Brevet FR2576148A1 — publié le 19860718

Antérieurement à la présente invention, la fabri- cation des puces composites en silicium de circuit intégré était généralement effectuée par découpe d'une pastille de silicium comportant une série de circuits intégrés sur sa surface. On découpait généralement la pastille en plusieurs puces par utilisation d'une pointe diamant, d'une pointe laser ou d'une scie en diamant. La puce composite de circuit intégré était ensuite liée à différents substrats conduc- teurs ou non conducteurs pour réaliser un réseau de circuit intégré. L'application de la puce composite en silicium de circuit intégré sur le porteur était généralement obtenue par application d'un adhésif sur la base en silicium de la puce composite qui était ensuite placée en un endroit appro- prié sur le porteur. Une autre technique consistait à utili- ser un adhésif directement sur le substrat porteur et à ef- fectuer la liaison sur l'adhésif de la puce de circuit inté- gré. Bien que le processus d'application de l'adhésif sur le substrat porteur ait permis d'obtenir des résultats convena- bles, l'adhésif contenait souvent un solvant organique qui avait un effet nocif pour les composants adjacents se trou- vant sur le substrat porteur. Un autre procédé d'application de l'adhésif directement sur la base d'une puce composite en silicium de circuit intégré a procuré aussi de bons résul- tats mais avait un coût élevé. La présente invention est basée sur la découverte 257-6148 - 2 - qu'une solution dans un solvant organique d'un adhésif fusi- ble, de préférence un polyétherimidesiloxane, défini plus précisément ciaprès, peut être déposé par centrifugation sur le dos d'une puce de circuit intégré encore sous forme de pastille et ensuite séchée; la puce de circuit intégré résultante sous forme de pastille peut être ensuite décou- pée. On utilise pour ce faire une pointe diamant ou une scie en diamant et on obtient une série de puces en silicium de circuit intégré comportant un adhésif fusible sur leurs bases en silicium respectives. La présente invention concerne un procédé qui con- siste à: (1) revêtir par centrifugation avec un adhésif fusible contenu dans une solution de solvant organique la base d'une pastille de silicium comportant une série de circuits intégrés sur sa surface supérieure, (Z) sécher l'adhésif fusible appliqué et (3) découper la pastille de silicium pour obtenir une série de puces en silicium de circuit in- tégré comportant une couche d'adhésif fusible sur leurs bases respectives. Dans une variante de la présente invention, on a réalisé un procédé de liaison d'un composite en silicium de circuit intégré sur la surface d'un substrat qui consiste à: (1) mettre en contact la surface du substrat avec la base d'au moins une puce composite en sili- cium de circuit intégré qui a été traitée avec un adhésif fusible, (Z) chauffer l'adhésif fusible tandis que la puce en silicium de circuit intégré est en contact avec la surface du substrat et (3) effectuer le refroidissement de l'adhésif fu- sible pour obtenir la liaison de la puce de circuit intégré au substrat porteur. On se référera à la figure 1 qui représente une vue en coupe d'une puce de circuit intégré sous forme de pastille revêtue à sa base d'un adhésif fusible. La figure 2 représente une puce composite de circuit intégré obtenue en découpant la puce dans la pastille de la figure 1. La figure 3 représente un réseau de puces en silicium de circuit inté- gré liées intégralement à la surface d'un porteur et avec les connexions appropriées. On a représente plus particulièrement figure 1 en 10 une électrode de grille isolée, en 11 une électrode de signal, en 12 un substrat de silicium et en 13 une couche d'adhésif fusible. Figure 3, on a représenté en 20 une électrode principale et en 21 une électrode de gâchette de commande. S15 On peut utiliser comme adhésif fusible dans la mise en oeuvre de la présente invention de préférence un polyétherimidesiloxane, tel celui décrit dans le brevet des Etats-Unis n 4 011 279 incorporé ici par référence. D'au- tres adhésifs fusibles peuvent être utilisés dans la mise en oeuvre de l'invention et sont n'importe quel matériau plas- tique qui peut être ramolli à une température comprise entre environ 100 C et 300 C et de préférence entre 150 C et 250 C. L'application de l'adhésif fusible est de préférence obtenu par centrifugation d'une solution dans un solvant organique du matériau thermoplastique fusible. Un mélange classique par exemple, est le mélange d'un polyétherimide polysiloxane dans un solvant organique tel que la N-méthyl- pyrolidone. Dans la mise en oeuvre de la présente invention la base de la puce de circuit intégré sous forme de pastille est traitée par une solution dans un solvant organique d'un adhésif fusible. On dépose par centrifugation l'adhésif fu- sible sur la surface du dos de la pastille de silicium à environ 2000 à 7000 tours/mn. La pastille traitée est ensui- te chauffée à une température initiale d'environ 100 à 120 C - 4 - pendant 30 à 60 mn et est ensuite séchée à une température d'environ 180 à 220 C pendant 1/2 à 1 heure. Classiquement, on a réalisé ainsi sur la surface de la pastille de silicium un film d'adhésif fusible ayant une épaisseur comprise entre environ 0,5 à 25 micromètres. On découpe alors la pastille de silicium en utili- sant par exemple une pointe laser ou une scie en diamant pour obtenir une série de puces composites en silicium de circuit intégré. On peut ensuite réaliser un réseau de circuit in- tégré par assemblage en utilisant une ou plusieurs des puces composites en silicium de circuit intégré décrites précédem- ment sur un porteur tel qu'un substrat non conducteur par exemple de l'alumine ou de la glucine ou un substrat conduc- teur tel que l'aluminium ou le cuivre. Après avoir chauffé l'adhésif fusible localement à la base du composite de cir- cuit intégré, à des températures comprises entre environ 1000C et 300 C, on peut lier intégralement le composite au substrat porteur après refroidissement. On réalise alors des connexions appropriées pour obtenir un réseau de composites en silicium de circuit intégré tel que représenté figure 3. De manière à permettre à l'homme de l'art de mieux mettre en oeuvre la présente invention, le présent exemple est donné à titre d'illustration et non pas à titre limita- tif. Toutes les parties sont en poids. EXEMPLE 1 Une pastille de silicium ayant un diamètre de 7,62 cm et une épaisseur de 0,25 mm et comportant une série de circuits intégrés sur sa surface a été traitée avec un poly- étherimidesiloxane totalement imidisé sur sa surface arriè- re. Le polyétherimidesiloxane comportait des séquences chi- miquement combinées de polydiméthylsiloxane fixées à des groupes imide de bisphénol-A par des liaisons propylène. On a utilisé une solution de polyétherimidesiloxane dans de la N-méthylpyrolidone. Après revêtement par centrifugation par le polyétherimidesiloxanne à une vitesse de 2000 t/mn pen- dant 30 secondes, on a séché la pastille pendant 1/2 heure à C puis on a effectué un traitement à chaud pendant 2 heures 1/2 à 1500 C. On a obtenu un composite de circuit in- - tégré sous forme de pastille ayant un revêtement de poly- étherimide à sa base de 15 micromètres d'épaisseur. On a ensuite découpé la pastille en utilisant une scie en diamant Microautomation Modèle 1006A pour obtenir 50 puces en sili- cium de circuit intégré ayant un diamètre de 2,54 milli- mètres. On a réalisé un réseau de puces en silicium de circuit intégré en utilisant plusieurs puces en silicium de circuit intégré et en les plaçant en contact avec un subs- trat en alumine. La puce était maintenue en contact avec le substrat de sorte que le polyétherimidesiloxane pouvait être élevé à une température d'environ 200 C lui permettant de se ramollir et permettant par là la liaison de la puce de cir- cuit intégré à la surface du porteur après refroidissement. On a obtenu ainsi un réseau en silicium de circuit intégré en rejoignant respectivement les électrodes de grille et les électrodes de signal principal des différents circuits inté- grés. -6- REVENDICATIONS 1. Procédé caractérisé en ce qu'il consiste: (1) à effectuer le revêtement par centrifugation avec une solution dans un solvant organique d'un adhésif fusible (13) de la base d'une pastille de silicium comportant une série de circuits intégrés sur sa surface supérieure, (2) à sécher l'adhésif fusible appliqué et (3) à découper la pastille de silicium pour obte- nir une série de puces en silicium de circuit intégré comportant une couche d'adhésif fusi- ble sur leurs bases respectives. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adhésif fusible est un polyétherimidesiloxane. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que que plusieurs puces en silicium de circuit intégré sont utilisées pour former un réseau de puces composites en silicium de circuit intégré en les liant à un substrat d'alumine.