Le centre de recherche CEA-Leti, un géant de la micro et de la nanotechnologie

Le Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (Leti) est certainement une des entités les plus originales du CEA. Sur les 250 millions d'euros de budget annuel de cet établissement public de recherche, 80 % proviennent de contrats privés avec des industriels et de revenus de licences des brevets déposés par ses chercheurs. Ce centre de recherche de 1.500 personnes, installé au coeur du cluster Minatec à Grenoble, travaille sur les technologies hautement concurrentielles de la micro et nanoélectronique. Les grands noms de cette industrie de pointe font appel à sa puissance de recherche pour tester des nouveaux modes de production et le design des puces qui équiperont les portables, smartphones et autres tablettes des années à venir. Face à la concurrence des grandes firmes asiatiques ou américaines, Grenoble est devenu un des grands centres industriels de la microélectronique en Europe, autour de STMicroelectronic et de Soitec, avec la région de Dresde en Allemagne.Dans le secteur des semi-conducteurs, le laboratoire travaille sur les technologies de base pour concevoir les puces sur silicium de nouvelle génération atteignant des précisions de gravure inégalées autour d'une dizaine de nanomètres (un milliardième de mètre). « Notre mission est de faire du transfert technologique le plus rapidement possible. Donc, nous devons travailler dans les conditions du marché. C'est pour cela que disposons de salles blanches de 8.000 m2 pour un investissement total de 300 millions d'euros », explique Philippe Laporte, chargé de mission au Leti. Des équipements qui fonctionnent 24 heures sur 24 pour tester des nouvelles méthodes de gravure sur des plaques de silicium de 200 mm et de 300 mm. C'est de ce laboratoire qu'a été développée la technologie de silicium sur isolant qui a donné naissance à la société Soitec (voir ci-dessous).À la pointe sur les technologies de base, le Leti l'est aussi sur le développement de prototypes et la recherche de nouveaux usages. Les microsystèmes développés dans ses laboratoires permettent d'associer à des capteurs (de pression, de température...) une partie électronique qui analyse et stocke les informations qu'ils perçoivent, pour ensuite agir (via un actionneur) ou transmettre des données (via une liaison sans fils). Le Leti va très loin dans l'intégration de ses composants puisqu'il conçoit des prototypes au design très abouti en collaboration avec étudiants de l'Ensci (école supérieure de création industrielle).Éviter la biopsie Dans son nouveau show-room à destination des industriels, auquel « La Tribune » a été invitée, on peut ainsi découvrir une caméra infrarouge à haute résolution, un détecteur d'ondes ou encore une diode tissée (voir photos). L'enjeu de la consommation d'énergie est un des axes de recherche privilégié. Comme ce capteur de vibration coulé dans un bloc de béton qui est alimenté à distance par liaison RFID via un boîtier externe. Ou encore ce petit écran d'affichage qui est auto-alimenté par une simple pression sur un bouton. « On commence toujours par fabriquer un démonstrateur assez grossier avec des composants mécaniques pour faire la preuve du concept avant de le miniaturiser avec les technologies de microélectronique », explique Philippe Laporte.Dans le domaine médical, la miniaturisation offre des perspectives saisissantes. Telle cette sonde avec à son extrémité un capteur qui recueille des tissus organiques. Il permet d'éviter la biopsie, une opération de prélèvement très douloureuse pour le patient. Autre utilisation astucieuse de la microélectronique, le pansement intelligent : un capteur embarqué dans la fibre du bandage donne des informations sur l'état de cicatrisation d'une plaie et éviter de changer le pansement inutilement.Le CEA Leti dispose aussi de moyens de recherche dans les nanotechnologies. Ses chercheurs ont conçu une nano-poudre intégrée dans un tissu et invisible à l'oeil nu. Avec un lecteur spécial, on identifie la présence de ce marqueur pour repérer des vêtements contrefaits par exemple.