De gok van imec

Het Leuvense onderzoekscentrum imec moet mee met de trend naar schaalvergroting in de halfgeleiderindustrie. Dat vergt een investering van 1 tot 1,5 miljard euro.

Weinig grote bedrijven kondigen investeringen aan van vier tot vijf keer hun jaaromzet, zoals het universitaire onderzoekscentrum imec vorige maand deed. CEO Luc Van den hove meldde dat imec 1 tot 1,5 miljard euro zal investeren in ‘450 mm’-onderzoek voor de volgende generatie halfgeleiders (zie kader De wondere wereld van wafers). Imec heeft dat geld niet op de bank staan. Vlaams minister van Innovatie Ingrid Lieten heeft 100 miljoen euro toegezegd voor het project. Gesteld dat dat geld er komt, heeft imec nog ergens tussen de 900 miljoen en de 1,4 miljard euro te gaan.

TRENDS. Waarom zo veel investeren?

LUC VAN DEN HOVE. “Onderzoek naar productieprocessen voor halfgeleiders doe je op de nieuwste apparatuur en die wordt gebouwd voor het grootste waferformaat. De trend naar grotere wafers is puur economisch: ze geven in één productierun meer chips, zodat de kosten per chip dalen. De onderzoekers moeten volgen. Daardoor stijgen de kosten van onze research, maar we kunnen niet anders. Wij hebben als enige onderzoeksinstituut de top acht van de halfgeleiderfabrikanten als partner. Als we niet investeren, blijven die niet.”

Is zo’n gigaproject haalbaar voor een vzw?

VAN DEN HOVE. “We spreiden de investering. Sinds 2004, toen we overstapten naar wafers met een doorsnede van 300 millimeter, heeft imec zo’n 2 miljard euro uitgegeven. 750 miljoen daarvan zijn investeringen. De rest ging naar werking en personeel. We schatten dan ook dat het 450 mm-project een investering van meer dan 1 miljard euro vergt. Dat bouwen we geleidelijk op over drie tot vijf jaar. We zitten in de engineeringfase. Volgend jaar beginnen we met de constructie. De cleanroom zal midden 2015 klaar zijn.”

Waar komt het geld vandaan?

VAN DEN HOVE. “Van de 2 miljard euro voor het 300 mm-project kwam 15 procent van de Vlaamse overheid, iets meer dan 30 procent van leveranciers van machines en materialen, ruim 50 procent van de halfgeleiderfabrikanten en 1,5 procent van Europa.

“Bij zo’n overgang kijkt iedereen naar elkaar om de eerste stap te zetten. Daarom is de toezegging van 100 miljoen euro Vlaamse steun zo belangrijk. Het geeft onze partners het signaal dat we dit rond krijgen. Het is de dominosteen die je nodig hebt om het project op gang te trekken. Dat heeft zeer goed gewerkt bij de overgang naar 300 mm, waardoor imec zich wereldwijd aan de top heeft kunnen positioneren.”

Europa springt bij? Dat zou een primeur zijn.

VAN DEN HOVE. “We hopen de komende vijf jaar een paar honderden miljoenen van de Europese Commissie te krijgen. We hebben mensen vrijgemaakt om daarvoor te lobbyen. We staan al veel verder dan een paar jaar geleden, maar we zijn er nog niet.”

Vanwaar komt de concurrentie?

VAN DEN HOVE. “Het enige andere initiatief voor een 450 mm-onderzoekscentrum komt van het College of Nano-scale Science and Engineering van de State University of New York, University of Albany. New York pompt er honderden miljoenen dollars in.

“Zij zijn hun cleanroom al aan het bouwen en ze hebben ook al hun eerste project aangekondigd, G450C. Dat richt zich vooral op standaardisatie: de dikte van de wafers, hoe breng je die in de machines, hoe zal de automatisering eruitzien? Daar zijn heel wat afspraken rond nodig. Dat is niet de kerncompetentie van imec. Wij werken veel meer op de materialen, op de transistoren, de echt fundamentele dingen. Zij komen typisch vóór ons. Bij de transitie van 200 naar 300 mm was dat ook zo. Maar als wij in Europa geen initiatief nemen, zal die groep ook de volgende fase doen. Dat moeten we vermijden.”

Bent u niet een tikje te laat met uw investeringen?

VAN DEN HOVE. “Eigenlijk zijn we nu relatief vroeger begonnen dan bij de vorige transitie. Timing is cruciaal bij dit soort overgangen. Kom je te vroeg, dan heb je veel extra kosten zonder veel toegevoegde waarde. Kom je te laat, dan mis je de boot. Je moet vooral zorgen dat je geen blokkeringen hebt onderweg. De cleanroom is erg belangrijk. Als de infrastructuur te laat klaar is om de toestellen te installeren, lopen we vast. De investering van de Vlaamse overheid is dus zeer belangrijk en komt op het juiste moment. We zitten nog in een vroeg stadium. De fabrikanten van uitrusting ontwikkelen de eerste prototypes. In de volgende twee jaar worden die getest. In 2015-2016 kan de fase van onderzoek en ontwikkeling beginnen. Vanaf 2018 kan de productie op snelheid komen.”

Is het niet pijnlijk dat u hier zoveel geld in onderzoek stopt, terwijl de productie in Azië en de VS gebeurt?

VAN DEN HOVE. “We moeten er alles aan doen om ook productie in Europa te krijgen. Het is niet uitgesloten dat dat ook lukt. Belangrijk is dat de nano-elektronica veel meer is dan enkel de producenten van halfgeleiders. Europa heeft materiaalfabrikanten – Siltronic, Soitec, Merck, BASF en Umicore – en machinefabrikanten – ASML en ASM.

“ASML, dat de lithografiemachines ontwikkelt om de transistoren te definiëren op de chips, is een ongelooflijk succesverhaal. Zonder ASML had imec zijn huidige belang niet en omgekeerd waren wij voor ASML een sterke hefboom. Je moet ook naar de eindgebruikers kijken, die chips ontwerpen. Vroeger kon je ontwerp en technologie gemakkelijk scheiden. Het concept van ‘fabless’ of fabrieksloze halfgeleiderproducenten enerzijds en van ‘foundries’ of gespecialiseerde halfgeleiderfabrieken anderzijds is daarop gebouwd. Nu raken technologie en design zo verweven dat designers betrokken moeten zijn bij de ontwikkeling van nieuwe technologie. Een onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteit is dan belangrijk om die twee te koppelen. En de fabless gemeenschap in Europa groeit net heel sterk, met bedrijven als ARM en CSR.

“Alles bij elkaar praat je over bijna 250.000 directe banen – 110.000 bij de materiaal- en machinefabrikanten, 100.000 bij de halfgeleiderfabrikanten en zo’n 20.000 tot 30.000 banen bij de chipontwikkelaars. Als je daar de in-directe banen bijtelt, praat je over een industrie die een half miljoen mensen werk geeft.”

Hoeveel banen schept de uitbreiding naar 450 mm?

VAN DEN HOVE. “Ons 450mm-initiatief is van 2015 tot 2020 goed voor een 500-tal directe banen. Met de indirecte banen kom je aan 2000 extra arbeidsplaatsen in de regio.”

BRUNO LEIJNSE

“Timing is cruciaal bij dit soort overgangen. Kom je te vroeg, dan heb je veel extra kosten. Kom je te laat, dan mis je de boot”