FR3059465A1 - MICROELECTRONIC SYSTEM WITH HEAT DISSIPATION - Google Patents

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Pascal Besson
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Abstract

La présente invention concerne un système microélectronique comprenant un support (8) et un dispositif microélectronique comprenant au moins un composant (9) générateur de chaleur, une première face (15) du dispositif étant de préférence assemblée au support par une interface de collage (12), caractérisé en ce que le dispositif comporte une couche thermiquement conductrice (10) disposée en regard d'au moins une partie du composant (9) et des moyens de conduction thermique configurés pour recevoir de la chaleur de la couche thermiquement conductrice (10) et pour la conduire jusqu'à une deuxième face (16) du dispositif, opposée à la première face (15).The present invention relates to a microelectronic system comprising a support (8) and a microelectronic device comprising at least one component (9) generating heat, a first face (15) of the device being preferably assembled to the support by a bonding interface (12). ), characterized in that the device comprises a thermally conductive layer (10) disposed facing at least a portion of the component (9) and thermal conduction means configured to receive heat from the thermally conductive layer (10) and to drive it to a second face (16) of the device, opposite to the first face (15).

Description

Titulaire(s) : COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES.Holder (s): COMMISSIONER FOR ATOMIC ENERGY AND ALTERNATIVE ENERGIES.

Demande(s) d’extensionExtension request (s)

Mandataire(s) : CABINET HAUTIER.Agent (s): CABINET HAUTIER.

SYSTEME MICROELECTRONIQUE A DISSIPATION DE CHALEUR.MICROELECTRONIC SYSTEM WITH HEAT DISSIPATION.

FR 3 059 465 - A1 (57) La présente invention concerne un système microélectronique comprenant un support (8) et un dispositif microélectronique comprenant au moins un composant (9) générateur de chaleur, une première face (15) du dispositif étant de préférence assemblée au support par une interface de collage (12), caractérisé en ce que le dispositif comporte une couche thermiquement conductrice (10) disposée en regard d'au moins une partie du composant (9) et des moyens de conduction thermique configurés pour recevoir de la chaleur de la couche thermiquement conductrice (10) et pour la conduire jusqu'à une deuxième face (16) du dispositif, opposée à la première face (15).FR 3 059 465 - A1 (57) The present invention relates to a microelectronic system comprising a support (8) and a microelectronic device comprising at least one component (9) generating heat, a first face (15) of the device being preferably assembled to the support by a bonding interface (12), characterized in that the device comprises a thermally conductive layer (10) disposed opposite at least a part of the component (9) and thermal conduction means configured to receive heat from the thermally conductive layer (10) and to conduct it to a second face (16) of the device, opposite to the first face (15).

ιι

DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

La présente invention concerne en général les systèmes microélectroniques. Elle s’adresse en particulier à des systèmes comprenant des dispositifs de communication sans fil.The present invention generally relates to microelectronic systems. It is intended in particular for systems comprising wireless communication devices.

Par dispositif ou système microélectronique, on entend tout type de dispositif réalisé avec des moyens de la microélectronique, ce terme étant entendu comme incluant les dispositifs à l’échelle nanométrique. Ces dispositifs englobent notamment en plus des dispositifs à finalité purement électronique, des dispositifs micromécaniques ou électromécaniques (MEMS, NEMS...) ainsi îo que des dispositifs optiques ou optoélectroniques (MOEMS/NOEMS...). Une application privilégiée de l’invention est le domaine des dispositifs de communication sans fil mettant en oeuvre des techniques d’émission et/ou de réception par ondes radiofréquences (ci-après dénommés RF).By microelectronic device or system is meant any type of device produced with microelectronic means, this term being understood to include devices at the nanometric scale. These devices include in particular in addition to purely electronic devices, micromechanical or electromechanical devices (MEMS, NEMS ...) as well as optical or optoelectronic devices (MOEMS / NOEMS ...). A preferred application of the invention is the field of wireless communication devices implementing techniques of emission and / or reception by radiofrequency waves (hereinafter referred to as RF).

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUETECHNOLOGICAL BACKGROUND

L’intégration et le coût des dispositifs microélectroniques sont des enjeux importants pour la miniaturisation des appareils les incorporant et pour l’élargissement des applications. Dans le domaine des dispositifs dits RF, par exemple pour la téléphonie mobile, on a développé récemment des techniques de fabrication de ces parties sur des substrats de type silicium sur isolant (généralement appelés SOI, acronyme de Silicon on Insulator) ; ce type de substrat de départ offre des performances accrues.The integration and cost of microelectronic devices are important issues for the miniaturization of the devices incorporating them and for the widening of applications. In the field of so-called RF devices, for example for mobile telephony, techniques have been recently developed for manufacturing these parts on substrates of silicon on insulator type (generally called SOI, acronym for Silicon on Insulator); this type of starting substrate offers increased performance.

Pour améliorer encore les performances de ces dispositifs RF à partir de SOI, il a été proposé de transférer ces derniers sur un substrat receveur, par exemple en verre ou encore en feuille métallique, pour des applications flexibles. La publication « Application-oriented performance of RF CMOS technologies on flexible substrates » de Justine PHILIPPE et al, IEEE IEDM 2015 illustre une technique de transfert sur substrat flexible d’un dispositif RF fabriqué à partir d’un substrat initial de type SOI. Ce transfert inclut un report sur un support temporaire, ou poignée, puis une élimination du support initial fait de silicium jusqu’à exposer une couche d’oxyde enterrée (BOX ou Buried Oxide layer en anglais). Enfin, cet ensemble est assemblé à un substrat final par fixation de la couche BOX sur ce substrat, via une couche de collage, et le support temporaire est éliminé. Cette technique est appelée Dual Layer Transfer ou DLT (c’est-à-dire à double couche de transfert, deux transferts étant nécessaires pour parvenir au résultat final sur le substrat définitif).To further improve the performance of these RF devices from SOI, it has been proposed to transfer the latter to a receiving substrate, for example glass or metallic foil, for flexible applications. The publication "Application-oriented performance of RF CMOS technologies on flexible substrates" by Justine PHILIPPE et al, IEEE IEDM 2015 illustrates a technique of transfer to flexible substrate of an RF device made from an initial SOI type substrate. This transfer includes a transfer to a temporary support, or handle, then an elimination of the initial support made of silicon until exposing a buried oxide layer (BOX or Buried Oxide layer in English). Finally, this assembly is assembled to a final substrate by fixing the BOX layer on this substrate, via a bonding layer, and the temporary support is eliminated. This technique is called Dual Layer Transfer or DLT (i.e. double transfer layer, two transfers being necessary to achieve the final result on the final substrate).

On peut obtenir des systèmes finaux très fins et éventuellement flexibles. 5 Mais des difficultés de dissipation de chaleur sont alors rencontrées. En effet, la capacité d’absorption thermique est faible dans ce type de structure, qui est fine et à base de matériaux à faible conductivité thermique, et les dispositifs RF peuvent engendrer des échauffements catastrophiques qui limitent les utilisations de cette technique. Par exemple, une température de plus de 125°C îo dégrade les performances d’un transistor CMOS.Very fine and possibly flexible final systems can be obtained. 5 However, heat dissipation difficulties are encountered. In fact, the thermal absorption capacity is low in this type of structure, which is fine and based on materials with low thermal conductivity, and RF devices can cause catastrophic overheating which limit the uses of this technique. For example, a temperature over 125 ° C degrades the performance of a CMOS transistor.

Une préconisation de la publication précitée est d’employer un substrat final bon conducteur thermique, par exemple une feuille de métal, ainsi qu’une couche de collage à base d’indium, également bon conducteur de chaleur. Cependant, les performances de cette évacuation de chaleur s’avèrent toujours réduites.A recommendation of the aforementioned publication is to use a final substrate which is a good thermal conductor, for example a metal sheet, as well as an indium-based bonding layer, also a good heat conductor. However, the performance of this heat dissipation is always reduced.

C’est donc un objet de l’invention que de pallier au moins en partie les inconvénients des techniques actuelles, en offrant un système microélectronique amélioré quant à l’efficacité de la dissipation de la chaleur produite par au moins un de ses composants. C’est en particulier mais non limitativement le cas pour des composants RF.It is therefore an object of the invention to at least partially overcome the drawbacks of current techniques, by offering an improved microelectronic system as to the efficiency of the dissipation of the heat produced by at least one of its components. This is particularly but not limited to the case for RF components.

RESUME DE L’INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

Un aspect non limitatif de l’invention est relatif à un système microélectronique comprenant un support et un dispositif microélectronique comprenant au moins un composant générateur de chaleur, une première face du dispositif étant disposée sur le support.One nonlimiting aspect of the invention relates to a microelectronic system comprising a support and a microelectronic device comprising at least one heat generating component, a first face of the device being disposed on the support.

Avantageusement, le dispositif comporte une couche thermiquement conductrice disposée en regard d’au moins une partie du composant et des moyens de conduction thermique configurés pour recevoir de la chaleur de la couche thermiquement conductrice et pour la conduire jusqu’à une deuxième face du dispositif, opposée à la première face.Advantageously, the device comprises a thermally conductive layer disposed opposite at least a part of the component and thermal conduction means configured to receive heat from the thermally conductive layer and to conduct it to a second face of the device, opposite the first side.

Ainsi, les calories sont évacuées par la face avant du dispositif qui peut par exemple comprendre un ou des plots thermiques. Le support n’est pas mis en jeu dans cette voie de dissipation de chaleur (ce qui n’exclut pas une dissipation parallèle par le support). Il peut donc être choisi plus librement selon l’application souhaitée, et non selon des contraintes de dissipation thermique. Les moyens de conduction thermique peuvent facilement être conçus et dimensionnés selon la puissance thermique à dissiper.Thus, the calories are removed by the front face of the device which can, for example, include one or more thermal pads. The support is not involved in this heat dissipation path (which does not exclude parallel dissipation by the support). It can therefore be chosen more freely according to the desired application, and not according to heat dissipation constraints. The thermal conduction means can easily be designed and dimensioned according to the thermal power to be dissipated.

Un autre aspect séparable de la présente invention concerne un procédé de fabrication d’un système microélectronique dans lequel on forme une couche thermiquement conductrice et des moyens de conduction thermique depuis cette couche jusqu’à la deuxième face du dispositif. La couche thermiquement îo conductrice peut notamment être réalisée avant une phase de report du dispositif sur le support final et être mise au contact de l’interface de collage lors du report. Alternativement, la couche conductrice peut être réalisée après report de ce dernier sur le support final.Another separable aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a microelectronic system in which a thermally conductive layer is formed and means of thermal conduction from this layer to the second face of the device. The thermally conductive layer can in particular be produced before a phase of transfer of the device to the final support and be brought into contact with the bonding interface during transfer. Alternatively, the conductive layer can be produced after transfer of the latter onto the final support.

BREVE INTRODUCTION DES FIGURESBRIEF INTRODUCTION OF FIGURES

D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples, non limitatifs, et sur lesquels :Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the appended drawings, given by way of examples, nonlimiting, and in which:

- les figures 1a et 1b présentent des étapes préliminaires de fabrication 20 d’un système de l’invention selon un premier mode de réalisation de transfert ;- Figures 1a and 1b show preliminary manufacturing steps of a system of the invention according to a first embodiment of transfer;

- les figures 2a à 2c montrent des étapes ultérieures ;- Figures 2a to 2c show subsequent steps;

- la figure 3 présente un résultat de la fabrication des figures précédentes ;- Figure 3 shows a result of the manufacture of the previous figures;

- la figure 4 est une vue de dessus correspondant au mode de réalisation 25 de la figure 3 ;- Figure 4 is a top view corresponding to the embodiment of Figure 3;

- les figures 5a à 5c présentent un autre mode de réalisation du système de l’invention, avec une technique de transfert DLT ;- Figures 5a to 5c show another embodiment of the system of the invention, with a DLT transfer technique;

- la figure 6 illustre le résultat de la fabrication des figures 5a à 5c ;- Figure 6 illustrates the result of the manufacture of Figures 5a to 5c;

- la figure 7 est une vue de dessus correspondant au mode de réalisation 30 de la figure précédente.- Figure 7 is a top view corresponding to embodiment 30 of the previous figure.

Les dessins sont donnés à titre d’exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l’échelle des applications pratiques.The drawings are given as examples and are not limitative of the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate the understanding of the invention and are not necessarily at the scale of practical applications.

DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION

Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées suivant toute association ou alternativement :Before starting a detailed review of embodiments of the invention, there are set out below optional features which may possibly be used in any combination or alternatively:

- une couche électriquement isolante est intercalée entre le composant 9 et la couche thermiquement conductrice 10 ;- an electrically insulating layer is interposed between the component 9 and the thermally conductive layer 10;

- la première face (15) du dispositif est disposée sur le support par l’intermédiaire d’une interface de collage (12)- the first face (15) of the device is arranged on the support by means of a bonding interface (12)

- la couche électriquement isolante est une couche électriquement isolante enterrée 19 ;the electrically insulating layer is an underground electrically insulating layer 19;

- la couche thermiquement conductrice 10 s’étend latéralement au-delà du composant 9 ;- the thermally conductive layer 10 extends laterally beyond the component 9;

- au moins une partie des moyens de conduction thermique sont déportés latéralement relativement au composant 9 ;- At least part of the thermal conduction means are offset laterally relative to the component 9;

- les moyens de conduction thermique comprennent au moins un plot 5 ; 7 thermiquement conducteur en saillie sur la deuxième face 16 du dispositif ;- The thermal conduction means comprise at least one pad 5; 7 thermally conductive protruding from the second face 16 of the device;

- le au moins un plot 5 ; 7 est au contact de la couche thermiquement conductrice 10 ;- the at least one pad 5; 7 is in contact with the thermally conductive layer 10;

- le au moins un plot 5 ; 7 est en contact avec une surface de la couche thermiquement conductrice 10 déportée latéralement du composant 9 ;- the at least one pad 5; 7 is in contact with a surface of the thermally conductive layer 10 laterally offset from the component 9;

- la couche thermiquement conductrice 10 est exposée au niveau de la deuxième face 16 et le composant 9 est situé en-dessous de la couche thermiquement conductrice 10 relativement à la deuxième face 16 ;- The thermally conductive layer 10 is exposed at the second face 16 and the component 9 is located below the thermally conductive layer 10 relative to the second face 16;

- le dispositif comporte au moins un niveau d’interconnexion, les moyens de conduction thermique s’étendant suivant l’épaisseur du au moins un niveau d’interconnexion ;- The device comprises at least one level of interconnection, the thermal conduction means extending along the thickness of the at least one level of interconnection;

- chaque niveau d’interconnexion comprend au moins un élément d’interconnexion électrique 2, les moyens de conduction thermique comportant dans chaque niveau au moins un élément d’interconnexion électrique 2, lesdits éléments d’interconnexion électrique 2 compris dans les moyens de conduction étant en continuité de conduction thermique entre eux et avec la couche thermiquement conductrice 10 ;each interconnection level comprises at least one electrical interconnection element 2, the thermal conduction means comprising in each level at least one electrical interconnection element 2, said electrical interconnection elements 2 included in the conduction means being in continuity of thermal conduction between them and with the thermally conductive layer 10;

- lesdits éléments d’interconnexion électrique 2 compris dans les moyens de conduction sont en continuité thermique avec le au moins un plot 7 ;- said electrical interconnection elements 2 included in the conduction means are in thermal continuity with the at least one pad 7;

- lesdits éléments d’interconnexion électrique 2 compris dans les moyens de conduction sont déportés latéralement du composant 9 ;- said electrical interconnection elements 2 included in the conduction means are offset laterally from component 9;

- la couche thermiquement conductrice 10 est au contact de l’interface de îo collage 12 ;- the thermally conductive layer 10 is in contact with the bonding interface 12;

- le composant 9 comprend au moins une puce électronique d’émission et/ou de réception d’ondes radiofréquences- component 9 comprises at least one electronic chip for transmitting and / or receiving radiofrequency waves

- le composant 9 comprend au moins un transistor CMOS ;- component 9 comprises at least one CMOS transistor;

- la couche thermiquement conductrice 10 est électriquement isolante ;- The thermally conductive layer 10 is electrically insulating;

- la couche thermiquement conductrice 10 est passive aux ondes radiofréquences, et/ou présente un angle de pertes tel que tgô<10'1 ;- The thermally conductive layer 10 is passive to radio frequency waves, and / or has a loss angle such that tgô <10 '1;

- la couche thermiquement conductrice (10) comprend au moins un des matériaux suivants : nitrure d’aluminium, diamant nanocristallin, silicium poreux.- the thermally conductive layer (10) comprises at least one of the following materials: aluminum nitride, nanocrystalline diamond, porous silicon.

Le système selon l’invention peut comprendre un boitier contenant au moins ledit support (8) et ledit dispositif microélectronique, ledit boîtier étant en continuité thermique avec les moyens de conduction thermique.The system according to the invention may comprise a box containing at least said support (8) and said microelectronic device, said box being in thermal continuity with the thermal conduction means.

II est précisé que, dans le cadre de la présente invention, le terme « sur » ou « au-dessus » ne signifie pas obligatoirement « au contact de ». Ainsi, par exemple, le dépôt d’une couche sur une autre couche, ne signifie pas obligatoirement que les deux couches sont directement au contact l’une de l’autre mais cela signifie que l’une des couches recouvre au moins partiellement l’autre en étant soit directement à son contact, soit en étant séparée d’elle par un film, encore une autre couche ou un autre élément. Une couche peut par ailleurs être composée de plusieurs sous-couches d’un même matériau ou de matériaux différents.It is specified that, in the context of the present invention, the term "on" or "above" does not necessarily mean "in contact with". Thus, for example, the deposition of a layer on another layer, does not necessarily mean that the two layers are directly in contact with each other but it does mean that one of the layers at least partially covers the another by being either directly in contact with it, or by being separated from it by a film, yet another layer or another element. A layer can also be composed of several sublayers of the same material or of different materials.

II est précisé que dans le cadre de la présente invention, l’épaisseur d’une couche ou d’un substrat se mesure selon une direction perpendiculaire à la surface selon laquelle cette couche ou ce substrat présente son extension maximale.It is specified that in the context of the present invention, the thickness of a layer or of a substrate is measured in a direction perpendicular to the surface along which this layer or this substrate has its maximum extension.

L’emploi du singulier pour certains éléments de l’invention ne signifie pas obligatoirement qu’un élément donné est présent de manière unique dans l’invention. Le mot « un » ou « une » ne signifie donc pas exclusivement respectivement « un seul » ou « une seule » à moins qu’il en soit disposé autrement.The use of the singular for certain elements of the invention does not necessarily mean that a given element is present uniquely in the invention. The word "one" or "one" therefore does not mean exclusively "one" or "one" respectively, unless otherwise provided.

îo Certaines parties du dispositif de l’invention peuvent avoir une fonction électrique. Certaines sont employées pour des propriétés de conduction électrique et on entend par électriquement conducteurs ou équivalents, des éléments formés d’au moins un matériau ayant une conductivité suffisante, dans l’application, pour réaliser la fonction souhaitée. D’autres parties, au contraire, sont employées pour des propriétés d’isolation électrique et tout matériau ayant une résistivité suffisante pour réaliser cette isolation sont concernées et sont notamment appelées diélectriques.îo Certain parts of the device of the invention can have an electrical function. Some are used for electrical conduction properties and by electrically conductive or equivalent is meant elements formed from at least one material having sufficient conductivity, in the application, to perform the desired function. Other parts, on the contrary, are used for electrical insulation properties and any material having sufficient resistivity to achieve this insulation are concerned and are in particular called dielectrics.

L’expression continuité thermique s’entend de la capacité d’organes en contact les uns avec les autres de conduire de la chaleur de manière efficace dans l’application souhaitée, en particulier pour limiter un échauffement du dispositif microélectronique en deçà d’une valeur acceptable pour son bon fonctionnement. Un niveau de conductibilité thermique supérieur à 10W/m/K et de préférence supérieur à 50W/m/K est acceptable pour le ou les matériaux mis en jeu dans cette continuité thermique et en général pour le niveau de conductivité thermique des matériaux choisis pour les parties thermiquement conductrices de l’invention.The term thermal continuity means the ability of organs in contact with each other to conduct heat efficiently in the desired application, in particular to limit the heating of the microelectronic device below a value acceptable for its proper functioning. A level of thermal conductivity greater than 10W / m / K and preferably greater than 50W / m / K is acceptable for the material or materials involved in this thermal continuity and in general for the level of thermal conductivity of the materials chosen for the thermally conductive parts of the invention.

La couche thermiquement conductrice est de préférence diélectrique et/ou à faibles pertes RF. Notamment, sa résistivité électrique peut être supérieure à 103 O.m et/ou ses pertes RF avec un angle de pertes tel que tgô<10'1 et de préférence <10'2.The thermally conductive layer is preferably dielectric and / or with low RF losses. In particular, its electrical resistivity can be greater than 10 3 Om and / or its RF losses with a loss angle such as tgô <10 ' 1 and preferably <10' 2 .

La couche thermiquement conductrice peut être en plusieurs souscouches de mêmes matériaux ou de matériaux différents. Le terme couche ne signifie pas qu’une telle partie est « pleine plaque ». En effet, particulièrement pour la couche thermiquement conductrice, celle-ci ne s’étend avantageusement pas sur tout le plan du système, mais uniquement sur une partie de celui-ci, en particulier en regard du ou des composants dont l’échauffement est à maîtriser.The thermally conductive layer may be made of several sublayers of the same material or of different materials. The term layer does not mean that such a part is "full plate". Indeed, particularly for the thermally conductive layer, this advantageously does not extend over the entire plane of the system, but only over a part of it, in particular facing the component or components whose heating is at control.

Un premier mode de réalisation de l’invention est illustré aux figures 1a,A first embodiment of the invention is illustrated in Figures 1a,

1b, 2a à 2c, 3 et 4. Il s’inscrit dans une première possibilité de transfert du dispositif microélectronique à partir d’un support initial 14. Les autres figures s’inscrivent dans une autre possibilité de transfert.1b, 2a to 2c, 3 and 4. It is part of a first possibility of transfer of the microelectronic device from an initial support 14. The other figures are part of another possibility of transfer.

Suivant le premier mode de réalisation, un dispositif microélectronique est îo initialement solidaire d’un support initial 14 comme dans le cas de la figure 1a. On peut, dans le cadre de la présente invention, mettre en oeuvre des techniques relatives à des substrats semi-conducteurs, et notamment des substrats dits SOI (pour Silicon On Insulator) comprenant une sous-couche de matériau semi-conducteur, typiquement du silicium, une couche intermédiaire d’isolant électrique, typiquement de dioxyde de silicium, et une couche de silicium monocristallin à partir de laquelle des portions du dispositif microélectronique peuvent être formées. On peut utiliser cette technologie pour réaliser le support 14. Dans le cadre de la fabrication du dispositif microélectronique, on laisse par ailleurs avantageusement subsister la couche électriquement isolante, représentée dans l’exemple par une couche isolante enterrée 19, qui pourra par exemple être en dioxyde de silicium. Dans le cas de ce dernier matériau, la couche 19 est généralement appelée BOX pour Buried Oxide layer s’agissant d’une couche d’oxyde enterrée.According to the first embodiment, a microelectronic device is initially secured to an initial support 14 as in the case of FIG. 1a. It is possible, in the context of the present invention, to implement techniques relating to semiconductor substrates, and in particular so-called SOI (for Silicon On Insulator) substrates comprising a sublayer of semiconductor material, typically silicon , an intermediate layer of electrical insulator, typically silicon dioxide, and a layer of monocrystalline silicon from which portions of the microelectronic device can be formed. This technology can be used to produce the support 14. In the context of the manufacture of the microelectronic device, the electrically insulating layer is advantageously left, represented in the example by a buried insulating layer 19, which may for example be in silicon dioxide. In the case of the latter material, layer 19 is generally called BOX for Buried Oxide layer, being a buried oxide layer.

Au-dessus des couches 14, 19, le dispositif microélectronique est formé.Above the layers 14, 19, the microelectronic device is formed.

L’invention peut s’appliquer à différents types de dispositifs, comme indiqué précédemment. Dans l’exemple représenté, une application est la réalisation d’un dispositif transmetteur à radiofréquence utilisant, au-dessus de la couche isolante enterrée 19, un empilement fonctionnel formant une partie active 1. Suivant une possibilité de l’invention, cet empilement comporte une partie située à proximité du support 14 et de la couche enterrée 19, réalisant un début de ligne (en anglais Front End Of Line, FEOL) au niveau duquel sont formés un ou plusieurs composants 9. À titre d’exemple préféré, au moins l’un de ses composants utilise la technologie CMOS et implémente par exemple un ou des transistors, tels des MOSFET, et notamment des LDMOS.The invention can be applied to different types of devices, as indicated above. In the example shown, an application is the production of a radiofrequency transmitter device using, above the buried insulating layer 19, a functional stack forming an active part 1. According to one possibility of the invention, this stack comprises a part located near the support 14 and the buried layer 19, producing a start of line (in English Front End Of Line, FEOL) at the level of which one or more components are formed 9. As a preferred example, at least one of its components uses CMOS technology and implements, for example, one or more transistors, such as MOSFETs, and in particular LDMOSs.

La partie active 1 comporte ensuite un ou plusieurs niveaux d’interconnexion électrique permettant de réaliser les réseaux de raccordement électrique appropriés en conjonction avec la couche de début de ligne, par exemple pour connecter électriquement les zones de source, drain et de grille de transistor. D’une manière générale, cette partie de raccordement est appelée en anglais Back End Of Line, BEOL, parce qu’elle forme une partie arrière de ligne. Un niveau d’interconnexion comprend pour le moins un ïo élément d’interconnexion électrique 2, sous forme d’une piste s’étendant latéralement dans l’épaisseur du niveau d’interconnexion et un raccordement électrique 3 parcourant l’épaisseur d’une couche isolante de sorte à raccorder l’élément d’interconnexion électrique 2 à un autre élément situé en superposition avec le premier. Typiquement, le cuivre est un matériau usuellement employé pour réaliser les éléments 2 et les raccordements 3.The active part 1 then comprises one or more electrical interconnection levels making it possible to produce the appropriate electrical connection networks in conjunction with the start of line layer, for example for electrically connecting the source, drain and transistor gate areas. Generally speaking, this connection part is called in English Back End Of Line, BEOL, because it forms a line back part. An interconnection level comprises at least one electrical interconnection element 2, in the form of a track extending laterally in the thickness of the interconnection level and an electrical connection 3 traversing the thickness of a layer insulating so as to connect the electrical interconnection element 2 to another element located in superposition with the first. Typically, copper is a material usually used to make the elements 2 and the connections 3.

De manière à isoler électriquement cet ensemble empilé, la technologieIn order to electrically isolate this stacked assembly, the technology

CMOS emploie en outre généralement une couche isolante 20 recouvrant ledit ensemble. La couche 20 peut être faite d’au moins une couche de nitrure ou d’oxyde de matériau semi-conducteur, par exemple du dioxyde de silicium. Bien entendu, l’invention peut être mise en oeuvre en sortant de cet exemple, notamment avec des techniques ne recourant pas à l’utilisation de la couche 19 et/ou de la couche 20. En outre, les exemples donnés de matériaux, notamment pour la couche 19, ne sont pas limitatifs. En particulier, contrairement aux techniques classiques CMOS sur SOI, on peut employer pour la couche 19 un matériau à la fois bon isolant électrique et bon conducteur thermique.CMOS also generally employs an insulating layer 20 covering said assembly. Layer 20 can be made of at least one layer of nitride or oxide of semiconductor material, for example silicon dioxide. Of course, the invention can be implemented by leaving this example, in particular with techniques which do not resort to the use of layer 19 and / or layer 20. In addition, the examples given of materials, in particular for layer 19, are not limiting. In particular, unlike conventional CMOS on SOI techniques, a material that is both good electrical insulator and good thermal conductor can be used for layer 19.

On explique plus loin dans la description qu’une couche thermiquement conductrice 10 de l’invention peut être réalisée à partir de diamant nanocristallin. Il peut aussi s’agir d’une alternative au dioxyde de silicium pour la couche 19 et on fait référence à la description pour la couche 10 en ce qui concerne un exemple de fabrication de cette partie. On peut aussi de ce fait éventuellement regrouper la fonction de conduction thermique de la couche 10 et la fonction d’isolation électrique de la couche 19 en une seule couche disposant de ces deux fonctions, la couche 10 remplaçant alors la couche 19.It is explained further on in the description that a thermally conductive layer 10 of the invention can be produced from nanocrystalline diamond. It can also be an alternative to silicon dioxide for layer 19 and reference is made to the description for layer 10 with regard to an example of manufacture of this part. It is also therefore possible, if appropriate, to combine the thermal conduction function of layer 10 and the electrical insulation function of layer 19 into a single layer having these two functions, layer 10 then replacing layer 19.

D’une manière générale, on entend par première face 15 du dispositif la face de ce dernier, au-dessus des niveaux BEOL, et dans l’exemple représenté, la surface supérieure de la couche isolante 20. Par ailleurs, d’une manière générale, on entend par deuxième face 16 du dispositif la face de ce dernier située en-dessous du ou des niveaux FEOL, et dans l’exemple représenté, la surface inférieure de la couche isolante enterrée 19.In general, the first face 15 of the device is understood to mean the face of the latter, above the BEOL levels, and in the example shown, the upper surface of the insulating layer 20. Furthermore, in a manner general, the second face 16 of the device is understood to mean the face of the latter located below the FEOL level or levels, and in the example shown, the lower surface of the buried insulating layer 19.

Comme également représentée en figure 1a, un élément de reprise de îo contact 4 peut être raccordé électriquement aux éléments d’interconnexion électrique de la partie active 1 au travers de la couche isolante 20.As also shown in FIG. 1a, a contact resumption element 4 can be electrically connected to the electrical interconnection elements of the active part 1 through the insulating layer 20.

Suivant le mode de transfert illustré à partir de la figure 1a, un deuxième support, support 8, est solidaire de l’ensemble précédemment décrit par la première face 15 du dispositif, et avantageusement par l’intermédiaire d’une interface de collage 12 bien que le recours à une telle interface ne soit pas absolument nécessaire dans l’invention. On peut par exemple utiliser un film polymère laminé au-dessus de la surface 15 pour réaliser l’interface 12. C’est le support 8 qui est destiné à porter le dispositif microélectronique de manière définitive. Son épaisseur et son matériau seront fonctions de l’application souhaitée. On comprend qu’il suffit de rapporter le support 8 définitif à l’opposé du support 14 initial de sorte à opérer le transfert du dispositif. Il s’agit donc d’une technique de transfert à une seule couche connue sous le vocable SLT, acronyme de Single Layer Transfer.According to the transfer mode illustrated from FIG. 1a, a second support, support 8, is integral with the assembly previously described by the first face 15 of the device, and advantageously via a bonding interface 12 well that the use of such an interface is not absolutely necessary in the invention. One can for example use a polymer film laminated above the surface 15 to produce the interface 12. It is the support 8 which is intended to carry the microelectronic device definitively. Its thickness and its material will depend on the desired application. It is understood that it suffices to bring the final support 8 opposite the initial support 14 so as to effect the transfer of the device. It is therefore a single layer transfer technique known as SLT, acronym for Single Layer Transfer.

Suivant cette technique, le support 14 est éliminé en utilisant la couche isolante enterrée 19 comme couche d’arrêt pour l’enlèvement. Ce dernier peut être réalisé par l’intermédiaire d’un amincissement, par exemple avec une technique de polissage mécanique ou mécanochimique. Notamment, on détecte une discontinuité du couple de polissage lors du début de l’attaque due la couche 19 et on stoppe l’amincissement à ce stade ou après un temps prédéfinie à compter de ce début d’attaque de la couche 19. Le résultat de cette opération est illustré à la figure 1b, l’ensemble ayant été retourné par la même occasion. Par exemple l’épaisseur de la couche 19 est au final inférieure à 200 nm, voire à 100 nm et possiblement à 50 nm.According to this technique, the support 14 is eliminated by using the buried insulating layer 19 as a stop layer for removal. The latter can be achieved by thinning, for example with a mechanical or mechanochemical polishing technique. In particular, a discontinuity in the polishing torque is detected at the start of the attack due to layer 19 and the thinning is stopped at this stage or after a predefined time from the start of attack on layer 19. The result of this operation is illustrated in Figure 1b, the assembly having been returned at the same time. For example, the thickness of layer 19 is ultimately less than 200 nm, or even 100 nm and possibly 50 nm.

ίοίο

Plutôt que de réaliser à ce stade les reprises de contact nécessaires pour accéder à la partie active du dispositif, ce mode de réalisation de la présente invention forme auparavant une couche thermiquement conductrice 10, audessus de la deuxième face 16. Cette formation peut être faite par un dépôt, de préférence pleine plaque, au-dessus de la couche 19. On peut notamment utiliser une technique de dépôt physique en phase vapeur dite PVD, par exemple pour déposer une couche 10 faite d’AIN. Ce dernier matériau est en effet un bon conducteur thermique tout en présentant des propriétés d’isolation électrique et de passivité aux ondes radiofréquences intéressantes dans ïo certaines applications de la présente invention.Rather than making the necessary contact recoveries at this stage to access the active part of the device, this embodiment of the present invention previously forms a thermally conductive layer 10, above the second face 16. This formation can be done by a deposit, preferably a full plate, above the layer 19. It is possible in particular to use a physical vapor deposition technique called PVD, for example for depositing a layer 10 made of AIN. The latter material is in fact a good thermal conductor while exhibiting properties of electrical insulation and passivity to radiofrequency waves which are advantageous in certain applications of the present invention.

Le choix de ces matériaux n’est cependant pas limitatif.The choice of these materials is not, however, limiting.

Suivant une autre possibilité, en effet, on met en œuvre une structure de diamant synthétique, avantageusement en film, et de préférence du diamant nanocristallin (dit NCD). La formation d’une telle couche peut être réalisée par un dépôt chimique en phase vapeur CVD. Par exemple, on peut utiliser un réacteur utilisant une déposition chimique en phase vapeur optimisée par plasma de micro-ondes, portant l’acronyme de dépôt MPCVD. Suivant une autre possibilité, la couche 10 peut être en matériau semi-conducteur poreux, notamment du silicium poreux. Cette couche peut alors être obtenue directement à partir du substrat initial en préservant une épaisseur suffisante de ce dernier lors de la phase d’amincissement, de sorte à préserver une couche de silicium au-dessus de la couche enterrée 19.According to another possibility, in fact, a synthetic diamond structure is used, advantageously in film, and preferably nanocrystalline diamond (called NCD). The formation of such a layer can be achieved by chemical vapor deposition CVD. For example, one can use a reactor using chemical vapor deposition optimized by microwave plasma, carrying the acronym MPCVD. According to another possibility, the layer 10 can be made of porous semiconductor material, in particular porous silicon. This layer can then be obtained directly from the initial substrate while preserving a sufficient thickness of the latter during the thinning phase, so as to preserve a layer of silicon above the buried layer 19.

De façon générale, à titre d’exemple, l’épaisseur de la couche 10 peut être inférieure à 2 pm et/ou supérieur à 200 nm. La couche 10 est configurée pour capter une partie au moins de la chaleur dégagée par au moins un composant.In general, by way of example, the thickness of the layer 10 can be less than 2 μm and / or greater than 200 nm. The layer 10 is configured to capture at least part of the heat given off by at least one component.

Un exemple du résultat obtenu est fourni en figure 2a. On notera que la couche 10 se situe dans ce cas immédiatement au-dessus de la couche 19, sans couche intermédiaire. La couche 19 est elle-même avantageusement directement au-dessus du ou des composants 9.An example of the result obtained is provided in Figure 2a. It will be noted that the layer 10 is in this case immediately above the layer 19, without an intermediate layer. The layer 19 is itself advantageously directly above the component or components 9.

II est ensuite possible de réaliser un accès au niveau supérieur de la partie active 1, de sorte à raccorder le dispositif à l’extérieur, sur le premier niveau de métallisation de la BEOL suivant ce mode de réalisation par l’intermédiaire d’un plot de raccordement électrique 6. Pour ce faire, à la figureIt is then possible to provide access to the upper level of the active part 1, so as to connect the device to the outside, on the first metallization level of the BEOL according to this embodiment by means of a stud. electrical connection 6. To do this, in figure

2b, une gravure a été opérée après masquage des parties à préserver, de sorte à ouvrir les couches 10 et 19 pour exposer au moins un élément d’interconnexion électrique 2 du premier niveau de la partie active 1. Typiquement, les épaisseurs à graver sont faibles et peuvent utiliser une seule étape de lithographie. La gravure en elle-même peut être du type « multisteps » en ce qu’elle comprend une pluralité de sous étapes de gravure chacune adaptée au matériau d’une des couches à ouvrir.2b, an etching was carried out after masking the parts to be preserved, so as to open the layers 10 and 19 to expose at least one electrical interconnection element 2 of the first level of the active part 1. Typically, the thicknesses to be etched are weak and can use a single lithography step. The etching itself can be of the "multistep" type in that it comprises a plurality of etching sub-steps each adapted to the material of one of the layers to be opened.

L’ouverture 11 ainsi constituée permet une reprise de contact, par exemple avec un élément de reprise de contact 5, notamment de nature îo métallique.The opening 11 thus formed allows contact recovery, for example with a contact recovery element 5, in particular of metallic type.

De préférence simultanément, pour former un plot 7 de raccordement thermique, une reprise de contact thermique 13 est aussi réalisée. Par exemple, ces deux parties 5, 13 sont issues d’un dépôt, de préférence PVD, avec une couche d’un matériau barrière, par exemple en titane ou en nitrure de titane, et par exemple d’une épaisseur comprise entre 25 et 50 nm, et une couche conductrice supérieure, par exemple de 1,2 pm, et par exemple en alliage Al Cu. Le dépôt de ces parties peut être opéré pleine plaque et suivi d’une gravure de sorte à délimiter les éléments 5 et 13. Le résultat de cette étape est illustré la figure 2c. Bien qu’il soit avantageux de réaliser simultanément un raccordement thermique de la couche 10 avec des moyens de conduction (comprenant les différentes parties ayant permis de réaliser le plot 7) et le raccordement électrique de la partie active avec un plot 6 à fonction électrique, la réalisation du raccordement thermique peut suffire dans le cadre de la présente invention.Preferably simultaneously, to form a thermal connection pad 7, a resumption of thermal contact 13 is also carried out. For example, these two parts 5, 13 come from a deposit, preferably PVD, with a layer of a barrier material, for example made of titanium or titanium nitride, and for example of a thickness between 25 and 50 nm, and an upper conductive layer, for example of 1.2 μm, and for example of Al Cu alloy. The deposition of these parts can be made full plate and followed by an engraving so as to delimit the elements 5 and 13. The result of this step is illustrated in Figure 2c. Although it is advantageous to simultaneously make a thermal connection of the layer 10 with conduction means (comprising the various parts which made it possible to produce the pad 7) and the electrical connection of the active part with a pad 6 with an electrical function, making the thermal connection may suffice in the context of the present invention.

II est ensuite possible de réaliser des corps de plots 6, 7 surmontant les reprises de contact 5, 13. Par exemple, les plots sont réalisés sur la base d’une fine couche d’accroche, pouvant être déposée par PVD, une étape de lithographie puis le dépôt de deux couches respectivement en cuivre Cu et en alliage Sn Ag. L’ensemble est finalisé par la suppression de la couche d’accroche aux endroits où elle est encore exposée. L’ensemble associant corps de plot 6,7 et couche d’accroche et/ou couche de reprise de contact 5 forme le plot thermique. Bien entendu, dans certains modes de réalisation la couche d’accroche et/ou de reprise de contact n’est pas nécessaire. Ces différents éléments potentiels de construction du plot en font partie intégrante. Le terme plot s’entend d’un organe accessible par l’extérieur du système de l’invention, notamment pour être raccordé avec un dissipateur thermique ou un élément de raccordement électrique, sans limitation de forme.It is then possible to produce stud bodies 6, 7 surmounting the contact recoveries 5, 13. For example, the studs are produced on the basis of a thin bonding layer, which can be deposited by PVD, a step of lithography then the deposition of two layers respectively of copper Cu and of Sn Ag alloy. The whole is finalized by the removal of the bonding layer at the places where it is still exposed. The assembly associating body of pad 6.7 and bonding layer and / or contact recovery layer 5 forms the thermal pad. Of course, in certain embodiments the bonding and / or contact recovery layer is not necessary. These various potential elements of construction of the stud form an integral part thereof. The term pad means a member accessible from outside the system of the invention, in particular for being connected with a heat sink or an electrical connection element, without limitation of shape.

Finalement, un exemple de structure pouvant être obtenu est illustré à la figure 3.Finally, an example of the structure that can be obtained is illustrated in Figure 3.

On notera la continuité thermique entre le plot 7 et la couche 10 de sorte que des moyens (ou systèmes) de conduction sont formés par le plot 7 y compris toute couche sous-jacente au corps de plot ayant permis sa réalisation, îo On notera que dans ce mode de réalisation, hormis au niveau de l’ouverture 11 ayant permis l’accès électrique à la partie active 1, l’ensemble de la couche 10 a été préservée à la surface du dispositif. Ce cas n’est pas limitatif de l’invention. Néanmoins, pour assurer une transmission efficace de la chaleur depuis le composant 9 vers l’extérieur, au moins une partie de la surface du composant 9 est située en regard d’au moins une partie de la couche 10. On entend par une situation en regard que la projection de ces couches, suivant la direction de l’épaisseur du substrat, se superpose au moins partiellement. Ainsi, au moins une partie de la couche 10 est située au droit d’au moins une partie de la surface du composant 9 qu’elle surmonte. Avantageusement, l’ensemble de la surface du composant 9 est surmontée par la couche 10.The thermal continuity between the pad 7 and the layer 10 will be noted so that conduction means (or systems) are formed by the pad 7 including any layer underlying the body of the pad which has enabled it to be produced, it will be noted that in this embodiment, except at the level of the opening 11 having allowed electrical access to the active part 1, the entire layer 10 has been preserved on the surface of the device. This case is not limitative of the invention. However, to ensure efficient transmission of heat from the component 9 to the outside, at least part of the surface of the component 9 is located opposite at least part of the layer 10. By a situation in as the projection of these layers, in the direction of the thickness of the substrate, overlaps at least partially. Thus, at least part of the layer 10 is located in line with at least part of the surface of the component 9 which it surmounts. Advantageously, the entire surface of the component 9 is surmounted by the layer 10.

On notera en outre que, dans le cas de la figure 3, la couche 10 s’étend latéralement relativement au composant 9 (autrement dit s’étend au-delà du composant) de sorte à permettre le déport du plot 7 avec lequel la couche 10 en continuité thermique. Ainsi, dans le cas de la figure 3, le plot 7 (ou tout autre moyen de conduction thermique au contact de la couche 10) est maintenu à l’écart du composant 9 et n’est pas situé en regard de celui-ci. C’est aussi le cas pour le plot de raccordement électrique 6. En effet, on évite ainsi que le composant 9 soit surmonté par des éléments perturbateurs, par exemple susceptibles d’être non passifs aux radiofréquences ; cette situation est particulièrement avantageuse dans le cas où le composant 9 est ou comprend un transmetteur radiofréquences. De cette façon, non seulement la couche 10 sert-elle d’organe de récupération d’énergie thermique issue du composant 9, mais aussi assure-t-elle le décalage latéral entre le composant 9 et les moyens de conduction thermique qui vont permettre d’évacuer la chaleur ainsi récupérée vers l’extérieur.It will also be noted that, in the case of FIG. 3, the layer 10 extends laterally relative to the component 9 (in other words extends beyond the component) so as to allow the offset of the stud 7 with which the layer 10 in thermal continuity. Thus, in the case of FIG. 3, the stud 7 (or any other means of thermal conduction in contact with the layer 10) is kept away from the component 9 and is not located opposite it. This is also the case for the electrical connection pad 6. Indeed, this prevents the component 9 from being overcome by disturbing elements, for example likely to be non-passive to radio frequencies; this situation is particularly advantageous in the case where the component 9 is or comprises a radiofrequency transmitter. In this way, not only does the layer 10 serve as a device for recovering thermal energy from the component 9, but also ensures the lateral offset between the component 9 and the thermal conduction means which will allow '' dissipate the heat thus recovered to the outside.

La figure 4 montre une vue de dessus du résultat ainsi obtenu avec une illustration simplifiée dans laquelle un seul plot 7 a été réalisé. II est entendu qu’une pluralité de plots de conduction thermique peut être formée dans la continuité thermique de la couche 10. II en est de même pour les plots 6 destinés au raccordement électrique.FIG. 4 shows a top view of the result thus obtained with a simplified illustration in which a single stud 7 has been produced. It is understood that a plurality of thermal conduction pads can be formed in the thermal continuity of the layer 10. It is the same for the pads 6 intended for the electrical connection.

Un autre mode de réalisation de l’invention peut mettre en oeuvre une technique de transfert du dispositif microélectronique par l’intermédiaire de îo deux couches de transfert. Cette technique, souvent dénommée par son acronyme DLT (pour Dual Transfer Layer) est mise en oeuvre dans le cas des figures 5a à 5c, 6 et 7.Another embodiment of the invention can implement a technique for transferring the microelectronic device by means of two transfer layers. This technique, often called by its acronym DLT (for Dual Transfer Layer) is implemented in the case of FIGS. 5a to 5c, 6 and 7.

Comme précédemment, un dispositif microélectronique est formé audessus d’un substrat 14 initial, le dispositif comprenant une première face 15 ici réalisée par la face supérieure d’une couche isolante 20 et une deuxième face 16 ici réalisée par la face inférieure d’une couche électriquement isolante enterrée 19. Néanmoins, cet ensemble est de façon préliminaire raccordée à une poignée 18, par exemple en matériau semi-conducteur par l’intermédiaire d’une interface de collage 17 qui peut être du même type que l’interface de collage 12 exposée en référence au mode de réalisation précédent.As before, a microelectronic device is formed above an initial substrate 14, the device comprising a first face 15 here produced by the upper face of an insulating layer 20 and a second face 16 here produced by the lower face of a layer electrically insulating buried 19. However, this assembly is preliminary connected to a handle 18, for example of semiconductor material via a bonding interface 17 which may be of the same type as the bonding interface 12 exposed with reference to the previous embodiment.

En figure 5b, on a procédé à l’enlèvement du substrat 14, par exemple en mettant en oeuvre une technique telle qu’exposée pour le mode de réalisation précédent. En outre, une couche thermiquement conductrice 10 a été formée. De même, on peut se référer aux exemples donnés pour le premier mode de réalisation en ce qui concerne la formation de cette couche.In FIG. 5b, the substrate 14 was removed, for example by using a technique as set out for the previous embodiment. In addition, a thermally conductive layer 10 has been formed. Likewise, reference may be made to the examples given for the first embodiment with regard to the formation of this layer.

On rapporte ensuite, par la deuxième face 16 du dispositif, le support 8 définitif, par l’intermédiaire d’une interface de collage 12.Then, by the second face 16 of the device, the final support 8 is reported, by means of a bonding interface 12.

La poignée 18 et l’interface de collage 17 sont alors éliminées de sorte à ne laisser subsister que le support 8 comme substrat et à rendre apparente la première face 15 du dispositif, comme le montre la figure 5c.The handle 18 and the bonding interface 17 are then eliminated so as to leave only the support 8 as a substrate and to make the first face 15 of the device visible, as shown in FIG. 5c.

Dans ce cas de figure, la reprise de contact électrique s’opère par l’intermédiaire de l’élément 4 précédemment décrit en référence à la technologie CMOS habituelle. En particulier, on peut former un corps de plot 6 au-dessus de la reprise de contact 4, cette dernière étant reliée au niveau d’interconnexion de la BEOL de la partie active 1 du dispositif microélectronique.In this case, the resumption of electrical contact takes place via the element 4 previously described with reference to the usual CMOS technology. In particular, a stud body 6 can be formed above the contact resumption 4, the latter being connected to the interconnection level of the BEOL of the active part 1 of the microelectronic device.

Pour la dissipation thermique, on s’arrange pour que la couche 10 soit à proximité d’un ou plusieurs éléments d’interconnexion électrique 2 de sorte à établir un circuit de dissipation thermique au travers de ces éléments depuis la couche 10. Ainsi, dans le cas de la figure 6, un élément 2 de premier niveau d’interconnexion est en regard d’une partie de la couche 10. En outre, cet élément 2 est lui-même raccordé thermiquement à des éléments 2 des autres îo niveaux d’interconnexion de sorte à établir une conduction thermique au travers de l’ensemble des niveaux d’interconnexion jusqu’à l’extrémité distale de ces niveaux, qui est dans le cas des figures, au contact de la face inférieure de la couche isolante 20. La continuité thermique entre les éléments 2 de différents niveaux s’opèrent par des raccordements électriques 3 qui les relient.For heat dissipation, arrangements are made for layer 10 to be close to one or more electrical interconnection elements 2 so as to establish a heat dissipation circuit through these elements from layer 10. Thus, in in the case of FIG. 6, an element 2 of the first interconnection level is opposite a part of the layer 10. In addition, this element 2 is itself thermally connected to elements 2 of the other levels of interconnection so as to establish thermal conduction through all of the interconnection levels up to the distal end of these levels, which is in the case of the figures, in contact with the underside of the insulating layer 20. The thermal continuity between the elements 2 of different levels takes place by electrical connections 3 which connect them.

L’ensemble forme des moyens de conduction qui permettront un chemin de la chaleur vers l’extérieur du système formé.The assembly forms conduction means which will allow a path of heat towards the outside of the formed system.

Entre l’étape de la figure 5c et de la figure 6, on a opéré une ouverture de la couche 20 de sorte à accéder à ce chemin de continuité thermique. Cette ouverture peut être opérée par une gravure après masquage des zones à préserver. On peut alors fabriquer une reprise de contact 13, par exemple avec une technique similaire à celle développée pour le premier mode de réalisation. De même, un corps de plot 7 surmonte ensuite la reprise de contact 13 qui peut être fabriquée comme dans le premier exemple.Between the step in FIG. 5c and in FIG. 6, an opening of the layer 20 was made so as to access this thermal continuity path. This opening can be operated by etching after masking the areas to be preserved. It is then possible to manufacture a contact resumption 13, for example with a technique similar to that developed for the first embodiment. Similarly, a block body 7 then overcomes the contact recovery 13 which can be manufactured as in the first example.

Comme indiqué précédemment pour le premier mode de réalisation, il est avantageux de déporter les moyens de conduction thermique, et généralement l’ensemble des moyens susceptibles de perturber le fonctionnement du composant 9, de sorte que ce dernier ne soit pas situé en regard de l’un ou l’autre de ces moyens. Ce principe est de préférence appliqué au deuxième mode de réalisation comme l’illustrent aussi bien la figure 6 que la figure 7 en vue de dessus. Ainsi, les éléments 2 et les raccordements 3 servant à la conduction thermique au travers de la partie active 1 sont déportés latéralement relativement au composant 2 et/ou le ou les plots 6, 7 sont eux-mêmes également situés en décalage latéral du composant 9 de sorte à ne pas être en regard de ce dernier.As indicated above for the first embodiment, it is advantageous to offset the heat conduction means, and generally all of the means capable of disturbing the operation of the component 9, so that the latter is not located opposite the either of these means. This principle is preferably applied to the second embodiment as illustrated in FIG. 6 as well as in FIG. 7 in top view. Thus, the elements 2 and the connections 3 used for thermal conduction through the active part 1 are offset laterally relative to the component 2 and / or the stud (s) 6, 7 are themselves also located in lateral offset from the component 9 so as not to be in front of the latter.

On notera que dans le ce mode de réalisation, le plot 7 peut aussi bien avoir une fonction de raccordement électrique qu’une fonction de dissipation thermique.It will be noted that in this embodiment, the pad 7 may as well have an electrical connection function as a heat dissipation function.

Les moyens de conduction raccordant thermiquement la couche thermiquement conductrice 10 vers l’extérieur peuvent être mis au contact d’autres dispositifs de dissipation de chaleur. Par exemple, des parties d’un boîtier compact de ces plots peuvent servir de dissipateurs. Les plots euxîo mêmes peuvent servir de radiateurs thermiques.The conduction means thermally connecting the thermally conductive layer 10 to the outside can be brought into contact with other heat dissipation devices. For example, parts of a compact housing of these pads can serve as heatsinks. The studs themselves can be used as thermal radiators.

Claims (21)

REVENDICATIONS 1. Système microélectronique comprenant un support (8) et un dispositif microélectronique comprenant au moins un composant (9) générateur1. Microelectronic system comprising a support (8) and a microelectronic device comprising at least one generator component (9) 5 de chaleur, une première face (15) du dispositif étant disposée sur le support caractérisé en ce que le dispositif comporte une couche thermiquement conductrice (10) disposée en regard d’au moins une partie du composant (9) et des moyens de conduction thermique configurés pour recevoir de la chaleur de la couche thermiquement conductrice (10) et pour la conduire jusqu’à une îo deuxième face (16) du dispositif, opposée à la première face (15).5 heat, a first face (15) of the device being disposed on the support characterized in that the device comprises a thermally conductive layer (10) disposed opposite at least a portion of the component (9) and conduction means thermally configured to receive heat from the thermally conductive layer (10) and to conduct it to a second face (16) of the device, opposite the first face (15). 2. Système selon la revendication précédente, dans lequel la première face (15) du dispositif est disposée sur le support par l’intermédiaire d’une interface de collage (12).2. System according to the preceding claim, in which the first face (15) of the device is arranged on the support by means of a bonding interface (12). 3. Système selon l’une des revendications précédentes, comprenant 15 une couche électriquement isolante intercalée entre le composant (9) et la couche thermiquement conductrice (10).3. System according to one of the preceding claims, comprising an electrically insulating layer interposed between the component (9) and the thermally conductive layer (10). 4. Système selon la revendication précédente, dans lequel la couche électriquement isolante est une couche électriquement isolante enterrée (19).4. System according to the preceding claim, in which the electrically insulating layer is an underground electrically insulating layer (19). 5. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la 20 couche thermiquement conductrice (10) s’étend latéralement au-delà du composant (9).5. System according to one of the preceding claims, in which the thermally conductive layer (10) extends laterally beyond the component (9). 6. Système selon la revendication précédente, dans lequel au moins une partie des moyens de conduction thermique est déportée latéralement relativement au composant (9).6. System according to the preceding claim, wherein at least a portion of the thermal conduction means is offset laterally relative to the component (9). 2525 7. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de conduction thermique comprennent au moins un plot (7) thermiquement conducteur en saillie sur la deuxième face (16) du dispositif.7. System according to one of the preceding claims, in which the thermal conduction means comprise at least one thermally conductive stud (7) projecting from the second face (16) of the device. 8. Système selon la revendication précédente, dans lequel le au moins un plot (7) est au contact de la couche thermiquement conductrice (10).8. System according to the preceding claim, wherein the at least one stud (7) is in contact with the thermally conductive layer (10). 3030 9. Système selon la revendication précédente, dans lequel le au moins un plot (7) est en contact avec une surface de la couche thermiquement conductrice (10) déportée latéralement du composant (9).9. System according to the preceding claim, wherein the at least one stud (7) is in contact with a surface of the thermally conductive layer (10) offset laterally from the component (9). 10. Système selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel la couche thermiquement conductrice (10) est exposée au niveau de la deuxième face (16) et le composant (9) est situé en-dessous de la couche thermiquement conductrice (10) relativement à la deuxième face (16).10. System according to one of the two preceding claims, in which the thermally conductive layer (10) is exposed at the second face (16) and the component (9) is located below the thermally conductive layer (10 ) relative to the second face (16). 55 11. Système selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif comporte au moins un niveau d’interconnexion, les moyens de conduction thermique s’étendant suivant l’épaisseur du au moins un niveau d’interconnexion.11. System according to one of claims 1 to 7, in which the device comprises at least one interconnection level, the heat conduction means extending along the thickness of the at least one interconnection level. 12. Système selon la revendication précédente, dans lequel chaque îo niveau d’interconnexion comprend au moins un élément d’interconnexion électrique (2), les moyens de conduction thermique comportant dans chaque niveau au moins un élément d’interconnexion électrique (2), lesdits éléments d’interconnexion électrique (2) compris dans les moyens de conduction étant en continuité de conduction thermique entre eux et avec la couche thermiquement12. System according to the preceding claim, in which each interconnection level comprises at least one electrical interconnection element (2), the thermal conduction means comprising in each level at least one electrical interconnection element (2), said electrical interconnection elements (2) included in the conduction means being in continuity of thermal conduction between them and with the thermal layer 15 conductrice (10).15 conductive (10). 13. Système selon la revendication 7 et la revendication précédente en combinaison, dans lequel lesdits éléments d’interconnexion électrique (2) compris dans les moyens de conduction sont en continuité thermique avec le au moins un plot (7).13. System according to claim 7 and the preceding claim in combination, wherein said electrical interconnection elements (2) included in the conduction means are in thermal continuity with the at least one stud (7). 2020 14. Système selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel lesdits éléments d’interconnexion électrique (2) compris dans les moyens de conduction sont déportés latéralement du composant (9).14. System according to one of the two preceding claims, in which said electrical interconnection elements (2) included in the conduction means are offset laterally from the component (9). 15. Système selon l’une des revendications 11 à 14 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel la couche thermiquement conductrice (10)15. System according to one of claims 11 to 14 in combination with claim 2, wherein the thermally conductive layer (10) 25 est au contact de l’interface de collage (12).25 is in contact with the bonding interface (12). 16. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le composant (9) comprend au moins une puce électronique d’émission et/ou de réception d’ondes radiofréquences.16. System according to one of the preceding claims, in which the component (9) comprises at least one electronic chip for transmitting and / or receiving radiofrequency waves. 17. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le 30 composant (9) comprend au moins un transistor CMOS.17. System according to one of the preceding claims, in which the component (9) comprises at least one CMOS transistor. 18. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la couche thermiquement conductrice (10) est électriquement isolante.18. System according to one of the preceding claims, in which the thermally conductive layer (10) is electrically insulating. 19. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la couche thermiquement conductrice (10) présente un angle de pertes tel que tgô<10’1.19. System according to one of the preceding claims, in which the thermally conductive layer (10) has an angle of losses such that tgô <10 ' 1 . 20. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la 5 couche thermiquement conductrice (10) comprend au moins un des matériaux suivants : nitrure d’aluminium, diamant nanocristallin, silicium poreux.20. System according to one of the preceding claims, in which the thermally conductive layer (10) comprises at least one of the following materials: aluminum nitride, nanocrystalline diamond, porous silicon. 21. Système selon l’une des revendications précédentes, comprenant un boîtier contenant au moins ledit support (8) et ledit dispositif microélectronique, ledit boîtier étant en continuité thermique avec les moyens de conduction îo thermique.21. System according to one of the preceding claims, comprising a box containing at least said support (8) and said microelectronic device, said box being in thermal continuity with the thermal conduction means. 1/51/5
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