre est réduit. 15 Ainsi, en comparant avec un dispositif classique le dispositif de métallisation à deux niveaux et à trois phases suivant l'invention, permet d'obtenir une réduction d'environ 40 fo de la superficie du matériau semiconducteur, par bit d'information. De même, un dispositif couplé par charge à deux niveaux de métallisation et à quatre 20 phases, suivant l'invention, permet d'effectuer une économie d'environ 20 /é de la superficie par bit en comparaison d'un dispositif couplé par charge à un seul niveau de métallisation et à trois phases. La Fig. k représente schématiquement l'interconnexion électri-25 que des électrodes 16 du premier niveau de métallisation pour un dispositif couplé par charge à quatre phases. Comme on peut le voir, une électrode 16 sur deux du premier niveau de métallisation est interconnectée et une impulsion d'horloge fi ^ lui est appliquée. De même, les autres électrodes 16 restantes du premier niveau de mé-30 tallisation sont interconnectées et une impulsion d'horloge leur sont appliquées. Ces interconnexions peuvent être réalisées soit de la manière représentée, soit à l'aide de techniques d'interconnexion verticale passant par des orifices ou trous de traversée, comme représenté aux Fig. 6 à 10. Il est entendu également que les 35 trous de traversée, ménagés dans peuvent être décapés au mo yen de décapants et de techniques bien connus au lieu des techniques employant des masques qui sont représentées aux Fig. 6 à 10. En se référant de nouveau à la Fig. h, on peut voir que lors de la fabrication du dispositif représenté à la Fig. 1, le réseau schéma-kO tique d'électrodes 18 du second niveau de métallisation est simi- 72 11033 8. 2132181 laire à celui représenté à la Fig. k, sauf que la connexion portant la référence fi ^ est remplacée par l'impulsion d'horloge j6^. Il est entendu naturellement que certaines techniques sont nécessaires pour isoler les électrodes 16 du premier niveau par rapport aux 5 électrodes 18 formées ultérieurement. Suivant l'invention, les électrodes métalliques 16 du premier niveau sont isolées par rapport aux électrodes 18 du second niveau par une couche isolante formée de manière à recouvrir le jeu d'électrodes 16. Cette couche isolante est formée en anodisant la par-10 tie de surface de chaque électrode 16 afin de former une couche d'oxyde qui est isolante. A cet égard, toutefois, on notera que les électrodes 16 sont formées de manière à recouvrir une couche isolante et sont ainsi isolées électriquement du substrat semiconducteur 10. Ainsi, le courant d'anodisation peut ne pas être appliqué 15 par le matériau semiconducteur 10. De plus, après que le premier niveau métallique a été appliqué et après que les techniques des masques et de décapage ont été employées pour former les électrodes 16 individuelles, on isole électriquement les électrodes des différentes phases l'une de l'autre. C'est-à-dire qu'il n'existe pas d'-20 interconnexion entre les deux jeux d'électrodes du premier niveau. Suivant l'invention, il est fourni un procédé permettant d'interconnecter électriquement les électrodes et le substrat, de sorte que 1'anodisation peut être effectuée et permettant d'enlever cette interconnexion de façon à pouvoir effectuer les stades ultérieurs 25 de traitement. La Fig. 6 représente une technique suivant l'invention permettant de former un parcours amenant le courant électrique aux électrodes métalliques 16, afin de pouvoir réaliser 1'anodisation. Pour faciliter la description de l'invention, on décrira les stades du 30 traitement en se référant à des électrodes en aluminium et à 1'anodisation d'une partie de l'aluminium pour former de l'oxyde d'aluminium. Des techniques permettant d'anodiser de l'aluminium pour former des couches isolantes sont décrites plus en détail dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 84-3 642 déposée le 35 22 Juillet 1969- Cette demande décrit des techniques d' anodisation humide mais il est clair que d'autres procédés, tel que l'anodisa-tion par plasma ou employant des couches de conversion chimique pour obtenir les couches isolantes, peuvent être également utilisées. ko Afin de réaliser 1'anodisation des électrodes d'aluminium, il 72 11033 9. 2132181 faut appliquer une différence de potentiel à l'aluminium qui, comme expliqué dans la demande précitée, doit être plongé dans une solution pour obtenir 1'anodisation. Suivant l'invention, un potentiel de, par exemple 120 V, peut être intéressant. Comme représenté à la 5 Fig. 6, un conducteur commun 3b, appelé ci-après "barre omnibus", peut être formé pour interconnecter les électrodes 16. De préférence, la barre omnibus 36 suit un parcours se terminant par une strie 38 de sorte que le contact électrique peut être établi avec l'arrière de la pastille 40 en matériau semiconducteur. Une différence 10 de potentiel peut être alors appliquée à la barre omnibus dans la région de la strie 38 sans détériorer le matériau semiconducteur de la pastille 40. Lorsque 1'anodisation à l'épaisseur désirée a été obtenue, on fait appel pour enlever la barre omnibus 36, afin de pouvoir effectuer les stades ultérieurs de métallisation, à di-15 verses techniques décrites plus en détail en relation avec les Fig. 7 à 10. A titre d'exemple, une région 42 en contact avec la surface du matériau semiconducteur de la pastille 40 est représentée à la Fig. 6. Une telle région peut servir, par exemple, à introduire des charges dans le matériau semiconducteur ou à détecter la présence 20 d'une charge. On notera que la forme de la barre omnibus 36 n'est en aucune manière critique et que le chemin qu'elle suit pour atteindre la strie 38 peut être choisi suivant des critères de commodité de conception. Les Fig. 7a à 7®. représentent des vues en coupe transversale 25 du dispositif de la Fig. 6, prises des lignes C-C' et montrant divers stades du procédé de construction d'électrodes adjacentes étroitement espacées qui ne sont séparées que par une couche d'oxyde anodisé. Un substrat en silicium de type N est indiqué en 44. On peut également utiliser un substrat en silicium de type P. Il est 30 formé une couche 46 en oxyde de silicium pour recouvrir la surface du substrat 44 et un contact traversant la couche 46 et venant toucher le matériau 44 est représenté d'une manière générale en 48. Comme expliqué précédemment, ce contact peut servir, par exemple, à introduire une charge dans le substrat en silicium 44 ou à détecter 35 la présence d'une charge. Ainsi, pour introduire une charge, on peut former une jonction PN dans la région 48. Lorsqu'on désire utiliser des régions telle que celle représentée en 48 à des fins de détection, on peut former une barrière de Schottky ou utiliser une jonction PN. Les techniques permettant d'introduire une charge 40 dans le substrat semiconducteur et pour détecter la présence d'une 72 11033 10. 2132181 charge sont bien connues des spécialistes et n'ont donc pas besoin d'être expliquées plus en détail. Un premier niveau de métal est déposé de manière à recouvrir la surface de la couche d'oxyde 46. Cette couche peut être formée, o 5 par exemple, avec une épaisseur de 10 000 A. On donne une certaine forme à ce premier niveau de métal 50 en utilisant des techniques classiques de masquage et de décapage pour former l'électrode de premier niveau, comme par exemple les électrodes 16 représentées à la Fig. 1. Comme représenté à la Fig. 7b, le métal remplit la ré-10 gion 48 pour établir le contact ohmique avec le matériau semiconducteur 44. On donne au métal 50 une forme lui permettant de constituer une électrode 52. On dépose par évaporation une couche 5^ relativement mince d'aluminium pour recouvrir la couche isolante 46 à découvert ainsi que le premier niveau de métal 50. Cette couche O 15 peut être formée avec une épaisseur de, par exemple, 2 000 A. On donne ensuite de nouveau à la couche 54 d'aluminium une configuration lui permettant de constituer les électrodes désirées du premier niveau ainsi que la barre omnibus 56, qui peut être similaire, par exemple, à la barre 36 représentée à la Fig. 6. Une couche 58 20 de matériau de protection, en "KMER" peur exemple, est formée ensuite de manière à recouvrir la région en aluminium avec laquelle on désire établir un contact ohmique. Par exemple, en se référant à la Fig. 7.Ç, on forme la couche 58 de manière à recouvrir le trou de traversée 48 allant à la surface du matériau semiconducteur 44. XI 25 est clair, naturellement, que lorsqu'on désire appliquer des contacts aux électrodes 52 de la première couche de métallisation, on dépose la couche protectrice 58 par dessus pour former les trous, „ comme il est connu des spécialistes. On forme ensuite une couche relativement mince d'oxyde d'aluminium en anodisant l'aluminium. On 30 effectue cette opération en appliquant une différence de potentiel à la barre omnibus 56 qui, comme expliqué précédemment, est connectée à toutes les électrodes 52. Le courant d'anodisation circule dans la barre omnibus 56 et transforme la couche externe d'aluminium en oxyde d'aluminium. Au cours de cette opération, la couche 35 relativement mince d'aluminium qui forme la barre omnibus 56 est complètement transformée en oxyde d'aluminium, de sorte que l'opération d'anodisation s'arrête d'elle-même lorsque la barre 56 est anodisée sur toute son épaisseur. L'ensemble est représenté à ce stade à la Fig. 7d, la couche anodisée étant représentée par la 40 zone mouchetée 60. Comme on peut le voir, la barre omnibus 56 est 72 11033 2132181 complètement transformée en oxyde. A ce point, on peut voir que toutes les électrodes 52 sont complètement recouvertes d'une couche d'isolation à l'exception des zones protégées. La couche de protection 58 est ensuite éliminée et une seconde couche d'aluminium 62 o 5 est ensuite évaporée à une épaisseur de, par exemple 5 000 A, et est traitée de manière à former le second jeu d'électrodes. Comme on peut le voir, il est formé un parcours électrique à travers l'aluminium menant à la surface 44 du substrat et passant par le trou de traversée 48. De même, des parcours conducteurs peuvent être 10 formés pour atteindre les électrodes 52 dans les régions où des trous similaires au trou 48 ont été formés. Naturellement, le nombre et l'emplacement de ces trous de traversée varient avec les impératifs de conception et ne sont pas critiques du point de vue de l'invention. Par ailleurs, la région du second niveau de métal-15 lisation, représentée d'une manière générale en 62, qui définit l'une des électrodes du second niveau de métallisation, est formée près de l'électrode 52 du premier niveau de métallisation et n'en est séparée que par l'épaisseur de la couche d'oxyde 60. Il en résulte des avantages significatifs. En premier lieu, il en résulte 20 un procédé permettant de former deux électrodes adjacentes, telles que les électrodes 62 et 52, qui sont séparées par une distance ex- o trêmement réduite, de l'ordre de 3 000 A ou moins. Un autre avantage du procédé de l'invention est que les régions de contact des électrodes adjacentes 62 et 52 adjacentes à la couche isolante 46 25 sont séparées du matériau semiconducteur 44 par une épaisseur uniforme, c'est-à-dire l'épaisseur de la couche isolante 46. Ceci permet d'utiliser des impulsions d'horloge de même amplitude lorsqu'on utilise un tel ensemble comme dispositif couplé par charge. On décrit maintenant, en se référant aux Fig. 8a à 8e. un pro-30 cédé différent de formation d'électrodes étroitement espacées. De nouveau, un substrat de silicium est représenté en 44 et une couche isolante 46 est formée de manière à recouvrir le substrat. A titre d'exemple, un trou de traversée 48 est représenté pour établir le contact avec le substrat 44. Une couche d'aluminium 64 relativement 35 épaisse est formée par évaporation de manière à recouvrir le matériau isolant 46 et à remplir le trou de traversée 48. La couche 64 o peut être formée, par exemple, avec une épaisseur de 10 000 A bien que cette épaisseur ne soit pas critique. La couche 64 d'aluminium est formée de manière à définir une barre omnibus 64a et une élec-40 trode 64c; du premier niveau de métallisation. Une couche en maté 72 11033 12. 2132181 riau de protection, en "KMER" par exemple, représentée en 66, est formée de manière à protéger le contact passant par le trou de traversée 48. Comme indiqué précédemment, le matériau de protection doit être également placé à l'endroit où l'on désire les trous de 5 traversée destinés aux électrodes 64 du premier niveau de métallisation. Un potentiel électrique est appliqué à la barre omnibus 64a et une anodisation est effectuée, de la manière décrite dans la demande de brevet précitée, de sorte qu'une couche relativement mince d'oxyde d'aluminium est formée afin de recouvrir l'aluminium 64. 10 Une couche d'oxyde d'aluminium 68 peut être formée, par exemple, O avec une épaisseur de l'ordre de 3 000 A. La totalité de la première couche d'aluminium 64 est recouverte ensuite d'une couche protectrice 69, en "KMER" par exemple, sauf la région de barre omnibus 64a. La barre omnibus est ensuite anodisée de façon complète, ce 15 qui la transforme complètement en oxyde d'aluminium. L'ensemble à ce point du procédé est représenté à la Fig. 8d. La couche de protection 69 est ensuite enlevée et une seconde couche d'aluminium 70 est évaporée sur cet ensemble et est formée de manière à définir la seconde couche d'électrodes. Comme on peut le voir à la Fig. 8tî, la 20 métallisation du second niveau établit le contact avec la surface du substrat 44 dans la région 70a par le trou de traversée 48. En outre, la région d'électrode 70b est formée dans le même plan que l'électrode 64c^ du premier niveau de métallisation et n'en est séparée que par l'épaisseur de la couche d'oxyde 68. Ce procédé a 25 pour avantage qu'une seule métallisation suffit pour définir les électrodes du premier niveau. On décrit maintenant en se référant aux Fig. 9& à 9f un autre procédé suivant l'invention. Une première couche d'aluminium est déposée de manière à recouvrir la couche isolante 46 et à établir 30 le contact avec le substrat semiconducteur 44 par un trou de traversée représenté d'une manière générale en 48. Le premier niveau d'aluminium 72, qui peut être formé, par exemple, à une épaisseur o de 10 000 A, est formé de manière à constituer une barre omnibus 72a, une région de contact avec le matériau semiconducteur 44, re-35 présentée d'une manière générale en 72b, et une électrode 72c; du premier niveau de métallisation. Une couche protectrice 74, en "KMER" par exemple, est formée de manière à recouvrir la barre om^ nibus 72a et la région 48 établissant le contact par le trou de traversée. Un potentiel est appliqué ensuite à la barre omnibus 72a 40 pour former une couche d'oxyde anodisé sur l'aluminium 72 à décou 72 11033 13. 2132181 vert. La couche d'oxyde est représentée d'une manière générale en 76. La couche protectrice 74 en "KMER" recouvrant la région de barre omnibus 72a est ensuite enlevée et la barre 72a est ensuite décapée au moyen d'un décapant convenable bien connu des spécialis-5 tes. 'L'ensemble est représenté à ce stade du procédé à la Fig. 9®.» La couche protectrice 74 en "KMER" recouvrant les trous de traversée est ensuite enlevée et une seconde couche d'aluminium 78 est déposée par évaporation pour recouvrir l'ensemble. Cette couche d'aluminium est formée et décapée afin de définir les électrodes .du 10 second niveau. L'aluminium du second niveau établit le contact en 78a par le trou de traversée 48 avec le matériau du substrat semiconducteur 44. Une électrode 78b du second niveau de métallisation est représentée près de l'électrode 72ç^ du premier niveau et n'en est séparée que par la couche d'oxyde 76. Ce procédé a pour avantage 15 qu'il n'est pas nécessaire d'anodiser complètement la barre omnibus mais que des décapants convenables peuvent être utilisés pour enlever la barre en aluminium. On décrit maintenant, en se référant aux Fig. 10a à 10e^, une variante du procédé décrit en relation avec la Fig. 9- De nouveau, 20 un premier niveau d'aluminium 72 qui peut être déposé par évapora- o tion à une épaisseur de 5 000 A, bien qu'une telle épaisseur ne soit en aucune manière critique, est représenté en 72. Cette couche d'aluminium est formée de manière à constituer une région de barre omnibus 72a, un contact avec le matériau semiconducteur 44 peur un 25 trou de traversée 48, représenté d'une manière générale en 72b et une électrode 72ç^ du premier niveau de métallisation. Une couche de protection, en "KMER'' par exemple, représentée en 7k, recouvre la région de barre omnibus 72a et la région de trou de traversée 72b. L'anodisation est ensuite effectuée pour former une couche d'oxyde 30 76 sur le reste de la première couche d'aluminium 72 mise à découvert. Le "KMER" est ensuite enlevé de la région de barre omnibus 72a et de la région 72b et une seconde couche d'aluminium 80 est déposée pour recouvrir l'ensemble. On donne ensuite à la couche d'aluminium 80 la forme désirée des électrodes de la seconde couche 35 de métallisation. Au cours de ce stade de mise en forme, on décape la barre omnibus non protégée en même temps que l'aluminium non désiré du second niveau de métallisation. Ce procédé a pour avantage de ne nécessiter qu'un nombre plus réduit de stades du fait que des stades spéciaux ne sont pas nécessaires pour enlever la barre orani-40 bus. 72 11033 14. 2132181 La Fig. 11 représente schématiquement en 82 un transistor imbriqué à onde de surface qui comprend un premier réseau d'électrodes 84 entrelacées avec un second réseau d'électrodes 86. L'écarte-ment des centres des électrodes adjacentes 84 à 86 définit la fré— 5 quence centrale de fonctionnement du transistor. Pour obtenir des fréquences élevées, l'écart entre centres doit être extrêmement faible. Comme il est connu des spécialistes, le transistor est défini sur la surface d'un substrat piézoélectrique 83 en quartz, en niobate de lithium, etc. Un signal appliqué aux électrodes du tran-10 sistor engendre une onde de surface, représentée schématiquement par des flèches 85, à la surface du substrat. Divers matériaux de substrat, diverses formes de transducteur, etc, sont bien connus des spécialistes et il n'est donc pas nécessaire de les décrire ni de les représenter. On se référera, par exemple, à la demande de 15 brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 69 081 du 2 Septembre 1970. Les électrodes 84 et 86 peuvent être formées, par exemple, suivant les procédés de l'invention, représentés aux Fig. 6 à 10. Dans ce cas, le jeu d'électrodes 84 doit être constitué par le premier niveau de métallisation et le jeu d'électrodes 86 doit être formé par le se-20 cond niveau de métallisation. Comme on peut le voir en se référant à la description détaillée ci-dessus, les buts indiqués de l'invention ont été atteints avantageusement. L'invention offre l'avantage de séparer les élec- o trodes adjacentes d'une épaisseur de seulement 3 000 A. De plus, 25 ceci fournit l'avantage de rendre les électrodes étanches par rapport à l'humidité ambiante qui modifie la sensibilité du dispositif. On peut voir de plus que l'invention offre l'avantage de former un ensemble à plusieurs niveaux de métallisation ayant tous la même résistivité et dans lequel l'écart entre les diverses électrodes et 30 le matériau semiconducteur est uniforme d'une électrode à l'autre. Cette dernière caractéristique offre l'avantage de permettre d'utiliser des impulsions d'horloge de même amplitude pour commander un dispositif couplé par charge. Par ailleurs, comme la couche d'oxyde d'aluminium formée pour séparer les électrodes adjacentes présente 35 une constante diélectrique élevée, ceci augmente le couplage entre électrodes et accroît le rendement de transfert de charges. On peut voir de plus que la surface de séparation entre l'oxyde d'aluminium et l'oxyde de silicium fournit un emplacement pour l'établissement d'une charge négative dans un dispositif couplé par charge qui in-40 verse une surface de type N et supprime toute barrière de potentiel 72 11033 15. 2132181 en silicium entre les électrodes, ce qui augmente le rendement de transfert de charge. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Par exemple, bien qu'un ensemble à quatre phases ait été décrit et représenté, la technique d'anodisation peut être utilisée également pour construire un ensemble à phases multiples quelconque. f 72 11033 ,6. 2132181 - RE VEND! CATT ONS . - 1 - Procédé de fabrication de régions métalliques adjacentes et étroitement espacées, situées dans le même plan qu'une surface isolante d'un substrat, ledit' procédé étant caractérisé en ce qu'il 5 consiste à former une première couche de métal sur une surface isolante, à morceler cette première couche métallique afin de définir un premier jeu de régions métalliques espacées, ce morcellement mettant à découvert des régions de la surface isolante situées entre celles du premier jeu de régions métalliques, à créer des mo-10 yens pour connecter le premier jeu de régions métalliques à une source de tension, à anodiser sélectivement une partie de chacune des régions métalliques du premier jeu afin de former une couche d'oxyde sur leur surface à découvert, à isoler électriquement les régions métalliques du premier jeu les unes des autres, à former 15 une seconde couche métallique sur la surface anodisée du premier jeu de régions métalliques et sur la surface isolante .à découvert située entre les régions, et à morceler la seconde couche pour définir un second jeu de régions métalliques espacées situées entre des régions métalliques correspondantes du premier jeu de régions 20 métalliques et séparées de ces dernières par l'épaisseur de la couche d'oxyde anodisé. 2 - Procédé de fabrication d'électrodes adjacentes, étroitement espacées, situées dans le même plan que la surface d'un substrat et électriquement isolées de celui-ci, ledit procédé étant ca- 25 ractérisé en ce qu'il consiste à former une première couche métallique sur ixn substrat dont la surface est électriquement isolante, à morceler la première couche métallique pour définir un premier j*eu d'électrodes espacées, à former un conducteur commun destiné à connecter le premier jeu d'électrodes à une source de tension, à 30 anodiser sélectivement le premier jeu d'électrodes pour former une couche d'oxyde sur sa surface, le courant d'anodisation passant dans le conducteur commun transformant celui-ci entièrement en oxyde, à former une seconde couche métallique sur le premier jeu d'électrodes anodisées et sur la surface du substrat située entre les 35 électrodes, et à morceler la seconde couche métallique pour définir un second jeu d'électrodes espacées venant en contact avec la surface du substrat dans le même plan que le contact entre le premier jeu d'électrodes et le substrat, les premier et second jeux d'électrodes étant séparés par l'épaisseur de la couche d'oxyde anodisé. kO 3 - Procédé de fabrication d'électrodes adjacentes et étroite 72 11033 17. 2132181 ment espacées suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat est constitué par un corps de matériau semiconducteur sur une surface duquel est formée une couche d'oxyde. 4 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que 5 les première et seconde couches sont en aluminium. 5 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la couche d'oxyde anodisé est formée à une épaisseur de l'ordre de 3 000 A. 6 - Procédé de fabrication d'électrodes adjacentes et étroite-10 ment espacées, situées dans le même plan que la surface d'un substrat et électriquement isolées du substrat, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à former une première couche métallique sur un substrat dont la surface est électriquement isolante, à morceler la première couche de métal pour définir une première 15 série d'électrodes espacées et interconnectées électriquement par un conducteur commun, à masquer le conducteur commun, à anodiser sélectivement une barrière d'oxyde sur la première série d'électrodes, à masquer et à décaper- complètement le conducteur commun, à former et à morceler une seconde couche métallique pour définir une 20 seconde série d'électrodes espacées qui sont situées entre des paires respectives de la première série d'électrodes et dans le même plan que celles-ci et qui en sont séparées par la couche d'oxyde anodisé. 7 - Procédé de fabrication d'un dispositif couplé par charge 25 comportant des électrodes étroitement espacées et coplanaires, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer un premier réseau d'électrodes métalliques espacées, à interconnecter ce premier réseau d'électrodes au moyen d'un conducteur commun, à anodiser sélectivement une couche d'oxyde de barrière relativement mince sur le pre- 30 mier réseau d'électrodes, à éliminer le conducteur commun, et à déposer un second réseau d'électrodes métalliques espacées, situées entre des électrodes respectives du premier réseau et dans le même plan que celles-ci, les électrodes adjacentes des premier et second réseaux étant séparées par la couche d'oxyde relativement mince. 35 8 - Procédé de fabrication d'un dispositif couplé par charge comportant des électrodes étroitement espacées et situées dans le même plan, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer une première couche métallique sur une surface isolante d'un substrat semiconducteur et à la morceler pour définir un premier réseau d'électrodes 40 étroitement espacées, à déposer une couche de métal relativement 72 11033 18. 2132181 mince sur le premier réseau d'électrodes et sur les régions de la surface isolante qui sont à découvert, à morceler la couche relativement mince de métal pour définir à la fois le premier réseau d'électrodes et un conducteur commun interconnectant les électrodes du 5 premier réseau, à masquer la région de contact avec les électrodes respectives du premier réseau, à anodiser sélectivement une couche d'oxyde sur les régions non masquées du premier réseau d'électrodes, le courant d'anodisation passant dans le conducteur commun relativement mince transformant celui-ci complètement en oxyde, à enlever 10 le masque, à déposer et à morceler une seconde couche de métal pour définir un second réseau d'électrodes espacées ayant une région de contact avec la surface isolante, la surface du substrat étant dans le même plan que les régions de contact situées entre le premier réseau d'électrodes et la couche isolante, les électrodes respecti-15 ves du premier réseau étant séparées des électrodes du second réseau par l'épaisseur de la couche d'oxyde de barrière anodisée, et à former des moyens de contact avec le substrat semiconducteur afin d'introduire et d'extraire des charges électriques, de sorte qu'une série de charges électriques correspondant à des données peuvent 20 être introduites par les moyens de contact, se propager dans le substrat sous l'action d'impulsions appropriées appliquées séquentiellement aux premier et second réseaux d'électrodes et être détectées ultérieurement par les moyens de contact, ce qui permet d'effectuer des opérations sur les données. 25 9 - Procédé de fabrication d'un dispositif couplé par charge comportant des électrodes étroitement espacées et coplanaires, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer une première couche de mé-_ tal sur une surface isolante d'un substrat semiconducteur et à la morceler pour définir à la fois un premier réseau d'électrodes es-30 pacées et un conducteur commun qui interconnecte celles-ci, à masquer des zones choisies de la première couche de métal, à anodiser sélectivement une couche d'oxyde sur la surface non masquée de la première couche de métal, à masquer le premier réseau d'électrodes, à anodiser le conducteur commun pour le transformer complètement en 35 oxyde, à enlever le masque, à déposer une seconde couche de métal et à la morceler pour définir un second réseau d'électrodes espacées comportant une région de contact avec la surface isolante du substrat, située dans le même plan que les régions de contact se trouvant entre le premier réseau d'électrodes et la couche isolante, kO les électrodes respectives du premier réseau étant séparées de 72 11033 19. 2132181 celles du second par l'épaisseur de la couche d'oxyde de barrière anodisé, et à former des moyens de contact pour le substrat semiconducteur afin d'introduire et d'extraire des charges électriques, de sorte qu'une série de charges électriques correspondant à des 5 données peuvent être introduites par le dispositif de contact, se propager dans le substrat sous l'action d'impulsions appropriées appliquées séquentiellement aux premier et second réseaux d'électrodes et être détectées ultérieurement par les moyens de contact, ce qui permet d'effectuer des opérations sur les données. 10 10 - Procédé de fabrication d'un dispositif couplé par charge comportant des électrodes espacées et coplanaires, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer une première couche de métal sur une surface isolante d'un substrat semiconducteur et à la morceler pour définir à la fois un premier réseau d'électrodes espacées et un 15 conducteur commun interconnectant celles-ci, à masquer le conducteur commun ainsi que des zones choisies du premier réseau d'électrodes, à anodiser sélectivement une couche d'oxyde sur la surface non masquée du premier réseau d'électrodes, à enlever le masque recouvrant le conducteur commun et à décaper complètement celui-ci, à 20 déposer une seconde couche de métal et à la morceler pour définir un second réseau d'électrodes espacées ayant une région de contact avec la surface isolante dans le même plan que les régions de contact situées entre le premier réseau d'électrodes et la surface isolante, les électrodes respectives du premier réseau étant sépa-25 rées de celles du second réseau par l'épaisseur de la couche d'oxyde de barrière anodisée, et à fournir des moyens de contact destinés au substrat semiconducteur afin d'introduire et d'extraire des charges électriques, de sorte qu'une série de charges électriques correspondant à des données peuvent être introduites par les moyens 30 de contact, se propager dans le substrat sous l'action d'impulsions appliquées séquentiellement aux premier et second réseaux d'électrodes et être détectées ultérieurement par les moyens de contact, ce qui permet d'effectuer des opérations sur les données. 11 - Procédé de fabrication d'un dispositif couplé par charge 35 comportant des électrodes étroitement espacées et coplanaires, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer une première couche de métal sur une surface isolante d'un substrat semiconducteur et à la morceler pour définir un premier réseau d'électrodes espacées ainsi qu'un conducteur commun interconnectant celles—ci, à masquer le 40 conducteur commun et des zones choisies du premier réseau d'élec 72 11033 20. 2132181 trodes, à anodiser sélectivement une couche d'oxyde sur la surface non masquée de la première couche de métal, à enlever le masque, à déposer une seconde couche de métal et à la morceler pour définir un second réseau d'électrodes espacées ayant une région de contact 5 avec la surface isolante située dans le même plan que les régions de contact situées entre le premier réseau d'électrodes et la surface isolante, les électrodes respectives du premier réseau étant séparées de celles du second par l'épaisseur de la couche d'oxyde de barrière anodisé, le conducteur commun étant complètement décapé 10 pendant le stade de morcellement, à fournir des moyens de contact avec le substrat semiconducteur afin d'introduire et d'extraire des charges électriques, de sorte qu'une suite de charges électriques correspondant à des données peuvent être introduites par les moyens de contact, se propager dans le substrat sous l'action d'impulsions 15 appropriées appliquées séquentiellement aux premier et second réseaux d'électrodes et être détectées ultérieurement par les moyens de contact, ce qui permet d'effectuer des opérations sur les données. 12 - Ensemble à plusieurs niveaux, caractérisé en ce qu'il 20 comprend un substrat ayant une surface isolante, une première série de régions métalliques espacées formées sur la surface isolante, des moyens d'isolation formés de manière à recouvrir la surface à découvert de chaque région métallique de la première série, les moyens d'isolation comprenant une couche relativement mince de chacu-25 ne des régions métalliques qui est anodisée pour former un oxyde, une seconde série de régions métalliques espacées intercalées avec les régions de la première série et remplissant pratiquement l'espace compris entre celles-ci, la face de séparation entre les régions métalliques de la première série, celles de la seconde série 30 et la surface isolante étant coplanaires, et des moyens pour établir le contact électrique avec les régions métalliques respectives des première et seconde séries. 13 - Ensemble à plusieurs niveaux suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les premières et secondes régions métalliques 35 sont en aluminium et en ce que les moyens d'isolation sont constitués par de l'oxyde d'aluminium formé par anodisation d'aluminium o jusqu'à line épaisseur au plus égale à 3 000 A. 14 - Mémoire couplée par charge, caractérisée en ce qu'elle comprend un substrat semiconducteur sur une surface duquel est for- 40 mée line couche de passivation, un premier jeu d'électrodes métalli 72 11033 2132181 ques espacées formées sur une surface, une partie de ce premier jeu étant isolée électriquement du substrat semiconducteur, des moyens pour former une couche d'oxyde de barrière relativement mince sur la surface à découvert du premier jeu d'électrodes, un second jeu 5 d'électrodes intercalées avec celles du premier jeu, situées dans le même plan et isolées de celles-ci par la couche d'oxyde, des moyens pour introduire des charges électriques dans le substrat semiconducteur, des moyens pour appliquer séquentiellement des signaux aux premier et second jeux d'électrodes afin de commander les posi-10 tions des charges électriques, et des moyens pour détecter la présence des charges électriques dans le substrat semiconducteur. 15 - Mémoire couplée par charge suivant la revendication 14, caractérisée en ce que les électrodes adjacentes sont séparées par o une épaisseur de l'ordre de 3 000 A et en ce que les électrodes ont 15 respectivement line largeur au plus égale à 5 microns. 16 - Mémoire couplée par charge suivant la revendication 15» caractérisée en ce que les premier et second jeux d'électrodes sont en aluminium et en ce que la couche d'oxyde est en oxyde d'aluminium. 20 17 - Mémoire couplée par charge suivant la revendication 1k, caractérisée en ce que les moyens pour former une couche d'oxyde de barrière relativement mince comprennent un conducteur commun interconnectant le premier jeu d'électrodes. 18 - Transducteur d'ondes acoustiques de surface imbriqué, ca-25 ractérisé en ce qu'il comprend un substrat piézoélectrique comportant une surface isolante, un premier réseau d'électrodes espacées et pratiquement parallèles formées sur la surface isolante, une couche isolante relativement mince formée de manière à recouvrir la surface à découvert de chaque électrode du réseau, la couche iso- 30 lante étant constituée par un oxyde obtenu en anodisant une partie de chaque électrode, et un second réseau d'électrodes espacées et à peu près parallèles, intercalées avec celles du premier réseau et remplissant pratiquement les espacés situés entre celles-ci, les électrodes respectives des premier et second réseaux n'étant sépa-35 rées que par l'épaisseur de la couche d'oxyde anodisé. 19 - Transducteur d'ondes de surfaces imbriqué suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les électrodes sont en aluminium et en ce que la couche isolante est formée à une épaisseur au o plus égale à 3 000 A.