WO2006120309A2 - Microplaquette de silicium ayant des plages de contact inclinees et module electronique comprenant une telle microplaquette - Google Patents

Microplaquette de silicium ayant des plages de contact inclinees et module electronique comprenant une telle microplaquette Download PDF

Info

Publication number
WO2006120309A2
WO2006120309A2 PCT/FR2006/000669 FR2006000669W WO2006120309A2 WO 2006120309 A2 WO2006120309 A2 WO 2006120309A2 FR 2006000669 W FR2006000669 W FR 2006000669W WO 2006120309 A2 WO2006120309 A2 WO 2006120309A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chip
integrated circuit
cavity
active face
lateral contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2006/000669
Other languages
English (en)
Other versions
WO2006120309A3 (fr
Inventor
Romain Palmade
Agnès ROGGE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics SA
Original Assignee
STMicroelectronics SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics SA filed Critical STMicroelectronics SA
Priority to JP2008510606A priority Critical patent/JP2008541441A/ja
Priority to EP06743608A priority patent/EP1880417A2/fr
Publication of WO2006120309A2 publication Critical patent/WO2006120309A2/fr
Publication of WO2006120309A3 publication Critical patent/WO2006120309A3/fr
Priority to US11/937,972 priority patent/US7823322B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711—Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/117—Shapes of semiconductor bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
    • H10W70/68—Shapes or dispositions thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • H10W70/699—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers for flat cards, e.g. credit cards
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/01—Manufacture or treatment
    • H10W70/05—Manufacture or treatment of insulating or insulated package substrates, or of interposers, or of redistribution layers
    • H10W70/093—Connecting or disconnecting other interconnections thereto or therefrom, e.g. connecting bond wires or bumps
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/099—Connecting interconnections to insulating or insulated package substrates, interposers or redistribution layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
    • H10W70/68—Shapes or dispositions thereof
    • H10W70/682—Shapes or dispositions thereof comprising holes having chips therein
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711—Apparatus therefor
    • H10W72/07131—Means for applying material, e.g. for deposition or forming coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
    • H10W72/07321—Aligning
    • H10W72/07327—Aligning involving guiding structures, e.g. spacers or supporting members
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
    • H10W72/07331—Connecting techniques
    • H10W72/07337—Connecting techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone or epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/30—Die-attach connectors
    • H10W72/351—Materials of die-attach connectors
    • H10W72/352—Materials of die-attach connectors comprising metals or metalloids, e.g. solders
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/30—Die-attach connectors
    • H10W72/351—Materials of die-attach connectors
    • H10W72/353—Materials of die-attach connectors not comprising solid metals or solid metalloids, e.g. ceramics
    • H10W72/354—Materials of die-attach connectors not comprising solid metals or solid metalloids, e.g. ceramics comprising polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
    • H10W72/874—On different surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/731—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
    • H10W90/734—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor chip and a method of manufacturing an electronic module comprising a substrate, at least one conductive element integral with the substrate and a semiconductor chip.
  • the invention relates in particular to the manufacture of an electronic module of small thickness and more particularly a module of the "contactless" type making it possible to produce various types of portable contactless objects, such as contactless smart cards, electronic badges without contact, contactless electronic tags, etc.
  • a module can also be inserted into identification objects such as passports or identity cards.
  • An integrated circuit is in the form of a silicon chip (chip) which has an active face on which is implanted an integrated circuit region, forming the integrated circuit itself, and contact pads electrically connected to the region of integrated circuit.
  • chip silicon chip
  • An electronic module is made by electrically connecting the contact pads of the chip to one or more conductors integral with an interconnection support, which are themselves connected to other electronic components.
  • the conductor (s) of the interconnection support are generally not connected to other electronic components (except passive capacitor-type electrical components or self-inductance) but form an antenna circuit providing the interface between the integrated circuit and the external medium for receiving and / or transmitting data.
  • the chip is generally mounted bare on the interconnection support, without being previously arranged in a protective housing, and the electrical connection of the contact pads with the interconnection support is generally obtained by means of the "chip and wire” technique. (“chip and wire”) or the "flip chip” technique.
  • the chip is fixed on the interconnection support with its active face facing upwards, and its contact pads are connected to the conductors of the interconnection support by means of son son welded with ultrasound ("ultrasonic wire”). bonding ").
  • the chip is mounted upside down on the interconnection support and its contact pads are directly soldered on corresponding conductive pads of the interconnection support, for example by pressing, application of ultrasonic vibrations, fusion of a material such as tin lead or bonding (by means of an electrically conductive glue).
  • the mounting of a chip by ultrasonic wiring has the disadvantage that the loops formed by the wiring son generally have a height greater than one thickness of the chip and increase the total thickness of the micromodule.
  • the wires must be embedded in a protective resin which increases the overall thickness of the assembly.
  • the mounting of a chip "flip-chip” is often preferred to ultrasonic wiring.
  • the flip-chip technique does not make it possible to produce electronic modules of which the thickness is sufficiently small to suit all applications, including non-contact type modules to be integrated in supports of very small thickness (paper sheet, cardboard, plastic sheets ...), despite the recent progress made in the thinning of the chips and the use of new materials (papers, polymers) to form very thin substrates.
  • Another parameter involved in the final thickness of a "flip chip” module is the thickness of the conductive material beads ("Bumps", "Bail”, etc.) that interpose between the contact pads of the chip. and the surface of the interconnect support.
  • an object of the present invention is to provide a semiconductor chip structure for making thin electrical connections between the chip and an interconnect medium.
  • Another object of the present invention is to provide a thin electronic module comprising such a chip.
  • an idea of the present invention is to provide a chip having inclined lateral contact pads which extend below a plane passing through the active side of the chip. Such contact pads may be connected laterally to a conductive element of an interconnection support, by means of a conductive material having no excess thickness relative to the plane of the active face of the chip. Thus, the electrical connection between the chip and an interconnection support does not increase the thickness of an electronic module produced by means of such a chip.
  • Another idea of the present invention is to arrange the chip in a cavity in the interconnect carrier such that a portion of the thickness of the chip is within the thickness of the carrier. The conductors of the interconnection support are then substantially at the same level as the contact pads of the chip and can be connected thereto by a simple conductive bridge of small thickness. More particularly, the present invention provides a method of manufacturing at least one semiconductor chip, comprising a step of implanting an integrated circuit region on an active side of the chip. According to the invention, the method comprises:
  • an inclined lateral contact pad electrically connected to the integrated circuit region and extending below the plane of the active face of the chip.
  • the lateral contact area is formed by depositing a layer of an electrically conductive material extending from the inclined edge to the active face of the chip and covering a range of contact located in the integrated circuit region.
  • the lateral contact area is made by depositing a layer of an electrically conductive material extending from the inclined edge to the active face of the chip where it enters the integrated circuit region to be connected thereto.
  • the inclined edge is formed by forming an inclined-walled flared cutting path in a semiconductor wafer, and then cutting at least one edge of the wafer into the wafer along the cutting path .
  • the method comprises the following steps:
  • the method comprises a step of thinning the semiconductor wafer before cutting it.
  • the invention also relates to a semiconductor chip comprising an active face on which an integrated circuit region is implanted.
  • the chip comprises at least one inclined lateral contact pad extending below the plane of the active face of the chip and electrically connected to the integrated circuit region.
  • the range 'inclined side contact is formed by an electrically conductive material which extends up to the active face of the chip and covers a contact pad of the integrated circuit region.
  • the inclined lateral contact area is formed by an electrically conductive material which extends to the active face of the chip where it is electrically connected to the integrated circuit region.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an electronic module comprising a substrate, at least one conductive element integral with the substrate and a chip as defined above comprising at least one inclined lateral contact pad.
  • the method comprises the following steps: - producing a cavity in the substrate,
  • the method comprises a step of depositing, in the cavity, a material for fixing the chip.
  • the method comprises a step of making a conductive bridge between the inclined lateral contact pad and the conductive element, by depositing a conductive material.
  • the material forming the conductive bridge is deposited so as not to have an excess thickness extending above the plane of the active face of the chip.
  • the method comprises a step of simultaneous realization of the conductive element and the conductive bridge.
  • the cavity is made by a shaping treatment of the substrate.
  • the cavity is made by forming the substrate by assembling at least two layers of a material, a layer forming the bottom of the cavity and the other layer having an orifice delimiting the walls of the cavity.
  • the invention also relates to an electronic module comprising a substrate, at least one conductive element integral with the substrate and a semiconductor chip comprising an active face on which an integrated circuit region is implanted.
  • the substrate comprises a cavity in which the chip is arranged
  • the chip comprises at least one inclined lateral contact pad extending below the plane of the active face of the chip, and the inclined lateral contact pad is electrically connected to the conductive element.
  • the chip is held in the cavity by a fixing material.
  • the inclined lateral contact pad is substantially in the same plane of an edge of the cavity.
  • the module comprises, between the inclined lateral contact pad and the conductive element, a conductive bridge formed by a conductive material that does not include an excess thickness extending above the plane of the active side of the chip.
  • the conductive element forms an antenna.
  • FIG. 1A is a view from above of a silicon wafer on which integrated circuits are collectively produced
  • FIG. 1B is a view in section and perspective of a portion of the silicon wafer of FIG. 1,
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of the silicon wafer of FIG. 1, and illustrates a step of the chip manufacturing method according to the invention
  • FIG. 3 is a perspective view of a FIG. chip according to the invention after cutting the silicon wafer of Figure 1
  • - Figures 4A and 4B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electronic module according to the invention.
  • FIG. 1A represents a silicon plate 1 seen from above and FIG. 1B shows a portion of the plate 1 seen in section and in perspective.
  • Plate 1 receives a plurality of integrated circuit regions 3 collectively implanted in silicon in conventional manner.
  • the integrated circuit regions 3 are delimited by vertical and horizontal cutting paths 2, along which the plate 1 will subsequently be cut to separate the integrated circuit regions and obtain individual integrated circuits in the form of chips.
  • contact pads HA, HB are generally formed which are connected to the regions 3 via orifices passing through a protective layer deposited on the entire surface of the plate. silicon.
  • each integrated circuit region receives two contact pads HA, HB intended for example to be connected to the terminals of an antenna coil.
  • These contact pads HA, HB are conventionally produced, for example by metal deposition via a metallization mask in the presence of a metal vapor or by chemical deposition and etching of a metal layer.
  • the cutting paths 2 have the shape of grooves with flared profile having inclined walls, and extend over a portion of the thickness of the plate 1.
  • the plate 1 has a thickness of a few hundred micrometers and the paths cutting 2 have a depth of the order of a few micrometers - typically 5 microns - and a width of the order of 60 to 100 micrometers.
  • the slope of the groove at its edges is for example of the order of 135 ° with respect to the upper face of the plate 1.
  • electrically conductive tracks 13A 7 13B are formed on the inclined edges of the cutting paths 2, opposite each contact pad HA, HB. These pads 13A, 13B are intended to form lateral contacts on the future chips. To connect each range 13A, 13B to the corresponding contact pad HA, HB, and in order to avoid a subsequent interconnection step, the pads 13A 7 13B advantageously extend to the ranges HA, HB and cover them, thus ensuring optimum electrical contact with them.
  • the bands 13A, 13B in the form of strips are produced by deposition of a conductive material 13.
  • This step comprises firstly the formation of a mask of conventional metallization, covering the upper face of the plate 1 with a layer of photosensitive polymer which is insolated and developed to open windows corresponding to the areas to receive the conductive material 13.
  • the conductive material 13 is then deposited by any appropriate method, in particular ionic or chemical deposition, or deposition of a conductive ink.
  • Deposition of the conductive material 13 is of course carried out after having previously deposited an insulating layer on the cutting paths (not shown) in order to electrically isolate the conductive material 13 from the silicon.
  • the metallization mask comprises metallization windows extended so as to form conductive strips which pass through the cutting paths and connect contact pads belonging to regions of different integrated circuits but lying opposite one another.
  • the range HA of an integrated circuit region 3 is connected to the range HB of another integrated circuit region 3 by a conductive strip 13 which passes through the cutting path.
  • the conductive material 13 does not fill completely the groove, but the shape of 'thereof, so that the upper face of the conductive strips has substantially the same taper as the inclined edges of the groove .
  • the plate 1 is then cut along the central part of the cutting paths 2, marked by lines 15 in dashed lines in FIG. 2, in order not to destroy the inclined walls of the cutting paths or, at the very least, not to not destroy the part of the inclined walls closest to the regions of integrated circuits.
  • the operation is conducted conventionally, by sawing, etching, laser, etc.
  • the chip 3 shows a chip 1 'according to the invention obtained after cutting the plate 1.
  • the chip has four side faces 6, here vertical, four inclined edges 7, and an upper face or active face 5 where is the integrated circuit region 3 and the contact pads HA, HB.
  • the inclined edges 7 correspond to the walls of the cutting paths and extend between the lateral faces 6 and the active face 5, and they form a kind of beveled edges or chamfers.
  • the conductive strips 13 which originally connected the contact pads of the adjacent integrated circuit regions were cut during the cutting of the plate 1 and now form two contact pads 13A, 13B according to the invention which respectively cover the contact pads HA , HB and extend respectively on two inclined edges 7A, 7B of the chip.
  • the portions of the contact pads 13A, 13B covering the inclined edges 7A, 7B are widened laterally to obtain a larger connection area.
  • the plate 1 Prior to cutting the plate 1, it may be subjected to a thinning step, for example by chemical and / or mechanical abrasion of its rear face.
  • the thickness of the plate can thus be reduced to a value of less than 100 ⁇ m, and advantageously of the order of 50 ⁇ m.
  • the contact pads HA, HB of the integrated circuit regions and the inclined pads 13A 7 13B are manufactured simultaneously during a step unique deposition of metal through a metallization mask or by deposition of a metal layer and etching of the metal layer by means of an etching mask.
  • the contact pads HA, HB of the integrated circuit regions and the inclined ranges 13A, 13B according to the invention are then combined and formed by one and the same material.
  • the same manufacturing session of a batch of silicon wafers may concern several thousand chips for different applications, some of which may be intended to be connected in a conventional manner to an interconnection support.
  • the silicon wafers are made conventionally and those intended to receive the pads 13A 7 13B are isolated from the batch after the final manufacturing step, the pads 13A, 13B being then made in "post-fabrication" by covering the initial contact pads 11A, HB as described above. Thanks to the inclined lateral contacts 13A, 13B, the chip 1 'can be electrically connected to the conductors of an interconnection support by a simple horizontal electrical connection of the "bridge" type, as will be described below, with no relative allowance to the plane passing through the active side of the chip.
  • Such a chip is thus capable of various destinations and allows in particular to achieve a thin electronic module, on any type of interconnection support, including paper, plastic, polymer, textile, ceramic, epoxy, etc. ..
  • the module is made from an interconnection support or substrate 20 of a flexible material in which a cavity 21 of dimensions slightly greater than those of the chip has been made.
  • the cavity 21 was here made by embossing a layer of flexible material, or by thermoforming. As represented by dashed lines, it can also be made by assembling a bottom layer 20A forming the bottom of the cavity 21 and an upper layer 20B comprising a hole formed by punching, delimiting the side walls of the cavity 21.
  • a fixing material is deposited in the cavity 21, for example a polymer adhesive 22.
  • the chip 1 ' is then introduced into the cavity and is pressed using a suitable tool 30, the substrate and the chip being optionally heated to accelerate the polymerization of the glue.
  • the active face 5 of the integrated circuit is substantially in the plane of the upper face of the substrate 21.
  • the adhesive that leaves the cavity 21 is for example absorbed by means of a blotting paper.
  • Another solution is to arrange shims 31 at the bottom of the cavity, prior to insertion of the chip 1 ', for example wedge-shaped blocks, to control the thickness of the adhesive layer at the bottom of the cavity. cavity and avoid excessive crushing of the chip that would drive glue out of the cavity.
  • the contact pads 13A, 13B of the chip 11 are electrically connected to a conductive element 23 which has been previously formed on the surface of the substrate 20. This operation is carried out by producing a conductive bridge 25 between the contact pads 13A, 13B and the conductive element 23.
  • the conductive bridge 25 is for example made by depositing a conductive material which passes over the gap filled with glue extending between the walls of the cavity 21 and the inclined edges of the chip.
  • the conductive material may be any conventional material used in microelectronics, for example an ink, a paste or an electrically conductive adhesive.
  • the chip 1 ' is for example a PICC-type non-contact integrated circuit as described by the ISO 14443 standard.
  • the conducting element 23 is in this case an antenna coil formed on the upper face of the substrate 21 or formed at the same time. interior thereof and having ends extending on the surface of the substrate to the chip. Such an antenna coil may conventionally have a plurality of coplanar turns surrounding the chip.
  • the chip may also be an UHF-free integrated circuit and the conductive element 23 may be a UHF antenna without winding.
  • the conductive element 23 is produced at the same time as the bridge 25, in a single conductive material deposition step 25.
  • the conductive ink jet techniques by a system for example, two heads can be used for this purpose. It is also possible to apply a winding technique of an insulated copper wire using an inclined thermode and a deposit of a thickness of about 25 microns. ⁇
  • the method according to the invention makes it possible to reduce by 5 to 10% the total thickness of the module formed by the integrated circuit and its interconnection support. It thus makes it possible to produce an electronic module with a thickness of less than one hundred micrometers in which an integrated circuit is embedded.
  • the realized module also offers much better strength than the modules comprising son son welded to ultrasound, which must also be protected by an insulating material.
  • the chip according to the invention as well as the electronic module made from such a chip are capable of various embodiments.
  • the inclined edges of the chip may be obtained by an abrasive treatment applied to the chips after their separation from the plate and independent of the formation of the cutting lines 2 on the plate.
  • connection method according to the invention can also be applied to the interconnection of at least two chips arranged next to each other so that their inclined contact pads are facing each other. Once the two integrated circuits are fixed on a support, the interstice between the chips is filled with an electrically conductive material ensuring the interconnection of the inclined contact pads. Pre-filling of this gap with an insulating material, before depositing the conductive material, is also possible.
  • the invention applies to all types of chips, in particular to the chips in another semiconductor material, for example gallium arsenide AsGa chips.

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Seeds, Soups, And Other Foods (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

L'invention concerne une microplaquette de semi- conducteur, comprenant une face active sur laquelle est implantée une région de circuit intégré, comprenant au moins une plage de contact latérale inclinée s 'étendant en dessous du plan de la face active et reliée électriquement à la région de circuit intégré. L'invention concerne également un module électronique comprenant un substrat présentant une cavité dans lequel la microplaquette est agencée. Application notamment à la réalisation de micromodules sans contact de faible épaisseur pour cartes à puce, badges et étiquettes électroniques sans contact.

Description

MICROPLAQUETTE DE SILICIUM AYANT DES PLAGES DE CONTACT INCLINEES ET MODULE ELECTRONIQUE COMPRENANT UNE TELLE
MICROPLAQUETTE
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une microplaquette de semi-conducteur et un procédé de fabrication d'un module électronique comprenant un substrat, au moins un élément conducteur solidaire du substrat et une microplaquette de semiconducteur.
L'invention concerne notamment la fabrication d'un module électronique de faible épaisseur et plus particulièrement un module du type "sans contact" permettant de réaliser divers types d'objets portatifs sans contact, tels des cartes à puce sans contact, des badges électroniques sans contact, des étiquettes électroniques sans contact, etc.. Un tel module peut également être inséré dans des objets d'identification tels des passeports ou des cartes d'identité.
Un circuit intégré se présente sous la forme d'une microplaquette de silicium (puce) qui comporte une face active sur laquelle est implantée une région de circuit intégré, formant le circuit intégré proprement dit, et des plages de contact reliées électriquement à la région de circuit intégré.
Un module électronique est réalisé en reliant électriquement les plages de contact de la microplaquette à un ou plusieurs conducteurs solidaires d'un support d'interconnexion, qui sont eux-mêmes reliés à d'autres composants électroniques. Toutefois, dans le cas d'un module électronique sans contact, le ou les conducteurs du support d ' interconnexion ne sont généralement pas reliés à d'autres composants électroniques (hormis des composants électriques passifs de type condensateur ou self-inductance) mais forment un circuit d'antenne assurant l'interface entre le circuit intégré et le milieu extérieur, pour la réception et/ou l'émission de données . La microplaquette est généralement montée nue sur le support d'interconnexion, sans être préalablement agencée dans un boîtier de protection, et la connexion électrique des plages de contact avec le support d' interconnexion est généralement obtenue au moyen de la technique "puce et fil" ("chip and wire") ou de la technique "flip chip". Dans le premier cas, la microplaquette est fixée sur le support d'interconnexion avec sa face active orientée vers le haut, et ses plages de contact sont reliées aux conducteurs du support d'interconnexion au moyen de fils métalliques soudés aux ultrasons ("ultrasonic wire bonding") . Dans le second cas, la microplaquette est montée à l'envers sur le support d'interconnexion et ses plages de contact sont directement soudées sur des plages conductrices correspondantes du support d'interconnexion, par exemple par pressage, application de vibrations ultrasoniques, fusion d'un matériau comme de l'étain plomb ou encore collage (au moyen d'une colle électriquement conductrice) . Le montage d'une microplaquette par câblage ultrasonique présente 1 ' inconvénient que les boucles formées par les fils de câblage ont généralement une hauteur supérieure à 1 ' épaisseur de la microplaquette et augmentent l'épaisseur totale du micromodule. De plus, les fils doivent être enrobés dans une résine de protection qui augmente 1 ' épaisseur totale de l ' ensemble . Le montage d'une microplaquette en "flip-chip" est donc souvent préféré au câblage ultrasonique. Toutefois, malgré ses avantages, la technique de flip-chip ne permet pas de réaliser des modules électroniques dont l'épaisseur est suffisamment faible pour convenir à toutes les applications, notamment des modules du type sans contact devant être intégrés dans des supports de très faible épaisseur (feuille en papier, en carton, feuilles plastiques...), et ce malgré les récents progrès réalisés dans l'amincissement des microplaquettes et l'utilisation de nouveaux matériaux (papiers, polymères) pour former des substrats de très faible épaisseur. Un autre paramètre intervenant dans l'épaisseur finale d'un module "flip chip" est l'épaisseur des bourrelets de matériau conducteur ("Bumps", "Bail"...) qui s ' interposent entre les plages de contact de la microplaquette et la surface du support d'interconnexion.
Ainsi, un objectif de la présente invention est de prévoir une structure de microplaquette de semiconducteur permettant de réaliser des connexions électriques de faible épaisseur entre la microplaquette et un support d ' interconnexion.
Un autre objectif de la présente invention est de prévoir un module électronique de faible épaisseur comprenant une telle microplaquette.
Pour atteindre ces objectifs, une idée de la présente invention est de prévoir une microplaquette ayant des plages de contact latérales inclinées qui s'étendent en dessous d'un plan passant par la face active de la microplaquette. De telles plages de contact peuvent être connectées latéralement à un élément conducteur d'un support d'interconnexion, au moyen d'un matériau conducteur ne présentant pas de surépaisseur relativement au plan de la face active de la microplaquette. Ainsi, la connexion électrique entre la microplaquette et un support d'interconnexion n'augmente pas l'épaisseur d'un module électronique réalisé au moyen d'une telle microplaquette. Une autre idée de la présente invention est d'agencer la microplaquette dans une cavité pratiquée dans le support d'interconnexion, de manière qu'une partie de 1 ' épaisseur de la microplaquette soit comprise dans l'épaisseur du support. Les conducteurs du support d'interconnexion se trouvent alors sensiblement au même niveau que les plages de contact de la microplaquette et peuvent être reliés à celles-ci par un simple pont conducteur de faible épaisseur. Plus particulièrement, la présente invention prévoit un procédé de fabrication d'au moins une microplaquette de semi-conducteur, comprenant une étape d'implantation d'une région de circuit intégré sur une face active de la microplaquette. Selon l'invention, le procédé comprend :
- une étape de réalisation sur la microplaquette d'au moins un bord incliné s ' étendant entre la face active et une face latérale de la microplaquette, et
- une étape de fabrication, sur le bord incliné, d'une plage de contact latérale inclinée reliée électriquement à la région de circuit intégré et s 'étendant en dessous du plan de la face active de la microplaquette .
Selon un mode de réalisation de l'invention, la plage de contact latérale est réalisée par dépôt d'une couche d'un matériau électriquement conducteur s 'étendant depuis le bord incliné jusqu'à la face active de la microplaquette et recouvrant une plage de contact située dans la région de circuit intégré.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la plage de contact latérale est réalisée par dépôt d'une couche d'un matériau électriquement conducteur s 'étendant depuis le bord incliné jusqu'à la face active de la microplaquette où elle pénètre dans la région de circuit intégré pour être reliée à celle-ci. Selon un mode de réalisation de l'invention, le bord incliné est réalisé en formant un chemin de découpe évasé à parois inclinées dans une plaque de semiconducteur, puis en découpant au moins un bord de la microplaquette dans la plaque en suivant le chemin de découpe .
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes :
- implanter une pluralité de régions de circuits intégrés dans une plaque de semi-conducteur,
- réaliser dans la plaque des chemins de découpe passant entre les régions de circuits intégrés,
- déposer un matériau électriquement conducteur sur la plaque de semi-conducteur de manière à former des bandes qui relient les régions de circuits intégrés deux à deux et traversent les chemins de découpe, et
- découper la plaque suivant les chemins de découpe .
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend une étape d'amincissement de la plaque de semi-conducteur avant la découpe de celle-ci.
L'invention concerne également une microplaquette de semi-conducteur, comprenant une face active sur laquelle est implantée une région de circuit intégré. Selon l'invention, la microplaquette comprend au moins une plage de contact latérale inclinée s 'étendant en dessous du plan de la face active de la microplaquette et reliée électriquement à la région de circuit intégré.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la plage' de contact latérale inclinée est formée par un matériau électriquement conducteur qui s'étend jusqu'à la face active de la microplaquette et recouvre une plage de contact de la région de circuit intégré.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la plage de contact latérale inclinée est formée par un matériau électriquement conducteur qui s'étend jusqu'à la face active de la microplaquette où il est relié électriquement à la région de circuit intégré.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un module électronique comprenant un substrat, au moins un élément conducteur solidaire du substrat et une microplaquette telle que définie ci-avant comportant au moins une plage de contact latérale inclinée. Selon l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes : - réaliser une cavité dans le substrat,
- insérer la microplaquette dans la cavité, et
- relier électriquement la plage de contact latérale inclinée à l'élément conducteur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend une étape de dépôt, dans la cavité, d'une matière de fixation de la microplaquette.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend une étape consistant à réaliser un pont conducteur entre la plage de contact latérale inclinée et l'élément conducteur, en déposant une matière conductrice .
Selon un mode de réalisation de l'invention, la matière formant le pont conducteur est déposée de manière à ne pas présenter une surépaisseur s 'étendant au-dessus du plan de la face active de la microplaquette.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend une étape de réalisation simultanée de l'élément conducteur et du pont conducteur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la cavité est réalisée par un traitement de mise en forme du substrat .
Selon un mode de réalisation de l'invention, la cavité est réalisée en formant le substrat par assemblage d'au moins deux couches d'un matériau, une couche formant le fond de la cavité et l ' autre couche comportant un orifice délimitant les parois de la cavité .
L'invention concerne également un module électronique comprenant un substrat, au moins un élément conducteur solidaire du substrat et une microplaquette de semi-conducteur comprenant une face active sur laquelle est implantée une région de circuit intégré . Selon l'invention : le substrat comprend une cavité dans laquelle est agencée la microplaquette, la microplaquette comprend au moins une plage de contact latérale inclinée s ' étendant en dessous du plan de la face active de la microplaquette, et la plage de contact latérale inclinée est reliée électriquement à l'élément conducteur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la microplaquette est maintenue dans la cavité par une matière de fixation.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la plage de contact latérale inclinée est sensiblement dans un même plan d'un bord de la cavité.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le module comprend, entre la plage de contact latérale inclinée et l'élément conducteur, un pont conducteur formé par une matière conductrice qui ne comprend pas de surépaisseur s ' étendant au-dessus du plan de la face active de la microplaquette.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément conducteur forme une antenne. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante d'un exemple de réalisation d'une microplaquette selon l'invention et d'un exemple de réalisation d'un module électronique selon l ' invention, faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
- la figure IA est une vue de dessus d'une plaque de silicium sur laquelle sont réalisés collectivement des circuits intégrés,
- la figure IB est une vue en coupe et perspective d'une portion de la plaque de silicium de la figure 1,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une portion de la plaque de silicium de la figure 1, et illustre une étape du procédé de fabrication de microplaquettes selon l'invention, la figure 3 est une vue en perspective d'une microplaquette selon 1 ' invention après découpe de la plaque de silicium de la figure 1, et - les figures 4A et 4B sont des vues en coupe transversale illustrant un procédé de fabrication d'un module électronique selon l'invention.
Les figures IA, IB, 2 et 3 illustrent un procédé de fabrication d'une microplaquette selon l'invention. La figure IA représente une plaque de silicium 1 vue de dessus et la figure IB représente une portion de la plaque 1 vue en coupe et en perspective . La plaque 1 reçoit une pluralité de régions de circuits intégrés 3 implantées collectivement dans le silicium de façon classique. Les régions de circuits intégrés 3 sont délimitées par des chemins de découpe 2 verticaux et horizontaux, le long desquels la plaque 1 sera ultérieurement découpée pour séparer les régions de circuits intégrés et obtenir des circuits intégrés individuels sous forme de microplaquettes .
Après l'implantation des régions de circuits intégrés 3 , on forme généralement des plages de contact HA, HB qui sont reliées aux régions 3 par l'intermédiaire d'orifices traversant une couche de protection déposée sur toute la surface de la plaque de silicium. Dans l'exemple représenté sur les figures, chaque région de circuit intégré reçoit deux plages de contact HA, HB destinées par exemple à être connectées aux bornes d'une bobine d'antenne. Ces plages de contact HA, HB sont réalisées classiquement, par exemple par dépôt de métal via un masque de métallisation en présence d'une vapeur métallique ou par dépôt chimique et gravure d'une couche métallique.
Les chemins de découpe 2 présentent la forme de gorges au profil évasé ayant des parois inclinées, et s'étendent sur une partie de l'épaisseur de la plaque 1. Classiquement, la plaque 1 présente une épaisseur de quelques centaines de micromètres et les chemins de découpe 2 présentent une profondeur de l' ordre de quelques micromètres - typiquement 5 μm - et une largeur de l'ordre de 60 à 100 micromètres. La pente de la gorge au niveau de ses bords est par exemple de l'ordre de 135° par rapport à la face supérieure de la plaque 1. Ces chemins de découpe sont réalisés par sciage, gravure sèche ou gravure au laser, ou tout autre procédé permettant de réaliser des gorges à parois inclinées.
Au cours d'une étape illustrée- en figure 2, on forme des plages 13A7 13B électriquement conductrices sur les bords inclinés des chemins de découpe 2 , en regard de chaque plage de contact HA, HB. Ces plages 13A, 13B sont destinées à former des contacts latéraux sur les futures microplaquettes. Pour relier chaque plage 13A, 13B à la plage de contact HA, HB correspondante, et afin d'éviter une étape d'interconnexion ultérieure, les plages 13A7 13B s'étendent avantageusement jusqu'aux plages HA, HB et recouvrent ces dernières, assurant ainsi un contact électrique optimal avec celles-ci.
Les plages 13A, 13B en forme de bandes sont réalisées par dépôt d'un matériau conducteur 13. Cette étape comprend tout d'abord la formation d'un masque de métallisation classique, en recouvrant la face supérieure de la plaque 1 d'une couche de polymère photosensible qui est insolée puis développée pour ouvrir des fenêtres correspondant aux zones devant recevoir le matériau conducteur 13. Le matériau conducteur 13 est ensuite déposé par toute méthode appropriée, notamment dépôt ionique ou chimique, ou dépôt d'une encre conductrice.
Le dépôt du matériau conducteur 13 est bien entendu réalisé après avoir préalablement déposé une couche isolante sur les chemins de découpe (non représentée) afin d'isoler électriquement le matériau conducteur 13 du silicium.
Avantageusement, le masque de métallisation comporte des fenêtres de métallisation étendues de manière à former des bandes conductrices qui traversent les chemins de découpe et relient des plages de contact appartenant à des régions de circuits intégrés différentes mais se trouvant en regard les unes des autres. Ainsi, comme représenté en figure 2, la plage HA d'une région de circuit intégré 3 est reliée à la plage HB d'une autre région de circuit intégré 3 par une bande conductrice 13 qui traverse le chemin de découpe.
Comme cela apparaît sur la figure, le matériau conducteur 13 ne comble pas entièrement la gorge, mais épouse la forme de ' celle-ci, de sorte que la face supérieure des bandes conductrices présente une inclinaison sensiblement identique à celle des bords inclinés de la gorge.
La plaque 1 est ensuite découpée en suivant la partie centrale des chemins de découpe 2, repérée par des lignes 15 en traits pointillés sur la figure 2, afin de ne pas détruire les parois inclinées des chemins de découpe ou, à tout le moins, ne pas détruire la partie des parois inclinées la plus proche des régions de circuits intégrés. L'opération est conduite de façon classique, par sciage, gravure chimique, au laser, etc..
La figure 3 représente une microplaquette 1 ' selon 1 ' invention obtenue après découpe de la plaque 1. La microplaquette l' présente quatre faces latérales 6, ici verticales, quatre bords inclinés 7, et une face supérieure ou face active 5 où se trouve la région de circuit intégré 3 et les plages de contact HA, HB. Les bords inclinés 7 correspondent aux parois des chemins de découpe et s ' étendent entre les faces latérales 6 et la face active 5, et ils forment des sortes d'arêtes biseautées ou chanfreins.
Les bandes conductrices 13 qui reliaient originellement les plages de contact des régions de circuits intégrés adjacentes ont été sectionnées lors de la découpe de la plaque 1 et forment maintenant deux plages de contact 13A, 13B selon l'invention qui recouvrent respectivement les plages de contact HA, HB et s'étendent respectivement sur deux bords inclinés 7A, 7B de la microplaquette l ' .
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, les portions des plages de contact 13A, 13B recouvrant les bords inclinés 7A, 7B sont élargies latéralement pour obtenir une plus grande surface de connexion.
Préalablement à la découpe de la plaque 1, celle-ci peut être soumise à une étape d'amincissement, par exemple par abrasion chimique et/ou mécanique de sa face arrière. L'épaisseur de la plaque peut ainsi être ramenée à une valeur inférieure à 100 μm, et avantageusement de 1 ' ordre de 50 μm.
Dans une variante de réalisation du procédé qui vient d'être décrit, les plages de contact HA, HB des régions de circuits intégrés et les plages inclinées 13A7 13B sont fabriquées simultanément au cours d'une étape unique de dépôt de métal à travers un masque de métallisation ou par dépôt d'une couche métallique et gravure de la couche métallique au moyen d'un masque de gravure. Les plages de contact HA, HB des régions de circuits intégrés et les plages inclinées 13A, 13B selon 1 ' invention sont alors confondues et formées par un seul et même matériau.
Toutefois, une même session de fabrication d'un lot de plaques de silicium peut concerner plusieurs milliers de microplaquettes destinées à des applications différentes, certaines pouvant être destinées à être connectées de façon classique à un support d'interconnexion. Dans de telles conditions, les plaques de silicium sont réalisées de façon classique et celles destinées à recevoir les plages 13A7 13B sont isolées du lot après l'étape finale de fabrication, les plages 13A, 13B étant alors réalisées en "post-fabrication" en recouvrant les plages de contact initiales 11A, HB de la manière décrite plus haut. Grâce aux contacts latéraux inclinés 13A, 13B, la microplaquette 1 ' peut être connectée électriquement à des conducteurs d'un support d'interconnexion par une simple liaison électrique horizontale de type "pont", ainsi que cela sera décrit plus loin, sans surépaisseur relativement au plan passant par la face active de la microplaquette .
Une telle microplaquette l' est ainsi susceptible de diverses destinations et permet notamment de réaliser un module électronique de faible épaisseur, sur tout type de support d'interconnexion, notamment en papier, matière plastique, polymère, textile, céramique, époxy, etc..
On décrira maintenant un exemple de réalisation d'un tel module électronique.
Comme illustré sur la figure 4A, le module est réalisé à partir d'un support d'interconnexion ou substrat 20 en une matière souple dans lequel une cavité 21 de dimensions légèrement supérieures à celles de la microplaquette l' a été réalisée. La cavité 21 a été ici pratiquée par embossage d'une couche de matériau souple, ou par thermoformage. Comme représenté par des traits pointillés, elle peut également être réalisée par assemblage d'une couche inférieure 2OA formant le fond de la cavité 21 et d'une couche supérieure 2OB comprenant un orifice formé par poinçonnage, délimitant les parois latérales de la cavité 21.
Au cours d'une étape illustrée par la figure 4A, une matière de fixation est déposée dans la cavité 21, par exemple une colle polymère 22. La microplaquette 1 ' est ensuite introduite dans la cavité et est pressée au moyen d'un outil adapté 30, le substrat et la microplaquette l ' étant éventuellement chauffés pour accélérer la polymérisation de la colle. Au terme de cette étape, la face active 5 du circuit intégré se trouve sensiblement dans le plan de la face supérieure du substrat 21.
Pendant le pressage de la microplaquette 1, il est nécessaire d'empêcher la colle de recouvrir les plages de contact 13A, 13B de la microplaquette. A cet effet, la colle qui sort de la cavité 21 est par exemple absorbée au moyen d'un papier buvard. Une autre solution est d'agencer des cales 31 au fond de la cavité, préalablement à l'insertion de la microplaquette l', par exemple des cales en forme de billes, pour contrôler l'épaisseur de la couche de colle au fond de la cavité et éviter un écrasement excessif de la microplaquette qui chasserait la colle de la cavité.
Contrairement à la technique "flip-chip", il n'est donc pas nécessaire de retourner la microplaquette 1 ' avant son insertion dans la cavité 21, d'où une simplification du processus de fabrication. Au cours d'une étape illustrée par la figure 4B, les plages de contact 13A, 13B de la microplaquette l' sont reliées électriquement à un élément conducteur 23 qui a été préalablement formé à la surface du substrat 20. Cette opération est réalisée en réalisant un pont conducteur 25 entre les plages de contact 13A, 13B et l'élément conducteur 23. Le pont conducteur 25 est par exemple réalisé par dépôt d'une matière conductrice qui passe au-dessus de l'interstice rempli de colle s 'étendant entre les parois de la cavité 21 et les bords inclinés de la microplaquette l'. La matière conductrice peut être tout matériau classique utilisé en microélectronique, par exemple une encre, une pâte ou une colle électriquement conductrice. La microplaquette 1 ' est par exemple un circuit intégré sans contact de type PICC tel que décrit par la norme ISO 14443. L'élément conducteur 23 est dans ce cas une bobine d'antenne formée sur la face supérieure du substrat 21 ou formée à l'intérieur de celui-ci et ayant des extrémités s ' étendant à la surface du substrat jusqu'à la microplaquette l'. Une telle bobine d'antenne peut présenter classiquement une pluralité de spires coplanaires entourant la microplaquette l ' . La microplaquette l ' peut également être un circuit intégré sans contact UHF et l'élément conducteur 23 être une antenne UHF sans enroulement .
Dans une variante de réalisation du module, illustrée en figure 5, l'élément conducteur 23 est réalisé en même temps que le pont 25, en une seule étape de dépôt de matière conductrice 25. Les techniques de jet d'encre conductrice par un système à deux têtes peuvent par exemple être utilisées à cet effet. On peut également appliquer une technique de bobinage d'un fil de cuivre isolé à l'aide d'une thermode inclinée et un dépôt d'une épaisseur d'environ 25 μm. ^
Par rapport aux procédés de fabrication classiques de modules électroniques, le procédé selon l'invention permet de réduire de 5 à 10 % l'épaisseur totale du module formé par le circuit intégré et son support d'interconnexion. Il permet ainsi de réaliser un module électronique d'une épaisseur inférieure à la centaine de micromètres dans lequel est encastré un circuit intégré. Le module réalisé offre en outre une bien meilleure solidité que les modules comportant des fils métalliques soudés aux ultrasons, qui doivent par ailleurs être protégés par un matériau isolant.
Il est à noter que les diverses étapes de procédé décrites dans ce qui précède, notamment de montage, d'assemblage, de connexion ou de réalisation de plages de contact ou de conducteurs, ne nécessitent que la mise en œuvre de techniques couramment employées dans l ' industrie de la microélectronique.
Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la microplaquette selon l ' invention ainsi que le module électronique réalisé à partir d'une telle microplaquette sont susceptibles de diverses variantes de réalisation. Notamment les bords inclinés de la microplaquette peuvent être obtenus par un traitement abrasif appliqué aux microplaquettes après leur séparation de la plaque et indépendant de la formation des lignes de découpe 2 sur la plaque .
Le procédé de connexion selon l'invention peut également être appliqué à l'interconnexion d'au moins deux microplaquettes agencées l'une à côté de l'autre de manière que leurs plages de contact inclinées soient en regard. Une fois que les deux circuits intégrés sont fixés sur un support, l'interstice entre les microplaquettes est rempli d'un matériau électriquement conducteur assurant l'interconnexion des plages de contact inclinées. Un pré-remplissage de cet interstice avec un matériau isolant, avant de déposer la matière conductrice, est également envisageable.
Par ailleurs, il est bien évident que l'invention s'applique à tous types de microplaquettes, notamment aux microplaquettes en un autre matériau semi-conducteur, par exemple les microplaquettes en arséniure de gallium AsGa.

Claims

^REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'au moins une microplaquette de semi-conducteur (I1), comprenant une étape d'implantation d'une région de circuit intégré (3) sur une face active (5) de la microplaquette, caractérisé en ce qu' il comprend :
- une étape de réalisation sur la microplaquette d'au moins un bord incliné (7A, 7B) s ' étendant entre la face active (5) et une face latérale (6) de la microplaquette, et - une étape de fabrication, sur le bord incliné (7A, 7B) , d'une plage de contact latérale inclinée (13A, 13B) reliée électriquement à la région de circuit intégré et s ' étendant en dessous du plan de la face active (5) de la microplaquette .
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la plage de contact latérale (13A, 13B) est réalisée par dépôt d'une couche d'un matériau électriquement conducteur (13) s ' étendant depuis le bord incliné (7A, 7B) jusqu'à la face active (5) de la microplaquette et recouvrant une plage de contact (HA, HB) située dans la région de circuit intégré.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la plage de contact latérale (13A, 13B) est réalisée par dépôt d'une couche d'un matériau électriquement conducteur (13) s 'étendant depuis le bord incliné (7A, 7B) jusqu'à la face active (5) de la microplaquette où elle pénètre dans la région de circuit intégré (3) pour être reliée à celle-ci.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le bord incliné (7A, 7B) est réalisé en Io
formant un chemin de découpe (2) évasé à parois inclinées dans une plaque (1) de semi-conducteur, puis en découpant au moins un bord de la microplaquette (I1) dans la plaque en suivant le chemin de découpe (2) .
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant les étapes suivantes : implanter une pluralité de régions (3) de circuits intégrés dans une plaque (1) de semi-conducteur, - réaliser dans la plaque (1) des chemins de découpe (2) passant entre les régions (3) de circuits intégrés,
- déposer un matériau électriquement conducteur (13) sur la plaque de semi-conducteur de manière à former des bandes qui relient les régions de circuits intégrés deux à deux et traversent les chemins de découpe (2) , et
- découper la plaque (1) suivant les chemins de découpe (2) .
6. Procédé selon la revendication 5 , comprenant une étape d'amincissement de la plaque (1) de semi-conducteur avant la découpe de celle-ci.
7. Microplaquette (I1) de semi-conducteur, comprenant une face active (5) sur laquelle est implantée une région (3) de circuit intégré, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une plage de contact latérale inclinée (13A, 13B) s ' étendant en dessous du plan de la face active (5) de la microplaquette et reliée électriquement à la région (3) de circuit intégré.
8. Microplaquette selon la revendication 7 , dans laquelle la plage de contact latérale inclinée (7A, 7B) est formée par un matériau électriquement conducteur (13) qui s'étend jusqu'à la face active (5) de la ^
microplaquette et recouvre une plage de contact (HA, HB) de la région (3) de circuit intégré.
9. Microplaquette selon la revendication 7, dans laquelle la plage de contact latérale inclinée (13A, 13B) est formée par un matériau électriquement conducteur (13) qui s'étend jusqu'à la face active (5) de la microplaquette où il est relié électriquement à la région de circuit intégré.
10. Procédé de fabrication d'un module électronique comprenant un substrat (20) , au moins un élément conducteur (23) solidaire du substrat et une microplaquette (lτ) selon l'une des revendications 7 à 9 comportant au moins une plage de contact latérale inclinée (13A, 13B), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- réaliser une cavité (21) dans le substrat (20) ,
- insérer la microplaquette (I1) dans la cavité (21), et - relier électriquement la plage de contact latérale inclinée (13A, 13B) à l'élément conducteur (23).
11. Procédé selon la revendication 10, comprenant une étape de dépôt, dans la cavité, d'une matière (22) de fixation de la microplaquette.
12. Procédé selon l'une des revendications 10 et 11, comprenant une étape consistant à réaliser un pont conducteur (25) entre la plage de contact latérale inclinée (13A, 13B) et l'élément conducteur (23), en déposant une matière conductrice .
13. Procédé selon la revendication 12,. dans lequel la matière formant le pont conducteur (25) est déposée de ^
manière à ne pas présenter une surépaisseur s ' étendant au-dessus du plan de la face active de la microplaquette.
14. Procédé selon l'une des revendications 12 et 13, comprenant une étape de réalisation simultanée de l'élément conducteur (23) et du pont conducteur (25).
15. Procédé selon l'une des revendications 10 à 14, dans lequel la cavité (21) est réalisée par un traitement de mise en forme du substrat (20) .
16. Procédé selon l'une des revendications 10' à 15, dans lequel la cavité (21) est réalisée en formant le substrat (20) par assemblage d'au moins deux couches (2OA, 20B) d'un matériau, une couche formant le fond de la cavité et l'autre couche comportant un orifice délimitant les parois de la cavité.
17. Module électronique comprenant un substrat (20), au moins un élément conducteur (23) solidaire du substrat et une microplaquette (I1) de semi-conducteur comprenant une face active (5) sur laquelle est implantée une région (3) de circuit intégré, caractérisé en ce que : - le substrat (20) comprend une cavité (21) dans laquelle est agencée la microplaquette (1'),
- la microplaquette (I1) comprend au moins une plage de contact latérale inclinée (13A, 13B) s 'étendant en dessous du plan de la face active (5) de la microplaquette, et
- la plage de contact latérale inclinée (13A, 13B) est reliée électriquement à l'élément conducteur (23).
18. Module selon la revendication 17, dans lequel la microplaquette (I1) est maintenue dans la cavité (21) par une matière de fixation (22) .
19. Module selon l'une des revendications 17 et 18, dans lequel la plage de contact latérale inclinée (13A, 13B) est sensiblement dans un même plan d'un bord de la cavité (21) .
20. Module selon l'une des revendications 17 à 19, comprenant, entre la plage de contact latérale inclinée (13A, 13B) et l'élément conducteur (23), un pont conducteur (25) formé par une matière conductrice qui ne comprend pas de surépaisseur s 'étendant au-dessus du plan de la face active de la microplaquette.
21. Module selon l'une des revendications 17 à 20, dans lequel l'élément conducteur (23) forme une antenne.
PCT/FR2006/000669 2005-05-11 2006-03-29 Microplaquette de silicium ayant des plages de contact inclinees et module electronique comprenant une telle microplaquette Ceased WO2006120309A2 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008510606A JP2008541441A (ja) 2005-05-11 2006-03-29 傾斜コンタクトパッドを有するシリコンチップ及びそのようなチップを備えた電子モジュール
EP06743608A EP1880417A2 (fr) 2005-05-11 2006-03-29 Microplaquette de silicium ayant des plages de contact inclinees et module electronique comprenant une telle microplaquette
US11/937,972 US7823322B2 (en) 2005-05-11 2007-11-09 Silicon chip having inclined contact pads and electronic module comprising such a chip

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0504710 2005-05-11
FR0504710 2005-05-11

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/937,972 Continuation US7823322B2 (en) 2005-05-11 2007-11-09 Silicon chip having inclined contact pads and electronic module comprising such a chip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2006120309A2 true WO2006120309A2 (fr) 2006-11-16
WO2006120309A3 WO2006120309A3 (fr) 2007-03-08

Family

ID=35539794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2006/000669 Ceased WO2006120309A2 (fr) 2005-05-11 2006-03-29 Microplaquette de silicium ayant des plages de contact inclinees et module electronique comprenant une telle microplaquette

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7823322B2 (fr)
EP (1) EP1880417A2 (fr)
JP (1) JP2008541441A (fr)
WO (1) WO2006120309A2 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182064A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法、半導体装置、電気光学装置、および電子機器

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010258300A (ja) * 2009-04-27 2010-11-11 Murata Mfg Co Ltd 電子部品の配線構造および電子部品の製造方法
WO2011043102A1 (fr) * 2009-10-06 2011-04-14 株式会社フジクラ Carte imprimée
US8469271B2 (en) 2009-10-22 2013-06-25 Intellipaper, Llc Electronic storage devices, programming methods, and device manufacturing methods
US8469280B2 (en) 2009-10-22 2013-06-25 Intellipaper, Llc Programming devices and programming methods
WO2011127328A2 (fr) * 2010-04-07 2011-10-13 Intellipaper, Llc Ensembles électroniques et procédés de fabrication
WO2011127183A2 (fr) 2010-04-07 2011-10-13 Intellipaper , Llc Procédés de programmation de mémoire et dispositifs de programmation de mémoire
DE102011112659B4 (de) * 2011-09-06 2022-01-27 Vishay Semiconductor Gmbh Oberflächenmontierbares elektronisches Bauelement
DE102011115163B4 (de) * 2011-09-27 2021-03-04 Infineon Technologies Ag Trägerschicht für eine Chipkarte
JP6053053B2 (ja) * 2012-07-04 2016-12-27 富士機械製造株式会社 半導体パッケージ及びその製造方法
CN103904048B (zh) * 2012-12-27 2017-03-01 欣兴电子股份有限公司 内置式芯片封装结构
US9324664B2 (en) * 2013-02-22 2016-04-26 Unimicron Technology Corp. Embedded chip package structure
US11527482B2 (en) * 2017-12-22 2022-12-13 Hrl Laboratories, Llc Hybrid integrated circuit architecture
US10998273B2 (en) * 2017-12-22 2021-05-04 Hrl Laboratories, Llc Hybrid integrated circuit architecture
US11536800B2 (en) * 2017-12-22 2022-12-27 Hrl Laboratories, Llc Method and apparatus to increase radar range
US10957537B2 (en) 2018-11-12 2021-03-23 Hrl Laboratories, Llc Methods to design and uniformly co-fabricate small vias and large cavities through a substrate
US11769843B1 (en) * 2019-07-30 2023-09-26 Hrl Laboratories, Llc Photonic integrated module with metal embedded chips
US11088098B2 (en) 2019-08-12 2021-08-10 Viasat, Inc. Integrated structures with antenna elements and IC chips employing edge contact connections
US10978347B2 (en) * 2019-09-16 2021-04-13 Disco Corporation Device chip and method of manufacturing device chip
WO2022005542A1 (fr) * 2020-06-29 2022-01-06 Hrl Laboratories, Llc Procédé et appareil permettant d'augmenter une portée de radar
US11972970B1 (en) 2020-09-01 2024-04-30 Hrl Laboratories, Llc Singulation process for chiplets
WO2022203690A1 (fr) * 2021-03-26 2022-09-29 Hrl Laboratories, Llc Architecture de circuit intégré hybride
US12463109B2 (en) 2021-10-15 2025-11-04 Hrl Laboratories, Llc Thermal isolation between embedded MECA modules

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61123990A (ja) * 1984-11-05 1986-06-11 Casio Comput Co Ltd Ｉｃカ−ド
US4999684A (en) * 1988-05-06 1991-03-12 General Electric Company Symmetrical blocking high voltage breakdown semiconducotr device
US4992847A (en) * 1988-06-06 1991-02-12 Regents Of The University Of California Thin-film chip-to-substrate interconnect and methods for making same
FR2797076B1 (fr) * 1999-07-30 2003-11-28 Gemplus Card Int Procede de fabrication d4une carte a puce a contact
US6693358B2 (en) * 2000-10-23 2004-02-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor chip, wiring board and manufacturing process thereof as well as semiconductor device
US6555906B2 (en) * 2000-12-15 2003-04-29 Intel Corporation Microelectronic package having a bumpless laminated interconnection layer
US20030006493A1 (en) * 2001-07-04 2003-01-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7214569B2 (en) * 2002-01-23 2007-05-08 Alien Technology Corporation Apparatus incorporating small-feature-size and large-feature-size components and method for making same
TWI232560B (en) * 2002-04-23 2005-05-11 Sanyo Electric Co Semiconductor device and its manufacture
JP2004165191A (ja) * 2002-11-08 2004-06-10 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置、半導体装置の製造方法及びカメラシステム
JP4093018B2 (ja) * 2002-11-08 2008-05-28 沖電気工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
US7043830B2 (en) * 2003-02-20 2006-05-16 Micron Technology, Inc. Method of forming conductive bumps
US7253735B2 (en) * 2003-03-24 2007-08-07 Alien Technology Corporation RFID tags and processes for producing RFID tags

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182064A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法、半導体装置、電気光学装置、および電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US7823322B2 (en) 2010-11-02
JP2008541441A (ja) 2008-11-20
US20080224320A1 (en) 2008-09-18
EP1880417A2 (fr) 2008-01-23
WO2006120309A3 (fr) 2007-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006120309A2 (fr) Microplaquette de silicium ayant des plages de contact inclinees et module electronique comprenant une telle microplaquette
EP1062634B1 (fr) Carte a puce munie d'une antenne en boucle, et micromodule associe
EP2054929B1 (fr) Procede de fabrication collective de modules electroniques 3d
EP1057139A1 (fr) Dispositif electronique a memoire electronique sans contact, et procede de fabrication d'un tel dispositif
EP1163637A1 (fr) Procede de fabrication pour dispositif electronique du type carte sans contact
EP0267826B1 (fr) Procédé de réalisation de cartes à mémoire électronique et cartes obtenues par la mise en oeuvre dudit procédé
WO2002009182A1 (fr) Procede de blindage et/ou de decouplage repartis pour un dispositif electronique a interconnexion en trois dimensions
EP1788514B1 (fr) Micromodule électronique et procédé de fabrication
EP0044247B1 (fr) Procédé de fabrication d'un support de composants électroniques pour la connexion des supports de puces de circuits intégrés
FR2890469A1 (fr) Module de puce et carte a puce
FR2780534A1 (fr) Procede de realisation d'objets portatifs a composants electroniques et objets portatifs tels qu'obtenus par ledit procede
WO2003030601A1 (fr) Circuit électronique comportant des ponts conducteurs et méthode de réalisation de tels ponts
FR2778308A1 (fr) Procede de realisation d'un composant electronique et composant electronique
EP2368217A1 (fr) Procede de fabrication d'un assemblage de puces a moyens d'emission-reception radiofrequence reliees mecaniquement au moyen d'un ruban
WO2004100063A1 (fr) Procede de fabrication d'un inlet prelamine
EP1724712A1 (fr) Micromodule, notamment pour carte à puce
EP1192592A1 (fr) Dispositif et procede de fabrication de dispositifs electroniques comportant au moins une puce fixee sur un support
FR3127632A1 (fr) Circuit intégré à puces superposées et connexion capacitive
EP4293569B1 (fr) Inlay pour document electronique, procédé de fabrication d'un document électronique comportant un tel inlay, et document électronique obtenu
EP2246890B1 (fr) Mode de réalisation d'un module de capture d'images
FR2938380A1 (fr) Couche support d'antenne filaire et/ou d'elements de connexion filaire pour carte a microcircuit
FR2795200A1 (fr) Dispositif electronique comportant au moins une puce fixee sur un support et procede de fabrication d'un tel dispositif
FR3142832A1 (fr) Procede de fabrication de plusieurs boitiers de circuits integres
FR3131802A1 (fr) Support de puce
EP2341472A1 (fr) Procédé de réalisation par transfert d'un dispositif électronique comportant une interface de communication

Legal Events

Date Code Title Description
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006743608

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008510606

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 06743608

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: RU

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006743608

Country of ref document: EP