WO2002047151A2 - Method de fabrication d'une puce semi-conductrice a l'aide d'une couche de rigidite integree - Google Patents

Method de fabrication d'une puce semi-conductrice a l'aide d'une couche de rigidite integree Download PDF

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    • H01L2924/19042—Component type being an inductor

Definitions

  • the invention relates to the field of handling wafers comprising a semiconductor material, for example comprising silicon, these wafers being commonly called "wafers".
  • the "manipulation” covers all operations of maintaining, moving, transforming, storing, processing, or the like of the wafers and of the chips originating from these wafers, these operations being carried out with a view to the production of electronic devices.
  • the invention relates to the manufacture of an electronic device intended to constitute, or to be inserted into, an intelligent portable object such as a smart card, electronic label or the like.
  • Such a device is in embodiments an electronic module to be integrated into the body of the destination portable object.
  • the electronic devices mentioned here comprise at least: an integrated circuit called a chip, a substrate on which the chip is transferred; a contact pad secured to the substrate electrically connected to an input / output interface; and connections electrically connecting contact pads on the chip to these contact pads.
  • the input / output interface includes one or more elements such as ohmic terminal block, antenna, accumulator, control member such as button or keyboard, display, sensor such as biometric or the like.
  • semiconductor tracks are engraved on a wafer, the latter being subsequently cut into individual chips.
  • the manufacturing stages range from “raw” wafer where chips are still grouped together, until an electronic device is obtained.
  • Such a vehicle or handle therefore acts as a rigid if ication assembly during the processing steps and / or transfers between these steps.
  • a wafer is mounted on this handle by means of an adhesive degradable to ultraviolet rays.
  • the wafer is then manipulated, the handle ensuring its rigidity, then cut together with its handle in order to produce chips, each of which is mounted on an individual portion of handle.
  • the adhesive is finally degraded and the handle portions separated from their respective chip in order to carry each chip into an electronic device.
  • the invention aims to improve the usual handles.
  • a method according to the invention allows the production of an electronic device by dispensing with the step of separating the stiffening handle and the chip as well as the step of cleaning the chip before mounting.
  • stiffening handle is a dielectric layer intended to be left in place on the chip, this being all the more advantageous insofar as the two stages mentioned are delicate and costly to carry out.
  • this protective layer associated with the adhesive for fixing the chip on its substrate, provides sufficient protection to dispense with the operation commonly called “glob top” consisting in covering with an insulating material the chip fixed on the substrate and its connections.
  • FIG. 1 is a side half-view in elevation section of a wafer and a solid dielectric layer according to the invention, before their mutual fixing;
  • FIG. 2 is similar to Figure 1, the dielectric layer comprising perforated access recesses;
  • - Figure 3 shows the elements of Figure 1 assembled and the perforation operation of the dielectric layer;
  • - Figure 4 shows the elements of Figure 2 once fixed mutually;
  • FIG. 5 is a sectional elevation view on the one hand (left) an assembly comprising the dielectric layer and a so-called thick wafer; and on the other hand (on the right) the same elements, the wafer having been thinned;
  • FIG. 6 is a half-view in elevation section of an assembly of Figure 3 or 4 after an individualization operation consisting of cutting the wafer into individual chips;
  • Figure 7 is a sectional elevation view similar to Figure 6 and showing an operation of removing a chip after cutting
  • FIG. 8 is an elevational sectional view showing a chip fixed on a substrate
  • Figure 9 shows the assembly of Figure 8 after a connection operation between the chip and the substrate, forming an electronic device according to the invention.
  • FIG. 10 is a schematic representation of equipment for manufacturing electronic devices according to the invention.
  • FIGS 8 and 9 show an electronic device 1 as targeted by the invention.
  • This device 1 comprises a chip 2 fixed by bonding 3 to a substrate 4, a deposit of conductive material 5 connecting the pads 6 for connecting the chip 2 to the contact pad 7 of the substrate 4.
  • the substrate 4 comprises on its free surface a contact interface, for example made of copper, (not shown) which, in if the device 1 is mounted in a smart card, are intended to be flush with the surface of the card.
  • this electronic device 1 is intended to be inserted into a card body (see FIG. 10, step 25), thus forming a smart card.
  • the substrate 4 may comprise, as an alternative to the contact pad 7, holes (commonly called “via”) for the direct connection of the connection pads 6 to an input / output interface.
  • the device 1 is mounted in the intelligent portable object in question, and the contact pad of the substrate 4 is connected to an antenna thus allowing the sending and receiving electromagnetic signals.
  • the chip 2 is conventionally formed of an etched silicon portion. It is integral with a dielectric layer 8 so as to form an assembly having sufficient rigidity pl> ur to be handled during the steps, described below, of the manufacture of the electronic device 1.
  • the fabrication of a chip 2 is based on a semiconductor wafer 9, commonly called “wafer”, on which a plurality of semiconductor tracks have been previously etched at locations intended to form 2 unit chips after cutting.
  • These semiconductor tracks include pads 6 intended for connection with elements external to the chip 2, in particular the components of the electronic device 1 a
  • the wafer 9 has on its active face a passivation layer which is not shown: the dielectric layer 8 is applied to this passivation layer.
  • a layer of dielectric material 8 is superimposed on the active face of the wafer 9 and the assembly of these elements is carried out definitively, for example by gluing.
  • the dielectric layer 8 can be a dielectric polymer film, this film being unwound from a distribution reel to be secured to the wafer 9.
  • This dielectric layer 8 is, for example, a film consisting of a polymer belonging to the family of poly imides, such as Kapton.
  • the thickness of the film is at least equal to that of the wafer 9 after a thinning step (FIG. 5) described in more detail in the following description.
  • the dielectric layer 8 can be a polymeric and initially viscous dielectric material, applied by screen printing.
  • FIG. 3 represents the step subsequent to that of FIG. 1: a laser beam 10 is used to form projections 11 in the dielectric layer 8, facing the pads 6 for connecting the wafer 9.
  • Figures 2 and 4 show a variant of the steps of Figures 1 and 3: the dielectric layer 8 comprises recesses 11 formed prior to attachment to the wafer 9 taking into account the arrangement of the pads 6 for connecting the wafer 9. The assembly of the dielectric layer 8 on the active face of the wafer 9 is carried out by aligning the recesses 11 on the pads 6.
  • the recesses 11 formed in the dielectric layer 8 can be produced by laser drilling 10, as in the case of FIG. 3, but also by punching or any other known technique for removing material.
  • the recesses 11 are formed during screen printing, for example by using a screen with a masking area to prevent the deposition of screen printing material on the connection pads 6.
  • the dielectric layer is also made of polymeric and initially viscous dielectric material, such as ink or polymer adhesive, but is here applied by jet of material.
  • a matrix of nozzles with a section of the order of 20 ⁇ m launches material 8 on the wafer 9, except at the location of the recesses 11. This is obtained by programming when projecting the jets.
  • the material 8 applied can be an epoxy resin.
  • the assembly obtained is a wafer 9 whose active face is covered by the dielectric layer 8, with the exception of connection pads 6.
  • An implementation with the application of an initially viscous material by screen printing or ink jet provides, for example before sawing, a step of polymerization by thermal, photonic, chemical or the like.
  • the dielectric layer 8 fixed to the wafer 9 gives it sufficient rigidity to prevent excessive bending or breakage, so that the wafer 9 can be handled from one station to another in a production line.
  • the term "rigid” only refers here to this property or aptitude for handling; however in some applications the chip and / or the wafer have a certain flexibility.
  • the deferred chip has an aptitude for elastic deformation, in particular for bending.
  • the stiffened wafer 9 is thus gripable by any known means of wafer manipulation, such as a suction handle (not shown). It is in this way mounted on a thinning support 31 (see Figure 5).
  • the wafer 9 subsequently undergoes a thinning operation represented in FIG. 5 and consisting in reducing its thickness by removing material using a thinning means 30.
  • Figure 6 shows the next step in which the wafer 9 was mounted on a cutting support 12 and then cut.
  • the cutting support 12, visible in section in FIG. 7, comprises a metal ring 13, of a diameter greater than the dimensions of the wafer 9, in which a film 14 of flexible material is stretched.
  • the wafer 9 is mounted on the cutting support 12 in a removable manner, for example by using a degradable adhesive with ⁇ ⁇ x ultraviolet rays, the film 14 of flexible material being in this case permeable to such rays.
  • This cutting support 12 constitutes an assembly for positioning the wafer at the cutting station.
  • the cutting is carried out by any known means suitable for semiconductor materials, for example by sawing with a circular saw.
  • Sawing is carried out by following the arrangement of the chips 2 engraved on the wafer 9 and has the purpose of transforming the wafer 9 into a plurality of these chips 2.
  • FIG. 6 is a half view of a cutting support 12 holding unit chips 2 after cutting the wafer 9.
  • the dielectric layer 8 being integral with the wafer 9, it is cut together with the latter, thus forming chips 2 provided with their individual stiffening handle 8.
  • the chips 2 thus obtained are separated from their cutting support 12 by exposure to ultraviolet radiation.
  • FIG. 7 illustrates the unloading of the chips 2.
  • a pushing finger 15 deforms the cutting support 12 at the level of a chip which is simultaneously gripped by a handling instrument 16 such as a suction cup, a gripper with pliers or the like.
  • the suction cup 16 is placed in position against the dielectric layer 8 and a vacuum is created so as to press the assembly formed by the dielectric layer 8 and the chip 2 against the suction cup 16.
  • the chip 2 does not undergo the deteriorations caused by the manipulation, nor even the deteriorations due to the contact of the suction cup 16.
  • FIGS 8 and 9 show the steps for mounting the electronic device 1 itself.
  • the chip 2 is transferred onto a substrate 4 by joining them definitively by bonding, the chip 2 retaining its stiffening handle formed by the dielectric layer 8.
  • the operation of fixing the chip 2 to the substrate 4 is called “carryover”.
  • the glue 3 is applied to the rear face of the chip 2 and goes up on its lateral parts (called “edges").
  • the adhesive 3 it is useful for the adhesive 3 to cover the entire surface of the edges of the chip 2 so as to electrically insulate them. Nevertheless, the glue 3 must not pollute the active face of the chip 2, this is why the dielectric layer 8, in addition to its function of permanent stiffening handle, forms barriers 17 for stopping the glue 3, allowing thus not to overflow on the active face.
  • FIG. 9 shows the electronic device 1 in the final manufacturing phase, the connection between the pads 6 of the chip and the contact pad 7 of the substrate 4 having been made.
  • overlap it is meant that the conductive material of the connection is in contact with the pad 6, the layer 8, the insulation of the edge of the chip 2, the substrate 4 and the pad 7. It is in fact deposited by “wire deposition” or by material jet, on these parts of the device 1.
  • FIG. 10 schematically represents a manufacturing equipment 18 intended for producing electronic devices 1 for intelligent portable objects.
  • This equipment 18 includes: - A station 20 for depositing a dielectric layer 8 forming a stiffening handle on a wafer 9;
  • a station 21 for thinning the wafer 9 and mounting the wafer 9 on a cutting support 12; - A station 22 for cutting the wafer 9 into chips 2;
  • a station 24 for depositing a conductive material 5 for connection between a chip 2 and the substrate 4 supporting it so as to form an electronic device 1.
  • This equipment also includes a station 25 for mounting an electronic device 1 in an intelligent portable object, for example in a smart card 19.

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Abstract

Le procédé de fabrication d'un dispositif électronique (1) comprend les étapes suivantes: fixer définitivement par laminage sur le côté d'un wafer définissant les faces actives, une couche diélectrique (8) de rigidité, en formant ainsi un ensemble (8, 9) manipulable; former au droit du plot de connexion (6) au moins un évidemment d'accès (11) à ce plot (6); manipuler cet ensemble rigide à l'aide de cette couche diélectrique (8); découper l'ensemble rigide conjointement à travers la couche diélectrique (8) et le wafer (9); puis connecter après une étape de report de la puce (2), le plot de connexion (6) à la plage de contact (7) au dessus d'au moins une partie (17) de la couche diélectrique (8).

Description

Dispositif électronique pour obiet portable intelligent tel que carte à puce ou étiquette électronique et fabrication de ce dispositif
L'invention concerne le domaine de la manipulation des plaquettes comprenant un matériau semi-conducteur, par exemple comprenant du silicium, ces plaquettes étant couramment dénommées « wafers ».
Ici, la « manipulation » couvre toutes opérations de maintien, déplacement, transformation, stockage, traitement, ou analogue des wafers et des puces issues de ces wafers, ces opérations étant effectuées en vue de la production de dispositifs électroniques.
Particulièrement, l'invention concerne la fabrication d'un dispositif électronique destiné à constituer, ou à être inséré dans, un objet portable intelligent tel qu'une carte à puce, étiquette électronique ou analogues.
Un tel dispositif est dans des réalisations un module électronique à intégrer au corps de l'objet portable de destination.
Les dispositifs électroniques évoqués ici comportent au moins : un circuit intégré dit puce ;un substrat sur lequel est reportée la puce ; une plage de contact solidaire du substrat raccordée électriquement à une interface d'entrées/sorties ; et des connexions reliant électriquement des plots de contact sur la puce à ces plages de contact.
L'interface d'entrées/sorties comporte un ou plusieurs éléments tels que bornier ohmique, antenne, accumulateur, organe de commande tel que bouton ou clavier, afficheur, capteur tel que bio métrique ou analogues.
En vue de produire des puces pour la fabrication de ces dispositifs électroniques, des pistes semi-conductrices sont gravées sur un wafer, celui-ci étant par la suite découpé en puces individuelles.
Les étapes de fabrication vont du wafer « brut » où sont regroupées encore unitaires des puces, jusqu'à l'obtention d'un dispositif électronique.
Ces étapes nécessitent d'une part de manipuler le wafer et les puces d'un poste de travail à l'autre. D'autre part elles impliquent d'assurer la mise à disposition de ces puces au sein de chaque poste de travail, dans une position apte à permettre le bon déroulement de l'étape correspondante.
Ces manipulations doivent être effectuées avec soin, notamment pour éviter de fissurer le wafer ou une puce sous l'effet de déformations. Ou dans le cas des wafers ou puces fins, du fait de leur souplesse qui les rend impropres à être manipulés sans véhicule (appelée alors « poignée »).
Un tel véhicule ou poignée agit donc comme un montage de rigid if ication durant les étapes de traitement et/ou les transferts entre ces étapes.
Ces « poignées » de rigid if ication viennent se monter temporairement au wafer ou à la puce par collage, aspiration ou adhésion moléculaire. La demande de brevet français numéro 0013257 fournit un exemple d'une telle poignée.
Un wafer est monté sur cette poignée au moyen d'un adhésif dégradable aux rayons ultraviolets. Le wafer est ensuite manipulé, la poignée assurant sa rigidité, puis découpé conjointement à sa poignée afin de produire des puces dont chacune est montée sur une portion individuelle de poignée.
L'adhésif est finalement dégradé et les portions de poignées désolidarisées de leur puce respective en vue du report de chaque puce dans un dispositif électronique.
Ceci oblige à prévoir une étape de retrait de la poignée ainsi qu'une étape de nettoyage des puces polluées par l'adhésif et ce, avant le conditionnement des puces en dispositifs électroniques.
L'invention vise à améliorer les poignées usuelles.
Elle apporte conjointement une solution originale au besoin d'isoler la tranche d'une puce ayant une connexion par cordon de matière dite « wire déposition », telle que décrite dans les documents FR-A-2761497 et FR-A-2761498.
A cet effet, les revendications définissent les objets de l'invention en termes de :
- procédé de fabrication d'un dispositif électronique destiné à un objet portable intelligent tel que carte à puce, étiquette électronique ou analogue ;
- dispositif électronique pour objet portable intelligent ;
- équipement de fabrication de dispositifs électroniques pour objet portable intelligent ; - objet portable intelligent.
Un procédé selon l'invention permet la réalisation d'un dispositif électronique en se dispensant de l'étape de désolidarisation de la poignée de rigidification et de la puce ainsi que de l'étape de nettoyage de la puce avant montage.
Ces deux étapes sont supprimées puisque la poignée de rigidification est une couche diélectrique prévue pour être laissée en place sur la puce, ceci étant d'autant plus intéressant dans la mesure où les deux étapes évoquées sont délicates et coûteuses à réaliser.
De plus, la couche diélectrique joue également un rôle de protection de la puce. Ainsi, cette couche de protection, associée à la colle de fixation de la puce sur son substrat, assure une protection suffisante pour se passer de l'opération couramment dénommée « glob top » consistant à recouvrir d'un matériau isolant la puce fixée sur le substrat et ses connexions.
Des exemples de l'invention apparaissent dans la description q ii se rapporte aux dessins annexés :
- la figure 1 est une demi-vue latérale en coupe d'élévation d'un wafer et d'une couche diélectrique pleine selon l'invention, avant leur fixation mutuelle ;
- la figure 2 est similaire à la figure 1, la couche diélectrique comprenant des évidements d'accès perforés ; - la figure 3 représente les éléments de la figure 1 assemblés ainsi que l'opération de perforation de la couche diélectrique ; - la figure 4 représente les éléments de la figure 2 une fois fixés mutuellement ;
-1 la figure 5 est une vue en coupe d'élévation avec d'une part (à gauche) un ensemble comportant la couche diélectrique et un wafer dit épais ; et d'autre part (à droite) les mêmes éléments, le wafer ayant été aminci ;
- la figure 6 est une demi-vue en coupe d'élévation d'un ensemble de la figure 3 ou 4 après une opération d'individualisation consistant à découper le wafer en puces individuelles ;
- la figure 7 est une vue en coupe d'élévation similaire à la figure 6 et représentant une opération d'enlèvement d'une puce après découpe ;
- la figure 8 est une vue en coupe d'élévation représentant une puce fixée sur un substrat ;
-) la figure 9 représente l'ensemble de la figure 8 après une opération de connexion entre la puce et le substrat, formant un dispositif électronique selon l'invention ; et
- la figure 10 est une représentation schématique d'un équipement de fabrication de dispositifs électroniques selon l'invention.
Les figures 8 et 9 représentent un dispositif électronique 1 tel que visé par l'invention.
Ce dispositif 1 comprend une puce 2 fixée par collage 3 sur un substrat 4, un dépôt de matériau conducteur 5 connectant les plots 6 de connexion de la puce 2 à la plage de contact 7 du substrat 4.
Le substrat 4 comprend sur sa surface libre une interface de contact, par exemple en cuivre, (non représentées) qui, en cas de montage du dispositif 1 dans une carte à puce, sont destinées à affleurer à la surface de la carte.
En effet, ce dispositif électronique 1 est destiné à être inséré dans un corps de carte (voir figure 10, étape 25), formant ainsi une carte à puce.
Dans des réalisations, le substrat 4 peut comporter, en alternative à la plage de contact 7, des trous (couramment dénommés « via ») pour la liaison directe des plots de connexion 6 à une interface d'entrées/sorties.
Dans le cas d'une carte à puce sans contact ou d'une étiquette électronique, le dispositif 1 est monté dans l'objet portable intelligent en question, et la plage de contact du substrat 4 est raccordée à une antenne permettant ainsi l'envoi et la réception de signaux électromagnétiques.
La puce 2 est formée de manière classique d'une portion de silicium gravée. Elle est solidaire d'une couche diélectrique 8 de manière à former un ensemble ayant une rigidité suffisante pl>ur être manipulé durant les étapes, décrites ci-après, de la fabrication du dispositif électronique 1.
En référence aux figures 1 à 6, la fabrication d'une puce 2 a pour base une plaquette semi-conductrice 9, couramment dénommée « wafer », sur laquelle une pluralité de pistes semi-conductrices ont été préalablement gravées à des emplacements destinés à former des puces 2 unitaires après découpe.
Ces pistes semi-conductrices comprennent des plots 6 destinés à la connexion avec des éléments externes à la puce 2, notamment les constituants du dispositif électronique 1 une
) fois assemblé.
La face du wafer 9 sur laquelle ont été gravées les pistes en question et les plots 6 de connexion, est dénommée « face active ». A l'inverse, la face opposée est dénommée « face passive »
Dans les exemples, notons que le wafer 9 possède sur sa face active une couche de passivation qui n'est pas représentée : la couche diélectrique 8 est appliquée sur cette couche de passivation.
Comme représenté à la figure 1, une couche de matériau ) diélectrique 8 est superposée à la face active du wafer 9 et l'assemblage de ces éléments est effectué de manière définitive, par exemple par collage.
La couche diélectrique 8 peut être un film diélectrique en polymère, ce film étant déroulé depuis une bobine de distribution pour être solidarisé au wafer 9.
Cette couche diélectrique 8 est, par exemple, un film constitué d'un polymère appartenant à la famille des poly imides, tel que le Kapton. En pratique, l'épaisseur du film est au moins égale à celle du wafer 9 après une étape d'amincissement (figure 5) décrite de façon plus détaillée dans la suite de la description.
Un exemple de réalisation est obtenu avec un wafer de 80 μm d'épaisseur après amincissement sur lequel est fixé un film de Kapton d'une épaisseur de 80 μm également. En variante, la couche diélectrique 8 peut être un matériau diélectrique polymère et initialement visqueux, appliqué par sérigraphie.
La figure 3 représente l'étape consécutive à celle de la figure 1 : un faisceau laser 10 est employé pour former des éjvidements 11 dans la couche diélectrique 8, en regard des plots 6 de connexion du wafer 9.
Les figures 2 et 4 représentent une variante aux étapes des figures 1 et 3 : la couche diélectrique 8 comprend des évidements 11 formés préalablement à la fixation sur le wafer 9 en tenant compte de la disposition des plots 6 de connexion du wafer 9. L'assemblage de la couche diélectrique 8 sur la face active du wafer 9 est effectuée en alignant les évidements 11 sur les plots 6.
Les évidements 11 pratiqués dans la couche diélectrique 8, peuvent être réalisés par perçage au laser 10, comme dans le cas de la figure 3, mais aussi par poinçonnage ou toute autre technique connue d'enlèvement de matière.
Dans le cas d'une couche diélectrique 8 appliquée par sérigraphie, les évidements 11 sont formés lors de la sérigraphie, par exemple en employant un écran avec une zone de masquage pour empêcher le dépôt de matériau de sérigraphie sur les plots de connexion 6.
Encore une autre réalisation prévoit que la couche diélectrique est aussi en matériau diélectrique polymère et initialement visqueux, tel qu'encre ou colle polymère, mais est ici appliqué par jet de matière. Par exemple, une matrice de buses d'une section de l'ordre de 20μm lance du matériau 8 sur le wafer 9, sauf à l'emplacement des évidements 11. Ceci est obtenu par programmation lors de la projection des jets.
Dans le cas d'une application de la couche diélectrique 8 par sérigraphie ou jet de matière, le matériau 8 appliqué peut être une résine époxy.
Le résultat atteint à la fin de l'étape d'application, quelle que soit la technique, est tel que celui montré sur la figure 4 : l'ensemble obtenu est un wafer 9 dont la face active est recouverte par la couche diélectrique 8, à l'exception des plots 6 de connexion.
Une mise en œuvre avec l'application d'un matériau initialement visqueux par sérigraphie ou jet d'encre prévoit, par exemple avant le sciage, une étape de polymérisation par apport thermique, photonique, chimique ou analogues.
La couche diélectrique 8 fixée au wafer 9 confère à celui-ci une rigidité suffisante pour prévenir une flexion excessive ou des cassures, de sorte que le wafer 9 peut être manipulé d'un poste à l'autre d'une chaîne de fabrication.
Le terme "rigide" vise seulement ici cette propriété ou aptitude à la manipulation ; néanmoins dans certaines applications la puce et/ou le wafer présentent une certaine souplesse. Par exemple dans le cas d'un dispositif électronique lui même souple, la puce reportée présente une aptitude à la déformation élastique, notamment à la flexion.
Le wafer 9 rigidifié est ainsi préhensible par tout moyen connu de manipulation de wafer, tel qu'une poignée aspirante (non représentée). Il est de cette manière monté sur un support d'amincissement 31 (voir figure 5).
Le wafer 9 subit par la suite une opération d'amincissement représentée à la figure 5 et consistant à réduire son épaisseur rar enlèvement de matière à l'aide d'un moyen d'amincissement 30.
La figure 6 montre l'étape suivante dans laquelle le wafer 9 a été monté sur un support de découpe 12 puis découpé.
Le support de découpe 12, visible en coupe à la figure 7, comprend un anneau métallique 13, d'un diamètre supérieur aux dimensions du wafer 9, dans lequel est tendu un film 14 de matériau souple.
Le wafer 9 est monté sur le support de découpe 12 de manière amovible, par exemple en employant un adhésif dégradable a\ιx rayons ultraviolets, le film 14 de matériau souple étant dans ce cas perméable à de tels rayons.
Ce support de découpe 12 constitue un montage de mise en position du wafer au poste de découpe. La découpe est effectuée par tout moyen connu adapté aux matériaux semi- conducteur, par exemple par sciage à la scie circulaire.
Le sciage est effectué en suivant la disposition des puces 2 gravés sur le wafer 9 et a pour finalité de transformer le wafer 9 en une pluralité de ces puces 2.
La figure 6 est une demi-vue d'un support de découpe 12 maintenant des puces 2 unitaires après découpe du wafer 9. La couche diélectrique 8 étant solidaire du wafer 9, elle est découpée conjointement à ce dernier, formant ainsi des puces 2 munies de leur poignée individuelle 8 de rigidification.
Les puces 2 ainsi obtenues sont désolidarisées de leur àupport de découpe 12 par exposition à un rayonnement ultraviolet.
La figure 7 illustre le déchargement des puces 2. Un doigt de poussée 15 déforme le support de découpe 12 au niveau d'une puce qui est simultanément saisie par un instrument 16 de manipulation tel qu'une ventouse, un préhenseur à pinces ou analogue.
La ventouse 16 est mise en position contre la couche diélectrique 8 et une dépression est crée de manière à venir plaquer l'ensemble formé de la couche diélectrique 8 et de la puce 2, contre la ventouse 16.
) Grâce aux propriétés de rigidification apportées par la structure en deux couches silicium-diélectrique, la puce 2 ne subit pas les détériorations entraînées par la manipulation, ni même les détériorations dues au contact de la ventouse 16.
Les figures 8 et 9 montrent les étapes de montage du dispositif électronique 1 proprement dit.
La puce 2 est reportée sur un substrat 4 en les solidarisant définitivement par collage, la puce 2 conservant sa poignée de rigidification formée par la couche diélectrique 8.
Lïopération de fixation de la puce 2 sur le substrat 4 est dénommée « report ». La colle 3 est appliquée sur la face arrière de la puce 2 et remonte sur ses parties latérales (dénommées « tranches »).
II est utile que la colle 3 recouvre toute la surface des tranches de la puce 2 de manière à les isoler électriquement. Néanmoins, la colle 3 ne doit pas polluer la face active de la puce 2, c'est pourquoi la couche diélectrique 8, en plus de sa fonction de poignée permanente de rigidification, forme des barrières 17 d'arrêt de la colle 3, permettant ainsi de ne pas déborder sur la face active.
La figure 9 montre le dispositif électronique 1 en phase finale de fabrication, la connexion entre les plots 6 de la puce et la plage de contact 7 du substrat 4 ayant été effectuée.
Cette connexion peut être effectuée par tout moyen connu. Dans l'exemple de la figure 9, c'est un dépôt, par exemple à la seringue, d'un matériau conducteur 5 entre les plots 6 et la plage de contact 7, ce matériau chevauchant la barrière 17 d'arrêt de la colle 3.
Par « chevaucher », on entend que le matériau conducteur de la connexion est en contact avec le plot 6, la couche 8, l'isolation de la tranche de la puce 2, le substrat 4 et la plage 7. Il est en fait déposé par "wire déposition" ou par jet de matière, sur ces parties du dispositif 1.
La figure 10 représente schématiquement un équipement de fabrication 18 destiné à produire des dispositifs électroniques 1 pour objets portables intelligents.
Cet équipement 18 comprend : - un poste 20 de dépose d'une couche diélectrique 8 formant poignée de rigidification sur un wafer 9 ;
- un poste 21 d'amincissement du wafer 9 et de montage du wafer 9 sur un support de découpe 12 ; - un poste 22 de découpe du wafer 9 en puces 2 ;
- un poste 23 de fixation par collage d'une puce 2 sur un substrat 4 ;
- un poste 24 de dépose d'un matériau conducteur 5 de connexion entre une puce 2 et le substrat 4 la supportant de manière à former un dispositif électronique 1.
Les mêmes références numériques sont employées ici pour les postes de l'équipement 18 et les étapes correspondantes du procédé.
Cet équipement comprend en outre un poste 25 de montage d'un dispositif électronique 1 dans un objet portable intelligent, par exemple dans une carte à puce 19.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de fabrication d'un dispositif électronique (1) destiné à un objet portable intelligent tel que carte à puce, étiquette électronique ou analogue ; ce procédé comprenant les étapes suivantes : prévoir une plaquette (9) dite « wafer » qui possède un côté définissant des faces actives de puces (2) intégrées alors au wafer (9), chaque puce (2) possédant sur sa face active au moins un plot de connexion (6) ; monter (21) le wafer (9) sur un véhicule (12) de découpe ; découper (22) le wafer (9) pour obtenir des puces (2) individuelles ; reporter (23) au moins une puce (2) sur un substrat (4) ayant au moins une plage de contact (7) destinée à être raccordée vers une interface d'entrées/sorties, une face arrière de cette puce (2) étant fixée à ce substrat (4) ; connecter (24) la puce (2) à la plage de contact (7) ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes :
- avant les étapes de montage (21) et de découpe (22), fixer (20) définitivement par laminage sur le côté du wafer (9) définissant les faces actives, une couche diélectrique (8) de rigidité, en formant ainsi un ensemble (8, 9) manipulable ;
- avant et/ou après fixation de la couche diélectrique (8), former au droit du plot de connexion (6) au moins un évidemment d'accès (11) à ce plot (6) ;
- manipuler cet ensemble rigide (8, 9) à l'aide de cette couche diélectrique (8), par exemple lors d'une étape d'amincissement du wafer (9) par un côté définissant des faces arrières des puces (2) et/ou lors de l'étape de découpe ;
- découper (22) l'ensemble rigide (8, 9) conjointement à travers la couche diélectrique (8) et le wafer (9) ; puis - connecter (5 ; 24) après l'étape de report (23) de la puce (2), le plot de connexion (6) à la plage de contact (7) au dessus d'au moins une partie (17) de la couche diélectrique (8).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après l'étape de laminage, une étape d'amincissement du wafer (9) est effectuée de sorte que le wafer (9) présente une épaisseur au plus égale à celle de la couche diélectrique (8), par exemple l'ensemble rigide (8, 9) présentant une épaisseur de l'ordre de 160 μm ou plus, la couche diélectrique (8) une épaisseur de 80 μm et le wafer aminci une épaisseur de 80 μm.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape (21) d'amincissement du wafer (9) est effectuée pour amincir le wafer à l'épaisseur de puces dites minces inférieure à 100 μm.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lors de l'étape de report, la puce (2) est fixée sur son substrat (4) par une substance adhésive visqueuse (3), et en ce que les évidements d'accès (11) formés dans la couche diélectrique (8) sont agencés pour qu'une portion de la couche diélectrique (8) forme une barrière (17) d'arrêt de la substance adhésive (3).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lors de l'étape de report, la substance adhésive (3) est appliquée de manière à recouvrir les tranches de la puce
(2) sur une hauteur comprise entre 80% et 100% de l'épaisseur de la puce (2).
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que, lors de l'étape de connexion, la connexion est assurée par le dépôt d'une substance conductrice (5) entre au moins un plot de connexion (6) de la puce et la plage de contact (7) du substrat (4), cette substance conductrice (5) recouvrant la barrière (17) d'arrêt de la substance adhésive (3).
7. Dispositif électronique (1) pour objet portable intelligent, comprenant une puce (2) pourvue d'au moins un plot de connexion (6) ainsi qu'un substrat (4) sur lequel est reportée la puce (2) ; caractérisé en ce qu'il comporte : sur une face active de la puce (2) une couche diélectrique laminée formant poignée individuelle et définitive de manipulation (8) ; dans la poignée (8) au moins un évidement d'accès au plot (6) ; et une découpe périphérique commune de la couche (8) et d'une tranche de la puce (2).
8. Dispositif (1) pour objet portable intelligent selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plots de connexion (6) de la puce (2) sont connectés à la plage de contact (7) du substrat (4) par l'intermédiaire d'un matériau conducteur (5) chevauchant la couche diélectrique (8), le matériau conducteur (5) étant en contact avec le plot (6), la couche diélectrique (8), l'isolation de la tranche de la puce (2), le substrat (4) et la plage (7).
9. Dispositif (1) pour objet portable intelligent selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il est obtenu par la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
I 0. Equipement de fabrication (18) de dispositifs électroniques
(1) pour objet portable intelligent, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un poste (20) de dépose d'une couche diélectrique (8) formant poignée de rigidification sur un wafer (9) ;
- un poste (21) d'amincissement du wafer (9) et de montage de ce wafer (9) sur un support de découpe (12) ;
- un poste (22) de découpe du wafer (9) en puces (2) ; - un poste (23) de report d'une puce (2) sur un substrat
(4) ;
- un poste (24) de dépose d'un matériau conducteur (5) de connexion entre une puce (2) et le substrat (4) la supportant de manière à former un dispositif électronique (1 ).
I I .Equipement de fabrication (18) selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il est apte à mettre en œuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 6 et/ou à fabriquer le dispositif électronique (1) selon l'une des revendications 7 à 9.
12. Objet portable intelligent caractérisé en ce qu'il est fabriqué notamment par la mise en œuvre d'un équipement (18) selon la revendication 10 ou 11, et/ou fabriqué notamment selon le procédé conforme à l'une des revendications 1 à 6, et/ou comprend un dispositif électronique (1) selon l'une des revendications 7 à 9.
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