Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information

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LETI
Image illustrative de l'article Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information

Création 10 octobre 1967
Siège Grenoble
Pays Drapeau de la France France
Coordonnées 45° 11′ 40″ nord, 5° 42′ 18″ est
Rattachement CEA
Directeur Marie-Noëlle Semeria
Chercheurs statutaires 1 800
Site web leti.fr

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LETI

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LETI

Le Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information ou LETI est l’un des principaux centres de recherche appliquée en microélectronique et nanotechnologies dans le monde[1]. Installé sur le polygone scientifique à Grenoble en France, il est l'un des 34 membres du réseau des instituts Carnot visant à favoriser l’innovation et le dynamisme économique en collaboration avec des industriels[2].

Créé en 1967, il est une des divisions du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), employant 1 800 chercheurs auxquels il faut rajouter 250 doctorants (dont 38 % d'étrangers), 55 post-doctorants et 350 partenaires industriels ou académiques. En 2012, le CEA-LETI a déposé 286 brevets et possède un portefeuille de 2 800 brevets dont 40 % font l'objet de licences.

Depuis février 2016, le LETI est le premier institut de recherche technologique membre de l’alliance System X de l'université Stanford[3]. En 2016, cette alliance comporte vingt-trois entreprises mondiales comme Google ou Intel[4].

Historique[modifier | modifier le code]

À l’origine de la création du LETI, l’idée est de répondre à la demande en composants électroniques du Commissariat français à l’énergie atomique (CEA) qui vient d'installer sur un ancien terrain militaire son premier centre en province sous le nom de centre d'études nucléaires de Grenoble. En 1957, un groupe « électronique intégré » chargé de l'élaboration et de la maintenance de l'électronique des réacteurs nucléaires est créé sous la direction de l'électronicien Michel Cordelle[5]. À cette période, et pour quelques années encore, la plus grande partie des circuits intégrés est produite dans des usines américaines, ce qui pousse en 1962 le CENG à demander au groupe « électronique intégré » de créer sa propre technologie de transistors. En 1965, le groupe « électronique intégré » sort son premier circuit intégré composé de dix transistors, lançant ainsi la filière microélectronique sur Grenoble[6].

Le 10 octobre 1967, le groupe « électronique intégré » se structure sous l'impulsion de Michel Cordelle en devenant le Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (LETI) dont il devient le premier directeur. Très rapidement, le LETI s’organise pour travailler et créer des partenariats avec l’industrie privée. En 1972, la filiale Étude et fabrication de circuits intégrés spéciaux, connue sous l'appellation d'EFCIS est créée et sera intégrée en 1982 dans Thomson semiconducteurs qui fusionnera en 1987 avec l'italien SGS pour donner STMicroelectronics. En 1976, le LETI voit une première grande réalisation avec l'installation au CHU de Grenoble du premier scanner français[7].

Six ans plus tard, en 1982, l'institution achève la construction de 6 000 m2 de bâtiments dont notamment 2 000 m2 de salles blanches pour répondre aux demandes de développement en microélectronique, technologies infrarouge, et magnétométrie. À cette époque, débutent les premiers développements des technologies micro electromechanical systems (MEMS) incluant les accéléromètres notamment. Le LETI dépose le premier brevet générique sur les micro-accéléromètre latéraux à peigne capacitif sur silicium.

En 1985, le président François Mitterrand inaugure le 23 janvier le bâtiment en trèfle à quatre feuilles (bâtiment 40) comportant 2 000 m2 de salles blanches. Cet édifice borde deux anciens bâtiments réutilisés, uniques vestiges du polygone d'artillerie du XIXe siècle[8]. Le LETI collabore à la découverte de l'épave du Titanic dans l'Atlantique Nord[7]. L'année 1989 voit la pose de la première pierre du nouveau bâtiment 41 abritant des salles blanches 200 mm de dernière génération. En 1991, alors que Jacques Lacour achève huit années de direction du LETI[9], une collaboration se met en place avec le Centre national d'études des télécommunications (CNET), pour former le Grenoble Submicron Silicon Initiative (GRESSI).

Le LETI derrière Minatec (2008).

En 1992, deux ingénieurs du LETI créent la société Soitec pour commercialiser les substrats SOI (silicon-on-insulator) et d'autres substrats pour les semi-conducteurs. L'année suivante, le programme Morphomètre 3D est lancé, consistant à visualiser des organes en trois dimensions pour la médecine. En 1997, la société Tronics Microsystems est crééé pour produire des composants MEMS à partir de demandes spécifiques des clients. En 1999, Jean Therme devient directeur du LETI et réfléchit déjà à mettre l'institution dans un environnement plus large où chercheurs, enseignants et industriels collaboreraient dans un même lieu. Le LETI réalise cette année là un record du monde avec un transistor de 20 nanomètres. L'année 2002 voit le premier silicium gyroscope MEMS 200 mm puis transfert industriel de la technologie et en 2003 le transfert de la technologie accéléromètre.

En 2006, Minatec, centré sur les micro et nanotechnologies, est inauguré le 2 juin 2006 en collaboration avec les instances gouvernementales et locales (Institut polytechnique de Grenoble), afin de rapprocher la recherche académique, les laboratoires de R&D et l’industrie. Deux ans plus tard, le LETI signe une alliance avec le California Institute of Technology. En 2009, une alliance est signée avec IBM pour la recherche en micro et nanoélectronique. En 2011, la première ligne complète 300 mm pour les technologies 3D est opérationnelle. Poma réalise la même année entre le LETI et Minatec un funiculaire unique au monde, appelé liaison blanc-blanc qui dessert deux salles blanches distantes de 240 mètres, permettant de transporter le personnel dans une atmosphère contrôlée tout en lui évitant de se déshabiller pour passer d'un lieu à l'autre[10].

En 2015, le CEA Grenoble pose la première pierre d'une plate-forme photonique de 12 600 m2 sur le site de Minatec[11], qui devient opérationnelle en mars 2017.

En février 2017, le LETI commémore son cinquantième anniversaire en réunissant quatre anciens directeurs autour de sa directrice Marie-Noëlle Semeria[12].

Domaines d'activité[modifier | modifier le code]

Les principaux domaines d'activité du LETI sont l'énergie, les technologies de l'information, les technologies de la santé et la défense et sécurité[13]. Le LETI possède toute une série de plateformes technologiques dont 8 000 m2 de salles blanches entièrement dédiées aux micro et nanotechnologies, des plateformes dédiées à la chimie, la biologie, la photonique, au design, à la recherche amont et à la nano-caractérisation de niveau mondial. La présence du LETI a favorisé au début des années 2000 l'émergence de Minatec, centre d'envergure européenne dédié aux nanotechnologies.

Le LETI représente plus de 250 brevets par an avec un portefeuille global de plus de 2 800 brevets dont 40 % sous licence. Les domaines sont les micro et nanotechnologies pour la microélectronique ainsi que pour la biologie et la santé, les technologies de conception et d'intégration des microsystèmes, d’imagerie pour la médecine ou la sécurité et les technologies de communication appliquées aux objets nomades.

Missions et applications[modifier | modifier le code]

La mission première du LETI est de créer de l’innovation et de la transférer à l’industrie. Le LETI se positionne en tant que lien entre la recherche académique de base et la production de masse et cherche constamment à créer de nouvelles entreprises (start-up). Il tente ainsi de participer à l'innovation et à la compétitivité de secteurs industriels comme la santé, les télécommunications, le spatial, l'habitat, l'automobile et, à travers eux, aux activités plus traditionnelles comme le textile, le papier, le bâtiment, la logistique, la mécanique.

La synergie entre la recherche issue du LETI et la recherche industrielle s'exprime notamment au sein de Minalogic, pôle de compétitivité mondial dédié aux micro et nanotechnologies et aux logiciels embarqués. Le LETI est également membre fondateur de l'institut de recherche technologique, Nanoelec[14].

Partenariats[modifier | modifier le code]

Les chercheurs du LETI travaillent en étroite relation avec leurs partenaires industriels répartis dans le monde entier pour accélérer le développement et la commercialisation de nouvelles technologies, mais toute précision chiffrée reste confidentielle[15]. Les industriels étrangers peuvent même débuter la fabrication dans leur pays, venir la finaliser au LETI avec leurs matériels puis retourner à leur centre de recherche[15]. Le LETI est également engagé dans de nombreuses initiatives de coopération de recherches incluant les alliances avec IBM pour les semi-conducteurs, avec Caltech pour les MEMS et NEMS (Alliance for Nanosystems VLSI), avec le MicroMachine Center (avec le ministère de l’économie et de l’industrie japonais) ainsi que dans la collaboration avec Nokia (Nokia Research Center) et le programme IMAGINE, pour la lithographie par faisceau d’électrons.

Le LETI contribue à la formation d'un espace européen de la recherche. Ainsi, de forts partenariats européens ont été créés pour positionner l’Europe à un niveau mondial compétitif dans le développement de nouvelles technologies. Ainsi, se sont créées l’alliance HTA (Heterogeneous Technology Alliance) avec le CSEM Suisse, l'institut Fraunhofer-Gesellschaft en Allemagne et le VTT en Finlande, mais également les projets HELIOS (intégration des composants photonique sur des circuits MOS), WADIMOS, EARTH (energy efficiency in mobile broadband systems) et BEE SECURED (management environnemental à très grande échelle assisté par les abeilles).

Le LETI a été désigné en 2015 comme l'un des 16 acteurs en Europe chargé de définir une nouvelle interface de connexion des terminaux aux systèmes du futur réseau 5G devant être mis en place à l'horizon 2020[16],[17]. Un accord de collaboration est signé en ce sens en octobre 2016 avec l'Institut pour l'industrie de l'information (en) de Taïwan afin de relier les compétences de ces deux écosystèmes complémentaires pour une durée de trois ans[18].

En mai 2016, le LETI et Intel signent un partenariat de cinq ans dans un programme de développement des objets connectés[19]. Plusieurs programmes de recherche sont définis dont le premier est la miniaturisation des composants de communication comme les antennes, le second est l'amélioration des systèmes de communication sans fil avec à la clé une augmentation de leur vitesse d’échange, un troisième consiste à contrôler la consommation d'énergie de ces objets connectés. Enfin le LETI et Intel souhaitent mettre au point un dispositif d'affichage innovant en trois dimensions en utilisant l'informatique quantique ou la nouvelle plateforme photonique du LETI installée sur le site voisin de Minatec.

Médiatisation d'avancées technologiques[modifier | modifier le code]

En novembre 2015, le LETI annonce la production en masse d'accéléromètres de type MEMS sur plaque de 300 millimètres. Cette fabrication unique dans le monde, représente une avancée technologique majeure, notamment dans le domaine de l'internet des objets[20].

Le LETI explore en 2016 une technologie à base de nanofils en silicium et silicium-germanium composant des transistors MOSFET et devant permettre à terme d'atteindre des niveaux de miniaturisation de l'ordre de 15 nanomètres de finesse de gravure, voire à terme 5 nm, remettant en cause la Loi de Moore qui prévoit que la miniaturisation doit se confronter réellement aux effets quantiques aux alentours de 20 nanomètres. Cette miniaturisation accompagne l’augmentation des performances des circuits intégrés et réduit considérablement la puissance dissipée[21]. Selon la directrice du LETI, le laboratoire a montré en modélisation qu'avec la technologie FD-SOI (Fully Depleted-Silicon On Insulator) « il y avait encore la place pour une génération du 10 nm, en gardant le même gain en consommation et avec autant d’attractivité au niveau des fonctions de communication  »[22].

Le LETI possède une technologie afin de coller deux matériaux sans colle, tout en collant les atomes entre eux[15]. Né la même année que le Consumer Electronics Show de Las Vegas, le plus important salon consacré à l'innovation technologique, le LETI y présente régulièrement ses avancées technologiques[23],[24].

Créations d’entreprises[modifier | modifier le code]

Depuis les débuts de son existence, le LETI a encouragé le transfert de technologies à des industriels privés à travers notamment une politique de création de jeunes pousses. Ainsi, 37 nouvelles entreprises sont issues du LETI, entraînant la création de 2 500 emplois.

Une des plus connue est la compagnie Soitec (Soitec Group), basée à Bernin en France. Créée en 1992 par deux ingénieurs du LETI, l’entreprise développe des substrats de silicium sur isolant (SOI) en vue d’améliorer les performances des futurs circuits intégrés. Soitec est cotée en bourse et a annoncé un chiffre d’affaires de 209 M$ durant l’année fiscale précédente (mars 2010). En 2016, il existe toujours un partenariat de recherche fondamentale entre Soitec et le LETI[25]. D’autres essaimages sont issus du LETI comme EFCIS en 1977 à l’origine de la création de STMicroelectronics, Sofradir en 1986 pour les détecteurs infrarouges, Tronics Microsystems en 1997 pour la technologie des MEMS, Movea en 2007 pour les capteurs en mouvement de type MEMS, Fluoptics en 2008 pour la détection des cancers par imagerie fluorescente, MicroOLED en 2007. En 2015, le journal Le Monde annonce que le LETI est à l'origine de trois à cinq créations de startups par an[26].

Prix et distinctions[modifier | modifier le code]

En octobre 2016, le LETI et son voisin, l'INAC (Institut des nanosciences et cryogénie) ont reçu le prix EARTO Innovation Awards (European association of research and technology organisations) dans la catégorie « Impact attendu » pour leur mise au point d'une diode électroluminescente quatre fois moins chère à produire et produisant trois fois plus de lumière[27],[28],[29].

Accès du site[modifier | modifier le code]

Le site du LETI est desservi par la ligne B du tramway.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. acteursdeleconomie.latribune.fr du 11 mars 2016, Le CEA, organisme public de recherche le plus innovant au monde.
  2. Institut Carnot.
  3. minatec.org, Le Leti rejoint l’alliance mondiale Stanford System X.
  4. systemx.stanford.edu, SystemX Alliance:Member Companies (en)
  5. aconit.inria.fr, Musée virtuelle de l'informatique: L’informatique à Grenoble.
  6. leti.cea.fr, Histoire 1962-1966.
  7. a et b Site du leti.
  8. Yves Ballu, De Mélusine à Minatec : 1956-2006, 50 ans d'histoires du CENG devenu CEA Grenoble, Le dauphiné libéré, Grenoble, page 121, 2010, (ISBN 2-911739-81-7)
  9. lessor.fr du 10 février 2017, Le Leti, une histoire bien intégrée.
  10. Liaison blanc-blanc du CEA sur le site du constructeur Poma
  11. Zonebourse.com du 16 avril 2015, Photonique: une nouvelle plate-forme au CEA de Grenoble.
  12. francebleu.fr du 3 février 2017, Cinquante ans pour le CEA-Leti de Grenoble, laboratoire d'innovation.
  13. Sensors Magazine de juillet 2010, CEA-Leti Helps Launch Wear-a-BAN Project (en)
  14. Site de l'IRT Nanoelec.
  15. a, b et c lessor.fr du 16 décembre 2016, CEA : au cœur de la recherche et de l'innovation.
  16. Silicon.fr du 8 juillet 2015, Le projet Fantastic-5G définit la future interface de connexion pour la 5G.
  17. PC Tech magazine du 10 juillet 2015, FANTASTIC-5G research project launched to speed development of Air Interface below 6 GHz. (en)
  18. taiwaninfo.nat.gov.tw du 18 octobre 2016, Internet des objets et 5G : le Leti et l’III signent un partenariat.
  19. industrie-techno.com du 12 mai 2016, Intel mise sur le CEA Leti pour accélérer dans l'Internet des objets.
  20. lessor.fr du 23 novembre 2015, Vers l'industrialisation de masse des micro systèmes électroniques.
  21. lessor.fr du 9 mars 2016, Le Leti mise sur les transistors du futur.
  22. www.ledauphine.com du 17 octobre 2016, Le groupe GlobalFoundries conforte la technologie du FD-SOI.
  23. lembarque.com du 16 décembre 2015, Sur le CES 2016, le CEA-Leti démontrera un procédé de communication sans fil multigigabit.
  24. techniques-ingenieur.fr du 29 décembre 2016, CES de Las Vegas 2017 : une pédale de vélo qui mesure la puissance du cycliste.
  25. ledauphine.com du 6 avril 2016, « Soitec veut se positionner fortement dans la mobilité ».
  26. lemonde.fr du 20 octobre 2015, De trois à cinq start-up naissent chaque année grâce au LETI.
  27. inac.cea.fr du 2 décembre 2016, Le prix EARTO Innovation Awards 2016 remis au Leti et à l’Inac.
  28. earto.eu du 12 octobre 2016, EARTO Innovation awards ceremony 2016.
  29. cea.fr du 28 octobre 2016, Le CEA récompensé par le prix EARTO Innovation Awards 2016 pour une LED 3D révolutionnaire.

Liens externes[modifier | modifier le code]