Brevet FR2920634A1 — publié le 20090306

-GR2-167 LD-RI GRB07-2500FR Société par actions simplifiée dite : STMicroelectronics (Grenoble) SAS Procédé de fabrication de plots de connexion électrique d'une plaque Invention de : Romain COFFY Jacky SEILLER Gil PROVENT Procédé de fabrication de plots de connexion électrique d'une plaque La présente invention concerne le domaine des dispositifs et composants électroniques semi-conducteurs et plus particulièrement le domaine de la réalisation de plots de connexion électrique de tels dispositifs et composants. Selon un mode de réalisation, il est proposé un procédé de fabrication de plots de connexion électrique sur des zones de contact électrique d'une plaque, Ce procédé comprend les étapes suivantes : dépôt d'une première couche en une matière d'écran ; réalisation de premières ouvertures dans cette première couche, au-dessus d'au moins certaines desdites zones de contact électrique ; réalisation de premiers blocs en une matière de soudure dans lesdites premières ouvertures ; dépôt d'une seconde couche sur la première couche et les premiers blocs ; réalisation de secondes ouvertures dans cette seconde couche, placées au-dessus d'au moins certains des premiers blocs, la section de chaque seconde ouverture étant plus petite que la section de la face supérieure du bloc sous-jacent ; réalisation de seconds blocs en une matière de soudure dans lesdites secondes ouvertures ; suppression de la matière des première et seconde couches ; et passage dans un four de façon à conformer lesdits blocs en plots de connexion électrique approximativement bombés. Selon un exemple de réalisation, le procédé peut éventuellement comprendre une étape de réalisation de secondes ouvertures dont la périphérie s'étend à distance et à l'intérieur de la périphérie des premiers blocs sous-jacents correspondants. Selon un autre exemple de réalisation, le procédé peut éventuellement comprendre une étape de réalisation d'une seconde ouverture unique sur les blocs sous-jacents correspondants. Selon un autre exemple de réalisation, le procédé peut éventuellement comprendre une étape de réalisation d'au moins deux secondes ouvertures sur les blocs sous-jacents correspondants. Selon un autre exemple de réalisation, le procédé peut éventuellement comprendre une étape de réalisation de secondes ouvertures sur certains des premiers blocs et d'aucune seconde ouverture sur d'autres premiers blocs. Selon un autre exemple de réalisation, les plots résultant de premiers blocs peuvent éventuellement être approximativement circulaires ou en forme de portions de boules et les plots résultant de premiers et seconds blocs superposés sont approximativement allongés ou en forme de barres. Selon un autre exemple de réalisation, les quantités de matière de soudure desdits blocs peuvent éventuellement être telles que la hauteur des plots obtenus est sensiblement identique d'un plot à l'autre. Selon un autre exemple de réalisation, le procédé peut éventuellement comprendre une étape préalable de dépôt d'une couche intermédiaire conductrice et éventuellement une étape de suppression de cette couche autour des premiers plots formés avant le passage au four. La présente invention sera maintenant illustrée, à titre uniquement d'exemples non limitatifs par une description de modes de réalisation de plots de connexion électrique, en référence aux dessins sur lesquels : - La figure 1 représente une vue frontale d'une plaque munie de' zones de connexion électrique ; - Les figures 2 à 8 illustrent différentes étapes non limitatives de fabrication de plots de contact électrique sur une plaque représentée en coupe ; - La figure 9 illustre une étape d'un autre mode de réalisation ; - Et les figures 10 à 12 illustrent des étapes d'un autre mode de réalisation. Sur la figure 1, on a représenté une plaque 1 qui présente, sur sa face frontale 2, des zones métallisées de contact électrique 3 espacées, destinées à la connexion électrique de cette plaque à un ou des composants électroniques par l'intermédiaire de plots de connexion électrique que l'on peut réaliser de la manière suivante en mettant en oeuvre les moyens et procédés couramment utilisés en microélectronique. Comme le montre la figure 2, disposant d'une plaque 1, on forme sur sa face frontale 2 une couche intermédiaire fine 4 d'accroche, en une matière (UBM) conductrice de l'électricité, Comme le montre la figure 3, on forme une première couche 5 en une matière d'écran, par exemple une résine photosensible, sur la couche intermédiaire 4 et on réalise dans cette première couche des premières ouvertures 6 au-dessus d'au moins certaines zones de contact électrique 3. Comme le montre la figure 4, on réalise, dans les premières ouvertures 6, des premiers blocs 7 en une matière de soudure conductrice de l'électricité, par exemple métallique. Ces blocs peuvent par exemple être obtenus par croissance ou dépôt électrolytique. Comme le montre la figure 5, on forme une seconde couche 8 en une matière d'écran, par exemple une résine photosensible, sur la première couche et sur les premiers blocs réalisés 7, et on réalise dans cette seconde couche des secondes ouvertures 9 au-dessus d'au moins certains des premiers 7 blocs réalisés. Ces secondes ouvertures 9 sont telles que leur section est plus petite que la section de la face supérieure des premiers blocs 7 respectivement sous-jacents jacents ou correspondants et inscrite dans cette section. Comme le montre la figure 6, on réalise, dans les secondes ouvertures 9, des seconds blocs 10 en une matière de soudure conductrice de l'électricité, par exemple métallique, ces seconds blocs remplissant les ouvertures 9, approximativement jusqu'à leurs bords et formant un apport supplémentaire de matière. Ces blocs peuvent par exemple être obtenus par croissance ou dépôt électrolytique. Comme le montre la figure 7, on supprime ou on enlève les première et seconde couches 5 et 9 et on supprime ou on enlève la matière de la couche intermédiaire 4 en laissant des portions 11 de la couche intermédiaire sous les premiers blocs 7. On obtient alors des parties 12 en saillie sur les zones conductrices 3 de la plaque 1, qui comprennent respectivement une portion 11 de la couche intermédiaire 4, un premier bloc 7 sur cette portion et un second bloc 10 sur ce premier bloc. Selon une variante, la périphérie des secondes ouvertures 9 s'étend à distance et à l'intérieur de la périphérie des premiers blocs 7 respectivement sous-jacents ou correspondants, de telle sorte que le premier bloc 7 de chaque partie en saillie 12 présente un épaulement frontal périphérique 13 autour de son second bloc 10. Ensuite, comme le montre la figure 8, on place la plaque 1 dans un four à une température telle que, par fusion rapide, fluage et effet de tension superficielle, les blocs superposés 7 et 10 se fondent l'un dans l'autre et se conforment en des plots de connexion électrique 14 approximativement bombés. La matière formant les blocs 7 et 10 superposés peut être par exemple en un alliage d'étain, d'argent et/ou de cuivre. Selon un exemple de réalisation, les couches 5 et 8 peuvent présenter une épaisseur comprise entre 50 et 150 Microns, être d'épaisseurs égales et d'épaisseurs différentes. Selon un exemple de réalisation, les ouvertures 6 et 9 peuvent être carrées ou circulaires dans le but de réaliser des plots de soudure 14 en forme de portions de boules Les ouvertures. Selon une variante, le côté ou le diamètre de ces ouvertures peuvent être compris entre 20 et 150 microns. Selon un autre exemple de réalisation, les ouvertures 6 et 9 peuvent être allongées dans le but de réaliser des plots de soudure 14 en forme de barres. Dans le cas où elles seraient approximativement rectangulaires, ces ouvertures pourraient présenter une largeur comprise entre 20 et 150 microns et une longueur comprise entre 100 et 600 microns. Le profil de la périphérie des secondes ouvertures 9, et en conséquence des seconds blocs 10, et le profil de la périphérie des premières ouvertures 6, et en conséquence des premiers blocs 7, peuvent se suivre de façon homothétique ou être différents. Les volumes de matière des premiers blocs 7 et les volumes de matière rajoutée des seconds blocs 10 peuvent être adaptés aux volumes de matière, aux sections et aux hauteurs des plots de connexion électrique 14 à obtenir. Notamment dans le cas particulier d'un plot final de connexion électrique 14 en forme de barre, la répartition de la matière du premier bloc 7 et la répartition de la matière du second bloc 10 peuvent être adaptées pour que ce plot 14 présente une zone d'extrémité approximativement parallèle à la face frontale de la plaque 1. Selon une variante représentée sur la figure 9, on peut réaliser au moins deux secondes ouvertures 9a et 9b espacées dans une seconde couche 8, au- dessus d'un premier bloc 7 sous-jacent. Poursuivant les étapes décrites plus haut, il se produit alors un apport supplémentaire de matière de soudure en au moins deux endroits au-dessus de ce premier bloc 7. Selon une variante représentée sur la figure 10, on peut former dans une seconde couche 8 des secondes ouvertures 9 seulement au-dessus de certains premiers plots 7a situés au-dessus de zones de contact électrique 3a et ne pas en réaliser au-dessus de certains autres blocs 7b situés au-dessus de zones de contact électrique 3b. Comme le montre la figure 11, poursuivant les étapes décrites plus haut, on obtient des parties en saillie 12a formées de premiers blocs 7a et de seconds blocs l0a superposés et des parties en saillie 12b formées uniquement de premiers blocs 7b. plots et 12b, visibles sur la figure 11. Poursuivant les étapes décrites plus haut, on obtient des plots de connexion électrique 14a et 14b correspondants Comme le montre la figure 11, les dimensions et les volumes de matière des premiers blocs 7a et 7b et des seconds blocs 9a peuvent, selon une variante de réalisation, être adaptés pour que les plots de connexion électrique 14a et 14b correspondants obtenus présentent des hauteurs approximativement identiques. I1 résulte de ce qui précède que, notamment, l'apport de matière dû à la réalisation de seconds blocs superposés sur des premiers blocs permet une grande adaptabilité de la réalisation de plots de contact électrique, même si des plots présentent des dimensions différentes sur une même plaque ou ne sont issus que d'un premier bloc. I1 résulte également de ce qui précède que, notamment, l'on peut obtenir des plots de contact électrique adaptés pour le passage de courant relativement forts. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de plots de connexion électrique sur des zones de contact électrique d'une plaque, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : Dépôt d'une première couche en une matière d'écran ; Réalisation de premières ouvertures dans cette première couche, au-dessus d'au moins certaines desdites zones de contact électrique ; Réalisation de premiers blocs (7) en une matière de soudure dans lesdites premières ouvertures ; Dépôt d'une seconde couche sur la première couche et les premiers blocs ; Réalisation de secondes ouvertures dans cette seconde couche, placées au-dessus d'au moins certains des premiers blocs, la section de chaque seconde ouverture étant plus petite que la section de la face supérieure du bloc sous-jacent ; Réalisation de seconds blocs (10) en une matière de soudure dans lesdites secondes ouvertures ; Suppression de la matière des premières et secondes couche ; Et passage dans un four de façon à conformer lesdits blocs en plots de connexion électrique approximativement bombés. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape de réalisation de secondes ouvertures dont la périphérie s'étend à distance et à l'intérieur de la périphérie des premiers blocs sous-jacents correspondants. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape de réalisation d'une seconde ouverture unique sur les blocs sous-jacents correspondants. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape de réalisation d'au moins deux secondes ouvertures sur les blocs sous-jacents correspondants. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape deréalisation de secondes ouvertures sur certains des premiers blocs et d'aucune seconde ouverture sur d'autres premiers blocs. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les plots résultant de premiers blocs sont approximativement circulaires ou en forme de portions de boules et les plots résultant de premiers et seconds blocs superposé 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les quantités de matière de soudure desdits blocs sont telles que la hauteur des plots obtenus est sensiblement identique d'un plot à l'autre. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape préalable de dépôt d'une couche intermédiaire conductrice et qu'il comprend une étape de suppression de cette couche autour des premiers plots formés avant le passage au four.