[go: up one dir, main page]

FR2979357A1 - Systeme de fabrication d'un materiau cristallin par cristallisation dirigee muni d'une source de chaleur additionnelle laterale - Google Patents

Systeme de fabrication d'un materiau cristallin par cristallisation dirigee muni d'une source de chaleur additionnelle laterale Download PDF

Info

Publication number
FR2979357A1
FR2979357A1 FR1102644A FR1102644A FR2979357A1 FR 2979357 A1 FR2979357 A1 FR 2979357A1 FR 1102644 A FR1102644 A FR 1102644A FR 1102644 A FR1102644 A FR 1102644A FR 2979357 A1 FR2979357 A1 FR 2979357A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
crucible
heating device
liquid
triple line
thermal gradient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1102644A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2979357B1 (fr
Inventor
Jean-Paul Garandet
Anis Jouini
David Pelletier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR1102644A priority Critical patent/FR2979357B1/fr
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority to KR1020147008215A priority patent/KR20140062093A/ko
Priority to PCT/FR2012/000346 priority patent/WO2013030470A1/fr
Priority to CN201280052983.2A priority patent/CN103890240B/zh
Priority to BR112014003988A priority patent/BR112014003988A2/pt
Priority to US14/240,818 priority patent/US9938633B2/en
Priority to JP2014527714A priority patent/JP6121422B2/ja
Priority to CA2845068A priority patent/CA2845068A1/fr
Priority to EP12762324.7A priority patent/EP2751309A1/fr
Publication of FR2979357A1 publication Critical patent/FR2979357A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2979357B1 publication Critical patent/FR2979357B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/003—Heating or cooling of the melt or the crystallised material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/007—Mechanisms for moving either the charge or the heater
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/008—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method using centrifugal force to the charge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B28/00—Production of homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B28/04—Production of homogeneous polycrystalline material with defined structure from liquids
    • C30B28/06—Production of homogeneous polycrystalline material with defined structure from liquids by normal freezing or freezing under temperature gradient
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/02—Heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B35/00—Apparatus not otherwise provided for, specially adapted for the growth, production or after-treatment of single crystals or of a homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/121—The active layers comprising only Group IV materials
    • H10F71/1221—The active layers comprising only Group IV materials comprising polycrystalline silicon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10—Apparatus
    • Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
    • Y10T117/1092—Shape defined by a solid member other than seed or product [e.g., Bridgman-Stockbarger]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

Le système de cristallisation comporte un creuset (1) muni d'un fond (2) et de parois latérales (3) destiné à contenir le matériau à solidifier et un dispositif (4) de création d'un gradient thermique principal à l'intérieur du creuset (1) dans une direction perpendiculaire au fond (2) du creuset (1). Un dispositif de chauffage inductif (6) additionnel est disposé au niveau des parois latérales (3) du creuset (1). Ce dispositif de chauffage inductif (6) additionnel est configuré pour chauffer une partie du matériau cristallin localisée au voisinage de la ligne triple entre le matériau liquide, le matériau solidifié et le creuset (1) de manière à ce que l'interface (10) entre le matériau liquide et le matériau solidifié forme un ménisque convexe au voisinage de la ligne triple.

Description

Système de fabrication d'un matériau cristallin par cristallisation dirigée muni d'une source de chaleur additionnelle latérale Domaine technique de l'invention L'invention concerne un système et un procédé de fabrication d'un matériau cristallin par cristallisation dirigée. L'invention s'applique en particulier aux matériaux semi-conducteurs dont la conductivité électrique en phase liquide est plus élevée qu'en phase solide. État de la technique Le silicium utilisé dans l'industrie photovoltaïque est majoritairement du silicium cristallisé de structure multi-cristalline, c'est-à-dire avec des grains monocristallins sans orientation fixe les uns par rapport aux autres et entourés par des joints de grains. Il existe également une filière utilisant du silicium monocristallin, c'est-à-dire qu'un seul grain forme le lingot de silicium. La croissance de ce type de matériau est réalisée, par exemple, à l'intérieur d'un creuset dans un four de cristallisation de type Bridgman ou au moyen de la technique de croissance Czochralski.
Une partie importante du silicium utilisé dans l'industrie photovoltaïque provient de la filière Czochralski. Cependant, il est important de constater que la technique de croissance Czochralski est habituellement limitée à la formation de lingots cylindriques ce qui est particulièrement problématique pour une utilisation dans le domaine du photovoltaïque où il est important d'augmenter la surface efficace du panneau photovoltaïque. En revanche la technologie Bridgman permet de définir la forme du lingot en fonction de la forme du creuset contenant le matériau fondu. Dans la technologie Bridgman, les lingots sont cristallisés dans des fours de solidification dirigée à l'intérieur desquels le refroidissement du bain de matériau fondu est piloté par un dispositif de tirage mécanique, et alternativement, dans le technologie dite « Gradient Freeze », le refroidissement est piloté par la diminution de la puissance délivrée à la phase liquide. Le déplacement de l'interface liquide/solide dans le creuset provient de la modulation de la chaleur délivrée et de la chaleur extraite dans les différentes parties du creuset.
Cependant, l'utilisation d'un creuset se traduit par une difficulté accrue dans la gestion des flux de chaleur à l'intérieur du four. Les parois latérales du creuset augmentent les risques de germination de défauts (cristaux parasites, macles) dans le lingot final. On observe régulièrement la présence de défauts cristallins qui proviennent d'un environnement physico-chimique particulier à la ligne triple creuset/matériau solide/matériau liquide. Les défauts cristallins dégradent la qualité cristallographique des matériaux utilisés dans les panneaux photovoltaïques ce qui se traduit par une diminution du rendement de conversion énergétique du dispositif photovoltaïque final. Objet de l'invention On constate qu'il existe un besoin pour réaliser des lingots de matériau cristallin qui présentent une moins grande quantité de défauts cristallographiques.
On tend à combler ce besoin au moyen d'un système de fabrication d'un matériau cristallin par cristallisation dirigée comportant : - un creuset muni d'un fond et de parois latérales destiné à contenir le matériau à solidifier, un dispositif de création d'un gradient thermique principal à l'intérieur du creuset dans une direction perpendiculaire au fond du creuset, un dispositif de chauffage inductif additionnel disposé au niveau des parois latérales du creuset et monté mobile par rapport au creuset selon la direction perpendiculaire au fond du creuset, et configuré pour chauffer une partie du matériau localisée au voisinage de la ligne triple entre le matériau liquide, le matériau solidifié et le creuset de manière à ce que l'interface entre le matériau liquide et le matériau solidifié forme au voisinage de ladite ligne triple un ménisque convexe.
On constate également qu'il existe un besoin de prévoir un procédé qui facilite la réalisation de lingots cristallins avec une faible concentration de défauts cristallographiques.
On tend à combler ce besoin au moyen d'un procédé de fabrication d'un matériau cristallin par cristallisation dirigée comportant les étapes suivantes: prévoir un creuset muni d'un fond et une paroi latérale et au moins partiellement rempli par le matériau cristallin en phase liquide, générer un gradient thermique principal à l'intérieur du creuset dans une direction perpendiculaire au fond du creuset de manière à obtenir une solidification progressive du matériau suivant la direction perpendiculaire depuis le fond du creuset, chauffer, à l'aide d'un dispositif de chauffage inductif additionnel disposé au niveau des parois latérales du creuset et monté mobile par rapport au creuset selon ladite direction perpendiculaire, une partie du matériau localisée au voisinage de la ligne triple entre le matériau liquide, le matériau solidifié et le creuset, de manière à ce que l'interface entre le matériau liquide et le matériau solidifié forme au voisinage de ladite ligne triple un ménisque convexe.
Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre des modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement une coupe transversale d'un mode particulier de réalisation d'un système de cristallisation dirigée; - la figure 2 représente schématiquement une coupe transversale d'une variante particulière de réalisation d'un dispositif de fusion/cristallisation.
Description de modes particuliers de réalisation Le système de cristallisation dirigée illustré à la figure 1 comporte un creuset 1 muni d'un fond 2 et de parois latérales 3. La forme du fond du creuset 1 est quelconque. A titre d'exemple, la section (c'est-à-dire la forme dessinée par le fond 2 du creuset 1) peut être carrée, rectangulaire ou cylindrique. De manière préférentielle, le creuset 1 présente une section rectangulaire ou carrée afin de faciliter la réalisation panneaux photovoltaïques présentant une bonne occupation de la surface disponible par le substrat cristallin.
Les parois latérales 3 sont perpendiculaires au fond 2 du creuset 1 ou sensiblement perpendiculaires au fond 2. Le creuset 1 est réalisé dans un matériau résistant aux fortes températures subies lors des phases de fusion et de solidification. De manière préférentielle, le creuset 1 est réalisé en silice, mais il peut également être réalisé en graphite, en carbure de silicium ou dans un mélange de ces matériaux.
Le creuset 1 est étanche au matériau à solidifier c'est-à-dire que le fond 2 et les parois latérales 3 ne permettent pas la sortie du matériau fondu. Le creuset peut être monobloc, voire monolithique c'est-à-dire réalisé en un même matériau.
Le système de cristallisation dirigée comporte un dispositif de génération d'un gradient thermique principal selon une direction perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire au fond 2 du creuset 1, c'est-à-dire s'écartant de quelques degrés de la direction perpendiculaire. Le gradient est représenté par une flèche X sur la figure 1. Le dispositif de génération du gradient thermique principal est configuré pour commencer la solidification depuis le fond 2 du creuset 1. L'interface « matériau liquide / matériau solidifié » c'est-à-dire l'interface entre la phase liquide et la phase solide du matériau se déplace depuis le fond 2 du creuset 1 vers le haut du creuset 1 dans le sens de la flèche X. Le dispositif de génération du gradient thermique peut être formé par tout moyen adapté, par exemple, par un dispositif de chauffage principal 4 placé au-dessus du creuset 1 et associé à un dispositif de refroidissement 5 placé sous le fond 2 du creuset 1. Il est encore possible d'utiliser un dispositif de chauffage 4 latéral qui fait face aux parois latérales 3 du creuset 1. Le dispositif de chauffage est alors capable de délivrer différentes puissances selon la hauteur dans le creuset 1. A titre d'exemple, lors de la phase de cristallisation une puissance plus importante est délivrée dans la partie supérieure du creuset 1 en comparaison de la puissance délivrée pour le fond 2 du creuset 1. Le dispositif de chauffage principal peut également être associé à un dispositif de refroidissement 5 disposé sous le creuset 1. Dans encore un autre mode de réalisation, le dispositif de chauffage 4 est fixe et orienté verticalement et il définit un gradient thermique selon la hauteur. Le creuset est monté mobile et se déplace dans le gradient thermique imposé par le dispositif de chauffage. Un tel mode de réalisation est illustré à la figure 2. Le dispositif de chauffage principal 4 est, par exemple, réalisé dans une technologie résistive, une technologie radiative ou dans une technologie inductive. Le creuset 1 et le dispositif de génération du gradient thermique principal dans le creuset sont également configurés pour permettre un déplacement de l'interface liquide/solide à l'intérieur du creuset 1. Le déplacement de l'interface liquide/solide a lieu selon la direction X ou sensiblement selon la direction X perpendiculaire au fond 2 du creuset 1. Comme indiqué plus haut, lors de la cristallisation, l'interface liquide/solide s'éloigne du fond 2 du creuset 1.
Afin de réduire voire d'éviter la germination de cristaux parasites et plus particulièrement de monocristaux parasites depuis les parois latérales du creuset, le système de cristallisation dirigée comporte un dispositif de chauffage additionnel 6 inductif disposé face à au moins une des parois latérales 3 du creuset 1 et configuré pour chauffer une partie du matériau cristallin localisée en contact avec la paroi latérale 3. En d'autres termes, le système de cristallisation dirigée comporte un dispositif de chauffage additionnel 6 inductif disposé au niveau des parois latérales 3 du creuset 1 et configuré pour chauffer une partie du matériau cristallin localisée au voisinage de la ligne triple « matériau liquide/matériau solidifié/creuset ». Par ligne triple, on entend la ligne formée par l'intersection entre l'interface « matériau liquide/matériau solidifié » et le creuset. La ligne triple est représentée sur les différentes figures par un point représentatif de l'intersection entre le creuset, la phase liquide et le matériau solidifié. La ligne triple court le long des faces latérales du creuset.
Afin de pouvoir suivre le déplacement de l'interface liquide/solide du matériau au fur et à mesure de la solidification de celui-ci, le dispositif de chauffage additionnel est monté mobile par rapport au creuset 1 selon une direction perpendiculaire au fond 2 du creuset 1. Il est avantageusement monté fixe par rapport au dispositif de chauffage principal 4. Le dispositif de chauffage 6 inductif est configuré pour que le chauffage de la partie du matériau localisée au voisinage de la ligne triple entraine la formation par l'interface liquide/solide, au voisinage de la ligne triple d'un ménisque convexe. Le dispositif additionnel 6 permet ainsi de courber localement, vers le fond du creuset, l'interface liquide/solide du matériau au niveau de la ligne triple.
Par ménisque, on entend une partie courbe de l'interface liquide/solide du matériau considéré localisée au voisinage de la ligne triple. Le ménisque est dit convexe lorsque l'interface présente une courbure positive, c'est-à-dire lorsque le centre de courbure est situé dans la phase solide du matériau. Le ménisque est alors orienté vers le bas, c'est-à-dire vers le fond du creuset. A l'inverse un ménisque concave est défini par une courbure négative, le centre de courbure étant situé en dehors de la phase solide du matériau, notamment dans la phase liquide de celui-ci. Un ménisque concave est alors orienté vers le haut, c'est-à-dire dans une direction opposée au fond du creuset. Le dispositif de chauffage 6 inductif est configuré pour rendre l'interface liquide/solide convexe à proximité de la paroi latérale, c'est-à-dire pour avoir une interface liquide/solide plus éloignée du fond 2 du creuset 1 au centre en comparaison du bord lorsque le fond 2 du creuset 1 est plan. En d'autres termes, la hauteur de l'interface liquide/solide selon l'axe X est plus importante au fur et à mesure que l'on s'éloigne des parois latérales 3 dans le ménisque. Le dispositif de chauffage 6 inductif tend à rapprocher l'interface liquide/solide du fond du creuset au fur et à mesure que l'on se rapproche de la paroi latérale.
Le dispositif de chauffage 6 inductif est réalisé par au moins une spire, par exemple en graphite ou en carbure de silicium. Le dispositif 6 génère un gradient thermique additionnel qui vient localement modifier le gradient thermique principal. Ce gradient thermique additionnel est perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire aux parois latérales 3. Le dispositif de chauffage 6 inductif peut être disposé face à la phase solide, face à la phase liquide du matériau et/ou face à l'interface liquide/solide du matériau de manière à obtenir la modification du champ de température dans le creuset et ainsi obtenir la courbure recherchée de l'interface liquide/solide à proximité immédiate de la paroi latérale 3. Le dispositif de chauffage 6 est préférentiellement face à la partie liquide du matériau cristallin, ce qui permet de limiter l'influence de l'apport de chaleur dans le creuset 1. Il est particulièrement intéressant de placer la spire inductive face au matériau en phase liquide car l'influence inductive caractérisée par l'épaisseur de peau électromagnétique est également plus réduite ce qui permet de mieux maitriser l'épaisseur de la zone chauffée et donc l'étendue du gradient thermique additionnel. Le positionnement du dispositif de chauffage face à la phase liquide profite du fait que les matériaux semi-conducteurs présentent une conductivité électrique plus importante en phase liquide qu'en phase solide. De manière préférentielle, la phase solide est dépourvue de recouvrement par le dispositif de chauffage afin de réduire l'influence de ce chauffage additionnel sur le gradient thermique principal et donc de limiter l'influence de ce gradient additionnel sur la formation des défauts cristallins de type dislocations.
Bien que la convection n'existe que dans la phase liquide, les inventeurs ont observé que le chauffage localisé de la phase liquide a une influence plus réduite que le chauffage localisé de la phase solide. Pour le cas de creusets en silice, électriquement isolants, le champ de température dans le creuset est peu perturbé car principalement la partie liquide du matériau face à la spire est chauffée. Cet effet est d'autant plus marqué que le chauffage est disposé près de l'interface liquide/solide.
Afin de suivre la position de l'interface liquide/solide, le dispositif de chauffage 6 inductif est associé à un dispositif de déplacement du dispositif de chauffage configuré, avantageusement, pour placer le dispositif de chauffage 6 face au matériau liquide et à l'interface solide/liquide durant toute la durée de la phase de cristallisation.
La distance séparant le dispositif de chauffage 6 de l'interface liquide/solide est définie de manière à avoir un effet sur le liquide et au niveau de l'interface afin d'obtenir la courbure recherchée. La distance dépend de la profondeur d'introduction de la chaleur dans le matériau cristallin et donc des conditions d'alimentation de la spire et des propriétés électriques du matériau chauffé. Dans un mode de réalisation préférentiel, pouvant être combiné avec les modes précédents, le dispositif de déplacement du dispositif de chauffage additionnel 6 est configuré pour placer une spire inductive à une distance comprise entre 1 et 20mm avec la ligne triple de l'interface liquide/solide 10 dans la direction perpendiculaire X au fond 2 du creuset 1. Dans un mode de réalisation encore plus avantageux, le dispositif de déplacement du dispositif de chauffage additionnel 6 est configuré pour positionner la spire inductive, en fonctionnement, à une distance comprise entre 1 et 1 Omm par rapport à la ligne triple, pour maintenir la forme convexe du ménisque. La distance peut être mesurée entre le centre de la spire inductive et la ligne triple, par exemple suivant la direction perpendiculaire au fond du creuset.
Il est ainsi à noter que, sans chauffage additionnel inductif, l'interface liquide/solide du matériau peut présenter localement au voisinage de la ligne triple une forme de ménisque concave, c'est-à-dire orienté vers le haut. De manière préférentielle, la spire inductive du dispositif additionnel 6 est alors initialement positionnée face à la phase solide du matériau, à une distance comprise entre 1 et 20mm par rapport à la ligne triple. La spire inductive, une fois activée, chauffe la partie du solide de matériau qui forme le ménisque concave et provoque la fusion de celle-ci. La courbure de l'interface liquide/solide du matériau au voisinage de la ligne triple est alors modifiée et devient positive. Bien entendu, la position de la ligne triple est modifiée et descend vers le bas. L'interface forme donc un ménisque convexe, c'est-à- dire orienté vers le bas. La spire inductive du dispositif additionnel 6 est alors positionné face à la phase liquide de matériau. Elle se trouve avantageusement située à une distance comprise entre 1 et 20mm de la ligne triple, et de préférence à une distance comprise entre 1 et 10mm de celle-ci selon la direction X. Le dispositif de chauffage 6 inductif permet de chauffer directement le matériau sans chauffer préalablement le creuset 1, dans un creuset isolant électriquement, comme cela est le cas avec les autres techniques de chauffages, par exemple résistives. L'influence sur le gradient thermique principal est alors réduite. La quantité de chaleur apportée dans le matériau cristallin ainsi que l'étendue de cet apport de chaleur à l'intérieur du creuset 1 sont définies au moyen de l'intensité du courant délivré, de la fréquence et de la puissance circulant dans la spire. La localisation de l'apport de chaleur dans le matériau cristallin est liée à l'épaisseur de peau électromagnétique. L'épaisseur de peau varie selon (a.f)-1/2 avec u la conductivité électrique du matériau considéré et f la fréquence du champ électromagnétique appliqué par la spire inductive.
A titre d'exemple, pour le silicium liquide, l'épaisseur de peau est sensiblement égale à 1cm pour une fréquence de 1 kHz et elle est de l'ordre de 1mm pour une fréquence de 100kHz. De cette manière, en modulant la fréquence du champ électrique parcourant la spire inductive, il est possible de moduler la répartition spatiale de l'apport de chaleur. Dans les mêmes conditions, l'épaisseur de peau est six fois plus importante dans la phase solide ce qui complique les conditions d'alimentation de la spire inductive. Dans ce cas, le système de cristallisation dirigée comporte un circuit d'application d'un courant dans le dispositif de chauffage avec une fréquence comprise entre 1kHz et 100kHz lorsque le matériau cristallin est du silicium. Cependant, la plage fréquentielle peut être adaptée en fonction de la conductivité électrique des matériaux et de manière à travailler sur une délivrance de chaleur dans le creuset de sorte que l'épaisseur de peau reste entre 1mm et 1cm.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le four de cristallisation dirigée comporte un dispositif 8 de répartition de la puissance délivrée dans le dispositif de chauffage additionnel 6 par rapport au dispositif de création du gradient thermique principal. Ce dispositif 8 de répartition est configuré pour que le dispositif de chauffage additionnel 6 reçoive entre 5% et 35% de la puissance délivrée dans le dispositif de création du gradient thermique principal. Le rapport entre la puissance délivrée dans le chauffage 6 inductif et la puissance délivrée dans le dispositif de chauffage principal 4 du dispositif de génération du gradient thermique est compris entre 5% et 35%. Dans cette gamme particulière, l'effet du gradient thermique additionnel est limité par rapport au gradient thermique principal tout en étant suffisamment important pour réduire considérablement les problèmes de germination parasite depuis les faces latérales. De manière encore plus préférentielle, la puissance délivrée dans le chauffage inductif 6 représente entre 10% et 20% de la puissance délivrée dans le dispositif de chauffage 4 principal du dispositif de génération du gradient thermique afin d'avoir une réduction quasi-complète de la germination parasite tout en conservant une bonne maitrise de la croissance cristalline selon le gradient thermique. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, la puissance délivrée dans le chauffage inductif 6 représente 15% de la puissance délivrée dans le dispositif de chauffage principal 4 du dispositif de génération du gradient thermique. Dans ces conditions, le dispositif de chauffage principal 4 est suffisamment puissant pour générer un gradient thermique principal apte à orienter la croissance cristalline du matériau fondu dans le cas d'une croissance monocristalline ou multicristalline dans tout le volume du creuset. En parallèle, le gradient thermique additionnel est également suffisamment important pour réduire la génération de cristaux équiaxes sur les bords voire empêcher la propagation d'éventuels cristaux équiaxes ayant germinés sur les bords du creuset, du fait de la courbure locale de l'interface. Afin d'avoir le déplacement du chauffage inductif 6 mobile avec l'interface liquide/solide, il est possible dans un premier mode de réalisation d'utiliser une ou plusieurs spires qui sont toutes déplacées selon l'axe perpendiculaire au fond 2 du creuset 1 en fonction des températures mesurées dans le creuset 1 et donc en fonction de la position de l'interface liquide/solide (figure 1).30 Dans une variante de réalisation, il est également envisageable d'avoir un jeu de spires fixes faisant faces aux parois latérales. Dans ce cas, le dispositif d'alimentation des différentes spires est configuré pour fournir une puissance variable aux différentes spires de manière à simuler le déplacement de la spire mobile avec l'interface liquide/solide. Dans une autre variante de réalisation, le dispositif de génération du gradient est fixe tout comme le dispositif de chauffage inductif 6. Le dispositif de chauffage 6 est placé à une isotherme donnée ce qui impose la position du chauffage inductif par rapport à l'interface liquide/solide. La distance est fixe entre l'interface liquide/solide et le dispositif 6 pour un matériau cristallin donné. Dans ce cas, c'est le creuset qui se déplace comme cela est illustré à la figure 2.
Le système de cristallisation dirigée est particulièrement intéressant lorsque le creuset 1 présente une arête entre deux parois latérales successives, par exemple dans le cas d'un creuset à section carrée ou rectangulaire. La probabilité d'obtenir des grains parasites est diminuée sur les bords et surtout dans les arêtes.
Pour ce type d'architecture, il est préférable de modifier la spire du dispositif 6 afin de moduler la puissance délivrée par la spire dans le creuset 1. La section de la spire est réduite au voisinage des coins du creuset 1 en comparaison de la section qui fait face aux parties planes ou légèrement courbées des faces latérales. De cette manière, la densité de courant est augmentée ce qui a pour effet d'accroitre la courbure de l'interface liquide/solide dans les coins du creuset 1. Les effets parasites de cristallisation liés aux coins sont amoindris.
Le dispositif de chauffage inductif introduit un gradient thermique latéral depuis les parois du creuset. D'après les différentes études menées dans ce domaine, le gradient thermique latéral doit générer des contraintes ce qui aboutit à la formation de défauts cristallographiques tels que des dislocations. Les inventeurs ont observé que, contrairement aux idées communément acceptées, les quelques défauts existants sont localisés à l'extrême périphérie du lingot dans une zone de toute façon inutilisable car elle se trouve systématiquement contaminée chimiquement par les impuretés du creuset. L'introduction du chauffage additionnel inductif permet donc d'améliorer la qualité cristallographique générale du lingot tout en localisant les défauts sur la périphérie du lingot dans une zone non utilisable. Au final, la qualité cristallographique du lingot effectif est augmentée. Dans un mode de réalisation particulier, le système de cristallisation dirigée comporte un four vertical illustré à la figure 2. Le four comporte trois zones, une zone chaude à 1480°C, une zone froide à 1300°C et la zone intermédiaire définissant le gradient thermique. Le chauffage principal est obtenu au moyen d'un dispositif résistif. La puissance nécessaire à l'obtention du gradient thermique entre les zones chaude et froide est égale à 10kW. Le contrôle en température est réalisé au moyen de thermocouples de type C. La distance séparant la zone chaude de la zone froide est égale à 10cm. Le creuset est à section carrée de type 35*35cm2. La hauteur des parois latérales est égale à 80cm. La vitesse de tirage du lingot est égale à 25mm/h. Le dispositif de chauffage inductif 6 est formé par une spire en graphite dont le diamètre est égal à 1cm. La spire à une section circulaire. Le centre du disque est disposé à 5mm au dessus de l'interface liquide/solide. La spire est connectée à un générateur de courant qui délivre une puissance égale 1,5kW. La fréquence du courant est égale à 10kHz.
Dans une variante de réalisation, le diamètre de la spire est réduit à 8mm en face des quatre coins du creuset sur une distance de 1 cm.
Ainsi, au moyen de ce type de creuset, il est possible de réaliser la cristallisation d'un bain de matériau fondu en réduisant la quantité de défauts cristallins. Le creuset muni d'un fond et de parois latérales est rempli au moins partiellement par un matériau en phase liquide 9. Le matériau peut être fondu dans le dispositif ou dans un autre dispositif puis transvasé. Un gradient thermique principal est généré à l'intérieur du creuset dans la direction X perpendiculaire au fond 2 du creuset 1 de manière à avoir un déplacement de l'interface 10 liquide/solide depuis le fond 2 du creuset 1. Un gradient thermique additionnel latéral est généré dans le creuset selon une direction parallèle au fond 2 du creuset 1. Le gradient thermique additionnel provient d'au moins une spire du dispositif de chauffage 6. La spire fait face à l'interface liquide/solide et à la phase liquide pour courber efficacement l'interface 9 en limitant les modifications du gradient thermique principal dans le reste du matériau. Le gradient thermique latéral est localisé immédiatement après les parois latérales et se déplace avec l'interface 10 liquide/solide de manière à être disposé à l'interface liquide/solide et dans la phase liquide 9. Au fur et à mesure de la cristallisation, la quantité de phase solide 11 augmente dans le creuset 1.
Ce type de procédé est compatible pour la réalisation de lingots monocristallins ou polycristallins. Il peut être utilisé pour former des lingots de silicium ou d'autres matériaux semi-conducteurs. La réduction des défauts cristallographiques est obtenue au moyen du chauffage additionnel 6 inductif qui peut être placé sur un bord du creuset, sur plusieurs bords du creuset ou sur tous les bords du creuset selon les besoins de l'utilisateur. Il est également très simple de changer la forme du lingot entre deux étapes de cristallisation, il suffit de changer le creuset et si nécessaire la forme de la spire inductive du chauffage 6. Le procédé de fabrication est particulièrement adapté aux matériaux semi- conducteurs qui présentent un conductivité électrique plus élevée en phase liquide qu'en phase solide ce qui limite l'effet du chauffage inductif sur le matériau solidifié.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Système de fabrication d'un matériau cristallin par cristallisation dirigée comportant : un creuset (1) muni d'un fond (2) et de parois latérales (3) destiné à contenir le matériau à solidifier, un dispositif de création d'un gradient thermique principal à l'intérieur du creuset (1) dans une direction sensiblement perpendiculaire (X) au fond (2) du creuset (1), système caractérisé en ce qu'il comporte: un dispositif de chauffage inductif (6) additionnel disposé au niveau des parois latérales (3) du creuset (1) et monté mobile par rapport au creuset (1) selon la direction sensiblement perpendiculaire (X) au fond (2) du creuset (1), et configuré pour chauffer une partie du matériau localisée au voisinage de la ligne triple entre le matériau liquide, le matériau solidifié et le creuset (1) de manière à ce que l'interface (10) entre le matériau liquide et le matériau solidifié forme au voisinage de ladite ligne triple un ménisque convexe.
  2. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de déplacement du dispositif de chauffage additionnel (6) configuré pour placer le dispositif de chauffage additionnel (6) face au matériau liquide et à l'interface (10) solide/liquide durant la phase de cristallisation.
  3. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement du dispositif de chauffage additionnel (6) est configuré pour placer une spire inductive a une distance comprise entre 1 et 20mm par rapport à ladite ligne triple selon la direction perpendiculaire (X).30
  4. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement du dispositif de chauffage additionnel (6) est configuré pour positionner la spire inductive a une distance comprise entre 1 et 10mm par rapport à ladite ligne triple.
  5. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (8) de répartition de la puissance délivrée dans le dispositif de chauffage additionnel (6) par rapport au dispositif de création du gradient thermique principal configuré pour que le dispositif de chauffage additionnel (6) reçoive entre 5% et 35% de la puissance délivrée dans le dispositif de création du gradient thermique principal.
  6. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le creuset (1) présente une forme telle que deux faces latérales (3) successives définissent une arête.
  7. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le creuset (1) est à section carré ou rectangulaire.
  8. 8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'application d'un courant dans le dispositif de chauffage avec une fréquence comprise entre 1 kHz et 100kHz lorsque le matériau cristallin est du silicium.
  9. 9. Procédé de fabrication d'un matériau cristallin par cristallisation dirigée comportant les étapes suivantes : prévoir un creuset (1) muni d'un fond (2) et une paroi latérale (3) et au moins partiellement rempli par le matériau cristallin en phase liquide, générer un gradient thermique principal à l'intérieur du creuset dans une direction sensiblement perpendiculaire (X) au fond (2) du creuset (1) de manière à obtenir une solidification progressive du matériau suivant ladirection sensiblement perpendiculaire (X) depuis le fond (2) du creuset (1), chauffer, à l'aide d'un dispositif de chauffage inductif additionnel (6) disposé au niveau des parois latérales (3) du creuset (1) et monté mobile par rapport au creuset (1) selon ladite direction sensiblement perpendiculaire (X), une partie du matériau localisée au voisinage de la ligne triple entre le matériau liquide, le matériau solidifié et le creuset (1), de manière à ce que l'interface entre le matériau liquide et le matériau solidifié forme au voisinage de ladite ligne triple un ménisque convexe.
  10. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le rapport entre la puissance délivrée dans le dispositif de chauffage additionnel (6) et la puissance délivrée dans un dispositif de chauffage principal (4) générant le gradient thermique principal est compris entre 5% et 35%.
  11. 11. Procédé selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage additionnel (6) est réalisé par une spire inductive (6) positionnée au niveau de l'interface (10) liquide/solide et face la phase liquide (9) lorsque l'interface entre le matériau liquide et le matériau solidifié forme au voisinage de ladite ligne triple un ménisque convexe.
  12. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la spire inductive (6) est positionnée à une distance comprise entre 1 et 20mm par rapport à ladite ligne triple selon la direction perpendiculaire (X).
  13. 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit matériau cristallin est un matériau semi-conducteur qui présente une conductivité électrique plus élevée en phase liquide qu'en phase solide.30
FR1102644A 2011-08-31 2011-08-31 Systeme de fabrication d'un materiau cristallin par cristallisation dirigee muni d'une source de chaleur additionnelle laterale Active FR2979357B1 (fr)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1102644A FR2979357B1 (fr) 2011-08-31 2011-08-31 Systeme de fabrication d'un materiau cristallin par cristallisation dirigee muni d'une source de chaleur additionnelle laterale
PCT/FR2012/000346 WO2013030470A1 (fr) 2011-08-31 2012-08-31 Système de fabrication d'un matériau cristallin par cristallisation dirigée muni d'une source de chaleur additionnelle latérale
CN201280052983.2A CN103890240B (zh) 2011-08-31 2012-08-31 设置有附加横向热源的通过定向固化制造晶体材料的设备
BR112014003988A BR112014003988A2 (pt) 2011-08-31 2012-08-31 sistema de fabricação de um material cristalino por cristalização dirigida munido de uma fonte de calor adicional lateral
KR1020147008215A KR20140062093A (ko) 2011-08-31 2012-08-31 추가 측방 열원이 구비된 방향성 결정화에 의한 결정질 재료의 제조를 위한 시스템
US14/240,818 US9938633B2 (en) 2011-08-31 2012-08-31 System for manufacturing a crystalline material by directional crystallization provided with an additional lateral heat source
JP2014527714A JP6121422B2 (ja) 2011-08-31 2012-08-31 方向性凝固によって結晶性材料を作製するための、追加の側方熱源が備わったシステム
CA2845068A CA2845068A1 (fr) 2011-08-31 2012-08-31 Methode de fabrication d'un materiau cristallin par solidification directionnelle fournie par une source de chaleur laterale supplementaire
EP12762324.7A EP2751309A1 (fr) 2011-08-31 2012-08-31 Système de fabrication d'un matériau cristallin par cristallisation dirigée muni d'une source de chaleur additionnelle latérale

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1102644A FR2979357B1 (fr) 2011-08-31 2011-08-31 Systeme de fabrication d'un materiau cristallin par cristallisation dirigee muni d'une source de chaleur additionnelle laterale

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2979357A1 true FR2979357A1 (fr) 2013-03-01
FR2979357B1 FR2979357B1 (fr) 2015-04-24

Family

ID=46889323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1102644A Active FR2979357B1 (fr) 2011-08-31 2011-08-31 Systeme de fabrication d'un materiau cristallin par cristallisation dirigee muni d'une source de chaleur additionnelle laterale

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9938633B2 (fr)
EP (1) EP2751309A1 (fr)
JP (1) JP6121422B2 (fr)
KR (1) KR20140062093A (fr)
CN (1) CN103890240B (fr)
BR (1) BR112014003988A2 (fr)
CA (1) CA2845068A1 (fr)
FR (1) FR2979357B1 (fr)
WO (1) WO2013030470A1 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9406547B2 (en) * 2013-12-24 2016-08-02 Intel Corporation Techniques for trench isolation using flowable dielectric materials
CN106222746A (zh) * 2016-10-17 2016-12-14 宁夏协鑫晶体科技发展有限公司 单晶炉熔料时间缩短装置及方法
CN109280962A (zh) * 2018-11-09 2019-01-29 中国电子科技集团公司第十研究所 一种vgf单晶炉、加热方法及存储介质
CN113174626B (zh) * 2021-04-25 2024-07-23 合肥天曜新材料科技有限公司 一种碲锌镉单晶体的生长方法及装置
WO2024053095A1 (fr) * 2022-09-09 2024-03-14 京セラ株式会社 Dispositif de commande et système de production

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009014961A1 (fr) * 2007-07-20 2009-01-29 Bp Corporation North America Inc. Procédés et appareils destinés à fabriquer du silicium coulé à partir de germes cristallins
US20100148403A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Bp Corporation North America Inc. Systems and Methods For Manufacturing Cast Silicon

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2758038B2 (ja) * 1989-08-24 1998-05-25 三菱化学株式会社 単結晶製造装置
JP2000327487A (ja) * 1999-05-24 2000-11-28 Mitsubishi Materials Corp 結晶シリコンの製造方法及びそれに用いる結晶シリコン製造装置
DE60037944T2 (de) * 2000-12-28 2009-01-22 Sumco Corp. Kontinuierliches giessverfahren für silizium
CN201133765Y (zh) * 2007-11-30 2008-10-15 上海普罗新能源有限公司 一种多晶硅分凝铸锭炉
IT1396761B1 (it) * 2009-10-21 2012-12-14 Saet Spa Metodo e dispositivo per l'ottenimento di un materiale semiconduttore multicristallino, in particolare silicio
CN102021643B (zh) * 2010-09-21 2012-08-15 上海大学 基于交变磁场调制定向凝固液固界面的方法与装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009014961A1 (fr) * 2007-07-20 2009-01-29 Bp Corporation North America Inc. Procédés et appareils destinés à fabriquer du silicium coulé à partir de germes cristallins
US20100148403A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Bp Corporation North America Inc. Systems and Methods For Manufacturing Cast Silicon

Also Published As

Publication number Publication date
JP6121422B2 (ja) 2017-04-26
CA2845068A1 (fr) 2013-03-07
BR112014003988A2 (pt) 2017-03-07
CN103890240A (zh) 2014-06-25
KR20140062093A (ko) 2014-05-22
US20140190398A1 (en) 2014-07-10
WO2013030470A1 (fr) 2013-03-07
CN103890240B (zh) 2018-04-17
WO2013030470A8 (fr) 2014-04-24
EP2751309A1 (fr) 2014-07-09
JP2014525385A (ja) 2014-09-29
US9938633B2 (en) 2018-04-10
FR2979357B1 (fr) 2015-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2376679B1 (fr) Four de fusion-solidification comportant une modulation des échanges thermiques par les parois latérales
EP2014803B1 (fr) Dispositif de fabrication d'un bloc de matériau cristallin avec modulation de la conductivité thermique
EP2089319B1 (fr) Procede de purification de silicium metallurgique par solidification dirigee
FR2979357A1 (fr) Systeme de fabrication d'un materiau cristallin par cristallisation dirigee muni d'une source de chaleur additionnelle laterale
EP2646604B1 (fr) Echangeur thermique d'un systeme de solidification et/ou de cristallisation d'un materiau semi-conducteur
FR2918080A1 (fr) Dispositif et procede d'elaboration de plaquettes en materiau semi-conducteur par moulage et cristallisation dirigee
FR2853913A1 (fr) Creuset pour un dispositif de fabrication d'un bloc de materiau cristallin et procede de fabrication
JPWO2018003386A1 (ja) 単結晶製造装置および単結晶製造方法
FR2529189A1 (fr) Procede de fabrication d'une bande de silicium polycristallin pour photophiles
FR2711034A1 (fr) Appareil de lévitation et de fusion et son procédé de fonctionnement.
CA2569755C (fr) Installation d'affinage de silicium
FR2695511A1 (fr) Pile solaire en film mince, procédé pour sa production, procédé de production d'un lingot semi-conducteur et procédé de production d'un substrat semi-conducteur.
EP1941553A1 (fr) Dispositif de fabrication d'un ruban de silicium ou autres materiaux cristallins et procede de fabrication
EP1969163B1 (fr) Dispositif et procede de fabrication d'un bloc de materiau cristallin
WO2008132323A2 (fr) Dispositif et procédé de fabrication de plaques autosupportées de silicium ou autres matériaux cristallins
EP2118005A2 (fr) Installation d'affinage de silicium
FR2927910A1 (fr) Procede de cristallogenese d'un materiau electriquement conducteur a l'etat fondu.
FR2909990A1 (fr) Procede et installation de fabrication de blocs d'un materiau semiconducteur
FR2466856A1 (fr) Procede de formation d'une couche de silicium polycristallin sur son substrat
JP2006232591A (ja) 鋳造装置及び多結晶シリコンインゴットの鋳造方法
JP2014165422A (ja) 半導体薄膜の製造方法、及びその方法を用いて半導体薄膜を製造する製造装置、並びにその方法により製造された半導体薄膜を有する半導体デバイス
EP3926078A1 (fr) Procédé de fabrication d'un cristal semi-conducteur
FR2864554A1 (fr) Dispositif pour deposer une couche de silicium polycristallin sur un support
JP2006247698A (ja) 鋳造装置及びこれを用いたシリコン鋳造方法
JP2012012277A (ja) 消波構造付容器、およびそれを用いた板状半導体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 13

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 14

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 15