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Félicitations à Antoine Ronco pour son prix John Coburn et Harold Winters à l'AVS 2023 !


​​​​​​​Prometteurs pour l'avenir de l'électronique, les transistors quantiques ouvrent la voie à des ordinateurs surpuissants, économes en énergie et ultra-sécurisés, surpassant largement les capacités actuelles. Cependant, leur intégration demeure un défi technologique majeur. C'est dans ce contexte qu'Antoine consacre sa thèse à l'étude d'une méthode de gravure plasma par couche atomique pour fabriquer ces nouvelles architectures.

Publié le 17 juin 2024

L'objectif principal est d'améliorer la sélectivité de gravure du SiO² par rapport au SiN, un facteur crucial pour miniaturiser les dispositifs. Cette avancée permettra un contrôle accru des qubits de spin sur silicium, éléments fondamentaux des transistors quantiques.

La réduction dimensionnelle des dispositifs est un élément clé pour optimiser la vitesse et les performances des qubits. Pour ce faire, une maîtrise parfaite du procédé de gravure est indispensable, en particulier pour obtenir des sélectivités de gravure très élevées en fond de contact.

Après un DUT en mesures physiques à Grenoble, Antoine poursuit ses études à l'École polytechnique universitaire de Grenoble-Alpes. En partenariat avec l'université de Tsukuba au Japon, il effectue son stage de deuxième année et sa troisième année d’école d’ingénieur au Japon, s'immergeant ainsi dans la culture et la recherche nippones.​

« Cette expérience au Japon m’a permis de découvrir le monde de la recherche et m’a donné le goût et l’envie de poursuivre en thèse une fois rentré en France. » explique Antoine.

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La gravure par couche atomique permet théoriquement de graver des matériaux en retirant des couches atomiques individuelles. Cependant, dans le cas de la gravure par couche atomique de l’oxyde de silicium, une dérive du procédé peut apparaitre. Cela mène à une perte de contrôle du procédé, qui conduit à des conséquences importantes sur les motifs gravés. Afin d’optimiser ce procédé, Antoine caractérise la dérive de ces procédés en temps réel, pendant la gravure grâce à des caractérisations in-situ. Cela permet l’amélioration des procédés de gravure afin de répondre aux exigences des architectures quantiques.

Les résultats d'Antoine au sein des laboratoires du CEA-Leti sont très encourageants : il a identifié un marqueur de la dérive d’un procédé de gravure ALE de l’oxyde de silicium (SiO2) en temps réel grâce à des caractérisation in-situ. De plus en travaillant sur l’optimisation du procédé, il a observé un gain de sélectivité de gravure de SiO2 par rapport à SiN de 50 % comparé à la sélectivité obtenue avec le procédé de référence.

Antoine et ses encadrants continuent d'optimiser davantage ces procédés de gravure, ce qui pourrait leur valoir de nouvelles récompenses !

Remerciements : François Boulard, Nicolas Posseme, Thierry Chevolleau

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