Brevet FR3143836A1 — publié le 20240621

L’invention concerne un procédé de stabilisation d’une surface d’un matériau semiconducteur, notamment d’un matériau semiconducteur monocristallin, ledit procédé comprenant la formation, sur ladite surface, d’une couche de carbone (30) en phase gazeuse à une pression supérieure ou égale à 80 kPa (800 mbar). Figure pour l’abrégé : Fig 3 Procédé de stabilisation d’une surface en un matériau semiconducteur La présente invention concerne un procédé de stabilisation d’une surface d’un matériau semiconducteur, notamment d’un matériau semiconducteur monocristallin. L’invention se rapporte en outre à un procédé de traitement thermique et un procédé de fabrication d’une structure semi-conductrice comprenant une étape de stabilisation d’une surface d’un matériau semiconducteur, notamment d’un matériau semiconducteur monocristallin. Etat de la technique Les matériaux semiconducteurs, en particulier le carbure de silicium (SiC), sont largement utilisés pour la fabrication de composants électroniques de puissance ou radiofréquence. Dans certaines applications, on utilise des substrats en SiC monocristallin massif, des substrats comportant une couche superficielle en SiC monocristallin, ou des substrats comportant d’autres matériaux semiconducteurs tels que le nitrure d’aluminium (AlN), le nitrure de gallium (GaN), des alliages de ces nitrures, le phosphure d’indium (InP) ou l’arséniure de gallium (GaAs). Dans certains cas, les substrats semiconducteurs ou les couches semiconductrices sont polycristallin(e)s. Les substrats pour applications électroniques nécessitent souvent des traitements thermiques lors de leur fabrication, par exemple des recuits pour guérir des défauts dans la maille cristalline provoquée pendant une implantation d’espèces ioniques ou pour modifier la structure cristalline du substrat. De tels traitements sont souvent réalisés à des températures élevées pouvant aller jusqu’à 2000°C. Cependant, la surface des matériaux semiconducteurs considérés est susceptible de se déstabiliser sous l’effet d’une température élevée. Cette déstabilisation peut se traduire par une dégradation de la surface, notamment par une modification de la morphologie et/ou de la composition de celle-ci. En particulier, comme illustré à la , les surfaces lisses en SiC sont sensibles à des traitements à température élevée, typiquement à partir d’environ 1300°C. En l’absence d’une protection adéquate de ladite surface, la morphologie se réorganise pour minimiser l’énergie de surface, formant des terrasses. Cet effet est connu sous le terme anglo-saxon « step bunching ». La réorganisation de la surface 222 est due à une diffusion des atomes en surface lorsque celle-ci est exposée à de hautes températures. Elle dépend en outre de l’atmosphère et de la pression auxquelles la surface est exposée. Elle dépend également de l’angle de désorientation de la surface par rapport à un axe de haute symétrie du cristal du matériau semiconducteur. Une telle désorientation est utilisée pour faciliter le contrôle du polytype 4H du SiC lors d’une épitaxie ultérieure de SiC monocristallin et éviter des changements de polytype pendant la croissance du SiC monocristallin. On choisit souvent un angle de 4° pour un tel procédé d’épitaxie. Or, plus cet angle d’inclinaison est grand, plus les marches entre les terrasses sont hautes. De telles désorientations peuvent aussi apparaitre spontanément sur une surface de SiC polycristallin, dont l’orientation des grains est aléatoire. Les surfaces des autres matériaux semiconducteurs peuvent présenter le même type de marches. Sur les surfaces comprenant du GaN, des billes de gallium peuvent apparaitre sur la surface pendant l’exposition à une température élevée. Afin d’obtenir des surfaces lisses, on cherche donc à éviter la formation des terrasses ou de les supprimer dans une étape ultérieure, et, le cas échéant, éviter l’apparition de billes de gallium ou d’un autre matériau. On peut par exemple procéder à un polissage mécanique ou mécano-chimique (CMP) après le traitement thermique. Cependant, si la hauteur des terrasses formées est trop importante, par exemple supérieure à 80 nm entre deux plateaux consécutifs, l’épaisseur à retirer est trop importante, ce qui implique un procédé long et laborieux. De plus, l’épaisseur restante est souvent trop fine pour les applications envisagées. Une autre méthode est d’utiliser des rampes de recuit très rapides pour limiter l’apparition de terrasses. Cette méthode nécessite des montées en température très rapides d’environ 400°C par minute et n’est donc pas compatible avec les fours industriels. De manière alternative, on peut appliquer une surpression de silane qui limite la sublimation du silicium dans le SiC, évitant ainsi la formation de terrasses. Cette méthode est décrite dans l’article de R. Zhang et al. Cependant, elle nécessite l’introduction d’un gaz de SiH 4 et l’équipement pour créer la surpression. En outre, des gouttelettes de silicium peuvent apparaitre sur la surface en SiC à des températures au-delà de 1600°C. Une autre possibilité pour éviter la formation de terrasses est d’utiliser une couche de protection. L’article de J. Bao et al. propose une couche de protection de carbone obtenue par un procédé de centrifugation d’une résine sur une surface en SiC. La résine est recuite à 750°C – 900°C pour former un film en carbone d’environ 1 µm d’épaisseur. Cette technique implique l’ajout d’étapes supplémentaires dans le procédé de formation, l’utilisation d’équipements supplémentaires et entraîne un risque de contamination du substrat par la résine. Dans certains cas, la couche de protection peut également être formée en nitrure d’aluminium (AlN). Cependant, ce matériau est difficile à retirer, en particulier après un traitement thermique à une température élevée. Un but de l’invention est de mettre à disposition un procédé de stabilisation d’un substrat présentant une surface d’un matériau semiconducteur, visant à éviter notamment la formation de terrasses et/ou de billes par une étape simple à mettre en œuvre. Ce traitement de stabilisation doit être facile à intégrer dans le procédé de fabrication d’un substrat comportant une surface d’un matériau semiconducteur, et ne pas présenter de risque de contamination d’un tel substrat. A cette fin, l’invention propose un procédé de stabilisation d’une surface d’un matériau semiconducteur, notamment d’un matériau semiconducteur monocristallin, ledit procédé comprenant la formation, sur ladite surface, d’une couche de carbone en phase gazeuse à une pression supérieure ou égale à 80 kPa (800 mbar). Dans le présent texte, la surface que l’on cherche à stabiliser est une surface libre du matériau semi-conducteur, c’est-à-dire une surface extérieure formant une interface avec l’environnement extérieur d’un substrat comprenant ledit matériau semiconducteur. De préférence, la couche de carbone est une couche de carbone vitreux. Avantageusement, le matériau semiconducteur est du carbure de silicium. De manière avantageuse, la formation de la couche de carbone est réalisée à une température comprise entre 1000 °C et 1200 °C. Avantageusement, le procédé comprend en outre une étape d’épaississement de la couche de carbone à une température supérieure à la température de formation de couche de carbone. De préférence, la couche de carbone présente une épaisseur comprise entre 5 nm et 500nm, de préférence comprise entre 50 nm et 150 nm. Dans certains modes de réalisation, le dépôt de la couche de carbone est réalisé dans un flux de gaz comprenant un gaz carboné et un gaz porteur, le gaz porteur étant de préférence de l’argon ou un mélange d’argon et d’hydrogène. Dans d’autres modes de réalisation, le dépôt de la couche de carbone est réalisé à partir d’une source de carbone solide. Dans certains modes de réalisation, la formation de la couche de carbone est mise en œuvre dans un four de recuit de substrats. De préférence, le four de recuit comprend des parois intérieures et des éléments de support configurés pour maintenir au moins un substrat, lesdits parois intérieures, lesdits supports et le gaz à l’intérieur du four de recuit présentant une même température. De manière avantageuse, le four de recuit contient une pluralité de substrats comprenant une surface dudit matériau semiconducteur, lesdits substrats étant superposés verticalement, un espace vertical étant ménagé entre deux substrats adjacents, une couche de carbone étant formée sur la surface du matériau semiconducteur de chacun desdits substrats. Dans d’autres modes de réalisation, le dépôt de la couche de carbone est mis en œuvre dans une enceinte de dépôt chimique en phase vapeur. Un autre objet de l’invention concerne un procédé de traitement d’un substrat présentant une surface libre d’un matériau semiconducteur, notamment d’un matériau semiconducteur monocristallin, comprenant un procédé de stabilisation de ladite surface tel que décrit ci-dessus et un traitement thermique dudit substrat après la stabilisation de ladite surface. Avantageusement, au moins une partie du traitement thermique est réalisée à une température supérieure à 1700°C. Dans certains modes de réalisation, le dépôt de la couche de carbone et le traitement thermique sont réalisés dans le même four de recuit de substrats. De préférence, le traitement thermique comprend successivement une première phase mise en œuvre à une température comprise entre 1000 et 1200°C, comprenant la formation de la couche de carbone, et au moins une seconde phase mise en œuvre à une température supérieure à 1200°C, de préférence supérieure à 1700°C, dans laquelle la couche de carbone formée lors de la première phase limite la réorganisation de la surface en un matériau semiconducteur sous forme de terrasses. De manière avantageuse, le procédé comprend en outre, après le traitement thermique, une étape de retrait de la couche de carbone par gravure ionique réactive ou par gravure au plasma. Avantageusement, le procédé comprend une étape d’injection d’oxygène dans le four pour créer un plasma réactif lors de l’étape de retrait de la couche de carbone. Un autre objet de l’invention concerne un procédé de fabrication d’une structure semi-conductrice, comprenant les étapes suivantes : la formation d’une zone de fragilisation par implantation d’espèces ioniques dans un substrat donneur en un matériau semiconducteur, notamment d’un matériau semiconducteur monocristallin, le collage dudit substrat donneur sur un substrat support, le détachement du substrat donneur le long de la zone de fragilisation de sorte à transférer une couche du matériau semiconducteur sur le substrat support, un procédé de traitement tel que décrit ci-dessus de sorte à guérir les défauts créés dans la couche du matériau semiconducteur lors de l’implantation des espèces ioniques, dans lequel la couche de carbone est formée sur la surface libre de la couche du matériau semiconducteur transférée sur le substrat support. De préférence, le substrat donneur est en carbure de silicium. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : La illustre la formation de terrasses sur une face avant en un matériau semiconducteur monocristallin. La illustre un substrat comportant une portion en un matériau semiconducteur monocristallin sur sa face avant. La illustre le substrat de la après dépôt d’une couche de carbone. La illustre le substrat de la après ablation de la couche de carbone. Les figures 5A à 5C illustrent la fabrication d’un substrat comportant une portion en un matériau semiconducteur monocristallin sur sa face avant. La montre le profil thermique utilisé pour un procédé selon l’invention. La montre la rugosité induite par les terrasses en fonction de la température de recuit pour différents substrats. La illustre un four de recuit adapté pour la formation d’une couche de carbone selon un mode de réalisation préféré de l’invention. Description détaillée de modes de réalisation La illustre un substrat 10 comportant un substrat support 11 et une portion 20 en matériau semiconducteur monocristallin sur sa face avant. Le substrat support 11 peut être tout type de substrat support adapté pour le dépôt ou le transfert d’une portion 20 en un matériau semiconducteur monocristallin, par exemple un substrat support en un matériau semiconducteur polycristallin. De manière alternative, le substrat 10 peut être un substrat massif en un matériau semiconducteur monocristallin, c’est-à-dire que le substrat support 11 et la portion 20 constituent ensemble une seule portion en un matériau semiconducteur monocristallin massif. Il est à noter que le matériau semiconducteur qui forme la face avant du substrat 10, et qui compose donc soit la portion 20 (dans le cas d’un substrat 10 comportant un substrat support 11 et une portion 20) soit le substrat 10 (dans le cas d’un substrat massif) est également susceptible d’être un matériau polycristallin. Dans la suite de la description, puisque le cas d’un substrat 10 comportant un substrat support 11 et une portion 20 monocristalline est détaillée, le matériau qui compose la portion 20 sera désigné par l’expression « matériau semiconducteur monocristallin » pour le distinguer du matériau composant le substrat support 11. Toutefois, le procédé décrit ci-dessous est également applicable au cas d’un matériau semiconducteur polycristallin, chaque grain étant alors susceptible d’être considéré comme un monocristal. Selon un mode de réalisation préféré, le matériau semiconducteur monocristallin est du carbure de silicium. Selon d’autres modes de réalisation, le matériau semiconducteur monocristallin est choisi parmi : Le nitrure d’aluminium (AlN), le nitrure de gallium (GaN), des alliages de ces nitrures Al x Ga (1-x) N, x étant un nombre compris entre 0 et 1, le phosphure d’indium (InP) ou l’arséniure de gallium (GaAs). Typiquement, la surface 200 de la portion 20 en un matériau semiconducteur monocristallin ou, le cas échéant, du substrat en un matériau semiconducteur monocristallin massif, est légèrement désaxée. Par exemple, si le matériau semiconducteur est du SiC, la surface peut être désaxée par rapport à la structure cristalline du SiC pour faciliter le contrôle du polytype 4H pendant la croissance. Dans le cas d’un matériau semiconducteur polycristallin, certains des grains peuvent présenter un tel désaxage par rapport à la structure cristalline du SiC. Par exemple suite à la découpe ou au polissage du substrat 10 de manière à faire apparaître une face spécifique du substrat 10, des grains dont l’orientation est orientée aléatoirement par rapport à cette face présenteront un désaxage. Formation de la couche protectrice On forme par la suite, en référence à la , une couche de carbone 30 sur la surface 200 de la portion 20 en un matériau semiconducteur monocristallin. De préférence, la couche de carbone 30 est en carbone vitreux. De manière alternative, la couche de carbone 30 peut être sous une autre forme de carbone, par exemple en carbone amorphe, graphène ou diamant. La couche de carbone est continue et couvre l’intégralité de la surface à protéger, c’est-à-dire la face avant du matériau monocristallin. Ladite couche de carbone protège la surface du substrat contre la formation de terrasses lors d’un échauffement à une température élevée. Elle stabilise ainsi la structure cristalline de la surface. La couche de carbone est retirée après finalisation des traitements à haute température pour obtenir une surface du matériau semiconducteur monocristallin propre et de bonne qualité cristalline. L’épaisseur de la couche de carbone est de préférence inférieure à 200 nm pour permettre un retrait facile à la fin d’un procédé à haute température. Dans le cas d’une couche de carbone vitreux, le caractère vitreux est obtenu à partir d’une épaisseur de carbone de quelques nanomètres ; pour une épaisseur inférieure, le carbone se présente sous la forme d’une ou deux monocouches de graphène. Lorsque l’épaisseur est suffisante pour obtenir du carbone vitreux, la couche protectrice présente une structure tridimensionnelle non organisée à longue échelle de distance, qui est stable dans toute la gamme de températures auxquelles la surface est exposée pendant le procédé, et qui permet une couverture totale de la surface du substrat. L’uniformité d’une couche de carbone vitreux est plus facile à contrôler sur l’étendue de la surface du substrat. Avantageusement, l’épaisseur de la couche protectrice de carbone est comprise entre 50 nm et 150 nm. Avantageusement, la formation de la couche de carbone est réalisée dans une chambre de dépôt qui sera décrite ultérieurement. La couche de carbone 30 est formée en phase gazeuse, c’est-à-dire que le carbone est présent dans la chambre de dépôt sous une forme gazeuse. Le substrat est chauffé dans la chambre de dépôt à une température de dépôt de la couche protectrice, et la phase gazeuse de carbone se transforme en carbone solide par une réaction avec la surface chaude du substrat. La température et la pression de gaz dans la chambre de dépôt sont choisies pour ne pas causer de dégradation de la surface à protéger lors du dépôt de la couche de carbone. Avantageusement, la source de carbone est un gaz carboné, par exemple du propane (C 3 H 8 ) ou de l’acétylène (C 2 H 4 ) gazeux mélangé avec un gaz porteur, par exemple de l’argon ou un mélange d’argon et d’hydrogène. Le débit d’une telle source de carbone peut être facilement contrôlé et ajusté aux conditions de dépôt de la couche de carbone. Le gaz porteur est un gaz neutre qui n'intervient pas dans la réaction chimique de formation de couche. L’utilisation d’un tel gaz permet d’augmenter la pression dans la chambre de dépôt à une valeur supérieure ou égale à 80 kPa (800 mbar), ce qui permet de limiter les recombinaisons de surface pendant le dépôt de la couche de carbone et ainsi éviter la formation de terrasses pendant le dépôt de la couche de carbone. L’utilisation d’une pression élevée et d’un flux important de gaz porteur permet en outre une meilleure homogénéisation du carbone et une meilleure uniformisation de la température à l’intérieur de la chambre de dépôt, et de réaliser le dépôt de manière homogène sur une pluralité de substrats superposés dans une même chambre de dépôt. Pendant le dépôt de la couche de carbone, l’atmosphère dans la chambre de dépôt est exempte d’oxygène. Par ailleurs, contrairement à des procédés de dépôt connus, ce procédé n’utilise aucune étape sous vide primaire ou secondaire. Ce procédé est donc plus rapide et plus simple que les procédés qui requièrent de tels vides, puisqu’il n’est pas nécessaire de prévoir un temps de pompage de l’enceinte, que les échanges thermiques y sont facilités et qu’il n’est pas nécessaire de prévoir des équipements complexes. Le mélange du gaz carboné avec le gaz porteur est réalisé à un pourcentage du gaz carboné de 0,01% à 10%, idéalement 0,1% à 1%. Par exemple, on peut utiliser du propane dilué dans un gaz porteur d’argon à 1%. Une telle concentration est relativement faible et permet d’éviter une saturation de l’atmosphère de la chambre de dépôt, ce qui permet un meilleur contrôle de l’épaisseur de la couche de carbone déposée. Ainsi, même s’il y a une source supplémentaire du gaz porteur afin d’obtenir la pression souhaitée, on utilise uniquement de faibles concentrations de gaz carbonés tels que le propane ou acétylène, ce qui implique un moindre risque de contamination et est moins nocif pour la chambre de dépôt et le substrat. De manière alternative, on peut réaliser le dépôt de la couche de carbone à partir d’une autre source de carbone, par exemple une source solide placée dans la même enceinte que le substrat. Une telle source solide est par exemple une quantité de résine déposée sur un substrat en un matériau semiconducteur puis réticulée dans une étuve ou sur une plaque chauffante. Dans ce cas, l’évaporation, dans la chambre de dépôt, de gaz carboné(s) présent(s) dans la résine suffit à générer, dans l’atmosphère, une concentration suffisante pour faire apparaître une couche de carbone sur les surfaces en un matériau semiconducteur. La couche de carbone peut être caractérisée par des techniques d’analyse de surfaces, par exemple par microscopie à force atomique (AFM pour « Atomic Force Microscope »), Réflectométrie des rayons X (XRR pour « X-ray reflectivity »), spectroscopie Raman ou Microscopie électronique à basse énergie (LEEM pour « Low Energy Electron Microscopy »). La couche de carbone est stable au moins jusqu’à une température de 2000°C et permet de limiter la formation de terrasses pendant que le substrat est exposé à une température supérieure à la température de formation de terrasses. Etapes à haute température nécessitant la couche protectrice Après la formation de la couche de carbone, on peut procéder à d’autres étapes à réaliser sur le substrat à une température supérieure à la température de formation de terrasses. De telles étapes sont par exemple des recuits afin de guérir des défauts dans la maille cristalline provoqués pendant une implantation d’espèces ioniques, pour modifier la structure cristalline du substrat, ou pour l’activation de dopants. Pendant ces étapes, la surface du matériau semiconducteur monocristallin est protégée par la couche de carbone et la formation de terrasses sur ladite surface est évitée. Les étapes de recuit sont effectuées à des températures comprises entre 1300°C et 2000°C, typiquement supérieures à 1700°C. Retrait de la couche protectrice A la fin des étapes de recuit, on baisse la température à une température inférieure à la température de formation de terrasses, c’est-à-dire inférieure à 1300°C. Avantageusement, on baisse la température jusqu’à 900°C pour l’ablation de la couche de carbone. On peut ensuite retirer la couche de carbone car la température est suffisamment basse pour qu’aucune formation de terrasses ne se produise sur la surface du matériau semiconducteur. La faible épaisseur de la couche de carbone favorise un retrait rapide et sans résidus sur le substrat. Le retrait de la couche en carbone peut être réalisé par un plasma réactif, par exemple un plasma d’oxygène selon la réaction : C(solide)+O2(gazeux) CO 2 (gazeux) Dans certains cas, le retrait peut être effectué dans la même chambre de dépôt que celui dans lequel les étapes de formation de la couche protectrice en carbone et/ou les étapes à haute température ont été réalisées. Cependant, si des éléments de la chambre de dépôt sont en graphite non-protégé ou d’autres matériaux pouvant être endommagés par un contact avec le plasma réactif, il est préférable de réaliser un transfert du substrat vers une autre enceinte pour le retrait de la couche en carbone. De manière alternative, la couche de carbone peut être retirée par gravure ionique réactive (RIE, acronyme du terme anglo-saxon « Reactive Ion Etching »), par exemple par des ions d’oxygène ou d’un mélange d’oxygène et d’hexafluorure de soufre. Dans certains cas, la couche de carbone est retirée pendant une étape de finition du substrat, par exemple une étape de polissage mécanique, sans étape de retrait spécifique. Afin de retirer d’éventuels résidus de carbone et/ou d’assurer une bonne qualité de la surface du matériau semiconducteur monocristallin, une étape de polissage mécano-chimique adapté peut être effectuée après le retrait de la couche de carbone. A l’issue de cette étape, en référence à la , le substrat 11 est finalisé et la couche de carbone est retirée. On peut maintenant utiliser le substrat 11 et la surface libre du matériau semiconducteur monocristallin pour la croissance par épitaxie d’une couche d’un matériau semiconducteur monocristallin (identique ou différent de celui du substrat 11) et/ou la fabrication d’un composant électronique de puissance ou radiofréquence. Déroulement d’un procédé de fabrication d’une structure semiconductrice On va maintenant décrire un procédé de fabrication d’une structure semiconductrice pour applications électroniques, présentant une surface en carbure de silicium monocristallin. On met à disposition un substrat donneur 220 en carbure de silicium monocristallin à partir duquel la couche superficielle en carbure de silicium monocristallin sera formée. En référence à la , comme schématisé par les flèches, on met en œuvre une implantation d’espèces ioniques, telles que de l’hydrogène et/ou de l’hélium, de sorte à former une zone de fragilisation 21 dans le substrat donneur 220. Ladite zone de fragilisation 21 définit une couche 20 en carbure de silicium monocristallin à transférer. En référence à la , on colle le substrat donneur 220 ainsi implanté sur un substrat de base 11. Le substrat donneur peut être collé directement sur le substrat de base comme illustré sur la , ou via une ou plusieurs couches intermédiaires qui peuvent être agencées sur le substrat donneur et/ou sur le substrat de base avant le collage (non représenté). En référence à la , on détache ensuite le substrat donneur 220 le long de la zone de fragilisation 21, ce qui conduit au transfert de la couche en carbure de silicium monocristallin sur le substrat de base 11, formant ainsi le substrat support 10 tel que représenté sur la . La portion détachée 221 du substrat donneur peut être réutilisée pour le transfert d’autres couches de carbure de silicium monocristallin sur d’autres substrats de base. On réalise par la suite un procédé de traitement, comprenant successivement une étape de stabilisation de la surface par la formation d’une couche protectrice en carbone, un recuit à haute température destiné à guérir les défauts créés dans la couche de carbure de silicium monocristallin lors de l’implantation des espèces ioniques, et le retrait subséquent de la couche protectrice de carbone. Dans certains modes de réalisation, le procédé de traitement d’un substrat présentant une surface en carbure de silicium monocristallin est réalisé dans un seul four de recuit. Dans ce cas, le dépôt de la couche en carbone est également réalisé dans le four de recuit. Ainsi, on évite un transfert d’une chambre de dépôt dédiée au dépôt de la couche protectrice vers un four de recuit pendant le procédé en cours, et ainsi obtenir un procédé plus simple, plus rapide et sans risque de contamination du substrat. La illustre un profil de température pour un tel procédé dans un four de recuit en fonction du temps écoulé. On peut distinguer trois séquences principales du procédé qui correspondent à la formation d’une couche protectrice en carbone (S1), un recuit à haute température (S2), c’est-à-dire au-dessus de la température à laquelle la formation de terrasses débute, et une étape de retrait de la couche protectrice (S3). Le gaz injecté en haut du four est évacué sous un flux du gaz porteur est évacué par le bas du four pendant toutes les séquences du procédé. La première séquence S1 commence à un temps t0. Le substrat se trouve à température ambiante qui est typiquement d’environ 20°C ou à une température inférieure à la température de formation de terrasses. On introduit le substrat dans la chambre de dépôt. On commence à chauffer le substrat à une température T1 de dépôt de la couche de carbone. La température de dépôt T1 est comprise entre 1000°C et 1200°C. Ainsi, T1 est inférieure à la température de début de formation de terrasses qui est d’environ 1300°C à une pression de 101 kPa (1 atm). On maintient la température de dépôt T1 constante et procède au dépôt de la couche de carbone. Pendant ce temps, la pression dans le four est maintenue à 80 kPa (800 mbar) ou 100 kPa (1 bar). La durée de la formation de la couche de carbone est typiquement comprise entre 10 et 30 minutes. Le débit du propane injecté pour obtenir du gaz carboné dépend du volume de la chambre et est par exemple d’environ 10 sccm. Ces paramètres peuvent être ajustés pour obtenir une couche de carbone avec une épaisseur et une homogénéité souhaitées adaptées pour une protection optimale pendant la séquence suivante, et pendant un temps suffisamment court pour optimiser le procédé en termes de durée et de coût. Le dépôt de la couche de carbone commence à un temps t1. Dans certains cas (non illustrés), le dépôt de la couche de carbone est suivi d’une étape d’épaississement de la couche de carbone à une température supérieure à T1. L’étape S1 comprend ainsi plusieurs paliers de températures différentes. L’utilisation d’un premier palier permet d’obtenir une couche de protection à une température à laquelle la formation de terrasses est très réduite et donc négligeable. L’utilisation d’un deuxième palier à une température plus élevée permet d’obtenir une croissance plus rapide pour épaissir la couche de carbone. L’alimentation en gaz carboné est arrêtée à la fin de la séquence S1. Les résidus du gaz carboné sont évacués sous le flux du gaz porteur. Quand le dépôt de la couche de carbone est achevé à un temps t2, on procède à la deuxième séquence S2. La deuxième séquence S2 comprend un échauffement à partir de la température de dépôt T1 à une température de recuit T2 et un plateau de température d’une durée qui est typiquement comprise entre 30 et 120 min. La température de recuit T2 et la durée du traitement sont choisies en fonction de l’état et du substrat avant le procédé en cours, et de la structure cristalline du substrat envisagée. Typiquement, le recuit est réalisé à une température T2 comprise entre 1600°C et 2000°C. A la fin de la séquence S2, le substrat est refroidi pour conserver les propriétés cristallines obtenues lors du recuit. A un temps t3, le substrat atteint une troisième température T3 de 900°C. On procède ensuite à la troisième séquence S3 pendant laquelle la couche protectrice en carbone est retirée par oxydation, comme décrit précédemment. Pendant cette étape, la température T3 = 900°C est maintenue constante. La durée du retrait et typiquement comprise entre 10 et 120s à un taux de taux de décapage d’environ 100nm par minute. La durée totale de la séquence S3 comprend également une stabilisation du four et est comprise entre 5 et 60 min. Quand, au temps t4, la couche de carbone est complètement retirée, on refroidit le substrat afin de le retirer du four. De manière alternative, le dépôt de la couche protectrice peut être effectué dans une enceinte de dépôt chimique en phase vapeur. Dans ce cas, on ajoute une étape de transfert de l’enceinte de dépôt vers le four de recuit de substrats au moment t2. Cette étape implique typiquement un refroidissement du substrat et un réchauffement subséquent. Dans certains modes de réalisation, quand des éléments du four de recuit ne doivent pas être exposés à une atmosphère d’oxygène, on ajoute une étape de transfert du four de recuit vers une enceinte de retrait de la couche protectrice. L’enceinte de retrait peut être adapté au retrait de la couche par gravure ionique réactive ou par gravure au plasma. Une telle étape implique un refroidissement du substrat à t3 et un réchauffement à la température de retrait en début de la séquence S3. Quand le procédé de traitement du substrat comprend une étape de transfert, les différentes séquences peuvent être réalisées séparément dans le temps. Effet de la couche de protection sur la formation de terrasses La montre la valeur moyenne quadratique (RMS, acronyme du terme anglo-saxon « Root Mean Square ») de la rugosité de surface engendrée par la formation de terrasses sur une surface en SiC monocristallin mesurée par AFM. Dans le présent exemple, la présence d’une couche de protection en carbone a été confirmée par des mesures de spectroscopie Raman. La barre 50 correspond à une mesure de référence d’une couche en SiC monocristallin d’une orientation dans l’axe cristallin C avec un décentrage de 4° dans la direction [11-20] du cristal de carbure de silicium, non recouverte d’une couche de carbone, n’ayant subi aucun traitement thermique susceptible d’engendrer des terrasses. Toutes les autres mesures sont réalisées sur des échantillons de la même orientation et la même qualité cristalline du SiC. Les barres 51 et 52 correspondent à des échantillons en SiC monocristallin sans couche protectrice en carbone. L’échantillon correspondant à la barre 51 a subi un recuit à 1635°C et l’échantillon correspondant à la barre 52 un recuit à 1765°C. Tous les recuits ont une durée de 30 minutes. On observe une formation de terrasses avec des marches responsables d’une rugosité de surface supérieure à 11 nm RMS ou respectivement 15 nm RMS, qui peut être gênante pour la fabrication de composants électroniques. Les conditions de formation de couche de carbone sont résumées dans le tableau 1. Température Palier Pression Atmosphère / Environnement 53A à 53C 1300°C 10 min 80 kPa (800 mbar) 10sccm C 3 H 8 // H 2 /Ar : 1/10 54A à 54C 1300°C 10 min 80 kPa (800 mbar) 10sccm C 3 H 8 // H 2 /Ar : 0/10 55A à 54C 1200°C 10 min 80 kPa (800 mbar) 10sccm C 3 H 8 // H 2 /Ar : 0/10 56A à 56C 1000°C 10 min 80 kPa (800 mbar) 10sccm C 3 H 8 // H 2 /Ar : 0/10 57A à 57C 1200°C 10 min 80 kPa (800 mbar) 10sccm C 3 H 8 // H 2 /Ar : 12/0 58A à 58C 1200°C 30 min 80 kPa (800 mbar) 10sccm C 3 H 8 // H 2 /Ar : 0/10 Les barres 53A à 58C correspondent à des échantillons sur lesquels une couche protectrice en carbone a été déposée selon les paramètres indiqués dans le tableau 1. Dans les cas des barres 53A à 57C, la durée du palier est de 10 minutes. Pour les barres 58A – 58C, la durée du palier est de 30 minutes. Les barres 53A, 54A, 55A, 56A, 57A et 58A correspondent à différents échantillons sur lesquelles une couche protectrice en carbone a été déposée et retirée par la suite. Ces échantillons n’ont subi aucun recuit. Pour les mesures 53A, 54A, et 55A, la formation de terrasses est légèrement au-dessus de la mesure de référence, cependant la rugosité reste inférieure à 1 nm RMS. Les mesures 56A, 57A et 58A ont pour résultat une rugosité comparable à celle de la référence. Pour les barres 53B, 54B, 55B, 56B, 57B et 58B, une couche protectrice en carbone a été déposée sur une surface en SiC monocristallin selon les conditions du tableau 1, et un recuit à 1700°C a été réalisé. Les recuits ont une durée comprise entre 30 et 60 minutes. Par la suite, la couche en carbone a été retirée pour la mesure du RMS. Pour tous les échantillons, la rugosité est inférieure à 2 nm RMS. Pour les barres 53C, 54C, 55C, 56C, 57C et 58C, une couche protectrice en carbone a été déposée sur une surface en SiC monocristallin selon les conditions de la table 1, et un recuit à 1800°C a été réalisé. Par la suite, la couche en carbone a été retiré pour la mesure du RMS. Pour tous les échantillons, la rugosité est inférieure à 5 nm RMS. On observe donc une considérable réduction de la formation de terrasses pour toutes les couches de carbone déposées. Les résultats les plus favorables ont été obtenus pour les échantillons 58A – 58C pour lesquelles la durée du dépôt de la couche carbonée est de 30 minutes, qui est supérieure à la durée de formation des autres couches protectrices. Selon les besoins de réduction du step bunching, la durée du procédé et la température du recuit envisagée et la durée du recuit nécessaire, on peut ajuster les paramètres du dépôt de la couche protectrice afin de réduire au mieux l’apparition de terrasses sans inutilement prolonger le procédé. Dans un autre exemple, on transfère une couche de GaN sur un substrat support tel qu’un substrat en carbure de silicium polycristallin, nitrure d’aluminium polycristallin ou un autre substrat support semiconducteur. On procède au dépôt d’une couche de protection en carbone par un procédé tel que décrit ci-dessus sur la surface libre de la couche de GaN. La formation de billes de gallium étant susceptible d’intervenir à partir d’une température de 850°C sous une atmosphère d’azote à pression atmosphérique, le dépôt de la couche de carbone est, par exemple, réalisé à une température inférieure à 800°C. Toutefois, des dépôts à plus haute température sont également susceptibles d’être réalisés dans certaines circonstances, par exemple si une pression partielle de gallium élevée limite l’apparition de billes de gallium. On peut ensuite réaliser un traitement thermique pour l’activation des dopants présents dans la couche de GaN et/ou pour renforcer le collage suite au transfert de la couche de GaN. Pendant le traitement thermique, la surface du GaN est protégée contre la formation de terrasses et la formation de billes de gallium. On procède ensuite au retrait de la couche de carbone par gravure ionique réactive ou par gravure au plasma et/ou par un polissage mécano-chimique. Présentation du four Afin de rendre un procédé de traitement d’une pluralité de substrats efficace et rapide, on utilise de préférence un four de recuit pouvant traiter simultanément un maximum de substrats dans des conditions identiques. Un tel four est classiquement appelé four de « batch anneal » dans le domaine de la microélectronique. La illustre un four adapté pour recevoir une quantité comprise entre 120 et 150 substrats dans une chambre de recuit. Les substrats 10 sont positionnés horizontalement dans le four et sont superposés verticalement afin de traiter un maximum de substrats dans le même flux 73 de gaz chaud. On maintient un espace libre entre chaque substrat 10 et les substrats 10 adjacents pour optimiser le flux de gaz et faciliter la formation de la couche de carbone. Un tel four utilise une configuration du type « top flow », c’est-à-dire qu’un flux de gaz est acheminé dans le four par le haut 71 et, après le passage du four, est évacué par une sortie 79 au fond du four. Typiquement un flux de gaz appelé gaz porteur, transporte le gaz carboné (typiquement propane) pour la formation de la couche carbonée. Dans certains cas, on ajoute d’autres gaz dans le four, par exemples des gaz du type catalyseur pour favoriser la décomposition du gaz carboné. Lorsqu’une source solide est utilisée, elle est par exemple disposée en haut du four, de manière à ce que le gaz porteur transporte les gaz carbonés issus de la source solide jusqu’aux substrats à recouvrir situés en aval. Toutefois, la position de la source solide peut varier. Tous les éléments de la chambre de recuit à l’intérieur du four, c’est-à-dire les parois intérieures 75, les porte-substrats pour maintenir les substrats dans une position horizontale et verticalement superposés, et le gaz compris dans la chambre de recuit sont à la même température pendant l’utilisation du four, à l’exception des éléments extérieurs tels que la paroi extérieure 76 et les extrémités des tuyaux d’arrivée de gaz. Par la même température, on entend que la différence de température entre l’extrémité 74 du haut du four et l’extrémité 78 du bas du four est minimale, typiquement de quelques degrés °C, par exemple moins de 3 degrés pour une température dans le four entre 800 et 1200°C. Les substrats sont chauffés principalement par conduction depuis les parois du four. Les flux du gaz sont injectés à la même température que la température à l’intérieur du four. Un four de recuit n’est pas destiné au dépôt de couches mais à l’application d’un traitement thermique des substrats mis en place dans le four. Ces fours sont donc optimisés pour une grande homogénéité en température des substrats qui y sont reçus, mais pas pour permettre une optimisation d’un dépôt de matière, notamment pour assurer une homogénéité de flux de gaz sur la surface des substrats. Le positionnement superposé des substrats nuit notamment à cette homogénéité puisque les gaz accèdent plus difficilement au centre des substrats qu’au bord de ceux-ci. Cependant, ce type de four se prête néanmoins au dépôt de couches de carbone pour protéger la surface d’un matériau semiconducteur contre la formation de terrasses, notamment parce que l’homogénéité de l’épaisseur de la couche de carbone n’est pas un critère déterminant tant que la totalité de la surface à protéger est couverte. L’utilisation temporaire de la couche de carbone ne demande pas une homogénéité accrue de cette couche. Cependant, il est nécessaire de contrôler l’épaisseur de sorte à obtenir une épaisseur suffisante sur l’étendue de la surface de tous les substrats contenus dans le four. Contrairement à une enceinte d’épitaxie, un tel four permet de traiter simultanément un grand nombre de substrats grâce à l’agencement en superposition verticale. De plus, un tel four permet de réaliser l’étape de dépôt de la couche de carbone et du recuit dans la même chambre, ce qui évite un risque de contamination pendant un transfert entre deux enceintes différentes. On évite des étapes de transfert entre une enceinte de dépôt de la couche de carbone et un four de recuit, évitant ainsi un refroidissement entre les étapes respectives, le besoin de main d’œuvre pour le transfert et ainsi une perte de temps et d’efficacité. Procédé de stabilisation d’une surface d’un matériau semiconducteur, notamment un matériau semiconducteur monocristallin, ledit procédé comprenant la formation, sur ladite surface, d’une couche de carbone (30) en phase gazeuse à une pression supérieure ou égale à 80 kPa (800 mbar). Procédé de stabilisation selon la revendication 1, dans lequel la couche de carbone est une couche de carbone vitreux. Procédé de stabilisation selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le matériau semiconducteur est du carbure de silicium. Procédé de stabilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la formation de la couche de carbone est réalisée à une température de formation de couche de carbone comprise entre 1000 °C et 1200 °C. Procédé de stabilisation selon la revendication 4, comprenant en outre une étape d’épaississement de la couche de carbone (30) à une température supérieure à la température de formation de couche de carbone (T1). Procédé de stabilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche de carbone (30) présente une épaisseur comprise entre 5 nm et 500 nm, de préférence comprise entre 50 nm et 150 nm. Procédé de stabilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dépôt de la couche de carbone est réalisé dans un flux de gaz comprenant un gaz carboné et un gaz porteur, le gaz porteur étant de préférence de l’argon ou un mélange d’argon et d’hydrogène. Procédé de stabilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le dépôt de la couche de carbone est réalisé à partir d’une source de carbone solide. Procédé de stabilisation selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la formation de la couche de carbone (30) est mise en œuvre dans un four de recuit (70) de substrats. Procédé de stabilisation selon la revendication 9, dans lequel le four de recuit (70) comprend des parois intérieures (75) et des éléments de support configurés pour maintenir au moins un substrat (10), lesdits parois intérieures (75), lesdits supports et le gaz à l’intérieur du four de recuit (70) présentant une même température. Procédé de stabilisation selon la revendication 9 ou la revendication 10, dans lequel le four de recuit (70) contient une pluralité de substrats comprenant une surface dudit matériau semiconducteur, lesdits substrats étant superposés verticalement, un espace vertical étant ménagé entre deux substrats adjacents, une couche de carbone (30) étant formée sur la surface du matériau semiconducteur de chacun desdits substrats. Procédé de stabilisation selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le dépôt de la couche de carbone (30) est mis en œuvre dans une enceinte de dépôt chimique en phase vapeur. Procédé de traitement d’un substrat présentant une surface libre d’un matériau semiconducteur, notamment d’un matériau semiconducteur monocristallin, comprenant un procédé de stabilisation de ladite surface selon l’une des revendications 1 à 12 et un traitement thermique dudit substrat après la stabilisation de ladite surface. Procédé de traitement selon la revendication 13, dans lequel au moins une partie du traitement thermique est réalisée à une température supérieure à 1700°C. Procédé de traitement selon l’une des revendications 13 à 14 en combinaison avec la revendication 6, dans lequel le dépôt de la couche de carbone (30) et le traitement thermique sont réalisés dans le même four de recuit de substrats. Procédé de traitement selon la revendication 15, dans lequel le traitement thermique comprend successivement une première phase mise en œuvre à une température comprise entre 1000 et 1200°C, comprenant la formation de la couche de carbone (30), et au moins une seconde phase mise en œuvre à une température supérieure à 1200°C, de préférence supérieure à 1700°C, dans laquelle la couche de carbone vitreux (30) formée lors de la première phase limite la réorganisation de la surface en un matériau semiconducteur sous forme de terrasses. Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications 15 à 16, comprenant en outre, après le traitement thermique, une étape de retrait de la couche de carbone (30) par gravure ionique réactive ou par gravure au plasma. Procédé de traitement selon la revendication 17, comprenant une étape d’injection d’oxygène dans le four pour créer un plasma réactif lors de l’étape de retrait de la couche de carbone (30). Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications 13 à 18, comprenant en outre une étape de polissage mécano-chimique adapté pour retirer la couche de carbone (30). Procédé de fabrication d’une structure semiconductrice, comprenant les étapes suivantes : la formation d’une zone de fragilisation (21) par implantation d’espèces ioniques dans un substrat donneur (220) en un matériau semiconducteur, notamment en un matériau semiconducteur monocristallin, le collage dudit substrat donneur (220) sur un substrat support (11), le détachement du substrat donneur (220) le long de la zone de fragilisation (21) de sorte à transférer une couche (20) du matériau semiconducteur sur le substrat support (11), un procédé de traitement selon l’une des revendications 12 à 16 de sorte à guérir les défauts créés dans la couche du matériau semiconducteur (20) lors de l’implantation des espèces ioniques, dans lequel la couche de carbone (30) est formée sur la surface libre (200) de la couche (20) du matériau semiconducteur transférée sur le substrat support. Procédé de fabrication d’une structure semiconductrice selon la revendication 20, dans laquelle le substrat donneur (220) est en carbure de silicium.