INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le procédé comporte avantageusement une étape b 3 ) consistant à retirer la troisième partie latérale 2c de l’empilement 2 de couches actives 20 de manière à atteindre le troisième bord latéral 12 du substrat 1. L’étape b 3 ) est avantageusement exécutée par une troisième découpe D3 du substrat 1 ajustée pour retirer la troisième partie latérale 2c de l’empilement 2 de couches actives 20. La troisième découpe D3 est exécutée dans la région périphérique Rp du substrat 1. La troisième découpe D3 s’accompagne d’un retrait d’une troisième zone latérale ZL3 du substrat 1 s’étendant dans la région périphérique Rp du substrat 1. Ainsi, le troisième bord latéral 12 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 3 ) ne coïncide pas parfaitement avec le troisième bord latéral 12 initial. A titre d'exemple non limitatif, la distance entre le troisième bord latéral 12 initial et le troisième bord latéral 12 atteint à l’issue de l’étape b 3 ) peut être comprise entre 250 µm et 1,5 mm pour un substrat 1 de 300 mm de côté. La troisième découpe D3 est ajustée de sorte que la troisième zone latérale ZL3 présente une superficie la plus faible possible. A titre d'exemples non limitatifs, la troisième découpe D3 peut être exécutée par une technique de clivage laser (LDC pour « Laser Direct Cleavage » en langue anglaise), ou par une technique de séparation thermique au laser (TLS pour « Thermal Laser Separation » en langue anglaise), ces techniques étant connues de l’homme du métier.
Le procédé comporte avantageusement une étape b 4 ) consistant à retirer la quatrième partie latérale 2d de l’empilement 2 de couches actives 20 de manière à atteindre le quatrième bord latéral 13 du substrat 1. L’étape b 4 ) est avantageusement exécutée par une quatrième découpe D4 du substrat 1 ajustée pour retirer la quatrième partie latérale 2d de l’empilement 2 de couches actives 20. La quatrième découpe D4 est exécutée dans la région périphérique Rp du substrat 1. La quatrième découpe D4 s’accompagne d’un retrait d’une quatrième zone latérale ZL4 du substrat 1 s’étendant dans la région périphérique Rp du substrat 1. Ainsi, le quatrième bord latéral 13 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 4 ) ne coïncide pas parfaitement avec le quatrième bord latéral 13 initial. A titre d'exemple non limitatif, la distance entre le quatrième bord latéral 13 initial et le quatrième bord latéral 13 atteint à l’issue de l’étape b 4 ) peut être comprise entre 250 µm et 1,5 mm pour un substrat 1 de 300 mm de côté. La quatrième découpe D4 est ajustée de sorte que la quatrième zone latérale ZL4 présente une superficie la plus faible possible. A titre d'exemples non limitatifs, la quatrième découpe D4 peut être exécutée par une technique de clivage laser (LDC pour « Laser Direct Cleavage » en langue anglaise), ou par une technique de séparation thermique au laser (TLS pour « Thermal Laser Separation » en langue anglaise), ces techniques étant connues de l’homme du métier.
L’ordre d’exécution des étapes b 1 ), b 2 ), b 3 ) et b 4 ) est indifférent. Autrement dit, l’ordre d’exécution des étapes b i ), « i » étant un entier compris entre 2 et 4 selon le nombre de bords natifs retirés, est indifférent.
En outre, tout ou partie des étapes b 1 ), b 2 ), b 3 ) et b 4 ) peuvent être exécutées de manière concomitante. Autrement dit, au moins deux étapes parmi les étapes b i ), « i » étant un entier compris entre 2 et 4 selon le nombre de bords natifs retirés, peuvent être exécutées de manière concomitante.
Formation de couche(s) de passivation
Le procédé comporte une étape c 1 ) consistant à former une première couche de passivation P1 sur le premier bord latéral 10 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 1 ). La première couche de passivation P1 possède une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à SRV 0 . Plus précisément, la première couche de passivation P1 possède une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à celle de la couche de passivation initiale P0 des parties latérales 2a, 2b, 2c, 2d de l’empilement 2. Il est à noter que la vitesse de recombinaison de surface effective de la première couche de passivation P1 dépend de la technique de la première découpe D1 de l’étape b 1 ). A titre d'exemple non limitatif, lorsque la couche de passivation initiale P0 est réalisée dans un silicium amorphe hydrogéné, l’étape c 1 ) peut être exécutée de sorte que la première couche de passivation P1 est réalisée dans un oxyde d’aluminium. L’étape c 1 ) est exécutée par une technique de dépôt adaptée au matériau de la première couche de passivation P1. A titre d'exemple non limitatif, lorsque la première couche de passivation P1 est réalisée dans un oxyde d’aluminium, l’étape c 1 ) peut être exécutée par un dépôt de couches atomiques (ALD pour « Atomic Layer Deposition » en langue anglaise) avec un recuit thermique à une température comprise entre 100°C et 600°C. A titre d'exemple non limitatif, le premier bord latéral 10 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 1 ), passivé par la première couche de passivation P1, peut présenter une densité de défauts à l’interface (« Dit », densité d’états d’interface) inférieure ou égale à 10 9 .
Le procédé comporte avantageusement une étape c 2 ) consistant à former une deuxième couche de passivation P2 sur le deuxième bord latéral 11 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 2 ). La deuxième couche de passivation P2 possède une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à SRV 0 . Plus précisément, la deuxième couche de passivation P2 possède une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à celle de la couche de passivation initiale P0 des parties latérales 2a, 2b, 2c, 2d de l’empilement 2. Il est à noter que la vitesse de recombinaison de surface effective de la deuxième couche de passivation P2 dépend de la technique de la deuxième découpe D2 de l’étape b 2 ). A titre d'exemple non limitatif, lorsque la couche de passivation initiale P0 est réalisée dans un silicium amorphe hydrogéné, l’étape c 2 ) peut être exécutée de sorte que la deuxième couche de passivation P2 est réalisée dans un oxyde d’aluminium. L’étape c 2 ) est exécutée par une technique de dépôt adaptée au matériau de la deuxième couche de passivation P2. A titre d'exemple non limitatif, lorsque la deuxième couche de passivation P2 est réalisée dans un oxyde d’aluminium, l’étape c 2 ) peut être exécutée par un dépôt de couches atomiques (ALD pour « Atomic Layer Deposition » en langue anglaise) avec un recuit thermique à une température comprise entre 100°C et 600°C. A titre d'exemple non limitatif, le deuxième bord latéral 11 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 2 ), passivé par la deuxième couche de passivation P2, peut présenter une densité de défauts à l’interface (« Dit », densité d’états d’interface) inférieure ou égale à 10 9 .
Le procédé comporte avantageusement une étape c 3 ) consistant à former une troisième couche de passivation P3 sur le troisième bord latéral 12 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 3 ). La troisième couche de passivation P3 possède une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à SRV 0 . Plus précisément, la troisième couche de passivation P3 possède une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à celle de la couche de passivation initiale P0 des parties latérales 2a, 2b, 2c, 2d de l’empilement 2. Il est à noter que la vitesse de recombinaison de surface effective de la troisième couche de passivation P3 dépend de la technique de la troisième découpe D3 de l’étape b 3 ). A titre d'exemple non limitatif, lorsque la couche de passivation initiale P0 est réalisée dans un silicium amorphe hydrogéné, l’étape c 3 ) peut être exécutée de sorte que la troisième couche de passivation P3 est réalisée dans un oxyde d’aluminium. L’étape c 3 ) est exécutée par une technique de dépôt adaptée au matériau de la troisième couche de passivation P3. A titre d'exemple non limitatif, lorsque la troisième couche de passivation P3 est réalisée dans un oxyde d’aluminium, l’étape c 3 ) peut être exécutée par un dépôt de couches atomiques (ALD pour « Atomic Layer Deposition » en langue anglaise) avec un recuit thermique à une température comprise entre 100°C et 600°C. A titre d'exemple non limitatif, le troisième bord latéral 12 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 3 ), passivé par la troisième couche de passivation P3, peut présenter une densité de défauts à l’interface (« Dit », densité d’états d’interface) inférieure ou égale à 10 9 .
Le procédé comporte avantageusement une étape c 4 ) consistant à former une quatrième couche de passivation P4 sur le quatrième bord latéral 13 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 4 ). La quatrième couche de passivation P4 possède une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à SRV 0 . Plus précisément, la quatrième couche de passivation P4 possède une vitesse de recombinaison de surface effective strictement inférieure à celle de la couche de passivation initiale P0 des parties latérales 2a, 2b, 2c, 2d de l’empilement 2. Il est à noter que la vitesse de recombinaison de surface effective de la quatrième couche de passivation P4 dépend de la technique de la quatrième découpe D4 de l’étape b 4 ). A titre d'exemple non limitatif, lorsque la couche de passivation initiale P0 est réalisée dans un silicium amorphe hydrogéné, l’étape c 4 ) peut être exécutée de sorte que la quatrième couche de passivation P4 est réalisée dans un oxyde d’aluminium. L’étape c 4 ) est exécutée par une technique de dépôt adaptée au matériau de la quatrième couche de passivation P4. A titre d'exemple non limitatif, lorsque la quatrième couche de passivation P4 est réalisée dans un oxyde d’aluminium, l’étape c 4 ) peut être exécutée par un dépôt de couches atomiques (ALD pour « Atomic Layer Deposition » en langue anglaise) avec un recuit thermique à une température comprise entre 100°C et 600°C. A titre d'exemple non limitatif, le quatrième bord latéral 13 du substrat 1 atteint à l’issue de l’étape b 4 ), passivé par la quatrième couche de passivation P4, peut présenter une densité de défauts à l’interface (« Dit », densité d’états d’interface) inférieure ou égale à 10 9 .
L’ordre d’exécution des étapes c 1 ), c 2 ), c 3 ) et c 4 ) est indifférent. Autrement dit, l’ordre d’exécution des étapes c i ), « i » étant un entier compris entre 2 et 4 selon le nombre de bords natifs retirés, est indifférent.
En outre, tout ou partie des étapes c 1 ), c 2 ), c 3 ) et c 4 ) peuvent être exécutées de manière concomitante. Autrement dit, au moins deux étapes parmi les étapes c i ), « i » étant un entier compris entre 2 et 4 selon le nombre de bords natifs retirés, peuvent être exécutées de manière concomitante.
Les matériaux des première, deuxième, troisième et quatrième couches de passivation P1, P2, P3, P4 sont avantageusement identiques.
Dans les deux cas, le voisinage concerne une image 2D, et le parcours des pixels est effectué de gauche à droite, puis de haut en bas de l’image. Dit autrement, l’image est parcourue ligne par ligne, du haut vers le bas, et, au sein de chaque ligne, le parcours s’effectue de gauche à droite.
Dans les deux cas, les masques V1 et V2 contiennent uniquement des pixels contigus du pixel courant, c’est-à-dire les pixels immédiatement au-dessus, en-dessous, à gauche, à droite et en diagonale du pixel courant.
Le voisinage V1 est défini autour d’un pixel courant Pix1.6, et comprend les pixels contigus déjà traversés lors du parcours de pixels, c’est-à-dire : les trois pixels contigus appartenant à la ligne supérieure (pixel supérieur gauche, pixel supérieur, pixel supérieur droit) ; le pixel immédiatement à gauche du pixel courant, sur la même ligne.
Le voisinage V2 est défini par l’ensemble des pixels contigus au pixel courant Pix2.6, qu’ils aient été ou non déjà traversés par le parcours de pixels, c’est-à-dire : les trois pixels contigus appartenant à la ligne supérieure (pixel supérieur gauche, pixel immédiatement supérieur, pixel supérieur droit) ; le pixel immédiatement à gauche du pixel courant, sur la même ligne ; le pixel immédiatement à droite du pixel courant, sur la même ligne ; les trois pixels contigus appartenant à la ligne inférieure (pixel inférieur gauche, pixel immédiatement inférieur, pixel inférieur droit).
Les voisinages présentés à la sont fournis à titre d’exemple uniquement de voisinages utilisables dans des modes de réalisation de l’invention, et d’autres voisinages de pixels sont envisageables, utilisant uniquement des pixels contigus ou non.
L’utilisation d’un voisinage comprenant des pixels contigus au pixel courant permet d’obtenir une propagation efficace des informations relatives aux sources et aux extrema, tout en limitant le nombre d’opérations à effectuer.
L’utilisation d’un voisinage tel que le voisinage V1, comportant uniquement les pixels contigus au pixel courant ayant déjà été parcourus permet de limiter la complexité de calcul du procédé.
L’utilisation d’un voisinage tel que le voisinage V2, comprenant l’ensemble des pixels contigus au pixel courant permet une propagation plus efficace des informations relatives aux sources et aux extrema, ce qui peut permettre dans certains cas de limiter le nombre d’itérations de calcul.
Cependant, bien que les exemples de la montrent des voisinages contenant uniquement des pixels contigus au pixel courant, des voisinages plus larges peuvent être définis, qui pourraient par exemple permettre de réduire le nombre de passes.
La représente 4 types de parcours : Un parcours Parc1.7 dit « parcours vidéo » dans lequel l’image est parcourue de gauche à droite et de haut en bas ; Un parcours Parc2.7 dit « parcours anti-vidéo » dans lequel l’image est parcourue de droite à gauche et de bas en haut ; Un parcours Parc3.7 dit « parcours vidéo inversé » dans lequel l’image est parcourue de droite à gauche et de haut en bas ; Un parcours Parc4.7 dit « parcours anti-vidéo inversé » dans lequel l’image est parcourue de gauche à droite et de bas en haut.
Dans chacun de ces exemples, on a représenté un pixel courant respectivement Pix1.7, Pix2.7, Pix3.7 et Pix4.7, chacun des pixels courant étant respectivement associé au voisinage V1.7, V2.7, V3.7 et V4.7.
Cet exemple montre la manière dont se propage l’information contenue dans les pixels Pix1.7, Pix2.7, Pix3.7 et Pix4.7 respectivement.
Par exemple, le parcours Parc1.7 des pixels s’effectue de gauche à droite et de haut en bas. La propagation de l’information se fait donc essentiellement vers le bas et la droite, dans la zone notée PixFut1.7, même si l’utilisation du voisinage V2 permet de propager de l’information légèrement vers la gauche, avec un décalage de la zone où l’information est propagée d’un pixel à chaque ligne, et sur la ligne au-dessus du pixel Pix1.7, permettant de propager de l’information aux pixels dans la zone PixPass1.7.
Le parcours Parc2.7 des pixels s’effectue de droite à gauche et de bas en haut. La propagation de l’information se fait donc essentiellement vers le haut et la gauche, dans la zone notée PixFut2.7, même si l’utilisation du voisinage V2 permet de propager de l’information légèrement vers la droite, avec un décalage de la zone où l’information est propagée d’un pixel à chaque ligne, et sur la ligne en-dessous du pixel Pix2.7, permettant de propager de l’information aux pixels dans la zone PixPass2.7.
Le parcours Parc3.7 des pixels s’effectue de droite à gauche et de haut en bas. La propagation de l’information se fait donc essentiellement vers le bas et la gauche, dans la zone notée PixFut3.7, même si l’utilisation du voisinage V2 permet de propager de l’information légèrement vers la droite, avec un décalage de la zone où l’information est propagée d’un pixel à chaque ligne, et sur la ligne au-dessus du pixel Pix3.7, permettant de propager de l’information aux pixels dans la zone PixPass3.7.
La montre un module de puissance 10 selon un troisième exemple du premier mode de réalisation. Cet exemple diffère du deuxième exemple du premier mode de réalisation en ce que la plaque isolante supplémentaire 45 de la paroi de délimitation de la chambre à vapeur 42 du bloc de refroidissement 40 recouvre complètement la face de condensation 424 de la paroi de délimitation de la chambre à vapeur 42. Cette figure montre également les traces 326 de la couche de connexion électrique 32 du substrat 30.
La montre un module de puissance 10 selon un quatrième exemple du premier mode de réalisation. Cet exemple diffère du premier exemple du premier mode de réalisation en ce que le support d'isolation électrique 48 du bloc de refroidissement 40 présente une architecture spécifique dans laquelle il enveloppe la couche de connexion électrique 32 et la couche d'isolation électrique 34 du substrat 30, et le corps de refroidissement 52 du bloc de refroidissement liquide 50.Le support d'isolation électrique 48 comprend des encoches 482, 484, 486 pour l'assemblage du substrat 30 et du bloc de refroidissement 50 avec le support d'isolation électrique 48. En particulier, le support d'isolation électrique 48 comprend une première encoche 482 destinée à recevoir la couche de connexion électrique 32 du substrat 30, une deuxième encoche 484 destinée à recevoir la couche d'isolation électrique 34 du substrat 30 et une troisième encoche 486 destinée à recevoir la première partie 522A du corps de refroidissement 52 du bloc de refroidissement liquide 52. Dans cet exemple, la face interne 480 du support d'isolant électrique 48 s'étend de la deuxième encoche 484, en contact avec la face de chambre 342 de la couche d'isolant électrique 34, à la troisième encoche 486, en contact avec la face de condensation 424 de la paroi de délimitation de la chambre à vapeur 42.
En outre, ce quatrième exemple diffère du premier exemple du premier mode de réalisation en ce que la première partie 52A du corps de refroidissement 52 du bloc de refroidissement liquide 50 présente une architecture spécifique dans laquelle elle enveloppe la paroi de délimitation de la chambre à vapeur 42 du bloc de refroidissement 40. La première partie 52A du corps de refroidissement 52 du bloc de refroidissement liquide 50 comprend une encoche 526 pour l'assemblage de la paroi de délimitation de la chambre à vapeur 42 du bloc de refroidissement 40 avec la première partie 52A du corps de refroidissement 52. En particulier, l'encoche 526 de la première partie 52A du corps de refroidissement 52 est destinée à recevoir la paroi de délimitation de la chambre à vapeur 42 sur toute sa longueur, selon la direction longitudinale L.
La montre un module de puissance 10 selon un deuxième mode de réalisation. Ce mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que la paroi de délimitation de la chambre à vapeur 42 et le support d'isolation électrique 48 du bloc de refroidissement 4 forment un ensemble monobloc 428, en une seule et même partie, dans lequel il enveloppe l'ensemble du substrat 30. Avantageusement, l'ensemble monobloc 428 est réalisé dans un matériau électriquement non conducteur, tel que du plastique.
Les figures 7 et 8 montrent un module de puissance 10 selon un troisième mode de réalisation. Cette réalisation diffère de la deuxième réalisation en ce que la puce de puissance 20 est située au-dessus du substrat 30 qui est situé au-dessus du bloc de refroidissement 40 du module de puissance 10, selon la direction verticale V. Ainsi, le module de puissance 10 comprend un matériau à mèche 49 disposé dans la chambre de vapeur 44 du bloc de refroidissement 40. Le matériau à mèche 49 est destiné à absorber le fluide électrique isolant, à l'état liquide, et à le distribuer, par capillarité, vers la face évaporatrice 322V de la couche de connexion électrique 32 pour refroidir la puce de puissance 20 du module de puissance 10.
La montre un premier exemple du troisième mode de réalisation dans lequel le matériau de mèche 49 remplit les première et deuxième parties 442, 444 de la chambre à vapeur 44 du bloc de refroidissement 40.
La montre un deuxième exemple du troisième mode de réalisation dans lequel le matériau de mèche 49 recouvre toutes les faces à l'intérieur de la chambre à vapeur 44 du bloc de refroidissement 40. En particulier, le matériau de mèche 49 est un revêtement qui recouvre la surface d'évaporation 322V de la face interne 322 de la couche de connexion électrique 32, la face de la chambre 342 et la face interne 346 de la couche d'isolation électrique 34 du substrat 30, la face de condensation 424 de la paroi de délimitation de vapeur 42, et la face interne 480 du support d'isolation électrique 48 du bloc de refroidissement 40.
Le matériau de mèche 49 utilisé dans le troisième mode de réalisation peut être constitué de cuivre fritté, de matériau fibreux, de poudre de plastique fritté et de matériaux de type microfibres. En outre, le cuivre étant un matériau thermoconducteur, il ne peut pas être utilisé dans le matériau de la mèche 49 lorsque la chambre à vapeur 44 du bloc de refroidissement 40 doit être isolée électriquement.
Selon un autre mode de réalisation, non représenté sur les figures, le corps de refroidissement 52 du bloc de refroidissement liquide 50 comprend des ailettes s'étendant dans le canal de refroidissement 54 du bloc de refroidissement liquide 50 pour refroidir le fluide électrique isolant du canal de refroidissement 54.
Le procédé de refroidissement de la puce de puissance 20 du module de puissance 10 selon l'invention comprend les étapes suivantes : diffusion de chaleur depuis chaque puce de puissance 20 vers le substrat 30 du module de puissance 10, en particulier dans la zone de contact thermique de la couche de connexion électrique 32, augmenter la température du fluide électrique isolant logé dans la chambre à vapeur 44, à l'état liquide, dans la seconde partie 444 de la chambre à vapeur 44, jusqu'à ce qu'une partie du fluide électrique isolant à l'état liquide passe à l'état gazeux, refroidir le fluide électrique isolant dans la première partie 442 de la chambre à vapeur 44, à l'état gazeux, par le bloc de refroidissement de liquide 50, jusqu'à ce qu'une partie du fluide électrique isolant à l'état gazeux passe à l'état liquide, distribuer le fluide électrique isolant, à l'état liquide, par gravité (si chaque puce de puissance 20 est située en dessous) ou par capillarité (si chaque puce de puissance 20 est située au-dessus et si un matériau de mèche 49 est disposé dans la chambre de vapeur 44), vers la face d'évaporation 322V de la couche de connexion électrique 32 pour refroidir la puce de puissance 20 du module de puissance 10,
Toutes ces étapes sont exécutées en boucle, voire en même temps.
Un tel module de puissance 10 selon l'invention permet d'améliorer le transfert thermique de la puce de puissance 20 vers le bloc de refroidissement 40 et d'optimiser le refroidissement de la puce de puissance 20. En outre, une telle architecture du module de puissance 10, grâce à la présence de l'ouverture 46 formée dans la couche d'isolant électrique 34 en regard de la puce de puissance 20, et à l'utilisation d'un fluide non conducteur tel que de l'eau pure, le rapport du transfert thermique sur la conductivité thermique effective du module de puissance 10 est amélioré.
Procédé de réalisation d’un dispositif électronique La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques. La présente description vise plus particulièrement les procédés de réalisation de dispositifs électroniques comprenant une étape de retrait d’un substrat sur lequel a préalablement été formé un empilement de diode.
Des procédés de réalisation de dispositifs comprenant une étape de retrait d’un substrat sur lequel a préalablement été formé un empilement de diode ont été proposés. Dans les procédés existants, des techniques de gravure humide, par exemple au moyen d’un mélange d’acide fluorhydrique et d’acide nitrique, de gravure sèche, par exemple en utilisant un plasma à base d’hexafluorure de soufre, ou de décollement au laser sont plus particulièrement mises en œuvre pour parvenir au retrait du substrat.