REPORTAGE. Financée à hauteur de 830 millions d'euros dans le cadre du Chips Act, la ligne pilote Fames du CEA de Grenoble fabrique des prototypes de puces efficientes en énergie. Avec pour objectif non pas de concurrencer Nvidia, mais de relancer l'Europe dans la bataille des semi-conducteurs.
Armés jusqu’aux dents, les agents de sécurité sont en alerte sur le site du Commissariat à l’Energie Atomique de Grenoble (CEA), ce 30 janvier, en plein cœur des Alpes. Pas tellement pour l’inauguration de la salle blanche dernier cri destinée à prototyper des semi-conducteurs. Ni pour protéger la crème de l’industrie des puces européenne se pressant à l’événement. Veiller sur ce site stratégique pour la recherche française est simplement la mission quotidienne de ces hommes en noir.
Car c’est ici, dans le laboratoire d’électronique du Leti, que la France a produit en 1965 son premier circuit intégré pour le nucléaire, de manière à ne pas dépendre des composants américains. Ici aussi qu'est né le fabricant franco-italien STMicroelectronics au début des années 1970. Et c’est ce même souci d’autonomie technologique qui a conduit au développement, fin 2023, d’une ligne pilote européenne baptisée « Fames » sur ce site grenoblois que nous avons pu visiter. En 26 mois, 2000 mètres carrés supplémentaires de salle blanche sont sortis de terre, dont 1200 déjà opérationnels.
Prise de vues aériennes des bâtiments du CEA Grenoble - CEA PHOTOS DRONE SEPTEMBRE 2025 (Crédits : PIERRE JAYET - https://pierrejayet.com/)
Des équipements hors normes
Prière de revêtir combinaison intégrale, gants et surchaussures avant de pénétrer dans les salles blanches où sont produits les semi-conducteurs. Car la moindre poussière peut altérer les puces. Nous traversons une enfilade de couloirs aux murs immaculés. Partout, des étagères surmontées de petites boîtes en plastique orange, noires ou blanches : elles sont là pour maintenir en sécurité des plaques de silicium de différents diamètres.
Mais le clou de la visite, ce sont les équipements de microélectronique de 300 mm, une taille premium pour le diamètre des galettes de silicium. Pour l’heure, le site compte 25 outils de ce type, mais il devrait en accueillir 90 à terme. On s’attarde bien sûr devant le scanner à immersion fourni par ASML, qui ressemble à une grosse armoire blanche avec des écrans en façade. Un outil doté d’une précision de gravure de l’ordre du nanomètre. Un vrai bijou, d’une valeur de plusieurs dizaines de millions d’euros. « Il n’y en a que deux ou trois dans le monde et nous sommes les premiers en Europe à l’avoir reçu fin 2023 », fait observer Anne Roule, directrice du département plateforme technologique au CEA-Leti.
Julie Galland, directrice de la recherche technologique du CEA. (Crédits : CEA)
Les industriels auront l’exclusivité des puces produites
L’objectif de toute cette installation est de réduire le temps passé entre la conception d’une puce et son déploiement dans l’industrie. « Nous fabriquons de quelques morceaux de plaques jusqu’à quelques dizaines de lots contenant de 10 à 25 plaques », détaille Julie Galland, directrice de la recherche technologique du CEA. « Les industriels financent et ont l’exclusivité de l’utilisation des produits via des contrats de service-partenariat, mais c’est nous, CEA, qui opérons sur place et qui détenons la propriété intellectuelle. » 14 projets sont en cours, pour moitié académiques et pour l’autre moitié privés.
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Avec déjà des premiers résultats concrets, comme ces mémoires capables de conserver des données sans énergie qui ont pu être intégrées dans des puces avancées. Mais aussi ces puces en trois dimensions empilées pour rendre les circuits moins énergivores.
Devenir les champions de l’efficience énergétique
Car il ne s’agit pas ici de rivaliser avec les puces IA de Nvidia. La première lettre du nom « Fames » campe le décor. Elle correspond à la technologie FD-SOI, brevetée par le CEA, qui permet d’augmenter les performances des transistors tout en réduisant leur consommation d’énergie. Avec des applications dans les télécoms, l’automobile, la santé, l’aéronautique, le spatial et la défense. « La bataille de l’IA se joue aussi dans l’environnement autour des processus de calcul. Il faut gérer, transférer et mémoriser. Et c’est sur ce terrain que l’Europe et la France ont des cartes en mains », fait observer Pierre Barnabé, directeur général de Soitec, qui développe des matériaux pour les semi-conducteurs, et partenaire de Fames, au même titre que Siemens ou Nokia.
Ce projet a mobilisé 830 millions d’euros d’investissements, cofinancés par la France et la Commission européenne dans le cadre du Chips Act de 2022, destiné à faire passer la part de marché européenne de la production de puces de 7 % à 20 %. Le chemin parcouru a déjà un petit goût de victoire pour Bruno Bonnell, secrétaire général pour l’investissement de France 2030 qui a contribué à hauteur de 450 millions d’euros au projet. « Certains disaient que l’Europe avait tellement décroché sur le secteur des semi-conducteurs que continuer la course était inutile et désespéré. Cette ligne pilote démontre le contraire », s’est félicité l’entrepreneur et ex-député LREM.
