Brevet FR2960702A1 — publié le 20111202

LD-RI GRB09-3063FR Société anonyme dite : STMICROELECTRONICS SA Dispositif électronique semi-conducteur comprenant au moins une inductance Invention de : DURAND Cedric GIANESELLO Frederic PILARD Romain GLORIAL Daniel Dispositif électronique semi-conducteur comprenant au moins une inductance La présente invention concerne le domaine des dispositifs électroniques semi-conducteurs. Des dispositifs électroniques qui comprennent un composant semi-conducteur monté sur un autre composant semi-conducteur ou sur un autre substrat portant des circuits électroniques sont connus. Généralement, les circuits intégrés du composant semi-conducteur et les circuits électroniques de l'autre substrat sont reliés électriquement par l'intermédiaire de fils ou de billes de connexion électrique, pour l'alimentation en énergie électrique des circuits intégrés et pour l'échange de signaux électriques. Il est proposé un composant semi-conducteur qui peut comprendre un substrat sur une face avant duquel sont formés des circuits intégrés et une couche d'interconnexion incluant un réseau d'interconnexion, et qui peut comprendre en outre au moins une inductance formée sur une face arrière du substrat et des vias de connexion électrique aménagés dans des trous au travers du substrat et connectés d'une part audit réseau d'interconnexion et d'autre part à ladite inductance. Les circuits intégrés peuvent s'étendre sur une région de la face avant du substrat, au moins l'un desdits vias de connexion électrique pouvant être disposé dans une zone extérieure à cette région. Les circuits intégrés peuvent s'étendre sur une région de la face avant du substrat, au moins l'un desdits vias de connexion électrique pouvant être disposé dans une zone incluse dans cette région et exempte de circuits intégrés. Il est également proposé un dispositif électronique qui peut comprendre un composant semi-conducteur tel que ci-dessus et qui peut comprendre un autre substrat ou un autre composant électronique présentant une face avant en vis-à-vis et à distance de la face arrière dudit substrat et sur laquelle est formée une autre inductance couplée électromagnétiquement à l'inductance dudit composant semi-conducteur. L'espace entre la face arrière du substrat et la face avant de la plaque peut être rempli par une matière isolante, cette matière de remplissage pouvant inclure des particules en une matière magnétique. Des dispositifs électroniques semi-conducteurs vont maintenant être décrits à titre d'exemples non limitatifs, illustrés par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une coupe d'un dispositif électronique, selon I-I de la figure 2 ; - la figure 2 représente une vue de dessus du dispositif électronique selon la figure 1 ; - la figure 3 représente une coupe d'un dispositif électronique, selon III-III de la figure 4 ; et - la figure 4 représente une vue de dessus du dispositif électronique selon la figure 3. Selon l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, un dispositif électronique 1 peut comprendre un composant semi-conducteur 2, ce dernier comprenant un substrat de base 3 en forme de plaquette, généralement en silicium, qui présente une face avant 4 et une face arrière 5. Sur la face avant 4 du substrat 3 sont réalisés des circuits intégrés 6, puis une couche avant 7 d'interconnexion, les circuits intégrés 6 couvrant une région 8a de la face avant 4, située d'un côté d'une ligne 9, tandis que de l'autre côté de cette ligne 9 s'étend une zone 8b extérieure à la région 8a et exempte de circuits intégrés. La couche d'interconnexion 7 intègre un réseau d'interconnexion 10 qui comprend généralement des pistes de connexion électrique permettant sélectivement la connexion électrique des différents circuits intégrés. Sur la face arrière 5 du substrat 3 est réalisée une inductance 11 qui peut être octogonale, rectangulaire ou circulaire. Dans l'exemple représenté, l'inductance 11 se présente sous la forme d'une spirale rectangulaire à plat (figure 2), présentant une portion d'extrémité intérieure 11 a et une portion d'extrémité extérieure 1 lb. Au travers du substrat 3 sont aménagés des trous 12 et 13 qui d'une part débouchent sur la zone 8b exempte de circuits intégrés, à distance de la ligne 9 et, d'autre part, débouchent sur les portions d'extrémité I l a et l l b de l'inductance 11. Les trous 12 et 13 sont remplis d'une matière conductrice de l'électricité de façon à former des vias de connexion électrique 14 et 15 qui présentent des extrémités en contact avec les portions d'extrémité lla et 1lb de l'inductance 11 et sont prolongés dans la couche d'interconnexion 7 de façon à présenter des extrémités en contact avec des pistes de connexion électrique 16 et 17 du réseau d'interconnexion 10, ces pistes 16 et 17 étant reliées aux circuits intégrés 6. Par exemple, les pistes de connexion électrique 16 et 17 peuvent être formées dans le premier niveau métallique Ml de la couche d'interconnexion 7. Le dispositif électronique 1 peut comprendre en outre un autre composant électronique 18 comprenant un substrat 19 présentant une face avant 20 située en vis-à-vis et à distance de la face arrière 5 du substrat 3 et sur laquelle est formée une autre inductance 21 couplée électromagnétiquement à l'inductance Il du composant semi-conducteur 2. Par exemple, l'inductance 21 peut être géométriquement superposable à l'inductance 11. L'inductance 21 peut être reliée à des composants électroniques ou à autre composant électronique, éventuellement à circuits intégrés, portés par le substrat 19 et non représentés. L'espace séparant la face arrière 5 du substrat 3 et la face avant 20 du substrat 19, peut être rempli par une couche 22 en une matière isolante, par exemple une résine de collage. Cette couche 22 peut renfermer des particules 23 en une matière magnétique de façon à améliorer le couplage électromagnétique entre l'inductance 11 et l'inductance 21, sans que ces particules n'établissent une liaison électrique entre les inductances 1l et 12. Selon l'exemple illustré sur les figures 3 et 4, un inductance 11 est disposée sur une face arrière 5 d'un substrat 3 de telle sorte que ses portions d'extrémité lia et llb sont en face de circuits intégrés 6 formés sur une face avant 4 du substrat 3. Comme précédemment, des vias de connexion électrique 14 et 15 sont formés dans des trous 12 et 13 aménagés au travers du substrat 3 et sont prolongés dans une couche d'interconnexion 7 de façon à relier électriquement des portions d'extrémité lla et 1 lb d'une inductance 1l formée sur une face arrière du substrat 3 et des pistes de connexion électrique 16 et 17 d'un réseau d'interconnexion 10 d'une couche avant d'interconnexion 7. La région 8a de la face avant 4 du substrat 3 inclut des zones 24 et 25 exemptes de circuits intégrés, au travers desquelles passent les vias de connexion électrique 14 et 15, à distance des circuits intégrés. I1 résulte de ce qui précède que les inductances 11 et 21 constituent un transformateur et peuvent être utilisées soit pour transmettre des signaux entre les circuits intégrés 6 du composant semi-conducteur 2 et des circuits électroniques portés par le substrat 19, dans un sens ou dans l'autre, soit pour l'alimentation des circuits intégrés 6. La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien d'autres variantes de réalisation sont possibles, sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS1. Composant semi-conducteur comprenant un substrat (3) sur une face avant (4) duquel sont formés des circuits intégrés (6) et une couche d'interconnexion (7) incluant un réseau d'interconnexion (10), et comprenant en outre au moins une inductance (11) formée sur une face arrière (5) du substrat (3) et des vias de connexion électrique (14, 15) aménagés dans des trous (12, 13) au travers du substrat (3) et connectés d'une part audit réseau d'interconnexion (10) et d'autre part à ladite inductance (11). 2. Composant selon la revendication 1, dans lequel les circuits intégrés (6) s'étendent sur une région (8a) de la face avant du substrat, au moins l'un desdits vias de connexion électrique (14) étant disposé dans une zone (8b) extérieure à cette région. 3. Composant selon la revendication 1, dans lequel les circuits intégrés s'étendent sur une région (8a) de la face avant du substrat, au moins l'un desdits vias de connexion électrique étant disposé dans une zone (24) incluse dans cette région (8a) et exempte de circuits intégrés. 4. Dispositif électronique comprenant un composant semi-conducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes et comprenant un autre substrat (19) ou un autre composant électronique présentant une face avant (20) en vis-à-vis et à distance de la face arrière (5) dudit substrat (3) et sur laquelle est formée une autre inductance (21) couplée électromagnétiquement à l'inductance dudit composant semi-conducteur. 5. Dispositif selon la revendication 4, comprenant une matière isolante de remplissage (22) entre la face arrière du substrat et la face avant de la plaque, cette matière de remplissage incluant des particules (23) en une matière magnétique.