Brevet FR2961600A1 — publié le 20111223

DISPOSITIF POUR LA DETECTION D'ESPECES CHIMIQUES OU BIOLOGIQUES ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL DISPOSITIF DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif pour la détection d'espèces chimiques ou biologiques de type EISFET (Electrolyte Insulator Semiconductor Field effect transistor). L'invention concerne également un capteur pour la détection d'espèces chimiques ou biologiques qui comporte un tel dispositif de détection. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel dispositif et un procédé de fabrication d'un tel capteur. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEUR Depuis plusieurs années, les composants EISFET (Electrolyte Insulator Semiconductor Field effect transistor) sont de plus en plus utilisés, aussi bien pour détecter électriquement des espèces chimiques (K+, Ca+...), que pour faire des mesures de pH ou pour détecter des espèces biologiques (de l'ADN par exemple). Ces composants ont une structure proche des composants MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field effect transistor), à la différence près, que dans un EISFET, la grille est retirée et remplacée par une solution électrolytique polarisée par une électrode de référence. Lorsque des espèces chimiques ou biologiques chargées se trouvent dans l'électrolyte, cela entraîne une modification de la tension seuil de l'EISFET, ce qui permet de détecter la présence d'espèces chimiques ou biologiques dans la solution électrolytique. Plusieurs types de composants EISFET sont connus. Ainsi, la publication intitulée « Study of the electrolyte-insulatorsemiconductor field-effect transistor (EISFET) with applications in biosensor design", M. Waleed Shinwari, M. Jamal Deen, Dolf Landheer, Microelectronics Reliability 47, pp. 2025-2057, 2007, décrit un composant EISFET formé sur un substrat de type P. Ce composant EISFET est représenté sur la figure 1. Il comporte, outre le substrat 1 de type P: - Une zone de source 2 dopée n+ reliée à un contact de source 3; - Une zone de drain 4 dopée n+ reliée à un contact de drain 5; - Un canal 6 qui relie les zones de source et de drain entre elles; - Une couche en matériau diélectrique 7 qui se trouve au dessus du canal 6 ; - Une solution électrolytique 8 polarisée par une électrode 9 ; - Des sondes ADN 12 greffées à l'interface entre la couche en matériau diélectrique et la solution électrolytique, ces sondes étant aptes à s'hybrider avec des brins d'ADN complémentaires à détecter. Dans ce document, les contacts de source et de drain sont protégés de la solution électrolytique par un matériau isolant 10. La solution électrolytique se trouve donc dans une cavité 11 formée par le matériau isolant 10. Cet agencement permet bien de protéger les contacts électriques de la solution électrolytique. Toutefois, cet agencement pose un problème lorsque l'on veut mettre en série plusieurs composants EISFET de ce type afin d'améliorer la détection des espèces chimiques ou biologiques ou afin de détecter plusieurs espèces chimiques ou biologiques différentes. En effet, comme on peut le voir sur la figure 2, qui représente deux dispositifs selon la figure 1 mis en série, les cavités 11 formées par le matériau isolant 10 constituent un obstacle à la libre circulation des espèces chimiques ou biologiques. De même, le document intitulé «Standard CMOS Fabrication of a Sensitive Fully Depleted Electrolyte-Insulator-Semiconductor Field Effect Transistor for Biosensor Applications" de G. Shalev, A. Cohen, A. Doron, A. Machauf, M. Horesh, U. Virobnik, D. Ullien and I. Levy, Sensors, Vol. 9, pp. 4366-4379, 2009, décrit un composant EISFET représenté sur la figure 3. Ce composant à désertion totale est réalisé sur un substrat 1 de type silicium sur isolant. Dans ce composant, la solution électrolytique 8 est emprisonnée entre deux murs 13 afin d'isoler la solution électrolytique des contacts électriques 3 et 5. Encore une fois, la présence de ces murs 13, qui sont nécessaires au bon fonctionnement du dispositif EISFET, est un obstacle à la mise en série de plusieurs composants EISFET. En outre, le composant EISFET de ce document comporte des zones de passivation 14 qui permettent d'améliorer le contact au niveau des zones sources 2 et drain 4. Ces zones de passivation 14 sont également des obstacles à la circulation des espèces dans la solution électrolytique. Ces entraves à la circulation des espèces diminuent la qualité de détection des espèces, et ce particulièrement lorsque deux dispositifs de la sorte sont mis en série. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif de détection d'espèces chimiques ou biologiques sur lequel les espèces à détecter peuvent circuler sans obstacle. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif de détection d'espèces chimiques ou biologiques qui soit facilement mis en série. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif de détection d'espèces 25 chimiques ou biologiques qui présente une qualité de détection améliorée. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif de détection d'espèces chimiques ou biologiques qui soit facile à fabriquer. 30 Pour ce faire, est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un dispositif pour la détection d'espèces chimiques ou biologiques comportant : - une zone de drain ;20 - une zone de source ; - un canal, le canal reliant la zone de drain et la zone de source ; le dispositif de détection étant remarquable en ce qu'il comporte en outre : - une première matrice en matériau diélectrique qui encapsule totalement l'ensemble formé par la zone de drain, la zone de source et le canal, la première matrice présentant une face de détection sensiblement parallèle au canal, la face de détection constituant une zone de détection destinée à venir en contact avec une solution électrolytique contenant des espèces chimiques ou biologiques à détecter. Dans le dispositif selon l'invention, il n'y a pas de contact de grille. A la place de ce contact de grille, ce dispositif comprend une zone de détection, située à l'extérieur de la première matrice en matériau diélectrique, qui apte à être polarisée afin de modifier la tension de seuil à partir de laquelle le courant peut circuler entre la zone de drain et la zone de source. Avantageusement, l'ensemble zone de source-zone de drain-canal forme une couche linéaire présentant une face supérieure, une face inférieure et deux faces latérales. La première matrice en matériau diélectrique vient directement au contact de chacune des faces supérieure, inférieure et latérales de cette couche linéaire. La partie de la première matrice qui se trouve au-dessus du canal forme, comme dans l'art antérieur, la partie de la zone de détection en matériau diélectrique. La face de détection de la première matrice forme la partie de la zone de détection qui est apte à être polarisée afin de modifier la tension de seuil du dispositif de détection. Selon l'invention, la zone de détection se trouve donc à l'extérieur de la première matrice. Ainsi, contrairement aux dispositifs de l'art antérieur, le dispositif selon l'invention comporte un ensemble zone de source-zone de drain-canal qui est totalement enfermé dans un matériau diélectrique de sorte que la présence de murs ou de cavités en matériau isolant n'est plus nécessaire pour protéger les zones de drain et de source de la solution électrolytique. De cette façon, la surface du dispositif de détection selon l'invention est totalement plane, de sorte que les espèces à détecter peuvent circuler librement à la surface du dispositif. La détection des espèces est ainsi améliorée puisque les espèces ont une plus grande probabilité d'être détectées lorsqu'elles ne sont pas freinées par la présence d'aspérités ou de cavités à la surface du dispositif. En outre, il est plus facile de mettre en série plusieurs dispositifs selon l'invention puisqu'il n'y a plus de murs entre eux. Avantageusement, la première matrice comporte une face d'assemblage opposée à la face de détection. Avantageusement, la face d'assemblage est sensiblement parallèle au canal. Avantageusement, le dispositif de détection selon l'invention comporte des moyens de connexions à travers la première matrice permettant d'accéder électriquement à la zone de drain et à la zone de source depuis la face d'assemblage du dispositif. Ces moyens de détection sont de préférence constitués par des vias de contact et/ou des interconnexions. Ainsi, contrairement aux dispositifs de l'art antérieur, dans lesquels les contacts 25 de drain et de source se trouvaient sur la même face du dispositif que la solution électrolytique, selon l'invention, les moyens permettant de relier la zone de drain et la zone de source avec l'extérieur du dispositif se trouvent sur la face d'assemblage, qui est la face opposée à la face de détection, sur laquelle se trouve la solution électrolytique. Le dispositif selon l'invention ne nécessite donc 30 plus la présence de moyens permettant d'isoler la solution électrolytique des contacts. 15 20 Selon un mode de réalisation, la zone de drain et la zone de source sont recouvertes au moins partiellement de siliciure. La siliciure est de préférence située sur la face des zones de drain et de source en contact avec les moyens de connexions. Ainsi, contrairement aux dispositifs de l'art antérieur, la siliciure, qui permet de faciliter le contact des zones de drain et de source avec des circuits électriques extérieurs, se trouve à l'intérieur de la première matrice en matériau diélectrique, et non plus à l'extérieur. En outre, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la siliciure sur les zone de drain et de source se trouve du côté des zones de drain et de source qui fait face à la face d'assemblage. En effet, comme les moyens de connexion des zones de drain et de source avec l'extérieur se trouvent de préférence du côté des zones de drain et de source qui fait face à la face d'assemblage, la couche en siliciure se trouve de ce même côté. Avantageusement, le canal est en silicium. Avantageusement, la zone de drain est constituée d'une couche de silicium dopé. Avantageusement, la zone de source est constituée d'une couche de silicium dopé. Avantageusement, la première matrice est constituée de silice. L'invention concerne également un dispositif tel que décrit précédemment qui comporte en outre : - une solution électrolytique en contact avec la face de détection ; - une électrode apte à polariser la solution électrolytique. L'invention concerne également un dispositif tel que décrit précédemment qui comporte des moyens de sélection des espèces détectées sur la face de détection. Selon différents modes de réalisation, ces moyens de sélection des espèces détectées peuvent être : - Des brins d'ADN greffés sur la face de détection ; - Une membrane qui filtre les espèces qui viendront en contact avec la face de détection. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un capteur d'espèces chimiques ou biologiques qui comporte un dispositif de détection selon l'invention, le dispositif de détection étant apte à produire des signaux électriques en présence d'espèces chimiques ou biologiques dans la solution électrolytique, le dispositif de détection étant relié à des moyens d'acquisition des signaux électriques. En effet, le dispositif de détection selon l'invention permet de convertir la présence d'espèces chimiques ou biologiques en décalage de la tension seuil à partir de laquelle le courant peut circuler entre la zone de source et la zone de drain. Le courant qui circule entre la zone de drain et la zone de source doit donc être récupéré et analysé. Les moyens d'acquisition des signaux électriques sont avantageusement des moyens de récupération et d'analyse du courant qui circule dans le canal du dispositif de détection. Avantageusement, les moyens d'acquisition sont situés du côté de la face d'assemblage de la première matrice du dispositif de détection. Ainsi, les moyens d'acquisition sont éloignés de la face de détection et donc de la solution électrolytique. Avantageusement, les moyens d'acquisition des signaux électriques comportent un composant CMOS. Le courant qui circule entre la zone de source et de drain est dans ce cas de préférence dirigé vers la zone de détection de ce composant CMOS. Avantageusement, le composant CMOS est totalement encapsulé dans une deuxième matrice en matériau diélectrique, la deuxième matrice étant solidaire de la première matrice. De cette façon, le capteur selon l'invention est totalement encapsulé dans une matrice en matériau diélectrique, ce qui permet d'avoir un capteur très compact, facile à manipuler, et complètement isolé de la solution électrolytique. Avantageusement, la première et la deuxième matrices forment une seule matrice, un seul bloc compact. Avantageusement, la deuxième matrice est en silice. Avantageusement, le composant CMOS et le dispositif de détection sont reliés électriquement entre eux à travers la première et la deuxième matrices grâce à 15 des moyens de connexion électriques qui sont de préférence des vias de contact et/ou des interconnexions. Ainsi, les moyens permettant de connecter le dispositif de détection et le composant CMOS sont totalement encapsulés dans les matrices en matériau diélectrique, de sorte qu'ils sont protégés de la solution électrolytique. 20 L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif de détection selon l'invention à partir d'un substrat comportant une première couche en silicium et une première couche en matériau diélectrique, le procédé comportant les étapes suivantes : 25 - (i) Une étape de gravure de la première couche de silicium de manière à définir l'étendue de la zone de drain, de la zone de source et du canal; - (ii) Une étape de dopage sélectif des zones de drain et de source ; - (iii) Une étape de dépôt d'une deuxième couche en matériau diélectrique sur l'ensemble formé par la zone de drain, la zone de source et le canal de 30 manière à ce que l'ensemble formé par la première et la deuxième couches en matériau diélectrique forme la première matrice qui encapsule totalement l'ensemble formé par la zone de drain, la zone de source et le canal.10 La technique de gravure choisie pour graver la première couche de silicium est choisie parmi les techniques habituellement utilisées par l'homme du métier pour graver une couche de silicium lors de la réalisation de circuits intégrés. De même, toutes les techniques connues de l'homme du métier pour doper du silicium peuvent être utilisées pour réaliser l'étape de dopage sélectif des zones de drain et de source. 10 La technique de dépôt de la deuxième couche en matériau diélectrique est également choisie parmi celles connues de l'homme du métier. Selon un mode de réalisation, le substrat choisi pour fabriquer le dispositif selon l'invention est un substrat de type silicium sur isolant (SOI) qui comporte deux 15 couches de silicium, appelées respectivement première couche de silicium et troisième couche de silicium, entre lesquelles se trouve un matériau diélectrique, qui est de préférence un oxyde enterré. Selon un autre mode de réalisation, le substrat choisi pour fabriquer le dispositif 20 de détection selon l'invention est un substrat entièrement en silicium, de type « bulk ». Avantageusement, le procédé comporte en outre, suite au dopage sélectif des zones de drain et de source, une étape de dépôt d'un siliciure sur les zones de 25 drain et de source. Avantageusement, l'étape (ii) de dopage sélectif comporte les étapes suivantes : - On dépose sur le substrat une couche de nitrure qui recouvre tout le substrat ; 30 - On grave le nitrure de manière à ce qu'il ne reste du nitrure qu'au dessus de la zone de silicium qui constituera le canal ;5 - On dope les zones de silicium qui constitueront les zones de drain et de source ; - Lorsque le procédé comporte une étape de dépôt de siliciure, on peut éventuellement réaliser un dépôt de siliciure sur les zones de drain et de source ; - On grave ensuite le nitrure qui se trouvait sur la zone de silicium qui constituera le canal. Avantageusement, l'étape (iii) de dépôt d'une deuxième couche en matériau diélectrique est de préférence faite de manière à ce que la deuxième couche en matériau diélectrique recouvre entièrement la zone de drain, la zone de source, le canal, ainsi que la première couche de matériau diélectrique. L'ensemble formé par la zone de drain, la zone de source et le canal est alors totalement encapsulé dans un bloc en matériau diélectrique formé par la première et la deuxième couche en matériau diélectrique. Le procédé selon l'invention comporte ensuite de préférence une étape de planarisation de la deuxième couche en matériau diélectrique. La surface ainsi formée est alors la face d'assemblage de la première matrice. La face de détection de la première matrice est la face opposée à la face d'assemblage. Avantageusement, le procédé selon l'invention comporte également une étape de réalisation de moyens de connexions électriques dans la première matrice afin de permettre la connexion électrique des zones de drain et de source avec des circuits électriques situés du côté de la face d'assemblage du dispositif de détection. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un capteur d'espèces chimiques ou biologiques selon l'invention, ce procédé comportant les étapes suivantes : Une étape de fabrication d'un dispositif de détection selon l'invention par le procédé décrit précédemment, la première matrice du dispositif de détection comportant en outre une face d'assemblage sensiblement parallèle au canal du dispositif de détection; - Une étape de collage d'un substrat sur la face d'assemblage, le substrat comportant au moins une deuxième couche en silicium ; - Une étape de réalisation d'un composant CMOS à partir de cette deuxième couche de silicium ; - Une étape de dépôt d'une troisième couche en matériau diélectrique sur la face d'assemblage de manière à former une deuxième matrice qui encapsule totalement le composant CMOS; - Une étape de réalisation de moyens de connexions électriques à travers la première et la deuxième matrices afin de relier électriquement le transistor à effet de champ du dispositif de détection et le composant CMOS. Avantageusement, les moyens de connexions électriques sont constitués par des 15 vias de contact et/ou interconnexions réalisés à travers la première et la deuxième matrice. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un capteur d'espèces chimiques ou biologiques selon l'invention, ce procédé comportant les étapes 20 suivantes : - Une étape de fabrication d'un dispositif de détection selon l'invention par le procédé décrit précédemment, la première matrice du dispositif de détection comportant une face d'assemblage sensiblement parallèle au canal du dispositif de détection; 25 - Une étape de réalisation de moyens de connexions électriques à travers la première matrice du dispositif de détection ; - Une étape de fabrication d'un composant CMOS encapsulé dans une deuxième matrice en matériau diélectrique, la deuxième matrice comportant une face complémentaire d'assemblage ; 30 - Une étape de réalisation moyens de connexions électriques à travers la deuxième matrice ; Une étape de collage de la face d'assemblage et de la face complémentaire d'assemblage. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : 10 - la figure 1, une représentation schématique d'un dispositif de détection d'espèces chimiques ou biologiques selon l'art antérieur ; - la figure 2, une représentation schématique de deux dispositifs selon la figure 1 mis en série ; - la figure 3, une représentation schématique d'un autre dispositif de 15 détection d'espèces chimiques ou biologiques selon l'art antérieur ; - la figure 4, une représentation schématique d'un dispositif de détection selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5, une représentation schématique d'un capteur selon un mode de réalisation de l'invention ; 20 - la figure 6, une représentation schématique des étapes d'un procédé de fabrication d'un dispositif de détection selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7, une représentation schématique des étapes d'un procédé de fabrication d'un capteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 8, une représentation schématique des étapes d'un procédé de 25 fabrication d'un capteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION 30 La figure 4 représente un dispositif de détection 15 d'espèces chimiques ou biologiques selon un mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif de détection 15 comporte un transistor à effet de champ qui comporte une zone de drain 16, une zone de source 17 et un canal 18 qui relie la zone de drain 16 et la zone de source 17. La zone de drain 16 est de préférence en silicium dopé. La zone de source 17 est de préférence en silicium dopé. Le canal 18 est de préférence en silicium. La zone de drain 16, la zone de source 17 et le canal 18 sont de préférence faits dans une même couche de silicium dont les deux extrémités sont dopées pour former les zones de drain 16 et de source 17. Le dispositif de détection 15 comporte également une première matrice 19 en matériau diélectrique qui encapsule totalement l'ensemble formé par la zone de drain 16, la zone de source 17 et le canal 18. La première matrice 19 vient de préférence directement au contact de la couche dans laquelle sont formée la zone de drain 16, la zone de source 17 et le canal 18. La première matrice 19 comporte donc de préférence une cavité parallélépipédique de dimensions égales aux dimensions de l'ensemble formé par la zone de drain, la zone de source et le canal et dans laquelle sont logés la zone de drain, la zone de source et le canal. Le matériau diélectrique qui constitue la première matrice 19 est de préférence de la silice. La première matrice 19 présente une face de détection 20 qui est de préférence plane. Lors de l'utilisation du dispositif de détection 15, la face de détection 20 est située au dessus du canal 18.30 La face de détection 20 est sensiblement parallèle au canal 18. La face de détection 20 se trouve à une distance du canal qui est égale à l'épaisseur habituellement choisie pour réaliser la couche diélectrique dans les zones de détections des transistor EISFET ou dans les zones de grille des transistors MOSFET. La face de détection 20 est destinée à être mise en contact avec des solutions électrolytiques contenant des espèces chimiques ou biologiques à détecter. 10 Ainsi, la face de détection 20 constitue une zone de détection à l'extérieur de la première matrice 19. Lorsqu'une espèce chimique ou biologique chargée vient en contact avec cette face de détection, elle provoque un décalage de la tension seuil à partir de laquelle le courant peut circuler entre la zone de drain et la zone 15 de source, ce qui permet de détecter la présence de l'espèce chimique ou biologique en cause. De manière connue, des molécules sondes peuvent être greffées sur la face de détection 20 afin de rendre la face de détection sensible à certaines espèces 20 choisies. Par exemple, des brins d'ADN peuvent être greffés sur la face de détection afin de détecter les brins d'ADN complémentaires. De manière connue, une membrane peut être fixée au dessus de la face de détection 20 afin de filtrer les espèces que l'on détecte. 25 La première matrice 19 présente également une face d'assemblage 21. La face d'assemblage 21 est située à l'opposé de la face de détection 20, c'est-à-dire qu'elle se trouve d'un côté de l'ensemble formé par la zone de drain, la zone de source et le canal, tandis que la face de détection se trouve de l'autre côté de cet 30 ensemble. La face d'assemblage 21 est de préférence sensiblement parallèle au canal. Le dispositif selon l'invention comporte également des moyens de connexions 22 et 23 qui permettent de relier électriquement la zone de drain d'une part et la zone de source d'autre part à un ou plusieurs circuits électriques extérieurs au dispositif de détection afin de faire circuler un courant entre la zone de drain et la zone de source. Ces moyens de connexions 22 et 23 sont de préférence constitués par des vias de contacts et/ interconnexions qui traversent la première matrice 19 afin de relier les zones de drain et de source à la face d'assemblage 21. Les moyens de connexions 22, 23 s'étendent donc à travers la première matrice entre les zones de drain et de source d'une part et la face d'assemblage d'autre part, de sorte que la face de détection qui sera en contact avec la solution électrolytique se trouve d'un côté de l'ensemble zone de drain/zone de source/canal, et les moyens de connexions se trouvent de l'autre côté de cet ensemble. Afin de faciliter le contact entre les moyens de connexions et les zones de drain et de source, chacune des zones de drain et de source comporte une face 24, 25 qui est recouverte de siliciure. Les faces 24, 25 des zones de drain et de source qui sont recouvertes de siliciure se trouvent face à la face d'assemblage 21 de la première matrice 19. La figure 5 représente un dispositif de détection identique à celui de la figure 4 qui comporte en outre une solution électrolytique 26 au contact de la face de détection et une électrode 27 apte à polariser la solution électrolytique 26. En outre, des sondes ADN 28 sont greffées sur la face de détection 20 afin de rendre le dispositif de détection sensible à une seule espèce : le brin d'ADN complémentaire des sondes 28. La figure 6 représente schématiquement les étapes d'un procédé de fabrication d'un dispositif de détection selon l'invention. Ce dispositif de détection est dans le cas présent réalisé à partir d'un substrat 29 de type sicilium sur isolant (également appelé SOI ou silicon on insulator), mais on pourrait également envisager d'utiliser un substrat 29 d' un autre type de semi-conducteur sur isolant, tel que du germanium sur isolant. Le substrat 29, représenté en (a), comporte deux couches de silicium, appelées respectivement première couche de silicium 30 et troisième couche de silicium 31. Le substrat 29 comporte également une couche d'isolant, appelée première couche de matériau diélectrique 32. La première couche de matériau diélectrique 32 se trouve entre la première couche de silicium 30 et la troisième couche de silicium 31. Lors d'une première étape, représentée en (b), la première couche de silicium 30 est gravée de façon à ne conserver sur le substrat que la partie de silicium 33 dans laquelle seront formés la zone de drain, la zone de source et le canal du dispositif de détection. Cette étape de gravure est de préférence réalisée par gravure ionique réactive par hexafluorure de soufre, mais elle pourrait également être réalisée par gravure humide de type TMAH-Tétra Méthyl Ammonium Hydroxyde ou par d'autres techniques de gravure connues de l'homme du métier. Une couche de nitrure 34 est ensuite déposée sur l'ensemble du substrat, comme représenté en (c). Cette étape de dépôt est par exemple réalisée par LPCVD (acronyme anglais pour dépôt chimique en phase vapeur à basse pression ou « Low pressure Chemical Vapor Deposition) ou par PECVD (acronyme anglais pour dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma). La couche de nitrure 34 est ensuite gravée (étape (d)) de manière à ne conserver que la partie 35 de la couche de nitrure qui est située au dessus de la partie de la couche de silicium qui constituera le canal du dispositif de détection. La gravure de la couche de nitrure est de préférence réalisée par gravure ionique réactive par C2F6, mais elle peut également être réalisée par gravure humide H3PO4-Acide Orthophosphorique. Le procédé comporte ensuite une étape d'implantation ionique (e) au cours de laquelle les parties de la couche de silicium qui ne sont pas protégée par la partie 35 de la couche de nitrure sont dopées de façon à réaliser la zone de drain 16 et la zone de source 17. Le procédé comporte ensuite de préférence une étape de dépôt de siliciure sur les zones de drain 16 et de source 17. Cette étape de dépôt est de préférence une étape de dépôt de nickel Ni par pulvérisation, suivi d'un recuit de formation de siliciures de nickel NiSi sous diazote N2. Cette étape de dépôt pourrait également prendre d'autres formes, par exemple ce pourrait être une étape de dépôt de platine Pt par pulvérisation, suivie d'une étape de recuit de formation de siliciure de platine PtSi sous diazote N2 . La partie de la couche de nitrure qui protégeait le canal 18 est ensuite enlevée, à nouveau par gravure (étape (f)). Cette étape de gravure est de préférence réalisée par gravure humide H3PO4, mais elle pourrait également être effectuée par d'autres techniques, par exemple par gravure ionique réactive par C2F6 . Le procédé selon l'invention comporte ensuite une étape (g) de dépôt d'une deuxième couche de matériau diélectrique 36 sur le substrat. Cette étape de dépôt est de préférence effectuée par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) à base de SiH4, mais elle pourrait également être effectuée par d'autres techniques. On pourrait par exemple déposer un oxyde à partir d'un gaz DCS-dichlorosilane par dépôt chimique en phase vapeur basse pression (LPCVD). La deuxième couche de matériau diélectrique 36 recouvre alors l'ensemble formé par la zone de drain 16, la zone de source 17 et le canal 18, ainsi que la première couche de matériau diélectrique 32. La deuxième couche de matériau diélectrique 36 forme alors avec la première couche de matériau diélectrique 32 la première matrice 19 du dispositif de détection qui enveloppe totalement l'ensemble formé par la zone de drain 16, la zone de source 17 et le canal 18. Le procédé selon l'invention comporte ensuite de préférence une étape (h) au cours de laquelle la surface de la deuxième couche de matériau diélectrique 36 est aplanie, de préférence par polissage mécanique et/ou chimique, de façon à former la face d'assemblage 21 du dispositif de détection. Le dispositif 37 ainsi obtenu comporte donc une face d'assemblage 21 à l'air libre et une face de détection située à l'interface entre la première matrice 19 et la troisième couche de silicium 31 du substrat. Le procédé selon l'invention comportera ensuite une étape au cours de laquelle la troisième couche de silicium 31 sera enlevée, préférentiellement par gravure mécanique de type « grinding », suivie d'une gravure humide sélective de type TMAH ou NH4OH. Le procédé selon l'invention permet donc d'obtenir un dispositif de détection « à l'envers », c'est-à-dire que la face de détection se trouve sous la face d'assemblage. Le procédé selon l'invention comportera ensuite une étape de renversement du dispositif de détection de façon à ce que la face de détection se trouve au dessus de la face d'assemblage, comme représenté sur la figure 4. Le procédé selon l'invention pourra ensuite comporter une étape de réalisation de moyens de connexion 22, 23 dans la première matrice de façon à pouvoir connecter électriquement les zones de drain et de source avec des circuits électriques extérieurs. Ces moyens de connexion sont de préférence des vias de contact 50 et/ou des interconnexions 51. La figure 7 représente un procédé de réalisation d'un capteur selon un mode de réalisation de l'invention à partir du dispositif 37 obtenu à l'issu de l'étape (h) du procédé de la figure 6. Lors d'une première étape (j), un substrat 38 de type silicium sur isolant est collé sur la face d'assemblage 21 du dispositif 37. Le substrat 38 comporte une deuxième couche de silicium 39, une quatrième couche de matériau diélectrique 40 et une quatrième couche de silicium 41. La technique de collage préférentiellement utilisée consiste en un collage oxyde sur oxyde réalisé sous vide après activation chimique ou activation plasma des surfaces mises en regard l'une de l'autre (oxyde-oxyde bonding). Bien sur cette technique n'est donnée qu'à titre indicatif et l'homme du métier pourrait utiliser d'autres techniques. Lors d'une seconde étape (I), la quatrième couche de matériau diélectrique 40 et la quatrième couche de silicium 41 sont éliminées par gravure sélective de manière à ne conserver que la deuxième couche de silicium 39 sur la face d'assemblage 21. La deuxième couche de silicium 39 est ensuite gravée sélectivement (étape (m)) afin de ne converser que la partie 42 de la deuxième couche de silicium 39 qui permettra de fabriquer un composant CMOS. Un composant CMOS 43 est ensuite réalisé à partir de la partie 42 sur la face d'assemblage 21 (étape (n)). Ce composant CMOS 43 comporte de manière classique une zone de drain 44, une zone de source 45, un canal 46 et une zone de détection 47 située sur le canal et qui comporte une partie en matériau diélectrique et une partie conductrice. Lors d'une étape (o), une troisième couche en matériau diélectrique 48 est ensuite déposée sur le composant CMOS 43 et sur la face d'assemblage 21 afin d'encapsuler le composant CMOS 43 dans une deuxième matrice 49 en matériau diélectrique. La réalisation d'un tel composant CMOS encapsulé dans une matrice en matériau diélectrique est connue de l'homme du métier. Elle est par exemple décrite par P. Coudrain, P. Magnan, P. Batude, X. Gagnard, C. Leyris, M. Vinet, A. Castex, C. Lagahe-Blanchard, A. Pouydebasque, Y. Cazaux, B. Giffard, and P. Ancey, dans le document intitulé « Investigation of a Sequential Three-Dimensional Process for Back-Illuminated CMOS Image Sensors With Miniaturized Pixels », IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 56, NO. 11, NOVEMBER 2009, pp.2403-2413. Des moyens de connexions 22, 23, qui sont de préférence des vias de contact 50 et des interconnexions 51, sont ensuite percés à travers la première et la deuxième matrices 19, 49 de façon à relier électriquement le dispositif de détection 15 et le composant CMOS 43. Plus précisément, le dispositif de détection 15 et le composant CMOS 43 sont reliés de façon à ce que le courant électrique qui circule entre la zone de drain 16 et la zone de source 17 du dispositif 15 se dirige vers la zone de détection 47 du composant CMOS 43. Lors d'une étape (p), une couche de silicium 52 est ensuite déposée sur le dispositif obtenu à l'issue de l'étape (o). Lors d'une étape (q), le dispositif obtenu à l'issu de l'étape (p) est retourné de façon à ce que la couche de silicium 52 déposée lors de l'étape (p) se trouve en dessous du dispositif et serve donc de support à l'ensemble du dispositif. La troisième couche de silicium 31 est ensuite enlevée par gravure sélective de façon à ce que la face de détection 20 soit accessible. A l'issu de l'étape (q), la face détection se retrouve donc au-dessus du dispositif et elle est apte à être mise en contact avec une solution électrolytique. Lors d'une étape (r), des molécules sondes 28 sont greffées sur la face de détection 20 du dispositif de détection de façon à rendre le dispositif de détection sensible à une seule sorte d'espèces chimiques ou biologiques. Une solution électrolytique 26 est ensuite mise en contact avec la face de détection 20 et une électrode 27 est mise en contact avec la solution électrolytique de façon à pouvoir polariser la solution électrolytique. 10 Le procédé décrit en référence à la figure 7 permet donc d'obtenir un capteur d'espèces chimiques ou biologiques à la surface duquel les espèces chimiques ou biologiques 53 peuvent circuler librement. En outre, ce capteur peut facilement être mis en série avec plusieurs capteurs semblables. 15 La figure 8 représente un procédé de fabrication d'un capteur d'espèces chimiques ou biologiques selon un autre mode de réalisation de l'invention. Ce procédé utilise également un dispositif 37 tel que celui obtenu à l'issu de l'étape (h) du procédé de la figure 6. 20 Ce procédé comporte une première étape (s) au cours de laquelle des vias de contact 50 et/ou des interconnexions sont percés à travers la première matrice 19 de façon à relier les zones de drain 16 et de source 17 à la face d'assemblage 21. Un dépôt de polymère d'adhésion 54 (par exemple un polyimide ou une résine 25 photosensible de type SU-8) est ensuite effectué sur l'ensemble de la face d'assemblage 21, à l'exception des endroits de la face d'assemblage où les vias de contact et/ou interconnexions débouchent. A l'embouchure des vias de contacts 50 et/ou des interconnexions, un dépôt de cuivre 55 est effectué. 30 En parallèle à ces modifications du dispositif 37, un composant CMOS 43 encapsulé dans une deuxième matrice 49 en matériau diélectrique est réalisé. Ce composant CMOS 43 peut être réalisé à partir d'un substrat de type silicium sur5 isolant, comme représenté sur la figure 8, ou alors, à partir d'un substrat en silicium uniquement. Les étapes de fabrication de tels composants CMOS encapsulés dans une matrice en diélectrique sont connus de l'art antérieur. Des vias de contact 50 et des interconnexions 51 sont également réalisés dans la deuxième matrice 49 de façon à pouvoir être connectés aux vias de contact et interconnexions qui sont réalisés dans la première matrice 19 du dispositif 37. La deuxième matrice 49 comporte une face complémentaire d'assemblage 58 sur laquelle un polymère d'adhésion 56 est déposé. Aux endroits de la face complémentaire d'assemblage 58 où débouchent les vias de contact 50, le polymère d'adhésion n'est pas déposé mais une couche de cuivre est déposée. Lors d'une étape (t), le dispositif 37 et le composant CMOS 43 encapsulé sont alignés et ils sont collés l'un sur l'autre, de façon à ce que les vias de contact et les interconnexions de l'un soient raccordés avec ceux de l'autre. Lors d'une étape (u), la troisième couche de silicium 31 du dispositif 37 est enlevée par gravure de façon à ce que la face de détection 20 du dispositif se retrouve à l'air libre. 20 Lors d'une étape (v), des molécules sondes 28 sont greffées sur la face de détection 20 du dispositif de détection de façon à rendre le dispositif de détection 15 sensible à une seule sorte d'espèces chimiques ou biologiques. Une solution électrolytique 26 est ensuite mise en contact avec la face de 25 détection 20 et une électrode 27 est mise en contact avec la solution électrolytique 26 de façon à pouvoir polariser la solution électrolytique. Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits en référence aux figures. 30 REVENDICATIONS1. Dispositif de détection (15) d'espèces chimiques ou biologiques comportant: - une zone de drain (16); - une zone de source (17); - un canal (18), le canal (18) reliant la zone de drain (16) à la zone de source (17); le dispositif de détection (15) étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - une première matrice (19) en matériau diélectrique qui encapsule totalement l'ensemble formé par la zone de drain (16), la zone de source (17) et le canal (18), la première matrice (19) présentant une face de détection (20) sensiblement parallèle au canal (18), la face de détection (20) constituant une zone de détection destinée à venir en contact avec une solution électrolytique (26) contenant des espèces chimiques ou biologiques (53) à détecter. 2. Dispositif de détection (15) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première matrice (19) comporte une face d'assemblage (21) opposée à la face de détection (20), le dispositif de détection (15) comportant des moyens de connexions (22, 23) à travers la première matrice permettant d'accéder électriquement à la zone de drain (16) et à la zone de source (17) depuis la face d'assemblage (21). 3. Dispositif de détection (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - une solution électrolytique (26) en contact avec la face de détection (20); - une électrode (27) apte à polariser la solution électrolytique (26). 4. Dispositif de détection (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de drain (16) et la zone de source (17) sont recouvertes au moins partiellement de siliciure. 5. Capteur d'espèces chimiques ou biologiques caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de détection (15) étant apte à produire des signaux électriques en présence d'espèces chimiques ou biologiques (53) dans la solution électrolytique (26), le dispositif de détection (15) étant relié à des moyens d'acquisition des signaux électriques. 6. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens d'acquisition des signaux électriques comportent un composant CMOS (43). 7. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le composant CMOS (43) est totalement encapsulé dans une deuxième matrice (49) en matériau diélectrique, la deuxième matrice (49) étant solidaire de la première matrice (19). 8. Capteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le composant CMOS (43) et le dispositif de détection (15) sont reliés électriquement entre eux à travers la première et la deuxième matrices grâce à des vias de contact (50) et/ou des interconnexions (51). 9. Procédé de fabrication d'un dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 à partir d'un substrat comportant une première couche en silicium (30) et une première couche de matériau diélectrique (32), le procédé comportant les étapes suivantes : - (i) Une étape de gravure de la première couche de silicium (30) de manière à définir l'étendue (33) de la zone de drain (16), de la zone de source (17) et du canal (18); - (ii) Une étape de dopage sélectif des zones de drain (16) et de source (17); - (iii) Une étape de dépôt d'une deuxième couche (36) en matériau diélectrique sur l'ensemble formé par la zone de drain (16), la zone de source (17) et le canal (18) de manière à ce que l'ensemble formé par lapremière (32) et la deuxième couches (36) en matériau diélectrique forme la première matrice (19) qui encapsule totalement l'ensemble formé par la zone de drain (16), la zone de source (17) et le canal (18). 10. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, préalablement à l'étape (iii), une étape de dépôt d'un siliciure sur les zones de drain (16) et de source (17). 11. Procédé de fabrication d'un capteur d'espèces chimiques ou biologiques 10 selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte : - Une étape de fabrication d'un dispositif de détection (15) selon l'une des revendications 1 à 4 par le procédé selon l'une quelconque des 15 revendications 9 ou 10, la première matrice (19) du dispositif de détection comportant en outre une face d'assemblage (21) sensiblement parallèle au canal (18) du dispositif de détection (15); - Une étape de collage d'un substrat sur la face d'assemblage (21), le substrat comportant au moins une deuxième couche en silicium (39); 20 - Une étape de réalisation d'un composant CMOS (43) à partir de cette deuxième couche de silicium (39); - Une étape de dépôt d'une troisième couche en matériau diélectrique (48) sur la face d'assemblage (21) de manière à former une deuxième matrice (49) qui encapsule totalement le composant CMOS (43); 25 - Une étape de réalisation de moyens de connexions électriques à travers la première (19) et la deuxième matrices (49) afin de relier électriquement les zones de drain (16) et de source (17) du dispositif de détection (15) et le composant CMOS (43). 30 12. Procédé de fabrication d'un capteur d'espèces chimiques ou biologiques selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte :- Une étape de fabrication d'un dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 4 par le procédé selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, la première matrice (19) du dispositif de détection comportant une face d'assemblage (21) sensiblement parallèle au canal (18) du dispositif de détection (15); - Une étape de réalisation de moyens de connexions électriques à travers la première matrice (19) du dispositif de détection (15); - Une étape de fabrication d'un composant CMOS (43) encapsulé dans une deuxième matrice (49) en matériau diélectrique, la deuxième matrice (49) comportant une face complémentaire d'assemblage (58); - Une étape de réalisation de vias moyens de connexions électriques à travers la deuxième matrice (49); - Une étape de collage de la face d'assemblage (21) et de la face complémentaire d'assemblage (58).