Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR PRODUCING A DOUBLE-GATE FIELD-EFFECT DEVICE HAVING INDEPENDENT GATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/044929
Kind Code:
A1
Abstract:
An SOI substrate is covered with an etching mask defining three separate semiconductor patterns. A lateral spacer (11) is formed around these three patterns and two adjacent patterns are connected together. The buried insulating layer is removed so as to define a cavity that suspends a portion of a first pattern. The first etching mask is removed. A gate dielectric is formed on two opposite main faces of the first pattern. A resist is deposited in the cavity and on the first pattern, which resist is then exposed to form two patterns defining lower and upper gates. An electrically conductive material (14) is deposited in the cavity and on the first pattern so as to form the lower gate and the upper gate on either side of the first semiconductor pattern.

Inventors:
CORONEL PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/FR2013/000246
Publication Date:
March 27, 2014
Filing Date:
September 18, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
COMMISSARIAT ENERGIE ATOMIQUE (FR)
International Classes:
H01L29/786
Domestic Patent References:
WO2004088757A12004-10-14
Foreign References:
EP2323160A12011-05-18
US20070080402A12007-04-12
Other References:
BABICH I V ET AL: "Two gates are better than one", IEEE CIRCUITS AND DEVICES MAGAZINE, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, NJ, US, vol. 19, no. 1, 1 January 2003 (2003-01-01), pages 48 - 62, XP011095371, ISSN: 8755-3996, DOI: 10.1109/MCD.2003.1175108
Attorney, Agent or Firm:
TALBOT, ALEXANDRE (FR)
Download PDF:
Claims:
Revendications

1. Procédé de réalisation d'un dispositif à effet de champ à double grille comportant:

- prévoir un substrat (1) muni successivement d'un support (3), d'une couche (4) en premier matériau, d'une couche (5) en matériau semi-conducteur et d'un masque de gravure (2), la couche en matériau semi-conducteur (5) et le masque de gravure (2) définissant des premier (6), deuxième (7) et troisième (8) motifs distincts,

- former un espaceur latéral (11) entourant chacun des trois motifs (6, 7, 8), l'espaceur latéral (11) réalisant la connexion entre le premier et le troisième motifs (6, 8),

- éliminer la couche (4) en premier matériau de manière à suspendre au moins une partie du premier motif (6) et définir une cavité ayant une ouverture d'accès entre le premier et le deuxième motifs (6, 7),

- éliminer le premier masque de gravure (2),

- former un diélectrique de grille sur deux faces principales opposées du premier motif (6) en matériau semi-conducteur (5),

- déposer une résine (13) dans la cavité et sur le premier motif (6) en matériau semi-conducteur (5),

- former, dans la résine (13), un premier trou à l'intérieur de la cavité pour définir une future grille inférieure et un deuxième trou définissant une future grille supérieure sur le premier motif (6),

- former un matériau électriquement conducteur (14) dans la cavité et sur le premier motif (6) en matériau semi-conducteur (5) de manière à former la grille inférieure et la grille supérieure de part et d'autre du premier motif (6) en matériau semi-conducteur (5).

2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte la gravure partielle du matériau électriquement conducteur (14) pour isoler électriquement la grille inférieure et la grille supérieure.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte le dépôt conforme d'un matériau d'espaceur et la gravure anisotrope du matériau d'espaceur pour former l'espaceur latéral (11), la distance séparant le premier motif (6) et le troisième motif (8) étant inférieure à deux fois la largeur de l'espaceur latéral (11 ).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la même résine (13) remplit la cavité et est disposée sur le motif (6) en matériau semi-conducteur (5) et en ce qu'il comporte une étape d'insolation définissant simultanément la grille inférieure et la grille supérieure.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte la formation d'un masque de protection (12) laissant libre une partie de l'espace entre le premier motif (6) et le deuxième motif (7) pour former une unique zone d'accès à la couche (4) en premier matériau se trouvant face au premier motif (6).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résine (13) est une résine positive comportant au moins une espèce métallique et l'insolation de la résine (13) forme les grilles inférieure et supérieure.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résine (13) est une résine négative, la résine (13) laissant libre l'ouverture d'accès à la cavité située entre le premier et le deuxième motifs (6, 7) lors de l'insolation.

Description:
Procédé de réalisation d'un dispositif à effet de champ à double grille à grilles indépendantes

Domaine technique de l'invention

L'invention est relative à un procédé de réalisation d'un dispositif à effet de champ à double grille.

État de la technique

L'augmentation continue des performances des circuits intégrés, par exemple, en termes de consommation et/ou de fréquence de fonctionnement, se traduit inéluctablement par une diminution constante de la taille de ses composants. Afin de réaliser des dispositifs toujours plus performants, de nouvelles architectures et/ou de nouveaux matériaux ont été intégrés dans les transistors.

Les transistors à double grille présentent de nombreux avantages comparés aux transistors dits « planaires » qui n'utilisent qu'une seule grille. Les transistors à double grille autorisent un meilleur contrôle électrostatique, ce qui en fait les meilleurs candidats pour la réalisation des circuits intégrés dont la largeur de grille est inférieure à 32nm. Cependant, la réalisation d'un transistor à double grille est plus compliquée et entraine des contraintes de réalisation supplémentaires.

De manière évidente, un procédé de réalisation doit permettre la réalisation d'un alignement strict des grilles supérieure et inférieure. En effet, si ces grilles sont désalignées ou dissymétriques, il existe alors des capacités parasites qui rendent le dispositif inadapté à une utilisation industrielle. Au regard des dimensions des grilles et des techniques disponibles, l'alignement des grilles supérieure et inférieure ne peut être réalisée, de manière industrielle, que par un autoalignement de ces deux grilles. Si la formation de la grille supérieure peut être réalisée simplement par les techniques conventionnelles, la formation de la grille inférieure, disposée sous le canal du dispositif, est difficilement accessible et nécessite des procédés d'intégration complexes.

Il existe également une contrainte non négligeable sur l'indépendance des électrodes de grilles. Si les grilles sont formées simultanément ou indépendamment, le procédé de réalisation doit être en mesure de former des grilles couplées électriquement ou des grille indépendantes.

Objet de l'invention

L'invention a pour objet la réalisation d'un dispositif à effet de champ double grille qui soit plus facile à réaliser et qui soit compatible avec la réalisation de grilles indépendantes.

Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte successivement :

- prévoir un substrat muni successivement d'un support, d'une couche en premier matériau, d'une couche en matériau semi-conducteur et d'un masque de gravure, la couche en matériau semi-conducteur et le masque de gravure définissant des premier, deuxième et troisième motifs distincts,

- former un espaceur latéral entourant chacun des trois motifs, l'espaceur latéral réalisant la connexion entre le premier et le troisième motifs,

- éliminer la couche en premier matériau de manière à suspendre au moins une partie du premier motif et définir une cavité ayant une ouverture d'accès entre le premier et le deuxième motifs, - éliminer le premier masque de gravure,

- former un diélectrique de grille sur deux faces principales opposées du premier motif en matériau semi-conducteur,

- déposer une résine dans la cavité et sur le premier motif en matériau semiconducteur,

- former, dans la résine, un premier trou à l'intérieur de la cavité pour définir une future grille inférieure et un deuxième trou définissant une future grille supérieure sur le premier motif, la résine laissant libre l'ouverture d'accès à la cavité située entre le premier et le deuxième motifs,

- former un matériau électriquement conducteur dans la cavité et sur le premier motif en matériau semi-conducteur de manière à former la grille inférieure et la grille supérieure de part et d'autre du premier motif en matériau semi-conducteur.

Description sommaire des dessins

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :

- les figures 1 à 12 représentent, de manière schématique, en vue de dessus et en coupe des étapes successives d'un procédé de réalisation d'un transistor à effet de champ à double grille.

Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention

Comme illustré à la figure 1 , le procédé de réalisation du dispositif à effet de champ comporte en premier lieu la fourniture d'un substrat 1 dont une face est recouverte par un masque de gravure 2 de façon à définir au moins un motif représentatif de la partie recouverte par le masque et un motif représentatif de la partie laissée découverte.

Comme illustré à la figure 2, le substrat 1 comporte successivement un support 3, une couche 4 en premier matériau et une couche 5 en matériau semi-conducteur. Le premier matériau de la couche 4 est choisi de manière à présenter une sélectivité de gravure avec le matériau semi-conducteur formant la couche 5 et le support 3. De manière avantageuse, le premier matériau de la couche 4 est électriquement isolant. Le substrat 1 a une face principale recouverte par le premier masque de gravure 2 de sorte que la couche 5 en matériau semi-conducteur sépare le premier masque de gravure 2 et la couche 4.

De manière avantageuse, la couche 5 est monocristalline afin de former un transistor à effet de champ performant et reproductible. Le masque de gravure 2 peut être réalisé dans tout matériau adapté, avantageusement au moyen d'un matériau qui présente une sélectivité de gravure par rapport au matériau semi-conducteur. Le matériau formant le masque de gravure 2 peut être un oxyde de silicium, un nitrure de silicium, un alliage de silicium- germanium. Dans une variante de réalisation, le masque de gravure 2 peut être réalisé par une partie sacrificielle de la couche 5.

Dans un mode de réalisation particulier, le substrat 1 est de type semiconducteur sur isolant. Le substrat 1 comporte successivement, un support 3, une couche électriquement isolante 4 et une couche en matériau semiconducteur 5 recouverte par le premier masque de gravure 2. La couche électriquement isolante 4 peut être réalisée par un matériau unique ou par un empilement de plusieurs couches en matériaux différents. Par exemple, la couche 4 peut être formée par un oxyde de silicium, un nitrure de silicium ou un empilement de type ONO pour Oxyde/Nitrure/Oxyde de silicium. A titre d'exemple, le support 3 est formé par une couche de silicium monocristallin.

Le premier masque de gravure 2 définit trois motifs distincts 6, 7, et 8 à la surface du substrat 1. Dans un mode de réalisation particulier, le premier motif 6 sépare le deuxième motif 7 et le troisième motif 8. Ces trois motifs sont alignés, c'est-à-dire qu'un axe XX' passe par les trois motifs.

Le premier motif 6 définit la zone active sur laquelle le transistor à effet de champ sera formé dans la couche 5 en matériau semi-conducteur. Le deuxième motif 7 et le troisième motif 8 sont deux motifs distincts du premier motif 6.

Comme indiqué plus haut, le premier masque de gravure 2 définit deux dessins complémentaires, un premier dessin qui correspond à ce qui est recouvert par le premier masque 2 et un deuxième dessin complémentaire qui correspond à ce qui est laissé découvert par le premier masque de gravure 2.

Dans un mode de réalisation particulier, le premier masque de gravure 2 est réalisé par une résine. Dans un autre mode de réalisation, le premier masque 2 est réalisé dans une couche sacrificielle 9 qui est gravée au moyen d'un masque intermédiaire 10. Le masque intermédiaire 10 est formé par exemple dans une résine et la couche sacrificielle 9 est choisie dans un matériau plus résistant pour la suite du procédé.

A titre d'exemple, la couche sacrificielle 9 est formée dans un matériau qui peut être gravé sélectivement par rapport à la couche en matériau semiconducteur 5 et éventuellement par rapport à d'autres matériaux présents sur ou dans le substrat 1. La couche sacrificielle 9 peut être formée par un matériau électriquement conducteur ou électriquement isolant. A titre d'exemple, la couche sacrificielle 9 est réalisée par de l'oxyde de silicium, du nitrure de silicium ou un alliage de silicium-germanium avantageusement sous forme polycristalline.

Comme cela est illustré à la figure 3, une fois que la couche sacrificielle 9 a été gravée par rapport au masque intermédiaire 10, la couche sacrificielle 9 forme le premier masque 2. L'épaisseur du premier masque de gravure 2 est quelconque dans la mesure où elle permet de définir les différents motifs désirés dans la couche 5 et dans la couche 4 avant d'être éliminée. De préférence, le premier masque de gravure 2 a une épaisseur de l'ordre de quelques centaines de nanomètres. Une fois que la couche 5 a été gravée, les dessins définis dans le premier masque de gravure 2 sont identiques ou sensiblement identiques aux dessins définis dans la couche 5.

En d'autres termes, la couche en matériau semi-conducteur 5 est gravée par rapport au premier masque 2 de manière à définir, à la surface de la couche électriquement isolante 4, un dessin sensiblement similaire à celui du premier masque 2. De cette manière, le premier motif 6, le deuxième motif 7 et le troisième motif 8 sont définis dans la couche 5 en matériau semiconducteur.

Dans un autre cas de figure, le substrat 1 est directement fourni avec les différentes couches, c'est-à-dire qu'il comporte successivement le support 3, la couche 4 en premier matériau, la couche 5 en matériau semi-conducteur et le masque de gravure 2. La couche en matériau semi-conducteur 5 et le masque de gravure 2 définissent les trois motifs 6, 7, 8 distincts.

Comme illustré aux figures 4 et 5, un espaceur latéral 11 est formé autour du premier motif 6, du deuxième motif 7 et du troisième motif 8 sur la couche électriquement isolante 4. Une partie de l'espace entre le premier motif 6 et le troisième motif 8 est comblé par le matériau formant l'espaceur 11. L'espace entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7 comporte une zone non comblée par le matériau formant l'espaceur latéral 11. En d'autres termes, l'espaceur latéral 11 réalise la connexion entre le premier motif 6 et le troisième motif 8.

Dans un mode de réalisation avantageux, l'espaceur 11 ne réalise pas de connexion entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7.

Au moyen de choix judicieux dans les dimensions qui séparent le premier motif du deuxième motif et le premier motif du troisième motif, les deux espaces entre le premier motif et les deux motifs adjacents sont dans des états opposés (à savoir découvert ou recouvert). Cètte spécificité permet par la suite un travail asymétrique pour définir et accéder aux futures électrodes de grilles supérieure et inférieure.

En fonction des dimensions des dispositifs et de la distance séparant les dispositifs, il peut être avantageux de prévoir un motif d'arrêt de gravure qui croise la couche 4 en premier matériau. A titre d'exemple, des motifs d'isolation électriques peuvent entourés les futurs transistors à effet de champ et ces motifs d'isolation peuvent être réalisés ou contenir un matériau insensible ou plus résistant à un agent de gravure du matériau formant la couche 4. Il est également possible de définir la zone à graver un implantant une espèce particulière qui va permettre de graver plus facilement la couche 4 implantée. Dans un autre mode de réalisation, en utilisant un photographie de polarité opposée, l'espèce implantée permet de rendre le matériau de la couche 4 insensible ou moins sensible à l'agent de gravure.

L'espaceur 11 peut être formé par toute technique adaptée, par exemple au moyen du dépôt d'un matériau qui recouvre l'ensemble de la surface. Puis ce matériau est gravé de manière anisotrope au moyen d'un nouveau masque de gravure de manière à définir un espaceur latéral 11 autour des différents motifs 6, 7 et 8, l'espaceur latéral réalisant la connexion entre le premier motif 6 et le troisième motif 8. L'utilisation d'un masque de gravure supplémentaire ne permet plus l'obtention d'un procédé auto-aligné.

Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la distance minimale qui sépare le premier motif 6 et le troisième motif 8 est inférieure à deux fois la largeur de l'espaceur latéral 11. De cette manière, l'espaceur latéral 1 formé autour du troisième motif 8 vient contacter l'espaceur latéral 11 formé autour du premier motif 6.

De manière avantageuse, l'espaceur latéral 11 est réalisé au moyen du dépôt conforme d'un premier matériau suivi d'une gravure anisotrope dirigée essentiellement de manière perpendiculaire à la face principale du substrat de ce premier matériau (sens des flèches sur la figure 5). Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car le matériau qui vient combler l'espace entre le premier motif et le troisième motif est autoaligné. La connexion entre les motifs 6 et 8 est définie uniquement au moyen de la distance entre les deux motifs et l'épaisseur des espaceurs ce qui est facile à mettre en œuvre. Ce mode de réalisation permet d'éviter l'utilisation d'un masque de gravure supplémentaire pour former un espaceur qui fait le tour des différents motifs. Cependant, il peut être nécessaire d'utiliser un masque supplémentaire pour éliminer la connexion entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7. En d'autres termes, si l'espace entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7 est comblé, une étape supplémentaire de photolithographie associée à une gravure est réalisée pour accéder à la couche électriquement isolante 4.

De manière avantageuse, la distance minimale entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7 définie par le premier masque de gravure 2 est supérieure à deux fois la largeur de l'espaceur latéral 11. Ainsi, il n'y a pas de connexion entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7 après l'étape de gravure anisotrope et il n'est pas nécessaire d'utiliser un masque supplémentaire de gravure.

Dans un mode de réalisation particulier, l'espaceur latéral 11 est formé par deux matériaux successifs qui ont été déposés puis gravés. Il y a alors le dépôt puis la gravure anisotrope d'un premier matériau d'espaceur pour former un premier espaceur et ensuite le dépôt et la gravure anistrope d'un deuxième matériau d'espaceur pour finaliser les dimensions de l'espaceur latéral 11. L'utilisation de deux matériaux d'espaceur structurés successivement permet une plus grande souplesse dans le choix des conditions de dépôt et de gravure pour former un espaceur latéral qui comble l'espace entre le premier motif 6 et le troisième motif 8.

L'utilisation d'un espaceur latéral 11 formé par deux matériaux déposés et gravé successivement permet d'imposer une différence de hauteur entre la connexion qui existe entre le premier motif 6 et le troisième motif 8 et la partie de l'espaceur latéral 11 qui est disposée entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7.

La formation d'un espaceur latéral sans utiliser de masque supplémentaire de gravure, peut être réalisée par toute technique adaptée. Par exemple, si l'espaceur latéral 11 est en nitrure de silicium, la gravure du nitrure de silicium peut être réalisée par une gravure ionique à base de CH 3 F.

Dans le mode de réalisation particulier illustré à la figure 4, le troisième motif 8 présente une dimension variable selon l'axe XX' de manière à définir une surface de connexion avec le premier motif qui est inférieure à la surface en regard entre les deux motifs 6 et 8. Il peut en être de même pour le premier motif 6. Dans ce cas de figure, il y a une partie des deux motifs qui est connectée et une partie qui est dépourvue de connexion. Cette forme particulière permet de faciliter la formation du futur contact.

Comme illustré à la figure 6, la couche 4 est partiellement gravée de manière à suspendre au moins une partie du premier motif 6 et définir une cavité. La couche 4 est éliminée de manière à suspendre le futur canal du transistor. La grille inférieure du transistor sera formée dans la cavité.

La gravure est configurée de sorte que la partie de zone active formant le canal reste suspendue au dessus du support. Cette configuration peut être obtenue de différentes manière, par exemple au moyen de connexions mécaniques latérales formées par les espaceurs latéraux 11 et éventuellement des extrémités du motif 6 formé dans la couche en matériau semi-conducteur 5 qui sont encore supportées par la couche 4.

La couche 4 est gravée par toute technique adaptée. Si la couche 4 est formée par un oxyde de silicium, la couche 4 peut être gravée par voie humide au moyen d'une solution d'acide fluorhydrique, par voie gazeuse avec de l'acide fluorhydrique en phase vapeur ou par un plasma sélectif comportant un mélange CF 3 /CF .

Dans une variante de réalisation, il est possible de déposer, sur le premier motif 6, une couche qui agit comme un masque de protection 12 et qui vient recouvrir et prendre appui sur la couche 4. Le masque de protection 12 empêche l'agent de gravure d'entrer en contact avec la couche 4 ou d'éliminer toute la couche 4. A titre d'exemple, le maintien de la zone active suspendue est réalisé au moyen d'un masque de protection 12 formé par une résine ou un autre matériau qui peut être éliminé sélectivement par la suite. Dans un mode de réalisation particulier, l'espace vide qui existe entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7 sert d'orifice unique d'entrée d'un agent de gravure et/ou de sortie du sous-produit de décomposition du matériau formant la couche 4.

De manière avantageuse illustrée aux figures 6 et 7, un masque de protection 12 est formé sur le substrat 1 de manière à recouvrir la face principale du substrat 1 et à laisser libre une partie de l'espace entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7 pour former une unique zone d'accès à la couche 4 en premier matériau se trouvant face au premier motif 6. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le masque de protection 12 définit le dessin de la zone à éliminer dans la couche 4. Le dessin du masque 12 est utilisé pour définir deux matériaux différents dans la couche 4 afin de faciliter une gravure sélective entre un nouveau matériau et le matériau formant initialement la couche 4.

A titre d'exemple, le masque de protection 12 est utilisé lors d'une étape d'implantation ionique qui modifie le matériau formant la couche 4. Ce matériau modifié se grave préférentiellement par rapport au matériau formant initialement la couche 4 ce qui permet de définir précisément le dessin de la future zone vide dans la couche 4.

Le masque de protection 12 est ensuite éliminé.

Le premier masque de gravure 2 est éliminé de manière à libérer la surface supérieure du premier motif 6 et avantageusement la surface supérieure de tous les motifs en matériau semi-conducteur issus de la couche 5. La gravure du masque 12 et du masque 2 peut être réalisée par toute technique adaptée. Après élimination du masque de gravure 2, l'espaceur latéral 11 fait saillie au dessus des motifs6, 7 et 8 en matériau semi-conducteur. De manière avantageuse, le masque de gravure 2 est éliminé à cette étape afin de faciliter l'extension de l'espaceur latéral 11 au-dessus du motif en matériau semi-conducteur. Dans une variante de réalisation, le masque de gravure 2 peut être éliminé plus tôt dans le procédé. Il est également envisageable de graver une partie de la couche 5 pour faire saillir l'espaceur latéral 11.

Un matériau électriquement isolant (non représenté) est ensuite formé sur la face inférieure et sur la face supérieure du premier motif 6 en matériau semiconducteur. Le matériau électriquement isolant est destiné à former le diélectrique de grille du futur transistor à effet de champ tant pour la grille supérieure que pour la grille inférieure. Le diélectrique de grille est ensuite formé, par exemple par oxydation du matériau semi-conducteur issu de la couche 5, mais il est également possible de déposer le futur diélectrique de grille.

De manière avantageuse, le diélectrique de grille est déposé, dans la cavité, sur le support 3 et sur les parois latérales de la cavité définies par la couche 4. A titre d'exemple, le dépôt du diélectrique de grille peut être réalisé par les techniques CVD (Chemical Vapor Déposition en anglais) ou par ALD (Atomic Layer Déposition en anglais). Le dépôt du diélectrique de grille sur toutes les faces de la cavité permet d'isoler électriquement la future grille inférieure.

Dans un mode de réalisation particulier, le matériau du diélectrique de grille est formé par oxydation du matériau semi-conducteur 5. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque le matériau semiconducteur est en silicium ou à base de silicium.

L'élimination du premier masque de gravure 2 associée à la formation du diélectrique de grille permet de délimiter un volume dont le fond est défini par le diélectrique de grille et les faces latérales sont définies par l'espaceur latéral. Comme illustré à la figure 9, une résine 13 est ensuite déposée sur le substrat. Le dépôt est configuré de manière à remplir la cavité formée dans la couche 4. La résine 13 est photosensible ou sensible au rayonnement électronique. Il est également possible de remplir séparément la cavité et le dessus du substrat avec des composés chimiques différents qui sont avantageusement sensibles au même type de rayonnement.

Comme illustré à la figure 10, l'insolation de la résine 13 est réalisée de manière à définir les dessins des électrodes de grille inférieure et supérieure. Un premier trou est formé dans la résine 13, à l'intérieur de la cavité, pour définir une future grille inférieure. Un deuxième trou est formé dans la résine 13, sur le premier motif 6, pour définir une future grille supérieure. La résine 13 laisse libre une partie de l'espace existant entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7 pour accéder au trou représentatif de la grille inférieure.

De manière avantageuse, les deux grilles sont définies lors de la même étape d'insolation afin d'avoir un auto-alignement de la grille inférieure avec la grille supérieure.

Dans un mode de réalisation particulier, l'insolation des résines 13 disposées dans la cavité et au dessus de la couche en matériau semi-conducteur 5 est réalisée par un rayonnement électronique. Il est également possible de réaliser une insolation des deux futures grilles avec un rayonnement de type extrême UV. La résine utilisée peut être de polarité positive ou négative.

La résine 13 utilisée peut être une résine HSQ pour « Hydrogen silsesquioxane » en anglais. Il est également possible d'utiliser une résine de type Fill commercialisée par CEIMIG qui est à base de métaux, par exemple avec du palladium. Une fois la résine 13 insolée, cette dernière est développée de manière conventionnelle pour définir les trous représentatifs des grilles supérieure et inférieure.

Si la résine 13 est une résine positive comportant au moins une espèce métallique, l'insolation de la résine 13 forme les grilles inférieure et supérieure. L'utilisation d'une telle résine, par exemple de type CEIMIG, permet de simplifier le procédé de réalisation car la résine forme directement les grilles électriquement conductrices. L'insolation de la résine réalise en même temps la formation de l'électrode de grille en matériau électriquement conducteur.

Une partie de la résine 13 est ensuite éliminée ce qui définit les grilles supérieures et inférieures, par exemple avec des trous représentant les futures grilles.

Comme illustré à la figure 11 , le développement de la résine 13 permet de définir la forme de la grille supérieure et de la grille inférieure. A ce moment, il est possible de déposer le matériau électriquement conducteur formant l'électrode de grille. Il est également possible d'éliminer le diélectrique de grille et de le remplacer par un nouveau diélectrique de grille.

De manière avantageuse, la résine 13 utilisée est une résine négative afin de définir directement la forme des grilles avec un trou, mais il est également possible d'utiliser une résine positive afin de définir la forme complémentaire de la grille et ensuite de former la grille. Il est encore possible de former directement la grille.

Comme illustré à la figure 12, un matériau électriquement conducteur 14 est ensuite déposé dans la cavité et sur le premier motif 6 pour former la grille supérieure et la grille inférieure. Les deux grilles sont de part et d'autre du premier motif 6 en matériau semi-conducteur. Le matériau électriquement conducteur est dépose de manière conforme afin de remplir la cavité et éviter autant que possible la formation d'un espace vide dans la cavité. Le matériau électriquement conducteur est délimité par le motif défini dans la résine 13 ou par son dessin complémentaire selon la polarité de la résine 13 utilisée.

Dans un mode de réalisation préférentiel, le dessin de la grille s'étend sur le deuxième motif 7 et/ou sur le troisième motif 8. L'extension en direction du troisième motif 8 est réalisée sur la partie de l'espaceur latéral 11 qui connecte le premier motif 6 au troisième motif 8. L'extension en direction du deuxième motif 7 est réalisée sur l'espace vide qui existe entre l'espaceur latéral 11 entourant le premier motif 6 et l'espaceur latéral 11 entourant le troisième motif 8.

Cette extension du dessin de la grille sur l'un ou sur les deux motifs adjacents permet de relâcher une partie des contraintes sur l'étape de définition de la grille. En effet, si le dessin de la grille s'étend sur le deuxième motif 7, il n'y a pas de risque de court-circuit car le diélectrique de grille a été déposé. Il en est de même si le dessin de la grille s'étend sur le troisième motif 8.

Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dessin de la grille peut s'étendre sur l'un des deux motifs ou sur les deux motifs afin de faciliter la formation du contact de grille. Dans le cas d'un transistor à effet de champ comportant deux électrodes de grille dissociées électriquement, il est avantageux de former le contact de la grille inférieure sur le deuxième motif 7 et le contact de la grille supérieure sur le troisième motif 8.

De manière avantageuse, une fois que la cavité est remplie par le matériau électriquement conducteur 14, ce dernier est partiellement gravé de manière à dissocier électriquement l'électrode de grille supérieure et l'électrode de grille inférieure. L'espaceur latéral 11 entourant le premier motif 6 réalise l'isolation électrique entre les deux électrodes de grilles. La grille inférieure est alors isolée électriquement de la grille supérieure.

Comme illustré à la figure 12, la gravure partielle du matériau électriquement conducteur 14 permet d'éliminer la connexion électrique qui existe entre les deux électrodes de grilles. La gravure partielle du matériau électriquement conducteur 14 permet d'obtenir deux électrodes de grilles dissociées électriquement. L'électrode de grille supérieure est séparée de l'électrode de grille inférieure par l'espaceur latéral 11. Il est possible de graver simultanément le matériau électriquement conducteur formant la grille supérieure et la grille inférieure. Il est également possible de réaliser deux gravures différentes pour délimiter l'épaisseur de la grille supérieure et du contact de la grille inférieure.

De manière avantageuse, le matériau formant l'espaceur latéral 11 est électriquement isolant. Si ce dernier est électriquement conducteur, il est éliminé puis remplacé par un matériau électriquement isolant. L'espaceur latéral 11 doit être isolant afin d'éviter un court-circuit entre le canal en matériau semi-conducteur et l'électrode de grille. Le remplacement du matériau formant l'espaceur latéral peut être réalisé à cette étape ou plus tard.

Le reste de la résine 13 est éliminé puis les électrodes de source et drain sont formées par implantation dans le film semi-conducteur 5 du premier motif 6 de manière conventionnelle.

La suite du procédé de formation du transistor à effet de champ est conventionnelle avec la prise de contact avantageusement précédée de la siliciuration des électrodes de source, de drain et de grille pour réduire les résistances d'accès. La prise de contact pour la grille inférieure est avantageusement réalisée dans l'espace entre le premier motif 6 et le deuxième motif 7. La prise de contact pour la grille supérieure est avantageusement réalisée du côté opposé du deuxième motif, c'est-à-dire à proximité du troisième motif 8.