EP4584812A1 - Procédé d'amincissement d'une structure composite portée par un substrat support sic polycristallin, à gondolement réduit - Google Patents

Procédé d'amincissement d'une structure composite portée par un substrat support sic polycristallin, à gondolement réduit

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EP4584812A1
EP4584812A1 EP23777328.8A EP23777328A EP4584812A1 EP 4584812 A1 EP4584812 A1 EP 4584812A1 EP 23777328 A EP23777328 A EP 23777328A EP 4584812 A1 EP4584812 A1 EP 4584812A1
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EP
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grinding
composite structure
rear face
polishing
carried out
Prior art date
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Pending
Application number
EP23777328.8A
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German (de)
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Inventor
Walter Schwarzenbach
Séverin ROUCHIER
Sylvain MONNOYE
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Soitec SA
Original Assignee
Soitec SA
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Publication date
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Definitions

  • TITLE Process for thinning a composite structure carried by a polycrystalline SiC support substrate, with reduced warping
  • the field of the invention is that of the packaging of a composite structure carrying elements of electronic components produced on a layer of monocrystalline silicon carbide placed on a support substrate of polycrystalline silicon carbide.
  • SiC Silicon carbide
  • Monocrystalline SiC substrates intended for the microelectronics industry nevertheless remain expensive and difficult to supply in large sizes. It is therefore advantageous to resort to solutions for developing composite structures typically comprising a thin layer of monocrystalline SiC on a lower cost support substrate.
  • One such solution is the Smart CutTM process which makes it possible, for example, to manufacture a composite structure comprising a thin layer of monocrystalline SiC, taken from a donor substrate of monocrystalline SiC, in direct contact with a support substrate of polycrystalline SiC.
  • the composite structure has a front face on the side of the thin monocrystalline SiC layer and a rear face on the side opposite the front face.
  • the invention aims to propose a solution making it possible to achieve thinning on the rear face of a composite structure comprising a thin layer of monocrystalline SiC on which elements of electronic components have been produced and which is carried by a support substrate of Polycrystalline SiC, while limiting warping to an acceptable level for the rest of the “Back-End” process.
  • the invention relates to a method of packaging a composite structure comprising a thin layer of monocrystalline SiC disposed on a support substrate of polycrystalline SiC and electronic component elements formed on the thin layer of monocrystalline SiC.
  • This conditioning may have been preceded by the transfer, in accordance with the Smart CutTM process, of the thin layer of monocrystalline SiC carbide to the support substrate from a donor substrate of which at least one surface portion is in monocrystalline SiC.
  • the transfer then comprises the detachment of the donor substrate 10 along the weakening plane 12 so as to transfer the thin layer of monocrystalline SiC 11 onto the support substrate 20.
  • this detachment can be caused by heat treatment, mechanical action or a combination of these means.
  • the remainder 10' of the donor substrate can optionally be recycled for another use.
  • One or more finishing operations can then be applied to the transferred monocrystalline SiC layer 11. It is for example possible to carry out smoothing, cleaning or polishing, for example by chemical mechanical polishing (CMP, acronym of the term Anglo-Saxon “Chemical Mechanical Polishing”), to remove the defects linked to the implantation of the ionic species and reduce the roughness of the transferred monocrystalline SiC layer 11.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • a heat treatment at high temperature can also be carried out which has the effect of stabilize the structure and thus guarantee its geometry for the following stages, as long as elements of transistor electrical components on the surface have not been deposited on the surface.
  • Fine grinding makes it possible to reduce the stress previously created by removing, for example, between 1 and 3 pm of material. It can be carried out using a grinding wheel whose abrasive grain size is characterized by a mesh greater than 5000, for example a mesh of 8000. Fine grinding is carried out at a slower speed than coarse grinding, preferably at a speed less than 0.2 pm/min. At the end of fine grinding, the warping is considerably reduced but remains above the level of warping acceptable for the implementation of the “Back-End” process. Fine grinding thus reduces the thickness of the work-hardened layer, without completely eliminating it.
  • the coarse grinding successively comprises a very coarse grinding and a less coarse grinding
  • said coarse grinding is also followed by a fine grinding as previously described.
  • Less coarse grinding makes it possible to obtain a work hardened layer that is less thick than the very thick work hardened layer generated by very coarse grinding which can be thinned by fine grinding then finally removed in a time compatible with an industrial process.
  • the composite structure thus presents, following its thinning on the rear face by grinding, a work-hardened layer 22 on the surface of the thinned polycrystalline SiC substrate 21, this work-hardened layer 22 having not been completely removed by the fine grinding.
  • Polishing can be carried out for a period of between 5 and 30 minutes, for example a period of 10 minutes. It can be used under a pressure of between 5 and 100 decaN, preferably between 7 decaN and 30 decaN. Polishing can be mechanical polishing (simple mechanical action, without chemistry) or mechanical-chemical polishing of the CMP type.

Landscapes

  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

L'invention porte sur un procédé de conditionnement d'une structure composite comprenant une couche mince de carbure de silicium monocristallin (11) disposée sur un substrat support de carbure de silicium polycristallin, la structure composite présentant une face avant du côté de la couche mince de carbure de silicium monocristallin et une face arrière opposée à la face avant. Le procédé comprend, après formation d'éléments de composants électroniques (30) sur la face avant de la structure composite, le meulage de la structure composite à partir de sa face arrière et le retrait d'une couche écrouie (22) présente en surface de la face arrière à l'issue du meulage.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé d'amincissement d'une structure composite portée par un substrat support SiC polycristallin, à gondolement réduit
DOMAINE TECHNIQUE
Le domaine de l'invention est celui du conditionnement d'une structure composite portant des éléments de composants électroniques réalisés sur une couche de carbure de silicium monocristallin disposée sur un substrat support de carbure de silicium polycristallin.
TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Le carbure de silicium (SiC) est de plus en plus largement utilisé dans des applications d'électronique de puissance, notamment pour répondre aux besoins de domaines montants de l'électronique comme par exemple les véhicules électriques. Les dispositifs de puissance et les systèmes intégrés d'alimentation basés sur du SiC monocristallin peuvent effectivement gérer une densité de puissance beaucoup plus élevée que leurs homologues traditionnels en silicium, et ce avec des dimensions de zone active inférieures.
Les substrats en SiC monocristallin destinés à l'industrie microélectronique restent néanmoins chers et difficiles à approvisionner en grande taille. Il est donc avantageux de recourir à des solutions d'élaboration de structures composites comprenant typiquement une couche mince en SiC monocristallin sur un substrat support plus bas coût. Une telle solution est le procédé Smart Cut™ qui permet par exemple de fabriquer une structure composite comprenant une couche mince en SiC monocristallin, prélevée d'un substrat donneur en SiC monocristallin, en contact direct avec un substrat support en SiC polycristallin. La structure composite présente une face avant du côté de la couche mince en SiC monocristallin et une face arrière du côté opposé à la face avant.
Au cours d'un processus de fabrication initiale dit de « Front-End », des éléments de composants électroniques (par exemple des éléments permettant de former des transistors verticaux) sont formés sur la face avant de la structure composite par une combinaison d'étapes de dépôt ou d'épitaxie de film semi-conducteur, de lithographie, de gravure, de dopage, de dépôt métallique et de passivation. Un amincissement en face arrière de la structure composite est ensuite réalisé par meulage qui, à titre d'exemple pour un substrat support de 150 mm de diamètre, réduit son épaisseur depuis 350 pm jusqu'à 180 pm, voire même jusqu'à 100 pm. L'épaisseur réduite visée par cet amincissement dépend du processus de fabrication finale dit de « Back-End » qui est ultérieurement mis en œuvre et dans lequel on retrouve le découpage des puces et leur encapsulation (mise en boîtier). Cette épaisseur résulte d'un compromis entre les propriétés physiques du matériau (maintien d'un support mécanique pour les puces) et ses performances électriques (l'amincissement permettant de réduire la contribution du substrat support en SiC polycristallin aux pertes électriques).
Le meulage introduit un gondolement (« warp » en anglais) de la structure composite. Ce gondolement reste d'amplitude limitée à l'issue d'un meulage de la face arrière d'un substrat support de SiC monocristallin, par exemple de l'ordre de 400 à 600 pm pour un substrat support de 150 mm de diamètre. En revanche, ce gondolement présente une amplitude importante à l'issue d'un meulage de même type de la face arrière d'un substrat support de SiC polycristallin, par exemple proche de 1000 pm pour un substrat support de 150 mm de diamètre. Cette amplitude importante peut dépasser un niveau de gondolement acceptable, par exemple de l'ordre 600 pm, pour qu'après amincissement la structure composite puisse être manipulée par les équipements utilisés au cours des opérations de fabrication finale du processus de « Back-End ».
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention a pour objectif de proposer une solution permettant de réaliser l'amincissement en face arrière d'une structure composite comportant une couche mince de SiC monocristallin sur laquelle des éléments de composants électroniques ont été réalisés et qui est portée par un substrat support de SiC polycristallin, tout en en limitant le gondolement à un niveau acceptable pour la suite du processus de « Back-End ».
A cet effet, l'invention propose un procédé de conditionnement d'une structure composite comprenant une couche mince de carbure de silicium monocristallin disposée sur un substrat support de carbure de silicium polycristallin. La structure composite présente une face avant du côté de la couche mince de carbure de silicium monocristallin et une face arrière opposée à la face avant. Le procédé comprend, après formation d'éléments de composants électroniques sur la face avant de la structure composite, un amincissement de la structure composite à partir de sa face arrière apr meulage du susbtrat support de carbure de silicium polycristallin et le retrait d'une couche écrouie présente en surface de la face arrière à l'issue du meulage.
Certains aspects préférés mais non limitatifs de ce procédé sont les suivants : le substrat support de carbure de silicium polycristallin présente avant ledit amincissement une épaisseur supérieure à 300 pm et après ledit amincissement une épaisseur inférieure à 200 pm, préférentiellement une épaisseur comprise entre 100 pm et 200 pm ; le meulage de la face arrière comprend en succession un meulage grossier et un meulage fin ; le meulage grossier est réalisé avec une meule dont une grosseur du grain abrasif est caractérisée par un mesh inférieur à 5000 ; le meulage fin est réalisé avec une meule dont une grosseur du grain abrasif est caractérisée par un mesh supérieur à 5000 ; le meulage fin est réalisé de manière à réaliser un enlèvement de matière d'une épaisseur comprise entre 1 pm et 3 pm ; le meulage grossier est réalisé de manière à réaliser un enlèvement de matière d'une épaisseur supérieure à 100 pm ; le retrait de la couche écrouie est réalisé par polissage de la face arrière ; le polissage est un polissage mécanique ou un polissage mécano-chimique ; le polissage est réalisé pendant une durée comprise entre 5 et 30 minutes ; le polissage est réalisé de manière à réaliser un enlèvement d'une épaisseur de matière comprise entre 0,2 pm et 2 pm ; il comprend en outre une métallisation de la face arrière suite au retrait de la couche écrouie ; suite à la métallisation, la structure composite est soumise à des opérations de fabrication finale qui comprennent un découpage de puces. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un substrat donneur de SiC monocristallin ;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe de la formation, par implantation d'espèces ioniques, d'un plan de fragilisation dans le substrat donneur de la figure 1 pour délimiter une couche mince de SiC monocristallin à transférer ;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe de l'assemblage du substrat donneur de la figure 2 et d'un substrat support de SiC polycristallin ;
- la figure 4 est une vue schématique en coupe du détachement du substrat donneur le long du plan de fragilisation pour transférer la couche mince de SiC monocristallin sur le substrat support de SiC polycristallin et former ainsi une structure composite ;
- la figure 5 est une vue schématique en coupe de la formation d'éléments de composants électroniques sur la face avant de la structure composite de la figure 4 ;
- la figure 6 est une vue schématique en coupe de l'amincissement en face arrière de la structure composite de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue schématique en coupe du retrait de la couche écrouie présente en surface de la face arrière à l'issue de l'amincissement ;
- la figure 8 est un schéma illustrant des mesures de gondolement à différentes étapes d'un procédé de conditionnement post-fabrication d'éléments de composants électroniques.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
L'invention porte sur un procédé de conditionnement d'une structure composite comprenant une couche mince de SiC monocristallin disposée sur un substrat support de SiC polycristallin et des éléments de composants électroniques formés sur la couche mince de SiC monocristallin. Ce conditionnement peut avoir été précédé par le transfert, conformément au procédé Smart Cut™, de la couche mince de carbure de SiC monocristallin vers le substrat support depuis un substrat donneur dont une portion superficielle au moins est en SiC monocristallin.
Le substrat donneur peut être un substrat massif de SiC monocristallin. Dans d'autres formes de réalisation, le substrat donneur peut être un substrat composite, comprenant une couche superficielle de SiC monocristallin et au moins une autre couche d'un autre matériau. Dans ce cas, la couche de SiC monocristallin présente de préférence une épaisseur supérieure ou égale à 0,3 pm.
Le substrat support de SiC polycristallin est typiquement issu d'un dépôt chimique en phase vapeur de SiC polycristallin sur un substrat de croissance, par exemple un substrat de graphite. Le substrat support présente ainsi des grains colonnaires orientés dans la direction de croissance du dépôt. Le substrat support de SiC polycristallin présente préférentiellement une épaisseur initiale supérieure à 300 pm. Par exemple, le substrat support de SiC polycristallin peut se présenter sous la forme d'une plaque de 150 mm de diamètre présentant une épaisseur initiale de 350 +/- 25 pm. Alternativement, le substrat support de SiC polycristallin peut se présenter sous la forme d'une plaque de 200 mm de diamètre présentant une épaisseur initiale d'environ 500 pm.
En référence à la figure 1, le transfert conforme au procédé Smart Cut™ débute par la fourniture d'un substrat donneur 10 dont une portion superficielle au moins est en SiC monocristallin. Sur les figures, on a représenté un substrat massif 10 de SiC monocristallin.
En référence à la figure 2, ce transfert comprend en outre une implantation d'espèces ioniques dans le substrat donneur 10 de sorte à former un plan de fragilisation 12 délimitant une couche mince de SiC monocristallin à transférer 11. Les espèces implantées comprennent typiquement de l'hydrogène et/ou de l'hélium. L'homme du métier est à même de définir l'énergie et la dose d'implantation requises.
Lorsque le substrat donneur est un substrat composite, l'implantation est réalisée de manière à former le plan de fragilisation dans la couche superficielle de SiC monocristallin dudit substrat donneur. De préférence, la couche mince 11 de SiC monocristallin présente une épaisseur inférieure à 1 pm. Une telle épaisseur est en effet accessible à l'échelle industrielle avec le procédé Smart Cut™. En particulier, les dispositifs d'implantation disponibles dans les lignes de fabrications industrielles permettent d'atteindre une telle profondeur d'implantation.
En référence à la figure 3, le transfert comprend après ladite implantation le collage du substrat donneur et du substrat support 20, la couche mince 11 de SiC monocristallin étant à l'interface. Le collage peut être un collage par diffusion atomique dit ADB pour « Atomic Diffusion Bonding ».
En référence à la figure 4, le transfert comprend ensuite le détachement du substrat donneur 10 le long du plan de fragilisation 12 de sorte à transférer la couche mince de SiC monocristallin 11 sur le substrat support 20. De manière connue, ce détachement peut être provoqué par un traitement thermique, une action mécanique ou une combinaison de ces moyens. Le reliquat 10' du substrat donneur peut éventuellement être recyclé en vue d'une autre utilisation.
Une ou plusieurs opérations de finition peuvent ensuite être appliquées à la couche de SiC monocristallin transférée 11. Il est par exemple possible de réaliser un lissage, un nettoyage ou encore un polissage, par exemple par un polissage mécano-chimique (CMP, acronyme du terme anglo-saxon « Chemical Mechanical Polishing »), pour retirer les défauts liés à l'implantation des espèces ioniques et réduire la rugosité de la couche de SiC monocristallin transférée 11. Un traitement thermique à haute température peut également être réalisé qui a pour effet de stabiliser la structure et ainsi de garantir sa géométrie pour les étapes suivantes, tant que des éléments de composants électriques transistor en surface n'ont pas été déposés en surface.
Comme représenté sur la figure 5, des éléments 30 de composants électroniques sont ensuite formés sur la couche mince de SiC monocristallin 11, typiquement par une combinaison d'étapes de dépôt ou d'épitaxie de film semi-conducteur, de lithographie, de gravure, de dopage, de dépôt métallique et de passivation. Ces éléments 30 de composants électroniques comprennent par exemple des éléments de transistors verticaux. Ces éléments 30 sont disposés sur une face avant FF de la structure composite située du côté de la couche mince de SiC monocristallin 11. La structure composite présente par ailleurs une face arrière BF opposée à la face avant FF.
Une fois ces éléments 30 de composants électroniques formés du côté de la face avant FF, il est procédé au conditionnement de la structure composite. Ce conditionnement comprend un amincissement de la structure composite depuis sa face arrière BF pour l'amener à une épaisseur cible conforme aux exigences du processus de « Back-End ». Cette épaisseur cible est par exemple de 180 pm, voire moins.
Comme représenté sur la figure 6, ce conditionnement comprend un meulage de la face arrière BF de la structure composite, i.e. un meulage de la face libre du substrat support de SiC polycristallin 20. La face avant FF est quant à elle typiquement couverte d'un ruban de protection. A l'issue du meulage en face arrière de la structure composite, la structure composite amincie présente une épaisseur préférentiellement comprise entre 100 pm et 200 pm. Alternativement, la structure composite amincie peut présenter une épaisseur inférieure à 100 pm si des précautions sont prises pour assurer la stabilité mécanique de la plaque après amincissement. Comme indiqué précédemment, ce meulage engendre un gondolement qui peut se révéler plus de deux fois plus important que celui constaté lorsqu'un meulage identique est appliqué à la face arrière d'un substrat support de SiC monocristallin portant des éléments de composants électroniques similaires en face avant.
Ce gondolement important pourrait, selon les inventeurs, s'expliquer :
- de par la mise en œuvre du procédé Smart Cut™ qui associe une couche mince de SiC monocristallin et un substrat support de SiC polycristallin, soit des matériaux qui présentent des coefficients d'expansion thermique légèrement différents et dont l'interface de collage peut dès lors présenter une contrainte résiduelle à même d'entraîner une sensibilité au gondolement ;
- de par une contribution du substrat support massif qui, en raison de son processus de fabrication par dépôt chimique en phase vapeur suivi d'un recuit, peut conserver une contrainte résiduelle ; - de par une contribution de la surface du substrat support qui sous l'effet du meulage entraîne une rugosité de surface spécifique ou une zone superficielle endommagée venant induire une contrainte de surface.
Selon l'invention, le meulage en face arrière de la structure composite peut comprendre un meulage grossier suivi d'un meulage fin.
Le meulage grossier permet d'enlever une épaisseur de matériau significative, supérieure à 100 pm de SiC polycristallin, à une vitesse compatible avec un procédé industriel. Par exemple, le meulage grossier peut retirer une épaisseur de SiC polycristallin comprise entre 150 pm et 250 pm pour un substrat de 150 mm de diamètre et une épaisseur de SiC polycristallin comprise entre 300 pm et 400 pm pour un substrat de 200 mm de diamètre. Le meulage grossier peut réaliser un retrait de matière à une vitesse supérieure à 0,2 pm/min, par exemple à une vitesse de 0,3 pm/min. Il peut être réalisé au moyen d'une meule dont une grosseur du grain abrasif est caractérisée par un mesh inférieur à 5000, par exemple un mesh de 2000.
Le meulage grossier est susceptible de générer un stress de surface significatif sur le SiC polycristallin, conduisant à un gondolement important. Notamment, le meulage grossier engendre des défauts cristallins sur quelques micromètres de profondeur dans la microstructure colonnaire du SiC polycristallin et conduit à la formation d'une couche écrouie en surface de la face arrière du substrat support.
Le meulage fin permet de réduire le stress précédemment créé en venant retirer, par exemple, entre 1 et 3 pm de matière. Il peut être réalisé au moyen d'une meule dont une grosseur du grain abrasif est caractérisée par un mesh supérieur à 5000, par exemple un mesh de 8000. Le meulage fin est réalisé à une vitesse plus lente que le meulage grossier, préférentiellement à une vitesse inférieure à 0,2 pm/min. A l'issue du meulage fin, le gondolement est considérablement réduit mais reste supérieur au niveau de gondolement acceptable pour la mise en œuvre du processus de « Back-End ». Le meulage fin vient ainsi réduire l'épaisseur de la couche écrouie, sans totalement la supprimer.
Selon un mode de réalisation particulier du meulage grossier, ledit meulage grossier peut lui-même comprendre successivement un meulage très grossier et un meulage moins grossier. Le meulage très grossier peut être réalisé au moyen d'une meule dont une grosseur du grain abrasif est caractérisée par un mesh inférieur à 1000, par exemple un mesh de 300, et le meulage moins grossier peut être réalisé au moyen d'une meule dont la grosseur des grains est caractérisée par un mesh inférieur à 5000, par exemple un mesh de 2000. Le meulage très grossier est préférentiellement mis en œuvre à une vitesse supérieure à la vitesse du meulage moins grossier. Selon ce mode de réalisation du meulage grossier, le meulage très grossier vient enlever la majorité de l'épaisseur totale du SiC polycristallin retirée par meulage grossier et le meulage moins grossier vient en retirer les derniers micromètres. Par exemple, le meulage moins grossier vient enlever 20 pm de l'épaisseur totale du SiC polycristallin retirée par meulage grossier. En effet, le meulage très grossier permet de raccourcir la durée totale du procédé de meulage mais génère une couche écrouie en surface de la face arrière du substrat support très épaisse d'environ 20 pm d'épaisseur. Le meulage moins grossier permet de retirer ladite couche écrouie très épaisse. Le meulage moins grossiergénère également une couche écrouie, mais l'épaisseur de ladite couche écrouie générée par le meulage moins grossier est de l'ordre de quelques micromètres tel que précédemment mentionné.
Dans le mode de réalisation selon lequel le meulage grossier comprend successivement un meulage très grossier et un meulage moins grossier, ledit meulage grossier est également suivi d'un meulage fin tel que précédemment décrit. Le meulage moins grossier permet d'obtenir une couche écrouie moins épaisse que la couche écrouie très épaisse générée par le meulage très grossier qui puisse être amincie par meulage fin puis finalement retirée en un temps compatible avec un procédé industriel. Comme représenté sur la figure 6, la structure composite présente ainsi, suite à son amincissement en face arrière par meulage, une couche écrouie 22 en surface du substrat de SiC polycristallin aminci 21, cette couche écrouie 22 n'ayant pas été totalement supprimée par le meulage fin.
Selon l'invention, et en référence à la figure 7, il est ensuite procédé à un retrait de la couche écrouie 22 présente en surface de la face arrière de la structure composite à l'issue de l'amincissement. Ce retrait est par exemple réalisé par polissage de la face arrière amincie. Ce polissage peut être réalisé de manière à retirer une épaisseur inférieure à 3 pm, par exemple une épaisseur inférieure à 2 pm ou encore une épaisseur comprise entre 0,2 pm et 1 pm ou de préférence comprise entre 0,2 pm et 0,5 pm. Ce polissage présente l'intérêt, outre de réduire la rugosité de surface, de réduire le gondolement à un niveau acceptable pour la mise en œuvre du processus de « Back-End ».
Le polissage peut être réalisé pendant une durée comprise entre 5 et 30 minutes, par exemple une durée de 10 minutes. Il peut être mis en œuvre sous une pression comprise entre 5 et 100 decaN, préférentiellement comprise entre 7 decaN à 30 decaN. Le polissage peut être un polissage mécanique (simple action mécanique, sans chimie) ou un polissage mécano-chimique de type CMP.
Suite au retrait de la couche écrouie, le procédé comporte une étape de métallisation, par exemple localisée, de la face arrière de la structure composite. Cette métallisation vise à former des contacts ou électrodes (par exemple des drains de transistors verticaux) en face arrière pour les éléments de composants électroniques formés en face avant. Dans ce cadre, il est préférable d'avoir préalablement réalisé le retrait de la couche écrouie par polissage mécanique. A la différence d'un polissage mécano-chimique ou purement chimique, le polissage mécanique présente en effet l'avantage d'éviter la création d'une rugosité supplémentaire par décoration des joints de grains et de là à conduire à un état de surface plus favorable à l'accroche de la métallisation.
Une fois cette métallisation réalisée, la structure composite conditionnée selon l'invention à gondolement fortement réduit peut être soumise à des opérations de fabrication finale d'un processus de « Back-End », notamment à un découpage de puces.
On a représenté sur la figure 8 des mesures de gondolement G (en pm) de cinq structures composites W1-W5, chacune constituée d'une couche mince de SiC monocristallin sur un substrat support en SiC polycristallin et portant des éléments de composants électroniques en face avant, et deux substrats massifs W6-W7 de SiC monocristallin portant des éléments identiques de composants électroniques en face avant. Plus précisément, sur cette figure 8, les carrés représentent le gondolement avant un amincissement en face arrière, les triangles pointant vers le haut représentent le gondolement à l'issue d'un amincissement en face arrière comprenant en succession un meulage grossier et un meulage fin, les triangles pointant vers le bas représentent le gondolement à l'issue d'un retrait de la couche écrouie par un polissage mécanique et les losanges représentent le gondolement à l'issue d'un retrait de la couche écrouie par un polissage mécano-chimique.
On constate que le gondolement des substrats massifs de SiC monocristallin W6-W7 est d'ores et déjà acceptable à l'issue de l'amincissement, alors que le gondolement des structures composites W1-W5 est important à l'issue de l'amincissement, supérieur à la valeur maximale acceptable de 600 pm. Il apparaît toutefois qu'après retrait de la couche écrouie, le gondolement des structures composites W1-W5 est nettement réduit et est désormais inférieure à la valeur limite acceptable de 600 pm.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de conditionnement d'une structure composite comprenant une couche mince de carbure de silicium monocristallin (11) disposée sur un substrat support de carbure de silicium polycristallin (20), la structure composite présentant une face avant (FF) du côté de la couche mince de carbure de silicium monocristallin et une face arrière (BF) opposée à la face avant, le procédé comprenant, après formation d'éléments de composants électroniques (30) sur la face avant de la structure composite, un amincissement de la structure composite à partir de sa face arrière par meulage du substrat support de carbure de silicium polycristallin (20) et le retrait d'une couche écrouie (22) présente en surface de la face arrière à l'issue du meulage.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le substrat support de carbure de silicium polycristallin présente avant ledit amincissement une épaisseur supérieure à 300 pm et après ledit amincissement une épaisseur inférieure à 200 pm, préférentiellement une épaisseur comprise entre 100 pm et 200 pm.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le meulage de la face arrière comprend en succession un meulage grossier et un meulage fin.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le meulage grossier est réalisé avec une meule dont une grosseur du grain abrasif est caractérisée par un mesh inférieur à 5000.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel le meulage fin est réalisé avec une meule dont une grosseur du grain abrasif est caractérisée par un mesh supérieur à 5000.
6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel le meulage fin est réalisé de manière à réaliser un enlèvement de matière d'une épaisseur comprise entre 1 pm et 3 pm.
7. Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel le meulage grossier est réalisé de manière à réaliser un enlèvement de matière d'une épaisseur supérieure à 100 pm.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le retrait de la couche écrouie est réalisé par polissage de la face arrière.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le polissage est un polissage mécanique.
10. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le polissage est un polissage mécano- chimique.
11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel le polissage est réalisé pendant une durée comprise entre 5 et 30 minutes.
12. Procédé selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel le polissage est réalisé de manière à réaliser un enlèvement d'une épaisseur de matière inférieure à 3 pm.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant en outre une métallisation de la face arrière suite au retrait de la couche écrouie.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel, suite à la métallisation, la structure composite est soumise à des opérations de fabrication finale qui comprennent un découpage de puces.
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