microélectronique, industries et innovations

Quelles formations pour quels métiers
dans l’univers de l’infiniment petit ?
+de 175 000 emplois
dans la filière
Microélectronique,
La majorité des emplois se trouvent dans
nanotechnologies,
On parle beaucoup
le domaine de la conception des systèmes et des optoélectronique,
puces électroniques, ainsi que dans les nombreux systèmes embarqués,
des salles blanches…
développements de
systèmes communicants,
logiciels embarqués
photovoltaïque,
Qui y travaille
dans nos « objets
capteurs
42%
et comment y rentre t-on ?
électroniques » :
R&D, industrie,
39%
il
y
a
des
semiComposants
Les opérateurs de niveau BAC. Il n’y a pas de
>
Equipements
physique,
et Sous traitants conducteurs
pré-requis ! Un boulanger ou un coiffeur peuvent
Electriques
travailler comme opérateur en salle blanche pour
mathématiques,
partout !
de la production.
électronique
19%
>Les techniciens de BAC+2. Un DUT en meBTS, DUT, Licence,
Equipements
sure physique et GEII ou un BTS optique et élecElectroniques
Master, Ingénieur,
tronique suffisent. Emploi : montage et réglage
Doctorant,
d’équipements électroniques ou optiques (autoInstitut de recherche,mobile, spatial, aéronautique, multimédia, télécommunications, médical) ; mise au point de proOui, mais encore ?
fondeurs,
cédés de fabrication ou procédures de tests.
fabriquant de composants,
Les assistants ingénieurs BAC+3. Une
>
assembleur,
Comment apprend-on à faire
L3 physique, physique-chimie, électronique,
sciences pour l’ingénieur ou une Licence prode la nanoélectronique ?
Technicien de tests,
fessionnelle sont conseillées. Emploi : fabriPar où commencer ?
technicien process,
cation des composants microélectroniques
éco-concepteur,
Il faut commencer par un bac scientifique,
ou optoélectroniques (systèmes embarqués,
puis continuer jusqu’à Bac+5 :
systèmes communicants, capteurs).
ingénieur
Les ingénieurs : BAC+5. Intégrer une
radio fréquence,
>Par une filière en physique générale
>
jusqu’au niveau Licence, puis s’orienter vers
école d’ingénieur en électronique est une
ingénieur
un Master dans le domaine de la microbonne piste ! Autre : Master recherche ou
technico-commercial,
électronique et/ou des nanotechnologies.
professionnel en électronique, matériaux,
De nombreux Masters existent, soit orientés
ingénieur
physique.
vers la technologie ou vers la conception des
électronique
>Les doctorants : BAC+8. Les doctorants
systèmes sur puce.
mènent des travaux de recherche sur des domaines comme l’électronique, la photonique, la
mécatronique, les nanosciences.
Témoignage
>Par une filière « classes préparatoires » aux
écoles d’ingénieurs, puis une poursuite en école
d’ingénieur. Là encore, les écoles offrent diverses
spécialisations (techno ou conception).
>Il est aussi très intéressant de continuer en
thèse de doctorat qui ouvre aux métiers de la
recherche mais aussi offre de nombreux débouchés dans l’industrie.
crédits photos : © CNRS Photothèque - RAJAU Benoît /
« Après une Licence Pro électronique optique et
nanotechnologies et plusieurs stages, j’ai obtenu
un CDI chez Alcatel-Lucent Bell Labs France au
III-V lab où je suis en charge de la caractérisation
de photodétecteurs pour les télécom pour un projet ambitieux ainsi que d’une partie des tests de
fiablité et de la découpe des composants. J’aime
beaucoup mon métier parce que je suis autonome,
qu’il y a ce mélange industrie+recherche et que
c’est un travail vraiment très intéressant. »
Delphine Lanteri.
Quelques sites pour aller plus
loin : CNFM – FIEEC – ONISEP CNRS
FRESILLON Cyril
start>
Micro et nanoélectronique :
un secteur clé de l’économie et
de l’industrie en France
La microélectronique
est partout !
Radiographie des objets
qui font notre quotidien.
Depuis notre réveil jusqu’à l’extinction des lumières, nous sommes environnés d’objets qui
fonctionnent grâce aux composants électroniques. Ces semi-conducteurs sont omniprésents
dans notre vie quotidienne.
L’industrie des semi-conducteurs détermine la
compétitivité des entreprises dans la mesure
où la microélectronique s’est répandue dans
tous les secteurs d’activités, devenant moteur de l’innovation technologique et industrielle. Avec l’industrie du logiciel, la micro et
nanoélectronique assure 90% des innovations
réalisées dans des marchés aussi porteurs que
l’automobile, la médecine, la logistique,
l’énergie.
automobile,
De plus en plus d’objets
électronique spatiale,
« intelligents » :
avionique,
textile intelligent, c’est déjà demain !
bâtiment intelligent,
smart cities,
L’invention de nouveaux produits ouvre sur de
nouveaux marchés. Elle permet sans cesse de
transfert d’énergie
repenser nos sociétés et modeler le monde de
à haute puissance,
demain. Jusqu’où allons-nous aller ? L’introduction
Les semiconducteurs
implants
médicaux
de la nanoélectronique conditionnera les avancées
sont partout !
actifs,
futures. Déjà, écrans souples, vêtements intelliAlarme,
TV, radio,
Appareillage
ordinateur,
ménager 6%
tablette,
smart phone,
Audio et Vidéo 15%
Industrie
appareil photo,
et médical 17%
aspirateur,
gents, véhicules solaires, implants humains,
cafetière,
regorgent de puces devenues de véritables
Ordinateurs 24%
Automobile
8%
calculatrice,
microsystèmes, toujours plus miniaturisées et
caméscope,
« embarquées ». Elles ont quitté l’ordinateur et
deviennent nomades. Mais si la R&D a encore
chaîne
hifi,
Défense aérienne
un long chemin devant elle, l’innovation électrocarte
à
puce,
et Sécurité 10%
nique doit faire mouche avec « développement
éclairage LED,
durable et maîtrise des technologies » pour gagner la course.
Télécoms 20%
cellules
photovoltaïques,
Environnement, société
et économie : trio gagnant !
Un poids économique mondial
considérable et croissant.
Chiffres clés.
Richesse produite en milliards de dollars dans le monde et en Europe
Fournisseurs de services à la population
TIC Transports Energie Sécurité
Production manufacturières
Automobile Industrie Défense
Aéronautique Médical
Equipement
électroniques
6300 md$
EU > 1600 md$
La croissance de la
microélectronique
est aujourd’hui le levier
de la croissance mondiale
1600 md$
EU > 315 md$
300 md$
EU > 40 md$
Composants
micro électroniques
Avec 265 milliards de dollars de CA mondial
(3 millions d’emplois), ce secteur génère plus
de 1300 milliards de dollars de CA dans les industries électroniques (18 millions d’emplois)
et 5000 milliards de dollars dans les services
(100 millions d’emplois).
Outre l’importance de son CA mondial, la croissance du secteur des semi-conducteurs est spectaculaire et l’effet de levier est tel que les spécialistes l’appelle « la pyramide inversée de la filière
silicium ». Cette industrie contribue à plus de
10 % de la richesse mondiale !
Quelques sites pour aller plus loin :
CNFM – SITELESC – FIEEC – CNRS
crédits photos : © CNRS Photothèque - FRESILLON Cyril / PERRIN Emmanuel
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Porte ouverte sur « l’aventure Nano » :
la miniaturisation des objets
Qu’est ce que c’est ?
On ne peut dissocier microélectronique et nanoélectronique : les « micro » étant indispensables
pour la mise en oeuvre des « nanos » !
A cette échelle, la physique classique ne s’applique plus et il faut appliquer la physique dite
quantique.
Comment fabrique t’on
des produits à ce niveau
de précisions ?
En copiant la nature ! C’est la voie ascendante ;
on part des atomes et des molécules, puis on les
intègre pour créer des systèmes plus grands.
ai
n
m
hu
on
1m
re
10cm
tu
1cm
êt
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pu
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10µm 100µm 1mm
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10nm 100nm 1µm
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N
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0,1nm 1nm
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Monde
du vivant
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le
Nanosciences,
Nanotechnologies,
systèmes électroniques,
puces électroniques,
transistors,
Atomes, molécules,
nanomètre,
Nanosciences,
Nanotechnologies,
systèmes électroniques,
puces électroniques,
transistors,
Atomes, molécules,
nanomètre,
Nanosciences,
Nanotechnologies,
systèmes électroniques,
puces électroniques,
transistors,
Atomes, molécules,
nanomètre
Voie ascendante
Nanomonde
m
Accéléromètres pour airbags, vêtements communicants, gélules caméras pour micro-camescope à
des fins médicales, biopuces pour analyse biologique... autant de dispositifs où les nanosystèmes
cohabitent désormais, et probablement pour longtemps, avec les microsystèmes.
Le Nanomonde :
question d’échelles
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or
C’est la fabrication d’objets indiscernables à l’œil
nu. L’Homme travaille ici à l’échelle de l’infiniment
petit (« nano » vient du grec qui signifie très
petit) permettant un condensé d’intelligence, de
performance, d’innovation et une réduction drastique des coûts de production.
Au carrefour de la physique
et de la chimie, un nouveau
défi s’annonce pour
la microélectronique,
porteur de découvertes,
d’applications et d’emplois :
la nanoélectronique.
Produits
fabriqués
par l’homme
Voie descendante
Le nanomonde est le monde des objets, en comparaison au monde du vivant, dont la taille est
environ 10 000 fois plus petite que l’épaisseur
d’un cheveu et 100 fois plus petite que la molécule d’ADN. Dans ce monde, on est à l’échelle des
atomes.
A l’échelle du nanomètre (le milliardième de mètre,
soit 0,000 000 001, abrégé « nm »), certains phénomènes et effets sont inattendus, parfois fascinants.
De la micro à la
nanoélectronique : transistor
et circuit intégré (puce)
La voie descendante, quant à elle, est le socle de
notre révolution technologique : l’ordinateur est
le résultat le plus remarquable de cet effort de
miniaturisation. On part du matériau (silicium issu
du sable) que l’on découpe en tranches fines sur
lesquelles on sculpte, on grave et on fabrique des
centaines de puces dans « les salles blanches »,
un espace où le moindre grain de poussière compromet le bon fonctionnement du circuit !
Le saviez-vous ?
Quelques sites pour aller plus
loin : Ministère de l’éducation
nationale, de l’enseignement
supérieur et de la recherche CNFM – CNRS - CEA
Un microprocesseur (système intégré) aujourd’hui contient plus
d’1 milliard de transistors sur
une plaquette de silicium.
A vous d’imaginer ce que
contient votre ordinateur, smartphone, wii... bonnes découvertes !
L’industrie
de la microélectronique n’a
cessé de produire des transistors de plus
en plus petits (« interrupteur » électrique) pour
les intégrer dans des circuits de plus en plus puissants qui, en quelques décennies, ont conquis
la plupart de nos objets quotidiens : lampes,
téléphone, automobile, carte bancaire... Depuis
30 ans, tous les 18 mois, la puce voit doubler le
nombre de transistors sur sa surface, devient plus
puissante et coûte de moins en moins cher :
de la valeur d’une maison elle est passée à celle
d’un... post-it !
crédits photos : © CNRS Photothèque - FRESILLON Cyril / PERRIN Emmanuel
L. Bonvillain/Roux Design/ESIEE ; au centre photo black silicium © ESIEE Paris.
start>