Brevet FR3129524A1 — publié le 20230526

Titre : Structure et procédé de test et de transfert d’un dispositif électronique L’invention a pour objet une structure (2) de test et de transfert de plots de contact (223) comprenant une partie de test (21), et une partie de contact (22), la partie de test (21) comprenant au moins un réseau d’interconnexions électriques (211, 213), la partie de contact (22) comprenant au moins un plot de contact (223) au niveau d’une face de contact (200), ledit au moins un plot de contact étant destiné à être mis en contact avec au moins une zone de contact (123) au niveau d’une face de connexion (100) d’un dispositif électronique (1), la structure étant caractérisée en ce que la partie de contact (22) comprend en outre au moins une portion (225) sacrificielle électriquement conductrice reliant électriquement l’au moins un plot de contact (223) au réseau d’interconnexions électriques (211, 213). L’invention a également pour objet un procédé de test et de transfert mettant en œuvre une telle structure (2). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Structure et procédé de test et de transfert d’un dispositif optoélectronique La présente invention concerne le domaine des technologies pour la microélectronique et l’optoélectronique notamment. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse le test et la fabrication de systèmes microélectroniques ou optoélectroniques par transfert en masse de dispositifs unitaires, par exemple des diodes électroluminescentes à base de GaN. ETAT DE LA TECHNIQUE Un écran d’affichage auto-émissif est un exemple de système optoélectronique connu. Un tel écran comprend une pluralité de pixels émettant leur propre lumière. Chaque pixel est ainsi typiquement formé par une ou plusieurs LEDs ou micro-LEDs. Chaque LED est un dispositif optoélectronique unitaire. Ces dispositifs optoélectroniques unitaires sont typiquement formés de manière collective sur un substrat donneur, puis individualisés – c’est-à-dire séparés les uns des autres – avant d’être transférés vers un substrat receveur. Le transfert peut être effectué de façon collective, ou encore selon un principe dit « pick and place » selon la terminologie anglo-saxonne usuelle. Cependant, il arrive que certains dispositifs optoélectroniques unitaires ne présentent pas des performances optimales. Par exemple, des défauts apparus lors de la fabrication de ces dispositifs peuvent rendre certains dispositifs non fonctionnels. Pour éviter de transférer ces dispositifs non fonctionnels lors des étapes de transfert collectif ou de transfert « pick and place », une détection préalable des dispositifs non fonctionnels est souhaitable. Une telle étape de détection préalable permet de limiter les coûts de réparation ultérieurs, lors de la fabrication du système optoélectronique. Cette stratégie de détection et de tri est classiquement appelée « Known Good Die » ou « KGD ». Comme les dispositifs unitaires sont généralement individualisés, il est difficile de détecter les dispositifs anormaux aisément. Cette détection implique notamment d’alimenter électriquement et/ou d’envoyer un signal électrique de test à chaque dispositif individuellement, et d’étudier son comportement lorsqu’il est alimenté/testé. Le document WO2021094177 divulgue une solution consistant à former un contact de test commun à tous les dispositifs unitaires, au début du procédé de fabrication desdits dispositifs. Dans cette solution, le test des dispositifs est réalisé très tôt dans le procédé de fabrication. Cela empêche de détecter des problèmes survenant plus tard lors de la fabrication. Il se peut que des dispositifs ayant été testés avec succès ne soient finalement pas fonctionnels lors du transfert vers le substrat receveur. Par ailleurs, cette solution nécessite des étapes supplémentaires pour former le contact de test. Ces étapes doivent en outre être développées spécifiquement en fonction du design de chaque pixel. Une autre solution connue consiste à effectuer un test capacitif des dispositifs optoélectroniques unitaires. Là encore, il est difficile de détecter précisément et individuellement les dispositifs défectueux. La présente invention vise à pallier au moins partiellement les inconvénients des solutions mentionnées ci-dessus. En particulier, un objet de la présente invention est de proposer une structure de test et de transfert permettant de tester individuellement un dispositif électronique parmi une pluralité de dispositifs électroniques unitaires. Un autre objet de la présente invention est de proposer un procédé de test et de transfert de dispositifs électroniques. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés. En particulier, certaines caractéristiques et certains avantages du procédé de test et/ou de transfert peuvent s’appliquer mutatis mutandis à la structure ou au système de test et/ou de transfert, et réciproquement. RESUME Pour atteindre les objectifs mentionnés ci-dessus, un aspect concerne une structure de test et de transfert de plots de contact destinée à tester au moins un dispositif électronique et à transférer au moins un plot de contact sur ledit au moins un dispositif électronique. Avantageusement, la structure comprend une partie de test, et une partie de contact. La partie de test comprend au moins un réseau d’interconnexions électriques. La partie de contact comprend au moins un plot de contact au niveau d’une face de contact, ledit au moins un plot de contact étant destiné à être mis en contact avec au moins une zone de contact au niveau d’une face de connexion du dispositif électronique. Avantageusement, la partie de contact comprend en outre au moins une portion sacrificielle électriquement conductrice, reliant électriquement l’au moins un plot de contact au réseau d’interconnexions électriques de la partie de test. La portion sacrificielle est typiquement configurée de façon à libérer l’au moins un plot de contact après que celui-ci ait été mis en contact avec l’au moins une zone de contact du dispositif électronique. Cette portion sacrificielle permet de réaliser une liaison électrique entre le réseau d’interconnexions électriques de la partie de test et l’au moins un plot de contact destiné à venir au contact du dispositif électronique. Ainsi, la structure de test et de transfert permet typiquement d’effectuer un test électrique d’un dispositif électronique, par mise en contact de l’au moins un plot de contact avec la zone de contact dudit dispositif électronique, puis d’effectuer un transfert de ce plot de contact sur ledit dispositif électronique, par exemple en retirant la portion sacrificielle électriquement conductrice sélectivement au plot de contact. Une telle structure permet avantageusement de réaliser deux opérations technologiques, à savoir le test électrique d’un dispositif électronique et le transfert d’un plot de contact sur un dispositif électronique, de façon efficace. Ces deux opérations technologiques peuvent être dissociées. La structure de test et de transfert peut ainsi être utilisée uniquement pour effectuer un test électrique d’un dispositif électronique ou pour effectuer uniquement un transfert de plot de contact sur un dispositif électronique, ou pour effectuer un test électrique et un transfert de plot de contact sur un dispositif électronique. Une telle structure de test et de transfert peut donc être avantageusement utilisée de façon versatile pour le test et/ou le transfert de plot de contact. Le test électrique du dispositif électronique peut en outre être réalisé préalablement au report de ce dispositif électronique sur un substrat receveur, à la fin du procédé de fabrication de ce dispositif électronique sur le substrat donneur. Ainsi, la capacité à détecter des défauts survenus tardivement lors de la fabrication des dispositifs électroniques est significativement améliorée. L’au moins un plot de contact intégré à la structure de test et de transfert est en outre facilement transférable au dispositif électronique. Cela simplifie la conception et le design des dispositifs électroniques. De façon avantageuse, la structure de test et de transfert prévoit au moins un plot de contact pour chaque dispositif électronique à tester. Cela permet de tester individuellement les dispositifs électroniques. Un autre aspect concerne un système comprenant une telle structure de test et de transfert comprenant une pluralité de plots de contact, le système comprenant en outre une pluralité de dispositifs électroniques présentant chacun une face de connexion et comprenant chacun au moins une zone de contact. Les plots de contact de la structure de test et de transfert sont avantageusement configurés pour être assemblés aux zones de contact des dispositifs électroniques. Dans ce système, la structure de test et de transfert permet de tester individuellement chacun des dispositifs et/ou de transférer collectivement des plots de contact aux dispositifs électroniques. Un autre aspect concerne un procédé de test et de transfert d’au moins un plot de contact, destiné à tester au moins un dispositif électronique, et à transférer au moins un plot de contact depuis une structure de test et de transfert telle que décrite ci-dessus, sur ledit au moins un dispositif électronique. Avantageusement, le procédé comprend au moins les étapes suivantes : fournir l’au moins un dispositif électronique, ledit au moins un dispositif électronique présentant une face de connexion comprenant au moins une zone de contact, aligner l’au moins un plot de contact de la structure de test avec l’au moins une zone de contact du dispositif électronique, assembler la structure de test au dispositif électronique, retirer l’au moins une portion sacrificielle électriquement conductrice, sélectivement à l’au moins un plot de contact, désolidariser la structure de test du dispositif électronique, en laissant l’au moins un plot de contact sur l’au moins une zone de contact du dispositif électronique. Ainsi, le procédé permet avantageusement de transférer au moins un plot de contact sur au moins une zone de contact d’un dispositif électronique. De préférence, le procédé comprend en outre, après assemblage de la structure de test à l’au moins un dispositif électronique, et avant retrait de l’au moins une portion sacrificielle électriquement conductrice, une étape de test du dispositif électronique prise parmi un test électrique ou un test de fonctionnement, ladite étape de test étant effectuée via la partie de test de la structure de test et de transfert. Les dispositifs électroniques peuvent comprendre au moins une diode électroluminescente (LED). Les dispositifs électroniques peuvent également comprendre au moins un circuit électronique de commande dédié au pilotage de ladite diode électroluminescente. Les dispositifs électroniques forment dès lors des « smart » LEDs, selon la terminologie anglo-saxonne usuelle. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée de modes de réalisation de cette dernière qui sont illustrés par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : la illustre schématiquement un dispositif optoélectronique de type smart LED. les figures 2 à 6 illustrent schématiquement des étapes d’un procédé de test et de transfert selon un mode de réalisation de la présente invention. les figures 7 à 12 illustrent schématiquement des étapes de fabrication d’une structure de test et de transfert selon un mode de réalisation de la présente invention. Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différentes parties des structures de test et de transfert et des LED ne sont pas forcément représentatives de la réalité. Structure (2) de test et de transfert de plots de contact (223) destinée à tester au moins un dispositif électronique (1) et à transférer au moins un plot de contact (223) sur ledit au moins un dispositif électronique (1), ladite structure (2) comprenant une partie de test (21), et une partie de contact (22), la partie de test (21) comprenant au moins un réseau d’interconnexions électriques (211, 213), la partie de contact (22) comprenant au moins un plot de contact (223) au niveau d’une face de contact (200), ledit au moins un plot de contact étant destiné à être mis en contact avec au moins une zone de contact (123) au niveau d’une face de connexion (100) du dispositif électronique (1), la structure étant caractérisée en ce que la partie de contact (22) comprend en outre au moins une portion (225) sacrificielle électriquement conductrice reliant électriquement l’au moins un plot de contact (223) au réseau d’interconnexions électriques (211, 213). Structure selon la revendication précédente dans laquelle la partie de contact (22) comprend une couche (224) de collage au niveau de la face de contact (200), en bordure de l’au moins un plot de contact (223, 223b), de sorte que la face de contact (200) soit formée par une surface (200b) du plot de contact (223, 223b) et une surface (200a) de la couche (224) de collage. Structure selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle l’au moins un plot de contact (223) comprend une première couche à base d’un matériau pris parmi Au, Sn, SnAg ou SnAgCu, de préférence une couche intercalaire de Ni, et une deuxième couche de Cu en empilement selon une direction (z) perpendiculaire à la face de contact (200), la deuxième couche de Cu étant située du côté de la face de contact (200), et la première couche étant située du côté opposé, en regard de la partie de test (21). Structure selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la portion (225) sacrificielle électriquement conductrice borde l’au moins un plot de contact (223) sur un côté (231) opposé à la face de contact (200) et en partie sur des flancs (232) latéraux de l’au moins un plot de contact (223). Structure selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la portion (225) sacrificielle électriquement conductrice est en silicium polycristallin dopé n++. Structure selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la partie de contact (22) comprend au moins une première portion (225) sacrificielle électriquement conductrice et une deuxième portion (225) sacrificielle électriquement conductrice, et au moins une tranchée d’isolation (226) à base de matériau diélectrique configurée pour isoler entre elles lesdites première et deuxième portions (225) sacrificielles électriquement conductrices. Structure selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la partie de test (21) comprend un circuit électronique intégré (212) relié au réseau d’interconnexions électriques (211, 213) et configuré pour communiquer avec le dispositif électronique (1). Système comprenant une structure (2) de test et de transfert d’au moins un plot de contact (223) selon l’une quelconque des revendications précédentes, et une pluralité de dispositifs électroniques (1) présentant chacun une face de connexion (100) et comprenant chacun au moins une zone de contact (123), ladite structure (2) comprenant une pluralité de plots de contact (223), lesdits plots de contact (223) étant configurés pour être assemblés aux zones de contact (123) des dispositifs électroniques (1). Système selon la revendication précédente dans lequel les dispositifs électroniques sont des diodes électroluminescentes ou des diodes électroluminescentes comprenant chacune une électronique de pilotage intégrée. Procédé de test et de transfert d’au moins un plot de contact, destiné à tester au moins un dispositif électronique, et à transférer au moins un plot de contact depuis une structure (2) de test et de transfert selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, sur ledit au moins un dispositif électronique, ledit procédé comprenant au moins les étapes suivantes : fournir l’au moins un dispositif électronique (1), ledit au moins un dispositif électronique présentant une face de connexion (100) comprenant au moins une zone de contact (123), aligner l’au moins un plot de contact (223) de la structure (2) de test avec l’au moins une zone de contact (123) du dispositif électronique, assembler la structure (2) de test au dispositif électronique (1), retirer l’au moins une portion (225) sacrificielle électriquement conductrice, sélectivement à l’au moins un plot de contact (223), désolidariser la structure de test du dispositif électronique, en laissant l’au moins un plot de contact (223) sur l’au moins une zone de contact (123) du dispositif électronique. Procédé selon la revendication précédente comprenant en outre, après assemblage de la structure de test à l’au moins un dispositif électronique, et avant retrait de l’au moins une portion (225) sacrificielle électriquement conductrice, une étape de test du dispositif électronique prise parmi un test électrique ou un test de fonctionnement, ladite étape de test étant effectuée via la partie de test (21) de la structure (2). Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 à 11 dans lequel la portion (225) sacrificielle électriquement conductrice est à base de polySi n++ et le retrait est effectué par une solution de gravure à base de XeF2. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 à 12 dans lequel l’au moins un dispositif électronique comprend un premier dispositif électronique et un deuxième dispositif électronique solidaires l’un de l’autre et comprenant des faces de connexion (100) dans un même plan, ledit procédé comprenant en outre, après assemblage de la structure de test auxdits premier et deuxième dispositifs électroniques, et avant retrait de l’au moins une portion (225) sacrificielle électriquement conductrice, une étape d’individualisation configurée pour séparer les premier et deuxième dispositifs électroniques par une tranchée de séparation débouchant dans l’au moins une portion (225) sacrificielle électriquement conductrice. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 à 13 dans lequel la partie de contact (22) de la structure de test comprend au moins une première portion (225) sacrificielle électriquement conductrice et une deuxième portion (225) sacrificielle électriquement conductrice, et au moins une tranchée d’isolation (226) à base de matériau diélectrique configurée pour isoler entre elles lesdites première et deuxième portions (225) sacrificielles électriquement conductrices, ladite au moins une tranchée d’isolation maintenant l’au moins un dispositif électronique sur la structure de test après retrait desdites première et deuxième portions (225) sacrificielles électriquement conductrices, et dans lequel la désolidarisation de l’au moins un dispositif électronique est effectuée en fixant un tampon sur une face (101) de l’au moins un dispositif électronique opposée à la face de connexion (100), et en exerçant une traction mécanique de sorte à rompre ladite au moins une tranchée d’isolation (226). Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, comprenant en outre, si l’au moins un dispositif électronique est repéré comme étant défectueux après l’étape de test, une étape d’élimination de ce dispositif défectueux, par exemple par écrasement après retrait de l’au moins une portion (225) sacrificielle électriquement conductrice.