Imec - najlepiej strzeżona tajemnica Belgii

Historyczne miasto Belgii – Leuven – jest znane nie tylko ze swojego wiekowego uniwersytetu, ale także z tego, że znajduje się tam główna siedziba browarniczego giganta Anheuser-Busch InBev NV. Za to o wiele mniej miasto to jest znane z lokalizacji organizacji zajmującej się badaniami nad półprzewodnikami, która znalazła się dziś w samym centrum politycznej i przemysłowej uwagi.

Międzyuczelnianie Centrum Mikroelektroniki (The Interuniversity Microelectronics Centre – w skrócie „imec”) może być dziś jedną z najlepiej strzeżonych tajemnic Belgii, gdyż istnieje wielkie zapotrzebowanie na badania tej instytucji jeśli chodzi o przyszłość chipów komputerowych oraz ich zastosowań w wielu obszarach, począwszy od sekwencji genomu po samochody autonomiczne.

Imec w coraz większym stopniu staje się również przedmiotem zainteresowania wielu rządów, odkąd chipy stały się polityczną bronią w ramach chińsko-amerykańskiej rywalizacji. Paraliżujące całe branże niedobory półprzewodników w czasie pandemii sprawiły, że walka o dostęp do zaawansowanych badań w tym zakresie toczy się na wielu frontach, a USA, Chiny, Japonia i Europa szukają większej samowystarczalności pod względem produkcji chipów.

Komisja Europejska konsultuje się z centrum imec ws. swoich planów budowy europejskiej fabryki chipów. Belgijskie Centrum odwiedziła w tym miesiącu również delegacja z Korei Południowej. Nazwa imec pada również w dokumentach Białego Domu dotyczących przeglądu amerykańskiego łańcucha dostaw w obszarze zaawansowanych półprzewodników. Obok Imec pojawiła się również ASML NV z Holandii, która to firma ma praktyczny monopol na maszyny niezbędne do produkcji najbardziej zaawansowanych chipów na świecie. Podsumowując, imec to jedno z tych miejsc, o których istnieniu wie niewiele osób, a wiedzieć powinni wszyscy.

„Jeszcze nigdy nie byliśmy tak bardzo w centrum uwagi, jak dziś” – przyznał w czasie wywiadu dyrektor wykonawczy imec Luc Van den hove w swoim biurze na 15. piętrze futurystycznego wieżowca w Leuven. „Obserwujemy o wiele większe zainteresowanie ze strony polityków niż kiedykolwiek wcześniej: lokalnych polityków, europejskich polityków, amerykańskich polityków” – dodaje.

Chińskich również. Premier Li Keqiang odwiedził imec w październiku 2018 roku – zanim jeszcze napięcia pomiędzy USA a Chinami objęły również obszar chipów.

Imec dołączył wcześniej do Huawei i Qualcomm, aby pomóc największemu chińskiemu producentowi chipów – firmie SMIC – stworzyć przedsiębiorstwo zajmujące się badaniami i rozwojem. Ale w ciągu ośmiu miesięcy od wizyty premiera Li w Belgii, amerykański Departament Handlu dodał Huawei do listy podmiotów z kontrolą eksportu, co miało na celu zablokowanie chińskiego dostępu do amerykańskich technologii w obszarze chipów.

Dziś imec bierze udział w programie stypendialnym i finansuje chińskich badaczy post-doc, a w w lutym – jak wynika z doniesień lokalnych mediów – belgijskie Centrum stało się członkiem miejskiego stowarzyszenia przemysłu półprzewodników w prowincji Jiangsu, która jest głównym obszarem produkcji chipów w Chinach. Ale działa tam obecnie mniej niż pięć osób z imec, a Centrum nie prowadzi w tym miejscu żadnych badań – wynika z wypowiedzi Van den hove.

„Sytuacja sprzed trzech czy czterech lat bardzo różni się od sytuacji dzisiejszej” – miał odpowiedzieć Van den hove na pytanie chińskiego premiera, czemu polityka miesza się z przemysłem. Dyrektor zaznaczył, że imec ściśle przestrzega regulacji eksportowych, również tych nałożonych przez Waszyngton, a zdolności badawcze Centrum nie ucierpiały w powodu politycznych napięć. „Ale musimy być też realistami i zmierzyć się z faktem, że obecne napięcia geopolityczne rosną” – dodał.

"Europa ma dziś dwa klejnoty"

Imec został założony w 1984 roku przez regionalny rząd Flandrii, a dziś zatrudnia ok. 4500 pracowników, w tym studentów. Ok. 75 proc. funduszy pochodzi od partnerów Centrum, wśród których znajdują się tacy giganci, jak Intel, Taiwan Semiconductor Manufacturing, Samsung czy Applied Materials.

Imec przez ostatnie 30 lat miało szczególne relacje z holenderską firmą ASML. To dzięki maszynom z ASML imec stało się wiodącym ośrodkiem badań nad tym, co nazywa się skalowaniem – chodzi to o produkcję coraz mniejszych urządzeń dysponujących coraz większą mocą. Wśród produkowanych przez nią obiektów znajduje się warta 2,5 mld euro linia pilotażowa, która pozwala badaczom pracować nad zaawansowanymi procesami produkcji chipów, wyprzedzającymi te obecne na rynku o 2-3 generacje. W efekcie gdzie dziś najbardziej zaawansowane chipy są wytwarzane w 5 nm litografii, to imec pracuje już nad 2 nm a nawet mniej.

„Europa ma dwa klejnoty” – uważa Pat Gelsinger, dyrektor wykonawczy Intela. „Jeden z nich to ASML, z najbardziej zaawansowaną litografią, a drugi to imec – z najbardziej zaawansowanymi badaniami nad półprzewodnikami na świecie” – dodaje.

Fabryka ASML w Veldhoven w Holandii. 5.06.2021. ASML to największy w Europie producent wyposażenia związanego z półprzewodnikami. / Bloomberg / Jasper Juinen

Sprawia to, że ASML i imec są celami szpiegostwa przemysłowego. Flamandzka gazeta „De Tijd” donosiła w 2018 roku, że chiński badacz z imec został deportowany przez belgijskie władze w oparciu o podejrzenie szpiegostwa przemysłowego. Van den hove potwierdza te doniesienia, ale zaznacza, że doszło to tego nieco wcześniej niż w 2018 roku.

„Ale to nie jest pierwszy przypadek, mieliśmy również inne, gdzie ludzie nie zachowują się zgodnie z naszymi zasadami i wartościami” – wyjaśnia dyrektor imec, dodając, że te przypadki nie są ograniczone do obywateli jednego kraju.

Rządy również działają w atmosferze zwiększonej wrażliwości na technologię.

Wielka Brytania dokonuje obecnie przeglądu bezpieczeństwa narodowego w związku z przejęciem największego na Wyspach producenta chipów przez należącą do Chińczyków Nexperię NV. Z kolei holenderski rząd musi jeszcze nadać licencję eksportową dla ASML, aby firma mogła sprzedać jedną z najbardziej zaawansowanych maszyn do Chin. USA zastrzegły przy tej okazji, że wolałyby, aby technologia ta pozostała w Holandii.

Administracja Joe Bidena prawdopodobnie skupi się na Centrum imec w czasie rozmów z przedstawicielami Unii Europejskiej na temat poszerzenia amerykańskiego sojuszu w obliczu technologicznej rywalizacji z Chinami – komentuje Martijn Rasser, dyrektor programu technologii i bezpieczeństwa narodowego w Center for a New American Security w Waszyngtonie.

„Byłbym bardzo zdziwiony, gdyby tak się nie stało” – dodaje Rasser, który wcześniej zajmował się technologiami i innowacjami w CIA. „Imec to naprawdę unikalna jednostka”.

Dyrektor imec zapytany, czy administracja Joe Bidena kontaktowała się z Centrum, odpowiedział, że „toczy się wiele dyskusji na wiele z tych tematów”, ale odmówił wskazania, z kim są prowadzone rozmowy.

Złożone półprzewodniki to przyszłość branży?

Jednym z obszarów badawczego zainteresowania w przyszłości może być pole złożonych półprzewodników. Chiny inwestują w ten kierunek rozwoju, chcąc osiągnąć coś, co określają mianem półprzewodników trzeciej generacji. Chodzi o chipy wytwarzane ze złożonych materiałów, takich jak azotek galu. Pekin chce w ten sposób uzyskać przewagę w tym obszarze bez wchodzenia w zależność od amrykańskich technologii bazujących na krzemie. Van den hove jest jednak sceptyczny co do tego kierunku rozwoju. Dyrektor imec uważa, że półprzewodniki złożone będą raczej stosowane w niszowych obszarach i nie zastąpią krzemu.

„Nie sądzę, aby sam rynek złożonych półprzewodników był wielkim rynkiem” – wyjaśnia. I dodaje: „Uważamy, że krzem jest idealną platformą”.

Prawo Moora, mówiąe, że liczba tranzystorów w układzie scalonym podwaja się co dwa lata, „w żadnym razie nie zwalnia”, choć sposoby osiągnięcia tego celu ulegną zmianie, np. poprzez połączenie innowacji, takich jak nowe projekty i typy tranzystorów – tłumaczy Van den hove. Wszystko to oznacza dalsze zmniejszanie się – dojdziemy do wielkości poniżej 1 nm – zapowiada dyrektor imec.

„W tej chwili na świecie wiele się bardzo wiele rzeczy, ale myślę, że bardzo ważne jest, abyśmy zachowali spokój. Możliwości są tak wielkie” – podsumowuje Van den hove.