FR3125811A1 - Dispositif de traitement electrochimique dote d’un systeme d’eclairage - Google Patents

Abstract

Dispositif de traitement électrochimique (1), notamment pour la fabrication de substrats de silicium poreux, comportant un bâti (10) comprenant une cavité (11) apte à contenir une solution électrolytique, au moins une électrode (2, 3), un porte-substrat (4), et un système d’éclairage (5) comprenant des sources de lumière (51), ladite au moins une électrode, le porte-substrat et le système d’éclairage étant agencés selon des plans parallèles dans la cavité et destinés à être plongés dans la solution d’électrolyte, caractérisé en ce que le système d’éclairage (5) comporte une structure porteuse (50) rigide qui présente une première face (52A) destinée à être en regard du porte-substrat et sur laquelle sont disposées les sources de lumière (51), les sources de lumière (51) étant réparties, de préférence régulièrement réparties, sur une surface correspondant au moins à la surface du substrat destiné à être traité, et en ce que la structure porteuse (50) est ajourée. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2

Description

DISPOSITIF DE TRAITEMENT ELECTROCHIMIQUE DOTE D’UN SYSTEME D’ECLAIRAGE

L’invention concerne le domaine du traitement électrochimique de substrats en vue de gravures ou de dépôts de matière. Elle concerne notamment le domaine de la fabrication de plaquettes de silicium poreux.

Le traitement électrochimique est couramment utilisé dans la structuration de surfaces conductrices ou semi-conductrices en vue de nombreuses applications, notamment dans le domaine de la micro-électronique, ou relatives à des capteurs, électrodes, membranes filtrantes, microdiffuseurs, réflecteurs optiques ou thermiques, supports d'isolation thermique ou électrique, etc...

Dans le cadre des semi-conducteurs, on peut citer la texturation électrochimique de plaquettes de silicium. L'invention sera plus particulièrement décrite en regard de cette application, sans toutefois y être limitée.

Une première technique connue pour réaliser un traitement électrochimique est de placer le substrat à traiter dans un bain d'électrolyte comprenant une électrode placée à distance du substrat, le substrat étant destiné à constituer une seconde électrode.

Une deuxième technique consiste à placer un porte-plaquette qui accueille le substrat (plaquette) à traiter dans un électrolyte, le porte-plaquette délimitant deux bains dans chacun desquels est immergée une électrode à distance du substrat. Le porte-plaquette présente des moyens d’étanchéité adaptés coopérant avec l’ensemble de la périphérie du substrat pour rendre étanche les bains d’électrolyte l'un par rapport à l'autre.

Dans le cas de la fabrication de plaquettes de silicium poreux, afin que la réaction de gravure prenne place, il est nécessaire que le silicium comporte suffisamment de trous d’électrons. Ceci est généralement le cas pour le silicium dit de type P, mais à contrario n’est généralement pas le cas pour le silicium de type N. Ainsi, pour le silicium de type N, il peut être nécessaire d’ajouter des trous d’électrons. Une des techniques d’ajout est la photo-génération qui permet de créer des paires électron-trou et de générer par conséquent des trous d’électrons.

Par ailleurs, dans le cas de la deuxième technique utilisant deux électrodes de part et d’autre de la plaquette de silicium, le contact électronique entre la face arrière de la plaquette de silicium et l’électrode en regard, qui est assuré par l’électrolyte, doit être performant pour obtenir le traitement ad hoc de la face avant de la plaquette. Or, afin de garantir ce bon contact électronique, il est parfois nécessaire de doper la face arrière (dopage de type P ou N) de la plaquette à des concentrations supérieures à celle de la plaquette. Le dopage est généralement effectué par des procédés coûteux (implantation ionique ou pré-déposition suivie d’un recuit à haute température). Récemment, il a été mis en évidence que l’illumination de la face arrière de la plaquette peut avantageusement remplacer ce dopage.

Par conséquent, l’utilisation d’un éclairage dans un dispositif de traitement électrochimique trouve différents intérêts.

Généralement, l’éclairage est disposé à l’extérieur du bâti contenant la solution d’électrolyte. Il est de préférence couplé à un système de lentille(s) pour focaliser la lumière sur une fenêtre transparente du bâti à travers laquelle passe la lumière de façon à éclairer l’une des faces du substrat (de la plaquette) à traiter. Toutefois, ce dispositif n’est approprié que lorsque le substrat constitue l’une des électrodes selon la première technique de gravure électrochimique précitée. En effet, dans le cas de la deuxième technique avec deux électrodes pleines qui sont agencées de chaque côté du substrat, il est impossible d’éclairer depuis l’extérieur toute une face du substrat, car chacune des faces du substrat est cachée par chacune des électrodes.

Par ailleurs, un éclairage extérieur rend au final encombrant l’ensemble du dispositif de gravure électrochimique. De plus, l’éclairement étant inversement proportionnel au carré de la distance séparant la source d’éclairage du substrat à éclairer, plus la source de lumière est éloignée du substrat, plus il sera nécessaire d’augmenter l’intensité lumineuse, ce qui ne participe pas à une économie d’énergie.

On connaît de la demande de brevet WO2012164485 un dispositif de traitement électrochimique qui comporte un éclairage qui n’est pas extérieur mais est plongé directement dans la solution électrolytique, en étant donc proche du substrat. L’éclairage est constitué d’une lumière focalisée par une ou plusieurs fibres optiques dont l’extrémité éclairante est pointée sur le substrat pour la formation d’un pore. Cependant, la ou les fibres optiques doivent être déplacées pour parvenir à un réseau de pores, tout en veillant à chaque fois à agencer parfaitement la fibre à l’endroit souhaité pour la formation d’un pore. Ce système d’éclairage est long et complexe de mise en œuvre, et n’est en réalité pas du tout adapté au traitement de grandes surfaces, telles que pour des plaquettes de silicium de 300 mm de diamètre. En outre, il ne sera nullement garanti d’obtenir une gravure homogène de toute la surface du substrat, substrat pouvant en particulier présenter un diamètre de 300 mm.

L’invention a donc pour but de proposer un dispositif de traitement électrochimique doté d’un éclairage qui ne présente pas les inconvénients précités, et notamment de rendre compact le dispositif de mise en œuvre sans affecter la qualité du traitement.

Selon l’invention, le dispositif de traitement électrochimique, notamment pour la fabrication de substrats de silicium poreux, comporte un bâti comprenant une cavité apte à contenir une solution électrolytique, au moins une électrode, un porte-substrat, et un système d’éclairage comprenant des sources de lumière, ladite au moins une électrode, le porte-substrat et le système d’éclairage étant agencés selon des plans parallèles dans la cavité et étant destinés à être plongés dans la solution électrolytique. Le système d’éclairage est en particulier agencé entre le porte substrat et une électrode. Le système d’éclairage comporte une structure porteuse rigide qui présente une première face destinée à être en regard du porte-substrat et sur laquelle sont disposées les sources de lumière, les sources de lumière étant réparties, de préférence régulièrement réparties, sur une surface correspondant au moins à la surface du substrat destiné à être traité. Le système d’éclairage (structure porteuse et sources de lumière) constitue un ensemble électriquement isolant. De plus, la structure porteuse est ajourée (trouée), de préférence la structure porteuse est ajourée en formant un peigne ou une grille.

Ainsi, le dispositif de traitement électrochimique avec un tel système d’éclairage intégré à la solution électrolytique procure un dispositif compact.

En outre, le système d’éclairage est étendu en surface en regard de toute la surface du substrat destiné à être porté par le porte-substrat, procurant une lumière proche, focalisée et homogène sur l’ensemble de la surface du substrat.

Par ailleurs, de manière surprenante, bien que la structure rigide constitue un obstacle dans la solution électrolytique entre le substrat et l’électrode, et cela sur l’ensemble de la surface du substrat, il s’avère qu’en étant ajourée, elle ne perturbe pas les lignes de courant dans la solution électrolytique, ni n’affecte le contact électronique ; le traitement obtenu sur le substrat est parfaitement homogène.

Des tests ont été réalisés pour fabriquer des plaquettes de silicium poreux, y compris en laissant la structure rigide en place sans allumer les sources de lumière pour une plaquette ne nécessitant pas de photo-génération, la porosité s’est révélée parfaitement homogène sur toute la surface du substrat.

Dans la suite de la description, les termes « horizontal », « vertical », « supérieur », « inférieur », « haut », « bas », s’entendent en qualifiant des éléments du dispositif de traitement électrochimique, dans le cadre d’une installation normale dudit dispositif de traitement électrochimique qui reposerait sur une surface horizontale.

La structure rigide forme notamment un peigne, les sources de lumière étant montées alignées sur les dents du peigne. En variante, la structure rigide pourrait être en forme de grille, en présentant des lignes pleines espacées se croisant dans un plan selon les deux directions de l’espace, les sources de lumière étant agencées sur ces lignes.

De préférence, les sources de lumière sont des diodes électroluminescentes, en particulier éclairant dans l’infrarouge. La proximité de l’éclairage vis-à-vis de substrat et l’utilisation en outre de DEL en tant que sources de lumière, procure un éclairage homogène, et participe grandement à une économie d’énergie.

Selon une caractéristique, la structure porteuse comprend un revêtement extérieur d’étanchéité, isolant électriquement et apte à résister chimiquement à la solution électrolytique, en particulier en matière plastique, ledit revêtement étant au moins transparent en regard des sources de lumière.

Selon une autre caractéristique, les sources de lumière sont fixées par collage sur la structure porteuse (le corps de la structure porteuse), en particulier sont fixées par collage à l’aide d’un adhésif thermiquement conducteur tandis que la structure porteuse présente un corps fait d’un matériau thermiquement conducteur, de préférence en cuivre.

Selon une caractéristique avantageuse, la structure porteuse comporte un circuit d’échange de chaleur apte à coopérer avec la surface d’agencement des sources de lumière. Cette configuration permet d’évacuer les calories dégagées par les sources de lumière sans réchauffer la solution électrolytique, évitant de perturber le traitement électrochimique, et participant donc au bon fonctionnement du dispositif.

Dans une réalisation particulière, la structure porteuse comporte des éléments porteurs, de préférence plats, qui sont régulièrement espacés et sur lesquels sont agencées les sources de lumière. Avantageusement, les sources de lumière sont agencées sur une même face des éléments porteurs. En particulier, les éléments porteurs sont des éléments longilignes qui sont espacés selon un même écartement compris entre 3 mm et 150 mm, et sont de longueur au moins égale à la plus grande dimension du substrat à traiter. La structure ajourée comporte donc des passages traversants ou trous, qui sont par exemple obtenus en agençant les éléments porteurs de manière écartée. L’écartement entre les éléments porteurs procure la structure ajourée (trouée). L’écartement est adapté de façon à obtenir un éclairage homogène s’étendant sur toute la surface du substrat et obtenir un traitement homogène de la surface du substrat. Par exemple en écartant selon une dimension de l’ordre de 100 et 150 mm, il faudra néanmoins veiller à ce que l’éclairage puisse être uniforme sur l’ensemble de la surface du substrat, et lorsque l’écartement sera minime, en particulier inférieur à 10 mm, voire 5 mm, il faudra à veiller à conserver un traitement homogène.

Selon une caractéristique, la structure porteuse comporte des éléments porteurs espacés et sur lesquels sont agencées les sources de lumière, les éléments porteurs étant creux et leur intérieur étant apte à la circulation d’un fluide caloporteur, les éléments porteurs étant notamment fabriqués à partir d’un matériau thermiquement conducteur tel qu’en cuivre. Dans un mode de réalisation préféré, chacun des éléments porteurs comporte une cloison interne qui délimite une première chambre de circulation et une seconde chambre de circulation, les deux chambres de circulation communiquant entre elles en l’une des extrémités distales de l’élément porteur (qui correspond à l’extrémité inférieure de la structure porteuse), tandis qu’en l’extrémité distale opposée de l’élément porteur (extrémité supérieure de la structure), la première chambre de circulation communique avec un collecteur d’entrée destiné à recevoir un fluide caloporteur, et la seconde chambre de circulation communique avec un collecteur de sortie pour l’évacuation du fluide caloporteur réchauffé. En variante, chaque élément porteur pourrait ne présenter qu’une seule chambre de circulation qui communiquerait en son extrémité supérieure avec un collecteur d’entrée d’un fluide caloporteur, et en son extrémité inférieure communiquerait avec une partie périphérique de la structure porteuse qui rejoindrait un collecteur de sortie.

Selon l'invention, le dispositif de support est en particulier utilisé pour supporter un substrat, du type plaquette de silicium, à traiter, en particulier à structurer par voie électrochimique sur au moins l'une de ses faces planes. A titre d'exemples nullement limitatifs, on peut citer des plaquettes monocristallines ou multi-cristallines, ou encore mixtes du type isolant/semi-conducteur, et aux formes et dimensions variées, telles que circulaires de 2 à 12 pouces (50 à 300 mm) de diamètre et plus, de formes carrées ou rectangulaires, avec ou sans coins arrondis, pour applications photovoltaïques par exemple.

Dans une application particulière, notamment de fabrication d’un substrat de silicium poreux, le dispositif de traitement électrochimique comporte une première électrode et une seconde électrode entre lesquelles est agencé le porte-substrat qui est conçu pour délimiter de manière étanche deux compartiments lorsqu’un substrat est en place, le système d’éclairage étant agencé entre l’une des électrodes et le porte-substrat et les sources de lumières étant aptes à éclairer le substrat du côté de la face (arrière) opposée à la face destinée à être traitée (notamment être poreuse).

Avantageusement, le système d’éclairage est amovible et/ou réglable en distance par rapport au porte-substrat.

De préférence, le dispositif de traitement électrochimique comporte un capotage qui ferme l’ensemble du dispositif.

L’invention se rapporte également à un système d’éclairage présentant les caractéristiques précitées et utilisé pour un dispositif de traitement électrochimique.

La présente invention est maintenant décrite à l’aide d’exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention, et à partir des illustrations jointes, dans lesquelles :

• ou représente une vue en perspective de dessus d’un exemple de réalisation du dispositif de traitement électrochimique selon l’invention.
• ou illustre une vue schématique en coupe du dispositif de traitement électrochimique de la contenant une solution électrolytique et étant capoté.
• ou illustre une vue schématique en coupe d’une variante du dispositif de traitement électrochimique de l’invention, le substrat à traiter constituant l’une des électrodes.
• ou est une vue de face d’un exemple de réalisation du système d’éclairage du dispositif de traitement électrochimique de l’invention.
• ou correspond à l’arrière du système d’éclairage de la .
• ou est une vue schématique en coupe partielle selon la hauteur d’un élément porteur des sources de lumière du système d’éclairage de la .

Le dispositif de traitement électrochimique 1 de l’invention illustré sur les figures 1 et 2 est destiné à traiter électro-chimiquement, en particulier par voie électrolytique, un substrat 1’ tel qu'une plaquette de silicium.

Le dispositif de traitement électrochimique 1 forme un ensemble monobloc amovible, prêt à l’installation. Il comporte un châssis 10 délimitant une cavité 11 destinée à être remplie d’une solution de traitement électrochimique S (électrolyte ou solution électrolytique), au moins une électrode 2 indépendante du substrat 1’, en particulier deux électrodes 2 et 3, un porte-substrat 4 destiné à porter le substrat 1’, et un système d’éclairage 5 destiné à éclairer l’ensemble de l’une des faces du substrat 1’. Les deux électrodes 2 et 3, le porte-substrat 4 et le système d’éclairage 5 sont agencés à l’intérieur de la cavité 11 et destinés à être immergés dans la solution électrolytique S. De préférence, le dispositif de traitement électrochimique 1 comporte un capotage 12 ( ) pour fermer l’ensemble.

Le substrat 1’ présente deux faces opposées, la face avant 1A et la face arrière 1B. La face avant 1A est la face destinée à être traitée, par exemple à rendre poreuse dans le cas d’une plaquette de silicium.

Dans le cas de la présence de deux électrodes 2 et 3 (figures 1 et 2) qui constituent respectivement une cathode et une anode, le porte-substrat 4 avec le substrat 1’ est agencé entre les deux électrodes 2 et 3. Le porte-substrat est conçu, une fois le substrat 1’ positionné dedans, pour délimiter deux compartiments étanches l’un par rapport à l’autre. Le système d’éclairage 5 est de préférence agencé entre le porte-substrat 4 et l’anode, en éclairant la face arrière 1B du substrat. En variante, le système d’éclairage 5 peut être disposé entre la cathode et le porte-substrat 4 pour éclairer la face avant 1A du substrat.

Dans une autre variante encore ( ), le dispositif de traitement électrochimique 1 peut ne comporter qu’une seule électrode 2 indépendante du substrat 1’, et immergée dans la solution S, le substrat 1’ constituant alors la seconde électrode pour assurer le traitement. Le système d’éclairage 5 immergé est agencé entre l’électrode 2 et le porte-substrat 4, donc entre l’électrode 2 qui forme la cathode et le substrat 1’ qui forme l’anode, en éclairant la face avant 1A du substrat.

Les deux électrodes 2 et 3 sont à surface pleine. Les deux électrodes 2 et 3 sont aptes à être réglables en distance par rapport au support porte-substrat 4, via des moyens de réglage en translation 20 et 30 couplés aux électrodes respectives 2 et 3. Les arrivées d’alimentation électrique, connues en soi, des électrodes 2 et 3 ne sont pas représentées par souci de simplification.

Le porte-substrat 4 comporte un cadre 40, de préférence doté d’une poignée 41 pour aisément extraire le support 4 de la cavité afin de monter et démonter le substrat. Le cadre 40 est adapté à la géométrie du substrat 1’. Le cadre 40 comporte des moyens d’étanchéité sur toute sa périphérie intérieure pour coopérer avec le chant et les deux surfaces opposées 1A et 1B du substrat.

Le système d’éclairage 5 est conçu pour être étanche, électriquement isolant, et résistant à l’attaque chimique de l’électrolyte.

Le système d’éclairage 5 est apte à éclairer en même temps l’ensemble de la surface de l’une des deux faces du substrat 1’, tout en constituant une surface trouée. De manière inattendue, bien que constituant une barrière isolante électriquement qui devrait engendrer une perturbation des lignes de courant dans l’électrolyte, le traitement obtenu du substrat est parfaitement homogène.

Le système d’éclairage 5 comporte une structure 50 rigide et une multiplicité de sources de lumière 51 qui sont portées par la structure 50 et sont réparties selon une surface au moins égale à la surface du substrat à traiter. Le système d’éclairage 5 avec sa multiplicité de sources de lumières 51 forment un ensemble monobloc. Le système d’éclairage 5 peut comprendre des moyens de réglage en translation 5’ (schématisés sur la ) pour régler sa distance par rapport au support porte-substrat 4.

En regard des figures 4 et 6, la structure 50 comprend des éléments porteurs 52 sur lesquels sont disposées les sources de lumière 51. Les éléments porteurs 52 sont rigides. La structure 50 se présente de préférence sous la forme d’un cadre avec les éléments porteurs 52 qui s’étendent de l’extrémité supérieure du cadre jusqu’à son extrémité inférieure.

Les éléments porteurs 52 se présentent sous la forme d’éléments longilignes (à la manière de barreaux). Les éléments porteurs 52 sont espacés entre eux, de préférence régulièrement espacés. Les éléments porteurs 52 forment une surface évidée, comme une grille, qui ne perturbe pas les lignes de courant. Chaque élément porteur 52 est en particulier espacé d’un élément porteur immédiatement adjacent, d’une distance de l’ordre de 15 mm. De préférence, les éléments porteurs 52 s’étendent selon une seule direction, ici la direction verticale. En variante, la grille pourrait présenter une autre forme. Les éléments porteurs 52 pourraient présenter une autre géométrie.

Les éléments porteurs 52 s’étendent sur une surface qui est supérieure à la section surfacique du substrat 1’ à traiter. Ils s’étendent sur une surface au moins équivalente à la surface de l’électrode la plus proche. Les éléments porteurs 52 en s’étendant selon la direction verticale présentent une longueur supérieure à la plus grande dimension du substrat 1’ à traiter. Ils présentent une longueur correspondant à la longueur de l’électrode la plus proche.

Les éléments porteurs 52 sont de préférence plats ( ). Ils présentent deux faces opposées 52A et 52B. Seulement l’une des faces 52A portent les sources de lumière 51. La face 52A éclairante est destinée à être placée en vis-à-vis du substrat 1’. La face opposée 52B ( ) est dépourvue de sources de lumière.

Les sources de lumière 51 sont disposées en lignes sur la structure 50. Elles sont disposées sur et le long de l’une des faces des éléments porteurs 52. Les sources de lumière 51 sont réparties en surface pour correspondre à une surface qui correspond au moins à la section surfacique à traiter du substrat 1’. De préférence, les sources de lumière 51 sont réparties sur une surface sensiblement supérieure à la section surfacique du substrat sans être trop supérieure pour optimiser le coût de fabrication du système d’éclairage et ne pas inutilement dépenser de l’énergie électrique. A titre d’exemple, les sources de lumière sont réparties sur un diamètre de 330 ou 335 mm pour traiter un substrat 1’ de section surfacique de 300 mm ou moins.

Les sources de lumière 51 sont des diodes électroluminescentes (DEL). Les DEL éclairent de préférence dans l’infrarouge.

Les DEL sont solidaires d’un support qui est directement une carte à circuit imprimé. La carte à circuit imprimé est directement fixée sur le corps de la structure porteuse 4, en particulier sur chaque élément porteur 52. La fixation est réalisée par collage, de préférence avec un adhésif 51’ ( ) qui est thermiquement conducteur tel de la colle époxy.

Les DEL 51 sont espacées régulièrement selon la longueur de leur carte à circuit imprimé. Le nombre de DEL et leur écartement sont notamment fonction de l’angle d’ouverture de leur faisceau. De manière préférée, les DEL présentent un angle d’ouverture de 120°. Elles sont par exemple distantes les unes des autres de l’ordre de 30 mm.

L’ensemble des éléments porteurs 52 et des sources de lumière 51 est emprisonné dans au moins un matériau d’encapsulation 53 ( ) qui est étanche, isolant électriquement et résistant chimiquement à la solution électrolytique. Le matériau d’encapsulation 53 étanche et isolant électriquement recouvre les sources de lumière 51 et leur carte à circuit imprimé, et est transparent au moins en regard des sources de lumière 51. Le matériau étanche, isolant électriquement et résistant chimiquement est en particulier en matière plastique, par exemple est un fluoropolymère. Il s’agit par exemple d’un fourreau en matière plastique transparente qui a été disposé lors de la fabrication du système d’éclairage 5, en chaussant chaque élément porteur 52 et les sources de lumières 51, et en le fixant à l’ensemble par thermo-rétractation. Un cache, de préférence en matière plastique, a pu être disposé, préalablement au fourreau étanche 53, pour recouvrir et rendre invisible au moins la carte à circuit imprimé des sources de lumière 51, tout en étant pourvu de fenêtres découpées autour des sources de lumière 51 pour le passage de la lumière.

Les éléments porteurs 52 sont de faible épaisseur. Ils présentent une épaisseur notamment de l’ordre de 10 à 15 mm. En étant ainsi de forme plate, le volume en épaisseur occupé par la structure 50 est minimisé de sorte à ne pas affecter la grandeur du dispositif de traitement électrochimique 1, et permettre de s’adapter aux dispositifs déjà existants.

Les éléments porteurs 52 sont dans un matériau constitutif qui est de préférence thermiquement conducteur, tel qu’en cuivre.

Les éléments porteurs 52 sont de préférence creux afin de permettre le passage en interne d’un fluide caloporteur. En effet, la structure 50 du système d’éclairage 5 comporte avantageusement un circuit d’échange de chaleur 54 qui comprend, d’une part, un collecteur d’entrée 55 et un collecteur de sortie 56 agencés en extrémité supérieure de la structure 50 (partie supérieure du cadre de la structure), et d’autre part, au moins l’intérieur creux des éléments porteurs 52. La partie périphérique du cadre de la structure 50 (côté verticaux et extrémité inférieure) peut également faire partie du circuit d’échange de chaleur 54.

Les éléments porteurs 52 en matériau thermiquement conducteur (et l’adhésif thermo-conducteur 51’) servent de surface d’échange de la chaleur entre les sources de lumières 51 et le fluide caloporteur circulant à l’intérieur des éléments porteurs 52.

Les collecteurs d’entrée 54 et de sortie 55 de la structure 50 sont destinés à être connectés à un circuit de refroidissement avec une pompe et un fluide caloporteur qui est injecté à une température de l’ordre de 10°C.

Dans un mode de réalisation préféré ( ), chaque élément porteur 52 comporte en son intérieur creux, une cloison 52’ qui est ouverte en extrémité inférieure afin de délimiter une première et une seconde chambre de circulation respectivement 54A et 54B communiquant en extrémité inférieure. Les deux chambres de circulation 54A et 54B communiquent en leur extrémité supérieure, respectivement avec le collecteur d’entrée 55 et le collecteur de sortie 56. La première chambre de circulation 54A au niveau de laquelle arrive en premier le fluide caloporteur coopère avec la surface porteuse des sources de lumière 51 ; la paroi externe de ladite première chambre de circulation 54A constitue la surface externe qui porte les sources de lumière 51. De manière schématisée par le sens des flèches sur la , le fluide froid arrive depuis le collecteur d’entrée 55, chemine dans la première chambre de circulation 52A qui est contiguë aux sources de lumière 51, procurant un échangeur de chaleur ; les calories engendrées par les sources de lumière 51 sont évacuées en réchauffant le fluide qui poursuit son chemin par la seconde chambre de circulation 52B jusqu’au collecteur de sortie 56. De cette façon, les DEL sont maintenues à une température de fonctionnement comprise dans leur plage de température admissible. De plus, la solution électrolytique S n’est pas réchauffée par l’évacuation des calories générés par les DEL, empêchant tout risque de perturbation du traitement chimique.

Claims (10)

1. Dispositif de traitement électrochimique (1), notamment pour la fabrication de substrats de silicium poreux, comportant un bâti (10) comprenant une cavité (11) apte à contenir une solution électrolytique, au moins une électrode (2, 3), un porte-substrat (4), et un système d’éclairage (5) comprenant des sources de lumière (51), ladite au moins une électrode, le porte-substrat et le système d’éclairage étant agencés selon des plans parallèles dans la cavité et destinés à être plongés dans la solution électrolytique, caractérisé en ce que le système d’éclairage (5) comporte une structure porteuse (50) rigide qui présente une première face (52A) destinée à être en regard du porte-substrat et sur laquelle sont disposées les sources de lumière (51), les sources de lumière (51) étant réparties, de préférence régulièrement réparties, sur une surface correspondant au moins à la surface du substrat destiné à être traité, et en ce que la structure porteuse (50) est ajourée, de préférence la structure porteuse formant un peigne ou une grille.
2. Dispositif de traitement électrochimique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sources de lumière (51) sont des diodes électroluminescentes, en particulier éclairant dans l’infrarouge.
3. Dispositif de traitement électrochimique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure porteuse (50) comprend un revêtement extérieur (53) d’étanchéité, isolant électriquement et apte à résister chimiquement à la solution électrolytique, en particulier en matière plastique, ledit revêtement extérieur (53) étant au moins transparent en regard des sources de lumière (51).
4. Dispositif de traitement électrochimique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sources de lumière (51) sont fixées par collage sur la structure porteuse (50), en particulier sont fixées par collage à l’aide d’un adhésif (51’) thermiquement conducteur tandis que la structure porteuse (50) présente un corps fait d’un matériau thermiquement conducteur, de préférence en cuivre.
5. Dispositif de traitement électrochimique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure porteuse (50) comporte un circuit d’échange de chaleur (54, 55, 56) apte coopérer avec la surface d’agencement sur laquelle sont disposées les sources de lumière (51).
6. Dispositif de traitement électrochimique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure porteuse (50) comporte des éléments porteurs (52), de préférence plats, qui sont régulièrement espacés et sur lesquels sont agencées les sources de lumière, en particulier les éléments porteurs (52) étant espacés selon un même écartement qui est compris entre 3 mm et 150 mm, et étant de longueur au moins égale à la plus grande dimension du substrat à traiter.
7. Dispositif de traitement électrochimique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure porteuse (50) comporte des éléments porteurs (52) sur lesquels sont agencées les sources de lumière, les éléments porteurs étant creux et leur intérieur étant apte à la circulation d’un fluide caloporteur, lesdits éléments porteurs (52) étant notamment fabriqués à partir d’un matériau thermiquement conducteur.
8. Dispositif de traitement électrochimique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une première électrode (2) et une seconde électrode (3) entre lesquelles est agencé le porte-substrat (4) qui est conçu pour délimiter de manière étanche deux compartiments lorsqu’un substrat (1’) est en place dans ledit porte-substrat, le système d’éclairage (5) étant agencé entre l’une des électrodes (3) et le porte-substrat (4) et les sources de lumières étant aptes à éclairer le substrat (1’) du côté de la face opposée à la face destinée à être traitée.
9. Dispositif de traitement électrochimique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d’éclairage (5) est amovible et/ou réglable en distance par rapport au porte-substrat.
10. Système d’éclairage (5) caractérisé par l’une quelconque des revendications précédentes et utilisé pour un dispositif de traitement électrochimique.