Brevet FR2901909A1 — publié le 20071207

MEMOIRE DE DONNEES INSCRIPTIBLE ET LISIBLE PAR MICROPOINTES, STRUCTUREE EN CAISSONS, ET PROCEDE DE FABRICATION L'invention concerne les mémoires de données inscriptibles ou lisibles par l'intermédiaires de micropointes. Dans la recherche de densités de stockage d'informations toujours plus élevées, on a imaginé des mémoires de stockage de masse dites à micropointes dans lesquelles l'inscription de données et la lecture des données stockées se font en appliquant une micropointe de dimension d'apex extrêmement petite (quelques nanomètres) contre la surface ou au voisinage de la surface d'un substrat qui porte une couche sensible qu'on 1 o appellera aussi media. L'application d'une micropointe d'écriture sur la couche sensible permet de changer localement l'état physique de la couche sans modifier l'état de celle-ci autour de la zone concernée. Le changement d'état peut être un changement d'état électrique tel qu'une modification de valeur de 15 résistivité, ou un changement d'état physique plus important (par exemple le passage d'un état amorphe à un état cristallin) qui induit d'ailleurs le plus souvent aussi une modification de propriétés électriques, thermiques, voire chimiques. Inversement l'application d'une micropointe de lecture sur une 20 couche sensible qui comporte des zones ayant ou non subi ce changement d'état, qu'on peut appeler zones inscrites et zones non inscrites, permet de lire l'état de la zone. Le principe de l'utilisation d'une micropointe pour le stockage de donnée s'inspire notamment des travaux qui ont été menés dans le domaine 25 de la microscopie à force atomique (AFM pour "Atomic Force Microscope") ; ces travaux ont montré qu'on pouvait explorer une surface à l'aide d'une micropointe avec une résolution géométrique extrêmement élevée (échelle nanométrique). Pour un microscope à force atomique, la micropointe est déplacée 30 sur la surface d'un objet pour explorer son relief en mesurant les déplacements de la micropointe ; pour une mémoire de données, la micropointe est déplacée sur la surface du substrat pour écrire des données, avec une très haute densité, et les relire. La densité est liée à la dimension de la micropointe et à la précision de détermination de position de la micropointe lors de ses déplacements, ainsi qu'à la résolution propre du média qui dépend de la taille des grains de la couche sensible. Pour augmenter le débit de données en lecture ou en écriture, on a déjà proposé d'utiliser une multiplicité de micropointes en parallèle. L'article "The "Millipede" û More than one thousand tips for future AFM data storage", par P.Vettiger et autres, paru dans IBM Journal of Research and Development, vol 44 N 3 en mai 2000, expose ces principes à io propos d'une mémoire de données dans laquelle le stockage de données se fait par effet dit "thermomécanique" : la micropointe chauffe localement la zone de couche sensible (un polymère) sur laquelle elle vient s'appuyer ; ce chauffage commence par ramollir la couche ; la pression exercée sur la pointe enfonce celle-ci dans la couche ; un trou est créé dans la couche. 15 Pour la lecture, un effet thermique est également utilisé : la résistance électrique présentée par la pointe est sensible à la chaleur, et la température que prend la pointe dépend du fait que la pointe se trouve ou non dans un trou créé lors de l'inscription et augmente le transfert de chaleur ; on peut donc, en plaçant la pointe dans un circuit électrique de mesure, détecter la 20 présence de trous, en relation avec la position de la pointe. Plus généralement, ces méthodes inspirées de la microscopie à force atomique ont donné lieu à diverses expérimentations mettant en oeuvre des principes de couche sensible qui peuvent être différents du principe exposé au paragraphe précédent. 25 Dans la demande de brevet européen EP 0739004 Al la couche sensible est une couche isolante dans laquelle la micropointe applique une tension de claquage électrique créant localement une zone électriquement conductrice au milieu de l'environnement isolant. La relecture est électrique, par mesure du courant qui traverse la micropointe. On peut noter que cette 30 solution ne permet pas l'effacement car le claquage est irréversible, et la mémoire n'est donc pas réinscriptible, ce qui est un inconvénient. Les matériaux à changement de phase, typiquement de la famille des chalcogénures tels que Ge2Sb2Te5, ou AgInSbTe, ont été également essayés : par action thermique de la micropointe sur une zone localisée, on 35 peut faire passer le matériau localement d'un état amorphe à un état cristallisé. L'état est réversible et on peut théoriquement effacer une zone inscrite en la mettant à nouveau dans l'état amorphe, toujours à l'aide d'un chauffage mais dans des conditions différentes (en général avec un trempage, c'est-à-dire un refroidissement rapide). L'article "Electrical probe storage using Joule heating in phase change media", par S. Gidon et autres , paru dans Applied Physics Letters, vol 85 N 26 le 27 décembre 2004, décrit les principes d'une telle mémoire, avec la particularité que le chauffage pour la cristallisation ou pour le retour à l'état amorphe est fait par effet Joule, par application d'un courant au travers io du média, à partir de la micropointe d'écriture. La couche est initialement amorphe et peu conductrice ; l'inscription se fait par cristallisation locale, sous l'effet d'un chauffage direct par effet Joule dans la zone concernée de la couche. Le matériau cristallisé est plus conducteur que le matériau amorphe. La lecture se fait par application d'une tension (moindre que celle utilisée 15 pour l'écriture) sur une micropointe de lecture et mesure du courant qui circule, lequel dépend du fait que le matériau est resté amorphe ou a été cristallisé. Dans l'article "Ultra-high-density phase-change storage and memory", par Hendrick F. Hamann et autres, paru sur le site 20 www.nature.com le 9 avril 2006, le chauffage est indirect, la micropointe chauffée par laser transfère sa chaleur à la zone de couche sensible avec laquelle elle est en contact ; de plus, la lecture se fait par détection thermique : la pointe est chauffée (moins que pour l'écriture) et l'impédance thermique de la pointe est mesurée. 25 Dans toutes ces réalisations, à supposer que l'effacement soit théoriquement possible, on s'aperçoit qu'il est probablement très difficile de le mettre en oeuvre pratiquement. La maîtrise locale de l'état binaire d'une zone ponctuellement touchée par une micropointe peut être douteuse car l'action thermique sur une zone a des effets sur l'environnement immédiat de 30 cette zone ; en particulier on comprend que la chaleur engendrée ne peut pas rester complètement localisée là où on le voudrait. Par exemple, le fait de faire repasser (effacement) une zone cristalline dans l'état amorphe peut laisser subsister ou créer une couronne cristalline indésirable autour de la zone redevenue amorphe. La conductivité résiduelle de cette couronne périphérique risque d'empêcher de détecter la nature amorphe de la zone que l'on avait souhaité effacer. L'invention a notamment pour but de faciliter l'enregistrement, la lecture, l'effacement, des mémoires de données inscriptibles et lisibles par 5 micropointes. Pour cela, l'invention propose une mémoire de stockage de données, inscriptible et lisible par l'intermédiaire d'au moins une micropointe d'écriture ou de lecture qui vient à proximité (en contact avec ou au voisinage immédiat) d'une zone ponctuelle à inscrire ou à lire sur la surface d'un 10 substrat, soit pour changer l'état physique de cette zone, en écriture ou effacement, soit pour déterminer l'état physique de la zone, la donnée stockée dans la zone étant définie par l'état physique de la zone, en lecture, caractérisée en ce que la surface du substrat est subdivisée en un ensemble d'îlots individuels d'une couche d'un premier matériau sensible susceptible 15 de changer d'état sous l'action de la micropointe d'écriture, chaque îlot étant entouré d'un caisson formé par un deuxième matériau peu ou pas sensible à l'action de la micropointe d'écriture, ce deuxième matériau séparant complétement les îlots individuels les uns des autres. Ainsi, au lieu d'utiliser une couche sensible uniforme et continue 20 pour y inscrire des données, on utilise une couche préalablement structurée par un réseau de caissons (c'est-à-dire un réseau maillé de parois) reliés les uns aux autres, qui isole les îlots individuels les uns des autres ; un îlot individuel délimité par la périphérie intérieure d'un caisson constitue une zone individuelle correspondant à au moins une donnée élémentaire mise en 25 mémoire. La couche sensible est de préférence constituée par un matériau apte à changer de phase cristalline par action thermique contrôlée, notamment un chalcogénure, et notamment un composé GeSbTe de germanium, antimoine et tellure ou un composé AgInSbTe d'argent, d'indium, 3o d'antimoine et de tellure, apte à passer d'un état amorphe à un état cristallin de manière réversible sous l'effet d'un chauffage contrôlé. Pour le matériau AgInSbTe, les propriétés de cristallisation dépendent notamment de la proportion d'argent, l'argent abaissant la température de cristallisation et facilitant donc celle-ci. D'autres matériaux sont envisageables, tels que des 35 composés à base de germanium et tellure GeTe ou germanium et sélénium GeSe. L'invention est applicable cependant à d'autres types de matériaux, par exemple des polymères susceptibles de changer d'état et de conduction électrique lors d'un cycle de température incluant par exemple une trempe thermique (refroidissement très rapide). Le matériau des caissons qui entourent la couche sensible est de préférence un matériau isolant électriquement ; il a de préférence une faible conductivité thermique. Ce peut être notamment un composé de sulfure de zinc ZnS et de silice SiO2, plutôt riche en ZnS (70 à 80% en poids par exemple). -W Dans un premier exemple de réalisation, le substrat est recouvert d'une couche formant barrière thermique, en matériau peu conducteur de la chaleur, et d'une électrode continue qui recouvre la couche barrière ; l'électrode continue est recouverte d'îlots de la couche de matériau sensible entourés par des caissons formés par le deuxième matériau ; l'ensemble des 15 îlots et des caissons est recouvert par une couche de réduction des frottements de la micropointe ; cette couche agit comme couche de protection contre l'usure des micropointes et du média. Le substrat peut être en silicium, en verre, ou en matière organique. La couche formant barrière peut être en silice, en nitrure de 20 silicium, ou de préférence en composé de sulfure de zinc ZnS et de silice SiO2, ce dernier composé ayant une faible conduction thermique (environ 200 fois moins que le silicium). L'épaisseur de la couche barrière peut être d'environ 10 nanomètres à 100 nanomètres. L'électrode peut être en nitrure de titane ou en carbone ; elle est 25 de préférence en matériau ayant à la fois une résistivité électrique intermédiaire entre les résistivités des deux états cristallin et amorphe du media et une faible conductivité thermique. Si l'électrode est en carbone, on peut y ajouter des éléments métalliques tels que de l'argent, du chrome, du nickel, de l'or, pour ajuster la conductivité électrique. L'épaisseur de 30 l'électrode peut être de l'ordre de 2 à 10 nanomètres par exemple. La couche de protection contre l'usure des micropointes peut être en carbone. Dans un deuxième exemple de réalisation, le substrat est recouvert d'une couche formant barrière thermique, en matériau peu 35 conducteur de la chaleur, recouverte d'îlots de la couche sensible ; les îlots sont entourés de caissons constitués par la superposition de la deuxième couche, d'une électrode, et d'une troisième couche isolante électriquement et isolante thermiquement ; l'ensemble des îlots et des caissons est recouvert par une couche de réduction des frottements de la micropointe ; cette couche agit comme couche de protection contre l'usure des micropointes et du media. Dans ce deuxième exemple de réalisation, l'électrode (électriquement continue du fait de la continuité des caissons qui sont reliés les uns aux autres) est en quelque sorte percée d'une ouverture à l'endroit de chaque îlot, et la liaison électrique entre un îlot et l'électrode se fait par la tranche de l'électrode autour de la périphérie de l'îlot. On peut prévoir que le deuxième matériau (celui des caissons), moins sensible aux changements de phase que le premier matériau (celui des îlots), est formé essentiellement par le même matériau que le premier, mais que des impuretés de différentiation soient contenues dans l'un ou l'autre des deux matériaux. Les impuretés sont choisies de telle sorte qu'elles facilitent le changement d'état amorphe/cristallin pour le premier matériau (celui des îlots individuels), ou qu'elles rendent plus difficile le changement d'état pour le deuxième matériau (celui du réseau de caissons qui entoure les îlots). Les impuretés peuvent aussi être choisies pour diminuer la conduction électrique (exemple : oxygène, hafnium). Pour définir la géométrie structurée en îlots et en caissons, on peut utiliser des masques de gravure obtenus par photolithographie, mais on peut aussi utiliser des procédés dits "d'auto-organisation" : dans ces procédés, une couche de matériau est déposée dans des conditions telles que le matériau s'agglomère automatiquement en petits îlots séparés les uns des autres. Cette auto-organisation peut produire, sur des couches très fines, un réseau d'îlots avec une résolution supérieure à ce que permet la photolithographie. Le matériau ainsi déposé peut servir directement comme matériau actif dans le produit final, ou bien il peut constituer un masque pour définir un motif dans une autre couche, cette autre couche pouvant éventuellement elle-même soit constituer une couche du média, soit servir elle-même de masque pour définir un motif dans une troisième couche. Par conséquent, l'invention propose un nouveau procédé de fabrication d'une mémoire inscriptible et lisible par l'intermédiaire d'au moins une micropointe d'écriture ou de lecture qui vient en contact avec une zone élémentaire à inscrire ou à lire sur la surface d'un substrat, caractérisé en ce que les zones élémentaires sont des îlots individuels d'un premier matériau, entourés par des caissons d'un matériau différent, et en ce que les îlots sont définis en utilisant une étape d'auto-organisation d'au moins une substance qui, lors de son dépôt sur une surface d'un substrat, est apte à s'autoorganiser en un motif d'îlots individuels séparés les uns des autres. La substance qui s'auto-organise peut être une impureté destinée à être diffusée dans une couche sous-jacente pour définir les îlots individuels. Elle peut être aussi substance servant de masque pour le 1 o traitement d'une couche sous-jacente. La substance qui s'auto-organise peut notamment être un polymère, ce polymère étant déposé en même temps qu'un deuxième polymère ayant des affinités avec le premier, les forces de liaison entre les deux polymères engendrant une auto-organisation dans laquelle le premier 15 polymère s'agglomère en îlots individuels entourés par une matrice du deuxième polymère. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux 20 dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente le principe d'une mémoire à micropointe ; - la figure 2 représente l'écriture et l'effacement dans la mémoire de la figure 1 ; - la figure 3 représente le principe d'une mémoire à micropointe, 25 structurée selon l'invention ; - les figures 4 à 9 représentent les étapes d'un procédé de fabrication d'une mémoire selon l'invention dans un premier exemple de réalisation ; -les figures 10 à 15 représentent les étapes de fabrication d'une 30 mémoire dans un autre exemple de réalisation. Sur la figure 1, on rappelle le principe d'une mémoire à micropointe réinscriptible constituée à l'aide d'un matériau à changement de phase contrôlable. Par "changement de phase", on entend surtout le 35 passage d'une phase amorphe à une phase cristalline. On pourrait à la rigueur envisager des matériaux qui peuvent passer d'un premier état cristallin à un deuxième état cristallin distinguable du premier. Par "matériau à changement de phase contrôlable", on entend un matériau dont les températures de cristallisation sont suffisamment basses et les conditions de cristallisation ou de retour à l'état amorphe sont suffisamment connues pour qu'on puisse sélectivement et volontairement, sous l'effet d'une commande électrique par une micropointe, produire le passage d'un état vers l'autre. En particulier, les vitesses de transition entre phases seront inférieures à 10 microsecondes. Un substrat 10 est recouvert par une couche continue 20 formant barrière thermique empêchant une dissipation de chaleur excessive vers le substrat lors de l'écriture ou de l'effacement (une dissipation thermique trop importante tendrait à empêcher une concentration de chaleur et donc un contrôle de la cristallisation). La couche barrière 20 est recouverte d'une électrode continue 30 pouvant être portée à un potentiel désiré (un potentiel de masse par exemple, pour simplifier la compréhension). L'électrode continue 30 est recouverte d'une couche continue 40 d'un matériau tel qu'un chalcogénure, notamment du Ge2Sb2Te5. Ce matériau présente la propriété de pouvoir changer réversiblement de phase, entre une phase amorphe et une phase cristalline, par action thermique à des températures relativement faciles à atteindre et dans des conditions connues en ce qui concerne les vitesses de réchauffement et de refroidissement nécessaires à ces changements de phase. La couche 40 est la couche sensible de la mémoire, c'est elle qui stocke les informations ; l'information binaire correspondant à une petite zone de la couche est l'état amorphe ou cristallin de cette zone. Enfin, la couche sensible 40 est de préférence recouverte d'une couche 50 dite couche tribologique. Cette couche sert à faciliter le glissement de la micropointe de lecture ou d'écriture sur la surface du substrat pour l'accès aux différentes zones individuelles de la couche sensible. C'est donc une couche de protection contre l'usure de la micropointe. L'écriture peut se faire par exemple par application d'une impulsion de tension électrique entre la micropointe et l'électrode (chauffage direct par effet Joule). L'effacement se fait par application d'une impulsion de tension de caractéristiques différentes (plus brève). La lecture se fait par application d'une tension plus faible sur la micropointe et mesure du courant qui traverse la pointe. Sur la figure 1, on a représenté une seule pointe d'écriture ou lecture 60, mais une multiplicité de pointes en réseau, commandées individuellement, peut être utilisée pour accéder simultanément à un grand nombre de zones individuelles et donc pour augmenter la rapidité d'écriture ou de lecture du média. Les pointes d'écriture ou de lecture sont des pointes extrêmement fines (de l'ordre de quelques nanomètres de surface à leur 1 o extrémité) portées par l'extrémité d'un bras de levier en porte-à-faux. La figure 2 représente schématiquement ce qui se passe lors de l'effacement d'une zone de mémoire, montrant le risque d'un mauvais effacement. On suppose que l'état initial effacé de la mémoire est un état dans lequel toute la couche sensible est dans un état amorphe (fig. 2a). 15 Dans cet état amorphe, la conductivité verticale de la couche sensible depuis la micropointe jusqu'à l'électrode 30 est faible. On crée une information en rendant cristalline une zone individuelle 70 (fig. 2b) située sous la micropointe ; ceci est fait en appliquant un chauffage direct ou indirect par la micropointe 60, à une température permettant la cristallisation. Un chauffage 20 à environ 200 C pendant une centaine de nanosecondes permet de le faire ; ce chauffage peut être généré directement (effet Joule) par le passage d'un courant entre la micropointe 60 et l'électrode 30. Dans l'état cristallin, la conductivité électrique (verticalement) est plus élevée entre la micropointe et l'électrode 30. L'effacement peut être fait par application d'un chauffage 25 supérieur, de l'ordre de 600 C à 700 C et trempage, c'est-à-dire refroidissement très rapide (de l'ordre de 10 nanosecondes). Cette refusion suivie d'une trempe permet de reconstituer une zone amorphe à la place de la zone cristalline 70. Malheureusement, cette zone amorphe n'est pas parfaite et en pratique elle risque de se présenter plutôt sous forme d'une 30 partie centrale amorphe 72 entourée d'une zone périphérique 74 qui est en partie cristalline (figure 2c). Ceci résulte des conditions de température et des vitesses de refroidissement qui sont différentes dans la zone centrale et à la périphérie. Si c'est le cas, le point mémoire est mal effacé car la conductivité résiduelle de la zone périphérique peut faire croire, lors de la 35 lecture, à la présence d'une zone cristalline et non d'une zone amorphe. La figure 3 représente un exemple schématique de mémoire structurée selon l'invention. La mémoire comporte des zones sensibles individuelles 75 d'un matériau à changement de phase contrôlable (composé à base de tellure Te ou d'antimoine Sb ou de germanium Ge, tel que GeTe ou GeSb ou SbTe ou un chalcogénure tel que GeSbTe, par exemple Ge2Sb2Te5, ou encore AgInSbTe) sous forme d'îlots individuels entourés de caissons 80 d'un matériau différent du matériau des zones 75 (de préférence un composé de silice et de sulfure de zinc, ou éventuellement du carbone peu conducteur tel que du carbone hydrogéné). Le matériau des caissons 80 est d'une nature telle qu'il soit moins facile à cristalliser que le matériau des îlots 75. Les caissons forment un réseau maillé continu, ou une sorte de grille régulière, et les zones sensibles 75 se présentent comme des îlots ponctuels dans les ouvertures de ce réseau. Dans l'exemple de la figure 3, les caissons, comme les zones sensibles, sont formés au-dessus d'une électrode continue 30 (par exemple en nitrure de titane ou en carbone rendu conducteur par des adjuvants métalliques tels que Ag, Cr, Ni, Au etc.). L'électrode 30 est elle-même formée au-dessus d'une couche 20 (de préférence un composé de silice et de sulfure de zinc) formant barrière thermique entre l'électrode 30 et le substrat 10 (substrat de silicium ou de verre ou de matière organique). Une couche de protection tribologique 50 (carbone pulvérisé de préférence) est de préférence formée au-dessus des zones sensibles 75 et des caissons 80. A l'endroit des zones sensibles 75, la superposition de couches peut donc être analogue à celle de la figure 1. Le matériau des caissons est choisi d'une nature peu ou pas sensible à l'action d'un courant appliqué par la micropointe : il ne change pas d'état cristallin aussi facilement que le matériau des îlots ; il est également peu sensible à la chaleur engendrée dans les îlots sensibles 75 lors de leur écriture ou leur effacement ; en d'autres mots, ce matériau ne change pas facilement d'état du point de vue de sa conductivité électrique, que ce soit sous l'action directe de la micropointe d'écriture ou sous l'action indirecte de l'écriture d'un îlot voisin. Le matériau des caissons est donc avantageusement un matériau isolant électrique (c'est-à-dire plus isolant que le matériau des zones sensibles aussi bien lorsque ce dernier est dans un état cristallin que lorsqu'il est dans un état amorphe) de sorte que les courants appliqués entre la micropointe 60 et l'électrode 30 passent dans la zone sensible au-dessus de laquelle est posée la pointe sans être déviés dans le matériau des caissons. Le matériau des caissons est de préférence mauvais conducteur thermique pour aider à la localisation de la chaleur dans les îlots. L'écriture se fait par application, entre la micropointe (posée sur le média au-dessus d'un îlot 75) et l'électrode 30, d'une tension suffisante (de l'ordre de 3 à 5 volts), compte-tenu de la forte résistivité de la zone de la couche sensible dans l'état amorphe, pour chauffer l'îlot et le porter à la température de cristallisation pendant la durée nécessaire à cette cristallisation. Le courant de chauffage reste localisé dans l'îlot et permet la cristallisation de la couche de préférence sur toute la hauteur de l'îlot. L'écriture se fait typiquement par des impulsions de tension d'une durée de l'ordre de 100 à 1000 nanosecondes. L'effacement se fait par application d'une tension élevée à un îlot cristallin à travers la micropointe, pour faire fondre le matériau de l'îlot. L'impulsion de tension qui produit le courant de chauffage direct nécessaire à cette refusion est très brève et le front de descente de l'impulsion est particulièrement bref (inférieur à 10 nanosecondes) pour induire une durée de refroidissement très brève ; ceci produit une sorte de trempage, permettant au matériau de rester dans l'état amorphe après fusion. La faible dimension de l'îlot et le fait que le courant de chauffage soit bien concentré dans l'îlot fait que la totalité de la zone devient amorphe, sans risque de traces cristallines périphériques autour de la zone redevenue amorphe. Le fait que le matériau du caisson soit relativement isolant thermiquement facilite cette qualité d'effacement, et de ce point de vue le choix du composé ZnS-SiO2 pour les caissons est favorable. Les impulsions d'effacement peuvent durer typiquement 40 nanosecondes. On notera que la couche superficielle 50 doit présenter à la fois une conductivité suffisante dans le sens vertical pour que le courant appliqué par la micropointe passe bien dans le sens vertical vers l'îlot 75 et une conductivité suffisamment faible dans le sens horizontal pour que le courant ne soit pas dirigé vers les autres îlots (parmi lesquels il peut y avoir des îlots qui sont passés dans l'état cristallin plus conducteur). La couche tribologique 50 est très fine, ce qui réduit sa conductivité horizontale. L'électrode 30 a de préférence une conductivité ni trop faible ni trop élevée, par exemple une conductivité intermédiaire entre celle du matériau des îlots 75 dans l'état cristallin celle de ce matériau dans l'état amorphe. L'ordre de grandeur est de 1 ohm-cm et le carbone, éventuellement dopé par des adjuvants augmentant ou réduisant sa conductivité, est adapté à la réalisation de l'électrode. La lecture se fait par application d'une tension plus réduite (1 à 2 volts) entre la micropointe et l'électrode 30. On mesure le courant qui passe et on en déduit la nature amorphe ou cristalline de l'îlot placé sous une io micropointe. Le courant reste bien confiné dans un îlot au-dessous de la micropointe, notamment lorsque l'îlot est redevenu amorphe, en raison de l'absence de conductivité électrique des caissons qui entourent l'îlot. Avec une mémoire ainsi structurée, on peut choisir indifféremment que le matériau dans l'état non enregistré soit amorphe ou cristallin, alors 15 que dans les mémoires à couche continue il est indispensable que l'état non enregistré soit l'état dans lequel le matériau à changement de phase est le plus isolant possible (en pratique l'état amorphe). Les figures 4 à 9 représentent à titre d'exemple les étapes de fabrication d'une telle mémoire dans un premier mode de réalisation. Dans 20 cette réalisation, l'électrode enterrée est continue comme à la figure 3 et le matériau à changement de phase estdéposé sur l'électrode. On part (figure 4) d'un substrat 10 (silicium ou verre ou matière plastique) sur lequel on dépose uniformément par dépôt plasma en phase vapeur une couche 20 formant barrière thermique (de préférence 10 à 100 25 nanomètres de silice ou de nitrure de silicium ou d'un composé ZnS-SiO2 connu pour sa faible conduction thermique). On dépose ensuite une couche 30 constituant l'électrode continue commune, par exemple une couche inférieure à 5 nanomètres de nitrure de titane ou de carbone dont la résistivité peut être ajustée par incorporation d'éléments métalliques (Ag, Cr, 30 Ni, Au par exemple). La proportion d'atomes de carbone à hybridation de liaisons orbitales sp3 et sp2 peut aussi être ajustée à partir des conditions de pression et température de dépôt pour mieux maîtriser la résistivité. On dépose sur l'électrode une couche 40 de matériau à changement de phase contrôlable, de préférence un chalcogénure tel que 35 Ge2Sb2Te5 (les proportions exactes des constituants peuvent varier, par exemple ce peut être Ge22,2Sb22,2Te55,6) ou AgInSbTe. L'épaisseur de cette couche peut être d'une centaine de nanomètres. Le matériau est déposé généralement sous forme amorphe. Par photolithographie (solution la plus simple) ou par d'autres procédés (tels que des procédés d'auto-organisation de particules dont on parlera plus loin, qui permettent une résolution plus élevée, ou encore des procédés de matriçage à l'aide d'un moule gravé au motif désiré), on forme un masque de structuration de la couche 40 en vue de délimiter des îlots individuels 75 de couche de matériau à changement de phase qui constituent les points élémentaires de la mémoire. Le masque peut être un masque de résine ou un masque minéral obtenu par transfert de l'image d'un masque en résine. Une fois le masque 77 formé, on attaque, par exemple par gravure ionique réactive, la couche 40 là où elle n'est pas masquée, pour former les îlots 75. La figure 5 représente les îlots recouverts par la couche de masquage 77 qui a servi à les protéger pendant cette phase de structuration. La couche de masquage peut être enlevée à ce stade ou être conservée, selon sa nature. Dans cet exemple on considère qu'elle subsiste. On dépose alors (figure 6), sur le substrat ainsi recouvert d'îlots 75, une couche d'un matériau qui est isolant électrique et de préférence mauvais conducteur de la chaleur. Ce matériau remplit les intervalles entre les îlots individuels 75 en formant un réseau de caissons 80 dans lequel chaque caisson entoure un îlot respectif. Le matériau peut être un composé d'oxyde de silicium et de sulfure de zinc. Son épaisseur est supérieure à la hauteur des îlots 75. On retire alors (figure 7) l'excédent de hauteur de couche 80 (et le masque 77 s'il n'a pas été retiré avant), par tout procédé connu (plasma, polissage mécanique-chimique CMP). Puis on dépose (figure 8) une couche 90 de matériau d'encapsulation qui protège la couche à changement de phase. Ce matériau peut être du nitrure de titane ou du carbone rendu conducteur par la présence d'impuretés métalliques. L'épaisseur de la couche 90 peut être d'environ 5 à 20 nanomètres. Enfin, on planarise le substrat par exemple par polissage mécanique et chimique et on dépose (figure 9) une fine couche dite "couche tribologique" 50 qui facilite le glissement de la micropointe et qui la protège d'une usure excessive. Cette couche peut être de même nature que la couche 90, notamment en carbone ; elle est très fine (inférieure à 10 nanomètres), elle doit être suffisamment conductrice verticalement pour permettre le passage d'un courant à travers la couche à changement de phase, mais elle doit être peu conductrice horizontalement pour qu'il n'y ait pas de dérivation de courant vers un autre îlot 75 lorsque la micropointe est appliquée au-dessus d'un îlot. Le matériau de la couche d'encapsulation 90 et le matériau de la couche de tribologie peuvent aussi être déposés en une seule étape. On va maintenant décrire une autre réalisation de l'invention, dans laquelle les caissons qui entourent les îlots de matériau à changement de phase sont constitués par la superposition d'une première couche isolante (électriquement et thermiquement), une électrode et une deuxième couche isolante. La couche à changement de phase n'est pas déposée au-dessus de l'électrode mais elle passe à travers des trous dans l'électrode. Ces trous correspondent physiquement à la position des îlots. On part (figure 10) d'un substrat 10 (silicium ou verre ou matière plastique) sur lequel on dépose uniformément par dépôt plasma en phase vapeur une couche 20 formant barrière thermique (de préférence 10 à 100 nanomètres de silice ou de nitrure de silicium ou d'un composé ZnS-SiO2 connu pour sa faible conduction thermique). On dépose une première couche 82 d'un matériau isolant thermiquement et électriquement qui constituera en partie le matériau des caissons entourant les îlots de matériau à changement de phase. On dépose ensuite une couche 30 constituant l'électrode continue commune, par exemple une couche inférieure à 10 nanomètres de nitrure de titane ou de carbone dont la résistivité peut être ajustée par incorporation d'éléments métalliques (Ag, Cr, Ni, Au par exemple). La proportion d'atomes de carbone à hybridation de liaisons orbitales sp3 et sp2 peut aussi être ajustée à partir des conditions de pression et température de dépôt pour ajuster la résistivité. Et on dépose une deuxième couche 84, analogue à la couche 82. Les caissons seront constitués par la superposition des couches 82, 30 et 84. On procède alors aux étapes de définition des motifs de caisson. Le plus simple est d'utiliser une opération de photolithographie en déposant et gravant un masque 77 dont le motif est celui des caissons à réaliser (figure 11). On notera que le masque est complémentaire de celui qui est utilisé dans l'exemple précédent (figure 5). Le masque de gravure peut être fait à partir d'une résine photosensible insolée ou une couche d'un matériau déformé par tout procédé de moulage ou matriçage. II peut être aussi réalisé à partir de procédés d'auto-organisation dont on parlera plus loin. Le masque ainsi obtenu permet de transférer le motif de masquage dans les couches sous-jacentes 84, 30, 82. Ceci est fait par une gravure ionique réactive ou une gravure par faisceau d'ions. On forme donc 1 o des trous dans cet empilement de couches et seul le motif de caissons subsiste ; la gravure est arrêtée sur le fond de la couche 20 ; le masque 77 est ensuite enlevé par action chimique ou mécanique (figure 12). On dépose alors une couche 40 de matériau à changement de phase contrôlable qui remplit au moins partiellement les ouvertures formées 15 dans les caissons. Ce matériau forme des îlots séparés les uns des autres et ces îlots constituent les zones de mémoire individuelles (figure 13). Le matériau à changement de phase est de préférence pulvérisé sur toute la surface et il est préférable de chauffer le substrat pour que le matériau migre au fond des cavités. Il est possible aussi de faciliter la migration du matériau 20 à changement de phase au fond des cavités en augmentant la mouillabilité de la surface et ceci est possible en pulvérisant au préalable une très fine couche de carbone ou d'un matériau ayant des propriétés de mouillabilité sur la surface comportant les cavités (par exemple : chrome, nickel). S'il y a un excès de matériau à changement de phase, il est 25 enlevé par gravure afin que ce matériau ne remplisse pas complètement les trous formés dans les caissons. On dépose alors, de manière similaire à ce qui a été expliqué en référence à la figure 8 un matériau d'encapsulation 90, par exemple du nitrure de titane ou du carbone (figure 14). 30 On planarise la surface du substrat par un procédé de polissage mécanique et chimique et on termine le procédé en déposant une fine couche de tribologie 50 (figure 15), de la même manière que ce qui a été expliqué en référence à la figure 9 : la couche peut être en carbone pulvérisé avec des adjuvants métalliques permettant d'ajuster sa résistivité. Le matériau d'encapsulation et la couche de tribologie peuvent éventuellement faire l'objet d'un seul dépôt. Dans les deux exemples de réalisation qui précèdent, le matériau des îlots individuels (premier matériau) est très différent du matériau des caissons (deuxième matériau) puisqu'il s'agit respectivement d'un chalcogénure et d'un composé Zns-SiO2. Dans un troisième exemple de réalisation, on peut utiliser pour les îlots et les caissons des matériaux très proches l'un de l'autre mais différentiés du point de vue des propriétés de cristallisation. On utilise alors une mémoire structurée dans laquelle il y a une couche de matériau qui, pour l'essentiel, est un matériau apte à changer de phase de manière contrôlée lors d'un processus thermique, et la composition du matériau est différente dans les îlots et les caissons qui les environnent de manière que le changement de phase soit plus facile dans les îlots que dans les caissons. Autrement dit, les zones de mémoire sont constituées globalement par le même matériau que les caissons qui les entourent, mais les compositions sont légèrement différentes dans les îlots et les caissons. Pour obtenir cette structure, on modifie localement la composition d'une couche uniforme déposée sur le substrat ; cette modification est faite soit dans les îlots soit au contraire dans les caissons qui les entourent. La modification de composition peut être faite par implantation, diffusion, dopage avec des espèces qui s'allient chimiquement ou structurellement au matériau à changement de phase contrôlable. La méthode repose soit sur un masque pour délimiter les zones d'implantation, de dopage ou de diffusion, soit sur une auto-organisation du matériau à diffuser avant de procéder à une étape de migration proprement dite du dopant dans la couche à changement de phase contrôlable. Dans un exemple, on réalise un empilement de base comme précédemment décrit (figure 4) avec un dépôt uniforme d'une couche de matériau à changement de phase ; puis on réalise un masque ouvert selon le motif des caissons à réaliser, par photolithographie ou matriçage ou auto- organisation ; puis on fait diffuser, à travers les ouvertures du masque, des espèces gazeuses comme de l'oxygène ou de l'azote qui vont réduire la conductivité du matériau à changement de phase. Ce procédé de diffusion est contrôlé par les conditions de pression, de température, et la durée de la mise en présence des espèces à diffuser. Enfin, après avoir retiré le masque, on dépose la couche de tribologie déjà mentionnée. La présence de la couche de tribologie participe à l'arrêt de la diffusion d'oxygène ou d'azote dans le matériau. La structure comporte alors des îlots individuels du matériau à changement de phase contrôlable, entourés de caissons dont la conductivité est devenue beaucoup plus faible que celle du matériau des îlots (dans leur état amorphe ou cristallin) de sorte que la micropointe d'écriture ne peut pas faire passer dans les caissons un courant qui risquerait d'en changer la structure ou la conductivité électrique. Dans un autre exemple, on utilise comme matériau de base un composé d'indium ln, d'antimoine Sb et de tellure Te (contenant éventuellement du gallium qui tend à augmenter la température de cristallisation), et on ajoute localement dans les îlots mais pas dans les caissons des impuretés d'une espèce chimique (argent notamment) qui tend à faciliter le contrôle de la cristallisation (par exemple parce que l'incorporation de cette espèce abaisse la température de cristallisation). Par exemple, un masque est formé sur une couche de matériau InSbTe, le motif de masquage étant ouvert aux endroits correspondant aux îlots individuels à former ; des impuretés d'argent sont déposées sur ce masque et diffusent dans la couche InSbTe là où le masque est ouvert. Là encore, le masque peut être formé à partir d'étapes de photolithographie ou en utilisant un procédé d'auto-organisation. Dans cette approche, on peut même déposer l'argent dans des conditions où il s'auto-organise en îlots individuels. En effet, l'argent se prête à une auto-organisation par démouillage, c'est-à-dire sans qu'il soit besoin d'étapes de photolithographie préalable pour définir les îlots. Par exemple, avec un matériau à changement de phase qui est un alliage germanium- antimoine-tellure, riche en antimoine et tellure, et même éventuellement dopé avec du gallium pour augmenter la température de cristallisation, on peut effectuer les étapes de réalisation suivantes : on établit l'empilement de base comme décrit précédemment (figure 4), avec un substrat, une couche barrière thermique, une électrode, et une couche de matériau à changement de phase ; il est possible d'ajouter une couche de carbone de très faible épaisseur (inférieure à 2 nanomètres) pour faciliter le démouillage de la couche d'argent. On dépose une couche d'argent continue extrêmement mince, d'épaisseur de l'ordre de quelques nanomètres ; par auto-organisation assistée thermiquement (à une température de l'ordre de 400 C) l'argent s'agglomère en îlots individuels séparés les uns des autres selon un motif assez régulier. En augmentant la température l'argent migre dans le matériau à changement de phase à l'endroit où il s'est aggloméré, et il modifie la température de cristallisation à ces endroits qui deviennent les îlots individuels de la mémoire. Une autre approche, symétrique de l'approche consistant à créer les îlots par diffusion d'argent, consiste à faire l'inverse : le masque est ouvert à l'endroit des caissons et non des îlots, on part d'une couche de matériau facilement cristallisable (par exemple un composé AgInSbTe) et on dépose sur le masque, en vue d'une diffusion d'espèces là où le masque est ouvert, une impureté telle que de l'hafnium (plus généralement des atomes de grand numéro atomique) qui tend à entraver tout processus de cristallisation. Le matériau de la couche de départ reste un matériau à changement de phase contrôlable en dehors des caissons définis par le masque, et il devient un matériau sans possibilité de contrôle de phase dans les îlots masqués. Ainsi, plus généralement, dans ces modes où les îlots et les 20 caissons sont faits essentiellement à partir d'un matériau de base commun, on part d'une couche homogène d'un matériau actif et on rend - des îlots individuels plus actifs en termes de facilité de changement de phase que les caissons qui les entourent ; - ou au contraire des caissons moins actifs en termes de facilité de 25 changement de phase que les îlots individuels entourés par ces caissons. L'invention a été décrite principalement à propos de matériaux à changement de phase capables de passer d'un état amorphe à un état cristallin de manière réversible. Elle est applicable plus généralement à d'autres matériaux qui, sans avoir à proprement parler une phase amorphe 30 et une phase cristalline, peuvent avoir deux états dont les conductivités électriques, voire même d'autres propriétés, peuvent être détectées par une micropointe en phase de lecture, le matériau pouvant passer d'un état à l'autre sous l'effet d'une action de la micropointe en phase d'écriture. Dans ce qui précède, on a fait allusion plusieurs fois à des étapes 35 de définition de motifs d'îlots ou de caissons qui seraient obtenus par auto- organisation plutôt que par des étapes classiques de photolithographie. Un aspect important de la présente invention est le fait qu'on propose de définir les zones élémentaires d'une mémoire inscriptible et lisible à l'aide d'une micropointe en utilisant une étape d'auto-organisation d'une couche mince en îlots individuels, afin d'obtenir des motifs de résolution plus élevée que ce qu'on peut obtenir par photolithographie. En pratique, l'étape d'auto-organisation sera une étape de constitution d'un masque à partir duquel on pourra effectuer une opération sélective dans les zones non masquées d'au moins une couche de matériau située sous le masque. Le masque réalisé io par autoorganisation pourra être un masque positif protégeant des zones correspondant à des îlots individuels définissant les points élémentaires de la mémoire, ou au contraire un masque provisoire négatif définissant ces îlots mais servant à définir un masque positif complémentaire protégeant des caissons entourant des îlots individuels. Dans ce dernier cas, le masque 15 défini par auto-organisation sera éliminé avant de procéder à des étapes de traitement d'une couche située sous le masque positif complémentaire. Dans un exemple, on constitue un masque auto-organisé de la manière suivante : on dépose sur la surface à masquer une couche de quelques dizaines de nanomètres constituée par un mélange de deux 20 polymères différents qui sont respectivement du polystyrène et du polyméthacrylate de méthyl, dans un solvant tel que du toluène qui permet une mobilité suffisante des polymères. Les deux polymères s'organisent spontanément en se séparant d'une manière régulière : le polyméthacrylate se forme en blocs cylindriques hexagonaux noyés dans une matrice régulière 25 de polystyrène. Le diamètre des blocs et la périodicité du réseau dépendent notamment des poids moléculaires des composés. Un traitement thermique de longue durée (plusieurs dizaines d'heures à une température de l'ordre de 150 C) stabilise cette organisation. Pour obtenir cette auto-organisation il est souhaitable de traiter 30 préalablement la surface (silicium ou oxyde de silicium ou nitrure par exemple) sur laquelle on dépose les polymères, par exemple en la frottant avec un mélange aléatoire des polymères ; la surface ainsi traitée peut être la surface de la couche d'encapsulation de la couche mémoire (en carbone, silicium, oxyde...). Ceci évite qu'un des deux polymères ne mouille la surface 35 plus que l'autre et interdise alors la formation des blocs cylindriques. Après polymérisation on peut éliminer sélectivement un des polymères par un produit chimique qui le dissout sans attaquer l'autre polymère. Par exemple, une exposition aux ultraviolets dégrade le polyméthacrylate en augmentant parallèlement la polymérisation du polystyrène, et il n'y a plus qu'à éliminer les résidus de polyméthacrylate par de l'acide acétique aidé par une agitation ultrasonique. On obtient ainsi un masque dont le motif est un réseau de caissons de polystyrène présentant des trous réguliers. Ce masque peut servir par exemple à définir par gravure ou diffusion des motifs dans la couche sous-jacente, ces motifs correspondant aux trous donc à des îlots individuels. Par exemple, si le masque est déposé sur une couche d'oxyde de silicium, on peut faire des trous dans la couche d'oxyde en correspondance avec les trous du masque par attaque à l'aide de CHF3 en gravure ionique réactive en présence d'argon ; le CHF3 n'attaque pas le polystyrène mais attaque l'oxyde. La couche d'oxyde de silicium ainsi gravée avec le motif auto-organisé peut elle-même servir de masque. Si on en a besoin, le masque ainsi réalisé peut servir à définir un masque complémentaire par une opération de type lift-off, c'est-à-dire une opération dans laquelle on dépose un matériau à la fois sur le masque et dans les trous du masque et on élimine ensuite à la fois le masque et le produit qui le recouvre en laissant subsister le produit là où il a été déposé dans les trous du masque. L'article de Guarini et autres "Nanoscale patterning using selfassembled polymers for semiconductor applications", paru dans le Journal of Vacuum Science Technology B19(6) Noc/Dec 2001, ainsi que l'article de Guarini et autres "Process integration of self-assembled polymer templates into silicon nanofabrication" dans la même revue B20(6) Nov/Dec 2002, exposent les principes de cette auto-organisation. On notera que pour faciliter une auto-organisation régulière, il est préférable de diviser la surface globale de la zone sur laquelle on dépose les copolymères en petits éléments de surface séparés les uns des autres (par exemple on peut définir des lignes et des colonnes dépourvues de polymères, pour délimiter un réseau de rectangles de dimension limitée (par exemple quelques centaines de nanomètres de côté) à l'intérieur desquels l'organisation sera plus uniforme que si toute la surface s'auto-organisait d'un bloc. REVENDICATIONS 1. Mémoire de stockage de données, inscriptible et lisible par l'intermédiaire d'au moins une micropointe d'écriture ou de lecture qui vient à proximité d'une zone ponctuelle à inscrire ou à lire sur la surface d'un substrat, soit pour changer l'état physique de cette zone, en écriture ou effacement, soit pour déterminer l'état physique de la zone, en lecture, la donnée stockée dans la zone étant définie par l'état physique de la zone, caractérisée en ce que la surface du substrat est subdivisée en un ensemble d'îlots individuels (75) d'une couche d'un premier matériau sensible susceptible de changer d'état sous l'action de la micropointe d'écriture, chaque îlot (75) étant entouré d'un caisson (80) formé par un deuxième matériau peu ou pas sensible à l'action de la micropointe d'écriture, ce deuxième matériau séparant complètement les îlots individuels les uns des autres. 2. Mémoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier matériau sensible est constitué par un matériau à changement de phase contrôlable, notamment un composé à base de tellure Te ou d'antimoine Sb ou de germanium Ge, tel que GeTe ou SbTe ou un chalcogénure, et notamment un composé de GeSbTe ou AgInSbTe, apte à passer d'un état amorphe à un état cristallin de manière réversible. 3. Mémoire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le matériau des caissons qui entourent les îlots de couche sensible est un matériau isolant électriquement. 4. Mémoire selon la revendication 3, caractérisée en ce que le matériau des caissons a une faible conductivité thermique. 5. Mémoire selon la revendication 4, caractérisée en ce que le 30 matériau des caissons est un composé de sulfure de zinc ZnS et de silice SiO2.25 6. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le substrat (10) est recouvert d'une couche (20) formant barrière thermique, en matériau peu conducteur de la chaleur, et d'une électrode continue (30) qui recouvre la couche barrière, l'électrode continue étant recouverte d'îlots (75) de la couche de matériau sensible entourés par des caissons (80) formés par le deuxième matériau. 7. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le substrat est recouvert d'une couche (20) formant barrière io thermique, en matériau peu conducteur de la chaleur, recouverte d'îlots (75) du matériau de la couche sensible, et les îlots sont entourés de caissons constitués par la superposition de la deuxième couche (82), d'une électrode (30), et d'une troisième couche (84) isolante électriquement et isolante thermiquement, la liaison électrique entre un îlot et l'électrode se faisant par 15 la tranche de l'électrode autour de la périphérie de l'îlot. 8. Mémoire selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que l'ensemble des îlots et des caissons est recouvert par une couche (50) de réduction des frottements de la micropointe, de préférence en 20 carbone. 9. Mémoire selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que le substrat est en silicium, en verre, ou en matière organique. 25 10. Mémoire selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que la couche formant barrière est en silice, en nitrure de silicium, ou de préférence en composé de sulfure de zinc ZnS et de silice SiO2. 11. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée 30 en ce que le matériau des caissons est formé essentiellement par le même matériau que le matériau des îlots, des impuretés de différentiation étant contenues dans l'un ou l'autre des deux matériaux, ces impuretés étant choisies de telle sorte qu'elles facilitent le changement d'état pour le premier matériau ou qu'elles rendent plus difficile le changement d'état pour le 35 deuxième matériau. 12. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le matériau des caissons est formé essentiellement par le même matériau que le matériau des îlots, des impuretés de différentiation étant contenues dans l'un ou l'autre des deux matériaux, ces impuretés étant choisies pour diminuer la conduction électrique (exemple : oxygène, hafnium). 13. Procédé de fabrication d'une mémoire inscriptible et lisible par io l'intermédiaire d'au moins une micropointe d'écriture ou de lecture qui vient à proximité d'une zone élémentaire à inscrire ou à lire sur la surface d'un substrat, caractérisé en ce que les zones élémentaires sont des îlots individuels d'un premier matériau, entourés par des caissons d'un matériau différent, et en ce que les îlots sont définis en utilisant une étape d'auto- 15 organisation d'au moins une substance qui, lors de son dépôt sur une surface d'un substrat, est apte à s'auto-organiser en un motif d'îlots individuels séparés les uns des autres. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la 20 substance qui s'auto-organise est une impureté destinée à être diffusée dans une couche sous-jacente pour définir les îlots individuels. 15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la substance qui s'auto-organise est une substance servant de masque pour le 25 traitement d'une couche sous-jacente. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la substance qui s'auto-organise est un polymère, et en ce que ce polymère est déposé en même temps qu'un deuxième polymère ayant des affinités avec le 30 premier, les forces de liaison entre les deux polymères engendrant une auto-organisation dans laquelle le premier polymère s'agglomère en îlots individuels entourés par une matrice du deuxième polymère.