par Daniel Bois
Introduction
Entre 1980 et 2000, le Centre National
d’Etudes des Télécommunications a été chargé par
les pouvoirs publics d’une mission de rattrapage du
retard français en microélectronique silicium. Cette
action prolongeait tout naturellement le rôle de
pionnier joué par ce Centre dans la commutation
électronique qui allait tirer pleinement profit de l’in-
vention en 1959 des circuits intégrés sur silicium.
Cette action s’inscrivait également dans une vision
de long terme : l’évolution vers le monde numérique,
où informatique et télécommunications
convergent pour donner naissance à une multitude
de nouveaux services.
Le « plan composant », décidé par les pouvoirs
publics en 1977, reposait sur trois industriels
: EFCIS à Grenoble, Eurotechnique à Rousset, et
Matra-Harris à Nantes, et deux centres publics : le
CEA/Leti et le CNET. Ces acteurs allaient porter les
actions nationales en microélectronique pendant
les décennies qui suivront, et constituer le socle
sur lequel repose, aujourd’hui encore, la microélectronique
de notre pays, c’est à dire une bonne
part de la microélectronique européenne.
Jean Pierre Noblanc a joué un rôle déterminant
dans cette grande aventure scientifique,
technique et économique. Il en est probablement le
porteur emblématique, tant il a été impliqué à tous
ses niveaux : de la recherche à l’industrie, comme
du national à l’européen. Son action est au cœur
de ce qui a constitué le succès du rattrapage français
et européen dans un domaine qui était considéré,
au début des années 80, comme perdu : l’imbrication et le dialogue entre laboratoires, entre
industriels concurrents, et par-dessus tout entre
recherche et industrie. Les fonctions successives
qu’il a occupées au CNET, à CEA Industrie, à
STMicroelectronics, comme à la tète du projet
MEDEA et du Réseau National de Recherche en
Télécommunication en sont la parfaite illustration. Il
fallait une équipe large et diverse pour bâtir les succès
de la microélectronique, Jean Pierre Noblanc
en a été le pivot.
Cet article se propose de rappeler les
grands débats techniques et méthodologiques qui
ont animé cette période ; débats qui ont formé le
cadre dans lequel s’est pleinement développée
l’action de Jean Pierre Noblanc.
Le contexte général : les années « télématique »
Dés lors que, dans les années 70, le
mariage des télécommunications et de l’électronique était acquis dans les esprits, si ce n’était encore
sur le terrain, un autre rapprochement se faisait
jour, celui des télécommunications et de l’informatique, popularisé en France sous le vocable de
« Téléinformatique » ou pour faire court de
« Télématique»1 . Ce vocable, souvent associé au
seul Minitel, qui en était le premier avatar, portait
en fait une vision de long terme : la convergence
informatique, audiovisuel et téléphone2 et l’informatisation de la société3 qui en résulterait. L’invention
du microprocesseur par Intel en 1972 ouvrait à ce
concept la porte du grand public. En 1978, le lancement
du service de transmission de données par
paquets Transpac marquait une étape concrète sur
cette voie ; de même que la première commande
par la Direction générale des Télécommunications
des premiers 1000 Minitel en 19804.
Mais, si cette vision ouvrait d’immenses
perspectives de développement, elle engendrait
aussi une grande peur : celle de voir l’industrie
informatique (massivement américaine) dominer
un jour le monde des communications(Figure 1)
.L’épouvantail pour les opérateurs de télécommunications
était le colosse IBM dont on imaginait qu’il
couvrirait un jour la planète par un réseau de satellites
reliant entre eux tous les grands ordinateurs et
drainant toutes les communications numériques.
Cette crainte, voisine de celle inspirée par
Microsoft aujourd’hui, reposait au fond sur l’idée
que la maîtrise des réseaux passait par celle des
systèmes électroniques et informatiques. Comme
par ailleurs, à la même époque, les ingénieurs des
télécommunications anticipaient déjà que la distinction
entre systèmes et composants allait disparaître,
il devenait évident que la maîtrise des
réseaux passerait par celle des composants, qu’ils
soient opto ou micro-électroniques. Pour mieux
comprendre la vision de ces années, il faut se souvenir
que le modèle d’intégration verticale (composants/
systèmes/ applications/ services) régnait
alors sur l’industrie mondiale. S’il peut paraître
archaïque, voire faire sourire aujourd’hui, ce modèle
a en réalité permis le financement des recherches
scientifiques et de toutes les innovations
techniques sur lesquelles reposent encore
aujourd’hui le développement de la microélectronique,
de l’informatique et des télécommunications
modernes. Il suffit pour s’en convaincre d’analyser
le rôle des laboratoires intégrés verticalement
comme IBM Yorktown, des Bell labs aux USA, de
NTT au Japon, et d’une certaine manière du CNET
qui en France intégrait la connaissance des services,
des réseaux, des systèmes et des composants.
Ce bref rappel sur l’histoire de la « pensée
technique » de l’époque explique à la fois les fondements du plan composant décidé par les
pouvoirs publics le 23 mai 1977, et la décision du
CNET, dirigé par Maurice Bernard, en Décembre
77, de mettre en place un nouveau centre de
recherche dédié aux composants silicium ; Centre
qui allait s’implanter dans le bassin Grenoblois, à
Meylan, et prendre le nom du Ministre des Postes
et Télécommunications qui en avait soutenu le
concept : Norbert Segard.
Trois missions étaient assignées à l’équipe
créée dés mars 1978 et qui devait atteindre une
cinquantaine de personnes à la fin de cette même
année, sous la Direction de Michel Camus :
- Ouvrir l’accès des technologies microélectroniques
aux équipes de recherche sur les systèmes
de télécommunications
- Devenir une source de technologies de fabrication
pour permettre aux « fondeurs » de silicium de
se passer d’apport technologique externe à partir
de 1985.
- Permettre en amont l’émergence de fabricants de
machines
Il s’agissait donc bien de maîtriser toute la
chaîne allant de l’intégration des systèmes à leur
production sur silicium, et de le faire en coopération
avec le CEA/Leti, et dans un soucis d’ouverture et
de service aux industriels nationaux, comme le
montre les comptes rendus des réunions de définition
du programme en 19785 . Ce qu’explicitait
Norbert Segard lors de la pose la première pierre
le 13 novembre 1979 à Meylan : « Là germeront les
idées nouvelles et s’élaboreront les filières technologiques
les plus performantes, là les industriels
Français des Télécommunications, de l’électronique, de l’informatique et de la télématique trouveront
un milieu propice à la conception de produits
nouveaux fondés sur les technologies de pointe.
Mon espoir est que la région de Grenoble devienne
la vallée européenne du silicium ».
Cette mission, si elle a pu évoluer avec le
temps, notamment suite aux déboires de l’industrie
des équipements, n’a pas fondamentalement changé
dans les années qui ont suivi son inauguration
le 31 Janvier 1981. C’est celle qu’a repris Jean
Pierre Noblanc lorsqu’il a repris la direction du
Centre Norbert Segard ( CNS ) le 1er décembre
90, après avoir participé à son lancement comme
Président du comité de programme n°2 du CNET
« composants et technologies » au début des
années 80.
Entre temps, dans le cadre de son premier
schéma directeur, établi sous la houlette de
J.P. Poitevin, qui avait succédé à M. Bernard à la
tète du CNET, le CNS avait mené à bien sa phase
dite de rattrapage (jusqu’en 84)6, puis son premier
démonstrateur en technologie 1 micron (86)7 .Il
avait aussi amorcé son rapprochement avec
STMicroelectronics par la décision prise en 19888
de mettre en place une équipe du CNS au sein de
l’opération qui portait encore le nom de code «
Grenoble 92 » ; la décision de son implantation sur
Crolles n’était pas encore prise. La création des
GIE : Centre Commun ST-CNET pour lancer le
Centre de Crolles, et GRESSI avec le CEA/Leti9
pour la préparation des technologies fortement
submicroniques, avait été actée par décision gouvernementale
en 198910 , et leur mise en place
effective avait débuté à partir de 199011 . A son
arrivée à Meylan, J.P. Noblanc a donc trouvé deux
chantiers ouverts, mais tout restait à construire.
Les grands débats techniques des années 80-90
Nous sommes aujourd’hui habitué à voir la microélectronique poursuivre un développement quasi linéaire, marqué par la loi de Moore, et par l’écrasante domination de la technologie CMOS dont le progrès est tracé, année après année, par les « roadmap » de l’ITRS. Il n’en était pas de même dans ces années : la microélectronique cherchait encore sa voie au travers d’un large foisonnement de solutions potentielles, dont la majorité sont aujourd’hui tombées aux oubliettes de l’in- novation. Cette immense incertitude donnait, alors, toute son importance à la recherche exploratoire.
Quelle filière de fabrication pour les applications de demain?
Pour l’intégration des fonctions de l’électronique numérique12 deux voies s’affrontaient encore : le Bipolaire et le MOS (Métal-Oxyde-Semiconducteur). Au sein du monde MOS lui même, le débat entre le NMOS, bien établi, et le tout nouveau CMOS, jugé complexe et lent, était loin d’être tranché. Clairvoyant, le CEA/Leti concentrait d’ores et déjà ses efforts sur la voie du CMOS sur isolant (CMOS/SOS) qui éliminait largement le handicap de complexité du CMOS, tout en répondant à des besoins spécifiques de durcissement des circuits pour les applications militaires (Figure 2).Quelle technologie pour l’après silicium ?
La question des limites du silicium, et par conséquent des recherches qui devaient être lancées pour l’« au delà », s’est posée dés la parution de la loi de Moore en 1964. En témoigne, par exemple, l’organisation à Issy les Moulineaux, le 23 novembre 1981, d’un séminaire intitulé « Physique et Télématique » dont Jean Pierre Noblanc, alors en charge du CNET de Bagneux, avait été un des promoteurs. Selon les conclusions de cette journée, le silicium devait permettre la réalisation de dispositifs avec des dimensions de 100nm, et de microprocesseurs complexes fonctionnant dans le domaine du gigahertz (ce qui, à une époque où on ne parlait encore qu’en micron et en Megahertz, paraissait exorbitant et ne s’est en fait réalisé qu’un quart de siècle plus tard) (Figure 4).Le débat sur les limites de l’optique
Pour mettre en oeuvre ces technologies, il fallait s’assurer que le moteur de la miniaturisation -la microlithographie- continuerait de progresser selon les exigences de la loi de Moore. A cette époque, la longueur d’onde de la lumière utilisée dans les procédés de photolithographie, était vue comme la limite à la résolution des motifs sur les circuits intégrés. Les sources de lumière existantes et les optiques (l’utilisation des lasers et encore moins de l’ultraviolet profond n’était pas à l’ordre du jour) conduisaient à penser qu’il était impératif de trouver une alternative pour les géométries submicroniques (typiquement au dessous de 0.5 micron).Les recherches physiques des années 80-90
Au moment de la création du CNS, au delà de la question de savoir quelles recherches de base sur les matériaux ou les transistors, devaient être lancées, la question plus « métaphysique » qui préoccupait les physiciens était bien : y avait il encore de la recherche à faire sur le silicium ? L’enjeu pour les dirigeants du CNET devenait alors : comment attirer les meilleurs chercheurs vers ce secteur, alors que les semi-conducteurs 3-5, et leurs applications à l’op- toélectronique, offraient des ouvertures passionnantes aux adeptes de «belle physique» ? Les personnalités de chercheurs reconnus de Maurice Bernard et Jean Pierre Noblanc, ont sur ce plan été déterminantes pour attirer les physiciens dont avait besoin le CNS.Quelles méthodes pour réussir simultanément : recherches et transferts industriels ?
Dés le début des années 80, il était admis
par la direction du CNET que le progrès des technologies
silicium se ferait à moyen terme d’une manière
continue plutôt que par la « grande rupture » dont
rêvaient certains pour leur permettre de revenir dans
la course. Si cela peut paraître trivial aujourd’hui, ça
ne l’était pas encore. Paraphrasant le slogan né de
la crise pétrolière des années 70, une tendance forte
existait qui peut se résumer par : en France, nous
n’avons pas de technologie silicium mais nous
avons des idées …. sur les micro-systèmes, les capteurs,
l’électronique moléculaire, le calcul quantique,
etc . En somme, oublions le présent, préparons
l’électronique du futur ; conception qui expliquait largement
la formidable distorsion entre la capacité de
notre recherche et la faiblesse de nos développements
dans le domaine de l’électronique. Au plan méthodologique, ce débat était
capital. Si la bataille du silicium était perdue, pour
préparer la suivante, il fallait laisser les chercheurs
absolument libres de travailler indépendamment
des demandes de l’aval industriel. Dans le cas
contraire, il fallait assurer la fluidité optimale entre
l’amont et l’aval pour irriguer en continu et sans
délais les développements industriels en innovations
pertinentes. Il fallait concilier liberté du chercheur
et convergence du rêve avec la réalité. C’est
ce choix qui a été fait à Grenoble, par le CNS dés
sa création, comme d’ailleurs par le CEA/LETI.
Dans la pratique, il s’agissait de laisser la bride sur
le cou des chercheurs, pourvu qu’ils mènent leurs
travaux sur des plaques de silicium et avec des
machines industrielles (Figure 5).
Cette contrainte imposait un dialogue permanent
entre chercheurs et ingénieurs : comment
travailler autrement en partageant les mêmes outils ?
Elle garantissait aussi le transfert rapide des résultats
de la recherche vers la production. Sans que
ce soit prémédité, cette méthode préparait également
l’intégration des chercheurs en milieu industriel.
C’est ainsi, par exemple, que les travaux
les plus audacieux sur les hétéro-structures de
Silicium Germanium ont été menés, dés leurs lancement,
sur des plaques de 200mm, avec des
machines industrielles de dépôts en phase vapeur.
De même, les études sur des dispositifs novateurs
comme les BICMOS hyperfréquence ou le silicium
sur vide «Silicon On Nothing» devaient être
menées sur la base de filières CMOS stabilisées.
Ce mode de travail, partagé depuis les
années 80, entre le CEA et le CNET, a certainement
largement contribué au succès de la microélectronique
grenobloise. Il a aussi permis dans les années
90 un rapide rapprochement des équipes de recherche
du CEA et du CNET au sein du GRESSI, et
encore plus la fusion des recherches de base et des
développements industriels dans une même ligne à
Crolles à partir de 1992. C’est ainsi que fin 1992, la
filière CMOS 0.5 micron pouvait être assemblée sur
des tranches de 200mm, comme programmé quatre
ans plus tôt par les accords techniques entre les
équipes du CEA et celles du CNET d’une part, et
avec STMicroelectronics d’autre part. Cette génération
de procédés intégrait les savoirs faire des uns et
des autres, et marquait le véritable succès du plan
composant des années 80. C’est, dans une large
mesure, sur cette base technique, et grâce aux décisions
gouvernementales prises en 8918, que notre
champion national (devenu entre temps européen) a
repris le leadership technologique et industriel que
nous lui connaissons aujourd’hui.
C’est cette période de mutation stratégique,
de fusion des équipes et de convergences des techniques,
qui demandait au plus haut point de manier
l’art du dialogue et la compréhension des enjeux
techniques, que Jean Pierre Noblanc a eu le grand
mérite de conduire à Grenoble. Il a parfaitement «
maîtrisé le chaos » généré par une telle mutation19.
Les chercheurs qui ont vécu cette période, avec toutes
les craintes que pouvaient encore susciter le passage
des « chercheurs à l’usine », savent combien a
compté pour eux le fait d’avoir un Directeur qui comprenait
leurs difficultés, parce qu’issu de leur communauté,
et défendait pied à pied, avec énergie, leurs
intérêts dans la nouvelle organisation (Figure 6).
Conclusion
La reconquête de la filière microélectronique
en France dans les années 80-90 a été ponctuée par
deux plans gouvernementaux dont la cohérence
apparaît mieux aujourd’hui avec le recul du temps. Le
premier, lancé en 1977 privilégiait la diversité des
acteurs, il a permis de bâtir des fondations techniques
solides et de rassembler des compétences diverses et
en grand nombre. Sa logique de concurrence entre
industriels, comme entre laboratoires, s’adaptait bien à
une époque où la microélectronique cherchait ses
voies dans le foisonnement des concepts. Le second,
décidé en 89, privilégiait lui la cohérence de l’action et
la coopération des acteurs, il était parfaitement adapté
à l’entrée de la microélectronique dans les années «
roadmap » où tous les efforts se concentrent sur un
nombre restreint de solutions. Le premier, en faisant
jouer un rôle clé à France Télécom, faisait le pari que
le secteur des télécommunications serait le moteur, et
le premier bénéficiaire, de la microélectronique.
L’explosion du marché du GSM autour des années
2000 en est une belle illustration. Le second marquait
la maturité stratégique et technique de notre champion
industriel et le transfert des chercheurs au plus prés de
ce champion garantissait l’efficacité optimale sur la
voie tracée par la roadmap. Il permettait par ailleurs à
FT de reconvertir le CNS vers d’autres recherches
plus directement liées à son nouveau statut d’opéra-
teur de services de télécommunications.
Il est remarquable de noter que dans les
deux cas, les décisions prises au plus haut niveau
se sont traduites par des actes extrêmement rapidement
: le CNS, comme le Centre de Crolles
douze ans plus tard, sont sortis de terre en moins
de deux ans, et devenus pleinement opérationnel
en quelques mois (les projets des années 2000 comme MINATEC ou le Centre de
Microélectronique de Provence pourront ils relever
ce défi, dans un contexte où les mécanismes de
décision et de financement se sont fortement complexifiés
?). La continuité dans la vitesse de mise
en oeuvre s’est donc ajoutée à la continuité de la
vision pour assurer le succès des plans « microélectronique
» successifs.
Pour porter ses fruits, cette stratégie devait
être portée et conduite par des hommes de talent,
réunis au sein d’une communauté cohérente et
ouverte au débat. Jean Pierre Noblanc a pendant
plus de vingt ans dépensé sans compter une formidable
énergie pour bâtir cette communauté, dont il
a été l’un des visionnaires les plus éclairés.
1-Histoire des Télécommunications en France, édition ERES, 1984 (retour)
2-Robert Veilex, ibid(retour)
3-Rapport S. Nora, A. Minc « L’informatisation de la société », La documentation
française, Paris 1978 (retour)
4-revue 50 ans d’innovation au CNET, Paris 1994 (retour)
5-réunion programme du 2 mars 78 avec M. Camus, R. Veilex, G.Borel
(CEA/Leti), M. Martineau (CNRS) et leurs collaborateurs. (retour)
6-Marqué par l’attribution du prix CNET 1984 pour le système de CAO Cassiopé (retour)
7-marqué par l’attribution du prix CNET 1986 pour la filière CMOS Wal 1 micron (retour)
8-CR réunion ST-CNET du 24/04/88 (retour)
9-signature de l’accord FT/CEA en décembre 90 par M. Feneyrol et Y.
Descatha (retour)
10-Bleu de Matignon du comité interministériel du 12 juin 1989 (retour)
11-signature de l’accord ST/France Telecom pour la création du Centre
Commun ST CNET en Décembre 89 par J.P. Poitevin et J. Monnier; achèvement
des bâtiments de Crolles en décembre 91 ; fin 1992, 40 chercheurs
du CNS sont à pied d’oeuvre à Crolles et les premières tranches
de silicium sont fabriquées en 0.7 micron (retour)
12-D.Bois, P.Senn article dans l’Echo des Recherches, janvier 1981 (retour)
13-Compte rendu réunion technologie critique DGT du 31/10/80 (retour)
14-Compte rendu réunion technologie critique DGT du 31/10/80 (retour)
15-le projet Marathon du CNET qui portait en germe le GSM ne devait
être lancé qu’en 1982 et l’introduction commerciale du GSM par Itineris (
FT) dix ans plus tard en 1992. (retour)
16-réunion programme du 2 mars 78 (retour)
17-compte rendu conseil scientifique de FT présidé par J.Friedel, Meylan,
Mars 1993. (retour)
18-Ibid 10 (retour)
19-au sens défini par Andy Grove dans « seuls les paranoïaques survivront
», ed. Village mondial, Paris 1997. (retour)