‘Imec is een heel specifieke, kritieke schakel in de chipindustrie’: Leuvens onderzoeksinstituut haalt 2,5 miljard binnen

“Met deze chip kunnen we de nieuwste kankertherapie automatiseren en toegankelijker maken”, zegt Niels Verellen (Imec). Verellen is een van de wetenschappers die op het Imec Technology Forum in Antwerpen hun onderzoek voorstellen. Zijn chip telt en identificeert witte bloedcellen, zodat die kunnen worden gemanipuleerd om ze in te zetten als kankertherapie.

Wat verderop zwaaien robotarmen in het rond, die u in de toekomst misschien helpen de was op te vouwen. Andere onderzoekers stellen de nieuwste luchtkwaliteitssensoren voor, en neurale netwerken die zelfrijdende auto’s moeten helpen navigeren. De rode draad doorheen al die toepassingen: computerchips, de corebusiness van Imec.

Het onderzoeksinstituut mocht op het evenement ook goed nieuws aankondigen: met 2,5 miljard euro mag het een nieuwe pilootlijn voor de volgende generatie computerchips bouwen. “Hiermee kunnen we een voortrekkersrol blijven spelen in de ontwikkeling van de meest geavanceerde chips”, zegt Imec-CEO Luc Van den hove. Het geld komt zowel van de Vlaamse overheid en de Europese Commissie (samen goed voor 1,4 miljard) als van bedrijven (1,1 miljard).

De chip in onze telefoon vandaag is krachtiger dan de Apollo-computer die de eerste mens op de maan hielp. Dat komt doordat het aantal transistors - de ‘schakelaars’ op chips die berekeningen mogelijk maken - de voorbije decennia fors is toegenomen, en daarmee ook de rekenkracht. Om nóg meer transistors op een chip te laten passen, zal Imec onderzoek doen naar chips met transistors kleiner dan twee nanometer (een miljoenste van een millimeter). “Die stap is nodig om allerlei toepassingen van computerchips - van smartphones tot auto’s - naar een hoger niveau te tillen”, zegt Imec-woordvoerder Pieter Van Nuffel.

Chiplab van de wereld

Imec kwam er onder impuls van de inmiddels overleden ingenieur Roger Van Overstraeten (KU Leuven). Nadat die zijn strepen had verdiend met chiponderzoek aan Stanford University, keerde hij in de jaren 60 terug naar Vlaanderen en ijverde voor een ‘superlab’ dat elektronicaonderzoek bundelde. Dat lab werd in 1984 boven de doopvont gehouden: het Interuniversitair micro-elektronicacentrum (Imec).

Fast forward naar 2024: Imec is in veertig jaar uitgegroeid tot ‘het chiplab van de wereld’. Meer dan 5.500 knappe koppen uit ruim 95 landen werken er aan computerchips en toepassingen van de toekomst. Het paradepaardje is de ‘extreem ultraviolet lithograaf’ (EUV), een machine om de nieuwste generatie chips te produceren en volgens het instituut ‘wellicht de meest ingewikkelde machine ter wereld’. Wat er uitziet als een grote witte kast kost meer dan 100 Ferrari’s en is een opeenstapeling van spitstechnologie. Alleen al de productie van het EUV-licht, dat enkel in de buitenste lagen van de zon wordt gegenereerd, is een technisch huzarenstukje.

“De samenwerking tussen bedrijven en academici bij Imec is uniek in de wereld”, zegt Jan Rabaey, emeritus professor aan de Universiteit van Californië en CTO system-technology co-optimization bij Imec. “Dat komt deels doordat het op ‘neutrale grond’ ligt. Geen enkel groot bedrijf is hier dominant, en dat maakt het makkelijker om met concurrenten samen te zitten.”

In de chipindustrie spitst een beperkt aantal hypergespecialiseerde bedrijven zich toe op een stukje van het proces. “In zo’n ecosysteem, waarin de investeringen enorm zijn, is het cruciaal dat bedrijven kunnen samenwerken, en nieuwe technologieën testen”, zegt expert geo-economie Victor De Decker (Egmont Instituut). “Imec is daarmee een heel specifieke, kritieke schakel in de chipindustrie en een toonaangevend instituut in Europa en de wereld.”

Het onderzoekscentrum stippelde vorig jaar samen met de grote spelers uit de sector een strategie uit tot 2036 om de rekenkracht van computerchips te blijven vergroten. “Je kunt gerust stellen dat de grote lijnen voor de innovatie in de wereldwijde chipindustrie in Leuven worden uitgezet”, zegt Van den hove.

Geopolitiek

Dat neemt niet weg dat Europa in de wereldwijde chipindustrie geen grote speler is. De EU Chips Act, waarin de nieuwe investeringen passen, moet daar verandering in brengen en twee problemen tegelijk aanpakken. Van het biljoen chips dat jaarlijks wordt geproduceerd, rolt slechts 10 procent in Europa van de band. Die afhankelijkheid zorgde tijdens de coronacrisis voor tekorten in diverse sectoren, van de auto-industrie tot producenten van medische apparatuur. Daarnaast is ook de ontwikkeling van de nieuwste generatie chips grotendeels een buitenlandse aangelegenheid.

China investeert al langer bakken geld in zijn chipindustrie, en de Verenigde Staten kwamen in 2022 met een Chips and Science Act, die de sector moet aanzwengelen. Zowel de VS als Japan willen een onderzoekscentrum vergelijkbaar met Imec oprichten. “Het zal niet eenvoudig zijn om daar tegenop te boksen”, denkt De Decker. “Maar het is goed dat Europa probeert om niet volledig weggeconcurreerd te worden, en Imec speelt daar een sleutelrol in.”