Brevet FR3074815A1 (20190614)

REVENDICATIONS1. Procédé d'extraction d'impuretés métalliques d'une plaquette de silicium cristallin (10) comportant au moins une étape d'application, pendant une durée supérieure à 1 s, de préférence comprise entre 1 s et 30 min, une différence de potentiel électrique entre une première électrode (22) et une deuxième électrode (32) disposées du côté d'une même face (30) de la plaquette (10) pour faire migrer les impuretés métalliques vers une des première ou deuxième électrodes (22, 32), la différence de potentiel électrique étant, en valeur absolue, comprise entre 1V et 10kV.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, la distance L entre la première et la deuxième électrode (22,\n<CLM>\1\tétant supérieure à l'épaisseur de la plaquette (10).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 ou 2, la première électrode (22) comportant au moins deux pistes (24) et la deuxième électrode (32) comportant au moins une piste (34) intercalée entre les deux pistes (24) de la première électrode (22).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, la piste (34) de la deuxième électrode (32) étant à égale distance des pistes (24) de la première électrode (22).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la première électrode (22) et la deuxième électrode (32) présentant chacune des pluralités de pistes (24, 34), les pistes (24) de la première électrode (22) étant intercalées entre les pistes (34) de la deuxième électrode (32), notamment les pistes (24,\n<CLM>\1\tdes première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tétant interdigitées.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape de recouvrement partielle de la face (30) de la plaquette (10) par au moins une couche diélectrique (40), puis une étape de dépôt de la première et/ou deuxième électrode (22,\n<CLM>\1\tpour qu'elle(s) s'étende(nt) sur une ou plusieurs zones d'ouvertures (42) de la couche diélectrique (40) pour définir dans lesdites zones la ou les pistes (24,\n<CLM>\1\tde première et/ou deuxième électrode (22, 32).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, la couche diélectrique (40) présentant une pluralité de zones d'ouvertures (42) de couche diélectrique (40) formant un premier motif et un deuxième motif interdigité au premier motif, le premier motif recevant les pistes (24) de première électrode (22) et le deuxième motif recevant les pistes (34) de deuxième électrode (32), les pistes (24) de première électrode (22) étant reliées entre elles par un premier contact de liaison (26) s'étendant entre les pistes (24) de première électrode (22) sur la couche 20 diélectrique (40) et les pistes (34) de deuxième électrode (32) étant reliées entre elles par un deuxième contact de liaison (36) s'étendant entre les pistes (34) de deuxième électrode (32) sur la couche diélectrique (40).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une 5 étape d'impression des première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tpar sérigraphie.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé étant mis en oeuvre à une température comprise entre 10°C et 850°C.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape de dépôt au moins partiel la première et/ou la deuxième électrode (22,\n<CLM>\1\tdirectement en 10 contact de la plaquette (10).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape de recouvrement partielle de la plaquette (10) d'une couche isolante (36) d'épaisseur d comprise entre 2 nm et 500 nm, mieux entre 10 nm et 300 nm et déposer la première et/ou la deuxième électrode (24,\n<CLM>\1\tsur la couche isolante (36). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, la différence de potentiel électrique appliquée entre les première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tétant comprise, en valeur absolue, entre 10 V et 10 kV.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 10, la première et la deuxième électrode (22,\n<CLM>\1\tétant au moins partiellement en contact direct avec la plaquette (10) et la différence de potentiel 20 électrique appliquée entre les première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tétant comprise, en valeur absolue, entre 1 V et 100 V.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant avant l'application de la différence de potentiel électrique, avant ou après les étapes de dépôt des première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tsur la plaquette (10), une étape de recuit rapide à 25 une température comprise entre 600°C et 1300°C pendant une durée comprise entre 1 s et 10 min et avec une vitesse de refroidissement supérieure en valeur absolue à 10 K.s-1.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant le dépôt d'une troisième électrode (52) soit sur la face opposée à celle du côté des première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tde la plaquette (10), soit sur la même face (30) que les première 30 et deuxième électrode (22, 32).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la face (30) du côté des première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tprésente une succession de zones (12,\n<CLM>\1\t21 fortement dopées p+ et d, les première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tse superposant aux zones (14) fortement dopées p+ uniquement ou aux zones (12) fortement dopées d uniquement.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant après l'étape d'extraction des impuretés une étape d'irradiation laser de la première et/ou 5 deuxième électrodes (22, 32), notamment lorsque la première et/ou la deuxième électrode (22,\n<CLM>\1\tsont déposées sur la couche isolante (36).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant après l'étape d'extraction des impuretés une étape de recuit de type firing dans un four à passage à lampes infra-rouge, à une température comprise entre 650°C et 850°C pendant une durée 10 comprise entre 1 seconde et 3 minutes, cela étant particulièrement avantageux lorsque la différence de potentiel électrique a été appliquée alors qu'au moins une couche isolante était présente entre une des électrodes et la plaquette.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 16, comportant une étape de dépôt d'une troisième électrode (52) du même côté que les première et deuxième électrodes (22, 32), la 15 troisième électrode (52) étant disjointe des première et deuxième électrodes (22, 32), la troisième électrode (52) se superposant aux zones (12) fortement dopées d lorsque les première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tse superposent aux zones (14) fortement dopées p+, et aux zones (14) fortement dopées p+ lorsque les première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tse superposent aux zones (12) fortement dopées nt 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 19, les première, deuxième et troisième électrodes (22, 32,\n<CLM>\1\tprésentant une pluralité de pistes (24, 34, 54), les première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tprésentant des pistes (24,\n<CLM>\1\tqui s'intercalent alternativement entre les pistes (54) de la troisième électrode (52).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 19 ou 20, comportant une étape de jonction 25 électrique des première et deuxième électrodes (22,\n<CLM>\1\tpour former une électrode combinée, l'électrode combinée et la troisième électrode (54) étant interdigitées.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape de recuit de la plaquette (10), en particulier à une température comprise entre 600°C et 1300°C pendant une durée comprise entre ls et 10 min avant un refroidissement à une vitesse 30 de refroidissement supérieure ou égale en valeur absolue à 10 K.s-1, l'étape de recuit ayant lieu simultanément à l'étape d'application de la différence de potentiel électrique. 22\n<CLM>\1\tDispositif d'extraction d'impuretés métalliques d'une ou plusieurs plaquettes de silicium cristallin, pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins : - un premier conducteur (60), 5 - un deuxième conducteur (70) disjoint du premier conducteur (60), et - un générateur de tension (80) entre les premier et deuxième conducteurs (60,\n<CLM>\1\tpour générer entre les premier et deuxième conducteurs (60,\n<CLM>\1\tune différence de potentiel électrique comprise entre 1V et 10kV, le premier conducteur (60) étant configuré pour se superposer à la première électrode (22) et le 10 deuxième conducteur (70) étant configuré pour se superposer à la deuxième électrode (32).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 23, le premier conducteur (60) présentant un bras conducteur (62) et le deuxième conducteur (70) présente deux bras conducteurs (72), le bras conducteur (62) du premier conducteur (60) étant intercalé entre les bras conducteurs (72) du deuxième conducteur (70). 15