ET PROCEDE DE FABRICATION ASSOCIE

DOMAINE DE L' INVENTION

La présente invention concerne le domaine des dispositifs à ondes acoustiques de surface.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L' INVENTION

Les structures de résonateurs acoustiques tels que les dispositifs à ondes acoustiques de surface (« SAW » pour « Surface Acoustic Wave » selon la terminologie anglo-saxonne) utilisent un ou plusieurs transducteurs interdigités élaborés sur un substrat piézoélectrique pour convertir des signaux électriques en ondes acoustiques et vice versa. De tels dispositifs ou résonateurs SAW sont souvent utilisés dans les applications de filtrage. La technologie SAW à radiofréquences (RF) fournit d'excellentes performances telles qu'une haute isolation et de faibles pertes d'insertion. Pour cette raison, elle est largement utilisée pour les duplexeurs RF dans les applications de communication sans fil. Pour être plus concurrentielle par rapport aux duplexeurs RF basés sur la technologie des ondes acoustiques de volume (« BAW » pour « Bulk Acoustic Wave ») , la performance des dispositifs SAW RF doit être améliorée et l'on exige en particulier que la réponse en fréquence soit stable vis-à-vis de la température.

La dépendance de la fréquence de fonctionnement des dispositifs SAW vis-à-vis de la température, ou le coefficient de fréquence thermique (« TCF » pour « Température Coefficient of Frequency ») , dépend d'une part des variations de l'espacement entre les électrodes interdigitées des transducteurs, qui sont généralement dues aux coefficients de dilatation thermique (« CTE » pour « Coefficient of Thermal Expansion ») relativement élevés des substrats piézoélectriques utilisés ; d'autre part, le TCF dépend du coefficient de vitesse thermique car la dilatation ou la contraction du substrat piézoélectrique s'accompagne d'une augmentation ou d'une diminution de la vitesse de l'onde acoustique de surface. Pour minimiser le coefficient de fréquence thermique (TCF) , un objectif est donc de minimiser la dilatation/contraction du substrat piézoélectrique, notamment dans la zone de surface dans laquelle les ondes acoustiques vont se propager.

L'article de K.Hashimoto, M.Kadota et al., « Récent development of température compensated SAW devices », IEEE Ultrason. Symp. 2011, pages 79 à 86, 2011, donne une vue d'ensemble des approches couramment utilisées pour surmonter le problème de dépendance vis-à-vis de la température de la réponse en fréquence des dispositifs SAW.

La première approche consiste à recouvrir la surface du substrat piézoélectrique comportant la structure métallique des transducteurs, d'une couche d'oxyde de silicium (Si02) . Le CTE très faible du Si02 limite la dilatation/contraction du substrat piézoélectrique en température. Bien qu'améliorant les performances en température, cette approche présente des limitations : d'une part les contraintes de température pour le dépôt de cette couche d'oxyde (compte tenu de la présence de métaux) ne donnent accès qu'à des matériaux de relativement mauvaise qualité, ayant des qualité acoustiques réduites ; d'autre part, avec cette approche, l'épaisseur finale du substrat piézoélectrique doit être supérieure à 200 microns pour garantir la tenue mécanique de la structure, ce qui limite les possibilités de packaging final du dispositif.

La seconde approche consiste à utiliser un substrat hybride, par exemple composé d'une couche de matériau piézoélectrique disposée sur un substrat de silicium. Là encore, le CTE faible du silicium permet de limiter la dilatation/contraction de la couche piézoélectrique en température. L'un des inconvénients de cette approche vient des limitations de températures applicables à ce substrat hybride pendant le procédé de fabrication des transducteurs : la différence de CTE empêche l'application de températures supérieures à environ 200-250°C, sous peine de fragiliser et/ou d'endommager le substrat. OBJET DE L' INVENTION

Un objet de l'invention est donc de proposer un dispositif à ondes acoustiques de surface et un procédé de fabrication associé, remédiant aux inconvénients de l'art antérieur. Un objet de l'invention est notamment de proposer un dispositif à ondes acoustiques de surface dont la stabilité de réponse en fréquence est améliorée vis-à-vis de la température, en comparaison avec les dispositifs de l'état de la technique.

BREVE DESCRIPTION DE L' INVENTION

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un dispositif à ondes acoustiques de surface, remarquable en ce qu' il comprend les étapes suivantes :

• une étape de fourniture d'un substrat piézoélectrique comportant un transducteur disposé sur une face principale avant ;

• une étape de dépôt d'une couche diélectrique d' encapsulation sur la face principale avant du substrat piézoélectrique et sur le transducteur ;

· une étape d'assemblage de la couche diélectrique d' encapsulation à une face principale avant d'un substrat support présentant un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du substrat piézoélectrique. Selon le procédé de fabrication conforme à l'invention, le composant de type transducteur est élaboré à la surface du substrat piézoélectrique : le procédé d'élaboration n'est donc pas limité par une température d'environ 200-250°C comme sur un substrat hybride.

Le procédé de fabrication selon l'invention permet également 1 ' encapsulation du transducteur dans une couche diélectrique et l'assemblage sur un substrat support présentant un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du substrat piézoélectrique : cette configuration permet d'améliorer la stabilité de réponse en fréquence du transducteur vis-à-vis de la température, en limitant la dilatation/contraction du matériau piézoélectrique en température .

Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, prises seules ou en combinaison :

• le transducteur comprend une structure métallique d'électrodes interdigitées ;

• le substrat piézoélectrique comporte des vias en contact électrique avec le transducteur, s' étendant dans l'épaisseur du substrat piézoélectrique, de la face principale avant jusqu'à une profondeur déterminée ;

• le substrat piézoélectrique est un substrat massif dont le matériau est choisi parmi le groupe constitué de LiNb03, LiTa03, BaTi03, quartz, PZT (Titano-Zirconate de Plomb) , ZnO, AIN, ... ;

• la couche diélectrique d' encapsulation est constituée par au moins un matériau choisi parmi Si02, SiN, SiON, SiOC, SiC, DLC, alumine, silicate d'hafnium, silicate de zirconium, dioxyde d'hafnium, dioxide de zirconium, ... ; · le procédé de fabrication comporte une étape de planarisation de la couche diélectrique d' encapsulation après l'étape de dépôt ;

• le substrat support présente une résistivité supérieure à lOOohms.cm ;

· le substrat support est choisi parmi le groupe constitué de silicium, saphir, verre, céramiques, plastiques ... ;

• le substrat support comporte une couche diélectrique complémentaire sur sa face principale avant ;

• la couche diélectrique complémentaire est crue thermiquement ;

• la couche diélectrique complémentaire est une couche anti-réflective ; • l'étape d'assemblage consiste en un collage direct, par adhésion moléculaire ;

• l'étape d'assemblage est suivie d'une étape d'amincissement d'une face principale arrière du substrat piézoélectrique ;

• l'étape d'amincissement comprend des procédés de grinding, polissage mécano-chimique, attaque chimique... ;

• l'étape d'amincissement conduit à l'obtention d'une couche résiduelle de substrat piézoélectrique d'épaisseur comprise entre 2 microns et 200 microns ;

• la couche résiduelle de substrat piézoélectrique a une épaisseur inférieure ou égale à la profondeur déterminée des vias ;

• l'étape d'amincissement est suivie d'une étape de dépôt d'une couche anti-réflective sur la couche résiduelle de substrat piézoélectrique ;

• l'étape d'amincissement est suivie d'une étape de mise à épaisseur du substrat support, conduisant à l'obtention d'une couche support d'épaisseur comprise entre 10 microns et 250 microns ;

• l'étape d'amincissement ou l'étape de mise à épaisseur est suivie d'une étape de réalisation de vias au niveau d'une face principale arrière du substrat support ou de la couche support ; lesdites vias s' étendant jusqu'au transducteur et assurant un contact électrique avec celui-ci ;

• le procédé de fabrication comporte une étape de reprise de contacts au niveau des vias.

L' invention concerne en outre un dispositif à ondes acoustiques de surface comprenant une couche de matériau piézoélectrique munie d'un transducteur sur une face principale avant, disposée sur un substrat support dont le coefficient de dilatation thermique est inférieur à celui du matériau piézoélectrique, remarquable en ce que le transducteur est disposé dans une couche diélectrique d' encapsulation, entre la couche de matériau piézoélectrique et le substrat support.

Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, prises seules ou en combinaison :

• la couche de matériau piézoélectrique comporte des vias conductrices, en contact électrique avec le transducteur, traversant ladite couche de la face principale avant à une face principale arrière ;

· le substrat support comporte des vias conductrices, en contact électrique avec le transducteur, traversant ledit substrat d'une face principale avant à une face principale arrière. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles : la figure 1 présente une première étape du procédé de fabrication d'un dispositif à ondes acoustiques de surface (SAW), correspondant à la fourniture d'un transducteur sur un substrat piézoélectrique ;

- la figure 2 présente une première et une deuxième étape du procédé de fabrication d'un dispositif SAW conforme à 1 ' invention ;

la figure 3 présente une variante d'une deuxième étape du procédé de fabrication d'un dispositif SAW conforme à l'invention ;

La figure 4 présente un procédé de fabrication d'un dispositif SAW conforme à l'invention ;

La figure 5 présente une variante d'un procédé de fabrication d'un dispositif SAW conforme à l'invention ; - La figure 6 présente un mode de réalisation du procédé de fabrication d'un dispositif SAW conforme à 1 ' invention ; La figure 7 présente un autre mode de réalisation du procédé de fabrication d'un dispositif SAW conforme à 1 ' invention ;

La figure 8 présente un autre mode de réalisation du procédé de fabrication d'un dispositif SAW conforme à

1 ' invention .

DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION Le procédé de fabrication d'un dispositif à ondes acoustiques de surface (SAW) selon l'invention comporte une étape de fourniture d'un substrat piézoélectrique 1 comportant au moins un transducteur 2 disposé sur une face principale avant 3, comme illustré sur la figure 1 et la figure 2a. Le substrat piézoélectrique 1 est un substrat massif dont le matériau pourra être choisi dans le groupe constitué du niobate de lithium (LiNb03) , du tantalate de lithium (LiTa03) , du titanate de baryum (BaTi03) , du quartz, du titano-zirconate de plomb (PZT) , de l'oxyde de zinc (ZnO) ou encore du nitrure d'aluminium (AIN) ; bien-sur la présente invention n'est pas limitée à ceux-ci et n' importe quel matériau à couplage électromécanique approprié pourrait être utilisé. Le substrat piézoélectrique 1 a avantageusement la forme d'une plaquette, de diamètre supérieur à 100mm, par exemple 150mm. Son épaisseur pourra être comprise entre 200 et 700 microns. Le transducteur 2 est habituellement composé d'une structure d'électrodes métalliques interdigitées , disposée sur la face principale 3 du substrat piézoélectrique 1. Cette structure d'électrodes est élaborée par une technique appropriée, connue de l'homme du métier, par exemple la métallisation sous vide, la pulvérisation cathodique, les techniques de galvanoplastie, le dépôt physique en phase vapeur (PVD) , le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou le dépôt de couches atomiques (ALD) . Les matériaux utilisés pour la structure d'électrodes peuvent être Au, Pt, Cu, Al, Mo ou W, sans pour autant être limités à ceux- ci. L'espacement entre les électrodes définit la fréquence de résonance du dispositif SAW. Comme présenté sur la figure 2b, le procédé de fabrication d'un dispositif SAW selon l'invention comporte une deuxième étape correspondant à un dépôt d'une couche diélectrique d' encapsulation 4 sur la face principale avant 3 du substrat piézoélectrique 1 et sur le transducteur 2. Cette couche d' encapsulation 4 est constituée par au moins un matériau choisi parmi le dioxyde de silicium (Si02), le nitrure de silicium (SiN) , l'oxynitrure de silicium (SiON) , etc. Compte tenu de la présence du transducteur 2, la température de dépôt de la couche d' encapsulation 4 doit être compatible avec le matériau métallique des électrodes. L'épaisseur de la couche d' encapsulation 4 est typiquement inférieure à 5 microns, avantageusement inférieure à lOOOnm.

Selon une variante représentée sur la figure 3, partant d'un substrat piézoélectrique 1 muni d'un transducteur 2 sur sa face principale avant (figure 3a), l'étape de dépôt (figure 3b) peut être suivie d'une étape de planarisation (figure 3c) de la couche diélectrique d' encapsulation 4. L'étape de planarisation est réalisée par exemple par polissage mécano- chimique de manière à éliminer la topologie de surface 20 liée à la structure d'électrodes métalliques. L'épaisseur résiduelle de la couche d' encapsulation 4 au-dessus du transducteur 2 pourra être ajustée grâce à l'étape de planarisation.

Le procédé de fabrication d'un dispositif SAW selon l'invention comporte enfin une troisième étape d'assemblage de la couche diélectrique d' encapsulation 4 disposée sur le transducteur 2 et le substrat piézoélectrique 1 (figure 4a) , à une face principale avant 6 d'un substrat support 5 (figure 4b), représentée sur la figure 4c. Le substrat support 5 présente avantageusement un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du substrat piézoélectrique 1. Il est constitué d'un matériau choisi parmi le silicium, la silice, le saphir, le verre, les céramiques ou les plastiques ... sans pour autant être limité à ceux-ci. Le substrat support 5 se présente préférentiellement sous forme de plaquette, de diamètre supérieur à 100mm, par exemple 150mm, et d'épaisseur comprise entre 200 microns et 700 microns, par exemple 600 microns. Le substrat support 5 peut présenter une résistivité supérieure à 100 ohms . cm, par exemple lOOOohms.cm pour un substrat de silicium.

L'assemblage de la couche d' encapsulation 4 et de la face principale avant 6 du substrat support 5 consiste avantageusement en un collage par adhésion moléculaire. Le principe de l'adhésion moléculaire, également connue sous le terme de collage direct, est basé sur le fait de placer deux surfaces en contact direct, c'est-à-dire sans utiliser de matériau de liaison spécifique (adhésif, cire, brasure, etc.). Une telle opération nécessite que les surfaces pour le collage soient suffisamment lisses, exemptes de particules ou de contamination, et soient suffisamment proches l'une de l'autre pour permettre d'initier un contact, typiquement à une distance de moins de quelques nanomètres. Dans de telles circonstances, les forces d'attraction entre les deux surfaces sont suffisamment élevées pour provoquer un collage moléculaire (liaison induite par les forces d'attraction forces de Van Der Waals - impliquant une interaction des électrons entre les atomes ou les molécules des deux surfaces) .

Avant la mise en contact des deux faces principales 3 et 6, respectivement du substrat piézoélectrique 1 et du substrat support 5, au moins l'une des faces a préférentiellement subi un traitement de surface apte à améliorer la qualité du collage et à renforcer les forces d'adhésion après collage : le traitement de surface pourra être un nettoyage et une activation de surface par voie chimique humide ou sèche ; par exemple, on appliquera une séquence de type nettoyage RCA puis plasma 02.

Après le collage direct des deux surfaces, un traitement thermique de consolidation de l'interface pourra être effectué. La température de ce recuit devra être choisie de sorte que 1 ' hétéro-structure collée ne soit pas endommagée par les dilatations différentielles des substrats assemblés. A titre d'exemple, pour une hétéro-structure de diamètre 150mm, comprenant un substrat piézoélectrique 1 de 350 microns d'épaisseur et un substrat support 5 de 675 microns d'épaisseur, le traitement thermique est effectué à 100°C pendant 2h.

L'utilisation du collage direct pour assembler le substrat piézoélectrique 1 et le substrat support 5 est particulièrement avantageuse parce qu'elle assure une meilleure compatibilité avec les traitements typiques des circuits intégrés, qu'elle réduit au minimum la contamination et qu'elle assure une stabilité du collage dans le temps.

Selon une variante de l'étape d'assemblage, toute technique de collage (par exemple par adjonction de matière adhésive) peut être utilisée en veillant à limiter les défauts dans les couches ajoutées, susceptibles notamment de générer des effets parasites dégradant les performances du dispositif SAW.

Selon une autre variante de l'étape d'assemblage de la couche diélectrique d' encapsulation 4, disposée sur le transducteur 2 et le substrat piézoélectrique 1 (figure 5a) , sur le substrat support 5, du procédé de fabrication selon l'invention, le substrat support 5 peut comporter sur sa face principale avant 6 une couche diélectrique complémentaire 7 comme représentée sur la figure 5b. Avantageusement, cette couche complémentaire 7 est crue thermiquement et présente donc de bonnes propriétés acoustiques, notamment en raison de sa densité et de son homogénéité. Après assemblage de la couche d' encapsulation 4 et de cette couche complémentaire 7 (figure 5c) , la bonne qualité de cette dernière pourra avoir un impact positif sur la performance du dispositif SAW constitué du transducteur 2 sur le substrat piézoélectrique 1. L'épaisseur de la couche d' encapsulation 4 pourra d'ailleurs être adaptée pour tirer le meilleur avantage de la qualité de la couche complémentaire 7 pour les propriétés acoustiques de l'empilement ; à titre d'exemple, on pourra minimiser l'épaisseur de la couche d' encapsulation 4 au dessus des électrodes du transducteur 2 et augmenter l'épaisseur de la couche complémentaire 7. La couche complémentaire 7 pourra optionnellement présenter des propriétés anti-réflectives vis-à-vis des ondes acoustiques, limitant ainsi les effets parasites liés aux réflexions multiples d'ondes aux interfaces entre matériaux.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention illustré en figure 4, le procédé de fabrication comporte ainsi une étape de fourniture d'un substrat piézoélectrique 1, muni d'un transducteur 2, une étape de dépôt d'une couche diélectrique d' encapsulation 4 sur le transducteur 2 et une étape d'assemblage sur un substrat support 5. A titre d'exemple, la couche diélectrique d' encapsulation 4 a une épaisseur de 1 micron et l'assemblage est réalisé par collage direct de la couche diélectrique d' encapsulation sur le substrat support 5.

Il permet l'obtention d'un dispositif à ondes acoustiques de surface comprenant un substrat 1 en matériau piézoélectrique muni d'un transducteur 2 sur sa face principale avant 3, disposé sur un substrat support 5 dont le coefficient de dilatation thermique est inférieur à celui du matériau piézoélectrique, remarquable en ce que le transducteur 2 est disposé dans une couche diélectrique d' encapsulation 4, entre le substrat 1 de matériau piézoélectrique et le substrat support 5 (figure 4c) . A titre d'exemple, le substrat 1 a une épaisseur de 200 microns et le substrat support 5 a une épaisseur de 300 microns.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le procédé de fabrication d'un dispositif à ondes acoustiques de surface comporte les trois premières étapes telles que décrites dans le premier mode de réalisation (figures 6a et 6b) et en outre, il comporte une étape d'amincissement de la face principale arrière 30 du substrat piézoélectrique 1 et une étape de réalisation de vias 12 dans le substrat piézoélectrique 1, comme représenté sur les figures 6c et 6d.

L'étape d'amincissement peut être réalisée par amincissement mécanique (« grinding » selon la terminologie anglo-saxonne) , par polissage mécano-chimique, par attaque chimique humide ou sèche, ou encore par une combinaison de ces différentes techniques. La couche piézoélectrique 11 obtenue a une épaisseur résiduelle comprise entre 2 microns et 200 microns, avantageusement 20 microns (figure 6c) .

L'étape de réalisation de vias 12 au niveau de la face principale 30' de la couche piézoélectrique 11 (figure 6d) est ensuite réalisée. Des tranchées sont creusées dans la couche 11 jusqu'aux plots de contact des électrodes métalliques, par gravure sèche ou humide ou par combinaison des deux techniques ; puis elles sont remplies par un matériau conducteur, formant ainsi les vias 12 assurant un contact électrique avec le transducteur 2.

Optionnellement et en référence à la figure 6e, le procédé de fabrication d'un dispositif SAW selon le deuxième mode de réalisation de l'invention peut également comporter une étape de mise à épaisseur du substrat support 5, par amincissement de sa face principale arrière 60, jusqu'à obtention d'une couche support 55 d'épaisseur comprise entre 10 et 250 microns selon les applications, avantageusement entre 50 et 200 microns. Cette mise à épaisseur permet de limiter l'épaisseur totale du dispositif SAW dans son boitier final .

Pour la mise en boitier, des étapes de reprise de contact au niveau des vias 12 et de packaging du dispositif sont effectuées à la suite de la mise à épaisseur du substrat support 5.

Optionnellement, un substrat additionnel ou une puce (non représenté) comportant des composants microélectroniques, par exemple des commutateurs (« switch » selon la terminologie anglo-saxonne) et/ou des amplificateurs de puissance (« power amplifier ») , dont les plots de contact en surface dudit substrat additionnel (ou de ladite puce) sont munis de « bumps » métalliques de connexion, peut être assemblé sur la face principale 30' de la couche piézoélectrique 11 : en particulier, les « bumps » seront assemblés au niveau de plots de contact connectés aux vias 12, de sorte à assurer le contact électrique entre les différents étages de composants (transducteur, commutateur, amplificateur de puissance...) . Selon une variante, le substrat additionnel comportant les composants microélectroniques peut constituer un substrat de packaging du dispositif. Afin d'assurer l'herméticité de la structure packagée, le substrat additionnel pourra être assemblé sur la face principale 30' de la couche piézoélectrique 11 par un collage direct ou polymère ou métallique, tout en assurant le contact électrique entre les plots de contact des composants du substrat additionnel et les vias 12 reliées aux transducteurs 2.

Selon ce deuxième mode de réalisation de l'invention et comme représenté sur la figure 6e, le procédé de fabrication permet l'obtention d'un dispositif à ondes acoustiques de surface comprenant une couche 11 en matériau piézoélectrique muni d'un transducteur 2 sur sa face principale avant 3, disposé sur une couche support 55 dont le coefficient de dilatation thermique est inférieur à celui du matériau piézoélectrique ; le transducteur 2 est disposé dans une couche diélectrique d' encapsulation 4, entre la couche 11 de matériau piézoélectrique et la couche support 55. La couche de matériau piézoélectrique 11 comporte des vias 12 conductrices en contact électrique avec le transducteur 2 et traversant ladite couche de part en part.

A titre d'exemple, la couche 11 est en LiTa03 et présente une épaisseur de 5 à 20 microns. La couche d' encapsulation 4 est en Si02 et présente une épaisseur au- dessus des électrodes du transducteur 2 de 500nm. La couche support 55 est en silicium et présente une épaisseur de 200 microns .

Selon un troisième mode de réalisation du procédé de fabrication d'un dispositif SAW, conforme à l'invention et illustré en figures 7, le substrat piézoélectrique 1 comporte des vias 8 s' étendant dans son épaisseur, de sa face principale avant 3 jusqu'à une profondeur déterminée. Cette profondeur pourra aller de 2 à 100 microns, avantageusement de 10 à 30 microns. La structure d'électrodes interdigitées du transducteur 2 est élaborée sur la face principale avant 3, les vias 8 étant en contact électrique avec les plots de contact du transducteur 2 (figure 7a) . La couche diélectrique d' encapsulation 4 est ensuite déposée ; elle subit un polissage mécano-chimique et un nettoyage chimique de manière à présenter une surface plane et peu rugueuse (figure 7b) , compatible avec l'étape subséquente d'assemblage. La face principale 3 du substrat piézoélectrique 1 est collée par adhésion moléculaire sur le substrat support 5 (figure 7c) . Un traitement thermique de consolidation de l'interface est réalisé par exemple à une température inférieure à 100°C, pendant lh à 5h. La structure collée est ensuite amincie au niveau de la face principale arrière 30 du substrat piézoélectrique 1. Cette étape peut être réalisée par amincissement mécanique (« grinding » selon la terminologie anglo-saxonne) , par polissage mécano-chimique, par attaque chimique humide ou sèche, ou encore par une combinaison de ces différentes techniques. L'étape d'amincissement permet de faire déboucher les vias 8 au niveau de la face amincie 30' de la couche 11 piézoélectrique (figure 7d) . Avantageusement, la couche piézoélectrique 11 obtenue a une épaisseur résiduelle comprise entre 2 microns et 200 microns. Optionnellement , une couche additionnelle 9 anti-réflective peut être déposée sur la face 30' de la couche piézoélectrique 11 (figure 7e) . La couche additionnelle 9 présente des propriétés anti- réflectives vis-à-vis des ondes acoustiques, limitant ainsi les effets parasites liés aux réflexions multiples d'ondes aux interfaces entre matériaux.

La reprise de contact au niveau des vias 8 et les opérations de packaging peuvent ensuite être faites selon des techniques connues de l'homme du métier.

A titre d'exemple, la couche 11 est en LiNb03 et présente une épaisseur de 10 microns ; les vias 8 s'étendent d'une face à l'autre de la couche 11, elles avaient une profondeur initiale dans le substrat piézoélectrique 1 de 12 microns. La couche d' encapsulation 4 est en Si02 et présente une épaisseur au-dessus des électrodes du transducteur 2 de 1 micron. Le substrat support 5 est en verre et présente une épaisseur de 300 microns. Selon un quatrième mode de réalisation conforme à l'invention et illustré en figure 8, le procédé de fabrication d'un dispositif SAW comporte une étape de réalisation de vias 10 à travers le substrat support 5.

Le procédé comprend une première étape de fourniture du substrat piézoélectrique 1 muni sur sa face principale 3, de la structure d'électrodes interdigitées du transducteur 2 (figure 8a) . Une couche diélectrique d' encapsulation 4 est ensuite déposée sur la face principale 3 et le transducteur 2. Une étape de planarisation de la couche d' encapsulation 4 est opérée si nécessaire, de sorte que la planéité et la rugosité de surface soient compatibles avec un collage direct (figure 8b) . La planarisation peut être faite de manière à obtenir une épaisseur résiduelle définie de la couche d' encapsulation 4 au-dessus des électrodes : à titre d'exemple cette épaisseur sera de l'ordre de lOOnm.

Le substrat support 5 comporte sur sa face principale avant 6 une couche diélectrique complémentaire 7, présentant des propriétés anti-réflectives pour les ondes acoustiques. L'assemblage par collage direct peut alors être effectué entre la couche d' encapsulation 4 et la couche complémentaire 7, après un nettoyage et une activation plasma des deux surfaces (figure 8c) . Un traitement thermique à basse température (<100°C) est optionnellement appliqué à 1 ' hétéro-structure pour consolider les forces de collage.

Une étape d'amincissement de la face principale arrière 30 du substrat piézoélectrique 1 permet d'obtenir la couche piézoélectrique 11 (figure 8d) .

Le substrat support 5 subit ensuite une étape de mise à épaisseur, par amincissement de sa face principale arrière 60 : on obtient ainsi une couche support 55 d'épaisseur adaptée aux besoins de la mise en boitier du dispositif (figure 8e) . Optionnellement, une couche additionnelle 9 anti- réflective peut être déposée sur la face 30' de la couche piézoélectrique 11, comme également illustré sur la figure 8e.

Des tranchées sont creusées dans la couche support 55 au niveau de sa face principale arrière amincie 60', puis remplies d'un matériau conducteur pour former les vias 10, de manière à rejoindre les plots de contact du transducteur 2 et à établir un contact électrique (figure 8f) . Les procédés classiques de réalisation de vias (TSV pour « Through Silicon Vias » selon la terminologie anglo-saxonne) peuvent être appliqués, en conservant des températures inférieures à 250°C, pour éviter d'endommager 1 ' hétéro-structure .

La reprise de contact se fait à partir de ces vias 10. A titre d'exemple, la couche 11 est en LiTa03 et présente une épaisseur de 5 à 20 microns. La couche d' encapsulation 4 est en Si02 et présente une épaisseur au- dessus des électrodes du transducteur 2 de lOOnm. La couche complémentaire 7 est en SiN et présente une épaisseur de 300nm. La couche support 55 est en silicium et présente une épaisseur de 150 microns.

Selon une variante (non représentée) de ce quatrième mode de réalisation, le substrat support 5 comporte sur sa face principale avant 6, en dessous de la couche diélectrique complémentaire 7, une couche active comportant des composants microélectroniques, par exemple des commutateurs (« switch ») et/ou des amplificateurs de puissance (« power amplifier ») radio-fréquences. Avantageusement, le substrat support 5 est un substrat de type SOI (pour « Silicon On Insulator » selon la terminologie anglo-saxonne) , la couche SOI constituant la couche active dans laquelle ont été élaborés les composants microélectroniques ; avantageusement, le substrat support 5 est même un substrat de type SOI comportant une couche de piège (connue sous le nom de « trap rich ») sous la couche d'oxyde enterré, procurant de meilleures performances d'isolation pour les composants radio-fréquences.

Dans ce cas, les vias 10 débouchant au niveau de la face principale arrière amincie 60' du substrat support 5 pourront être réalisées de sorte à établir un contact électrique avec les transducteurs 2 ainsi qu'avec les commutateurs et/ou amplificateurs de puissance, permettant ainsi d' intégrer et de connecter au niveau du substrat plusieurs étages de composants et donc plusieurs fonctions. Selon une autre variante (non représentée) de ce quatrième mode de réalisation, le substrat piézoélectrique 1 comporte des vias 8 s' étendant dans son épaisseur, de sa face principale avant 3 jusqu'à une profondeur déterminée, de manière similaire au troisième mode de réalisation. Dans ce cas, la reprise de contact peut être faite de deux côtés, au niveau de la face amincie 30' de la couche 11 piézoélectrique et/ou au niveau de sa face principale arrière amincie 60' de la couche support 55, ouvrant la possibilité à différentes configurations de co-intégration .

Le procédé de fabrication selon l'invention autorise la fabrication d'un transducteur 2 et d'une couche d' encapsulation 4 sur le substrat piézoélectrique 1, sans contrainte de température liée à une structure hybride (la structure hybride correspondant à une couche piézoélectrique sur substrat de silicium par exemple) . Les matériaux utilisés et leurs procédés de dépôts peuvent ainsi être de meilleure qualité, car réalisés à plus haute température, pour amener à des performances accrues du dispositif. Il permet ensuite de réaliser le transfert du transducteur 2 et de tout ou partie du substrat piézoélectrique 1 sur un substrat support 5, via une couche d' encapsulation 4 : ces deux derniers éléments assurant la stabilité vis-à-vis de la température de la réponse en fréquence du dispositif à ondes acoustiques.

Il peut en outre permettre une co-intégration de différents composants (et donc de différentes fonctions) comme illustré par exemple dans une variante du quatrième mode de réalisation de l'invention.

L'invention concerne en outre un dispositif SAW. Le dispositif à ondes acoustiques de surface selon l'invention comporte un transducteur 2 disposé entre la couche piézoélectrique 11 et la couche diélectrique d' encapsulation 4 assemblée au substrat 5 ou à la couche 55 support, comme illustré sur les figures 6e, 7e et 8f. La couche d' encapsulation 4 et la couche support 55 présentant des coefficients de dilatation thermique inférieurs à celui de la couche piézoélectrique 11 et étant localisés au plus proche du transducteur 2, ils limitent la dilatation / contraction de la couche piézoélectrique 11, en particulier au niveau de la face principale 3. Cela permet au dispositif à ondes acoustiques de surface d'avoir une stabilité de réponse en fréquence améliorée vis-à-vis de la température. Le dispositif SAW selon l'invention peut également comporter des couches anti-réflectives 7,9, en-dessous et/ou au-dessus du transducteur 2, c'est-à-dire sur la face 30' de la couche piézoélectrique 11 et/ou sur la face 6 du substrat support 5. Cette configuration peut dans certains cas permettre de limiter les effets parasites des ondes réfléchies aux interfaces entre matériaux.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en œuvre décrits et des variantes de réalisation peuvent y être apportés sans pour autant sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.