Brevet FR3040822A1 (20170310)
REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique, le dispositif à jonction électronique (3) comprenant une structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\ten couche mince sur une surface (1,\n<CLM>\1\td'un substrat (4) de silicium cristallin, la structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\tayant une épaisseur déterminée et comprenant au moins une couche mince (11, 12, 21,\n<CLM>\1\td'un silicium hydrogéné amorphe ou microcristallin, caractérisé en ce que le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes : a) irradiation ionique de la structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\tpar un faisceau d'ions (30) ayant une énergie dans une gamme comprise entre 100 eV et 50 keV et une fluence dans une gamme comprise entre 1010 et 1020 ions/cm2, l'énergie et la fluence dudit faisceau d'ions (30) étant adaptées en fonction de l'épaisseur de la structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\tpour générer un profil de défauts ayant une concentration déterminée et limité en profondeur à ladite structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\tet/ou à l'interface entre ledit substrat (4) et ladite structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\tet tout en évitant de générer des défauts dans le substrat cristallin (4) ; et b) suite à l'étape a) d'irradiation ionique, recuit thermique du substrat (4) et de la structure de passivation de surface (10, 20), à une température comprise dans une gamme s'étendant de 175°C à 530°C\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon la revendication 1, dans lequel le faisceau d'ions (30) est formé d'ions d'un gaz noble.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon la revendication 1, dans lequel le faisceau d'ions (30) est formé d'ions d'un élément chimique non-dopant pour la structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\ten couche mince et adapté à modifier le gap de ladite au moins une couche mince (11, 12, 21,\n<CLM>\1\td'un silicium hydrogéné amorphe ou microcristallin lorsqu'implanté dans cette couche.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon la revendication 1, dans lequel le faisceau d'ions (30) est formé d'ions d'un élément chimique dopant pour la structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\ten couche mince. 3040822 24\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'étape a) d'irradiation ionique comporte une implantation d'ions par un implanteur ionique (5) à balayage de faisceau, ou une implantation d'ions par canon à ions, ou une exposition à un 5 plasma de bombardement ionique, ou une implantation d'ions par immersion plasma.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape a) d'irradiation ionique est réalisée à une température inférieure ou égale à 400 °C. 10\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel ladite au moins une couche mince (11, 12, 21,\n<CLM>\1\td'un silicium hydrogéné amorphe ou microcristallin comprend une couche mince d'un silicium hydrogéné amorphe ou microcristallin intrinsèque, une couche mince d'un silicium hydrogéné amorphe ou microcristallin dopé de type n 15 ou p, une couche mince d'un nitrure de silicium hydrogéné, d'un oxyde de silicium hydrogéné, d'un alliage silicium-carbone amorphe hydrogéné, d'un alliage silicium-germanium hydrogéné, d'un silicium microcristallin hydrogéné et/ou d'un alliage de silicium microcristallin hydrogéné ou un empilement quelconque d'une pluralité de ces couches minces. 20\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'étape b) de recuit thermique est effectuée en présence d'un mélange de dihydrogène gazeux et d'au moins un gaz neutre.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon 25 l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la durée de l'étape b) de recuit thermique est comprise entre 5 minutes et 1 heure.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel l'étape b) de recuit thermique comporte plusieurs cycles de recuit thermique. 30\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif à jonction électronique selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant en outre, après l'étape a), une étape supplémentaire de formation d'une électrode de contact sur la structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\tà une température supérieure ou égale à environ 150°C. 3040822 25\n<CLM>\1\tDispositif à jonction électronique (3) comprenant : a) un substrat (4) de silicium cristallin ; b) une structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\ten couche mince comprenant au moins une couche mince (11, 12, 21,\n<CLM>\1\td'un silicium hydrogéné 5 amorphe ou microcristallin sur une surface du substrat de silicium cristallin; le dispositif de jonction électronique (3) étant recuit thermiquement, dans une gamme de température comprise entre 175°C et 530 °C,après irradiation ionique de la structure de passivation de surface (10,\n<CLM>\1\tà une énergie dans une gamme comprise entre 100 eV et 50 keV et à une fluence dans une gamme comprise 10 entre 1010 et 1020 ions/cm2, l'énergie et la fluence étant adaptées en fonction d'une épaisseur et d'un dopage de ladite structure de passivation de surface (10, 20), le dispositif à jonction électronique (3) présentant une durée de vie des porteurs minoritaires après irradiation et recuit thermique plus grande que pour un dispositif à jonction électronique analogue sans irradiation ionique.