Na de VS is dus ook de EU met een Chips Act gekomen. Met als doel een groter stuk van de cruciale semicon-taart naar het eigen continent te halen. In Europa zullen de miljarden euro’s subsidie terechtkomen bij een beperkt aantal bedrijven en instituten in een klein aantal landen. Vanzelfsprekend behoort Nederland daartoe, vanwege zijn sterke equipmentsector met ASML. Maar belangrijk is dat ingezet wordt op de complete value chain, incluis de chipfabs. ‘Europa zal echt moeten vechten om zijn positie versterken, door weer meer zelf te gaan doen.’
‘We zullen echt moeten vechten om onze positie versterken’
Terwijl de oorlog in de Oekraïne en de wereldwijde politieke hoogspanning die die strijd met zich meebracht alle aandacht van president Joe Biden opeiste schoof hij medio maart toch even aan bij een meeting met de top de Amerikaanse halfgeleiderindustrie. Het tekent het enorme belang dat de VS hechten aan het versterken van deze sector, ‘van fundamenteel belang voor de Amerikaanse economie en voor een reeks productiesectoren in Amerika’. Op de agenda stond de CHIPS for America Act, een wet die tot doel heeft de semiconindustrie te versterken. In juni vorig jaar heeft de senaat 39 miljard dollar voor het bouwen van chipfabs vrijgemaakt en 11,2 miljard dollar voor R&D-activiteiten op het gebied van halfgeleiders. De semicon-top wilde weten wanneer de betreffende subsidie, belastingkortingen en onderzoeksgelden hiervoor beschikbaar komen.
EU Chips Act
Ook in politiek Europa is het besef doorgedrongen dat zo snel mogelijk een substantieel deel van de halfgeleiderindustrie binnen de EU geborgd moet worden. Klagen de Amerikanen over het feit dat halfgeleiderproductiecapaciteit in de VS is gedaald van 37 procent in 1990 tot 12 procent vandaag, het Europese aandeel in de semicon-wereldmarkt is nog verder geslonken, van 20 procent in 1990 naar 8 procent nu. De European Semiconductor Industry Association houdt het overigens nu op 9,4 procent, nauwelijks minder dan het aandeel van 10,1 procent dat de EU in 1995 had. Blijft dat het een mager aandeel is. Dus heeft ook de EU een Chips Act opgetuigd, die de unie in februari lanceerde, om dat aandeel per 2030 teruggebracht te hebben naar 20 procent. De Europese wet wil met een set van maatregelen 43 miljard euro aan publieke en private middelen vrijmaken om het ‘technologische leiderschap’ van de Europese semicon te versterken en toekomstige tekorten aan chips te voorkomen.
Semicon-markten naar regio in miljarden dollars (Gartner, ASML, april 2021)
Tien keer te weinig
Wat Bram Nauta betreft is die 43 miljard euro, uitgesmeerd over 10 jaar, tien keer te weinig om het marktaandeel weer op 20 procent te krijgen. Want de markt verdubbelt in die periode. En 43 miljard is ongeveer het bedrag dat China jaarlijks in zijn halfgeleidersector steekt. ‘De extra gelden zijn dus hooguit genoeg om het aandeel op die huidige 8 procent te houden.’ Maar de hoogleraar IC Design van de Universiteit Twente zegt ook wel te snappen dat er geen 430 miljard euro aan belastinggeld gepompt kan worden in een sector die al vele jaren grote winsten maakt. ‘Die miljarden aan publiek geld moet daarom vooral ingezet worden voor de semicon van morgen. In het opleiden van voldoende mensen – met name in het ontwerpen van IC, want aan die specialisten is een groot tekort – en in onderzoek aan nieuwe IC-technologie. Het geld moet zo besteed worden dat de bedrijven in de sector er meer winst door maken die zij vervolgens herinvesteren in hun activiteiten in Europa. Dan kun je een end komen.’
Duitsland
De Chips Act wil voorbouwen op de bestaande Europese semicon van wereldtopniveau, vertegenwoordigd in R&D-organisaties en -netwerken, chipsfabrikanten, equipment manufacturers en gespecialiseerde toeleveranciers. Dat Europese halfgeleider-ecosysteem is geconcentreerd in beperkt aantal landen. In het Belgische Leuven is imec gevestigd, alom gezien als het belangrijkste onderzoeksinstituut voor deze sector, naast het Laboratory of Electronics and Information Technology (LETI) in Frankrijk en het Fraunhofer Institute in Duitsland. In Dresden in Duitsland staan belangrijke chipproductievestigingen van Infineon en Robert Bosch. Een belangrijke equipmentbouwer is Sentech Instruments in Berlijn. Voorts hebben belangrijke toeleveranciers van de equipmentbouwers, als Trumpf en Carl Zeiss SMT, hun (hoofd)vestigingen in het Zuid-Duitsland.
Footprint breidt uit
Aan de andere kant van de grens, in Zwitserland, heeft French-Italian chipproducent STMicroelectronics zijn hoofdkantoor. Een belangrijke Britse semiconcompany is ARM dat focust op het ontwerp en de engineering van onder meer computer processoren, memory controllers, grafische processoren en opslag-devices. Oostenrijk herbergt frontend-equipmentbouwer IMS Nanofabrication en ams OSRAM, fabrikant van een scala van sensoren voor onder meer de automotive en de medtech. Ams heeft ook in Italië een belangrijke vestiging. Italië herbergt voorts onder andere LPE, which produces components for power electronics applications.
Die semicon-footprint breidt zich uit. Infineon heeft 1,6 miljard geïnvesteerd in een nieuwe plant in Oostenrijk. Bosch investeert een kwart miljard in een nieuwe waferfab in Duitsland. Van een overtreffende trap is de investering die Intel medio maart het aangekondigd: tot 80 miljard euro in diverse EU-landen, in de gehele waardeketen van halfgeleiders, onder andere in een geavanceerde megafabriek voor halfgeleiders in Duitsland en in een nieuwe R&D- en ontwerphub in Frankrijk.
Netherlands: complete value chain
En dan is het natuurlijk nog Nederland. Nederland wordt beschouwd als een van de weinige landen ter wereld, samen met landen als de VS. en Japan, om een vrij complete waardeketen van de halfgeleiderindustrie binnen zijn grenzen te hebben. Denk hierbij aan toegepast onderzoek, chipontwerp, chiparchitectuur, de productie van chips, de apparatuur die nodig is om ze te maken en systeemintegratie en toepassingen. Op het gebied van chipontwerp en architectuur zijn er in Nederland verschillende innovatieve bedrijven gevestigd, waaronder de multinationale halfgeleiderfabrikant NXP Semiconductors. Het bedrijf, met hoofdkantoor in Eindhoven, genereerde vorig jaar meer dan 11 miljard dollar aan omzet in de markt voor automotive en industriële en internet of things (IoT)-toepassingen. Het bedrijf is ook sterk binnen de communicatie-infrastructuur en mobiele markten.
ASML en supply base
Nederland is de vestigingsplaats van verschillende ondernemingen die de halfgeleiderindustrie belangrijke equipment leveren, waaronder ASML in Eindhoven, alom erkend als Europa’s belangrijkste halfgeleiderbedrijf. Het is de fabrikant van de EUV-chipmachine waarmee TSMC en Samsung in Azië de meest-geavanceerde chips produceren. Maar daarnaast heeft Besi Semiconductors zijn hoofdvestiging in het Nederlandse Duiven en ASM International die in Almere, twee andere equipmentbouwers met omzetten die in miljarden euro’s worden uitgedrukt. Trumpf en Carl Zeiss behoren tot de supply base van ASML net als een groot aantal Nederlandse bedrijven, met in de eerste lijn onder meer VDL ETG, NTS en Prodrive en in de tweede lijn Hittech, BKL, ERIKS, VHE…. Bedrijven die stuk voor stuk qua nauwkeurigheid en cleanliness voldoen aan de hoogste standaarden die wereldwijd gelden.
‘Weer meer zelf doen’
Gezien al deze in Europa reeds aanwezige sterktes liggen de kansen, aldus Bram Nauta, in de fabricage van de chips voor sensoren en actuatoren voor de automotive en het Internet of Things en van de RF-chips voor de draadloze communicatie. Daarnaast moet er stevig ingezet worden op ‘het grote systeem van CMOS-chips met bijvoorbeeld veel rekenkracht en embedded geheugen’. ‘Die maken we nu in Europa helemaal niet. Die markt is in handen van vooral Amerikaanse bedrijven als AMD, Intel en Qualcomm die ze produceren in hun fabrieken in Azië. Europa moet de productie van dat type van IC’s zelf gaan doen. Daar kun je dan RF-chips en de sensorelektronica in integreren zodat je complete CMOS-modules kunt produceren. Want stel dat de Amerikanen besluiten zelf hun RF-chips en sensoren te gaan produceren en integreren, dan ben je die markt ook kwijt. We zullen echt moeten vechten om onze positie versterken, door weer meer zelf te gaan doen.’
Fabs zijn crucialer
Inzetten op het versterken van alleen het semicon-equipmentsegment is wat hem betreft niet voldoende, de fabs zijn crucialer. ‘Zeker, met ASML, ASMI en Besi is met name Nederland in dit segment goed vertegenwoordigd. Maar dat maakt Europa niet minder afhankelijk van de chipfabrikanten in Azië. Straks valt China Taiwan binnen. Dat gaat gebeuren, binnenkort of op termijn, maar die invasie komt er. China houdt zich nu stil over Rusland opdat Rusland zich straks stilhoudt over China. Als Europa dan sancties afkondigt kan China ons de chips van TSMC onthouden. Moeten we dan weer terug naar pen en papier? Ja, Azië is nu afhankelijk van die equipmentbouwers hier, maar China investeert fors in een eigen waferstepper. Over tien jaar hebben ze hun eigen ASML.’
IPCEI
Omdat de Europese Chips Act uitgaat van publiek-private-partnership, waarin zowel overheden als bedrijven geld investeren, ligt het voor de hand dat veel van die gelden gaan naar de partijen in deze Europese hubs. Daarbij is het dankzij de regeling Important Project of Common European Interest (IPCEI) on Microelectronics and Communication Technologies mogelijk kennis, partners en geld rond precompetitieve thema’s in de micro-elektronica bijeen te brengen zonder dat dat streng langs de staatsteun- en mededingingsmeetlat wordt gelegd.
Een IPCEI is een geïntegreerd Europees project dat bestaat uit meerdere nationale projecten van bedrijven en/of onderzoeksinstellingen uit diverse EU-lidstaten die complementair zijn aan elkaar, synergie hebben en aantoonbaar bijdragen aan de doelen van de EU. Wil een IPCEI-project kunnen slagen dan gaat het dus niet alleen om de projecten die zich in Nederland aanmelden, maar zeker ook om het samenhangende geheel aan projecten uit andere lidstaten van de Europese Unie. Een IPCEI project moet een aanzienlijk effect hebben op het concurrentievermogen van de Unie, op duurzame groei, op het aangaan van maatschappelijke uitdagingen of op waardecreatie in de hele Unie.
218 miljoen euro
Het specifieke doel van de IPCEI Microelectronics 2 is de versterking van de Europese elektronica-industrie door middel van een geavanceerd design ecosysteem, vernieuwing van de waardeketen via onderzoek en ontwikkeling, uitbreiden van de Europese fabricage capaciteiten en door eerste industriële toepassingen van hoogwaardige halfgeleiders en gerelateerde technologieën. Het Nederlandse kabinet heeft voorlopig, als startbudget € 218,5 miljoen vrijgemaakt voor projecten die vanuit de Nederlandse industrie en kennisinstellingen voor IPCEI ME2 worden ingediend. Afgelopen maanden heeft het ministerie van Economische Zaken en Klimaat uit de ingediende voorstellen een klein aantal geselecteerd en voor nadere selectie doorgestuurd naar Brussel waar de definitieve selectie in de loop van de komende maanden bepaald wordt. Welke nationale voorstellen zijn doorgestuurd en waarom is niet publiek gemaakt. Wat de achtergrond is van de personen in Den Haag en Brussel die de voorstellen beoordelen op de ‘technologische excellentie’, de relevantie voor de markt en ‘proportionaliteit van de gevraagde financiering’ is niet duidelijk.
‘Ongetwijfeld NXP en ASML’
Bram Nauta heeft met zijn groep niet geparticipeerd in een inschrijving van IPCEI ME2. ‘Ik wist er niet eens van. Dat zal bewust stil zijn gehouden. Welke nationale projecten voorgedragen worden in Brussel? Ongetwijfeld zijn dat de voorstellen van de twee grootste semiconbedrijven van Nederland: NXP en ASML. Nee, ik heb daar geen moeite mee. Ik reken erop dat veel van die gelden hun weg wel zullen vinden naar onze projecten, naar onderzoek en het opleiden van mensen. Om bij te blijven heeft de Nederlandse semicon vier keer zoveel specialisten nodig. Hier leiden we ze op.’
Semiconhub Israël: net buiten Europa, maar veel dichter bij VS
Kobi Kurtz. Foto: KMM
Kijkend door de oogharen naar de Europese semiconhubs valt op dat net buiten het continent, in Israël, ook veel activiteit in de chip- en chip-equipmentproductie is geconcentreerd, met de nodige connecties met bedrijven in vooral de VS. Maar veel minder met die in de Europese hubs.
Zo heeft Intel een grote foundry in het zuiden van het land. Het is daar gesitueerd, vertelt Kobi Kurtz, directeur van Kurtz Marketing & Managment, vanwege de betrouwbaarheid en het opleidingsniveau van het personeel, maar ook vanwege de loonkosten. Die liggen in dat deel van het land substantieel lager dan in Tel Aviv, 50 kilometer noordelijker. Voorts zit Intel daar omdat het in het noorden, nabij Haifa en de technische universiteit Technion, een vestiging heeft gespecialiseerd in het ontwerpen van chips en chiparchitectuur. ‘Hier ligt de oorsprong van de aanwezigheid van Intel in Israël’, weet Kurtz. ‘Het verhaal gaat dat Dov Frohman, geboren in Amsterdam by the way, er persoonlijk voor gezorgd heeft dat Intel ook met chipproductie naar Israël is gekomen. Frohman is de uitvinder van het EPROM (erasable programmable read only memory, red.). Deze technologie was de voorloper van de flash memory-technologie en was van zeer grote commerciële waarde is voor Intel. Daarom vonden de Amerikanen het wel zo fair ook productieactiviteiten in Israël onder te brengen.’ De aanwezigheid van Intel in Israël is recent verder gegroeid met de overname – voor 5,4 miljard dollar – van Tower Semiconductors, een fab gespecialiseerd in de productie van chips voor specifieke toepassingen, ook gelokaliseerd in het noorden van het land.
Voorts zijn in Israël equipmentontwikkelaars en -bouwers te vinden, aan de front-end-kant van de semicon-voorbrengingsketen. Belangrijk is Applied Materials die in Israël de grootste R&D-site heeft buiten de VS en daar metrologie en inspectie-apparatuur ontwikkelt en bouwt. De vestigingen daar zijn voorgekomen uit de overnames van drie Israëlische bedrijven. Een andere bedrijf in dit semiconsegment is Nova Instruments, gevestigd even zuidoost van Tel Aviv, vlakbij het vermaarde Weizmann Institute of Science. Het Amerikaanse semiconbedrijf KLA heeft in 2019 Orbotech overgenomen, gesitueerd ten zuiden van Tel Aviv en gespecialiseerd in equipment voor de inspectie van pcb’s en flat panel displays, weet Kurtz. Orbotech heeft zijn roots in de ontwikkeling en product van surveillance-technologie voor de defensie-industrie.
Programma masterclass 13 oktober.
Uit de voorbeelden die Kurtz noemt blijkt een intensieve samenwerking met de Amerikaanse semicon-industrie. Maar ook met de Europese chipindustrie is enige samenwerking, verzekert hij. Zo werkt Orbotech als sinds jaren samen met Holst Centre. ItoM (Eindhovens bureau gespecialiseerd in het ontwerpen van RF CMOS transceivers voor IoT-toepassingen) heeft ‘veel klanten in Israel’. Om de totstandkoming van nieuwe partnerships te stimuleren organiseert Kurtz met zijn bureau (gevestigd in Rotterdam en met een rijk netwerk in Israël) jaarlijks, samen met ontwikkelingsmaatschappij BOM, ondernemersreizen naar Israël. Ook in de tweede helft van maart vond er een trip plaats met als deelnemers onder andere Smart Photonics, Prodrive, Louwers Hanique en ItoM. ‘Allemaal ondernemingen geïnteresseerd in markt van de Israëlische semicon. Eerdere reizen hebben veel business voor de deelnemers opgeleverd.’
