Title :

Thermal analysis of ultimately-thinned-and-transfer-bonded CMOS on mechanically flexible foils

Author(s) :

Philippe, Justine [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Bhaskar, Arun [Auteur]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Okada, Etienne [Auteur]
Plateforme de Caractérisation Multi-Physiques - IEMN [PCMP - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Braud, Flavie [Auteur]
Centrale de Micro Nano Fabrication - IEMN [CMNF - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Robillard, J.F. [Auteur]
Microélectronique Silicium - IEMN [MICROELEC SI - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Danneville, Francois [Auteur]
Advanced NanOmeter DEvices - IEMN [ANODE - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Raynaud, Christine [Auteur]
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information [CEA-LETI]
Gloria, Daniel [Auteur]
STMicroelectronics
Dubois, Emmanuel [Auteur]
Microélectronique Silicium - IEMN [MICROELEC SI - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]

Journal title :

IEEE Journal of the Electron Devices Society

Pages :

973-978

Publisher :

IEEE Electron Devices Society

Publication date :

2019-09-06

ISSN :

2168-6734

English keyword(s) :

CMOS
SOI
thin film
flexible electronics
thermal management

HAL domain(s) :

Sciences de l'ingénieur [physics]
Sciences de l'ingénieur [physics]/Micro et nanotechnologies/Microélectronique

English abstract : [en]

Thinned CMOS chips transfer-bonded onto a compliant host substrate remain to date the technology of choice for applications requiring both mechanical flexibility and high frequency operation. However, the use of poorly ...
Show more >Thinned CMOS chips transfer-bonded onto a compliant host substrate remain to date the technology of choice for applications requiring both mechanical flexibility and high frequency operation. However, the use of poorly thermally conductive host substrates raises the problem of thermal management of flexible electronics, a topic poorly addressed in literature. In this letter, we report the analysis of flexible SOI-CMOS chips ultimately-thinned-and-transfer-bonded (UTTB) onto polyimide and copper substrates. While the temperature remains limited to ∼68 • C on the native silicon substrate or after transfer onto a copper host substrate, infrared thermography reveals temperature peaks of up to 118 • C on polyimide. The impact of self-heating in flexible SOI-CMOS is correlated with electrical performance for the three types of substrates. Beyond the property of mechanical flexibility it provides, a copper substrate is shown to slightly strengthen electrostatic integrity while maintaining a thermal landscape close to that of silicon.Show less >

Language :

Anglais

Peer reviewed article :

Oui

Audience :

Internationale

Popular science :

Non

ANR Project :

Plateforme de traitement laser pour l'électronique flexible multifonctionnelle

Collections :

• Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) - UMR 8520

Source :

Harvested from HAL