FR2948495A1 - Composants a contact électrique traversant et procédé de fabrication ainsi que système comportant de tels composants - Google Patents

Composants a contact électrique traversant et procédé de fabrication ainsi que système comportant de tels composants Download PDF

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Abstract

Composant (1) comportant un substrat (2), notamment semi-conducteur avec une ouverture (3) munie d'une surface inclinée (11) et d'un contact électrique traversant (4) prévu dans l'ouverture (3) au niveau de la surface inclinée (11). L'ouverture (3) est réalisée par un procédé comprenant les étapes suivantes : a) réalisation d'au moins un premier trou (5) par un procédé DRIE, b) réalisation d'au moins un second trou (6) à l'aide d'un procédé DRIE, le second trou (6) étant voisin du premier trou (5) et ayant une profondeur plus faible que celle du premier trou (5).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un composant muni d'un substrat avec une ouverture continue et un contact électrique traversant ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel composant et un système comprenant de tels composants. Etat de la technique Les composants ayant une ouverture continue et un contact électrique traversant réalisé dans l'ouverture sont connus de manière générale. Le contact traversant permet le branchement électrique dans les différents plans du substrat. Lorsqu'on réalise un contact traversant, habituellement, il faut avoir un contact aussi petit que possible et en même temps une résistance aussi réduite que possible. A cet effet, il est connu de réaliser des ouvertures étroites en forme de tranchées ou de sillons, ayant des parois pratiquement perpendiculaires au substrat; dans le cas d'un substrat de silicium, on réalise la tranchée par un procédé de gravure et après application d'une couche d'isolation, on remplit ce sillon ou cette tranchée, totalement ou partiellement d'un métal. Toutefois, les procédés permettant de déposer un métal dans des ouvertures profondes et étroites sur les parois, sont des procédés très compliqués. Il est également délicat de remplir complètement une telle ouverture étroite avec du métal. Or, si le remplissage n'est pas complet, il subsiste une ouverture qui peut être gênante par exemple pour structurer le métal à la surface du substrat.
Le document DE 42 41 045 Cl, décrit un procédé de gravure anisotrope de silicium. Le procédé décrit dans ce document, permet de réaliser des trous avec des parois pratiquement perpendiculaires dans un substrat de silicium. Pour une profondeur importante, les parois sont relativement étroites. Ce procédé est appelé procédé DRIE (procédé de gravure par réaction ionique profonde). Le procédé DRIE est un procédé de type ARDE (c'est-à-dire un procédé de gravure dépendant du rapport d'aspect). Ce procédé DRIE est défini par l'effet ARDE, c'est-à-dire que la largeur du trou est définie par la vitesse de gravure ou la profondeur de gravure maximum en fonction du temps.
2 Le document DE 10 2006 022 377 Al, décrit un procédé de fabrication d'un actionneur et d'un capteur. Selon ce document, on utilise le procédé DRIE pour générer deux trous voisins dans un substrat de silicium et ces trous font partie d'une installation de membrane. Le document US 6 884 732 B2, décrit un procédé de fabrication d'un actionneur ou d'un capteur dans un substrat de silicium par un procédé DRIE réalisant une surface à courbure concave. Pour avoir la surface concave, on réalise tout d'abord un grand nombre de trous voisins, séparés par des cloisons. Pour réaliser la surface concave, on grave les trous à des profondeurs différentes. Les cloisons séparant les trous, seront ensuite enlevées dans une étape ultérieure par gravure isotrope. En enlevant les cloisons, on réalise une surface de forme essentiellement concave.
Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un composant comportant un substrat, notamment un substrat semi-conducteur muni d'une ouverture continue ayant au moins une surface inclinée, ainsi qu'un contact électrique traversant dans l'ouverture au niveau de la surface inclinée, l'ouverture étant réalisée par un procédé comprenant les étapes suivantes : a) réalisation d'au moins un premier trou par un procédé DRIE, b) réalisation d'au moins un second trou à l'aide d'un procédé DRIE, le second trou étant voisin du premier trou et ayant une profondeur plus faible que celle du premier trou. Du fait de l'effet ARDE, on aura des trous de profondeurs différentes, suivant la largeur de chaque trou. On utilise cela dans le cadre de l'invention pour réaliser une ouverture ayant une surface inclinée dont l'inclinaison et la forme peuvent se régler de manière quelconque. Par exemple, on pourra réaliser une surface inclinée en juxtaposant des trous de largeur décroissante; l'inclinaison de la rampe résulte alors des profondeurs différentes des trous liées à l'effet ARDE. Selon l'invention, l'expression "surface inclinée" ne se limite pas à des surfaces inclinées essentiellement planes, mais
3 s'applique également à des surfaces de forme courbe ou en gradins ou encore des surfaces composées de segments. L'essentiel est que la surface inclinée aboutisse à une ouverture ayant un profil allant en diminuant à partir de la face avant vers la face arrière.
Au moins un premier trou permet de réaliser un contact traversant le substrat. Un second trou détermine la forme de la surface inclinée. Pour cela, le premier trou réalisé par le procédé DRIE, traverse de préférence le substrat, alors que le second trou ne dépasse pas du substrat. La surface inclinée de l'ouverture est avantageuse pour réaliser le contact traversant, par exemple pour réaliser le contact traversant à l'aide d'une couche métallique; cette couche est appliquée de préférence par un procédé agissant essentiellement dans une direction perpendiculaire. Il s'agit par exemple d'un procédé de pulvérisation. Grâce au choix de l'inclinaison de la surface inclinée, on peut avantageusement adapter la géométrie de l'ouverture au procédé de fabrication du contact traversant. Cela permet de donner aux contacts traversants des dimensions plus petites et une résistance suffisamment petite. L'ouverture peut être symétrique mais également asymétrique, par exemple avec une surface inclinée et en face de celle-ci, une paroi "verticale". Cette dernière solution permet de réduire d'autant les dimensions des contacts traversants ce qui est avantageux pour avoir des composants de faible encombrement. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un composant comportant un contact traversant, procédé comprenant les étapes suivantes : a) fourniture d'un substrat, b) fabrication d'une ouverture traversant le substrat et ayant au moins une surface inclinée, la réalisation de l'ouverture comprenant différentes étapes à savoir : i) réalisation au moins partielle d'un premier trou par un procédé DRIE, ii) réalisation d'au moins un second trou à l'aide d'un procédé DRIE, le second trou étant voisin du premier trou et ayant une profondeur moindre que celle du premier trou,
4 c) formation d'une surface inclinée dans la couche métallique électroconductrice, au moins au niveau de la surface inclinée pour réaliser un contact traversant. De façon préférentielle, le côté arrière du substrat selon l'étape a), comporte une couche d'arrêt. La couche d'arrêt a pour but de limiter la profondeur du premier trou lorsque celui-ci est réalisé par le procédé DRIE. La couche d'arrêt est prévue à cet effet au moins dans la zone du premier trou. La couche d'arrêt peut être une couche de branchement électroconductrice, reliée électriquement au contact traversant, ce qui est un avantage de l'invention. Entre la couche d'arrêt et le substrat, on peut avoir d'autres couches, par exemple une couche d'isolation. L'invention concerne également un système de composants dont le premier composant est relié au substrat par un moyen de liaison en réalisant une liaison mécanique et le contact traversant est relié électriquement à la structure de chemin conducteur. Le premier composant permet de protéger le second composant et les structures ou éléments qui se trouvent à ce niveau, par exemple en ce que le premier composant couvre une zone du second composant. Un ou plusieurs contacts traversants dans la première zone de composant, permettent de raccorder électriquement les structures ou les éléments du second composant, de manière simple par l'intermédiaire du premier composant. Comme les contacts traversants sont réalisables à des dimensions très petites, on aura des dimensions de conditionnement très petites. Grâce aux moyens de liaison périphériques, on réalise le scellement dans la zone entre les composants par un moyen de liaison interne. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une section d'un composant selon l'invention en cours de fabrication, montrant la réalisation de plusieurs trous voisins, - la figure 2 montre le composant de la figure 1 après le procédé de gravure isotrope, - la figure 3 montre le composant de la figure 2 après application d'une couche d'isolation, - la figure 4 montre le composant de la figure 3 après application d'une couche électroconductrice formant également le contact 5 traversant, - la figure 5 montre le composant de la figure 3 après application d'une couche électroconductrice formant un contact traversant et après mise en structure de la couche conductrice, - la figure 6 montre une section d'un composant en cours de fabrication après réalisation de plusieurs trous voisins qui se chevauchent, - la figure 7 est une section d'un composant en cours de fabrication selon l'invention après réalisation de plusieurs trous voisins, ces trous se chevauchant et ayant un profil négatif, - la figure 8 est une section d'un premier mode de réalisation d'un système de composants selon l'invention, - la figure 9 est une vue de dessus du système de composants de la figure 8, - la figure 10 est une section d'un second mode de réalisation d'un système de composants selon l'invention, - la figure 11 est une section d'un composant selon l'invention qui correspond au second mode de réalisation après avoir fait plusieurs trous voisins, - la figure 12 montre le composant de la figure 11 après un procédé de gravure isotrope, - la figure 13 montre le composant de la figure 12 après application d'une couche d'isolation, - la figure 14 montre le composant de la figure 13 après application d'une couche électroconductrice formant un contact traversant, - la figure 15 montre le composant de la figure 14 après mise en structure de la couche électroconductrice, - la figure 16 montre le composant de la figure 15 après ouverture d'un trou de contact, et - la figure 17 montre le composant de la figure 16 après avoir réalisé la couche de branchement pour le contact traversant.
6 Description de modes de réalisation de l'invention Dans la description suivante de modes de réalisation, on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes éléments ou des éléments équivalents.
Les figures 1 à 3 montrent la coupe d'un composant selon l'invention en cours de fabrication. La figure 4 montre le composant terminé. Le composant 1 (voir figure 4) comprend un support 2 avec un orifice traversant 3. L'orifice 3 est réalisé en forme de sillon (Trench) avec une surface inclinée ou rampe 11 et une paroi latérale 12 pratiquement verticale, en regard de la surface inclinée 11. Au niveau de l'ouverture 3 et au-delà de celle-ci, directement sur la face supérieure du substrat 2, on a appliqué une couche d'isolation électrique 10. Au niveau de l'orifice 3, la couche d'isolation 10, et notamment dans la zone de la surface inclinée 11 et au-delà de l'ouverture 3, sur la face avant 13 du substrat 2, on a appliqué une couche métallique électroconductrice qui constitue un contact électrique traversant 4. Le côté arrière 8 du substrat 2, porte une couche de branchement 9 électroconductrice sur la couche d'isolation 10. La couche de branchement 9 est reliée électriquement au contact traversant 4 au fond de l'ouverture 3 à travers une interruption de la couche d'isolation 10. L'ouverture 3 y compris la surface inclinée 11, sont réalisées après formation de plusieurs trous 5, 6 (voir figure 1) par un procédé DRIE comme cela sera décrit ensuite.
Dans ce mode de réalisation, le substrat 2 est une plaquette de silicium. Le contact traversant 4 et la couche de branchement 9, sont constitués par une couche d'aluminium. La couche d'isolation 10 peut être formée par exemple par une couche de nitrure de silicium ou d'oxyde de silicium. Le composant 1 peut comporter à côté des contacts traversants 4, également d'autres éléments comme par exemple un transistor 14. Le composant 1 se fabrique de la manière suivante : On développe tout d'abord un substrat 2. Au dos 8 du substrat, il y a déjà une couche de branchement 9 séparée du substrat 2 par une couche d'isolation 10. La réalisation d'un substrat avec une
7 telle couche de branchement 9 et une couche d'isolation 10, est une technique connue en soi. Ensuite, on applique un masque 15 (représenté à la figure 1 par un tracé en trait points) ajusté par rapport à la couche de branchement 9, sur la face avant 13 du substrat, cette couche est par exemple un vernis, un masque dur, un masque combiné vernis/masque dur ou un masque d'oxyde. On choisit la taille et la géométrie des ouvertures 16 du masque de façon que dans la suite du procédé, on obtienne une ouverture 3 ayant la géométrie souhaitée en particulier avec la pente souhaitée pour la surface inclinée 11. Dans cet exemple de réalisation, on choisit le masque 15 pour obtenir une structure perforée avec des trous 5, 6 en forme de sillons dont la largeur ou le rayon d'ouverture vers le bord de l'ouverture à générer 3, est toujours plus faible (voir figure 1). Pour la réalisation de la surface inclinée 11, il est avantageux que les intervalles 17 entre les ouvertures du masque 16 soient aussi faibles que possible. La distance 17 entre les ouvertures de masque 16 est de préférence réduite avec la diminution de la largeur des ouvertures de masque 16.
Avec le masque 15, on réalise les sillons (tranchées) dans le substrat 2. Ici, il s'agit de réaliser des trous 5, 6 en forme de sillons. D'autres géométries de trous sont également possibles telles que par exemple des trous à profil hexagonal ou en méandres, avantageux pour absorber les contraintes engendrées, notamment par des coefficients de dilatation différents au cours du procédé de fabrication du composant. Comme procédé, on utilise un procédé de gravure anisotrope avec effet ARDE (effet de gravure dépendant du rapport d'aspect) comme par exemple un procédé DRIE (gravure par réaction chimique profonde). En fonction de la dimension des orifices 16 du masque, on aura des trous 5, 6 perpendiculaires de même profil et de profondeurs différentes. La réalisation des trous 5, 6 se fait en parallèle dans le temps. Le premier trou 5 traverse le substrat 1 et constitue ainsi un trou traversant, les autres trous 6 se terminent dans le substrat 2 comme trous borgnes. Dans une étape suivante, par un procédé de gravure isotrope au niveau du premier trou 5, on ouvre la couche d'isolation 10
8 du fond du substrat et on dégage la couche de branchement 9. Cette étape peut se faire en variante avec la réalisation des trous 5, 6. Puis, on enlève le masque 15. La figure 1 montre l'état intermédiaire du composant 1 en cours de fabrication à la fin des étapes décrites ci- dessus. Le masque 15 est réalisé pour qu'après la gravure isotrope servant à réaliser les trous 5, 6, il subsiste des cloisons 7 entre les différents trous 5, 6, qui séparent ainsi les trous voisins 5, 6. Dans l'étape suivante, on élimine les cloisons 7 à l'aide d'un procédé de gravure isotrope connu en soi, par exemple, en utilisant de l'hexafluorure de soufre, du difluorure de chlore ou du difluorure de xénon. La figure 2 montre le résultat de cette opération. Au cours d'une étape ultérieure, on dépose une couche d'isolation d'oxyde ou de nitrure. Par exemple, à l'aide d'un procédé PECDV (procédé de dépôt chimique à la vapeur, enrichi par du plasma), un procédé LPCVD (procédé de dépôt chimique à la vapeur, basse pression) ou un procédé SACVD (procédé de dépôt chimique à la vapeur, sous pression atmosphérique), et on structure les dépôts (figure 3). La couche d'oxyde ou de nitrure d'isolation ainsi déposée forme avec la couche d'isolation 10 prévue initialement entre la couche de branchement 9 et le substrat 2, une couche d'isolation commune 10. Il est avantageux pour réaliser la structure de la couche d'isolation 10, d'utiliser un vernis de pulvérisation combiné à un procédé de gravure anisotrope. Dans une autre étape, en option, on applique une barrière de diffusion, une couche d'accrochage et/ou une couche de démarrage (non représentée). Dans l'étape suivante, on applique une couche métallique au niveau de l'ouverture 3 en particulier de la zone de la surface inclinée 11 et au-delà de celle-ci, pour former un contact traversant 4. Il est avantageux d'utiliser de l'aluminium ce qui permet par exemple de supprimer la barrière de diffusion. L'application peut se faire par exemple par un procédé de pulvérisation. Dans le cadre de l'application, la couche métallique entre en contact avec la couche de branchement de sorte que le contact traversant 4 et la couche métallique 9 sont reliés électriquement l'un à l'autre.
9 La couche métallique formée par le contact traversant 4 peut être structurée par exemple par une étape d'application de vernis par pulvérisation suivie d'une étape de gravure en paroi humide, isotrope. Cela permet d'enlever le métal au niveau de la paroi verticale 12 de l'ouverture 3 pour ne laisser le métal que dans la zone de la surface inclinée 11 présentant une inclinaison définie (figure 5). En option, on peut également laisser le métal dans la zone de la paroi verticale 12 de l'ouverture 3. Il est également possible de déposer une couche de passivation (non représentée) sur le composant et de la mettre en structure par exemple pour avoir une protection supplémentaire du composant. Selon une variante avantageuse du procédé de fabrication d'un composant 1 selon l'invention, on réalise le masque 15 pour que les écarts 17 entre les ouvertures 16 soient aussi étroits que possible (voir figure 6). Dans le procédé de gravure anisotrope, pour fabriquer les trous 5, 6, on choisit initialement un profil de gravure générant des arêtes de masque fortement en saillie. Cela se traduit par une gravure en contredépouille du masque 15 entre les différentes ouvertures 16 du masque et un chevauchement des différents trous 5, 6. On réalise ainsi une surface inclinée 11 qui est beaucoup plus lisse que la surface inclinée 11 réalisée par les différents procédés décrits ci-dessus (voir figure 2). De cette manière, on raccourcit également ou on supprime complètement l'étape de gravure isotrope prévue ensuite.
Selon une autre variante du procédé de fabrication d'un composant 1 selon l'invention, dans le cadre du procédé de gravure anisotrope, pour générer les trous 5, 6, on réalise au moins un profil de trous négatif dans la phase initiale du procédé (voir figure 7). Ainsi, les cloisons 7 dans la zone du côté avant 13 du substrat 2 restent conservées et ne seront enlevées par gravure qu'à mesure de l'augmentation de la profondeur des trous 5, 6. Cette variante permet également de raccourcir l'étape de gravure isotrope à effectuer ensuite, voire même de la supprimer. De plus, on aura un masque 15 plus résistant aux déformations.
10 Les figures 8 et 9 montrent un premier mode de réalisation d'un système de composants selon l'invention selon une vue en coupe et une vue de dessus. Le système de composants comprend un premier composant 1 et un second composant 21, reliés mécaniquement par un moyen de liaison 24. Dans un mode de réalisation de l'invention, le premier composant 1 est muni de dix contacts traversants 4 comme par exemple ceux montrés à la figure 5 et décrits ci-dessus. Le second composant comporte un second substrat 22 et une structure électroconductrice 23 prévue à la surface du second substrat 22, cette structure électroconductrice 23, est en contact avec une structure de système micro-électromécanique MEMS 25. Les contacts traversants 4 sont reliés électriquement à la structure conductrice 23. Le moyen de liaison 24 est périphérique (voir à la figure 9 le second substrat 22 est représenté partiellement transparent) et est relié de manière périphérique à la fois au premier composant 1 et au second composant 21. La structure MEMS 25 et la structure conductrice 23, se situent dans la zone entourée par le moyen de liaison 24 et ces éléments sont ainsi couverts par le premier composant 1. Les contacts traversants 4 chevauchent le moyen de liaison 24 ou se terminent au-dessus du moyen de liaison 24 dans la zone de leur surface inclinée 11, respective. A la fois le moyen de liaison 24 et la structure conductrice 23, sont réalisés par des eutectiques électroconducteurs.
En option, on peut également réaliser le moyen de liaison 24 comme non-conducteur, par exemple du verre de scellement. Le moyen de liaison 24 relie le premier composant 1 au second composant 21 par une liaison par la matière qui peut être réalisée par exemple par une opération de liaison.
Le premier composant 1 est réalisé sous la forme d'une capsule de protection de plaquette et assure en plus de la fonction de surface de contact pour le branchement de la structure MEMS 25, également une fonction de protection du second composant 21 ainsi couvert par la plaquette de fonction. Les contacts traversants 4, sont également réalisés avec des dimensions particulièrement petites de
11 sorte que la zone médiane du composant 1 ne se développe pas ou pratiquement pas au-dessus de la structure MEMS 25. Le moyen de liaison 24 assure la fonction d'une bague de protection. On atteint ainsi une solidité très élevée pour le système de composants. Les surfaces de liaison pour le branchement des contacts traversants 4, peuvent être situées avantageusement dans la zone particulièrement stable au-dessus de la pièce de liaison 24. La figure 10 montre un second mode de réalisation d'un système de composants selon l'invention. Le second système de composants est une variante du premier système de composants. Le premier composant 1 comporte en plus un composant électronique 18 qui est ici un circuit d'exploitation 18 installé entre la structure électroconductrice 23 et les contacts traversants 4. Le composant électronique est ainsi logé au dos 8 du premier composant 1.
Les figures 11 à 17 montrent la fabrication d'un contact traversant 4 selon un autre mode de réalisation. Comme déjà décrit à propos du mode de réalisation précédent, selon les figures 1 à 5, on réalise une ouverture 3 dans un substrat 2 et on la munit d'une couche d'isolation 10 ainsi que d'une couche métallique pour réaliser un contact traversant 4. Contrairement aux modes de réalisation décrits ci-dessus, le trou 5 est réalisé avec une profondeur telle que le trou se termine au fond du substrat 2, c'est-à-dire qu'il n'arrive pas jusqu'à pénétrer dans la couche d'isolation 10 (voir figure 11). Ensuite, on réalise l'ouverture 3 avec la surface inclinée 11 comme cela a été décrit dans les modes de réalisation précédents (voir figure 12). Contrairement aux modes de réalisation précédents, avant le dépôt du métal, on ne réalise aucune ouverture dans la couche d'isolation 10 au niveau de l'orifice 5 au fond du substrat 2 (comparer les figures 3, 4 et les figures 13, 15). Dans une variante, on grave à partir du côté arrière 8, un trou de contact 19 à travers la(les) couche(s) d'isolation 10 jusqu'au métal dans l'ouverture 3 au niveau du trou 5 (voir figure 16), et ce n'est qu'ensuite que l'on réalise la couche de branchement 9 (voir figure 17). Cette variante a l'avantage que pour ouvrir le trou de contact 19, il n'y a pas lieu d'utiliser un procédé de pulvérisation de vernis qui demande beaucoup de temps et est coûteux.
12 En revanche, on peut par exemple utiliser un procédé standard d'application de la résine à la tournelle.5 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX
1 composant 2 substrat 3 ouverture 4 contact traversant 5 trou 6 trou 7 cloison 8 côté arrière du substrat 9 couche de branchement 10 couche d'isolation 11 surface inclinée 12 paroi latérale perpendiculaire 13 côté avant du substrat 14 transistor 15 masque 16 ouverture de masque 17 distance 19 trou de contact 21 second composant 22 substrat 23 structure électroconductrice 24 moyen de liaison 25 structure MEMS

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1 °) Composant (1) comportant un substrat (2), notamment un substrat semi-conducteur muni d'une ouverture (3) continue ayant au moins une surface inclinée (11), ainsi qu'un contact électrique traversant (4) dans l'ouverture (3) au niveau de la surface inclinée (11), l'ouverture (3) étant réalisée par un procédé comprenant les étapes suivantes : a) réalisation d'au moins un premier trou (5) par un procédé DRIE, b) réalisation d'au moins un second trou (6) à l'aide d'un procédé DRIE, le second trou (6) étant voisin du premier trou (5) et ayant une profondeur plus faible que celle du premier trou (5). 2°) Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier trou (5) traverse le substrat (2) et le second trou (6) ne traverse pas le substrat (2). 3°) Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier trou (5) et le second trou (6) sont disposés pour se chevaucher. 4°) Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier trou (5) et le second trou (6) sont disposés pour être séparés par une cloison (7) fermée et ouverte par zones, et dans l'étape c) on élimine au moins partiellement la cloison (7). 5°) Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier trou (5) et le second trou (6) ont un profil pratiquement identique sur toute la longueur du trou (5, 6). 6°) Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que 15 le contact traversant (4) comporte une couche métallique. 7°) Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' sur le dos (8) du substrat (2), il comporte en outre une couche de branchement (9) électroconductrice branchée électriquement par des contacts traversants (4). 8°) Composant selon la revendication 7, comportant en outre une couche électro-isolante (10), entre la couche de branchement (9) et la couche de substrat (2). 9°) Procédé de fabrication d'un composant (1) comportant un contact traversant (4), procédé comprenant les étapes suivantes : a) fourniture d'un substrat (2), b) fabrication d'une ouverture (3) traversant le substrat (2) et ayant au moins une surface inclinée (11), la réalisation de l'ouverture comprenant différentes étapes à savoir : (i) la réalisation au moins partielle d'un premier trou (5) par un procédé DRIE, (ii) la réalisation d'au moins un second trou (6) à l'aide d'un procédé DRIE, le second trou (6) étant voisin du premier trou (5) et ayant une profondeur moindre que celle du premier trou (5), c) formation d'une surface inclinée dans la couche métallique électroconductrice, au moins au niveau de la surface inclinée (11) pour réaliser un contact traversant (4). 10°) Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce qu' au dos du substrat (2) selon l'étape a), on applique une couche d'arrêt (9) ou au cours d'une autre étape d), après avoir réalisé le contact traversant (4), on applique une couche de branchement (9). 16 11 °) Système de composants comprenant un premier composant (1) selon l'une des revendications 1 à 8 et un second composant (21), - le second composant (21) comporte un second substrat (22) et une structure électroconductrice (23) prévue sur l'une des surfaces du second substrat (22), - le premier composant (1) étant relié au substrat (22) par un moyen de liaison (24) réalisant une liaison mécanique et le contact traversant (4) est relié électriquement à la structure de chemin conducteur (23). 12°) Système de composants selon la revendication 11, caractérisé en ce que le contact traversant (4) se termine au-dessus du moyen de liaison (24) et/ou chevauche au moins par zones le moyen de liaison (24) au niveau de la surface inclinée (Il). 13°) Système de composants selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le moyen de liaison (24) entoure la structure conductrice (23) et le premier composant (1) couvre la zone (25) du second composant (21), située à l'intérieur du moyen de liaison (24). 14°) Système de composants selon la revendication 11, caractérisé en ce que le moyen de liaison (24) est un eutectique.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2570152A1 (fr) 2011-09-16 2013-03-20 Imec Sondes structurées pour applications neuronales
EP3134916A4 (fr) * 2014-04-23 2017-12-13 Master Dynamic Limited Procédé de fabrication de micro-composants, et composants formés à l'aide d'un tel traitement

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015120881A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-08 CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH Verfahren zur Herstellung einer räumlichen Struktur in einem Halbleitersubstrat sowie Sensorstruktur
US11174157B2 (en) * 2018-06-27 2021-11-16 Advanced Semiconductor Engineering Inc. Semiconductor device packages and methods of manufacturing the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0793269A1 (fr) * 1996-02-28 1997-09-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dispositif semiconducteur incluant une puce munie d'une ouverture de via et soudée sur un support, et procédé de réalisation de ce dispositif
US20050082653A1 (en) * 2003-09-26 2005-04-21 Tessera, Inc. Structure and method of making sealed capped chips
US6884732B2 (en) * 2001-10-15 2005-04-26 The Regents Of The University Of Michigan Method of fabricating a device having a desired non-planar surface or profile and device produced thereby

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4241045C1 (de) 1992-12-05 1994-05-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum anisotropen Ätzen von Silicium
DE102006022377B4 (de) 2006-05-12 2016-03-03 Robert Bosch Gmbh Mikromechanische Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer mikromechanischen Vorrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0793269A1 (fr) * 1996-02-28 1997-09-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dispositif semiconducteur incluant une puce munie d'une ouverture de via et soudée sur un support, et procédé de réalisation de ce dispositif
US6884732B2 (en) * 2001-10-15 2005-04-26 The Regents Of The University Of Michigan Method of fabricating a device having a desired non-planar surface or profile and device produced thereby
US20050082653A1 (en) * 2003-09-26 2005-04-21 Tessera, Inc. Structure and method of making sealed capped chips

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DENIZ SABUNCUOGLU TEZCAN ET AL: "Development of vertical and tapered via etch for 3D through wafer interconnect technology", ELECTRONICS PACKAGING TECHNOLOGY CONFERENCE, 2006. EPTC '06. 8TH, IEEE, PI, 1 December 2006 (2006-12-01), pages 22 - 28, XP031072570, ISBN: 978-1-4244-0664-7 *
RAO M ET AL: "Single-mask, three-dimensional microfabrication of high-aspect-ratio structures in bulk silicon using reactive ion etching lag and sacrificial oxidation", APPLIED PHYSICS LETTERS, AIP, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS, MELVILLE, NY, US, vol. 85, no. 25, 1 January 2004 (2004-01-01), pages 6281 - 6283, XP012063921, ISSN: 0003-6951, DOI: 10.1063/1.1834720 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2570152A1 (fr) 2011-09-16 2013-03-20 Imec Sondes structurées pour applications neuronales
EP3134916A4 (fr) * 2014-04-23 2017-12-13 Master Dynamic Limited Procédé de fabrication de micro-composants, et composants formés à l'aide d'un tel traitement

Also Published As

Publication number Publication date
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