Brevet FR2483685A1 — publié le 19811204

Transistor de puissance à effet de champ (FET) du type V-MOS à grille maillée L'invention concerne généralement les dispositifs semi- conducteurs. Plus particulièrement elle concerne, dans un exemple de réalisation préférée, un dispositif semi-conducteur de puissance du type MOSFET à rainures en V et des procédés de fabrication d'un tel dispositif. Les dispositifs semi-conducteurs destinés à des utilisations de puissance élevée peuvent être fabriqués selon l'une quelconque des configurations y comprises bipolaires et MOSFET; or, les dispo- sitifs MOSFET présentent plusieurs avantages par rapport aux dispo- sitifs bipolaires. Ces avantages sont en particulier (1) une zone plus grande de fonctionnement sur grâce au fait que les dispositifs MOSFET possèdent un propre coefficient négatif de température de courant en fonction de la température; (2) les dispositifs MOSFET peuvent être commandés par un courant de grille faible ce qui permet leur commande directe par la sortie d'étages de sortie MOS LSI; (3) les dispositifs MOSFET présentent une coupure extrêmement rapide puisqu'ils sont exempts d'effets de stockage de charge de porteurs minoritaires; et (4) les dispositifs MOSFET sont exempts de cla- quage secondaire parce qu'il n'y a pas de distorsion de courant. Bien entendu, les dispositifs MOSFET peuvent à leur tour être fabriqués en diverses configurations. Toutefois, depuis peu il s'est manifesté un intérêt considérable pour les dispositifs semi-conduc- teurs MOSFET à rainures en V, parfois appelés dispositifs V-MOS, qui présentent plusieurs avantages par rapport aux dispositifs MOSFET de conception conventionnelle. Voir à ce sujet par exemple l'article "A High Power Mosfet With Vertical Drain Electrode and Meshed Gate Structure" par Yoshida, Kubo et Ochi, IEEE Journal of Solid State Circuits, vol. SC-11, n0 4, août 1976, et "V-MOS, A Breakthrough in Power MOSFET Technology"' par Shaeffer, Siliconix, Inc., Application Note AN 76-3, mai 1976. Malheureusement les dispositifs MOSFET à rainures en V selon l'art antérieur, bien qu'ils représentent un progrès significatif par rapport aux dispositifs conventionnels, n'ont cependant pas été -2 - 2483685 reçus avec le succès escompté. Cela s'explique d'une part par le coût plus élevé des dispositifs V-MOS dû à son tour à la complexité plus élevée de leur fabrication. Les difficultés résident dans le grand nombre d'opérations critiques au photomasque qu'il y a lieu d'effectuer pour fabriquer un dispositif V-MOSFET. C'est pourquoi l'invention vise à créer une architecture de MOSFET à rainure en V qui remédie à tous les inconvénients indiqués ci-dessus au sujet des dispositifs conventionnels de MOSFET à rainure en V. Pour atteindre le but mentionné ci-dessus ainsi que d'autres buts, l'invention porte sur un dispositif semi-conducteur à effet de /de grille, de champ du type V-MOS comportant des électrodes de sounce et de drain. Le dispositif comprend un substrat plan de silicium dopé, une première couche de silicium dopé obtenue par croissance épitaxiale sur le substrat de silicium, une seconde couche de silicium dopé obtenue par croissance épitaxiale sur la première couche de sili- cium, caractérisé par une pluralité de premières rainures en V parallèles et écartées les unes des autres qui s'étendent à travers la première et à travers la seconde couches sans pénétrer dans le substrat, au moins deux secondes rainures en V parallèles et écar- tées les unes des autres qui s'étendent à travers les première et seconde couches dans le substrat, les premières et secondes rainures en V portant du silicium polycristallin dopé sur leurs parois, étant orientées de manière orthogonale les unes par rapport aux autres et définissant par leur intersection au moins une zone isolée électri- quement flottante de forme généralement rectangulaire de la seconde couche dopée qui agit comme l'électrode de masse du dispositif, les zones restantes non isolées de la seconde couche agissant comme la grille du dispositif et le substrat agissant comme l'électrode de drain. L'invention et son mode de fonctionnement seront mieux compris à la lumière de la description détaillée ci-après faite en se réfé- rant aux dessins ci-joints dont La figure 1 est une coupe d'un substrat de silicium destiné à -3- être utilisé dans un dispositif selon l'invention La figure 2 est une coupe du substrat représenté à la figure 1 après la réalisation d'étapes de transformation supplémentaires; La figure 3 est une coupe du substrat représenté à la figure 2 après la réalisation d'une première étape photolithographique La figure 4 est une coupe du substrat représenté à la figure 3 après la gravure d'une rainure en V dans le substrat; La figure 5 est une coupe du substrat représenté à la figure 4 après le revêtement de la rainure en V d'une couche de silice et de silicium polycristallin, La figure 6 est une coupe du substrat représenté à la figure 5 après la réalisation d'étapes de transformation supplémentaires; la figure 7 est une coupe du substrat représenté à la figure 6 après l'application d'une couche supplémentaire de silice sur les rainures en V; la figure.8 est une coupe représentant deux rainures en V adjacentes et un substrat commun; la figure 9 est une coupe du substrat représenté à la figure 8 après l'application d'une métallisation sur la totalité de la surface du dispositif; la figure 10 est une vue en plan d'une partie d'une pastille de semi-conducteur représentant une pluralité de dispositifs selon l'invention; la figure 11 est une vue en plan d'un autre exemple de réali- sation de l'invention dans lequel un matériau de source supplémen- taire est disposé d'une façon adjacente à chacun des dispositifs pour réduire la sous-gravure produite par l'attaque chimique; la figure 12 est une coupe d'un substrat utilisé dans la fabri- cation d'un autre exemple de réalisation de l'invention; la figure 13 est une coupe du substrat représenté à la figure 12 après la réalisation d'étapes de transformation supplémentaires; la figure 14 est une coupe du substrat représenté à la figure 13 après la réalisation d'une première étape de transformation pho- tolithographique; la figure 15 est une coupe du substrat représenté à la figure 4- f 14 après la gravure d'une rainure en V dans ledit substrat; la figure 16 est une coupe du substrat représenté à la figure après le revêtement de la rainure en V d'une couche de silicium polycristallin dopé. Le premier exemple de réalisation de l'invention, décrit à titre illustratif, comprend un MOSFET de puissance à rainure en V dont les rainures en V sont orientées suivant deux dimensions ortho- gonales créant ainsi un agencement en forme de maille semi-continue. Cet agencement augmente au maximum la périphérie du canal MOSFET pour toute surface de silicium donné et permet ainsi d'obtenir, par unité de surface de silicium, un courant de sortie plus élevé et une résistance en fonctionnement plus faible qu'un transistor de puis- sance conventionnel du type V-MOS imbriqué dont les rainures en V sont orientées suivant une seule dimension. Comme il sera expliqué plus loin, cette structure de la grille en forme de maille, bien que le contact avec le silicium polycristallin dans le dispositif soit réalisé dans une zone d'adhérence située à l'écart des rainures de grille active, présente en outre l'avantage que la résistance série t S de la grille est nettement réduite grâce à la nature semi- continue de sa structure. A son tour cela permet une meilleure réponse en fréquence puisque le produit grille, c'est-à-dire le pro- duit de Y S par Cg, la capacité de la grille, est réduite en consé- quence. Comme il est représenté à la figure 1 la première étape dans la fabrication d'un dispositif selon l'invention consiste à faire crol- tre par épitaxie une couche 11 de silicium relativement peu dopé n- sur un substrat de silicium 10 fortement dopé n+. Ensuite on fait croître par épitaxie une deuxième couche 12 de matière du type p- sur la première couche épitaxiale 11, comme le montre la figure. L'épaisseur et la résistance spécifique de la première couche 11 dépendent bien entendu de la tension de claquage BVDSS du dispositif en cours de fabrication. De même, l'épaiseur et la résistance spécifique de la deuxième couche épitaxiale 12 sont fonction de la tension de seuil et de la tension de pénétration entre le drain et la source du dispositif en -5 - cours de fabrication. L'épaisseur de la deuxième couche épitaxiale est également déterminée par les ouvertures superficielles de grille des rainures en V avec une épaisseur minimum de l'ordre de 0,7 Xg (ouverture). Dans un dispositif prévu pour une tension de claquage de 40 à 60 V par exemple la couche épitaxiale 11 aura une épaisseur de 4 microns et une résistance spécifique de 0,8 ohm-centimètres. L'épaisseur de la couche épitaxiale 12 sera de 3 microns et sa résistance spécifique de 0,3 à 0,5 ohm-centimètres. Evidemment, pour des tensions de claquage plus élevées la résistance spécifique de la couche épitaxiale 11 n- augmentera. Pour un dispositif prévu par exemple pour une tension de claquage de 450 V cette couche aurait une épaisseur de l'ordre de 25 microns avec une résistance spécifique de 12,5 ohm-centimètres. Il a été découvert que, pour obtenir des tensions de claquage encore plus élevées, il est possible d'entourer le champ électrique de surface du dispositif d'anneaux flottants p-. Selon l'invention ces anneaux sont obtenus en poursuivant l'attaque chimique des rai- nures en V le long de la périphérie extérieure de la zone active pour former des zones p- isolées électriquement flottantes qui servent à étaler latéralement la couche de déplétion de manière que le champ électrique créé par le potentiel drain-source puisse être réduit. Le nombre d'anneaux p- flottants et leurs distances de centre à centre nécessaires pour élever la tension de claquage à la limite théorique pour une jonction plane est déterminée de manière empirique. Là o les applications du circuit sont telles qu'elles exigent un blocage inverse en plus du blocage normal direct obtenu avec tout dispositif MOSFET, il est possible de remplacer par un substrat pu le substrat n+ 10 représenté à la figure 1. En ce dernier cas et si on a fait croftre sur le substrat les mêmes couches épitaxiales doubles ou des couches similaires, la tension drain-source peut devenir négative (pour une structure à canaux n) et la jonction n- à p+ du substrat bloquera alors les tensions en dessous de la tension de claquage de cette jonction. De cette manière un dispositif MOSFET selon l'invention fonctionnera à peu près comme un thyristor. Pour obtenir une densité de puissance maximale les éléments de -6 rainure en V de la source et de la grille sont avantageusement plaeés le plus près les uns des autres. Cela permet en outre d'obtenir un coût par dispositif le moins élevé possible puisque les dimensions de la pastille sont réduites pour un niveau donné de courant de sortie ou de résistance de fonctionnement. Il est en outre, bien connu que le rendement de la fabrication de ces dispositifs est inversement proportionnel au nombre d'étapes lithographiques néces- saires pour fabriquer un dispositif. Ainsi la diminution du nombre des étapes augmentera nécessairement la productivité de la fabri- cation du dispositif et permet donc de réduire encore le coût de la pastille. En se référant à la figure 2 on voit que la fabrication d'un dispositif à rainures en V selon l'invention commence avec un subs- trat n+ ou p- 10 de silicium d'orientation cristalline 100 portant une première couche épitaxiale n-11 et une deuxième couche épitaxiale p-12. Ensuite on dépose une couche de nitrure de silicium 13 sur la couche épitaxiale p-12 sur une profondeur d'environ 2000 A Ensuite on dépose une couche de silice 14 sur la couche de nitrure de silicium en utilisant un procédé de dép8t soit à haute soit à basse température, encore sur une profondeur d'environ 2000 A. Après cela, comme le montre la figure 3, les zones 16 prévues pour former les rainures de source et de grille sont ouvertes en utilisant l'une quelconque des techniques photolithographiques connues, par exemple en attaquant chimiquement une couche photorésist suivant un dessin approprié placée sur la couche de silice 14. En mettant en oeuvre un agent chimique approprié, par exemple un réactif de tampon standard à base de HF, seule la silice disparaît sous l'attaque qui s'arrête automatiquement lorsque le réactif atteint la couche de nitrure de silicium 13. Ensuite, comme le montre la figure 4, on utilise un second procédé photolithographique pour n'ouvrir que les zones des rainures en V. D'ailleurs, c'est la seule étape critique d'alignement dans la fabrication de ce dispositif. Comme le montre la figure 4 on dépose une couche photorésist 17 sur le masque de silice 14 que l'on soumet après exposition et développement à l'attaque chimique suivant tout procédé approprié tel que l'attaque par l'acide phosphorique chaud ou par un plasma pour percer la couche de nitrure de silicium 13 et pour former ainsi la rainure en V dans le matériau p-12, le fond de la rainure pénétrant dans le matériau n-11. Comme le montre la figure 5, l'étape suivante du procédé consiste à déposer une couche de siliee 18 sur la totalité de la zone de la rainure en V sans enlever auparavant la couche photorésist 17; pour le dép8t de la couche de silice 18 on utilise un procédé approprié de dépSt par plasma de basse température, avan- tageusement de l'ordre de 25 C, bien que des tampératures allant jusqu'à 250 C puissent être tolérées. L'épaisseur de la couche de silice n'est pas critique mais devrait être de l'ordre de 1500A. Ensuite on dépose par pulvérisation cathodique une couche 19 de o silieium polyeristallin pur d'une épaisseur de 10000A sur toute la surface. Or, il est bien connu que la silice déposée et le silieium polycristallin déposé par pulvérisation cathodique n'adhèrent pas bien à la eouche photorésist 17. Ainsi, comme le montre la figure 6, la couche photorésist 17 peut facilement être enlevée chimiquement ou grâce à un procédé d'attaque par plasma si bien que le SiO2 et le silicium polycristallin disparaissent partout sauf dans les zones des rainures. Ensuite on augmente la densité des films déposés, par exemple en les exposant à des températures élevées de l'ordre de 900 à 1100 C dans une atmosphère d'azote. Puis la pastille entière est soumise à une attaque par exemple par un agent capable de dissoudre le nitrure de silicium, par exemple une attaque au plasma ou par un agent chimique approprié pour exposer la zone de silicium p- adjacente aux zones des rainures. Ces zones sont référencées 22 dans la figure 70 Ensuite la pastille entière est exposée à un produit de dopage n+ tel que du phosphore ou de l'arsénic, par exemple par diffusion. Les couches de SiO2 et de Si3N4 14 et 13 respectivement empêcheront des produits de diffusion d'atteindre la couche p- 12 sauf bien sûr dans les zones 22 adJaeentes des rainures; ces zones 22 sont ainsi dopées avec du matériau n+ de même que la couche de silicium poly- cristallin 19 dans la rainure. Ensuite les produits de diffusion n+ -8 sont introduits dans le corps du matériau semi-conducteur dans un environnement oxydant et/ou de vapeur qui sert également à faire croître une zone épaisse 22 (5000 à 1OQO0A) de SiO2 sur la grille de silicium polycristal-lin et sur les endroits 22 de la source n+. La profondeur et la largeur de diffusion des sources n+ sont avantageu- sement de l'ordre de 1 micron comme le montre la figure 7. Ensuite la pastille entière est soumise à l'attaque chimique d'un agent approprié ou d'un plasma pour enlever la couche de SiO2 16 initiale dont l'épaisseur n'est que de 2000A ainsi qu'il a été men- tionné. C'est pourquoi la zone de SiO2 épaisse de 5000 à 10000A ne sera pas affectée de manière essentielle par cette attaque. 'Après cette étape d'attaque chimique du SiO2, on utilise un agent d'attaque chimique ou une source de plasma approprié pour enlever la couche originelle Si3N4 13 d'une épaisseur de 2000A. La structure telle qu'elle se présente à ce stade de la fabrication est illustrée à la figure 8. Ensuite, on ouvre la couche de silicium polycristallin dans la zone de la grille en utilisant une troisième étape photolithogra- phique pour créer les zones des plots de contact. Cette troisième opération photolithographique est encore non-critique et peut être avantageusement utilisée pour, attaquer le SiO2 qui reste dans les zones o les plots seront formés. Puis, figure 9, on dépose par vaporisation ou pulvérisation cathodique une couche de métallisation 23 sur toute la surface de la pastille, par exemple d'une épaisseur de 20000A. Alors qu'il est possible d'utiliser divers métaux pour cette couche de métalli- sation, le matériau préféré est l'aluminium. Enfin le métal est soumis à l'attaque chimique dans une quatrième étape photolithogra- phique, également non-critique, pour séparer la grille du reste de la surface de silicium qui comporte bien entendu l'électrode de source. Le procédé décrit ci-dessus, permet d'obtenir un espacement centre à centre entre les grilles de 10 microns et moins. La figure montre une vue en plan de la surface supérieure de la pastille et illustre clairement que les rainures en V sont gravées dans les deux directions X et Y. Dans les figures la référence 31 désigne les -9- rainures de grille, la référence 32 les rainures de source et les zones rectangulaires 33 et 34 des plots de contact pour les dispo- sitifs. La structure illustrée à la figure 10 présente naturellement une géométrie classique carrée ce qui risque de poser un problème dans certaines conditions. Le problème est que, bien que les parois latérales suivant chacun des quatre côtés de chaque zone de source soient les plans cristallins 111 standard prévus sur lesquels les dispositifs V-MOS sont formés, chaque coin intérieur au niveau des intersections des rainures expose à l'attaque chimique les plans cristallins 112 et 331 qui sont moins résistants ce qui résulte en des sous-gravures. Quoique ces sousgravures puissent être réduites à un minimum en agissant sur les diverses compositions d'attaque chimique, par exemple en ajoutant des petites quantités d'hydrazine à la solution d'attaque, ou en faisant varier la température du bain d'attaque ou en prévoyant une compensation par'le photomasque pour assurer la formation de coins bien rectangulaires, ces opérations supplémentaires rendent le procédé de fabrication plus compliqué, et il est nettement plus avantageux d'éviter ces opérations supplémen- taires. Nous avons découvert qu'une manière d'obtenir cela consiste à modifier le dessin topologique du dispositif et de supprimer ainsi complètement la sous-gravure des coins tout en obtenant l'avantage supplémentaire d'augmenter la périphérie active de rainure en V-MOS par unité de surface ce qui augmente encore la densité de puissance et de courant. Cette découverte est basée sur le fait que la zone au niveau de l'intersection des rainures en V est un "espace mort" qui ne contribue en rien à la périphérie de grille active et donc au courant de sortie. Selon l'invention le dispositif modifié comporte à chaque intersection une zone de source supplémentaire qui, ou bien coincide aux coins avec les zones existantes, ou qui recouvre légè- rement les zones existantes à chaque coin. Cet agencement est repré- senté à la figure 11 et il est évident qu'avec cet agencement l'atta- que chimique ne produira jamais un coin convexe; la sous-gravure se trouve ainsi supprimée. Si l'on compare le dispositif représenté à la figure 11 avec celui de la figure 10 on constate que la périphérie active de canal de la zone de répétition du dessin initial utilisant des rainures d'une largeur de 5 microns et des zones de source de 5 x 5 microns donne une périphérie linéaire de grille de 20 microns par 100/ m, alors que l'agencement selon la figure 11 donne avec le même principe de disposition structurale une périphérie linéaire de grille de 32 microns avec un recouvrement des coins de 1 micron et une périphérie linéaire de grille de 40 microns en cas de dessins coïncidents. Cela constitue une amélioration de la densité de puis- sance de 60 à 100% par rapport à l'agencement -selon la figure 10 tout en -éliminant tous lesdits problèmes de la sous-gravure aux coins. En se référant à la figure 11, consideeo'ns les quatre zones de source 41, 42, 43 et 44. Dans le dispositif modifié, la zone 46 entre les dispositifs qui n'est pas occupée par la couche de métal- lisation 34 présente la forme d'une zone de source supplémentaire et en insistant sur la zone délimitée par les lignes en tireté 47 on - voit comme il a déjà été dit que les zones de source supplémentaire contribuent au courant de sortie ce qui est souhaité. En outre, étant donné que les zones de source supplémentaires sont en contact avec les coins de la zone de source principale 42, la sous gravure men- tionnée ci-dessus n'intrerviendra pas pour les raisons discutées ci- dessus. Dans l'agencement illustré dans la figure 11 la périphérie de grille par zone de répétition est de 32/ m par 100 kk m. Cela se compare à la valeur de 30 M m par 100" m2 pour l'agencement repré- senté à la figure 10 ce qui équivaut à une augmentation de 6,67% de la surface active pouvant accepter du courant. Dans l'agencement représenté à la figure 11 le recouvrement typique de la région centrale des endroits de source d'origine est de 1 micron. Nous allons maintenant décrire un autre exemple de réalisation de l'invention qui permet de réduire et de simplifier considérable- ment les étapes de fabrication tout en réduisant au minimum le nombre d'opérations de photomasquage. - 11 - Les avantages de cette variante sont 1/ la source s'aligne automatiquement sur la grille (par exemple sur les masques des rainures); 2/ quatre photomasques suffisent, à savoir a/le photomasque pour les rainures de grille; b/ le photomasque pour les contacts de source; c/ le photomasque pour les plots de contact de grille et d/ le photomasque pour la métallisation. Parmi ceux-ci seul le photomasque des contacts de source nécessite un degré esseniiel de précision d'alignement. 3/ l'utilisation d'une diffusion source n+ peu profonde avec de l'aluminium fusionné à travers la jonction source/masse ce qui assure un excellent court=-circuit source/masse et résulte en des tensions de maintien élevées drain/source proches des tensions de claquage de la Jonction drain/masse. Comme le montre la figure 12 le point de départ de cette variante est le même que celui représenté à la figure 1 pour le premier exemple de réalisation, c'est-à-dire un substrat 10 de sili- cium dopé na sur lequel on a fait croître deux couches épitaxiales 11 et 12o Dans ce second exemple de réalisation de l'invention la cou- che p-12 a une épaisseur d'environ 2,75 microns et une résistance spécifique de 0,5 ohm-centimetres. Comme dans le cas précédent ltépaisseur de la couche n-11 est fonction de la tension que le dispositif doit pouvoir supporter. Pour 100 V par exemple la couche n-11 aurait typiquement une résistance spécifique de,6 ohm-centi- mètre et une épaisseur de l'ordre de 10 microns. Le substrat comprend typiquement une orientation cristalline 100 dopée au Sb; le subs- trat de silicium a une résistance spécifique comprise entre 0,005 et 0,01 ohm-centimètre. La première étape de fabrication de la variante consiste à effectuer une diffusion d'un dopant n+ sur la totalité de la surface supérieure de la pastille, avantageusement en utilisant un composé tel que de l'arsenic pour obtenir un X(J) peu profond. Cela est illustré par la couche 51 à la figure 12. Ensuite, comme le montre la figure 13, on dépose une couche de nitPure de silicium sur la couche - 12 - n+ 51 soit à l'aide d'une technique de dép8t à haute température soit à l'aide d'un procédé basse température LPCVD. La couche Si3N4 est référencée 52 à la figure 13. Ensuite on dépose sur la couche Si3N4 une couche de SiO2 grâce à une technique conventionnelle quelconque. Cette couche est désignée par la référence 53 à la figure 13. Comme il ressort des figures 14 et 15 l'étape suivante de la fabrication consiste à ménager des ouvertures 55 dans la couche de silice 53 précisément aux endroits ou il s'agit de former les rai- nures en V. D'une manière analogue à celle décrite ci-dessus en rapport avec les figures 3 et 4, les couches exposées inférieures de nitrure de silicium et les autres couches sont alors attaquées chi- miquement à l'aide d'un procédé d'attaque chimique approprié, par exemple avec une solution standard d'éthylène-diamine pyrocatéchol- pyrazine. Ensuite la pastille est soigneusement nettoyée. Ensuite on fait crottre du matériau d'oxyde de grille dans la zone en V comme l'indique la référence 56 à la figure 15. Ce matériau, qui est typiquement du SiO2, est alors recuit. Ensuite ou dépose une couche 57 de silicium polycristallin sur toute la surface de la pastille avec une épaisseur comprise entre 5000 et 10000A. Ensuite on introduit par diffusion du phosphore dans la couche de silicium polycristallin pour réduire la résistance superficielle du matériau à une valeur la plus faible possible, idéalement à environ 150 ohm au carré. Avantageusement le silicium polycristallin est fortement oxydé lors du procédé de diffusion jusqu'à une profondeur de 3000 à on SooQA. Ensuite on a recours à une étape photolithographique pour ouvrir les zones de contact entre les rainures en V. La tolérance d'alignement lors de cette étape n'est pas non plus critique puisque cette ouverture peut apparaître n'importe o à l'intérieur de l'es- pacement de 5 microns qui sépare deux rainures voisines. Ensuite la couche SiO2 est exposée à l'attaque chimique en utilisant par exemple une solution HF tamponnée et le silicium polycristallin est enlevée par cette attaque chimique jusqu'à la couche de nitrure de silicium en utilisant par exemple un procédé d'attaque lent EDPP. La couche photorésist est alors enlevée et nettoyée et les parois laté- - 13 - 2483685 rales du silicium polycristallin sont fortement ré-oxydées. Enfin le nitrure est enlevé par attaque chimique aux zones de contact pour donner la configuration représentée à la figure 16 o la réfé- rence 58 désigne les parois latérales réoxydées de la couche de silicium polycristallin 57. Ensuite on utilise une troisième étape photolithographique pour ouvrir le plot de contact de la grille dénudant la couche de silicium polycristallin dopé. Après cela la pastille est métallisée avec de l'aluminium ou avec un alliage d'a- luminium plaqué de silicium (1 à 2%) à une température suffisamment élevée, par exemple 500 à 5751C, pour assurer que l'alliage traverse la mince couche n+ de diffusion de source 51 et forme un court- circuit entre le substrat p-12 et la couche de jonction de source n+ 51. Cette étape est très critique car elle doit permettre d'ob- tenir une tension de claquage permanente BVDS d'au moins 80% de laX tension de claquage de la jonction n- à p-. Enfin, en utilisant, une quatrième et dernière étape photolithographique la surface supé- rieure de la pastille est revêtue d'aluminium auquel on confère ensuite un dessin pour former les plots de contact de la grille et de la source qui comprennent le reste de la surface supérieure des dispositifs. Il existe un autre procédé permettant de former les contacts de grille. Dans ce cas on dépose, après avoir effectué le dopage au phosphore du silicium polycristallin, une couche épaisse de 1000A d'épaisseur de nitrure de silicium est déposée sur toute la surface de la pastille. Ensuite on enlève grâce à une seconde étape photolithographique le nitrure de toute la surface du dispositif à l'exception des endroits prévus pour la zone de contact de grille. Ensuite on enlève par attaque chimique le silicium polycristallin jusqu'à la couche de nitrure comme dans le deuxième exemple de réali- sation de l'invention et les parois latérales ainsi exposées sont réoxydées. Enfin on effectue la métallisation à travers la zone n+ de la source comme précédemment, et les dessins métalliques nécessaires pour les plots de contact de grille et de source sont tracés par photogravure. L'homme de l'art peut apporter diverses modifications et subs- titutions au niveau de l'agencement des éléments représentés sans pour autant quitter le cadre et l'esprit de l'invention. - - 2483685 -14_ REVENDICATIONS 1/ Dispositif semi-conducteur à effet de champ du type V-MOS compor- tant des électrodes de grille de source et de drain et comprenant un substrat (10) plan de silicium dopé, une première couche (11) de silicium dopé obtenue par croissance épitaxiale sur le substrat de silicium, une seconde couche (12) de silicium dopé obtenue par croissance épitaxiale sur la première couche (11) de silicium, caractérisé par une pluralité de premières rainures en V parallèles et écartées, les unes des autres qui s'étendent à travers la première (11) et la seconde (12) couches, une pluralité de secondes rainures en V parallèles et écartées les unes des autres qui s'éten- dent à travers la première (11) et seconde (12) couches sans pénétrer dans le substrat (10), lesdites premières et secondes rai- nures en V -portant du silicium polycristallin dopé sur leurs parois, étant orientées de manière orthogonale les unes par rapport aux autres et définissant par leurs intersections au moins une zone isolée, électriquement flottante de forme généralement rectangulaire de la seconde couche (12) dopée qui agit comme l'électrode de masse du dispositif, les zones restantes non isolées de la seconde couche (12) agissant comme l'électrode de grille du dispositif et le substrat (10) agissant comme l'électrode de drain. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites premières rainures en V s'étendent à travers lesdites pre- mière (11) et seconde (12) couches sans pénétrer dans ledit substrat (10). 3/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, -caractérisé par le fait qu'il comporte une zone fortement chargée n+ ou p+ sur la surface de ladite seconde (12) couche épitaxiale. -4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites premières rainures en V s'étendent à travers lesdites pre- mière (11) et seconde (12) couches et pénètrent dans ledit substrat (10), et que le dispositif comporte une pluralité d'autres zones de ladite seconde (12) couche dopée, lesdites zones agissant comme zone supplémentaire de source, chaque zone étant électrique- ment en contact avec au moins un coin des quatre premières zones - 15 - électriquement flottantes immédiatement adjacentes, un dispositif individuel étant défini par - a) une zone de source électriquement flottante et des sorties des quatre zones de source supplémentaires immédiatement adjacentes, - b) l'électrode de grille en rainure en V et - o) le substrat qui agit comme électrode de drain du dispositif. / Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit substrat (10) comprend du silicium monocristallin 100 fortement dopé n+ que ladite première couche (11) épitaxiale comprend du silicium légèrement dopé net que ladite seconde (12) couche comprend du silicium légèrement dopé p-o 6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit substrat (10) comprend du silicium monocristallon 100 fortement dopé p+ que ladite première couche (11) épitaxiale comprend du silicium légèrement dopé n et que ladite seconde couche (12) comprend du silicium légèrement dopé po 7/ Dispositif selon l'une queleonque des revendications 5 ou 6, caraetérisé par le fait que les zones dans ladite seconde (12) couche de silicium immédiatement adjacente aux parois desdites + rainures en V sont dopées n formant ainsi des zones de source adja- centes auxdites rainures. 8/ Procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur à effet de champ du type V-MOS comportant des électrodes de grille, de source et de drain, ledit procédé étant caractérisé par les étapes sui- vantes: la formation d'une première (11) et seconde (12) couches épitaxiales dopées inversement sur un substrat de silicium (10) plan dopé; l'ouverture selon une première direction d'au moins deux premières rainures en V parallèles espacées dans lesdites première (11) et seconde (12) couches, lesdites rainures s'étendant vers le bas sans pénétrer dans le substrat (10); l'ouverture selon une deuxième direction, orthogonale par rapport à la première direction, d'au moins deux secondes rainures en V paral- lèles, espacées et s'étendant vers le bas, lesdites rainures défi- nissant par leurs intersections dans la seconde (12) couche dopée au - 16 _ moins une zone isolée électriquement flottante d'une forme généra- lement rectangulaire qui agit comme l'électrode de source du dispo- sitif; le dépôt d'une couche de silicium polycristallin sur les parois desdites rainures et le dopage de ladite couche de silicium polycristallin pour obtenir ainsi l'électrode de grille du dispo- sitif. 9/ Procédé selon la revendication 8, caractérisé en outre par la formation d'une pluralité de secondes zones dans ladite seconde couche épitaxiale dopée, lesdites zones agissant comme des zones de source supplémentaires, chaque zone étant électriquement en contact avec au moins un coin des quatre premières zones électriquement flottantes immédiatement adjacentes, un dispositif individuel étant défini par - a) une zone électriquement flottante et des parties des quatre zones supplémentaires immédiatement adjacentes, - b) l'électrode de grille de la rainure en V et - c) le substrat qui agit comme l'électrode de drain du dispositif. / Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, carac- térisé par le fait que ladite étape de dopage comprend le dopage des zones dans ladite seconde couche (12) épitaxiale qui sont immédia- tement adjacentes aux parois desdites rainures de manière à former des zones de source adjacentes auxdItes rainures.