FR2935840A1 - Liquid phase semi-conductor material mold for realizing e.g. semi-conductor material plates of photovoltaic cells, has support part covered with superficial layer, where free surface of layer is structured along predetermined motif - Google Patents

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Abstract

The mold (1) has a support part (3) covered with a superficial layer (4), where the support part consists of ceramic and/or metallic materials, where the ceramic material is chosen from alumina, zirconia, yttrium-doped zirconia and mullite, and the metallic material is chosen from zirconium . A free surface (2) of the superficial layer is in contact with liquid phase semi-conductor material i.e. silicon, and is structured along a predetermined motif. An independent claim is also included for a method for realizing a mold.

Description

1 Moule pour matériau semi-conducteur en phase liquide et procédé de fabrication d'un tel moule. Mold for semiconductor material in liquid phase and method of manufacturing such a mold.

Domaine technique de l'invention L'invention concerne un moule pour matériau semi-conducteur en phase liquide, formé d'une pièce de support revêtue d'une couche superficielle et avantageusement utilisé pour réaliser des plaquettes ou des rubans en matériau semi-conducteur, pour cellules photovoltaïques. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un moule pour matériau semi-conducteur en phase liquide. État de la technique TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a mold for semiconductor material in the liquid phase, formed of a support part coated with a surface layer and advantageously used to make wafers or ribbons of semiconductor material, for photovoltaic cells. The invention also relates to a method for manufacturing a mold for semiconductor material in the liquid phase. State of the art

Actuellement, les cellules photovoltaïques sont majoritairement fabriquées à partir de silicium monocristallin ou de silicium polycristallin. 20 En particulier, ces dernières années, on assiste à l'émergence de techniques d'élaboration dites par voie liquide, c'est-à-dire à partir de silicium en phase liquide. La mise en oeuvre de ces techniques nécessite l'emploi d'un support permettant la cristallisation du silicium lorsque le silicium en phase liquide est 25 mis en contact avec le support. De telles techniques permettent en particulier d'obtenir des plaquettes ou des rubans, directement utilisables pour la fabrication des cellules photovoltaïques. Le support doit également, selon la technique utilisée, présenter des caractéristiques particulières. Currently, photovoltaic cells are mainly made from monocrystalline silicon or polycrystalline silicon. In particular, in recent years, we have witnessed the emergence of so-called liquid processing techniques, that is to say from silicon in the liquid phase. The implementation of these techniques requires the use of a support for the crystallization of silicon when the silicon in the liquid phase is brought into contact with the support. Such techniques make it possible in particular to obtain wafers or ribbons, directly usable for the manufacture of photovoltaic cells. The support must also, according to the technique used, have particular characteristics.

30 À titre d'exemple, des plaquettes en silicium peuvent être réalisées par des techniques de tirage à l'aide d'un support en mouvement mis en contact avec un bain de silicium liquide afin de former, sur au moins une des faces15 2 By way of example, silicon wafers may be made by pulling techniques using a moving support contacted with a liquid silicon bath to form on at least one of the faces 2

dudit support, un ruban en silicium. Un tel support, bien que ne présentant pas nécessairement une empreinte creuse, peut être assimilé à un moule dans la mesure où le ruban en silicium, en se solidifiant, prend la forme d'au moins une des faces dudit support. said support, a silicon ribbon. Such a support, although not necessarily having a hollow impression, can be likened to a mold insofar as the silicon ribbon, in solidifying, takes the form of at least one of the faces of said support.

Parmi les techniques de tirage connues, on peut, par exemple, cité le procédé de tirage horizontal également appelé RGS ( Ribbon Growth on Substrate ) et mentionné dans le brevet US4670096. Dans le brevet US4670096, un ruban en silicium est obtenu par solidification d'un semi-conducteur liquide appliqué sur un support horizontal à l'aide d'un châssis mis en mouvement selon une direction parallèle au support. Le support peut, en particulier, être constitué par des plaques de graphite de différentes densités, éventuellement recouvertes par des revêtements adaptés, par exemple en nitrure de silicium ou en carbure de silicium. D'autres plaques de 15 support, en carbure de silicium et en nitrure de silicium ou en matériaux céramiques comportant des oxydes peuvent également être adaptées. Le châssis peut être en carbure de silicium, en nitrure de silicium ou en graphite et il peut être revêtu ou imprégné par un liquide avant d'être pyrolysé. Among the known drawing techniques, mention may be made, for example, of the horizontal drawing method also known as RGS (Ribbon Growth on Substrate) and mentioned in patent US4670096. In US4670096, a silicon ribbon is obtained by solidification of a liquid semiconductor applied to a horizontal support with a chassis set in motion in a direction parallel to the support. The support may, in particular, be constituted by graphite plates of different densities, possibly covered by suitable coatings, for example silicon nitride or silicon carbide. Other support plates made of silicon carbide and silicon nitride or of ceramic materials containing oxides can also be adapted. The frame may be of silicon carbide, silicon nitride or graphite and may be coated or impregnated with a liquid before being pyrolyzed.

20 On peut également citer, comme technique de tirage, le procédé RAD ( Ribbon Against Drop ). Ce procédé, décrit dans l'article Growth of silicon ribbons by the RAD process de C. Belouet (Journal of Crystal Growth 82 (1987) 110-116), consiste à cristalliser un film de silicium en tirant verticalement un support (également appelé ruban) passant à travers un bain 25 de silicium fondu. Un tel support est, par exemple, une feuille de graphite souple d'une épaisseur de 200 à 300 m, revêtue par des couches de pyrocarbone de 2 à 5 m d'épaisseur. Le support, à la sortie du bain de silicium, est alors revêtu de silicium sur ses deux faces. As a pulling technique, the RAD (Ribbon Against Drop) method may also be mentioned. This process, described in the article Growth of silicon ribbons by C. Belouet's RAD process (Journal of Crystal Growth 82 (1987) 110-116), consists of crystallizing a silicon film by vertically pulling a support (also called ribbon ) passing through a bath of molten silicon. Such a support is, for example, a flexible graphite sheet with a thickness of 200 to 300 m, coated with layers of pyrocarbon 2 to 5 m thick. The support, at the exit of the silicon bath, is then coated with silicon on both sides.

30 Avec ces techniques de tirage réalisées à l'aide d'un support, le support doit présenter une bonne mouillabilité vis-à-vis du matériau semi-conducteur en phase liquide destiné à être cristallisé, afin que le film en matériau semi- 3 With these drawing techniques carried out using a support, the support must have good wettability vis-à-vis the semiconductor material in liquid phase to be crystallized, so that the film made of semi-conductive material

conducteur obtenu soit stable morphologiquement. C'est pourquoi, le support comporte en général des revêtements, tels que des couches en pyrocarbone. À titre d'exemple, dans l'article Substrate development for the growth of silicon foils by ramp assisted foil casting technique (RAFT) (Journal of Crystal Growth 104 (1990) 113-118), A. Beck et al. ont notamment testé le comportement en mouillabilité et l'aptitude au détachement/à la séparation de plusieurs supports pouvant être utilisés dans un procédé de tirage dit RAFT permettant de réaliser des plaquettes en silicium directement utilisables dans un procédé de réalisation des cellules ~o photovoltaïques. Les meilleurs résultats sont obtenus pour un support en graphite revêtu d'un film en carbone pyrolitique. En effet, selon A. Beck et al., le carbone se transforme en carbure de silicium lorsque le film est mis en contact avec le silicium liquide, ce qui conduit à une bonne mouillabilité. driver obtained is stable morphologically. This is why the support generally comprises coatings, such as pyrolytic layers. For example, in the article Substrate development for the growth of silicon foils by ramp assisted foil casting technique (RAFT) (Journal of Crystal Growth 104 (1990) 113-118), A. Beck et al. In particular, the wettability behavior and the detachment / separation aptitude of several supports that can be used in a so-called RAFT printing process were used to produce silicon wafers that can be used directly in a process for producing photovoltaic cells. The best results are obtained for a graphite support coated with a pyrolitic carbon film. Indeed, according to A. Beck et al., The carbon is converted into silicon carbide when the film is brought into contact with the liquid silicon, which leads to good wettability.

15 Les plaquettes en silicium peuvent également être réalisées par des techniques de moulage, c'est-à-dire en remplissant un moule de silicium en phase liquide. Dans ce cas, contrairement aux techniques de tirage, le moule n'a pas nécessairement besoin d'avoir une surface présentant une bonne mouillabilité vis-à-vis du silicium en phase liquide. Par contre, les plaquettes 20 solidifiées doivent être retirées du moule sans adhérence. Ainsi, le moule peut avantageusement comporter un dépôt anti-adhérent vis-à-vis du silicium en phase solide. I. Hide et al., dans l'article Mould shaping silicon crystal growth with a mould coating material by the spinning method (Journal of Growth 79 (1986) 583-589), proposent par exemple, un moule formé de 25 graphite recouvert d'une première couche en nitrure de silicium et d'une seconde couche en nitrure de silicium et en oxyde de silicium. The silicon wafers can also be made by molding techniques, i.e. by filling a silicon mold in the liquid phase. In this case, unlike pulling techniques, the mold does not necessarily need to have a surface having good wettability vis-à-vis silicon in the liquid phase. On the other hand, the solidified platelets must be removed from the mold without adhesion. Thus, the mold may advantageously comprise a non-adherent deposit vis-à-vis the solid phase silicon. I. Hide et al., In the article Mold shaping silicon crystal growth with a molding coating material by the spinning method (Journal of Growth 79 (1986) 583-589), for example, propose a mold formed of graphite covered with a first layer of silicon nitride and a second layer of silicon nitride and silicon oxide.

Par ailleurs, une fois les plaquettes ou les rubans réalisés par tirage ou moulage, la réalisation des cellules photovoltaïques nécessite, en général, 30 une étape délicate à mettre en oeuvre et coûteuse, consistant à texturer une des surfaces des plaquettes ou des rubans, afin que les cellules photovoltaïques captent au maximum les photons incidents. Une telle 4 Furthermore, once the wafers or the ribbons are produced by drawing or molding, the production of the photovoltaic cells generally requires a difficult step to implement and expensive, consisting of texturing one of the surfaces of the wafers or ribbons, in order to that photovoltaic cells capture the maximum incident photons. Such a 4

texturation a, par exemple, été évoquée dans la demande de brevet WO-A-2006/067051, sans toutefois être décrite précisément. Cette demande de brevet décrit la réalisation d'un ruban en silicium par la technique de tirage dite RST ( ruban de silicium sur substrat de carbone temporaire ), selon laquelle une fois le ruban de silicium solidifié à la surface d'un support en carbone, celui-ci est brûlé. Une fois le substrat en carbone brûlé, la face avant du ruban de silicium peut, éventuellement, être texturée de manière à augmenter l'efficacité des cellules. texturing has, for example, been mentioned in the patent application WO-A-2006/067051, without however being precisely described. This patent application describes the production of a silicon ribbon by the so-called RST (silicon ribbon on temporary carbon substrate) pulling technique, according to which once the silicon ribbon has solidified on the surface of a carbon support, this one is burned. Once the carbon substrate is burned, the front face of the silicon ribbon may optionally be textured so as to increase the efficiency of the cells.

Objet de l'invention Object of the invention

L'invention a pour but de proposer un moule pour matériau semi-conducteur en phase liquide présentant une bonne tenue mécanique et thermique tout en étant bon marché. Plus particulièrement, l'invention a pour but de proposer un moule permettant de simplifier la fabrication des plaquettes ou des rubans en matériau semi-conducteur et plus généralement des cellules photovoltaïques, tout en étant réduisant leur coût de fabrication. The invention aims to provide a mold for semiconductor material in the liquid phase having good mechanical and thermal resistance while being cheap. More particularly, the invention aims to provide a mold for simplifying the manufacture of wafers or ribbons of semiconductor material and more generally photovoltaic cells, while being reducing their manufacturing cost.

Selon l'invention, ce but est atteint par un moule pour matériau semi-conducteur en phase liquide, formé d'une pièce de support revêtue d'une couche superficielle, caractérisé en ce que la pièce de support est constituée d'au moins un matériau céramique et/ou un matériau métallique et en ce que la surface libre de la couche superficielle, destinée à être mise en contact avec le matériau semi-conducteur en phase liquide, est structurée selon un motif prédéterminé. According to the invention, this object is achieved by a mold for semiconductor material in the liquid phase, formed of a support part coated with a surface layer, characterized in that the support part consists of at least one ceramic material and / or a metallic material and in that the free surface of the surface layer, intended to be brought into contact with the semiconductor material in the liquid phase, is structured in a predetermined pattern.

Selon un développement de l'invention, le matériau céramique est choisi parmi l'alumine, la zircone, la zircone yttriée et la mullite. Selon un autre développement de l'invention, le matériau métallique est choisi parmi le nobium et le zirconuim.30 De plus, la couche superficielle est, avantageusement, constituée par un matériau mouillable vis-à-vis du matériau semi-conducteur en phase liquide ou par un matériau anti-adhérent vis-à-vis du matériau semi-conducteur en 5 phase solide. According to a development of the invention, the ceramic material is chosen from alumina, zirconia, yttria and mullite. According to another development of the invention, the metallic material is chosen from nobium and zirconium. In addition, the surface layer is advantageously constituted by a material that is wettable with respect to the semiconductor material in the liquid phase. or by non-stick material to the solid phase semiconductor material.

Avantageusement, la surface de la pièce de support, en contact avec la couche superficielle, est également structurée selon ledit motif prédéterminé et en ce que la couche superficielle est d'épaisseur constante. L'invention a également pour but un procédé de réalisation d'un moule pour matériau semi-conducteur en phase liquide, facile à mettre en oeuvre et à bas prix. Advantageously, the surface of the support piece, in contact with the surface layer, is also structured according to said predetermined pattern and in that the surface layer is of constant thickness. The invention also aims a method for producing a mold for semiconductor material in the liquid phase, easy to implement and low price.

15 Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la pièce de support est formée par structuration d'une surface principale d'un film polymère selon le motif prédéterminé, à l'aide d'une matrice en matériau semi-conducteur munie d'un motif complémentaire audit motif prédéterminé puis, par déliantage et frittage du film polymère, ledit film polymère étant chargé par 20 au moins 50% en volume de particules en matériau céramique et/ou en matériau métallique. According to the invention, this object is achieved by the fact that the support piece is formed by structuring a main surface of a polymer film according to the predetermined pattern, using a matrix of semiconductor material. provided with a pattern complementary to said predetermined pattern and then debinding and sintering of the polymer film, said polymer film being loaded with at least 50% by volume of particles of ceramic material and / or metal material.

Description sommaire des dessins 25 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : 30 - la figure 1 représente, schématiquement et en coupe, un mode particulier de réalisation d'un moule selon l'invention.10 6 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and features will become more clearly apparent from the following description of particular embodiments of the invention given by way of nonlimiting example and represented in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents, schematically and in section, a particular embodiment of a mold according to the invention.

- les figures 2 à 6 représentent, schématiquement et en coupe, différentes étapes d'un procédé de fabrication du moule selon la figure 1. les figures 7 à 11 représentent, schématiquement et en coupe, une variante réalisation d'un procédé de fabrication d'un moule selon 5 l'invention. FIGS. 2 to 6 show, schematically and in section, different stages of a manufacturing process of the mold according to FIG. 1. FIGS. 7 to 11 show, schematically and in section, a variant embodiment of a manufacturing process of FIG. a mold according to the invention.

Description de modes particuliers de réalisation Description of particular embodiments

10 La figure 1 représente un mode particulier de réalisation d'un moule 1 destiné à recevoir du silicium en phase liquide sur au moins une de ses faces 2. Le moule 1 est, en particulier, destiné à être utilisé pour réaliser, par une technique de tirage ou par une technique de moulage, des plaquettes ou des rubans en silicium, eux-mêmes destinés à être utilisés dans un procédé 15 de fabrication de cellules photovoltaïques. Les techniques de tirage et de moulage peuvent être de tout type connu. À titre d'exemple, parmi les techniques de tirage connues, on peut citer les techniques de tirage de type RGS, RAFT, RST et RAD tandis que pour les techniques permettant de réaliser des plaquettes en silicium par moulage, on peut citer la technique 20 décrite par I. Hide et al., dans l'article Mould shaping silicon crystal growth with a mould coating material by the spinning method (Journal of Growth 79 (1986) 583-589). FIG. 1 represents a particular embodiment of a mold 1 intended to receive silicon in the liquid phase on at least one of its faces 2. The mold 1 is, in particular, intended to be used for producing, by a technique or by a molding technique, silicon wafers or ribbons, themselves intended for use in a method of manufacturing photovoltaic cells. The pulling and molding techniques can be of any known type. By way of example, among the known pulling techniques, mention may be made of RGS, RAFT, RST and RAD type pulling techniques, whereas techniques for making silicon wafers by molding include the technique described by I. Hide et al., in the article Mold shaping silicon crystal growth with a molding coating material by the spinning method (Journal of Growth 79 (1986) 583-589).

La face 2 du moule 1, destinée à recevoir le silicium liquide, est de plus 25 structurée, afin de permettre l'obtention directe, de plaquettes et de rubans en silicium avec une surface texturée selon un motif adapté au piégeage de la lumière. Contrairement aux plaquettes et rubans obtenus avec des moules selon l'art antérieur, la surface texturée des plaquettes et des rubans en silicium est, ainsi, obtenue directement par réplication en phase liquide de la 30 face 2 du moule 1, ce qui facilite la réalisation des plaquettes et des rubans en silicium texturés. 7 The face 2 of the mold 1, intended to receive the liquid silicon, is furthermore structured so as to allow direct obtaining of silicon wafers and ribbons with a textured surface in a pattern suitable for trapping light. Unlike platelets and ribbons obtained with molds according to the prior art, the textured surface of the silicon wafers and ribbons is thus obtained directly by replication in the liquid phase of the face 2 of the mold 1, which facilitates the production textured silicon wafers and ribbons. 7

Le moule 1 comporte une pièce de support 3 assurant la tenue mécanique et thermique du moule 1 lors de son utilisation ultérieure. La pièce de support 3 permet notamment d'obtenir un moule résistant aux hautes températures, en particulier à une température comprise entre 1410°C (Température de fusion du silicium) et 1550°C, présentant une excellente dureté et une bonne résistance aux rayures... La pièce de support 3 est, ainsi, constituée d'au moins un matériau céramique et/ou un matériau métallique. Elle peut donc être formée : par au moins un matériau céramique, avantageusement choisi parmi l'alumine, zircone, zircone yttriée et la mullite. - par au moins un matériau métallique, avantageusement choisi parmi le nobium et le zirconium. The mold 1 comprises a support piece 3 ensuring the mechanical and thermal strength of the mold 1 during its subsequent use. In particular, the support piece 3 makes it possible to obtain a mold which is resistant to high temperatures, in particular at a temperature of between 1410 ° C. (silicon melting temperature) and 1550 ° C., having excellent hardness and good scratch resistance. The support piece 3 is thus made of at least one ceramic material and / or a metallic material. It can therefore be formed: by at least one ceramic material, advantageously chosen from alumina, zirconia, yttria and zirconia mullite. by at least one metallic material, advantageously chosen from nobium and zirconium.

La pièce de support pourrait également être constituée d'un mélange d'au moins un matériau céramique et d'au moins un matériau métallique. The support piece could also consist of a mixture of at least one ceramic material and at least one metallic material.

Ces matériaux répondent non seulement aux exigences de bonne tenue mécanique et thermique du moule 1, mais ils permettent également d'obtenir un moule 1 bon marché et pouvant éventuellement être à usage unique. These materials not only meet the requirements of good mechanical and thermal strength of the mold 1, but they also make it possible to obtain a mold 1 which is inexpensive and may possibly be for single use.

Ainsi, des plaquettes ou des rubans en silicium peuvent être réalisés en utilisant un moule bon marché pour chaque plaquette ou ruban. Le détachement/décollement de la plaquette ou du ruban peut éventuellement provoquer une destruction au moins partielle du moule. Cependant, le coût occasionné par la perte éventuelle du moule est largement compensé par le gain apporté en rapidité et en facilité pour réaliser l'opération de détachement/décollement de la plaquette ou du ruban ainsi que par le fait de réaliser la texturation de la plaquette ou du ruban en même temps que sa formation. Thus, silicon wafers or ribbons can be made using a cheap mold for each wafer or ribbon. The detachment / detachment of the wafer or ribbon may possibly cause at least partial destruction of the mold. However, the cost caused by the possible loss of the mold is largely offset by the gain in speed and ease to perform the detachment / detachment operation of the wafer or ribbon and by the fact of achieving the texturing of the wafer or ribbon along with his training.

Par ailleurs, le moule 1 comporte également une couche superficielle 4 apte à être mise en contact avec le silicium en phase liquide et recouvrant au moins une surface principale 3a de la pièce de support 3. Ainsi, le matériau 8 Furthermore, the mold 1 also comprises a surface layer 4 adapted to be brought into contact with the silicon in the liquid phase and covering at least one main surface 3a of the support part 3. Thus, the material 8

formant la couche superficielle 4 est choisi en fonction de l'usage du moule 1 et, en particulier, de la technique utilisée pour réaliser les plaquettes ou les rubans en silicium. Avantageusement, la couche superficielle 4 est constituée : par un matériau mouillable vis-à-vis du silicium en phase liquide, lorsque le moule est utilisé dans un procédé mettant en oeuvre une technique de tirage - et par un matériau anti-adhérent vis-à-vis du silicium en phase solide lorsque le moule est utilisé dans un procédé mettant en oeuvre une technique de moulage. forming the surface layer 4 is chosen according to the use of the mold 1 and, in particular, the technique used to make the wafers or the silicon ribbons. Advantageously, the surface layer 4 is constituted: by a wettable material vis-à-vis the silicon in the liquid phase, when the mold is used in a process using a pulling technique - and by a non-stick material vis-à-vis -vis solid phase silicon when the mold is used in a process using a molding technique.

Comme matériau mouillable vis-à-vis du silicium en phase liquide, on peut citer les composés à base de carbone ou composés carbonés, comportant de préférence une teneur en carbone supérieure à 99% comme, par exemple, le pyrocarbone. Silicone-wettable materials in the liquid phase include compounds based on carbon or carbon compounds, preferably having a carbon content of greater than 99%, such as, for example, pyrocarbon.

Comme matériau anti-adhérent vis-à-vis du silicium en phase solide, on peut citer le nitrure de silicium. As non-adherent material vis-à-vis the solid phase silicon, there may be mentioned silicon nitride.

Enfin, la surface libre de la couche sacrificielle 4 correspond à la face 2 structurée du moule 1. Finally, the free surface of the sacrificial layer 4 corresponds to the structured face 2 of the mold 1.

Sur la figure 1, la surface 3a de la pièce de support 3, en contact avec la couche superficielle 4, est structurée selon un motif prédéterminé ayant une forme complémentaire à celle souhaitée pour le motif texturant la surface des plaquettes ou des rubans en silicium. De plus, la couche superficielle 4 est d'épaisseur constante. L'épaisseur de la couche superficielle 4 est, avantageusement, comprise entre 10nm et 2~,m et, de préférence, entre 20nm et 200nm, pour une couche superficielle 4 constituée par un matériau mouillable vis-à-vis du silicium en phase liquide. L'épaisseur d'une couche superficielle 4 en un matériau anti-adhérent vis-à-vis du silicium en phase 9 In FIG. 1, the surface 3a of the support piece 3, in contact with the surface layer 4, is structured in a predetermined pattern having a shape complementary to that desired for the pattern texturing the surface of the silicon wafers or ribbons. In addition, the surface layer 4 is of constant thickness. The thickness of the surface layer 4 is advantageously between 10 nm and 2 μm, and preferably between 20 nm and 200 nm, for a surface layer 4 constituted by a wettable material vis-à-vis silicon in the liquid phase. . The thickness of a surface layer 4 made of a non-adherent material with respect to silicon in phase 9

solide est, avantageusement, comprise entre 5 m et 500 m et, de préférence, entre 20 m et 2001um. solid is advantageously between 5 m and 500 m and preferably between 20 m and 2001um.

Ainsi, comme la couche superficielle 4 est d'épaisseur constante, sa surface 5 libre, formant la face 2 du moule 1 et destinée à être mise en contact avec le silicium liquide, est également structurée selon le même motif que la surface 3a de la pièce de support 3. Thus, since the surface layer 4 is of constant thickness, its free surface 5, forming the face 2 of the mold 1 and intended to be brought into contact with the liquid silicon, is also structured in the same pattern as the surface 3a of the support piece 3.

Le motif prédéterminé est, avantageusement, formé d'une pluralité de zones ~o en relief présentant une section qui peut être carrée, rectangulaire, hexagonale, triangulaire ou circulaire. Sur la figure 1, les zones en relief ont une section triangulaire et elles forment des pyramides. The predetermined pattern is, advantageously, formed of a plurality of zones ~ o in relief having a section that can be square, rectangular, hexagonal, triangular or circular. In Figure 1, the raised areas have a triangular section and they form pyramids.

Comme représenté sur les figures 2 à 6, le moule 1 représenté à la figure 1 15 peut être, avantageusement, réalisé à l'aide d'une matrice 5 telle que celle représentée à la figure 2. La matrice 5 a pour fonction de former la face structurée 2 du moule 1. As represented in FIGS. 2 to 6, the mold 1 represented in FIG. 1 can advantageously be made using a die 5 such as that represented in FIG. 2. The function of the die 5 is to form the structured face 2 of the mold 1.

La matrice 5, également appelée élément maître ou master , comporte 20 une surface libre 5a structurée selon un motif particulier. Ledit motif de la surface 5a correspond, en particulier, au motif désiré pour la surface des plaquettes ou des rubans en silicium. Le motif a donc une forme complémentaire à celle de la face 2 du moule 1. The die 5, also called the master or master element, has a free surface 5a structured in a particular pattern. Said pattern of the surface 5a corresponds, in particular, to the desired pattern for the surface of the silicon wafers or ribbons. The pattern therefore has a shape complementary to that of the face 2 of the mold 1.

25 La matrice 5 est, en générale en nickel. Elle peut aussi être en silicium. La surface 5a de la matrice 5 peut être obtenue par tout type de procédé. Elle est, par exemple, obtenue par un procédé de lithographie classiquement utilisé dans le domaine de la microélectronique. En particulier, la surface 5a peut être obtenue par gravure à travers un masque réalisé à l'aide d'une 30 résine photosensible préalablement insolée et développée. The matrix 5 is generally nickel. It can also be silicon. The surface 5a of the matrix 5 can be obtained by any type of process. It is, for example, obtained by a lithography process conventionally used in the field of microelectronics. In particular, the surface 5a can be obtained by etching through a mask made with a photosensitive resin previously insolated and developed.

Comme représenté aux figures 2 à 6, la matrice 5 est, par exemple, utilisée pour structurer par co-embossage un bicouche 6. Ainsi, la matrice 5 est abaissée en direction du bicouche 6 comme représenté par la direction des flèches F1 sur la figure 3, puis après avoir permis la structuration du bicouche 6, la matrice 5 est remontée comme illustré par le sens des flèches F2 sur la figure 4. As represented in FIGS. 2 to 6, the matrix 5 is, for example, used to structure by co-embossing a bilayer 6. Thus, the matrix 5 is lowered towards the bilayer 6 as represented by the direction of the arrows F1 in FIG. 3, then after allowing structuring of the bilayer 6, the matrix 5 is raised as illustrated by the direction of the arrows F2 in FIG.

Le bicouche 6 comprend un film polymère 7 destiné à former la pièce de support et un film polymère supplémentaire 8 destiné à former la couche sacrificielle. Les films 7 et 8 présentent, plus particulièrement, avant l'étape de co-embossage, des surfaces sensiblement planes, que la matrice 5 va permettre de structurer selon le motif souhaité pour la face 2 du moule 1. Par co-embossage, on entend l'embossage simultané du film 7 et du film 8. The bilayer 6 comprises a polymer film 7 for forming the support member and an additional polymer film 8 for forming the sacrificial layer. The films 7 and 8 present, more particularly, before the co-embossing step, substantially planar surfaces, which the matrix 5 will allow to structure according to the desired pattern for the face 2 of the mold 1. By co-embossing, one means the simultaneous embossing of the film 7 and the film 8.

Le film polymère 7 est, en particulier, constitué d'un polymère chargé par au moins 50% en volume de particules du matériau céramique et/ou du matériau métallique formant la pièce de support 3. Le film polymère supplémentaire 8 est, quant à lui, constitué d'un polymère chargé par au moins 50% en volume de particules du matériau constituant la couche superficielle 4. Avantageusement, les films polymères 7 et 8 comportent chacun jusqu'à 80% en volume de particules. Par ailleurs, le film polymère supplémentaire 8 a, sur la figure 3, une épaisseur constante. The polymer film 7 is, in particular, made of a polymer loaded with at least 50% by volume of particles of the ceramic material and / or the metallic material forming the support part 3. The additional polymer film 8 is, for its part composed of a polymer loaded with at least 50% by volume of particles of the material constituting the surface layer 4. Advantageously, the polymer films 7 and 8 each comprise up to 80% by volume of particles. On the other hand, the additional polymer film 8 has, in FIG. 3, a constant thickness.

Les films polymères 7 et 8 sont, par exemple, formés par un procédé de coulage en bandes également connu sous le nom anglo-saxon de tape casting . De plus, les polymères formant respectivement les films 7 et 8 peuvent être identiques ou différents. A titre d'exemple, ils sont choisis parmi: - les polymères de type polyoléfine, comme le polyéthylène ou le 30 polypropylène, le polyméthylmétacrylate ou PMMA, le polyamide (6,6) le polystyrène, et le caoutchouc. Polymeric films 7 and 8 are, for example, formed by a band-casting process also known as tape-casting Anglo-Saxon. In addition, the polymers forming films 7 and 8, respectively, may be identical or different. By way of example, they are chosen from: polyolefin-type polymers, such as polyethylene or polypropylene, polymethyl methacrylate or PMMA, polyamide (6,6), polystyrene, and rubber.

Le fait d'utiliser des films polymères 7 et 8 pour réaliser le moule 1 permet 5 une mise en forme de la pièce de support et de la couche superficielle plus aisée et à faible coût. The fact of using polymer films 7 and 8 to make the mold 1 makes it possible to shape the support piece and the surface layer easier and at a lower cost.

Comme représenté aux figures 3 et 4, la surface libre 5a de la matrice 5 est mise en contact avec la surface libre 8a du film polymère supplémentaire 8, 10 afin de structurer ladite surface 8a selon un motif complémentaire à celui de la surface 5a de la matrice. De même, comme représenté à la figure 4, la surface 7a du film polymère 7, en contact avec le film polymère supplémentaire 8, est aussi structurée lors du co-embossage, selon le même motif que la surface 8a. 15 L'étape de co-embossage est, ensuite, suivie d'une étape de déliantage du bicouche 6, préalablement disposé sur un support 9. L'étape de déliantage permet, ainsi, d'éliminer à la fois le polymère du film 7 ainsi que celui du film supplémentaire 8. En particulier, les polymères des films 7 et 8 sont éliminés 20 par traitement thermique, à une température comprise entre environ 300°C et environ 500°C. L'élimination des polymères constituant les films 7 et 8 est illustrée par les flèches F3 sur la figure 5. As shown in FIGS. 3 and 4, the free surface 5a of the matrix 5 is brought into contact with the free surface 8a of the additional polymer film 8, 10 in order to structure said surface 8a in a pattern complementary to that of the surface 5a of the matrix. Similarly, as shown in FIG. 4, the surface 7a of the polymer film 7, in contact with the additional polymer film 8, is also structured during co-embossing, in the same pattern as the surface 8a. The co-embossing step is then followed by a debinding step of the bilayer 6, previously arranged on a support 9. The debinding step thus makes it possible to remove both the polymer from the film 7 as well as that of the additional film 8. In particular, the polymers of the films 7 and 8 are removed by heat treatment at a temperature of between about 300 ° C and about 500 ° C. The removal of the polymers constituting the films 7 and 8 is illustrated by the arrows F3 in FIG.

Ainsi, comme illustré à la figure 5, le déliantage du bicouche 6 (flèches F3) 25 permet d'éliminer les polymères encapsulant les particules chargeant respectivement les films 7 et 8. L'opération de déliantage permet donc de transformer les deux films 7 et 8 en deux lits superposés de particules 10 et 11, exempts de polymère. Les deux lits 10 et 11 présentent, de plus, une forme sensiblement identique à celle des films 7 et 8, mais leurs dimensions 30 sont, cependant, légèrement réduites par rapport à celles des films initiaux 7 et 8. Cette réduction dépend du taux de particules contenu initialement dans chaque film. 11 12 Une fois l'étape de déliantage réalisée, les lits de particules 10 et 11 superposés subissent une étape de recuit pour rendre la pièce de support la plus dense possible. Le recuit permet, en effet, de lier les particules de chaque lit 10 et 11 entre elles et de réaliser le frittage des particules du lit 10 entre elles. La structure composite ainsi obtenue comprend la pièce de support 3 recouverte par la couche superficielle 4. Le frittage des particules du lit 10 permet, avantageusement, selon la taille des particules et selon la température de frittage, d'obtenir une fusion d'une partie des particules. Le recuit est, avantageusement, réalisé à une température comprise entre environ 1500°C et environ 2000°C selon le matériau et la taille initiale des particules. De plus, le recuit est, avantageusement, réalisé dans un four à passage. En général, le recuit est réalisé dans le même four que celui utilisé lors de l'étape de déliantage, afin de ne pas avoir à manipuler l'ensemble constitué par les lits de particules 10 et 11, qui est très fragile. Thus, as illustrated in FIG. 5, the debinding of the bilayer 6 (arrows F3) makes it possible to eliminate the polymers encapsulating the particles respectively loading the films 7 and 8. The debinding operation thus makes it possible to transform the two films 7 and 8 in two bunk beds of particles 10 and 11, free of polymer. The two beds 10 and 11 have, in addition, a shape substantially identical to that of the films 7 and 8, but their dimensions are, however, slightly reduced compared with those of the initial films 7 and 8. This reduction depends on the rate of particles initially contained in each film. After the debinding step has been performed, the superimposed particle beds 10 and 11 undergo an annealing step to make the support piece as dense as possible. The annealing makes it possible, in fact, to bind the particles of each bed 10 and 11 between them and to sinter the particles of the bed 10 between them. The composite structure thus obtained comprises the support part 3 covered by the surface layer 4. The sintering of the particles of the bed 10 advantageously allows, according to the size of the particles and according to the sintering temperature, to obtain a fusion of a part particles. The annealing is advantageously carried out at a temperature of between about 1500 ° C. and about 2000 ° C. depending on the material and the initial particle size. In addition, the annealing is advantageously carried out in a passage oven. In general, the annealing is carried out in the same furnace as that used during the debinding step, so as not to have to handle the assembly constituted by the particle beds 10 and 11, which is very fragile.

Un mode de réalisation tel que celui réalisé aux figures 2 à 6 est, en particulier, adapté pour réaliser des moules destinés à être utilisés pour réaliser des plaquettes en silicium par la technique de moulage. À titre d'exemple, un moule, particulièrement adapté pour réaliser des plaquettes en silicium par une technique de moulage, est réalisé à l'aide d'une matrice 5 en silicium présentant une surface 5a structurée avec des motifs pyramidaux ayant une largeur de 10 m et une hauteur de 10 m. La matrice 5 est utilisée pour co-embosser, à température ambiante, un bicouche 6 comprenant : - un film polymère 7, en polypropylène, de 1 mm d'épaisseur et contenant 80% en volume de particules d'alumine ayant une taille moyenne de l'ordre de 100nm - et un film polymère supplémentaire 8, également en polypropylène, de 50 m d'épaisseur et contenant 80% en volume de particules de nitrure de silicium ayant une taille moyenne de l'ordre de 500nm. 13 L'étape de co-embossage du bicouche 6 est suivie d'une étape de déliantage dans un four résistif, à 400°C, pendant 12 heures s afin d'évacuer les résidus de déliantage. L'étape de co-embossage est suivie d'une étape de recuit à 1700°C sous air, pendant 2 heures dans un four à passage résistif. An embodiment such as that embodied in FIGS. 2 to 6 is, in particular, suitable for producing molds intended to be used for producing silicon wafers by the molding technique. By way of example, a mold, which is particularly suitable for producing silicon wafers by a molding technique, is produced using a silicon matrix 5 having a surface 5a structured with pyramidal patterns having a width of 10. m and a height of 10 m. The matrix 5 is used to co-emboss, at ambient temperature, a bilayer 6 comprising: a polymer film 7, made of polypropylene, 1 mm thick and containing 80% by volume of alumina particles having a mean size of the order of 100 nm - and an additional polymer film 8, also polypropylene, 50 m thick and containing 80% by volume of silicon nitride particles having an average size of about 500 nm. The step of co-embossing the bilayer 6 is followed by a debinding step in a resistive furnace, at 400 ° C., for 12 hours in order to evacuate the debinding residue. The co-embossing step is followed by an annealing step at 1700 ° C. under air, for 2 hours in a resistive passage oven.

Dans le mode de réalisation représenté aux figures 2 à 6, la couche 10 superficielle 4 du moule 1 est formée à l'aide d'un film polymère supplémentaire 8. Cependant, dans certains cas, la couche superficielle 4 peut être directement déposée sur la surface 3a de la pièce de support 3, une fois celle-ci formée. Ainsi, dans une variante de réalisation représentée aux figures 7 à 11, la matrice 5 telle que celle représenté à la figure 2 est 15 utilisée pour réaliser l'embossage d'un film polymère 7 unique apte à former, après déliantage et frittage, la pièce de support 3. Le film polymère 7 est chargé en particules de matériau céramique et/ou métallique. Les flèches F1 et F2 montrent l'application de la surface 5a sur la surface libre 7a du film polymère 7, afin de la structurer selon un motif complémentaire au motif de 20 la surface 5a de la matrice 5. In the embodiment shown in FIGS. 2 to 6, the surface layer 4 of the mold 1 is formed with the aid of an additional polymer film 8. However, in certain cases, the surface layer 4 can be directly deposited on the 3a surface of the support part 3, once it formed. Thus, in an alternative embodiment shown in FIGS. 7 to 11, the matrix 5 such as that represented in FIG. 2 is used to emboss a single polymer film 7 capable of forming, after debinding and sintering, the support piece 3. The polymer film 7 is loaded with particles of ceramic material and / or metal. Arrows F1 and F2 show the application of the surface 5a to the free surface 7a of the polymer film 7, in order to structure it in a pattern complementary to the pattern of the surface 5a of the matrix 5.

Le film polymère 7 est, ensuite, disposé sur un support 9 pour être délianté comme représenté par les flèches F3 à la figure 9. Le lit de particules 10 obtenu après déliantage est, ensuite fritté, afin d'obtenir une cohésion entre 25 les particules de matériau céramique et/ou métallique, ce qui permet de former la pièce de support 3 comme représentée à la figure 10. The polymer film 7 is then placed on a support 9 to be delaminated as shown by the arrows F3 in FIG. 9. The bed of particles 10 obtained after debinding is then sintered in order to obtain cohesion between the particles. of ceramic material and / or metal, which allows to form the support part 3 as shown in Figure 10.

La couche superficielle 4 est, ensuite déposée sur au moins la surface structurée 3a de la pièce de support 3, afin de former un moule 12. Le dépôt 30 est avantageusement réalisé pour que la couche superficielle 4 ait une épaisseur constante. Ainsi, la surface libre de la couche superficielle, formant la face 2 du moule 12 destinée à être en contact avec le silicium en phase5 14 The surface layer 4 is then deposited on at least the structured surface 3a of the support part 3, in order to form a mold 12. The deposit 30 is advantageously designed so that the surface layer 4 has a constant thickness. Thus, the free surface of the surface layer, forming the face 2 of the mold 12 intended to be in contact with the silicon in phase 14

liquide, est structurée selon le même motif que celui de la surface principale 3a de la pièce de support 3, obtenu lors de l'opération d'embossage. Sur la figure 11, la couche superficielle 4 recouvre non seulement la surface principale 3a de la pièce de support 3 mais également ses faces latérales 13. liquid, is structured in the same pattern as that of the main surface 3a of the support piece 3, obtained during the embossing operation. In FIG. 11, the surface layer 4 covers not only the main surface 3a of the support piece 3 but also its lateral faces 13.

Le dépôt de la couche superficielle 4 peut être réalisé par tout type de méthode permettant d'obtenir une couche d'épaisseur constante. Celle-ci est, par exemple, déposée par craquage à 1000°C d'un mélange comprenant 10% en volume de méthane et 90% en volume d'argon. The deposition of the surface layer 4 can be carried out by any type of method making it possible to obtain a layer of constant thickness. This is, for example, deposited by cracking at 1000 ° C of a mixture comprising 10% by volume of methane and 90% by volume of argon.

Un tel mode de réalisation est, en particulier, adapté pour réaliser des moules destinés à être utilisés pour réaliser des rubans en silicium par la technique de tirage. La couche superficielle 4 est, avantageusement, constituée par du pyrocarbone, qui permet, par réaction avec le silicium liquide, de former une couche de carbure de silicium. Ainsi, lors de l'utilisation du moule, la couche en carbure de silicium présente une très bonne mouillabilité vis-à-vis du silicium liquide, ce qui permet une bonne réplication des motifs texturés du moule. Such an embodiment is, in particular, suitable for producing molds intended to be used for producing silicon ribbons by the pulling technique. The surface layer 4 is advantageously constituted by pyrocarbon, which allows, by reaction with the liquid silicon, to form a layer of silicon carbide. Thus, when using the mold, the silicon carbide layer has a very good wettability with respect to the liquid silicon, which allows good replication of the textured patterns of the mold.

Un tel procédé présente l'avantage de pouvoir contrôler l'épaisseur de la couche superficielle en pyrocarbone déposée, ce qui permet de déterminer et donc contrôler l'épaisseur de la couche de carbure de silicium formé lors de la mise en contact de la face 2 du moule 12 avec du silicium en phase liquide. Or, cette épaisseur joue un rôle important dans les phénomènes de détachement des rubans en silicium. Il est donc avantageux de pouvoir contrôler cette épaisseur en amont et de manière indépendante des autres paramètres du procédé d'élaboration du moule. Par ailleurs, la couche formée en carbure de silicium joue le rôle de barrière à la diffusion des impuretés de la pièce de support, notamment l'aluminium lorsque la pièce de support 3 est en alumine. À titre d'exemple, un moule, en particulier adapté pour réaliser des rubans en silicium par une technique de tirage, est réalisé à l'aide d'une matrice 5 en Such a method has the advantage of being able to control the thickness of the deposited pyrocarbon surface layer, which makes it possible to determine and thus control the thickness of the layer of silicon carbide formed during the contacting of the face 2 of the mold 12 with silicon in the liquid phase. However, this thickness plays an important role in the phenomena of detachment of the silicon ribbons. It is therefore advantageous to be able to control this thickness upstream and independently of the other parameters of the mold making process. Furthermore, the layer formed of silicon carbide acts as a barrier to the diffusion of impurities from the support part, in particular aluminum when the support part 3 is made of alumina. By way of example, a mold, in particular adapted to produce silicon ribbons by a pulling technique, is produced using a matrix 5

silicium présentant une surface 5a structurée avec des motifs pyramidaux ayant une largeur de 10 m et une hauteur de 10 m. La matrice 5 est utilisée pour embosser, à température ambiante, d'un film polymère 7, en polypropylène et contenant 80% en volume de particules d'alumine ayant une taille moyenne de l'ordre de 100nm. L'étape d'embossage du film polymère 7 est suivie d'une étape de déliantage à 400°C, pendant 12 heures, sous air, dans un four à passage résistif. Puis, le film délianté subit une étape de recuit à 1700°C sous air, pendant 2 heures dans le même four. Une couche superficielle 4 en pyrocarbone ou carbone pyrolytique est ensuite déposée sur la pièce de support 3. Ce dépôt de pyrocarbone est, par exemple, effectué par pyrolyse d'un précurseur organique selon un procédé utilisé dans les industries métallurgique et verrière pour lubrifier les surfaces de moule. silicon having a surface 5a structured with pyramidal patterns having a width of 10 m and a height of 10 m. The matrix 5 is used to emboss, at ambient temperature, a polypropylene polymer film 7 containing 80% by volume of alumina particles having an average size of the order of 100 nm. The embossing step of the polymer film 7 is followed by a debinding step at 400 ° C., for 12 hours, in air, in a resistive passage oven. Then, the delaminated film undergoes an annealing step at 1700 ° C under air, for 2 hours in the same oven. A pyrolytic or pyrolytic carbon surface layer 4 is then deposited on the support piece 3. This pyrolytic deposit is, for example, carried out by pyrolysis of an organic precursor according to a process used in the metallurgical and glass industries to lubricate the surfaces. of mold.

Des procédés tels que ceux représentés aux figures 2 à 6 et 7 à 11 permettent, en particulier, de fabriquer facilement et à faible coût des moules pour silicium en phase liquide, utilisables dans des procédés de fabrication de plaquettes et de ruban texturés en silicium pour des applications photovoltaïques. Par ailleurs, la structuration des moules est facilitée par l'utilisation d'au moins un film polymère et donc par l'utilisation de techniques issues du domaine de la plasturgie. Processes such as those represented in FIGS. 2 to 6 and 7 to 11 make it possible, in particular, to easily and inexpensively manufacture liquid phase silicon molds, which can be used in processes for manufacturing silicon-textured wafers and wafers for photovoltaic applications. Furthermore, the structuring of the molds is facilitated by the use of at least one polymer film and therefore by the use of techniques from the field of plastics.

D'autres techniques que l'embossage peuvent être utilisées pour la mise en forme d'un ou plusieurs films polymères. Ainsi, la technique de moulage par injection de mélange également connue sous le nom anglo-saxon de Powder Injection Moulding peut également être utilisée. Dans ce cas, le film polymère destiné à former la pièce de support est réalisé par injection sous pression dans une matrice en silicium d'un mélange, dit mélange maître, contenant les particules destinées à former le polymère dudit film et les particules du matériau constituant la pièce de support. La matrice contient alors une empreinte dont la forme du motif est complémentaire à celle du Other techniques than embossing can be used for shaping one or more polymer films. Thus, the mixture injection molding technique also known by the Anglo-Saxon name of Powder Injection Molding can also be used. In this case, the polymer film intended to form the support part is produced by injection under pressure in a silicon matrix of a mixture, called master batch, containing the particles intended to form the polymer of said film and the particles of the material constituting the support piece. The matrix then contains an imprint whose shape of the pattern is complementary to that of the

motif déterminé pour le moule. Comme dans le mode de réalisation représenté aux figures 2 à 6, la couche superficielle 4 peut également être réalisée à l'aide d'un film polymère supplémentaire 8 formé également par moulage par injection de mélange. Elle peut aussi être réalisée par dépôt direct sur la pièce de support 3, une fois celle-ci réalisée par moulage par injection de mélange. determined pattern for the mold. As in the embodiment shown in FIGS. 2 to 6, the surface layer 4 can also be made using an additional polymer film 8 also formed by injection molding of a mixture. It can also be performed by direct deposition on the support part 3, once it is produced by injection molding mixture.

De tels procédés permettent de réaliser très facilement et de manière reproductible dans le moule des motifs d'une très grande complexité et d'une grande finesse. En effet, la résolution des motifs dans la matrice en silicium peut descendre jusqu'à 50nm, ce qui permet de répliquer de nombreuses fois des détails très fins pour réaliser des moules. Ainsi, comme les moules peuvent être fabriqués à un très faible coût et facilement, ils peuvent être à usage unique. Ainsi, dans un procédé de fabrication par tirage d'un ruban en silicium, il sera possible d'éliminer par attaque chimique le carbure adhérent au ruban de la couche sacrificielle, ce qui facilitera le détachement. Such methods make it possible very easily and reproducibly in the mold to produce patterns of great complexity and great fineness. Indeed, the resolution of the patterns in the silicon matrix can go down to 50nm, which makes it possible to replicate many times very fine details to make molds. Thus, as the molds can be manufactured at a very low cost and easily, they can be disposable. Thus, in a method of manufacturing by pulling a silicon ribbon, it will be possible to remove by etching the carbide adhering to the ribbon of the sacrificial layer, which will facilitate the detachment.

Dans certains cas, un moule selon l'invention peut également être réalisé selon un procédé de fabrication alternatif, ne nécessitant pas de passer par la réalisation d'au moins un film polymère. Dans ce cas, la pièce de support peut être formée par une feuille mince métallique embossée sur laquelle est réalisé le dépôt de pyrocarbone. In some cases, a mold according to the invention can also be produced according to an alternative manufacturing method, not requiring going through the production of at least one polymer film. In this case, the support piece may be formed by an embossed metal foil on which is formed the pyrocarbon deposit.

Sans sortir du cadre de la présente invention, le moule peut être destiné à recevoir, à la place du silicium en phase liquide, d'autres matériaux semi-conducteurs en phase liquide, dans la mesure où ces matériaux peuvent être obtenus sous forme de plaquettes ou de rubans par des techniques de moulage ou de tirage dans le but de réaliser des cellules photovoltaïques. De plus, la matrice 5 peut également être constituée par un matériau métallique comme le nickel. Elle est, cependant, avantageusement, réalisée dans le même matériau semi-conducteur que celui pour lequel le moule est destiné. Without departing from the scope of the present invention, the mold may be intended to receive, in the place of silicon in the liquid phase, other semiconductor materials in the liquid phase, insofar as these materials can be obtained in the form of platelets. or ribbons by molding or drawing techniques for the purpose of making photovoltaic cells. In addition, the matrix 5 may also be constituted by a metallic material such as nickel. It is, however, advantageously made of the same semiconductor material as that for which the mold is intended.

Claims (16)

Revendications1. Moule (1, 12) pour matériau semi-conducteur en phase liquide, formé d'une pièce de support (3) revêtue d'une couche superficielle (4), caractérisé en ce que la pièce de support (3) est constituée d'au moins un matériau céramique et/ou un matériau métallique et en ce que la surface libre (2) de la couche superficielle (3), destinée à être mise en contact avec le matériau semi-conducteur en phase liquide, est structurée selon un motif prédéterminé. Revendications1. Mold (1, 12) for semiconductor material in liquid phase, formed of a support piece (3) coated with a surface layer (4), characterized in that the support piece (3) consists of at least one ceramic material and / or a metallic material and in that the free surface (2) of the surface layer (3), intended to be brought into contact with the semiconductor material in the liquid phase, is structured in a pattern predetermined. 2. Moule (1, 12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau céramique est choisi parmi l'alumine, la zircone, la zircone yttriée et la mullite. 2. Mold (1, 12) according to claim 1, characterized in that the ceramic material is selected from alumina, zirconia, yttria zirconia and mullite. 3. Moule (1, 12) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le matériau métallique est choisi parmi le nobium et le zirconium 3. Mold (1, 12) according to one of claims 1 and 2, characterized in that the metallic material is selected from nobium and zirconium 4. Moule (1, 12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 20 caractérisé en ce que la couche superficielle (4) est constituée par un matériau mouillable vis-à-vis du matériau semi-conducteur en phase liquide. 4. Mold (1, 12) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the surface layer (4) is constituted by a material wettable vis-à-vis the semiconductor material in the liquid phase. 5. Moule (1, 12) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau mouillable vis-à-vis du matériau semi-conducteur en phase liquide est un 25 composé carboné. 5. Mold (1, 12) according to claim 4, characterized in that the wettable material vis-à-vis the semiconductor material in the liquid phase is a carbon compound. 6. Moule (1, 12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche superficielle (4) est constituée par un matériau anti-adhérent vis-à-vis du matériau semi-conducteur en phase 30 solide. 1715 18 6. Mold (1, 12) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the surface layer (4) is formed by a non-stick material vis-à-vis the semiconductor material in phase 30 solid. 1715 18 7. Moule (1, 12) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau anti-adhérent vis-à-vis du matériau semi-conducteur en phase solide est du nitrure de silicium. 7. Mold (1, 12) according to claim 6, characterized in that the non-adherent material vis-à-vis the solid phase semiconductor material is silicon nitride. 8. Moule (1, 12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau semi-conducteur est le silicium. 8. Mold (1, 12) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the semiconductor material is silicon. 9. Moule (1, 12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le motif prédéterminé est formé d'une pluralité de ~o zones en relief ayant une section carrée, rectangulaire, hexagonale, triangulaire ou circulaire. 9. Mold (1, 12) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the predetermined pattern is formed of a plurality of ~ o raised areas having a square, rectangular, hexagonal, triangular or circular section . 10. Moule (1, 12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la surface (3a) de la pièce de support (3), en contact 15 avec la couche superficielle (4), est structurée selon ledit motif prédéterminé et en ce que la couche superficielle (4) est d'épaisseur constante. 10. Mold (1, 12) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the surface (3a) of the support piece (3), in contact with the surface layer (4), is structured according to said predetermined pattern and in that the surface layer (4) is of constant thickness. 11. Procédé de réalisation d'un moule (1, 11. Process for producing a mold (1, 12) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce de support (3) est formée par structuration 20 d'une surface principale (7a) d'un film polymère (7) selon le motif prédéterminé, à l'aide d'une matrice (5) munie d'un motif complémentaire audit motif prédéterminé puis, par déliantage et frittage du film polymère (7), ledit film polymère (7) étant chargé par au moins 50% en volume de particules en matériau céramique et/ou en matériau métallique. 25 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la structuration de la surface principale (7a) du film polymère (7) est réalisée par embossage à l'aide de la matrice (5). 30 12) according to claim 10, characterized in that the support piece (3) is formed by structuring a main surface (7a) of a polymer film (7) according to the predetermined pattern with the aid of a matrix (5) provided with a pattern complementary to said predetermined pattern and then, by debinding and sintering of the polymer film (7), said polymer film (7) being loaded with at least 50% by volume of particles of ceramic material and / or made of metallic material. 12. Process according to claim 11, characterized in that the structuring of the main surface (7a) of the polymer film (7) is carried out by embossing using the matrix (5). 30 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la structuration de la surface principale (7a) du film polymère (7) est réalisée lors de la 15 19 formation dudit film polymère (7), par moulage par injection d'un mélange comprenant les particules en matériau céramique et/ou métallique. 13. Process according to claim 11, characterized in that the structuring of the main surface (7a) of the polymer film (7) is carried out during the formation of said polymer film (7) by injection molding of a mixture comprising the particles of ceramic material and / or metal. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la couche superficielle (4) est réalisée à partir d'un film polymère supplémentaire (8), chargé par au moins 50% en volume de particules en matériau mouillable vis-à-vis du matériau semi-conducteur en phase liquide ou en matériau anti-adhérent vis-à-vis du matériau semi-conducteur en phase solide et déposé sur la surface principale (7a) du film polymère (7) avant la structuration de la surface principale (7a) dudit film polymère (7). 14. Method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the surface layer (4) is made from an additional polymer film (8), loaded with at least 50% by volume of particles of material wettable vis-à-vis the semiconductor material in liquid phase or non-stick material vis-a-vis the semiconductor material in solid phase and deposited on the main surface (7a) of the polymer film (7) before the structuring of the main surface (7a) of said polymer film (7). 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la couche superficielle (4) est déposée sur la surface principale (3a) de la pièce de support (3), après le frittage. 15. Method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the surface layer (4) is deposited on the main surface (3a) of the support member (3) after sintering. 16. Utilisation d'un moule (1, 12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, pour réaliser une plaquette ou un ruban en matériau semi-conducteur, présentant une face structurée selon le motif prédéterminé. 16. Use of a mold (1, 12) according to any one of claims 1 to 10, for producing a wafer or a ribbon of semiconductor material having a structured face according to the predetermined pattern.
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