Brevet FR3123499A1 — publié le 20221202

L’invention concerne un procédé de fabrication d’un dispositif électronique (1) comprenant une phase de liaison (P1) dudit dispositif électronique (1) comprenant : - une étape (E2) d’application d’une couche de liaison (11) constituée d’un polymère photosensible sur une surface du dispositif électronique (1), et/ou sur une surface d’interface (S3) d’un l’élément de fabrication (3, 7) ; - une étape (E4) de mise en contact de l’élément de fabrication (3, 7) avec le dispositif électronique (1) de manière à faire adhérer l’élément de fabrication (3, 7) avec le dispositif électronique (1) par l’intermédiaire de la couche de liaison (11) ; et une phase de libération (P4) dans laquelle la couche de liaison (11) est exposée à un premier rayonnement lumineux ayant une première longueur d’onde de manière à dissocier l’élément de fabrication (3, 7) de la couche de liaison (11). Figure 1 Procédé de fabrication d’un dispositif électronique comprenant une phase de liaison Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un dispositif électronique comprenant une phase de liaison dudit dispositif électronique. Etat de la technique Dans le domaine des écrans d’affichage lumineux, les éléments lumineux constituants l’écran doivent être agencés de façon matricielle d’une manière de plus en plus précise à mesure que la résolution des écrans augmente. Ces éléments lumineux comprennent chacun au moins une diode électroluminescente et sont organisés sous la forme d’un pixel multicolore ou sous la forme d’un sous-pixel monochrome. Il est connu de produire les diodes électroluminescentes sur un support initial sous la forme d’un substrat de silicium ou de saphir et de les reporter, par compression voire thermocompression, sur un support de réception différent du support initial et destiné à constituer, après ce transfert par pression ou thermocompression, l’écran d’affichage lumineux. Préalablement à leur transfert, il est généralement nécessaire de les séparer pour les individualiser. Pour cela, il est possible de les séparer au moyen d’une lame, par un procédé mécanique. Cette méthode donne satisfaction en ce qu’elle permet de séparer les diodes. En revanche elle peut induire un stress mécanique et conduire parfois à l’endommagement des diodes. Il est également possible d’opérer cette séparation par l’intermédiaire d’un laser. Cette méthode a l’avantage de permettre le découpage des puces sans générer de stress mécanique. Toutefois, l’ablation laser génère parfois un dépôt de matière sur les diodes pouvant nuire au rendu final des écrans d’affichage lumineux. Ainsi, il est généralement préférable d’utiliser une méthode de découpage par gravure au plasma, notamment pour la réalisation de découpe très fine, de l’ordre de quelques micromètres de largeur. Cette méthode consiste à déposer par photolithographie, une résine à la surface des diodes. Un développement chimique permet de retirer la résine sur les zones destinées à être gravées par le plasma. Cette méthode implique de nombreuses étapes de procédé supplémentaires et une consommation importante de consommables. En remplacement des résines, il est possible d’utiliser des masques en métal déposés sur les diodes et de procéder ensuite à la gravure au plasma. L’avantage d’un masque en métal par rapport à l’utilisation d’une résine est qu’il permet d’atteindre des dimensions de découpes plus fines que ce qu’il est possible d’atteindre avec une résine. Le problème principal de cette méthode provient du retrait du masque en métal qui génère souvent des dommages à la surface des puces. Le retrait d’un masque métallique nécessite typiquement l’utilisation de solvants acides ou basiques très forts qui détériore de manière générale les puces et notamment les diodes électroluminescentes. Objet de l’invention La présente invention a pour but de proposer une solution qui réponde à tout ou partie des problèmes précités : Ce but peut être atteint grâce à la mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’un dispositif électronique comprenant une phase de liaison dudit dispositif électronique à un élément de fabrication, ladite phase de liaison comprenant : une étape de fourniture d’un substrat primaire comprenant au moins un dispositif électronique ; une étape d’application d’une couche de liaison constituée d’un polymère photosensible, durant laquelle la couche de liaison est appliquée sur une surface du dispositif électronique de manière à solidariser la couche de liaison et le dispositif électronique, et/ou sur une surface d’interface de l’élément de fabrication de manière à solidariser la couche de liaison et l’élément de fabrication; une étape de mise en contact de l’élément de fabrication avec le dispositif électronique de manière à faire adhérer l’élément de fabrication avec le dispositif électronique par l’intermédiaire de la couche de liaison. Le procédé de fabrication comprend en outre une phase de libération dans laquelle la couche de liaison est exposée à un premier rayonnement lumineux ayant une première longueur d’onde de manière à dissocier l’élément de fabrication du dispositif électronique. Les dispositions précédemment décrites permettent de proposer un procédé de fabrication dans lequel les dispositifs électroniques sont liés à l’élément de fabrication par l’intermédiaire de la couche de liaison. Par ailleurs, et de manière synergique, la couche de liaison permet également de protéger les dispositifs électroniques contre des dommages causés par le contact avec l’élément de fabrication ou lors du retrait de l’élément de fabrication. De plus, la couche de liaison permet avantageusement d’améliorer l’adhésion du dispositif électronique avec l’élément de fabrication. Par polymère photosensible, on entend un polymère susceptible de subir une réaction chimique photoinduite pour sa polymérisation ou sa dépolymérisation. Par exemple il peut s’agir d’un couple polymère/photo-initiateur, comme une résine positive, ou d'un précurseur polymérique et d'un photo-initiateur donné, comme une résine négative. Les propriétés photosensibles du polymère permettent en outre de pouvoir retirer simplement l’élément de fabrication lors de la phase de libération sans engendrer de dommages à la surface du dispositif électronique. De manière générale la dissociation de l’élément de fabrication par rapport à la couche de liaison est réalisée par liquéfaction du polymère photosensible constituant la couche de liaison lorsqu’il est soumis au premier rayonnement lumineux. Le procédé de fabrication peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. Selon un mode de réalisation, l’élément de fabrication est constitué d’un substrat de fabrication sur lequel est déposée une couche présentant la surface d’interface. Selon un mode de réalisation, la phase de liaison comprend une étape de traitement de la couche de liaison de manière à augmenter l’adhérence de ladite couche de liaison. De cette manière, la couche de liaison permet de coller le dispositif électronique avec l’élément de fabrication, et la phase de libération permet de décoller ledit élément de fabrication du dispositif électronique. En d’autres termes les phases de liaison et de libération permettent un collage et décollage réversible du dispositif électronique et de l’élément de fabrication. Selon un mode de réalisation, l’étape de traitement comprend une exposition de la couche de liaison à un deuxième rayonnement lumineux ayant une deuxième longueur d’onde, différente de la première longueur d’onde. Selon un mode de réalisation, le deuxième rayonnement lumineux peut être configuré pour augmenter l’adhésion de surface de la couche de liaison. En d’autres termes, le polymère photosensible peut être choisi de manière à présenter une augmentation de son pouvoir adhésif lorsqu’il est soumis à un rayonnement lumineux ayant la deuxième longueur d’onde. Par exemple le polymère photosensible peut être une résine positive comme les résines de la famille des polysiloxanes, les polyformaldéhydes, les polyhydroxystyrenes, les novolaques, des polymères de la famille des polythiophenes et polyphenylenes, Poly(vinyl butyral), polyimide ou équivalent. De manière générale, le polymère photosensible peut comprendre un polymère ayant un mécanisme de polymérisation commençant avec une initiation photoinduite. Selon un mode de réalisation, le polymère photosensible peut comprendre un photo initiateur configuré pour polymériser le polymère photosensible ou pour le dépolymériser. Selon un mode de réalisation, le premier rayonnement et/ou le deuxième rayonnement lumineux sont émis par des lasers cohérents. De cette manière, il est possible de sélectionner une zone d’irradiation dans laquelle le premier rayonnement et/ou le deuxième rayonnement lumineux sont émis. Ladite zone d’irradiation peut correspondre à une surface recouverte par un polymère photosensible, par exemple la couche de liaison. De manière avantageuse, la puissance du rayonnement lumineux cohérent peut ainsi être choisie suffisamment faible pour ne pas endommager le dispositif électronique et suffisamment forte pour permettre de modifier l’adhésion du polymère photosensible. Selon un mode de réalisation, l’élément de fabrication comprend un masque de protection, le procédé de fabrication comprenant une phase de gravure mise en œuvre après la phase de liaison, dans laquelle un élément inter-dispositif adjacent au dispositif électronique subit une gravure, le masque de protection étant configuré pour protéger le dispositif électronique de ladite gravure. Selon un mode de réalisation, la phase de gravure est réalisée par une gravure au plasma. Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend une phase de fabrication du masque de protection, ladite phase de fabrication du masque de protection comprenant les étapes suivantes : une étape de dépôt d’une couche de métal qui est destinée à constituer le masque de protection ; une étape de dépôt d’une couche de photorésine sur ladite couche de métal ; une étape d’irradiation de la couche de photorésine par un rayonnement lumineux au travers d’un masque de lithographie, ledit masque de lithographie définissant des zones primaires destinées à être irradiées par le rayonnement lumineux, et des zones secondaires destinées à être protégées par le masque de lithographie contre l’irradiation dudit rayonnement lumineux ; une étape de développement de la couche de photorésine dans laquelle la photorésine est retirée au niveau des zones primaires ou au niveau des zones secondaires, de sorte que la couche de métal ne soit plus recouverte de photorésine au niveau desdites zones où la couche de résine a été retirée, et de sorte que la couche de métal soit recouverte de la couche de photorésine sur les autres zones ; une étape de gravure dans laquelle une gravure de la couche de métal est réalisée au niveau des zones non recouvertes par la couche de résine photosensible, et dans laquelle une gravure de la couche de photorésine est réalisée sur les autres zones. Selon un mode de réalisation, la phase de gravure est réalisée entre la phase de liaison et la phase de libération. Selon un mode de réalisation, le masque de protection est un masque en aluminium, ou un masque en chrome ou un masque en nitrure d’aluminium. Selon un mode de réalisation, le masque de protection est constitué d’un matériau non métallique tel que le SiO 2 , ou alternativement par une couche semi-conductrice. Selon un mode de réalisation, le gaz utilisé pour la gravure au plasma est un mélange octafluorocyclobutane/dioxygène (C 4 F 8 /O 2 ), ou du tétrafluorure de carbone (CF 4 ), ou de l’hexafluorure de soufre (SF 6 ). Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend une phase de nettoyage mise en œuvre après la phase de libération, ladite phase de nettoyage comprenant une étape de retrait du polymère photosensible par jet de plasma, de solvant ou d’air. Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique comprend un dispositif optoélectronique. Selon un mode de réalisation, le premier rayonnement lumineux est un rayonnement ultraviolet. Alternativement, le premier rayonnement lumineux peut être un rayonnement infrarouge ou visible. Par exemple la première longueur d’onde peut être comprise entre 190 nm et 400 nm et plus particulièrement entre 254 nm et 400 nm. Dans ce cas, et de manière synergique, lorsque le dispositif électronique est un dispositif optoélectronique, le polymère photosensible peut absorber une grande partie du premier rayonnement lumineux, et absorbe de cette manière les rayonnements pouvant être néfastes pour le dispositif optoélectronique. Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend une phase de transfert dudit au moins un dispositif électronique du substrat primaire vers un substrat secondaire mise en œuvre après la phase de liaison. La phase de transfert comprend : une étape de couplage durant laquelle un support de transfert est solidarisé à chaque dispositif électronique à transférer ; une étape de décrochage dudit au moins un dispositif électronique par rapport au substrat primaire par traction mécanique ou gravure sèche ; une étape de mise en place dudit au moins un dispositif électronique sur une surface de réception d’un substrat secondaire. Selon un premier mode de réalisation, l’élément de fabrication est constitué par le support de transfert. La solidarisation du support de transfert à chaque dispositif électronique est réalisée par l’intermédiaire de la couche de liaison. Selon ce mode de réalisation, l’étape de couplage peut être réalisée par moulage d’un matériau de moulage sur chaque dispositif électronique de manière à former le support de transfert par durcissement du matériau de moulage. Il est donc bien compris que la couche de liaison peut être disposée entre le support de moulage et le dispositif électronique. De manière avantageuse, le support de transfert peut présenter des moyens de préhension configurés pour faciliter le déplacement dudit support de transfert. Selon un deuxième mode de réalisation distinct du premier mode de réalisation, le support de transfert est configuré pour coopérer avec l’élément de fabrication, l’étape de couplage du support de transfert à chaque dispositif électronique à transférer étant mise en œuvre par l’intermédiaire de la solidarisation du support de transfert avec l’élément de fabrication. En d’autres termes, le support de transfert est solidarisé indirectement à chaque dispositif électronique à transférer par l’intermédiaire de l’élément de fabrication. Selon ce mode de réalisation, le support de transfert peut comprendre une poignée de transfert configurée pour coopérer avec l’élément de fabrication, par exemple par collage. Alternativement, le support de transfert peut être réalisé par moulage d’un matériau de moulage sur l’élément de fabrication, de manière à former le support de transfert par durcissement du matériau de moulage. Selon un mode de réalisation, la phase de transfert comprend en outre une étape de déplacement du support de transfert durant laquelle le support de transfert est déplacé de sorte à mettre en œuvre l’étape de décrochage et/ou l’étape de mise en place. Selon un mode de réalisation, la phase de transfert est mise en œuvre avant la phase de libération. Les dispositions précédemment décrites permettent de proposer un support de transfert apte à transférer simplement le dispositif optoélectronique depuis le substrat primaire vers le substrat secondaire. La couche de liaison permet avantageusement de protéger le dispositif électronique lors dudit transfert depuis le substrat primaire vers le substrat secondaire. En particulier, lorsque le dispositif électronique est un dispositif optoélectronique, le support de transfert permet de transférer simplement le dispositif optoélectronique depuis le substrat primaire vers un substrat pour un écran d’affichage lumineux. Selon un mode de réalisation, le support de transfert est constitué dans un matériau étirable ou rétractable. Selon un mode de réalisation, la phase de transfert comprend une étape de sollicitation du support de transfert dans laquelle le support de transfert est étiré ou comprimé. De cette manière, il est possible d’étirer ou de comprimer le support de transfert pour faire varier une distance entre deux dispositifs électroniques, par exemple selon un écartement prédéterminé. Ainsi il est possible de décrocher deux dispositifs électroniques sur le substrat primaire selon un premier écartement, et de les mettre en place sur le substrat secondaire selon un deuxième écartement différent du premier écartement. Par exemple, l’écartement prédéterminé peut être défini comme l’écartement séparant deux dispositifs électroniques sur le substrat secondaire. Par exemple l’écartement prédéterminé peut être compris entre 50 µm et 1 mm, et plus particulièrement sensiblement égal à 100 µm. De cette manière, le support de transfert permet de transférer sélectivement les dispositifs électroniques à déposer sur le substrat secondaire. Selon un mode de réalisation, la phase de transfert comprend une étape d’application d’une couche d’adhésion sur le support de transfert ou sur une surface de l’élément de fabrication opposée à sa surface destinée à venir en contact avec la couche de liaison. Selon un mode de réalisation, l’étape d’application de la couche d’adhésion est mise en œuvre avant l’étape de couplage. Il est donc bien compris que la couche de liaison est appliquée du côté de l’élément de fabrication en regard du dispositif électronique et que la couche d’adhésion est déposée de l’autre côté de l’élément de fabrication, notamment en regard du support de transfert. Description sommaire des dessins D’autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés de celle-ci, donnée à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : La est une vue schématique de la phase de liaison du procédé fabrication selon un premier mode de réalisation particulier de l’invention. La est une vue schématique de la phase de liaison du procédé de fabrication selon un deuxième mode de réalisation particulier de l’invention. La est une vue schématique de la phase de gravure du procédé de fabrication selon un mode de réalisation particulier de l’invention. La est une vue schématique de l’étape de couplage de la phase de transfert selon un mode de réalisation particulier de l’invention. La est une vue schématique de certaines étapes de la phase de transfert du procédé de fabrication selon un mode de réalisation particulier de l’invention. La est une vue schématique d’autres étapes de la phase de transfert de la . La est une vue schématique de la phase de libération et de la phase de nettoyage du procédé de fabrication selon un mode de réalisation particulier de l’invention. La est une vue schématique de la phase de libération et de la phase de nettoyage du procédé de fabrication selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention. Procédé de fabrication d’un dispositif électronique (1) comprenant une phase de liaison (P1) dudit dispositif électronique (1) à un élément de fabrication (3, 7), ladite phase de liaison (P1) comprenant : - une étape (E1) de fourniture d’un substrat primaire (9) comprenant au moins un dispositif électronique (1) ; - une étape (E2) d’application d’une couche de liaison (11) constituée d’un polymère photosensible, durant laquelle la couche de liaison (11) est appliquée sur une surface du dispositif électronique (1) de manière à solidariser la couche de liaison (11) et le dispositif électronique (1) et/ou sur une surface d’interface (S3) de l’élément de fabrication (3, 7) de manière à solidariser la couche de liaison (11) et l’élément de fabrication (3, 7) ; - une étape (E4) de mise en contact de l’élément de fabrication (3, 7) avec le dispositif électronique (1) de manière à faire adhérer l’élément de fabrication (3, 7) avec le dispositif électronique (1) par l’intermédiaire de la couche de liaison (11) ; le procédé de fabrication comprenant en outre une phase de libération (P4) dans laquelle la couche de liaison (11) est exposée à un premier rayonnement lumineux ayant une première longueur d’onde de manière à dissocier l’élément de fabrication (3, 7) du dispositif électronique (1). Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel la phase de liaison (P1) comprend une étape (E3) de traitement de la couche de liaison (11) de manière à augmenter l’adhérence de ladite couche de liaison (11). Procédé de fabrication selon la revendication 2, dans lequel l’étape (E3) de traitement comprend une exposition de la couche de liaison (11) à un deuxième rayonnement lumineux ayant une deuxième longueur d’onde, différente de la première longueur d’onde. Procédé de fabrication selon la revendication 3, dans lequel le premier rayonnement et/ou le deuxième rayonnement lumineux sont émis par des lasers cohérents. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’élément de fabrication (3) comprend un masque de protection (13), le procédé de fabrication comprenant une phase de gravure (P2) mise en œuvre après la phase de liaison (P1), dans laquelle un élément inter-dispositif (25) adjacent au dispositif électronique (1) subit une gravure, le masque de protection (13) étant configuré pour protéger le dispositif électronique (1) de ladite gravure. Procédé de fabrication selon la revendication 5, dans lequel la phase de gravure (P2) est réalisée par une gravure au plasma. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant une phase de nettoyage (P5) mise en œuvre après la phase de libération (P4), ladite phase de nettoyage (P5) comprenant une étape (E11) de retrait du polymère photosensible par jet de plasma, de solvant ou d’air. Procédé de fabrication selon l’un quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif électronique (1) comprend un dispositif optoélectronique. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le premier rayonnement lumineux est un rayonnement ultraviolet. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant une phase de transfert (P3) dudit au moins un dispositif électronique (1) du substrat primaire (9) vers un substrat secondaire (19) mise en œuvre après la phase de liaison (P1), ladite phase de transfert (P3) comprenant : - une étape (E71) de couplage durant laquelle un support de transfert (7) est solidarisé à chaque dispositif électronique (1) à transférer ; - une étape (E8) de décrochage dudit au moins un dispositif électronique (1) par rapport au substrat primaire (9) par traction mécanique ou gravure sèche ; - une étape (E10) de mise en place dudit au moins dispositif électronique (1) sur une surface de réception du substrat secondaire (19). Procédé de fabrication selon la revendication 10, dans lequel la phase de transfert (P3) est mise en œuvre avant la phase de libération (P4). Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 10 ou 11, dans lequel la phase de transfert (P3) comprend en outre une étape (E73) de déplacement du support de transfert (7) durant laquelle le support de transfert (7) est déplacé de sorte à mettre en œuvre l’étape (E8) de décrochage et/ou l’étape (E10) de mise en place. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel l’élément de fabrication (3) est constitué par le support de transfert (7). Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel le support de transfert (7) est configuré pour coopérer avec l’élément de fabrication (3), l’étape (E71) de couplage du support de transfert (7) à chaque dispositif électronique (1) à transférer étant mise en œuvre par l’intermédiaire de la solidarisation du support de transfert (7) avec l’élément de fabrication (3). Procédé de fabrication selon la revendication 14, dans lequel le support de transfert (7) est constitué dans un matériau étirable ou rétractable. Procédé de fabrication selon la revendication 15, dans lequel la phase de transfert (P3) comprend une étape (E9) de sollicitation du support de transfert (7) dans laquelle le support de transfert (7) est étiré ou comprimé. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 14 à 16, dans lequel la phase de transfert (P3) comprend une étape (E6) d’application d’une couche d’adhésion (23) sur le support de transfert (7), ou sur une surface de l’élément de fabrication (3) opposée à sa surface destinée à venir en contact avec la couche de liaison (11). Procédé de fabrication selon la revendication 17, dans lequel l’étape (E6) d’application d‘une couche d’adhésion (23) est mise en œuvre avant l’étape (E71) de couplage.