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1. WO2012010662 - PROCEDE D'ASSEMBLAGE PAR COLLAGE DIRECT ENTRE DEUX ELEMENTS COMPRENANT DES PORTIONS DE CUIVRE ET DE MATERIAUX DIELECTRIQUES

Numéro de publication WO/2012/010662
Date de publication 26.01.2012
N° de la demande internationale PCT/EP2011/062540
Date du dépôt international 21.07.2011
Demande présentée en vertu du Chapitre 2 01.06.2012
CIB
H01L 21/60 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
50Assemblage de dispositifs à semi-conducteurs en utilisant des procédés ou des appareils non couverts par l'un uniquement des groupes H01L21/06-H01L21/326185
60Fixation des fils de connexion ou d'autres pièces conductrices, devant servir à conduire le courant vers le ou hors du dispositif pendant son fonctionnement
H01L 23/485 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
23Détails de dispositifs à semi-conducteurs ou d'autres dispositifs à l'état solide
48Dispositions pour conduire le courant électrique vers le ou hors du corps à l'état solide pendant son fonctionnement, p.ex. fils de connexion ou bornes
482formées de couches conductrices inséparables du corps semi-conducteur sur lequel elles ont été déposées
485formées de structures en couches comprenant des couches conductrices et isolantes, p.ex. contacts planaires
H01L 21/98 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
70Fabrication ou traitement de dispositifs consistant en une pluralité de composants à l'état solide ou de circuits intégrés formés dans ou sur un substrat commun, ou de parties constitutives spécifiques de ceux-ci; Fabrication de dispositifs à circuit intégré ou de parties constitutives spécifiques de ceux-ci
98Assemblage de dispositifs consistant en composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun; Assemblage de dispositifs à circuit intégré
CPC
H01L 21/2007
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
04the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
18the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
20Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth ; solid phase epitaxy
2003Characterised by the substrate
2007Bonding of semiconductor wafers to insulating substrates or to semiconducting substrates using an intermediate insulating layer
H01L 21/70
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
H01L 2224/0401
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
2224Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
0401Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
H01L 2224/05007
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
2224Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
05of an individual bonding area
05001Internal layers
05005Structure
05007comprising a core and a coating
H01L 2224/05166
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
2224Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
05of an individual bonding area
05001Internal layers
05099Material
051with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
05163the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
05166Titanium [Ti] as principal constituent
H01L 2224/05181
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
2224Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
05of an individual bonding area
05001Internal layers
05099Material
051with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
05163the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
05181Tantalum [Ta] as principal constituent
Déposants
  • Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives [FR/FR]; 25 rue Leblanc Bâtiment "Le Ponant D" F-75015 Paris, FR (AllExceptUS)
  • DI CIOCCIO, Léa [FR/FR]; FR (UsOnly)
  • GUEGUEN, Pierric [FR/FR]; FR (UsOnly)
Inventeurs
  • DI CIOCCIO, Léa; FR
  • GUEGUEN, Pierric; FR
Mandataires
  • ILGART, Jean-Christophe; Brevalex 95 rue d'Amsterdam F-75378 Paris Cedex 8, FR
Données relatives à la priorité
10 5593621.07.2010FR
Langue de publication français (FR)
Langue de dépôt français (FR)
États désignés
Titre
(EN) PROCESS FOR DIRECT BONDING TWO ELEMENTS COMPRISING COPPER PORTIONS AND DIELECTRIC MATERIALS
(FR) PROCEDE D'ASSEMBLAGE PAR COLLAGE DIRECT ENTRE DEUX ELEMENTS COMPRENANT DES PORTIONS DE CUIVRE ET DE MATERIAUX DIELECTRIQUES
Abrégé
(EN)
Process for direct bonding a first (I) and a second (II) element, each element being provided with a surface comprising copper portions (6, 106) separated by a dielectric material (4, 104), said process comprising: A) a step of polishing said surfaces so that the surfaces to be joined can be direct bonded; B) a step of selectively forming a diffusion barrier (10, 110) on the copper portions (6, 106) of the first and second elements, the surface of the second diffusion barrier of the first and second elements being flush with said surface to within less than 5 nanometres; and C) a step of bringing the two surfaces into contact with each other so that the copper portions (6, 106) of one surface at least partially cover the copper portions (106, 6) of the other surface, and so that the surfaces are direct bonded.
(FR)
Procédé d'assemblage par collage direct d'un premier (I) et d'un deuxième (II) élément munis chacun d'une surface comportant des portions de cuivre (6, 106) séparées par un matériau diélectrique (4, 104), ledit procédé comportant : A) une étape de polissage desdites surfaces de sorte que les surfaces à assembler permettent un assemblage par collage, B) une étape de formation d'une deuxième barrière de diffusion (10, 110) sélectivement sur les portions de cuivre (6, 106) des premier et deuxième éléments, la surface de la deuxième barrière de diffusion des premier et deuxième éléments affleurant ladite surface avec un écart inférieur à 5 nanomètres, et C) une étape de mise en contact des deux surfaces de sorte que les portions de cuivre (6, 106) d'une surface recouvrent au moins en partie les portions de cuivre (106, 6) de l'autre surface, et de sorte qu'un collage direct soit obtenu entre les surfaces.
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