INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- la couche de GaN porosifiée des mésas obtenues à l’étape iii) comprend une partie non porosifiée et une partie porosifiée, la partie non porosifiée étant de préférence au centre de la partie non porosifiée.
Ainsi, la couche de GaN dopée comprend des zones dopées et des zones faiblement dopées, les zones faiblement dopées n’étant pas porosifiées lors de l’étape ii). La couche de GaN dopée des mésas obtenues à l’étape iii) comprend une partie centrale non porosifiée et un pourtour porosifié.
Toujours selon ce premier mode de réalisation avantageux, il est possible que le procédé comprenne les étapes suivantes :
- le procédé comprend une étape additionnelle entre l’étape i) et l’étape ii) au cours de laquelle la couche de GaN fortement dopée n et une partie de la couche de GaN dopée n sont gravées pour former une pré-structure de mésas,
- lors de l’étape ii), la partie centrale de la couche de GaN fortement dopée n n’est pas porosifiée, par exemple en arrêtant l’étape de porosification avant la porosification totale de la couche de GaN fortement dopée, moyennant quoi la couche de GaN des mésas obtenues à l’étape iii) comprend une partie centrale non porosifiée et un pourtour porosifié,
- l’étape iii) est réalisée en gravant l’autre partie de la couche de GaN dopée n, les puits quantiques, la couche de GaN dopée p, la première électrode et une partie du substrat support.
Dans ces deux variantes de réalisation, l’injection est améliorée car seule la périphérie de la couche de GaN est porosifiée. La zone non porosifiée au centre du pixel peut servir à reprendre le contact.
Selon un second mode de réalisation avantageux, le procédé est un procédé de réalisation micro-LED par retournement de puces (« flip chip ») ou collage hybride.
Selon ce second mode de réalisation, le procédé peut comprendre les étapes successives suivantes :
i) fournir un empilement comprenant une couche support, une couche de GaN non intentionnellement dopée, une couche de GaN fortement dopée n, une couche de GaN dopée n, des puits quantiques, une couche de GaN dopée p et une première électrode,
iii) former des mésas dans l’empilement, en gravant la première électrode, la couche de GaN dopée p, les puits quantiques, la couche de GaN dopée n, la couche de GaN fortement dopée n et une partie de la couche de GaN non intentionnellement dopée,
- mettre en œuvre l’étape ii) pour porosifier la couche de GaN fortement dopée n, moyennant quoi une couche de GaN porosifiée est obtenue,
- reporter l’empilement obtenu sur un substrat support recouvert par une couche métallique,
- retirer la couche support, la couche de GaN non intentionnellement dopée, par exemple par amincissement, moyennant quoi on obtient un substrat d’intérêt comprenant le substrat support, la première électrode, la couche de GaN dopée p, les puits quantiques GaN/InGaN, la couche de GaN dopée n et la couche de GaN fortement dopée n,
Dans divers mises en œuvre telles qu’abordées précédemment, le contrôle 13200 du système d’échange de chaleur peut comprendre le contrôle de l’écoulement de carburant à travers les échangeurs de chaleur carburant-huile primaire et secondaire 1006, 1004.
Le contrôle 13200 du système d’échange de chaleur peut être ou comprendre sensiblement les mêmes mécanismes de contrôle que décrits par rapport à l’étape 11200 du procédé 11000 décrit par rapport à la .
Toutefois, l’homme du métier comprendra à la seule lecture de la présente description que ces aspects ne sont pas de nature à limiter la portée de la présente invention.
Notamment, l’homme du métier, sans que cela soit explicitement détaillé, pourra considérer toute forme d’empreinte possible. L’homme du métier pourra notamment considérer une empreinte de forme polygonale, notamment en forme de polygone régulier, par exemple en forme d’octogone.
En outre, d’autres types de moyens d’alignement que des moyens mécaniques peuvent être considérés. Sur ce dernier aspect, l’homme du métier pourra mettre en œuvre, en tant que moyens d’alignement, des moyens piézoélectriques, des moyens hydrauliques.
Ainsi, à la , on peut voir un exemple de dispositif d’alignement 10 conforme aux principes de la présente invention.
Notamment, le dispositif d’alignement 10 illustré à la est de forme généralement plane et comprend deux faces dites respectivement, première face 11 et deuxième face 12.
On peut également observer sur la , et notamment par la première face, une pluralité de cavités d’alignement 13. Sur cette , les cavités d’alignement 13 sont agencées de manière régulière et plus particulièrement de manière matricielle. Notamment, ces dernières sont régulièrement espacées sous forme de lignes et de colonnes.
Par « agencés de manière matricielle », on entend un ensemble de lignes et de colonnes aux intersections desquelles sont formés les cavités d’alignement. Il est entendu que les lignes considérées sont parallèles entre elles. De manière équivalente, les colonnes considérées sont parallèles entre elles, et non parallèles avec les lignes. Toujours de manière avantageuse, les colonnes sont perpendiculaires aux lignes.
La est une représentation détaillée d’une cavité d’alignement 13. Chaque cavité d’alignement 13 débouche par la première face 11 et comprend un fond, dit fond d’alignement 14, et une paroi d’alignement 15 surmontant le fond d’alignement 14.
Notamment, dans ce premier exemple, la paroi d’alignement 15 de chaque cavité d’alignement parmi l’au moins une cavité d’alignement comprend quatre faces internes 15a, 15b, 15c et 15d, dont l’empreinte forme un rectangle. En d’autres termes, deux faces internes, dès lors qu’elles sont adjacentes, sont perpendiculaires.
Chaque cavité d’alignement 13 peut loger un empilement 16 ( ). Par exemple, l’empilement 16 peut comprendre une cale sur une face de laquelle, dite face support, repose une puce. La suite de l’énoncé ne fera référence qu’au terme empilement.
Ce dernier sera par ailleurs limité à une forme parallélépipédique. Notamment, l’empilement comprend une face arrière 17 par laquelle il est destiné à reposer sur le fond d’alignement 14 de la cavité d’alignement 13.
La face arrière 17 est en outre surmontée de quatre faces latérales 18a, 18b, 18c, 18d dont l’empreinte forme un rectangle dont les dimensions sont dans une gamme de dimensions prédéterminées.
La cavité d’alignement 13 représentée la comprend également des moyens d’alignement. Notamment, les moyens d’alignement sont disposés dans la cavité d’alignement, et dans l’exemple de la sont portés par la paroi d’alignement 14 peuvent basculer entre l’une ou l’autre d’une position d’engagement et d’une position de désengagement.
A cet égard, la position de désengagement est une position pour laquelle la cavité d’alignement 13 peut loger l’empilement reposant, par sa face arrière 17, sur le fond d’alignement 14 avec un jeu non nul.
Le jeu non nul autorise notamment un léger déplacement de l’empilement 16 dans la cavité d’alignement 13 selon deux directions différentes d’un plan défini par la première face. Ce léger déplacement peut notamment être compris entre 100 micromètres et 300 micromètres.
La position d’engagement est une position dans laquelle les moyens d’alignement exercent un effort de poussée contre deux faces latérales adjacentes, dites premières faces latérales 18a, 18b et/ou contre l’arrête, dit première arrête, formée entre lesdites premières faces latérales afin d’imposer une orientation prédéterminée à l’empilement.
Le fait que le signal de commande φ2 soit dans le niveau 1 entre les instants t3 et t4, c’est-à-dire lorsque la valeur de la tension Ve_2 est maintenu à Bn, permet de contraindre le potentiel de la seconde ligne 12 à la valeur Bn. Le potentiel auquel la ligne 12 est portée depuis l’instant t2 n’est donc pas altéré par la modification du potentiel sur la ligne voisine 13 à l’instant t3 (le signal S3 passant de la valeur Cn-1 à la valeur Cn).
Une description similaire pourrait être faite pour, au cycle n, l’enregistrement et le maintien du potentiel An dans la première cellule, du potentiel Cn dans la troisième cellule, du potentiel Dn dans la quatrième cellule, du potentiel En dans une cinquième cellule, du potentiel Fn dans une sixième cellule, etc.
On constate que dans cette approche, le signal de commande d’une cellule prend le niveau ‘1’ durant un intervalle de temps recouvrant les changements de potentiel sur les deux lignes voisines, non seulement pour permettre de porter la ligne issue de cette cellule à un nouveau niveau de potentiel, mais également pour maintenir le niveau de potentiel porté par cette ligne, alors que les potentiels sur les deux lignes voisines sont modifiés.
On peut généraliser cette approche à des programmations non cycliques. Ceci est illustré sur la .
Une ligne de polarisation de rang i circule entre deux lignes de polarisation voisines de rang i-1 et i+1 respectivement.
Une ligne de polarisation de rang j circule entre deux lignes de polarisation voisines de rang j-1 et j+1 respectivement.
Pour une telle topologie, il faut donc trois DAC délivrant respectivement une première tension analogique Ve_1, une seconde tension analogique Ve_2 et une troisième tension analogique Ve_3.
Sans perte de généralité, on considère que i est égal à 2 modulo 3, c’est-à-dire que les valeurs du signal Si sur la ligne de rang i sont données par la seconde tension Ve_2. Par conséquent, les valeurs du signal Si-1 sur la ligne voisine de rang i-1 sont données par la première tension Ve_1 et les valeurs du signal Si+1 sur la ligne voisine de rang i+1 sont données par la troisième tension Ve_3.
Si on fait l’hypothèse que la ligne de rang j-1 n’est pas voisine de la ligne de rang i, c’est-à-dire qu’au moins deux lignes séparent les lignes de rang i et j.
Si à l’instant tn on souhaite porter la ligne de rang i au potentiel Si(tn), il convient qu’à l’instant tn les signaux de commande φi-1, φi et φi+1 basculent dans l’état passant les cellules associées aux lignes de rang i-1, i et i+1 et que les valeurs des tensions analogiques à cet instant soient :
- pour la première tension Ve_1 (appliquée à la ligne i-1), égale à Si-1(tn-1), c’est-à-dire la valeur précédemment mémorisée pour la ligne i-1, afin de maintenir le potentiel de cette ligne voisine ;
- pour la seconde tension Ve_2 (appliquée à la ligne i), égale à Si(tn), c’est-à-dire la valeur à mémoriser sur la ligne i ; et,
- pour la première tension Ve_3 (appliquée à la ligne i+1), égale à Si+1(tn-1), c’est-à-dire la valeur précédemment mémorisée pour la ligne i+1, afin de maintenir le potentiel de cette ligne voisine lors de la modification du potentiel sur la ligne i.
Au pas de temps suivant tn+1, une description similaire pourrait être faite pour montrer comment protéger les lignes j-1 et j+1 voisines de la ligne j dont on souhaite modifier le potentiel. Sur la , on considère par exemple que j est égal à 0 modulo 3, c’est-à-dire que les valeurs du signal Sj sur la ligne de rang j sont données par la troisième tension Ve_3 et que les valeurs du signal Sj-1 sur la ligne j-1 sont données par la seconde tension Ve_2 et les valeurs du signal Sj+1 sur la ligne j+1 sont données par la première tension Ve_1.
Si maintenant il y a une collision telle que par exemple la ligne i+1 est également la ligne j-1, pour protéger la ligne i+1 à la fois d’une modification du potentiel sur la ligne i à l’instant tn et d’une modification du potentiel sur la ligne j à l’instant tn+1, il suffit de maintenir le signal de commande φi+1 au niveau 1 sur les pas tn et tn+1 et d’appliquer une tension analogique en entrée de la cellule i+1 égale à Si+1(tn-1) pour contraindre et donc maintenir le potentiel sur cette ligne i+1.
Ce mécanisme de maintien des potentiels sur les lignes de polarisation voisines permet de garantir, à tout instant du fonctionnement, une précision sur le potentiel d’une ligne inférieure à 100μV.
Pour réaliser cette grille arrière conductrice, les procédés « face arrière » sont complexes et invasifs, et peu adaptés à l’échelle d’une plaque entière (« wafer »). Alternativement, les procédés d’implantation ionique en face avant, qui permettent de doper très fortement le substrat sous la couche d'isolant enterrée, induisent des dopants résiduels dans la couche semi-conductrice superficielle. Ces dopants résiduels ne sont en particulier pas compatibles avec le fonctionnement de points quantiques.
Le document FR 2952472 A1 décrit un exemple de procédé de réalisation d’une grille arrière sous un dispositif semi-conducteur sur SOI. Dans cet exemple, chaque dispositif est isolé électriquement par des tranchées d’isolation traversant la couche semi-conductrice superficielle et la couche d'isolant enterrée, et s’étendant jusqu’au substrat. Le procédé consiste à former une ouverture au sein d’une tranchée d’isolation par gravure anisotrope, puis étendre cette ouverture par gravure isotrope de sorte à ce que l’ouverture débouche dans la couche d'isolant enterrée, sous la couche semi-conductrice superficielle. Un retrait du matériau de la couche d'isolant enterrée, sélectivement aux matériaux du substrat, de la couche semi-conductrice superficielle et des tranchées d’isolation, est alors effectué à travers l’ouverture. Une cavité est ainsi formée sous le dispositif semi-conducteur. La cavité est ensuite remplie par un matériau conducteur de sorte à former la grille arrière conductrice sous le dispositif semi-conducteur. L’ouverture est également remplie par le matériau conducteur et forme ainsi un contact électrique pour la grille arrière. Un inconvénient de ce procédé est que l’ouverture pratiquée au sein de la tranchée d’isolation est relativement large, ce qui limite la densité d’intégration des dispositifs. La largeur minimale à prévoir pour ces tranchées d’isolation doit être relativement élevée pour permettre la formation d’une grille arrière localement, sous un dispositif individuel, sans impacter l’intégrité d’un dispositif voisin.
Il subsiste donc un besoin de disposer d’un procédé de réalisation d’une grille arrière sous un dispositif semi-conducteur sur SOI permettant une densité d’intégration plus grande. Un objectif de l’invention est de répondre à ce besoin, et de pallier au moins en partie les inconvénients des solutions connues.
En particulier, un objet de l’invention est un procédé de réalisation d’une grille arrière sous un dispositif semi-conducteur sur SOI permettant d’augmenter la densité d’intégration. Un autre objet de l’invention est un dispositif issu d’un tel procédé de réalisation.
RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit un procédé de réalisation d’une grille arrière sous un dispositif semi-conducteur, ledit dispositif semi-conducteur étant formé sur ou à partir d’une couche semi-conductrice d’un empilement comprenant successivement une couche de support, une couche sacrificielle et la couche semi-conductrice.
Le procédé comprend : une formation de tranchées d’isolation autour du dispositif semi-conducteur, lesdites tranchées d’isolation traversant la couche semi-conductrice superficielle et la couche sacrificielle, et s’étendant jusqu’à la couche de support, une gravure partielle des tranchées d’isolation de sorte à former une ouverture débouchant sur la couche sacrificielle, un retrait de la couche sacrificielle sélectivement à la couche semi-conductrice, à la couche de support et aux tranchées d’isolation, de sorte à former une cavité sous le dispositif semi-conducteur, un remplissage de la cavité par un matériau électriquement conducteur de sorte à former la grille arrière sous le dispositif semi-conducteur.
Avantageusement, la formation des tranchées d’isolation comprend : une première gravure configurée pour former au moins un motif de tranchée présentant un fond et des flancs, une formation d’une couche de revêtement sacrificielle au moins sur les flancs de l’au moins un motif de tranchée, en contact avec la couche sacrificielle de l’empilement, puis un remplissage de l’au moins un motif de tranchée par un matériau isolant, configuré de sorte que ledit matériau isolant s’étende au moins jusqu’au sein de la couche sacrificielle de l’empilement, et de préférence jusqu’au sein de la couche de support de l’empilement.
Avantageusement, la gravure partielle des tranchées d’isolation comprend : un retrait de la couche de revêtement sacrificielle sélectivement au matériau isolant.
Ainsi, seule une partie localisée sur les flancs du motif de tranchée est gravée lors de la gravure partielle de la tranchée d’isolation. Cela permet de confiner la gravure partielle entre le flanc du motif de tranchée et le matériau isolant de remplissage de la tranchée d’isolation.
Contrairement à la solution divulguée par le document FR 2952472 A1 dans laquelle la gravure partielle de la tranchée d’isolation n’est pas confinée, le dimensionnement de la tranchée d’isolation est ainsi mieux maîtrisé. Cela permet d’augmenter la densité d’intégration des dispositifs semi-conducteurs.
Il est en outre possible d’effectuer une gravure partielle de la tranchée d’isolation au niveau d’un seul flanc du motif de tranchée. Cela permet d’accéder à une couche sacrificielle située du côté de ce flanc uniquement, en préservant l’autre flanc du motif de tranchée. Différents dispositifs semi-conducteurs peuvent ainsi être co-intégrés densément et facilement. En particulier, un dispositif semi-conducteur comprenant une grille arrière peut être formé directement au voisinage d’un dispositif semi-conducteur sans grille arrière, sans qu’il soit nécessaire d’augmenter la largeur de la tranchée d’isolation les séparant l’un de l’autre, contrairement à la solution divulguée par le document FR 2952472 A1. Le procédé selon l’invention offre ainsi une solution améliorée pour la réalisation de grilles arrière localisées sous un ou plusieurs dispositifs semi-conducteurs, avec une densité d’intégration augmentée.
Un autre aspect de l’invention concerne un dispositif semi-conducteur comprenant une grille arrière formée par le procédé selon l’invention.
Les figures nA (n=1…17) illustrent schématiquement en coupe transverse des étapes de fabrication d’une grille arrière sous un dispositif semi-conducteur, selon un mode de réalisation de la présente invention.
Les figures nB (n=1…17) illustrent schématiquement en vue de dessus les étapes de fabrication illustrées aux figures nA correspondantes, selon un mode de réalisation de la présente invention.
On a représenté aux figures une chambre de coupure 10 pour un circuit à haute tension, qui permet de rompre la circulation de courant électrique au sein d'un circuit.
De préférence, une installation comporte plusieurs chambres de coupure 10 similaires agencées en parallèle, dont chacune est associée à un conducteur électrique.
Dans la description qui va suivre, on fera référence à une seule chambre de coupure. Il sera compris que cette description s'appliquera à l'identique à toute autre chambre de coupure 10.
La chambre de coupure 10 comporte un corps 12 réalisé en un matériau isolant électriquement. Il délimite un volume 14 rempli d'un gaz diélectrique favorisant l'extinction d'arcs. De préférence, le gaz diélectrique est de l'air mais il sera compris qu'il peut s'agir de tout autre gaz diélectrique apte à réaliser la fonction d'extinction d'arc.
La chambre de coupure 10 présente une symétrie selon un axe principal A vertical, qui est central à celle-ci.
Le corps 12 comporte une platine de support 16 horizontale qui porte deux contacts fixes 18 dont chacun est relié à une borne de la chambre de coupure 10. Les deux bornes de la chambre de coupure 10 (non représentées) sont à leur tour raccordées à deux conducteurs électriques que la chambre de coupure 10 est destinée à raccorder.
Ici, les deux contacts fixes 18 sont décalés l'un par rapport à l'autre selon la direction transversale et ils sont situés à une distance l'un de l'autre permettant de les isoler électriquement.
La chambre de coupure 10 comporte aussi un contact mobile 20 réalisé en un matériau conducteur électriquement. Le contact mobile 20 est destiné à relier électriquement, ou non, les deux contacts fixes 18 pour raccorder électriquement les deux conducteurs électriques associés à la chambre de coupure 10.
Le contact mobile 20 est monté mobile en translation dans le corps 12 selon la direction verticale entre une position d'ouverture représentée aux figures dans laquelle le contact mobile 20 est situé verticalement à distance des deux contacts fixes 18 et une position de fermeture non représentée dans laquelle le contact mobile 20 est simultanément en contact avec les deux contacts fixes 18.
Ici, le contact mobile 20 est situé verticalement dessous les contacts fixes 18, le déplacement du contact mobile 20 de la position d'ouverture vers la position de fermeture consiste en une translation vers le haut du contact mobile 20. Il sera compris que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et que selon des variantes, le contact mobile peut être décalé longitudinalement et/ou transversalement ou bien être situé verticalement dessus les contacts fixes 18 sans sortir de l'invention.
La chambre de coupure 10 comporte aussi des moyens (non représentés) d'entrainement du contact mobile en déplacement vers la position d'ouverture ou vers la position de fermeture, selon que le contact mobile est dans l'une ou l'autre de ces deux positions.
Le corps 12 porte aussi une tige de guidage 22 du contact mobile 20 en translation verticalement. Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif, la tige de guidage 22 est coaxiale à l'axe principal A.
La tige de guidage 22 s'étend ici verticalement vers le bas à partir de la platine de support 16. La tige de guidage 22 est en outre réalisée en un matériau métallique conducteur électriquement.
Le contact mobile 20 comporte un orifice central coaxial à l'axe principal A, dans lequel la tige de guidage 22 est reçue.
Lors d'une phase d'ouverture de la chambre de coupure 10, pour couper la circulation de courant électrique dans le conducteur électrique, le contact mobile 20 est mis en déplacement en translation verticalement vers le bas. Suite à cette translation, le contact électrique entre chaque contact fixe 18 et le contact mobile 20 est rompu.
Un arc électrique se forme alors entre le contact mobile 20 et un contact fixe 18 ou les deux contacts fixes 18.
la illustre un procédé de fabrication pour réaliser un dispositif optoélectronique comprenant au moins une structure photodétectrice selon l’invention.
la illustre un dispositif de dépôt par sublimation dans l’espace rapproché configuré pour la fabrication de la structure photodétectrice selon l’invention.
la illustre les sous-étapes selon un premier mode de réalisation l’invention pour réaliser la structure planaire d’absorption selon l’invention.
la illustre les sous-étapes selon un deuxième mode de réalisation l’invention pour réaliser la structure planaire d’absorption selon l’invention.
la illustre les sous-étapes selon un troisième mode de réalisation l’invention pour réaliser la structure planaire d’absorption selon l’invention.
La illustre une vue en coupe d’une structure photodétectrice Pxl 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention appartenant à un dispositif de détection D1 de rayonnements X ou γ.
Le dispositif D1 de détection de rayonnements comprend une partie optique formée par une structure photodétectrice Pxl 1 et une partie électronique consistant en un circuit de lecture intégré 12 réalisé sur un substrat 11. La partie optique est configurée pour convertir un rayon incident Rα à une quantité de porteurs de charges photogénérés. La partie électronique est configurée pour convertir les charges photogénérées à un signal électronique de lecture. Dans l’exemple illustré, le dispositif D1 est destiné à détecter un rayon incident Rα du côté de la face inférieure du substrat 11. Le substrat 11 et le circuit de lecture 12 forment un support Sup sur lequel la partie optique formée par un ou plusieurs pixels est réalisée.