Amélioration de la qualité des plaquettes de carbure de silicium
Les procédés de recuit thermique rapide sont importants pour la fabrication de semi-conducteurs très performants utilisés dans des applications de microélectronique. À l'heure actuelle, on procède à l'implantation ionique par faisceaux d'ions à faible énergie avant le recuit thermique. Bien que ceci permette le contrôle efficace du traitement traditionnel de dispositifs, on constate des capacités de production inférieures de plaquettes à des énergies inférieures à 1 keV. Pour résoudre ce problème, des procédés de recuit par lampe flash (FLA - Flash Lamp Annealing) ont été adoptés. Le processus FLASiC (Flash Lamp Supported Deposition of SiC), variation de la technique FLA, permet l'hétéroépitaxie de films très minces de SiC cubique (3C-SiC). Le 3C-SiC présente un record de mobilité pour tous les polytypes de SiC connus sans les défauts habituels présents dans les autres polytypes. En raison de la haute qualité et du faible coût des substrats, l'hétéroépitaxie de 3C-SiC sur des plaquettes de monocristal de Si est très appréciée. Cette méthode peut entraîner la croissance d'une couche mince de germes de SiC à faible densité de défaut sur laquelle des couches épitaxiales plus épaisses de SiC peuvent se former. Pourtant, la couche de 3C-SiC est composée de deux régions de qualités différentes qui empêchent l'exploitation maximale de la portion de qualité supérieure de la couche de 3C-SiC. En outre, la fusion rapide ajoutée à la présence de défauts résiduels et de pressions thermiques risque d'entraîner un phénomène de flambage qui à son tour provoque la courbure et la concavité du substrat. Pour résoudre ce problème, la version améliorée du processus FLASiC, également appelée processus FLASiC inverse (i-FLASiC), consiste à déposer deux couches. Ainsi, une couche catalytique de poly-Si est déposée sur le film épitaxié de 3C-SiC et une couche de surfaçage est déposée sur le film. Le processus i-FLASiC produit un film mince de 3C-SiC de qualité supérieure qui peut servir de germe dans le cadre d'une hétéroépitaxie ultérieure de couches épaisses de 3C-SiC, facilitant ainsi la fabrication de lots de plaquettes de 3C-SiC d'excellente qualité.