WO2019150020A1 - Procede d'amincissement d'un substrat assemble avec une structure de manipulation - Google Patents

Procede d'amincissement d'un substrat assemble avec une structure de manipulation Download PDF

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WO2019150020A1
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substrate
adhesive
adhesive film
handling structure
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Messaoud Bedjaoui
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Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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Definitions

  • the present invention relates to a method of assembling a substrate to be thinned with a handling structure and to the assembly thus obtained. At least one microelectronic device, such as a lithium microbattery, is disposed on the substrate.
  • the invention also relates to a method of thinning an assembled substrate with a handling structure.
  • microelectronic components and more particularly, all solid microbatteries in thin layers have become essential in the development of embedded intelligent systems.
  • These intelligent systems are used, for example, in so-called Internet of Things (IoT) applications, energy storage, energy recovery, organic and inorganic electronics, or even the power.
  • IoT Internet of Things
  • the development of these intelligent systems should lead to miniaturization of microelectronic components, and in parallel with the use of increasingly fine support substrates.
  • the substrates used for these systems must be fine (typically having a thickness less than or equal to 100 ⁇ m) or even ultrafine (thickness less than 50 ⁇ m).
  • these substrates are subjected to numerous technological steps during the deposition and encapsulation processes of the active layers of microelectronic devices (transfer, deposition, etching, cleaning, etc.).
  • transfer, deposition, etching, cleaning, etc. the manipulation of fine substrates is very restrictive because of their mechanical weakness.
  • One of the solutions consists in thinning, mechanically or chemically, standard rigid substrates at the end of the processes for producing the devices.
  • the thinning of the rigid substrates in silicon mechanically (“grinding") is perfectly controlled.
  • the front face of a substrate is bonded to an adhesive film of polymer material (commonly called “tape"), optionally secured to a frame (or “frame”) to facilitate its handling.
  • the back side is mechanically thinned.
  • this type of thinning is difficult to transpose to glass substrates. Indeed, mechanically thinning a glass substrate with an initial thickness of 500 ⁇ m to a thickness of less than 100 ⁇ m may lead to embrittlement of the thinned substrate (presence of cracks and random degradations).
  • the technique of chemical thinning is a milder technique than the technique of mechanical thinning.
  • This route offers an alternative for the thinning of rigid glass substrates in order to overcome the disadvantages of mechanical thinning previously stated.
  • one of the major problems of chemical thinning is the handling of substrates during and after thinning. Indeed, the initially rigid substrates become very fragile after the thinning step and it is difficult subsequently to perform the subsequent cutting steps and / or after integration with other components.
  • This object is achieved by a method of assembling a handling structure and a substrate to be thinned comprising the following successive steps:
  • a substrate comprising a first main face on which is disposed a microelectronic device, a second main face opposite to the first main face, and a side face,
  • a handling structure comprising an adhesive film and a support frame, the adhesive film comprising a first adhesive face and a second face, opposite to the first adhesive face, the first face of the substrate being disposed opposite the first adhesive side of the adhesive film,
  • a lateral protection layer depositing a lateral protection layer on the lateral face and around the second face of the substrate, the lateral protective layer being in contact with the first adhesive face of the adhesive film, whereby the substrate is assembled with the handling.
  • the substrate is mechanically fixed to the adhesive film.
  • the lateral protective layer advantageously makes it possible to reinforce the maintenance of the substrate on the adhesive film.
  • the support frame is positioned on the first adhesive face of the adhesive film.
  • the support frame is positioned on the second face of the adhesive film.
  • the substrate provided has a thickness greater than or equal to 200 ⁇ m, and preferably ranging from 500 ⁇ m to 1 mm.
  • the microelectronic device is an electrochemical device, such as a lithium microbattery.
  • microelectronic devices identical or different, are arranged on the first face of the substrate.
  • the invention also relates to the assembly thus obtained which makes it possible to easily handle the substrate during an etching step.
  • the substrate may also be cut when still attached to the handling structure or separated from the handling structure and then transferred to cutting equipment.
  • the invention also relates to a method of thinning a substrate comprising the following successive steps:
  • a substrate comprising a first main face on which is disposed a microelectronic device, a second main face opposite to the first main face, and a side face,
  • a handling structure comprising an adhesive film and a support frame, the adhesive film comprising a first adhesive face and a second face, opposite to the first face, the first face of the substrate being disposed facing the first adhesive side of the adhesive film,
  • the method according to the invention is simple to implement.
  • the substrate to be thinned is mechanically fixed to the handling structure which is chemically inert with respect to the etching solution.
  • the thinning process also known as the chemical grinding process reduces the thickness of the substrate to a thin or ultrafine substrate.
  • end or ultrafine is generally meant a substrate having a thickness of less than 200 ⁇ m, and preferably less than or equal to 100 ⁇ m.
  • the lateral protection layer protects the first main face of the substrate and the component or components that are arranged during the etching step.
  • the lateral protection layer is made of a polymer material of acrylate, polychloride, polycarbonate, polyethylene, mercapto ester, polyepoxide or one of their derivatives, or silicon oxide or silicon nitride type.
  • the substrate is made of glass, silicon or ceramic.
  • the substrate has a thickness less than or equal to 100prn, and preferably less than 50pm.
  • the substrate is cut, by mechanical cutting or by laser cutting, into several elements.
  • the adhesive film is made of a polymer material of the acrylate or polyester type.
  • Such materials are chemically inert with respect to the etching solutions conventionally used in microelectronics.
  • the adhesive film loses its adhesion properties under ultraviolet irradiation or by thermal activation.
  • the substrate can be easily separated from the handling structure without the risk of damaging the microelectronic component and without the risk of damaging the thinned substrate.
  • the method comprises a subsequent step e) in which the first adhesive face of the adhesive film is subjected to ultraviolet radiation so as to alter the first adhesive face to separate the substrate from the adhesive film.
  • the method comprises a subsequent step e) in which the first adhesive face of the adhesive film is subjected to a thermal activation so as to alter the first adhesive face to separate the substrate from the adhesive film.
  • the support frame is made of a polymer material of the acrylate, polychloride, polycarbonate, polyethylene, mercapto ester or polyepoxide type or a derivative thereof.
  • acrylate is meant acrylate and methacrylate compounds, i.e. (meth) acrylate.
  • Such materials are chemically inert with respect to the etching solutions conventionally used in microelectronics.
  • the support frame is made of polymethylmethacrylate.
  • the microelectronic device has a strong topography. After the thinning step, the thickness of the microelectronic device (300) is 10 to 40% greater than the thickness of the substrate (200).
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation, seen from above, of a handling structure, according to one particular embodiment of the invention.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrammatic representations, in section and in profile, of a handling structure, according to various particular embodiments of the invention.
  • FIG. 3 is a diagrammatic representation, in section and in profile, of a microbattery, according to a particular embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a diagrammatic representation, in three dimensions, of a support substrate on which several microelectronic devices are arranged, according to one particular embodiment of the invention
  • FIG. 5 is a diagrammatic representation, in plan view, of a handling structure on which a substrate comprising one or more microelectronic devices has been fixed, according to one particular embodiment of the invention
  • FIGS. 6A to 6C are diagrammatic representations, in section and in profile, of a manipulation structure on which a substrate comprising one or more microelectronic devices has been fixed, according to various particular embodiments of the invention.
  • FIG. 7 represents a step of thinning a substrate, on a handling structure, according to a particular embodiment of the invention.
  • FIG. 8 represents a step of separating the substrate from the handling structure, according to one particular embodiment of the invention
  • FIG. 9 represents a photographic photograph of a substrate on which microelectronic devices are arranged, after the thinning step according to an embodiment of the method of the invention.
  • the present invention relates to a manipulation structure for easily thinning and manipulating a substrate or several substrates 200 on which are disposed one or more microelectronic devices 300.
  • the handling structure 100 comprises an adhesive film 110, intended to mechanically fix the substrate 200, integral with a support frame 120 which allows the manipulation of the structure 100 .
  • the handling structure 100 is chemically inert with respect to the etching solution used in step d). It is, advantageously, one or more polymeric materials.
  • the adhesive film 110 has a first main face 111, adhesive, a second main face 112, which may be adhesive or non-adhesive, opposite the first main face 111, and a side face from the first main face 111 to the second main face. 112.
  • the adhesive film 110 has a surface greater than that of the substrate 200, so that the substrate 200 can be easily positioned on the adhesive film 110.
  • the adhesive film 110 will be chosen so as to be resistant to the etching solutions used. For example, it will be resistant to acidic solutions, in the case of glass substrate.
  • the adhesive film 110 is preferably of a polymeric material.
  • the adhesive film 110 is preferably chosen, for example, from the family of films that can be activated by UV irradiation, by pressure or by thermal heating.
  • a thermally activatable film makes it possible to implement the process with microelectronic devices sensitive to UV.
  • the step of activating the adhesive film allows easy release of microelectronic devices during back-end processes.
  • the adhesive film 110 is preferably based on acrylic and / or polyester.
  • the adhesive film 110 has a thickness ranging from 100 ⁇ m to 1 mm, for example of the order of 150 ⁇ m.
  • the adhesive 110 has a very strong bonding force (greater than 1N / 20mm).
  • a simple pressure is sufficient to bond the substrate 200 to the adhesive film 110.
  • the exposure of the adhesive film 110 to UV and / or thermal insulation is sufficient to reduce this adhesive force (at adhesion forces less than 1N / 20mm) .
  • the support frame 120 of the handling structure 100 is rigid, i.e., self-supporting and also supports the weight of both the adhesive film 111 and the substrate 200 to be thinned. It can be easily manipulated.
  • It is made from a material that is inert with respect to the chemicals used in etching solutions during the thinning of the substrate 200.
  • it is made of a polymeric material.
  • It can be made of a material chosen from polymers based on acrylate, polychloride, polycarbonate, polyethylene, mercapto ester, certain epoxides, one of their derivatives or a copolymer thereof.
  • the frame 120 can be of different shapes (square, circular, rectangular, etc.).
  • the frame 120 is hollowed out and its shape corresponds, advantageously, to that of the periphery of the adhesive film 110 (FIGS. 1 and 2A). It is positioned on the first face 111 of the adhesive film 110. It is directly in contact with the first face 111, that is to say they are adjacent. The inner walls of the hollow frame 120 and the first face 111 of the adhesive film 110 define a cavity.
  • the outer radius of the frame 120 is represented by the letter R in FIG. 2A.
  • the radius R will be chosen by those skilled in the art depending on the size of the substrate 200.
  • the radius R ranges, for example, from 100mm to 350mm.
  • the ring has a thickness A ranging, for example, from 1 mm to 5 mm.
  • the frame 120 hollow or not recessed ( Figure 2B), is positioned on the second face 112 of the adhesive film. It is directly in contact with the second face 112, that is to say they are adjacent.
  • the solution is less sensitive to any vibrations of the structure due to chemical etching baths and rinsing processes.
  • the second face 112 of the adhesive film may be adhesive, so as to allow the bonding of the frame 120 directly to the adhesive film 110. Otherwise, an additional adhesive film may be used to bond the adhesive film 110 to the rigid frame 120 by adhesive bonding.
  • fixing reinforcement elements can be added to the adhesive film 110 and / or to the frame 120 for better fixation.
  • the optional recess of this frame can be achieved by chemical techniques or laser ablation techniques.
  • a full frame 120 allows the use of thermal adhesives.
  • the dimensions (internal diameter, outer diameter, thickness) and the shape (circular, square, rectangular or other) of the frame 120, hollowed or not recessed, can be adapted to the rigid substrates 200 employed and equipment used for chemical etching processes and for back-end stages.
  • the method of thinning a substrate 200, on which a microelectronic device 300 is placed, implementing such a manipulation structure comprises the following successive steps:
  • a substrate 200 comprising a first main face 201 on which is disposed at least one microelectronic device 300, a second main face 202 opposite the first main face 201, and a side face,
  • a lateral protection layer 600 on the lateral face and on the periphery of the second face 202 of the substrate 200, the lateral protective layer 600 being in contact with the first adhesive face 111 of the adhesive film 110,
  • the substrate 200 has been thinned to a thickness of less than 200 ⁇ m, for example, up to a thickness less than or equal to 100 ⁇ m. It can then be easily separated from the support structure and / or be subjected to other steps (back end steps).
  • the substrate 200 also called host substrate or support substrate, provided in step a), is preferably a rigid substrate.
  • the rigid substrate we mean any support easily usable in microelectronics with a thickness greater than 200pm.
  • the rigid substrate has a thickness greater than 200 ⁇ m, for example from 500 ⁇ m to 1 mm. It has, for example, a thickness of 500pm.
  • the substrate 200 comprises a first main face 201, called the active face, opposite to a second main face 202.
  • the substrate 200 also comprises a lateral face extending from the first main face 201 to the second main face.
  • the substrate 200 may have different geometric shapes. It is possible, for example, to use circular formats such as wafers or sheet sizes, that is to say rectangular.
  • the substrate advantageously has the performance required for the encapsulation of lithium microbatteries. It is made from a material having WVTR and OTR barrier levels of no more than 10 4 g / m 2 / d and 10 4 cm 3 / m 2 / d, respectively, to ensure sufficient sealing properties with respect to -vis air and water vapor.
  • the substrate 200 may be of a material selected from glasses, silicon (monocrystalline or polycrystalline), ceramics, mica, and quartz. Preferably, it is made of glass.
  • the glasses are borosilicate (such as D263 ® LA, D263 ® M, D263 ® T MEMpax ® or the borofloat ® marketed by SCHOTT ®), borosilicate derivatives such as alkali-free borosilicate glass (AF32 ® , AF45, Corning ® Willow .%) or glasses boro-aluminosilicate type ( 'alkaline earth boro aluminosilcates ”) marketed for example by Corning Lotus TM companies, EAGLE XG ®.
  • borosilicate such as D263 ® LA, D263 ® M, D263 ® T MEMpax ® or the borofloat ® marketed by SCHOTT ®
  • borosilicate derivatives such as alkali-free borosilicate glass (AF32 ® , AF45, Corning ® Willow .)
  • glasses boro-aluminosilicate type 'alka
  • the substrate 200 is transparent to the wavelengths of the lasers conventionally used for the cutting steps. Transparency means that the substrate 200 passes at least 50% of the light emitted by the laser.
  • Microelectronic device 300 is a Microelectronic device 300
  • At least one microelectronic device 300 is disposed on the first main face 201 of the substrate 200 (active face).
  • the microelectronic device has a thickness ranging from 5pm to 30pm, and preferably from 10 to 15pm.
  • the thickness of the microelectronic device is advantageously 10 to 40% greater than that of the substrate after thinning. It is, for example, 20% to 40% greater than that of the thinned substrate.
  • the first face 201 of the substrate 200 may comprise a plurality of microelectronic devices 300 in order, for example, to multiply the electrochemical performances by placing the microelectronic devices in parallel or in series.
  • Microelectronic devices 300 may be the same or different.
  • microelectronic device is meant a microelectronic component 300, such as, for example, a MEMS (electromechanical microsystem), an MOEMS (optoelectromechanical microsystem), an infrared micro-detector, a transistor, a microbattery, a capacitor, a supersonic capacitance, a photovoltaic component, an antenna or any other device deemed necessary for the realization of connected objects.
  • a MEMS electronic microsystem
  • MOEMS optical microsystem
  • infrared micro-detector such as, for example, a MEMS (electromechanical microsystem), an MOEMS (optoelectromechanical microsystem), an infrared micro-detector, a transistor, a microbattery, a capacitor, a supersonic capacitance, a photovoltaic component, an antenna or any other device deemed necessary for the realization of connected objects.
  • the invention is transposable to any microelectronic device 300, possibly sensitive to air (oxygen and water vapor ). It may be, for example a capacitive stack or an electrochromic component.
  • the microbattery 300 comprises cathode current collectors 301 and anodic 302 disposed on the substrate 200.
  • Each active layer 303, 304 is in contact with one of the current collectors 301, 302.
  • the current collectors 301, 302 are advantageously metallic. As an illustration, they can be made of titanium, gold, aluminum, platinum, or tungsten.
  • the positive electrode 304 (cathode) is made of a material having good electronic and ionic conductivity (for example TiOS, TiS 2 , LiTiOS, LiTiS 2 , UCOO 2 , V 2 O 5, etc.).
  • a positive electrode made of cobalt oxide is preferably chosen.
  • This type of cathode is considered to be one of the most efficient layers for microbatteries and at the same time the most constrained during the production steps.
  • the mechanical stresses generated after formation of the cathodic layer coefficient of thermal expansion between 10x10 6 / ° C and 15x10 6 / ° C and a Young's modulus between 100 and 500 GPa
  • the mechanical stresses generated after formation of the cathodic layer can influence the behavior of the rigid substrates. times thinned.
  • the electrolyte 305 is an electronic insulator with a high ionic conductivity (for example LiPON, LiPONB, LiSiCON, etc.).
  • the negative electrode 303 (anode) is a layer which may be metallic lithium or a lithiated material.
  • the active layers may be protected by a primary encapsulation system composed of one or more elementary barrier layers, the main role of which is to guarantee the integrity of the microbattery devices during the different phases of the process.
  • microbattery will be performed by techniques known to those skilled in the art.
  • the microelectronic devices 300 are positioned outside the peripheral contour of the substrate to protect them during the etching step.
  • this geometric distance with respect to the edge of the support substrate will be chosen so as to be at least equal to twice the initial thickness of the substrate and / or the cover. For example, it is 5mm. It is represented by the letter D in FIGS. 4, 6A, 6B, 6C, 7 and 8.
  • step b) the substrate 200 is positioned on the handling structure 100.
  • the first face 201 of the substrate 200 is disposed opposite the first adhesive face 111 of the adhesive film 110 so as to protect the microelectronic devices 300 during the chemical etching step.
  • the first main face 201 and / or the microelectronic devices 300 are in contact with the adhesive film 110 of the handling structure 100.
  • 600 side protection layer :
  • a side protection layer 600 is formed on the side face of the substrate 200 and on the periphery of the second face 202 of the substrate 200 ( Figures 5 and 6A-6C).
  • Perimeter is the periphery.
  • the lateral protection layer 600 completely and continuously covers the lateral face of the substrate 200.
  • the lateral protection layer 200 masks the periphery of the second face of the substrate 200.
  • This masking zone is positioned outside the perimeter of the microelectronic devices 300.
  • the masking zone protects the periphery of the substrate 200 during the etching step. Only unprotected areas will be etched.
  • the masking of the periphery by the lateral protective layer 600 makes it possible to protect the active face 201 from any infiltration of the chemicals used during the thinning process.
  • the lateral protection layer 600 is in contact with the adhesive film 110 of the handling structure 100.
  • the lateral protection layer 600 makes it possible to reinforce the bonding of the substrate 200 to the adhesive film 110.
  • the lateral protection layer 600 is at a distance B from the inner wall of the crown forming the hollow frame 120.
  • the distance B is for example of the order of 5 mm.
  • the lateral protection layer 600 is in contact with the inner wall of the ring forming the recessed frame 120.
  • the distance B is zero.
  • the side protection layer covers the adhesive film 110 from the side face of the substrate 200 to the support frame 120.
  • the thickness C of the lateral protection layer 600 is preferably from 1 to 10 mm, for example of the order of 5 mm.
  • the width of the peripheral zone of the second main face 202 of the substrate 200, covered by the lateral protection layer 600, is preferably from 1 to 10 mm, for example of the order of 5 mm.
  • the side protection layer 600 is preferably made of a polymeric material. The polymeric material is chosen for its chemical resistance properties to liquid solutions used for thinning.
  • polymers which have good chemical resistance to acids and bases among polymers based on acrylate, polychloride, polycarbonate, polyethylene, mercapto ester, epoxides and polysiloxanes ( silicones), a derivative thereof or a copolymer thereof.
  • Those skilled in the art will choose the lateral protection polymer according to the nature of the etching solution (acid, base), the temperature of the etching solution, the etching time and / or the method of application. (deposition technique, thermal or UV curing pathway).
  • the viscosity of the polymer-containing solution or polymer precursor advantageously has a viscosity of less than 1000 cPs.
  • a polymer of the epoxy or silicone type will be used.
  • the lateral protection layer 600 may be made by depositing one or more physical layers of the same nature or of different natures.
  • the protective layer may also be obtained by a surface treatment such as, for example, a physical deposition of thin layers, preferably having a thickness of less than 200 ⁇ m, for example of the order of 100 ⁇ m.
  • a liquid polymer will be deposited on the edge and flanks of the structure defined by the support substrate and a possible encapsulation cap.
  • a polymer whose polymerization is carried out by UV irradiation is advantageous to choose.
  • it is a localized UV irradiation not to damage the adhesive film 110.
  • the thinning step performed during step d), makes it possible to obtain a substrate having a controlled thickness and roughness (FIG. 7).
  • Thinning is performed by chemical etching (chemical rectification).
  • chemical rectification One of the major advantages of chemical rectification over mechanical grinding is the low stress caused by chemical thinning.
  • the solution used for chemical etching will be chosen by those skilled in the art so as to be suitable for etching the substrate 200.
  • etch silicon elements it will be a basic solution.
  • the etching solution may be potassium hydroxide (KOH) at a temperature of 80 ° C allowing an etching rate of the order of 1.5 pm / min.
  • KOH potassium hydroxide
  • polysiloxane materials silicones
  • an engraving of acid nature can be a very concentrated etching solution in hydrofluoric acid HF (49%), an HF mixture with hydrochloric acid HCl, or a mixture between HF, water and nitric acid.
  • hydrofluoric acid HF 49%
  • HF hydrofluoric acid
  • a chemical solution comprising a mixture equilibrated with 10% hydrochloric acid (HCl) and 2% hydrofluoric acid (HF) makes it possible to have a standard engraving (25 ° C) up to lpm / min. This value may be of the order of 2 ⁇ m / min for an etching solution heated to 35 ° C.
  • the blends can be adjusted to increase the etching rate, so a blend of 10% HF and 37% HCl achieves speeds of 4 pm / min.
  • the etching solutions can be adapted in terms of temperature and composition depending on the materials to be etched (silicon, glass), the desired final thicknesses and / or the desired surface roughnesses. It is possible to consider a chemical etching in solutions, called baths, in batch mode (soaking) or jet (spray) series.
  • the etching step is advantageously followed by a rinsing step with deionized water and by drying, for example, under a flow of air or neutral gas. These sequences of rinsing / drying operations can be repeated many times until complete removal of the residues of the acid mixture used in the etching.
  • openings are made in the substrate 200.
  • the openings are represented by the dashed lines of FIG. 8.
  • This step may be performed by any cutting method known to those skilled in the art and adapted to the materials of the substrates and / or or hoods. It will be possible to use a sawing or laser cutting (C0 2 laser, YAG laser, picosecond laser, femtosecond laser or excimer laser).
  • the openings have, for example, a diameter of 100 min to 500 m.
  • the cutting will be performed so as not to cut or deteriorate the adhesive film 110 of the handling structure 100.
  • the openings may be filled with an electrically conductive element, such as a metal or a metal alloy, or an electrically conductive resin.
  • an electrically conductive element such as a metal or a metal alloy
  • an electrically conductive resin such as the resin E4110 marketed by Epo-Tek.
  • a heat treatment can then be performed. It is also possible to laminate an electrically conductive film or electrodeposit electrically conductive layers in the openings.
  • microelectronic devices are separated individually to obtain unitary elements.
  • the separation is carried out by exposing, preferably, the thinned face of the glass to ultraviolet irradiation in order to alter the adhesion between the adhesive film 110 and the substrate 200 and / or the microelectronic devices 300 (FIG. 8).
  • microelectronic devices 300 It is possible to manipulate all the microelectronic devices 300 on a single substrate for possible transfer operations and / or recovery devices 300 by dedicated tools in microelectronics.
  • This example concerns the thinning of a glass substrate 200 comprising lithium microbatteries.
  • Step 1 Realization of the Microbatteries 300 Stacking on a Substrate 200:
  • the current collectors are first deposited on the substrate. Then the cathode, the electrolyte and the anode are successively deposited.
  • the cathode is made of cobalt oxide (UC0O2) with a thickness of 20 ⁇ m obtained from a vacuum deposition (PVD for "Physical Vapor Deposition") followed by thermal annealing at 600 ° C. for 10 h.
  • the electrolyte is a 2 ⁇ m thick LiPON layer.
  • the negative electrode is a lithium metal layer with a thickness of 2 ⁇ m.
  • Step 2 Handling Structure 100:
  • the rigid frame 120 is circular in shape. It is obtained by cutting, and recessing, a polymethacrylate (PMMA) panel with a thickness of 4 mm.
  • the ring has an external diameter R of 220mm and an internal diameter of 200mm, a value A of the order of 20mm.
  • An infrared laser (such as C0 2 ) with a power of 50 Watts and a speed of 10mm / s can be used to create the hollow frame.
  • the adhesive tape 110 is a film sold by the company Nitto under the reference "UE-111AJ" sensitive to UV (365nm) with a thickness of about 110 ⁇ m. It has an adhesion strength greater than 4 N / 20mm. This is, for example, a thermal ribbon like ribbons marketed under the name Revalpha by the company Nitto.
  • the adhesive tape 110 is mounted on the frame by gluing under pressure (about 1 bar) at the part of the hollow frame to extend to the hollow frame.
  • the adhesive film and the walls of the hollow frame form a cavity of a height equivalent to the thickness of the frame, i.e. about 4 mm ( Figure 2).
  • Step 3 Positioning the substrate 200 on the handling structure 100:
  • the substrate 200 is transferred to the handling structure 110 by a rolling technique at a pressure of approximately 1 bar.
  • the active face 201 is opposite the adhesive part of the structure 100.
  • the rigid substrate 200 is housed in the cavity defined by the recessed frame 120 and the adhesive film 110.
  • the substrate 200 is positioned at a distance B (of the order of 5 mm) from the inside diameter of the hollow frame 120. Once the substrate 200 has been positioned, a moderate force F (of the order of 2N) can be applied in order to guarantee a homogeneous contact and a good adhesion of the substrate 200 containing the microbatteries devices 300 and the handling structure
  • Step 4 Deposition of the lateral protection layer 600:
  • the lateral protection layer 600 is located on the lateral face of the substrate 200 and at the periphery of the surface of the second face 202 of the substrate 200 over a width C, of the order of 10 mm, and a thickness of about 1 mm. It is also in contact with the adhesive film 110.
  • the lateral protection layer 600 is obtained using NOA61 solution marketed by Norland.
  • the solution has a viscosity of 300 CPs.
  • the solution is deposited at a pressure of about 2 bar.
  • a localized UV pre-annealing is performed for 5 s at a power of 100 Watts using a UV lamp in the range 315nm-550nm.
  • This pre-annealing makes it possible to pre-crosslink and fix the polymer on the substrate 200.
  • the location of the UV insolation makes it possible not to degrade the performance of the adhesive film 110.
  • the polymer is hardened during a second operation. UV exposure for 10 minutes at a power of 100 Watts.
  • the crosslinking is completed by a thermal annealing at 50 ° C. for 10 h.
  • Step 5 Chemical thinning of the substrate 200:
  • This step is performed by dipping the substrate 200 and the handling structure 100 in an acidic chemical bath (pH ⁇ 7) consisting of 10% HCl and 37% HF.
  • the bath is heated to a temperature of 25 ° C.
  • the etching is carried out for a period of about 90 minutes in order to reduce the initial thickness of the substrate 200 from 500 ⁇ m to 50 ⁇ m, with the exception of the zones protected by the lateral protection layer.
  • the thickness of the perimeter glass masked by the protective polymer remained unchanged (500pm) and the mechanical integrity of the gripping area is fully preserved, thus permitting manipulation and transfer operations of the structure.
  • Different back-end stages relating to the completion of the processes Microelectronics such as cutting operations, singulation, release of electrical contacts or integration can then be performed.
  • the thinned structure is then subjected to rinsing with DI water and drying under air.
  • Step 6 Release individual devices:
  • the unitary device blank is obtained by carrying out 10 passes of a picosecond laser in the visible (530 nm) at an energy of 50 pJ at a speed of 20 mm. / s on the substrate.
  • the thinned face (second side 202) of the substrate 200 is exposed to a UV flux for 60s in order to alter the adhesion between the adhesive film 110 and the substrate 200 and / or the microelectronic devices 300 disposed on the substrate 200.
  • microelectronic devices 300 are thus released from the manipulation structure 100 and separated from each other. They can be recovered by instruments dedicated to such manipulations.

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Abstract

Procédé d'assemblage d'une structure de manipulation (100) et d'un substrat (200) à amincir comprenant les étapes successives suivantes : i. fourniture d'un substrat (200) comprenant une première face principale (201) sur laquelle est disposé un dispositif microélectronique (300), une seconde face principale (202) opposée à la première face principale (201), et une face latérale, ii. positionnement du substrat (200) sur une structure de manipulation (100) comprenant un film adhésif (110) et un cadre de support (120), le film adhésif (110) comprenant une première face adhésive (111) et une seconde face (112), opposée à la première face adhésive (111), la première face (201) du substrat (200) étant en disposée en regard de la première face adhésive (111) du film adhésif (110), iii. dépôt d'une couche de protection latérale (600) sur la face latérale et sur le pourtour de la seconde face (202) du substrat (200), la couche de protection latérale (600) étant en contact avec la première face adhésive (111) du film adhésif (110), moyennant quoi le substrat (200) est assemblé avec la structure de manipulation (100).

Description

PROCEDE D'AMINCISSEMENT D'UN SUBSTRAT ASSEMBLE AVEC UNE STRUCTURE DE
MANIPULATION
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
La présente invention se rapporte à un procédé d'assemblage d'un substrat à amincir avec une structure de manipulation et à l'assemblage ainsi obtenu. Au moins un dispositif microélectronique, telle qu'une microbatterie au lithium, est disposé sur le substrat.
L'invention concerne également un procédé d'amincissement d'un substrat assemblé avec une structure de manipulation.
Ces dernières années, les composants microélectroniques, et plus particulièrement, les microbatteries tout solides en couches minces sont devenus incontournables dans le développement des systèmes intelligents embarqués. Ces systèmes intelligents sont, par exemple, utilisés, dans les applications dites internet des objets (« Internet of Things »), le stockage d'énergie, la récupération de l'énergie, l'électronique organique et inorganique, ou encore le domaine de la puissance.
Le développement de ces systèmes intelligents doit mener vers une miniaturisation des composants microélectroniques, et parallèlement à l'utilisation de substrats de support de plus en plus fins. Les substrats utilisés pour ces systèmes doivent être fins (typiquement ayant une épaisseur inférieure ou égale à lOOprn) voire même ultrafins (épaisseur inférieure à 50pm).
En pratique, ces substrats sont soumis à de nombreuses étapes technologiques lors des procédés de dépôt et d'encapsulation des couches actives des dispositifs microélectroniques (transfert, dépôt, gravure, nettoyage...). Or, la manipulation des substrats fins est très contraignante à cause de leurs fragilités mécaniques.
Une des solutions consiste à amincir, par voie mécanique ou par voie chimique, des substrats rigides standards à la fin des procédés de réalisation des dispositifs. L'amincissement des substrats rigides en silicium par voie mécanique (« grinding ») est parfaitement maîtrisé. Pour cela, la face avant d'un substrat est collée sur un film adhésif en matériau polymère (communément appelé « tape »), éventuellement solidaire d'un cadre (ou « frame ») pour faciliter sa manipulation. Puis la face arrière est amincie mécaniquement. Cependant, ce type d'amincissement est difficilement transposable aux substrats verres. En effet, amincir, de façon mécanique, un substrat verre d'une épaisseur initiale de 500pm à une épaisseur de moins de lOOprn peut conduire à une fragilisation du substrat aminci (présence de fissures et de dégradations aléatoires). De plus, dans le cas de dispositifs microélectroniques à très forte topographie (comme c'est le cas pour des microbatteries d'une épaisseur de 25 pm sur un substrat d'une épaisseur visée de 20 pm), la topographie se retrouve nécessairement en face avant, ce qui complexifie la suite des étapes technologiques à réaliser (étapes « back-end »).
La technique d'amincissement par voie chimique est une technique plus douce que la technique d'amincissement par voie mécanique. Cette voie offre une alternative pour l'amincissement des substrats rigides en verre afin de s'affranchir des inconvénients de l'amincissement mécanique énoncés précédemment. Cependant, un des problèmes majeurs de l'amincissement chimique concerne la manipulation des substrats pendant et après l'amincissement. En effet, les substrats initialement rigides deviennent très fragiles après l'étape d'amincissement et il est difficile de réaliser, par la suite, les étapes ultérieures de découpe et/ou après d'intégration avec d'autres composants.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
C'est, par conséquent, un but de la présente invention de proposer un procédé pour assembler un substrat à amincir avec une structure de manipulation, l'assemblage ainsi obtenu permettant de manipuler facilement le substrat lors d'une étape d'amincissement chimique et, éventuellement, de manipuler facilement le substrat aminci lors d'étapes ultérieures (« back end »). Ce but est atteint par un procédé d'assemblage d'une structure de manipulation et d'un substrat à amincir comprenant les étapes successives suivantes :
i. fourniture d'un substrat comprenant une première face principale sur laquelle est disposé un dispositif microélectronique, une seconde face principale opposée à la première face principale, et une face latérale,
ii. positionnement du substrat sur une structure de manipulation comprenant un film adhésif et un cadre de support, le film adhésif comprenant une première face adhésive et une seconde face, opposée à la première face adhésive, la première face du substrat étant disposée en regard de la première face adhésive du film adhésif,
iii. dépôt d'une couche de protection latérale sur la face latérale et sur le pourtour de la seconde face du substrat, la couche de protection latérale étant en contact avec la première face adhésive du film adhésif, moyennant quoi le substrat est assemblé avec la structure de manipulation.
Il est facile d'assembler un substrat sur une telle structure de manipulation. A l'issue de l'étape ii, le substrat est fixé mécaniquement sur le film adhésif. La couche de protection latérale permet, avantageusement, de renforcer le maintien du substrat sur le film adhésif.
Selon une première variante avantageuse, le cadre de support est positionné sur la première face adhésive du film adhésif.
Selon une deuxième variante avantageuse, le cadre de support est positionné sur la seconde face du film adhésif.
Avantageusement, le substrat fourni, a une épaisseur supérieure ou égale à 200pm, et de préférence, allant de 500pm à 1mm.
Avantageusement, le dispositif microélectronique est un dispositif électrochimique, telle qu'une microbatterie au lithium.
Avantageusement, plusieurs dispositifs microélectroniques, identiques ou différents, sont disposés sur la première face du substrat.
Avec une telle structure de manipulation, plusieurs substrats peuvent être amincis et manipulés simultanément. L'invention concerne également l'assemblage ainsi obtenu qui permet de manipuler facilement le substrat lors d'une étape de gravure. Le substrat peut également être découpé lorsqu'il est encore fixé à la structure de manipulation ou séparé de la structure de manipulation puis transféré vers des équipements de découpe.
L'invention concerne également un procédé d'amincissement d'un substrat comprenant les étapes successives suivantes :
a) fourniture d'un substrat comprenant une première face principale sur laquelle est disposé un dispositif microélectronique, une seconde face principale opposée à la première face principale, et une face latérale,
b) positionnement du substrat sur une structure de manipulation comprenant un film adhésif et un cadre de support, le film adhésif comprenant une première face adhésive et une seconde face, opposée à la première face, la première face du substrat étant disposée en regard de la première face adhésive du film adhésif,
c) dépôt d'une couche de protection latérale sur la face latérale et sur le pourtour de la seconde face du substrat, la couche de protection latérale étant en contact avec la première face adhésive du film adhésif, moyennant quoi le substrat est assemblé avec la structure de manipulation,
d) amincissement de la seconde face principale du substrat par gravure chimique, la gravure chimique étant réalisée dans une solution de gravure, vis-à-vis de laquelle la structure de manipulation est chimiquement inerte.
Le procédé selon l'invention est simple à mettre en œuvre. Le substrat à amincir est mécaniquement fixé sur la structure de manipulation qui est chimiquement inerte vis-à-vis de la solution de gravure. Le procédé d'amincissement (aussi appelé procédé de rectification chimique) permet de réduire l'épaisseur du substrat jusqu'à obtenir un substrat fin ou ultrafin.
Par fin ou ultrafin, on entend de manière générale, un substrat ayant une épaisseur inférieure à 200pm, et de préférence inférieure ou égale à lOOpm.
En plus de renforcer l'adhésion du substrat sur la structure de manipulation, la couche de protection latérale protège la première face principale du substrat et le ou les composants qui y sont disposés lors de l'étape de gravure. Avantageusement, la couche de protection latérale est en un matériau polymère de type acrylate, polychlorure, polycarbonate, polyéthylène, mercapto ester, polyépoxyde ou un de leurs dérivés, ou en oxyde de silicium ou en nitrure de silicium.
Avantageusement, le substrat est en verre, en silicium ou en céramique.
Avantageusement, à l'issue de l'étape d) d'amincissement, le substrat a une épaisseur inférieure ou égale à lOOprn, et de préférence, inférieure à 50pm.
Avantageusement, après l'étape d) d'amincissement, le substrat est découpé, par découpe mécanique ou par découpe laser, en plusieurs éléments.
Avantageusement, le film adhésif est en un matériau polymère de type acrylate ou polyester. De tels matériaux sont inertes chimiquement vis-à-vis des solutions de gravure classiquement utilisées en microélectronique.
Avantageusement, le film adhésif perd ses propriétés d'adhésion sous irradiation ultra-violette ou par activation thermique. Le substrat peut être facilement séparé de la structure de manipulation, sans risquer d'altérer le composant microélectronique et sans risquer de détériorer le substrat aminci.
Selon une première variante de réalisation, le procédé comporte une étape ultérieure e) dans laquelle la première face adhésive du film adhésif est soumise à un rayonnement ultra-violet de manière à altérer la première face adhésive pour séparer le substrat du film adhésif.
Selon une deuxième variante de réalisation, le procédé comporte une étape ultérieure e) dans laquelle la première face adhésive du film adhésif est soumise à une activation thermique de manière à altérer la première face adhésive pour séparer le substrat du film adhésif.
Avantageusement, le cadre de support est en un matériau polymère de type acrylate, polychlorure, polycarbonate, polyéthylène, mercapto ester, polyépoxyde ou un de leurs dérivés. Par acrylate, on entend les composés de type acrylate et méthacrylate, i.e. (méth)acrylate. De tels matériaux sont inertes chimiquement vis-à-vis des solutions de gravure classiquement utilisées en microélectronique.
Avantageusement, le cadre de support est en polyméthacrylate de méthyle. Avantageusement, le dispositif microélectronique présente une forte topographie. Après l'étape d'amincissement, l'épaisseur du dispositif microélectronique (300) est de 10 à 40% supérieure à l'épaisseur du substrat (200).
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise sur la base de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels :
- la figure 1, est une représentation schématique, en vue de dessus d'une structure de manipulation, selon un mode de réalisation particulier de l'invention,
- les figures 2A et 2B, sont des représentations schématiques, en coupe et de profil, d'une structure de manipulation, selon différents modes de réalisation particuliers de l'invention,
- la figure 3 est représentation schématique, en coupe et de profil, d'une microbatterie, selon un mode de réalisation particulier de l'invention,
- la figure 4 est représentation schématique, en trois dimensions, d'un substrat support sur lequel sont disposés plusieurs dispositifs microélectroniques, selon un mode de réalisation particulier de l'invention,
- la figure 5 est une représentation schématique, en vue de dessus, d'une structure de manipulation sur laquelle a été fixée un substrat comprenant un ou plusieurs dispositifs microélectroniques, selon un mode de réalisation particulier de l'invention,
- les figures 6A à 6C, sont des représentations schématiques, en coupe et de profil, d'une structure de manipulation sur laquelle a été fixé un substrat comprenant un ou plusieurs dispositifs microélectroniques, selon différents modes de réalisation particuliers de l'invention,
- la figure 7 représente une étape d'amincissement d'un substrat, sur une structure de manipulation, selon un mode de réalisation particulier de l'invention,
- la figure 8 représente une étape de séparation du substrat de la structure de manipulation, selon un mode de réalisation particulier de l'invention, - la figure 9 représente un cliché photographique d'un substrat sur lequel sont disposés des dispositifs microélectroniques, après l'étape d'amincissement selon un mode de réalisation du procédé de l'invention.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et pouvant se combiner entre elles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Structure de manipulation 100 :
La présente invention concerne une structure de manipulation permettant d'amincir et manipuler facilement un substrat ou plusieurs substrats 200 sur lequel sont disposés un ou plusieurs dispositifs microélectroniques 300.
Comme représenté sur la figure 1, et sur les figures 2A et 2B, la structure de manipulation 100 comprend un film adhésif 110, destiné à fixer mécaniquement le substrat 200, solidaire d'un cadre de support 120 qui permet la manipulation de la structure 100.
La structure de manipulation 100 est chimiquement inerte vis-à-vis de la solution de gravure utilisée lors de l'étape d). Elle est, avantageusement, en un ou plusieurs matériaux polymères.
Le film adhésif 110 comporte une première face principale 111, adhésive, une seconde face principale 112, pouvant être adhésive ou non adhésive, opposée à la première face principale 111, et une face latérale allant de la première face principale 111 à la seconde face principale 112.
Le film adhésif 110 a une surface supérieure à celle du substrat 200, de manière à pouvoir positionner aisément le substrat 200 sur le film adhésif 110.
Le film adhésif 110 sera choisi de manière à être résistant aux solutions de gravure utilisée. Par exemple, il sera résistant aux solutions acides, dans le cas de substrat en verre. Le film adhésif 110 est, de préférence, en un matériau polymère.
Le film adhésif 110 est, de préférence, choisi par exemple dans la famille des films activable par insolation UV, par pression ou par chauffage thermique. Un film activable thermiquement permet de mettre en œuvre le procédé avec des dispositifs microélectroniques sensibles aux UV. L'étape d'activation du film adhésif permet une libération aisée des dispositifs microélectroniques lors des procédés de « back-end ».
Le film adhésif 110 est, de préférence, à base d'acrylique et/ou de polyester.
A titre illustratif, nous pouvons citer, les films adhésifs 110 commercialisés par la société 3M sous les références « 3M™9085UV », les films « SP sériés » ou « CP sériés » commercialisés par la société Furukawa Electric group ou encore les films « thermal release » commercialisés par la société Nitto.
Le film adhésif 110 a une épaisseur allant de lOOprn à 1mm, pa r exemple de l'ordre de 150pm.
Avantageusement, l'adhésif 110 présente une très forte force de collage (supérieure à lN/20mm). Une simple pression suffit à coller le substrat 200 sur le film adhésif 110. L'exposition du film adhésif 110 à une insolation UV et/ou thermique suffit à diminuer cette force de collage (à des forces d'adhésion inférieures à lN/20mm).
Le cadre de support 120 de la structure de manipulation 100 est rigide, c'est-à-dire qu'il est autoporté et qu'il supporte également le poids, à la fois, du film adhésif 111 et du substrat 200 à amincir. Il peut être facilement manipulé.
Il est fabriqué à partir d'un matériau inerte par rapport aux produits chimiques utilisés dans les solutions de gravure lors de l'amincissement du substrat 200. De préférence, il est en un matériau polymère.
Il peut être en un matériau choisi parmi les polymères à base d'acrylate, de polychlorure, de polycarbonate, de polyéthylène, de mercapto ester, certains époxydes, un de leurs dérivés ou un de leur copolymère.
Le cadre 120 peut être de différentes formes (carré, circulaire, rectangulaire, etc).
De préférence, il est circulaire. Selon un premier mode de réalisation, le cadre 120 est évidé et sa forme correspond, avantageusement, à celle du pourtour du film adhésif 110 (figures 1 et 2A). Il est positionné sur la première face 111 du film adhésif 110. Il est directement en contact avec la première face 111, c'est-à-dire qu'ils sont adjacents. Les parois internes du cadre 120 évidé et de la première face 111 du film adhésif 110 délimitent une cavité. Le rayon externe du cadre 120 est représenté par la lettre R sur la figure 2A. Le rayon R sera choisi par l'homme du métier en fonction de la taille du substrat 200. Le rayon R va, par exemple, de 100mm à 350mm. La couronne a une épaisseur A allant, par exemple, de 1 mm à 5mm.
Selon un deuxième mode de réalisation, le cadre 120, évidé ou non évidé (figure 2B), est positionné sur la seconde face 112 du film adhésif. Il est directement en contact avec la seconde face 112, c'est-à-dire qu'ils sont adjacents. Dans ce mode de réalisation, la solution est moins sensible aux éventuelles vibrations de la structure, dues aux bains de gravure chimique et aux procédés de rinçage.
La seconde face 112 du film adhésif peut être adhésive, de manière à permettre le collage du cadre 120 directement sur le film adhésif 110. Autrement, un film supplémentaire adhésif peut être utilisé pour associer par collage le film adhésif 110 avec le cadre rigide 120.
Optionnellement, des éléments de renfort de fixation (comme les colles par exemple) peuvent être ajoutés sur le film adhésif 110 et/ou sur le cadre 120 pour une meilleure fixation.
L'évidement optionnel de ce cadre peut être réalisé par des techniques chimiques ou des techniques d'ablation laser.
L'utilisation d'un cadre 120 évidé permet d'utiliser plusieurs catégories de films adhésifs 110.
Généralement, un cadre 120 plein autorise l'utilisation d'adhésifs thermiques.
D'une manière générale, les dimensions (diamètre interne, diamètre externe, épaisseur) et la forme (circulaire, carré, rectangulaire ou autre) du cadre 120, évidé ou non évidé, peuvent être adaptées au regard des substrats 200 rigides employés et des équipements utilisés pour les procédés de gravure chimique et pour les étapes de « back-end ».
Le procédé d'amincissement d'un substrat 200, sur lequel est disposé un dispositif microélectronique 300, mettant en œuvre une telle structure de manipulation comprend les étapes successives suivantes :
a) fourniture d'un substrat 200 comprenant une première face principale 201 sur laquelle est disposé au moins un dispositif microélectronique 300, une seconde face principale 202 opposée à la première face principale 201, et une face latérale,
b) positionnement du substrat 200 sur la structure de manipulation 100, précédemment décrite, la première face 201 du substrat 200 étant en disposée en regard de la première face adhésive 111 du film adhésif 110,
c) dépôt d'une couche de protection latérale 600 sur la face latérale et sur le pourtour de la seconde face 202 du substrat 200, la couche de protection latérale 600 étant en contact avec la première face adhésive 111 du film adhésif 110,
d) amincissement de la seconde face principale 202 du substrat 200 par gravure chimique, la gravure chimique étant réalisée dans une solution de gravure, vis-à- vis de laquelle la structure de manipulation 100 est chimiquement inerte.
A l'issue de l'étape d), le substrat 200 a été aminci jusqu'à une épaisseur inférieure à 200pm, par exemple, jusqu'à une épaisseur inférieure ou égale à lOOpm. Il peut ensuite être facilement séparé de la structure de support et/ou être soumis à d'autres étapes (étapes « back end »).
Substrat 200 :
Le substrat 200, aussi appelé substrat hôte ou substrat support, fourni à l'étape a), est de préférence un substrat rigide.
Par substrat rigide, nous entendons tout support aisément utilisable en microélectronique avec une épaisseur supérieure à 200pm. Par exemple, le substrat rigide a une épaisseur supérieure à 200pm, par exemple de 500pm à 1mm. Il a, par exemple, une épaisseur de 500pm. Comme représenté sur la figure 3, le substrat 200 comporte une première face principale 201, dite face active, opposée à une seconde face principale 202. Le substrat 200 comprend également une face latérale allant de la première face principale 201 à la seconde face principale.
Le substrat 200 peut avoir différentes formes géométriques. Il est possible par exemple d'utiliser des formats circulaires type wafers ou des formats feuilles, c'est-à-dire rectangulaires.
Le substrat a, avantageusement, les performances requises pour l'encapsulation des microbatteries au lithium. Il est élaboré en un matériau ayant des niveaux de barrière WVTR et OTR au plus, respectivement, de 10 4 g/m2/j et de 10 4 cm3/m2/j pour garantir des propriétés d'étanchéité suffisantes vis-à-vis de l'air et de la vapeur d'eau.
Le substrat 200 peut être en un matériau choisi parmi les verres, le silicium (monocristallin ou polycristallin), les céramiques, le mica, et le quartz. De préférence, il est en verre.
Les verres peuvent être des borosilicates (comme les D263®LA, D263®M, D263®T, MEMpax® ou encore le Borofloat® commercialisés par la société SCHOTT®), des dérivés de borosilicates comme les verres alkali-free borosilicates (AF32®, AF45, Corning®Willow....) ou encore des verres de type boro-aluminosilicates (« alkaline earth boro-aluminosilcates ») commercialisés par exemple par les sociétés Corning Lotus™, EAGLE XG®.
De préférence, le substrat 200 est transparent aux longueurs d'onde des lasers classiquement utilisés pour les étapes de découpe. Par transparent, on entend que le substrat 200 laisse passer au moins 50% de la lumière émise par le laser.
Dispositif microélectronique 300 :
Au moins un dispositif microélectronique 300 est disposé sur la première face principale 201 du substrat 200 (face active). Le dispositif microélectronique a une épaisseur allant de 5pm à 30pm, et de préférence de 10 à 15pm. L'épaisseur du dispositif microélectronique est, avantageusement, de 10 à 40% supérieure à celle du substrat après amincissement. Elle est, par exemple, supérieure de 20% à 40% à celle du substrat aminci.
La première face 201 du substrat 200 peut comporter plusieurs dispositifs microélectroniques 300 afin, par exemple, de multiplier les performances électrochimiques par une mise en parallèle ou en série des dispositifs microélectroniques. Les dispositifs microélectroniques 300 peuvent être identiques ou différents.
Par dispositif microélectronique, on entend un composant microélectronique 300, comme par exemple, un MEMS (microsystème électromécanique), un MOEMS (microsystème opto-électro-mécanique), un micro détecteur infrarouge, un transistor, une microbatterie, une capacité, une supra-capacité, un composant photovoltaïque, une antenne ou tout autre dispositif jugé nécessaire pour la réalisation d'objets connectés.
Par la suite, même si la description fait référence à une microbatterie, et plus particulièrement à une microbatterie au lithium, l'invention est transposable à tout dispositif microélectronique 300, éventuellement sensible à l'air (au dioxygène et à la vapeur d'eau). Il peut s'agir, par exemple d'un empilement capacitif ou d'un composant électrochrome.
Comme représenté sur la figure 3, la microbatterie 300 comprend des collecteurs de courant cathodique 301 et anodique 302, disposés sur le substrat 200. Deux couches actives, l'une formant l'électrode négative 303, et l'autre formant l'électrode positive 304, sont séparées par une couche d'électrolyte 305. Chaque couche active 303, 304 est en contact avec l'un des collecteurs de courant 301, 302.
Les collecteurs de courant 301, 302 sont, avantageusement, métalliques. A titre illustratif, ils peuvent être en titane, or, aluminium, platine, ou en tungstène.
L'électrode positive 304 (cathode) est en un matériau ayant une bonne conductivité électronique et ionique (par exemple TiOS, TiS2, LiTiOS, LiTiS2, UC0O2, V2O5...). On choisira de préférence une électrode positive en oxyde de cobalt. Ce type de cathode est considéré comme l'une des couches les plus performantes pour les microbatteries et en même temps les plus contraintes lors des étapes de réalisation. En effet, les contraintes mécaniques engendrées après formation de la couche cathodique (Coefficient d'expansion thermique entre 10xl0 6/°C et 15xlO 6/°C et un module de Young entre 100 et 500 GPa) peuvent influer sur le comportement des substrats rigides une fois amincis.
L'électrolyte 305 est un isolant électronique avec une forte conductivité ionique (par exemple LiPON, LiPONB, LiSiCON...).
L'électrode négative 303 (anode) est une couche qui peut être du lithium métallique ou un matériau lithié.
Optionnellement et selon les configurations, les couches actives peuvent être protégées par un système d'encapsulation primaire composé d'une ou de plusieurs couches barrières élémentaires dont le rôle principal est de garantir une intégrité des dispositifs microbatteries pendant les différentes phases du procédé.
La microbatterie sera réalisée par les techniques connues de l'homme du métier.
Comme représenté sur la figure 4, les dispositifs microélectroniques 300 sont positionnés en dehors du contour périphérique du substrat pour les protéger, lors de l'étape de gravure. Avantageusement, cette distance géométrique par rapport au bord du substrat de support sera choisie de manière à être au moins égal au double de l'épaisseur initiale du substrat et/ou du capot. Par exemple, elle est de 5mm. Elle est représentée par la lettre D sur les figures 4, 6A, 6B, 6C, 7 et 8.
Positionnement du substrat 200 sur la structure de manipulation 100 :
Lors de l'étape b), et comme représenté sur les figures 5 et 6A à 6C, le substrat 200 est positionné sur la structure de manipulation 100.
La première face 201 du substrat 200, c'est-à-dire la face active, est disposée en regard de la première face 111 adhésive du film adhésif 110 de manière à protéger les dispositifs microélectroniques 300 lors de l'étape de gravure chimique.
La première face principale 201 et/ou les dispositifs microélectroniques 300 sont en contact avec le film adhésif 110 de la structure de manipulation 100. Couche de protection latérale 600 :
Lors de l'étape c), une couche de protection latérale 600 est formée sur la face latérale du substrat 200 et sur le pourtour de la seconde face 202 du substrat 200 (figures 5 et 6A à 6C).
Par pourtour, on entend la périphérie.
La couche de protection latérale 600 couvre totalement et de façon continue la face latérale du substrat 200.
La couche de protection latérale 200 masque le pourtour de la seconde face du substrat 200. Cette zone de masquage est positionnée en dehors du périmètre des dispositifs microélectroniques 300. La zone de masquage protège le pourtour du substrat 200 lors de l'étape de gravure. Seules les zones non protégées seront gravées. Le masquage du pourtour par la couche de protection latérale 600 permet de protéger la face active 201 d'une éventuelle infiltration des produits chimiques utilisés lors du procédé d'amincissement.
La couche de protection latérale 600 est en contact avec le film adhésif 110 de la structure de manipulation 100.
Avantageusement, la couche de protection latérale 600 permet de renforcer le collage du substrat 200 au film adhésif 110.
La couche de protection latérale 600 est à une distance B de la paroi interne de la couronne formant le cadre évidé 120. La distance B est par exemple de l'ordre de 5mm.
Selon une autre variante de réalisation non représentée, la couche de protection latérale 600 est en contact avec la paroi interne de la couronne formant le cadre évidé 120. La distance B est nulle. La couche de protection latérale recouvre le film adhésif 110 depuis la face latérale du substrat 200 jusqu'au cadre de support 120.
L'épaisseur C de la couche de protection latérale 600 va, de préférence, de 1 à 10 mm, par exemple de l'ordre de 5 mm.
La largeur de la zone périphérique de la seconde face principale 202 du substrat 200, recouverte par la couche de protection latérale 600, va, de préférence, de 1 à 10 mm, par exemple de l'ordre de 5 mm. La couche de protection latérale 600 est, de préférence, en un matériau polymère. Le matériau polymère est choisi pour ses propriétés de résistance chimique aux solutions liquides utilisées pour l'amincissement.
A titre illustratif, nous pouvons citer tous les polymères qui présentent une bonne résistance chimique aux acides et aux bases parmi les polymères à base d'acrylate, de polychlorure, de polycarbonate, de polyéthylène, de mercapto ester, d'époxydes, de polysiloxanes (silicones), un de leurs dérivés ou un de leurs copolymères. L'homme du métier choisira le polymère de protection latérale en fonction de la nature de la solution de gravure (acide, base), de la température de la solution de gravure, de la durée de gravure et/ou de la méthode d'application (technique de dépôt, voie de polymérisation thermique ou UV).
La viscosité de la solution contenant polymère ou le précurseur du polymère a, avantageusement, une viscosité inférieure à 1000 cPs.
De préférence, on utilisera un polymère de type époxyde ou silicone.
A titre illustratif, et non limitatif, on peut citer les produits silicones commercialisés par la société Novagard comme les références Novagard®-200series et Novagard®-400series, des produits époxy commercialisés par Polytec (EP660, EP655, EP630-LV) et les produits UV commercialisés par la société Norland (NOA60, NOA61, NOA65, NOA71...).
La couche de protection latérale 600 peut être réalisée par un dépôt d'une ou plusieurs couches physiques de même nature ou de natures différentes. La couche de protection peut également être obtenue par un traitement de surface comme par exemple un dépôt physique de couches minces, ayant de préférence une épaisseur de inférieure à 200pm, par exemple de l'ordre de lOOpm. On déposera, par exemple, un polymère liquide sur la bordure et les flancs de la structure définie par le substrat support et un éventuel capot d'encapsulation.
D'autres techniques peuvent être utilisées pour protéger latéralement les dispositifs microélectroniques 300 de la solution de gravure. On pourra faire appel à des techniques consistant à déposer des films de masquage soit par laminage (film adhésif) soit par dépôt physique ou chimique de couches (silicium, carbure de silicium, polysilicium pour la protection aux acides et silice, nitrure de silicium pour la protection aux bases).
On choisira, avantageusement, un polymère dont la polymérisation est réalisée par irradiation UV. De préférence, il s'agit d'une irradiation UV localisée pour ne pas détériorer le film adhésif 110.
Amincissement du substrat 200 :
L'étape d'amincissement, réalisée lors de l'étape d), permet d'obtenir un substrat ayant une épaisseur et une rugosité contrôlées (figure 7).
L'amincissement est réalisé par gravure chimique (rectification chimique). L'un des avantages majeurs de la rectification chimique par rapport à la rectification mécanique réside dans le faible stress engendré par l'amincissement chimique.
La solution utilisée pour la gravure chimique sera choisie par l'homme du métier de manière à être adaptée pour graver le substrat 200.
Par exemple, pour graver des éléments en silicium, il s'agira d'une solution de nature basique. La solution de gravure peut être de l'hydroxyde de potassium (KOH) à une température de 80°C permettant une vitesse de gravure de l'ordre de 1,5 pm/mn. Dans le cas de l'utilisation d'une solution basique, on privilégiera des matériaux de type polysiloxanes (silicones) pour le collage de la structure de base pour leur résistance aux solutions basiques.
Pour graver des éléments en verre, on choisira une gravure de nature acide. Il peut s'agir d'une solution de gravure très concentrée en acide fluorhydrique HF (49%), d'un mélange HF avec de l'acide chlorhydrique HCl, ou encore d'un mélange entre l'HF, l'eau et de l'acide nitrique. A titre d'exemple dans le cas d'un verre alkali-free, une solution chimique comprenant un mélange équilibré avec 10% d'acide chlorhydrique (HCl) et 2% d'acide fluorhydrique (HF) permet d'avoir une vitesse de gravure standard (25°C) jusqu'à lpm/min. Cette valeur peut être de l'ordre de 2pm/min pour une solution de gravure chauffée à 35°C. Les mélanges peuvent être ajustés afin d'augmenter la vitesse de gravure, ainsi un mélange de 10%HF et 37%HCI permet d'atteindre des vitesses de 4pm/min. On pourra atteindre des valeurs de vitesse de gravure situées entre 20 et 30 mih/min en ajustant les proportions de chaque constituant et/ou en augmentant la température.
De façon générale, les solutions de gravure peuvent être adaptées en température et en composition en fonction des matériaux à graver (silicium, verre), des épaisseurs finales recherchées et/ou des rugosités de surface souhaitées. Il est possible d'envisager une gravure chimique dans des solutions, appelées bains, en mode batch (trempage) ou par jet (douchette) en série.
L'étape de gravure est, avantageusement, suivie par une étape de rinçage à l'eau déionisée et par un séchage, par exemple, sous un flux d'air ou de gaz neutre. Ces séquences d'opérations rinçage/séchage peuvent être répétées de nombreuses fois jusqu'à élimination totale des résidus du mélange acide employé dans la gravure.
Découpe du substrat 200 et, éventuellement, formation de contacts électriques :
Après l'étape d'amincissement, une étape ultérieure dans laquelle les différents dispositifs microélectroniques 300 sont séparés en élément unitaire est réalisée.
Pour cela, des ouvertures sont réalisées dans le substrat 200. Les ouvertures sont représentées par les traits pointillés de la figure 8. Cette étape peut être réalisée par toute méthode de découpe connue de l'homme du métier et adaptée aux matériaux des substrats et/ou capots. On pourra utiliser notamment une découpe mécanique à scie (« sawing ») ou encore une découpe laser (laser C02, laser YAG, laser picoseconde, laser femtoseconde ou laser excimer). Les ouvertures ont, par exemple, un diamètre de lOOprn à 500pm. Avantageusement, on réalisera la découpe de manière à ne pas couper ou détériorer le film adhésif 110 de la structure de manipulation 100.
Après les étapes d'amincissement et de découpe, une étape dans laquelle les contacts sont libérés peut être réalisée. Pour cela, les ouvertures peuvent remplies avec un élément électriquement conducteur, tel qu'un métal ou un alliage de métal, ou encore une résine électriquement conductrice. Par exemple, on pourra choisir une résine à base de polymères électriquement conducteurs, telle que la résine E4110 commercialisée par la société Epo-Tek. Un traitement thermique peut ensuite être réalisé. Il est également possible de laminer un film électriquement conducteur ou d'électrodéposer des couches électriquement conductrices dans les ouvertures.
Finalement, les dispositifs microélectroniques sont séparés de façon individuelle pour obtenir des éléments unitaires.
Séparation du substrat 200 de la structure de manipulation 100 :
La séparation est réalisée en exposant, préférentiellement, la face amincie du verre à une irradiation ultra-violette afin d'altérer l'adhésion entre le film adhésif 110 et le substrat 200 et/ou les dispositifs microélectroniques 300 (figure 8).
Il est possible de manipuler l'ensemble des dispositifs microélectroniques 300 sur un seul substrat pour d'éventuelles opérations de transfert et/ou de récupération des dispositifs 300 par les outils dédiés dans la microélectronique.
Exemple illustratif et non limitatif d'un mode de réalisation de l'invention :
Cet exemple concerne l'amincissement d'un substrat 200 en verre comprenant des microbatteries au lithium.
Etape 1 : Réalisation de l'empilement des microbatteries 300 sur un substrat 200 :
Plusieurs microbatteries au lithium 300 ont été réalisées sur un substrat 200 en verre AF32 de 500pm d'épaisseur. La variation de l'épaisseur totale (ou TTV pour « Total Thickness Variation ») est de lpm. Les microbatteries ont une épaisseur de 20pm environ. Les microbatteries sont réalisées par des techniques connues de l'homme du métier. Les microbatteries sont positionnées à une distance D par rapport au bord du substrat de 5mm.
Les collecteurs de courant sont tout d'abord déposés sur le substrat. Puis sont successivement déposés la cathode, l'électrolyte et l'anode. La cathode est en oxyde de cobalt (UC0O2) d'une épaisseur de 20pm obtenue à partir d'un dépôt sous vide (PVD pour « Physical Vapor Déposition ») suivie d'un recuit thermique à 600°C pendant lOh.
L'électrolyte est une couche de 2pm d'épaisseur en LiPON.
L'électrode négative est une couche en lithium métal d'une épaisseur de 2 pm.
Etape 2 : Structure de manipulation 100 :
Le cadre rigide 120 est de forme circulaire. Il est obtenu par découpage, et évidage, d'un panneau en polyméthacrylate (PMMA) d'une épaisseur de 4 mm. La couronne présente un diamètre externe R de 220mm et un diamètre interne de 200mm, soit une valeur A de l'ordre de 20mm. Un laser dans l'infrarouge (comme le C02) avec une puissance de 50 Watts et une vitesse de 10mm/s peut être utilisé pour créer le cadre évidé.
Le ruban adhésif 110 est un film commercialisé par la société Nitto sous la référence « UE-111AJ » sensible aux UV (365nm) d'une épaisseur d'environ 110 pm. Il présente une force d'adhésion supérieure à 4 N/20mm. Il s'agit, par exemple, d'un ruban thermique comme les rubans comercialisés sous le nom Revalpha par la société Nitto.
Le ruban adhésif 110 est monté sur le cadre par un collage sous pression (environ 1 bar) au niveau de la partie du cadre évidé afin de l'étendre jusqu'au cadre évidé. Le film adhésif et les parois du cadre évidé forment une cavité d'une hauteur équivalente à l'épaisseur du cadre, i.e. environ 4 mm (figure 2).
Etape 3 : Positionnement du substrat 200 sur la structure de manipulation 100 :
Le substrat 200 est reporté sur la structure de manipulation 110 par une technique de laminage à une pression d'environ 1 bar. La face active 201 est en regard de la partie adhésive de la structure 100. Ainsi, le substrat rigide 200 est logé dans la cavité définie par le cadre évidé 120 et le film adhésif 110.
Le substrat 200 est positionné à une distance B (de l'ordre de 5mm) du diamètre interne du cadre évidé 120. Une fois, le substrat 200 positionné, une force modérée F (de l'ordre de 2N) peut être appliquée afin de garantir un contact homogène et une bonne adhésion du substrat 200 contenant les dispositifs microbatteries 300 et la structure de manipulation
100.
Etape 4 : Dépôt de la couche de protection latérale 600 :
La couche de protection latérale 600 est localisée sur la face latérale du substrat 200 et en périphérie de la surface de la seconde face 202 du substrat 200 sur une largeur C, de l'ordre de 10mm, et sur une épaisseur d'environ 1mm. Elle est également en contact avec le film adhésif 110.
La couche de protection latérale 600 est obtenue en utilisant la solution NOA61 commercialisé par la société Norland. La solution a une viscosité de 300 CPs. La solution est déposée à une pression d'environ 2 bars. Puis un pré-recuit UV localisé est réalisé pendant 5 s à une puissance de 100 Watts en utilisant une lampe UV dans la gamme 315nm-550nm. Ce pré-recuit permet de pré-réticulé et de fixer le polymère sur le substrat 200. La localisation de l'insolation UV permet de ne pas dégrader les performances du film adhésif 110. Le durcissement du polymère est effectué lors d'une deuxième opération d'exposition UV pendant 10 minutes à une puissance de 100 Watts. Optionnellement, la réticulation est complétée par un recuit thermique à 50°C pendant lOh.
Etape 5 : Amincissement chimique du substrat 200 :
Cette étape est réalisée en trempant le substrat 200 et la structure de manipulation 100 dans un bain chimique acide (pH<7) constitué de 10% d'HCI et de 37% d'HF. Le bain est chauffé à une température de 25°C. La gravure est réalisée pendant une durée d'environ 90mn afin de ramener l'épaisseur initiale du substrat 200 de 500pm à 50pm, à l'exception des zones protégées par la couche de protection latérale. L'épaisseur du verre du pourtour masqué par le polymère de protection est restée inchangée (500pm) et l'intégrité mécanique de la zone de préhension est entièrement préservée, autorisant ainsi des opérations de manipulation et de transfert de la structure. Différentes étapes de « back-end » relatives à l'accomplissement des procédés microélectroniques comme les opérations de découpe, de singulation, de libération de contacts électriques ou d'intégration peuvent ensuite être réalisées.
La structure amincie est ensuite soumise à des opérations de rinçage à l'eau DI et de séchage sous air.
Etape 6 : Libération des dispositifs individuels :
Dans un premier temps, des traits de découpe sont réalisés dans le substrat 200. La découpe en dispositif unitaire est obtenue en réalisant 10 passages d'un laser picoseconde dans le visible (530 nm) à une énergie de 50 pJ à une vitesse de 20mm/s sur le substrat.
Puis la face amincie (seconde face 202) du substrat 200 est exposée à un flux UV pendant 60s afin d'altérer l'adhésion entre le film adhésif 110 et le substrat 200 et/ou les dispositifs microélectroniques 300 disposés sur le substrat 200.
Les dispositifs microélectroniques 300 sont ainsi libérés de la structure de manipulation 100 et séparés les uns des autres. Ils peuvent être récupérés par des instruments dédiés à de telles manipulations.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'assemblage d'une structure de manipulation (100) et d'un substrat (200) à amincir, par voie chimique, comprenant les étapes successives suivantes :
i. fourniture d'un substrat (200) comprenant une première face principale (201) sur laquelle est disposé un dispositif microélectronique (300), une seconde face principale (202) opposée à la première face principale (201), et une face latérale,
ii. positionnement du substrat (200) sur une structure de manipulation (100) comprenant un film adhésif (110) et un cadre de support (120), le film adhésif (110) comprenant une première face adhésive (111) et une seconde face (112), opposée à la première face adhésive (111), la première face (201) du substrat (200) étant en disposée en regard de la première face adhésive (111) du film adhésif (110),
iii. dépôt d'une couche de protection latérale (600) sur la face latérale et sur le pourtour de la seconde face (202) du substrat (200), la couche de protection latérale (600) étant en contact avec la première face adhésive (111) du film adhésif (110), moyennant quoi le substrat (200) est assemblé avec la structure de manipulation (100).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre de support (120) est positionné sur la première face adhésive (111) du film adhésif (110).
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre de support (120) est positionné sur la seconde face (112) du film adhésif (110).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le substrat (200), fourni à l'étape i, a une épaisseur supérieure ou égale à 200pm, et de préférence, allant de 500pm à 1mm.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif microélectronique (300) est un dispositif électrochimique, telle qu'une microbatterie au lithium.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que plusieurs dispositifs microélectroniques (300), identiques ou différents, sont disposés sur la première face (201) du substrat (200).
7. Assemblage obtenu selon le procédé tel que défini dans l'une des revendications 1 à 6, comprenant :
- un substrat (200) comprenant une première face principale (201) sur laquelle est disposé un dispositif microélectronique (300), une seconde face principale (202) opposée à la première face principale (201), et une face latérale,
- une structure de manipulation (100) comprenant un film adhésif (110) et un cadre de support (120), le film adhésif (110) comprenant une première face adhésive (111) et une seconde face (112), opposée à la première face adhésive (111), la première face (201) du substrat (200) étant disposée en regard de la première face adhésive (111) du film adhésif (110),
- une couche de protection latérale (600) disposée sur la face latérale et sur le pourtour de la seconde face (202) du substrat (200) et en contact avec la première face adhésive (111) du film adhésif (110).
8. Procédé d'amincissement d'un substrat (200), sur lequel est disposé un dispositif microélectronique (300) comprenant les étapes successives suivantes :
- réalisation des étapes i à iii du procédé d'assemblage telles que définies dans l'une des revendications 1 à 6 pour obtenir un assemblage comprenant :
o un substrat (200) comprenant une première face principale (201) sur laquelle est disposé un dispositif microélectronique (300), une seconde face principale (202) opposée à la première face principale (201), et une face latérale, o une structure de manipulation (100) comprenant un film adhésif (110) et un cadre de support (120), le film adhésif (110) comprenant une première face adhésive (111) et une seconde face (112), opposée à la première face adhésive (111), la première face (201) du substrat (200) étant disposée en regard de la première face adhésive (111) du film adhésif (110),
o une couche de protection latérale (600) disposée sur la face latérale et sur le pourtour de la seconde face (202) du substrat (200) et en contact avec la première face adhésive (111) du film adhésif (110),
- amincissement de la seconde face principale (202) du substrat (200) par gravure chimique, la gravure chimique étant réalisée dans une solution de gravure, vis-à-vis de laquelle la structure de manipulation (100) est chimiquement inerte.
9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le substrat (200) est en verre, en silicium ou en céramique.
10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la couche de protection latérale (600) est en un matériau polymère de type acrylate, polychlorure, polycarbonate, polyéthylène, mercapto ester, polyépoxyde ou un de leurs dérivés, ou en oxyde de silicium ou en nitrure de silicium.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que, à l'issue de l'étape d'amincissement, le substrat (200) a une épaisseur inférieure ou égale à lOOprn, et de préférence, inférieure à 50pm.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que, après l'étape d'amincissement, le substrat (200) est découpé, par découpe mécanique ou par découpe laser, en plusieurs éléments.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce que le film adhésif (110) est en un matériau polymère de type acrylate ou polyester.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape ultérieure dans laquelle la première face adhésive (111) du film adhésif (110) est soumise à un rayonnement ultra-violet de manière à altérer la première face adhésive (111) pour séparer le substrat (200) du film adhésif (110).
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape ultérieure dans laquelle la première face adhésive (111) du film adhésif (110) est soumise à une activation thermique de manière à altérer la première face adhésive (111) pour séparer le substrat (200) du film adhésif (110).
16. Procédé selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisé en ce que le cadre de support (120) est en un matériau polymère de type acrylate, par exemple en polyméthacrylate de méthyle, polychlorure, polycarbonate, polyéthylène, mercapto ester, polyépoxyde ou un de leurs dérivés.
17. Procédé selon l'une des revendications 8 à 16, caractérisé en ce que, après l'étape d'amincissement, l'épaisseur du dispositif microélectronique (300) est de 10 à 40% supérieure à l'épaisseur du substrat (200).
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