Brevet FR2956483A1 — publié le 20110819

Domaine de l'invention L'invention se rapporte à un transistor à effet de champ sensible aux gaz et procédé de fabrication. Etat de la technique Les transistors à effet de champ actuels, sensibles aux gaz ou chemo sensibles (appelés souvent de manière abrégée transistors ChemFET) sont conçus pour tenir dans des conditions ambiantes difficiles et doivent ainsi tenir à des températures élevées ou à des contraintes chimiques importantes de sorte que de manière caractéristique on utilise une matière semi-conductrice à intervalle de bande large (par exemple SIC ou GaN) comme substrat semi-conducteur. On applique sur ce support une couche chimiquement sensible et électroconductrice en particulier sur la zone du canal du transistor FET et on assure le contact immédiatement à côté du canal ou dans la zone du canal. La zone du canal ne comporte qu'une mince isolation dite « oxyde de porte » qui constitue l'isolation de porte proprement dite car on ne peut envisager d'autres matières isolantes. La zone plus à l'extérieur est en général protégée par une isolation plus épaisse c'est-à-dire un « oxyde de champ » qui comporte également d'autres matières que de l'oxyde et assure la passivation. Les propriétés de l'oxyde de champ (par exemple les arrêtes) ne sont pas en général définies et c'est pourquoi on ne peut l'utiliser comme support pour un revêtement. La mise en contact de l'électrode de porte dans la conception classique se fait pour cette raison sur l'oxyde de porte à côté ou sur la zone de canal avec un chemin conducteur ; celui-ci arrive jusque sur l'oxyde de porte ou à côté du canal ou à l'extérieur de la zone de canal sur l'oxyde de champ ou entre l'oxyde de champ et la couche de passivation. La mise en contact sur l'oxyde de porte limite les procédés pour appliquer un chemin conducteur et pour la mise en structure. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des transistors FET connus et concerne à cet effet un transistor à effet de champ sensible aux gaz caractérisé en ce que 2 - un substrat semi-conducteur ayant une surface de substrat, le substrat ayant une région de source, une région de porte et une région de drain, - une couche d'isolation ayant une surface principale tournée vers la surface principale du substrat et une seconde surface principale non tournée vers la surface principale du substrat, * la couche d'isolation couvrant au moins en partie la surface principale du substrat et dans la zone de la région de porte elle comporte une ouverture ou une zone de couche d'isolation d'épaisseur de couche réduite, * la couche d'isolation ayant des parois inclinées au niveau de l'ouverture ou dans la zone de la couche d'isolation de façon que la distance entre les parois inclinées en regard de la couche d'isolation au niveau de l'ouverture ou de la zone de couche d'isolation diminue à partir de la seconde surface principale en direction de la première surface principale, et - une couche d'électrode de porte couvrant au moins une zone partielle de la première surface principale de la couche d'isolation, une zone des parois latérales inclinées ainsi qu'une zone de la région de porte, la couche d'électrode de porte ayant une matière ou une structure produisant une variation des propriétés électriques de la couche d'électrode de porte ou de sa surface au contact avec un gaz prédéfini. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un transistor à effet de champ sensible aux gaz, ce procédé comprenant les étapes suivantes : - l'étape d'application de la couche formant un masque consiste à appliquer un photoresist ayant un tracé d'arrête défini comme 30 couche formant un masque à l'aide d'un procédé de reflux sur la surface supérieure dégagée de la couche d'isolation, et - à transférer par un procédé de mise en structure approprié, la structure des arrêtes du photoresist sur les arrêtes de la couche d'isolation. * 25 3 L'expression « substrat semi-conducteur » désigne une matière semi-conductrice dopée et les régions évoquées dans le substrat semi-conducteur se distinguent par un niveau de dopage déterminé. La couche de l'électrode de porte peut d'une part servir directement à la mise en contact et d'autre part également pour réaliser une électrode de porte. La couche de l'électrode de porte comporte une matière dont les propriétés électriques ou dont la surface au contact avec un gaz prédéfini change et présente ainsi la caractéristique de sensibilité aux gaz du transistor à effet de champ. La couche d'isolation peut être constituée par une couche d'un oxyde ou d'une autre matière isolante. Le principe de l'invention réside sur la réalisation dans le transistor à effet de champ d'une ouverture ou d'une zone d'épaisseur de couche réduite dans la couche d'isolation et qui a des parois latérales inclinées. Il s'agit par exemple de la surface de l'ouverture qui du côté de la surface principale du substrat est plus petite que celle de la surface principale de la couche d'isolation à l'opposé de la surface principale du substrat. En d'autres termes la distance entre les arrêtes latérales inclinées qui se font face, de la couche d'isolation au niveau de l'ouverture ou de la zone de la couche d'isolation à proximité de la seconde surface principale, est plus grande qu'à proximité de la première surface principale. Cela permet ainsi une mise en structure très précise et très fine de la couche d'électrode de porte ayant une caractéristique de sensibilité aux gaz. L'invention a l'avantage que l'on ne risque plus par les parois latérales inclinées d'avoir une mise en contact indéfinie ou moins précise de la zone de la porte du transistor à effet de champ du fait de sa fabrication. Bien plus en utilisant une forme de rampe pour l'ouverture ou dans la zone de l'épaisseur de couche réduite dans l'oxyde de champ (c'est-à-dire la couche d'isolation), on aura un dépôt défini et/ ou une mise en structure définie d'une couche sur la couche d'isolation ou sur l'oxyde de champ. La forme de rampe de l'ouverture dans la couche d'isolation ou de la zone de la couche d'isolation à épaisseur de couche diminuée se réduit ainsi en partant du côté non tourné vers le substrat semi-conducteur jusque vers le côté tourné vers le substrat semi-conducteur. La paroi latérale inclinée permet d'utiliser 4 un procédé simple pour appliquer des couches sur le transistor à effet de champ en cours de fabrication, qui sont économiques et permettent néanmoins une mise en structure précise et fine de la couche appliquée. Selon un développement avantageux de l'invention, la couche d'isolation a des parois latérales inclinées faisant un angle compris entre 5° et 80° par rapport à la première ou à la seconde surface principale. Une telle forme de réalisation de l'invention offre l'avantage que dans cette plage angulaire on aura une couche d'isolation avec un dépôt et/ou une structure précises et ainsi une réalisation et une mise en contact garanties de l'électrode de porte. Il est également avantageux de réaliser le contact électrique de la région de source de la région de drain et/ ou de la couche de l'électrode de porte par des chemins conducteurs sur la seconde surface principale de la couche d'isolation. Un tel mode de réalisation de l'invention offre l'avantage de pouvoir réaliser les chemins conducteurs sur la surface dégagée de la couche d'isolation. On protège ainsi les structures du substrat semi-conducteur contre les dommages que pourrait produire l'application de chemin conducteur directement sur le substrat semi-conducteur ou sur l'isolation de la zone de porte. Suivant un autre développement de l'invention, il est prévu un anneau de liaison sur la couche d'isolation, sur son côté tourné vers la seconde surface principale et entourant l'ouverture de la couche d'isolation de la zone de la couche d'isolation avec une épaisseur de couche réduite dans la couche d'isolation. Un tel mode de réalisation de l'invention offre l'avantage que l'anneau de liaison qui réalise avantageusement une fermeture étanche aux fluides et aux gaz entre une zone de l'ouverture de la couche d'isolation et une autre zone de la seconde surface principale de la couche d'isolation, permet de conduire le gaz à mesurer jusque sur la couche de l'électrode de porte. Cela garantit que le gaz à mesurer arrive aussi complètement que possible sur la couche d'électrode de porte si bien que la couche d'électrode de porte permet de déterminer très précisément la concentration du gaz. Pour avoir un contact électrique aussi bon que possible de la couche formant l'électrode de porte, l'anneau de liaison comporte une matière électroconductrice et sert de contact électrique pour la couche d'électrode de porte. Selon un autre mode de réalisation de l'invention il est prévu un substrat de support appliqué notamment par la technique 5 Flip-Chip sur le côté tourné vers la seconde surface principale de la couche d'isolation ou d'une structure appliquée sur la couche d'isolation et le substrat de support sur la tenue mécanique du transistor à effet de champ. Un tel mode de réalisation de l'invention a l'avantage d'assurer la tenue stable du substrat de support. Cela lo permet d'utiliser d'une part un substrat semi-conducteur plus mince et ainsi plus léger réduisant le coût et d'autre part lors de la mise en forme des couches du transistor à effet de champ on pourra se focaliser sur des couches ou des successions de couches offrant la sensibilité optimale aux gaz. 15 Il est particulièrement avantageux que le substrat de support présente une ouverture en regard de l'ouverture de la couche d'isolation de la zone de la couche d'isolation d'épaisseur réduite. Un tel mode de réalisation de l'invention offre l'avantage de réaliser avec le substrat de support une combinaison formée du substrat semi- 20 conducteur, de la couche d'isolation et de la couche d'électrode de porte de sorte que la couche d'électrode de porte ne soit accessible qu'à travers l'ouverture réalisée dans le substrat de support. Cette solution assure la protection maximale de la couche d'électrode de porte contre les dommages mécaniques et augmente ainsi la robustesse du 25 transistor à effet de champ sensible aux gaz. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'ouverture du substrat de support sera fermée par une matière formant filtre ou catalyseur, perméable aux gaz et permettant de filtrer ou de catalyser les gaz traversant l'ouverture du substrat de support. Un tel 30 mode de réalisation de l'invention a l'avantage d'éviter d'une part les dommages à la couche d'électrode de porte par un gaz agressif ou non souhaité et des particules contenues dans le gaz ; d'autre part cela permet également grâce à la matière de catalyseur, de transformer un second gaz en un gaz prédéfini correspondant à la sensibilité de la 35 couche d'électrode de porte si bien qu'en fermant simplement 6 l'ouverture avec une matière de catalyseur appropriée le transistor à effet de champ pourra être utilisé pour différents types de gaz. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'une structure de transistor à effet de champ sensible aux gaz selon l'invention représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en plan d'une structure de semi-conducteur d'un transistor à effet de champ sensible aux gaz selon un exemple 10 de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'une structure de semi-conducteur d'un transistor à effet de champ sensible aux gaz selon un exemple de réalisation de l'invention, la mise en contact du transistor à effet de champ sensible aux gaz se faisant par un 15 anneau de liaison et/ou par des contacts Flip-Chip, - la figure 3 est une vue en coupe d'une structure semi-conductrice d'un autre exemple de réalisation d'un transistor à effet de champ sensible aux gaz selon l'invention, avec également une mise en contact du transistor à effet de champ sensible aux gaz par 20 l'intermédiaire d'éléments de liaison et/ou de contacts Flip-Chip, - la figure 4 montre un ordinogramme d'un exemple de réalisation de l'invention sous la forme d'un procédé. Description de modes de réalisation de l'invention Dans la description ci-après on utilisera les mêmes 25 références pour des éléments identiques ou analogues dans les différentes figures et leur description ne sera pas répétée. Une caractéristique importante de l'invention réside dans la simplification de la structure d'un transistor ChemFET c'est-à-dire d'un transistor à effet de champ sensible aux produits chimiques ou 30 aux gaz, exposé à un environnement brutal et permettant d'améliorer et de simplifier le traitement. De plus l'invention permet de prendre des mesures protectrices pour l'isolation de la porte au cours du traitement et de simplifier la fixation du transistor FET sensible aux produits chimiques ou aux gaz c'est-à-dire du composant semi-conducteur dans 35 ou sur un boîtier ou un substrat de support. 7 Selon l'invention on applique par exemple les caractéristiques suivantes : - l'oxyde de champ ou l'isolation plus épaisse comportera au niveau des flancs de l'isolation de porte, des angles d'arêtes définis. Cela permet de faire arriver le revêtement jusque sur l'oxyde de champ et d'être utilisé par celui-ci, - la transition oxyde de porte/oxyde de champ est proche de la limite, de préférence juste au-dessus de la zone de canal, - les chemins conducteurs sont décalés sur l'oxyde de champ de sorte que la mise en contact de la couche électroconductrice (couche de l'électrode de porte) se situe également sur l'oxyde de champ, - la propriété évoquée ci-dessus permet de protéger l'oxyde de porte pour le traitement des chemins conducteurs et la passivation lors de l'application du procédé, en déposant une couche de couverture sur l'oxyde de porte (par exemple du polysilicium) comme couche d'arrêt pour les opérations de gravure à sec. Cette couche peut également rester sur l'oxyde de porte pendant la suite du traitement des éléments semi-conducteurs et les protéger jusqu'à l'application de la couche sensible c'est-à-dire de l'électrode de porte ou de la couche formant l'électrode de porte. De plus la structure détaillée donnée ci-après permet de réaliser un concept de construction et de liaison (concept AVT) pour des transistors ChemFET selon lequel seuls les composants du capteur nécessaires à l'interaction avec les gaz seront exposés alors que toutes les autres parties seront couvertes. La figure 1 est une vue de dessus d'une structure semi- conductrice d'un transistor à effet de champ sensible aux gaz 100 selon un exemple de réalisation de la présente invention ; la figure montre le branchement de la région de source et de la région de drain. La figure 1 montre une couche d'isolation 110 qui ne couvre que partiellement le substrat semi-conducteur visible à la figure 1. La couche d'isolation 110 a une première ouverture 120 pour un branchement de la région de source dans le substrat semi-conducteur situé en-dessous et une seconde ouverture 130 pour le branchement d'une région de drain dans le substrat semi-conducteur du transistor à effet de champ 100 situé 8 sous la couche d'isolation 110. La couche d'isolation 110 peut être par exemple en dioxyde de silicium obtenu à partir de tertraéthyl orthosilicate (TEOS) ayant une épaisseur comprise entre 300 nm et 500 nm. Entre la première ouverture 120 et la seconde ouverture 130 on a une troisième ouverture 135 ayant des parois latérales 137 inclinées, définies comme cela sera détaillé ensuite. En variante, au niveau de la troisième ouverture 135 il n'est pas nécessaire d'avoir une ouverture continue traversant la couche d'isolation 110 ; bien plus il suffit de développer une zone d'épaisseur réduite pour la couche d'isolation 110 à la place de la troisième ouverture 135 ; la zone d'épaisseur d'isolation diminuée comportera également des parois latérales inclinées. Dans un but de simplification la description donnée ci-après de l'invention concerne principalement un exemple de réalisation avec une ouverture à la place d'une zone d'épaisseur réduite dans la couche d'isolation 110. Les parois latérales 137 ainsi définies ont un angle de flanc défini par rapport à la surface de la couche d'isolation 110 apparaissant à la figure 1. Au milieu de la troisième ouverture 135 apparaît la surface du substrat semi-conducteur 138 avec dans la zone 140 le canal du transistor à effet de champ 100. La zone de canal 140 a par exemple pour dimensions 10 x 100 µm. Dans cette zone de canal 140 (par exemple sur la surface du substrat semi-conducteur) on a un oxyde de porte 150 comme cela est habituel dans les transistors à effet de champ (FET). Cette zone de canal 140 se poursuit (ici au-delà de la zone de canal) par une transition entre l'oxyde de porte 150 et la couche d'isolation 110 souvent appelée oxyde de champ. L'angle de l'arrête des pentes latérales inclinées 137 d'au moins une ouverture 135 de l'oxyde de champ 110 (c'est-à-dire les angles des parois latérales inclinées 137 de la troisième ouverture 135 dans la couche d'isolation 110, se situent par exemple dans une zone comprise entre 5° et 80°). Ces angles de champs de la troisième ouverture 135 de la couche d'isolation 110 peuvent également être prévus notamment selon les propriétés de la matière de revêtement choisie pour la fabrication du transistor FET, par exemple les propriétés de mouillage d'un revêtement chimique pour une application en chimie humide. 9 La surface qui peut être revêtue pour la mise en contact et/ou la réalisation de l'électrode de porte (cette surface est représentée comme zone transparente 155 à la figure 1) est maintenant beaucoup plus grande (par exemple 1 x 2 mm jusqu'à plusieurs mm2) que dans les conceptions classiques (dans lesquelles on applique un revêtement sur la zone de canal qui ne correspond généralement qu'à quelques 100 microns2). L'électrode de porte 155 peut ainsi être désigné de manière plus générale comme couche d'électrode de porte 155 car cette couche constitue d'une part l'électrode de porte elle-même et aussi le chemin conducteur électronique pour la mise en contact de l'électrode de porte directement au-dessus de l'oxyde de porte. La zone ainsi significativement plus grande pour appliquer la couche d'électrode de porte grâce à l'utilisation de cette proposition facilite l'application du revêtement (c'est-à-dire la mise en forme de la couche d'électrode de porte 155) et permet l'utilisation de procédés de revêtements travaillant en surface et qui sont beaucoup plus avantageux à utiliser. La couche d'électrode de porte 155 est mise en contact électrique par un contact de branchement 160 séparé. Grâce à la transition définie entre l'oxyde de porte 150 et l'oxyde de champ 110 ainsi que grâce aux propriétés définies de l'oxyde de champ 110 dans la zone d'arrêtes des parois latérales inclinées 137 on peut ainsi avoir une surface munie d'un revêtement sensible 155 et qui est beaucoup plus grande que la zone de canal 140 elle-même ; le revêtement sensible 155 s'étend au-delà des bords 137 sur la surface visible à la figure 1 de l'oxyde de champ 110. Cette propriété de l'oxyde de champ 110 permet une construction beaucoup plus simple que celles des transistors à effet de champ sensibles aux gaz usuels ; c'est ainsi que par exemple les exigences relatives à la précision de l'ajustage par exemple du revêtement de la zone de canal 140 et aussi pour la réalisation de la limite entre un chemin conducteur et la zone de canal seront plus réduites. De même il sera possible de réaliser une liaison électrique plus simple et améliorée du point de vue mécanique. La figure 2 est une vue en coupe d'une structure semi-conductrice d'un transistor à effet de champ 100 sensible aux gaz selon un exemple de réalisation de l'invention ; la fixation du transistor 10 ChemFET 100 sur un substrat de support (par exemple un boîtier) se fait par l'intermédiaire d'un anneau de liaison 100 ou de contacts Flip-Chip 210. La figure 2 montre notamment un exemple de réalisation pour une technique de construction et de liaison utilisant un anneau de liaison 200 (réalisé ici par exemple en une matière isolante) et le contact 210 permettant un montage Flip-Chip (c'est-à-dire de montage "puce retournée") du transistor ChemFET 100, traité, sur un substrat de support 215. Les contacts 210 sur le substrat de support 215 sont par exemple réalisés par des chemins conducteurs 210 permettant la mise en contact du transistor ChemFET 100 au-delà du boîtier du transistor ChemFET100. Le substrat de support 215 comporte en outre par exemple une zone 217 perméable aux gaz (par exemple sous la forme d'un orifice) par lequel un gaz à mesurer arrive sur la couche d'électrode de porte 155 sensible aux gaz. Si la zone perméable aux gaz 217 est appliquée a posteriori sur le substrat de support (par exemple s'il est réalisé sous la forme d'un perçage équipé ensuite d'un filtre rapporté ou intégré non représenté aux figures 2 et 3, par exemple en une céramique poreuse placée dans ce perçage) le revêtement sensible pourra également se faire après la fixation du transistor ChemFET sur le substrat de support 215 (avec le perçage) et avant la mise en place ou l'application du filtre. Le filtre assurera non seulement un filtrage purement mécanique (par exemple pour retenir des particules) mais également une fonction chimique comme par exemple une conversion catalytique pour protéger ainsi le fonctionnement du capteur contre des gaz parasites du moins pour réduire de tels gaz. Dans ce cas, le filtre fonctionne également comme catalyseur. L'anneau de liaison 200 délimite de manière étanche aux fluides et aux gaz une zone 220 accessible aux gaz dans le capteur 100. Seront accessibles aux gaz seules les parties nécessaires à la mesure de la concentration du ou des gaz notamment le revêtement sensible 155 appliqué sur l'oxyde de porte ou oxyde de champ 155. De manière idéale, le revêtement sensible 155 pourra passer sous l'anneau de liaison 200 ; si cela n'est pas possible, on pourra voir comme représenté à la figure 2, un chemin conducteur 230 pour la mise en contact du 11 revêtement sensible sous l'anneau de liaison 200 (c'est-à-dire entre l'anneau de liaison 200 et la seconde surface de la couche d'isolation 155). Ainsi il n'est plus indispensable de faire une passivation pour l'isolation des contacts (ou éléments analogues). En variante on peut également réaliser un anneau de liaison 200 en une matière conductrice. La mise en contact de la couche sensible 155 se fait dans ce cas directement par l'intermédiaire de l'anneau de liaison 200 comme cela apparaît dans la vue en coupe de la structure semi-conductrice du transistor à effet de champ sensible aux gaz 100 selon la figure 3. Les figures 2 et 3 montrent en outre sur le côté gauche, une mise en contact 240 de la région de source 250 (ou de manière équivalente par la région de drain 310 de la figure 3) du substrat semi-conducteur 138 par un montage Flip-Chip et les chemins conducteurs correspondants 210 ainsi que des ouvertures spéciales 120 ou 130 correspondantes dans la couche d'isolation 110 (oxyde de champ). En résumé on donnera ci-après des exemples de la structure et notamment de la succession des matières d'un composant semi-conducteur ChemFET 100 telles qu'utilisées pour les exemples de réalisation de la présente invention : Sur un substrat semi-conducteur 138 en carbure de silicium avec une structure FET implantée (de manière caractéristique des zones de contact par exemple 250 et 310, zone de canal 140, contact de substrat et zone d'isolation autour du canal comme « garde ») on aura un oxyde de champ 110 déposé et structuré composé par exemple d'un oxyde à température élevée (oxyde HTO) ou réalisé en tertraéthyl orthosilicate (TEOS). Les zones non couvertes par l'oxyde de champ 110 notamment également dans la zone de canal 140 on a par exemple de l'oxyde de porte obtenu à partir de carbure de silicium par oxydation (opération antérieure) et qui assure soit seul ou en combinaison avec un autre oxyde, nitrure ou carbure, l'isolation du canal sur le transistor à effet de champ FET 100. Cette autre matière d'isolation peut être par exemple du nitrure de silicium ou de l'oxyde nitrure de silicium déposé ou encore du carbure de silicium ou par exemple un dépôt en couche atomique, homogène et qui peut être une couche alternée dans la matière par exemple en oxyde d'aluminium, 12 oxyde de titane, oxyde de zirconium, oxyde de hafnium, oxyde de tantale. Ensuite et sur les parties de l'oxyde de champ 110 on dépose par exemple une couche comme protection de porte ; cette couche est formée de polysilicium ou de silicium amorphe, dopé ou non dopé, et que l'on peut densifier par une étape de mise en température. Sur l'oxyde de champ 110 et la couche de protection de porte on peut déposer un chemin conducteur 230 par exemple en TA, TI, TIN comme moyen d'accrochage et Pt ou Pt à structure stabilisée (par exemple un alliage Pt-Rh). La mise en structure du chemin conducteur 230 se fera soit directement au moment du dépôt (par exemple par le procédé Lift-Off ou procédé de structuration) ou ultérieurement par exemple par pulvérisation ou par gravure par faisceau d'ions). Dans ces procédés, la couche protectrice de porte protège la porte contre un dépôt ou un enlèvement de matière. Le composant ainsi obtenu peut recevoir ensuite le cas échéant de nouveau, avec une couche d'agent d'accrochage, une ou plusieurs couches de passivation, superposées ; ces couches sont par exemple sous la forme d'un dépôt d'oxyde notamment de TEOS ou d'oxyde PECVD ou encore de nitrure de silicium ici notamment de nitrure PECVD à faible contraintes. On peut également envisager du carbure de silicium amorphe ou polycristallin comme constituant de cette couche de passivation. Lors de la mise en structure de la couche de passivation, la couche de protection de porte assure la protection contre les modifications et les attaques de la couche d'isolation. La couche de protection de porte pourra rester sur la couche d'électrode de porte 155 jusque peu avant l'application du revêtement sur la porte et aussi être protégée contre l'influence des opérations de traitement final comme par exemple le sciage, la séparation etc. Dans le cas du polysilicium, la couche de protection de porte (ou plus précisément la couche de protection de porte qui subsiste après la mise en structure du chemin conducteur et la passivation) pourra être enlevée par un procédé par voie humide (si possible de manière sélective vis-à-vis de la couche d'isolation de porte). Sur la couche d'isolation de porte ainsi dégagée on pourra déposer une couche sensible 155 par exemple du platine nano structuré. 13 Le capteur ainsi fabriqué s'utilise avantageusement dans un environnement brutal notamment dans la conduite des gaz d'échappement d'un véhicule automobile. Une application importante est la mesure des oxydes d'azote dans une plage de mesure comprise entre 1 et 100 ppm. En combinaison avec d'autres capteurs séparés et un autre revêtement, avec une autre température ou une autre matière de filtre dans la plage 217 perméable aux gaz de la matière de support, on pourra augmenter la sélectivité et la sensibilité suivant un gaz cible et aussi vis-à-vis d'autres gaz. Il est pour cela intéressant de regrouper ces capteurs par exemple dans un réseau et le cas échéant dans un boîtier commun. La figure 4 montre un ordinogramme d'un exemple de réalisation de la présente invention sous la forme d'un procédé 400 pour la réalisation d'un transistor à effet de champ sensible aux gaz ; le procédé comporte une étape de fourniture 410 d'un substrat semi- conducteur avec une surface de substrat ; le substrat a une région de source, une région de porte et une région de drain ; la surface du substrat est couverte par une couche d'isolation. Le procédé 400 comporte également une étape d'application 420 d'une couche de masquage sur la surface dégagée de la couche d'isolation ; l'application de la couche de masquage consiste à munir la couche de masquage d'une cavité ou d'une ouverture ayant des parois inclinées ; la cavité ou l'ouverture va en diminuant vers la zone à l'opposé de la zone de la région de porte. Le procédé 400 comporte également une étape de formation 430 d'une ouverture dans la couche d'isolation ou d'une zone de couche d'isolation d'épaisseur diminuée en utilisant la cavité ou l'ouverture de façon à former dans la couche d'isolation une ouverture ou une zone de couche d'isolation d'épaisseur diminuée ; la couche d'isolation présente des parois latérales inclinées dans la zone de l'ouverture ou dans la zone de la couche d'isolation de sorte que la distance entre les arêtes latérales inclinées, qui se font face de la couche d'isolation au niveau de l'ouverture dans la couche d'isolation ou de la zone de la couche d'isolation va en diminuant à partir de la surface supérieure principale adjacente de la couche de masquage de la couche d'isolation en direction de la surface principale du substrat. 14 Après cette étape de procédé on enlève la couche formant le masque pour dégager la surface principale de la couche d'isolation. Enfin le procédé 400 comprend une étape d'application 440 d'une couche d'électrode de porte pour recouvrir avec la couche d'électrode de porte au moins une zone partielle de la surface principale dégagée de la couche d'isolation, au moins une zone des parois latérales inclinées de l'ouverture dans la couche d'isolation ainsi qu'une zone de la région de porte, la couche d'électrode de porte comporte une matière ou a une structure modifiant les propriétés électriques de la couche d'électrode de porte au contact avec un gaz prédéfini. En variante, le procédé 400 comporte dans l'étape 430 le dépôt d'une couche continue (par exemple d'une couche d'isolation de porte) de la couche d'électrode de porte. Dans l'étape 440 on applique une autre couche d'isolation, continue dans laquelle comme décrit ci- dessus on forme une ouverture avec des parois inclinées. Si la couche d'isolation de porte est composée d'une autre matière que la couche d'isolation 110 on pourra réaliser les parois latérales inclinées 137 dans la matière 110 par un procédé d'enlèvement sélectif selon lequel la couche d'isolation de porte ne sera pas attaquée ou ne le sera que de façon négligeable. La couche d'électrode de porte pouvant ensuite être complétée par l'application d'une couche sensible 155. Il est particulièrement efficace pour la réalisation des arrêtes latérales inclinées dans la matière 110 que les arrêtes inclinées soient réalisées déjà avec un photoresist par un procédé de traitement en aval de la surface supérieure dégagée de la couche d'isolation 110. Cela peut se faire d'une manière très économique et on pourra utiliser des techniques déjà confirmées pour fabriquer la couche du masque. L'ouverture dans la couche d'isolation par transfert des parois inclinées du photoresist dans la matière 110 peut ainsi être réalisée d'une manière très efficace par une étape de gravure à sec. Si par exemple en mélangeant de l'oxygène au gaz de gravure on établit un certain rapport entre le coefficient d'enlèvement du photoresist et de celui de la matière d'isolation.35 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 transistor à effet de champ 100 ChemFET 110 couche d'isolation 120 première ouverture 130 seconde ouverture 120/130 spéciale 135 ouverture 137 paroi latérale 138 substrat semi-conducteur 140 zone de canal 150 oxyde de porte 155 électrode de porte 160 contact de branchement 200 anneau de liaison 210 contact/ chemin conducteur 215 substrat de support 217 zone perméable aux gaz 230 chemin conducteur 240 contact de branchement 250 région source25 REVENDICATIONS1 °) Transistor à effet de champ sensible aux gaz (100) ayant les caractéristiques suivantes : - un substrat semi-conducteur (138) ayant une surface de substrat, avec une région de source (240), une région de porte (140) et une région de drain (310), - une couche d'isolation (110) ayant une première surface principale tournée vers la surface principale du substrat et une seconde surface principale non tournée vers la surface principale du substrat, * la couche d'isolation (110) couvrant au moins en partie la surface principale du substrat et dans la zone de la région de porte (140) elle comporte une ouverture (135) ou une zone de couche d'isolation d'épaisseur de couche réduite, * la couche d'isolation (110) ayant des parois inclinées (137) au niveau de l'ouverture (135) ou dans la zone de l'ouverture (135) de façon que la distance entre les parois inclinées (137) en regard de la couche d'isolation (110) au niveau de l'ouverture (135) ou de la zone de l'ouverture (135) diminue à partir de la seconde surface principale en direction de la première surface principale, et - une couche d'électrode de porte (155) couvrant au moins une zone partielle de la première surface principale de la couche d'isolation (110), une zone des parois latérales inclinées (137) ainsi qu'une zone de la région de porte (140), * la couche d'électrode de porte (155) ayant une matière ou une structure produisant une variation des propriétés électriques de la couche d'électrode de porte ou de sa surface au contact avec un gaz prédéfini. 2°) Transistor à effet de champ sensible aux gaz (100) selon la 30 revendication 1, caractérisé en ce que la couche d'isolation (110) a des parois latérales inclinées (137) faisant un angle compris entre 5° et 80° par rapport à la première et à la seconde surface principale. 17 3°) Transistor à effet de champ sensible aux gaz (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise en contact électrique de la région de source (240) de la région de drain (310) et/ou de la couche d'électrode de porte (155) se fait à l'aide de chemins conducteurs (230) prévus sur la seconde surface principale de la couche d'isolation (110). 4°) Transistor à effet de champ sensible aux gaz (100) selon la 10 revendication 1, caractérisé par un anneau de liaison (200) tourné vers la seconde surface principale de la couche d'isolation (110) et sur la couche d'isolation (110) et entourant l'ouverture (135) ou la zone d'ouverture (135) d'épaisseur de couche 15 réduite dans la couche d'isolation (110). 5°) Transistor à effet de champ sensible aux gaz (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que 20 l'anneau de liaison (200) comporte une matière électroconductrice et sert de contact électrique pour la couche d'électrode de porte (155). 6°) Transistor à effet de champ sensible aux gaz (100) selon la revendication 1, 25 caractérisé en outre par un substrat de support (215) prévu notamment en technique Flip-Chip sur la couche d'isolation (110) par son côté tourné vers la seconde surface principale de cette couche ou sur une structure (230) appliquée sur la couche d'isolation (110), 30 - le substrat de support (215) assurant la tenue mécanique du transistor à effet de champ (100). 7°) Transistor à effet de champ sensible aux gaz (100) selon la revendication 6, 35 caractérisé en ce que 18 le substrat de support (215) a une ouverture (217) en regard de l'ouverture (135) de la couche d'isolation (110) ou de la zone (135) de la couche d'isolation ayant une épaisseur de couche réduite. 8°) Transistor à effet de champ sensible aux gaz (100) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture (217) du substrat de support (215) est fermée par une matière de filtre ou de catalyseur perméable aux gaz, pour filtrer ou catalyser le gaz passant par l'ouverture (217) du substrat de support (215). 9°) Procédé (400) de fabrication d'un transistor à effet de champ sensible aux gaz (100) comprenant les étapes suivantes : - fourniture (410) d'un substrat semi-conducteur ayant une surface principale de substrat, * le substrat semi-conducteur ayant une région de source une région de porte et une région de drain, * la surface principale du substrat étant couverte par une couche 20 d'isolation, - application (420) d'une couche formant un masque sur une surface dégagée de la couche d'isolation, * la couche formant masque ayant un dégagement ou une ouverture avec des parois latérales inclinées, 25 * le dégagement ou l'ouverture allant en diminuant vers la zone à l'opposé de la région de porte, - formation (430) d'une ouverture dans la couche d'isolation ou dans une zone de la couche d'isolation ayant une épaisseur de couche réduite en utilisant le dégagement ou l'ouverture de façon à former 30 dans la couche d'isolation une ouverture ou une zone de couche d'isolation d'épaisseur de couche réduite, * la couche d'isolation ayant des parois latérales inclinées dans la zone de l'ouverture ou dans la zone de la couche d'isolation de façon que la distance entre les parois latérales inclinées qui se 35 font face dans la couche d'isolation au niveau de l'ouverture dans 19 la couche d'isolation ou de la zone de couche d'isolation diminue à partir de la surface principale adjacente à la couche formant le masque de la couche d'isolation en direction de la surface principale du substrat et - application (440) d'une couche d'électrode de porte autour d'au moins une zone partielle de la surface principale dégagée de la couche d'isolation, couvrant au moins une zone des parois latérales inclinées dans la couche d'isolation ainsi qu'une zone de la région de porte par la couche d'électrode de porte, * la couche d'électrode de porte comportant une matière ou une structure produisant une variation des propriétés électriques de la couche d'électrode de porte au contact avec un gaz prédéfini. 10°) Procédé (400) selon la revendication 9, caractérisé en ce que - l'étape d'application (430) de la couche formant un masque consiste à appliquer un photoresist ayant un tracé d'arrête défini comme couche formant un masque à l'aide d'un procédé de reflux sur la surface supérieure dégagée de la couche d'isolation, et - à transférer par un procédé de mise en structure approprié, la structure des arrêtes du photoresist sur les arrêtes de la couche d'isolation.25