​Des puces électroniques pour gagner en compétitivité et souveraineté

Les puces sont désormais au cœur de nos quotidiens, de la télécommunication à l’automobile en passant par la santé et bien d’autres secteurs. La crise de la Covid-19 et les récentes tensions géopolitiques ont révélé une grande dépendance aux fabricants asiatiques, alors même que l’Europe et la France possèdent un savoir-faire historique dans le domaine.

Plusieurs plans d’investissements nationaux et européens – tel le Chips Act européen et le plan France 2030 -  ont donc été lancés pour développer l’écosystème existant, et regagner en souveraineté et en compétitivité. Le projet NextGen s’inscrit dans ces plans, tout en construisant l’avenir de la microélectronique, à Grenoble, en France, et en Europe.

Il vise à développer des puces plus efficaces et adaptées aux marchés futurs. Cet investissement permet à la France de renforcer sa filière industrielle. Il assure en parallèle une meilleure indépendance à l’Europe, indépendance dont la pérennité repose en grande partie sur sa capacité à innover et à produire des filières de composants innovants.

NextGen, l’un des projets phares de France 2030

Le projet NextGen vise à développer l’avenir des puces FD-SOI, avec des nœuds de 10 nm et en-deçà et une mémoire embarquée non volatile de nouvelle génération. La technologie FD-SOI, sur laquelle le CEA a déposé près de 150 brevets, utilise un substrat de silicium avec une couche d’oxyde isolant enterrée. Cette conception permet d’obtenir des composants très fiables et jusqu’à 40% moins consommateurs d’énergie par rapport aux transistors sur silicium massif.

 
Des composants FD-SOI sont aujourd’hui produits par de grands industriels, comme STMicroelectronics et Samsung, en 28 et 22 nm, et se retrouvent dans les objets du quotidien, à l’image de certains smartphones Google. Le projet NextGen, conçu avec les pouvoirs publics et les entreprises de microélectronique, doit accélérer la miniaturisation pour répondre aux futurs besoins des industries européennes, qu’il s’agisse d’automobile, de communications, de dispositifs portés sur la personne, de capteurs intelligents ou des objets de l’IoT (Internet des objets). Le tout, en consommant toujours moins d’énergie et de ressources, en phase avec les enjeux climatiques et environnementaux. Pour cela, il bénéficie d’un soutien financier de l’agence nationale de la recherche (1) dans le cadre du plan France 2030.

De nouveaux équipements et installations pour le CEA à Grenoble

La technologie FD-SOI est née au centre CEA de Grenoble, qui possède tout le savoir-faire pour développer les nouvelles générations. Concilier la rupture technologique, avec des nœuds 10 nm, et les enjeux de sobriété correspond aux engagements du CEA, l’un des organismes leader en R&D dans le domaine de la microélectronique.

La réussite du projet NextGen passe par l’acquisition d’une quarantaine de nouveaux équipements, à l’état de l’art, et qui correspondent à ceux des fonderies, les usines des fabricants. Ces équipements permettent un transfert technologique rapide vers les industriels, dans un modèle « lab-to-fab ». Le transfert technologique du CEA vers les fabricants devrait intervenir à partir de 2026.

Pour accueillir ces équipements de pointe, de nouvelles installations doivent voir le jour. La première pierre des futurs locaux, dont une salle blanche qui viendra compléter celles existantes, doit être posée à l’automne 2023. Ces nombreux investissements préparent la future génération de FD-SOI mais offriront également un patrimoine technique important, en maintenant les salles blanches du CEA aux standards internationaux.

Côté emploi, le projet NextGen nécessitera le recrutement d'une centaine de personnes au CEA, dans le bassin grenoblois. Tous les niveaux de compétences sont concernés, de l’opérateur à l’ingénieur. D’autres emplois chez les partenaires industriels sont également attendus, grâce au transfert de technologies et aux brevets qui vont émerger.

(1) Projet portant la référence « ANR-22-NEXG-0001 »