Brevet FR3123148A1 — publié le 20221125

Fabrication de puces électroniques La présente description concerne une puce électronique (1) comportant un substrat semi-conducteur (11) portant au moins un contact métallique (31) s'étendant, dans l'épaisseur du substrat, le long d'au moins un flanc de la puce. Figure pour l'abrégé : Fig. 1 Fabrication de puces électroniques La présente description concerne la fabrication de puces électroniques. Elle vise plus particulièrement la fabrication de puces dites à montage en surface, c'est-à-dire comportant, du côté d'au moins une face, une ou plusieurs métallisations de connexion destinées à être brasées à des plages de connexion correspondantes d'un dispositif externe, par exemple une carte de circuit imprimé ou une autre puce. Dans certaines applications, il existe un besoin pour des puces à montage en surface dans lesquelles les métallisations de connexion destinées à être brasées à un dispositif externe s'étendent jusqu'aux flancs des puces. On parle de puces à flancs mouillables (en anglais "wettable flanck"). Lors du montage de la puce dans son environnement (par exemple, sur une carte de circuit imprimé), les métallisations de connexion sont soudées ou brasées à des pistes ou éléments métalliques correspondants coté circuit imprimé. Une partie du matériau de brasage remonte alors sur les flancs des puces, ce qui permet de mettre en oeuvre une inspection visuelle de la qualité des connexions. Ce besoin existe par exemple dans le domaine automobile ou le domaine médical et, plus généralement, dans les domaines où l'on souhaite garantir la fiabilité des connexions électriques, une fois les circuits montés dans leur environnement. Il serait souhaitable d'améliorer au moins en partie certains aspects des procédés connus de fabrication de puces électroniques à flancs mouillables. Il existe un besoin d'amélioration des puces électroniques connues et de leur procédé de fabrication. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des puces électroniques connues et de leur procédé de fabrication. Un mode de réalisation prévoit une puce électronique comportant un substrat semi-conducteur portant au moins un contact métallique s'étendant, dans l'épaisseur du substrat, le long d'au moins un flanc de la puce. Un autre mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'une puce électronique comportant au moins une étape de formation d'au moins un contact métallique s'étendant, dans l'épaisseur d'un substrat semi-conducteur, le long d'au moins un flanc de la puce. Selon un mode de réalisation, le contact métallique affleure à une face supérieure de la puce, ladite face étant plane. Selon un mode de réalisation, la puce est uniquement recouverte du ou des contacts métalliques et d'une ou de résines de protection isolantes. Selon un mode de réalisation, le contact métallique s'étend le long d'au moins un flanc de la puce sur une hauteur comprise entre 50 µm et 200 µm, de préférence de l'ordre de 100 µm. Selon un mode de réalisation, les contacts métalliques sont en un alliage à base d'étain. Selon un mode de réalisation, une face inférieure du substrat est recouverte d'une résine de protection isolante électriquement. Selon un mode de réalisation, le contact métallique est, dans l'épaisseur du substrat, séparé du substrat par une couche d'isolation. Selon un mode de réalisation, la puce a la forme d'un parallélépipède comprenant, au moins au niveau des contacts métalliques, un épaulement dans la hauteur de la puce. Selon un mode de réalisation, le contact métallique s'étend en continu sur au moins une partie d'une face supérieure de la puce, sur au moins une partie d'une face latérale de la puce et sur au moins une partie d'une face de l'épaulement, parallèle à la face supérieure. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend au moins les étapes suivantes : a1) former, du coté d'une face supérieure du substrat semi-conducteur, dans et sur lequel ont été préalablement formés une pluralité de circuits intégrés, des premières ouvertures séparant latéralement des circuits intégrés ; b1) déposer, dans les premières ouvertures et sur une partie de la face supérieure du substrat, une couche en un matériau métallique ; c1) former, à l'aplomb de la couche métallique, des bossages, les bossages recouvrant la couche métallique et au moins deux plots de reprise de contact métalliques de deux circuits intégrés voisins formés dans le même substrat ; d1) former, à partir de la face supérieure du substrat, des premières tranchées de façon à individualiser chaque circuit intégré, les premières tranchées coupant les bossages et s'étendant sur une largeur inférieure ou égale à la largeur des premières ouvertures et sur une profondeur supérieure à la profondeur des premières ouvertures ; e1) déposer, dans les premières tranchées et sur l'ensemble de la face supérieure du substrat une résine de protection isolante électriquement ; f1) amincir le substrat par sa face supérieure de façon à retirer une partie de la résine de protection isolante et une partie des bossages ; g1) amincir le substrat par sa face inférieure jusqu'à atteindre la résine de protection isolante située au fond des premières tranchées ; h1) former, à partir de la face supérieure du substrat, des deuxièmes ouvertures à l'aplomb des premières ouvertures ; et i1) découper la résine de protection à l'aplomb des premières tranchées, de façon à séparer les circuits intégrés en puces individuelles avec une largeur inférieure à la largeur des premières tranchées. Selon un mode de réalisation, à l'étape h1), ce qui subsiste des bossages et de la couche métallique est coupé par les deuxièmes ouvertures de façon à former les contacts métalliques. Selon un mode de réalisation, lors de l'étape b1) la couche métallique est moulée dans les premières ouvertures. Selon un mode de réalisation, le remplissage des premières ouvertures par la couche métallique à l'étape b1) est réalisé par un procédé de dépôt par électroplacage. Selon un mode de réalisation, les premières ouvertures et les deuxièmes ouvertures sont réalisées par ablation laser ou par sciage. Selon un mode de réalisation, la puce comprend six faces planes organisées en un parallélépipède, la puce comprenant au moins un contact métallique formant un angle entre deux faces consécutives du parallélépipède, le contact s'étendant sur une partie de l'épaisseur du substrat. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes : a2) former, du coté d'une face supérieure du substrat semi-conducteur, dans et sur lequel ont été préalablement formés une pluralité de circuits intégrés, des premières ouvertures séparant latéralement des circuits intégrés ; b2) déposer, dans les premières ouvertures, une couche en une résine photosensible ; c2) former des deuxièmes ouvertures localement dans la couche de résine photosensible dans les premières ouvertures sur une partie seulement de l'épaisseur de la couche de résine photosensible ; d2) déposer, dans les deuxièmes ouvertures, une couche en un matériau métallique ; e2) former, à l'aplomb de la couche métallique, des bossages, les bossages recouvrant la couche métallique et au moins deux plots de reprise de contact de deux circuits intégrés voisins formés dans le même substrat ; f2) retirer la couche de résine photosensible dans l'ensemble de la structure et remplir les espaces laissés libres par une couche d'une résine de protection isolante ; g2) amincir le substrat par sa face supérieure de façon à retirer une partie de la couche de résine de protection isolante et une partie des bossages de façon à former les contacts métalliques ; h2) amincir le substrat par sa face inférieure jusqu'à atteindre résine de protection isolante au fond des premières ouvertures ; et i2) déposer sur la face inférieure du substrat une autre couche de résine de protection isolante et découper la résine de protection isolante et les contacts métalliques en vis-à-vis des premières ouvertures avec une largeur inférieure à la largeur des premières ouvertures, de façon à séparer les circuits intégrés en puces individuelles et à dégager un flanc d'au moins un contact métallique de chaque circuit intégré. Selon un mode de réalisation, la découpe à l'étape i2) est réalisée par sciage. Selon un mode de réalisation, les premières ouvertures sont réalisées par ablation laser ou par sciage. Selon un mode de réalisation, les deuxièmes ouvertures sont réalisées par photolithogravure ou par ablation laser. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la illustre, par une vue en coupe, un premier mode de réalisation d'une puce électronique ; la illustre, par une vue en coupe, une étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par deux vues de dessus, deux modes de réalisation de la structure illustrée en figue 3 ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par deux vues de dessus, deux modes de réalisation de la structure illustrée en figue 14 ; la illustre, par une vue en coupe, un deuxième mode de réalisation d'une puce électronique ; la illustre, par une vue en coupe, une étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe et une vue de dessus, une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par deux vues en coupe et une vue de dessus, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe et une vue de dessus, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe et une vue de dessus, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par deux vues en coupe et une vue de dessus, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en ; et la illustre, par une vue en coupe, encore une autre étape d'un exemple de procédé de fabrication de la puce électronique illustrée en . Puce électronique (1 ; 5) comportant un substrat semi-conducteur (11 ; 51) portant au moins un contact métallique (31 ; 73) s'étendant, dans l'épaisseur du substrat, le long d'au moins un flanc de la puce. Procédé de fabrication d'une puce électronique (1 ; 5) comportant au moins un étape de formation d'au moins un contact métallique (31 ; 73) s'étendant, dans l'épaisseur d'un substrat semi-conducteur (11 ; 51), le long d'au moins un flanc de la puce. Puce selon la revendication 1, dans laquelle le contact métallique (31 ; 73) affleure à une face supérieure de la puce (1 ; 5), ladite face étant plane. Puce électronique selon la revendication 1 ou 3, dans laquelle la puce (1 ; 5) est uniquement recouverte du ou des contacts métalliques (31 ; 73) et d'une ou de résines de protection isolantes (33, 35 ; 69, 71). Puce électronique selon la revendication 1, 3 ou 4, dans laquelle le contact métallique (31 ; 73) s'étend le long d'au moins un flanc de la puce (1 ; 5) sur une hauteur comprise entre 50 µm et 200 µm, de préférence de l'ordre de 100 µm. Puce électronique selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 5, dans laquelle les contacts métalliques (31 ; 73) sont en un alliage à base d'étain. Puce électronique selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 6, dans laquelle une face inférieure du substrat (11 ; 51) est recouverte d'une résine de protection isolante électriquement (35 ; 71). Puce électronique selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 7, dans laquelle le contact métallique (31 ; 73) est, dans l'épaisseur du substrat (11 ; 51), séparé du substrat par une couche d'isolation (21 ; 63). Puce électronique selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 8, dans laquelle la puce (1) a la forme d'un parallélépipède comprenant, au moins au niveau des contacts métalliques, un épaulement dans la hauteur de la puce. Puce électronique selon la revendication 9, dans laquelle le contact métallique (31 ; 73) s'étend en continu sur au moins une partie d'une face supérieure de la puce (1 ; 5), sur au moins une partie d'une face latérale de la puce et sur au moins une partie d'une face de l'épaulement, parallèle à la face supérieure. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la puce (1) a la forme d'un parallélépipède comprenant, au moins au niveau des contacts métalliques, un épaulement dans la hauteur de la puce, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : a1) former, du coté d'une face supérieure du substrat (11) semi-conducteur, dans et sur lequel ont été préalablement formés une pluralité de circuits intégrés (13), des premières ouvertures (19) séparant latéralement des circuits intégrés (13) ; b1) déposer, dans les premières ouvertures (19) et sur une partie de la face supérieure du substrat (11), une couche (23) en un matériau métallique ; c1) former, à l'aplomb de la couche métallique (23), des bossages (25), les bossages recouvrant la couche métallique (23) et au moins deux plots de reprise de contact métalliques (17) de deux circuits intégrés (13) voisins formés dans le même substrat (11) ; d1) former, à partir de la face supérieure du substrat (11), des premières tranchées (29) de façon à individualiser chaque circuit intégré (13), les premières tranchées (29) coupant les bossages (25) et s'étendant sur une largeur inférieure ou égale à la largeur des premières ouvertures (19) et sur une profondeur supérieure à la profondeur des premières ouvertures (19) ; e1) déposer, dans les premières tranchées (29) et sur l'ensemble de la face supérieure du substrat une résine de protection isolante électriquement (33) ; f1) amincir le substrat (11) par sa face supérieure de façon à retirer une partie de la résine de protection isolante (33) et une partie des bossages (25) ; g1) amincir le substrat (11) par sa face inférieure jusqu'à atteindre la résine de protection isolante (33) située au fond des premières tranchées (29) ; h1) former, à partir de la face supérieure du substrat (11), des deuxièmes ouvertures (37) à l'aplomb des premières ouvertures (19) ; et i1) découper la résine de protection (33) à l'aplomb des premières tranchées (29), de façon à séparer les circuits intégrés (13) en puces individuelles (1) avec une largeur inférieure à la largeur des premières tranchées (29). Procédé selon la revendication 11 dans lequel, à l'étape h1), ce qui subsiste des bossages (25) et de la couche métallique (23) est coupé par les deuxièmes ouvertures (37) de façon à former les contacts métalliques (31). Procédé selon la revendication 11 ou 12, dans lequel, lors de l'étape b1) la couche métallique (23) est moulée dans les premières ouvertures (19). Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le remplissage des premières ouvertures par la couche métallique à l'étape b1) est réalisé par un procédé de dépôt par électroplacage. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel les premières ouvertures (19) et les deuxièmes ouvertures (37) sont réalisées par ablation laser ou par sciage. Puce électronique selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 8, dans laquelle la puce (5) comprend six faces planes organisées en un parallélépipède, la puce comprenant au moins un contact métallique (73) formant un angle entre deux faces consécutives du parallélépipède, le contact (73) s'étendant sur une partie de l'épaisseur du substrat (51). Procédé selon la revendication 2, dans lequel la puce (5) comprend six faces planes organisées en un parallélépipède, la puce comprenant au moins un contact métallique (73) formant un angle entre deux faces consécutives du parallélépipède, le contact (73) s'étendant sur une partie de l'épaisseur du substrat (51), le procédé comprenant les étapes suivantes : a2) former, du coté d'une face supérieure du substrat (51) semi-conducteur, dans et sur lequel ont été préalablement formés une pluralité de circuits intégrés (53), des premières ouvertures (59) séparant latéralement des circuits intégrés (53) ; b2) déposer, dans les premières ouvertures (59), une couche en une résine photosensible (61) ; c2) former des deuxièmes ouvertures (62) localement dans la couche de résine photosensible (61) dans les premières ouvertures (59) sur une partie seulement de l'épaisseur de la couche de résine photosensible (61) ; d2) déposer, dans les deuxièmes ouvertures (62), une couche en un matériau métallique (65) ; e2) former, à l'aplomb de la couche métallique (65), des bossages (67), les bossages (67) recouvrant la couche métallique (65) et au moins deux plots de reprise de contact (57) de deux circuits intégrés (53) voisins formés dans le même substrat (51) ; f2) retirer la couche de résine photosensible (61) dans l'ensemble de la structure et remplir les espaces laissés libres par une couche d'une résine de protection isolante (69) ; g2) amincir le substrat (51) par sa face supérieure de façon à retirer une partie de la couche de résine de protection isolante (69) et une partie des bossages (67) de façon à former les contacts métalliques (73) ; h2) amincir le substrat (5) par sa face inférieure jusqu'à atteindre résine de protection isolante (69) au fond des premières ouvertures (59) ; et i2) déposer sur la face inférieure du substrat une autre couche de résine de protection isolante (71) et découper la résine de protection isolante (69) et les contacts métalliques (73) en vis-à-vis des premières ouvertures (59) avec une largeur inférieure à la largeur des premières ouvertures (59), de façon à séparer les circuits intégrés (53) en puces individuelles (5) et à dégager un flanc d'au moins un contact métallique (73) de chaque circuit intégré (53). Procédé selon la revendication 17, dans lequel la découpe à l'étape i2) est réalisée par sciage. Procédé selon la revendication 17 ou 18, dans lequel les premières ouvertures (59) sont réalisées par ablation laser ou par sciage. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, dans lequel les deuxièmes ouvertures (62) sont réalisées par photolithogravure ou par ablation laser.