Imec (Interuniversity Microelectronics Centre o Centro Interuniversitario de Microelectrónica) es el laboratorio de investigación especializado en el desarrollo de semiconductores avanzados más importante de Europa. Y uno de los más influyentes del planeta. Nació en 1984 en Lovaina (Bélgica), y algunos de los campos en los que desarrollan su actividad sus investigadores son el escalado de circuitos integrados, la integración de sistemas, la fotónica del silicio, la inteligencia artificial, los sensores o la conectividad.
Más allá de su Bélgica de origen, actualmente este centro tiene instalaciones de investigación en EEUU, Países Bajos (mantiene una relación de colaboración muy estrecha con ASML), Alemania, Italia y Reino Unido. Y pronto las tendrá también en España. De hecho, imec ha iniciado el proyecto de construcción en Málaga de un nuevo laboratorio que tendrá una superficie total de 51.300 metros cuadrados, y, lo que es más importante, dará empleo a 200 personas de alta cualificación.
Imec Spain estará alojado en el Parque Tecnológico de Andalucía (conocido también como Málaga TechPark) y lo liderará Karel van Gils, un ingeniero especializado en microelectrónica que ha desarrollado su carrera en el ámbito de la metrología y la inspección de semiconductores. Se incorporó a imec en 2018 como director de investigación y desarrollo de la sala blanca del laboratorio, y desde 2023 impulsa el proyecto de imec en Málaga.
Hemos tenido la oportunidad de hablar con él justo después de la segunda edición de ITF Spain (imec Technology Forum Spain), que se celebró en Barcelona el pasado 3 de noviembre, y no ha esquivado las preguntas incómodas: los riesgos del calendario, la relación con ASML y el final de la colaboración con China. Además, por supuesto, hemos hablado largo y tendido acerca del papel que tendrán las instalaciones de Málaga en la infraestructura global de imec. Como estáis a punto de comprobar, nuestra conversación con Karel ha sido muy jugosa.
El laboratorio de semiconductores más importante de Europa llega a Málaga
Imec ha anunciado que Málaga trabajará en óptica plana y sistemas de imagen, sensores para ciencias de la vida, fotónica y encapsulado avanzado. De esas cuatro áreas, ¿cuál será el primer programa que arranque en 2030 y con qué tipo de socio industrial?
Queda mucho camino hasta 2030 y, de hecho, queremos poner en marcha algunas de esas líneas desde ahora. Hemos trabajado con la SETT (Sociedad Española para la Transformación Tecnológica) y con el Ministerio para la Transformación Digital, y ya estamos arrancando un programa centrado en dos de esos temas: la óptica plana y el procesado a nivel de panel, que incluye también un componente de ciberseguridad.
El programa está financiado por el Ministerio, de modo que empezaremos de inmediato. Estamos en contacto con varias universidades españolas para poner en marcha programas de doctorado, y contrataremos hasta doce doctorandos que estarán dirigidos por nuestros expertos en Bélgica.
Evidentemente, ese trabajo no se hará en la sala blanca de Málaga, porque aún no existe, pero es lo primero que vamos a desarrollar. Para mí tiene dos objetivos muy importantes. El primero es crear una cartera de proyectos para lo que haremos en Málaga, porque emplea algunos de los materiales con los que trabajaremos allí. El segundo es empezar a tejer relaciones estrechas con la comunidad académica española. Con esos doctorandos trabajaremos codo con codo con universidades, profesores y directores de departamento, y construiremos relaciones a largo plazo.
Probablemente eso sea lo más importante, porque es algo de lo que vivimos: imec tiene unos doscientos convenios de colaboración con universidades de todo el mundo. Ya tenemos algunos en España, pero necesitamos intensificarlos, y eso es justo lo que hace este programa.
Imagen | imec
Helio Fernández, de tu equipo, explicó en abril que en Málaga podrán probarse combinaciones de materiales que no tienen cabida en Lovaina, donde los procesos están más estandarizados. ¿De qué materiales hablamos? ¿Cómo gestionarán la contaminación cruzada si esas obleas tienen que pasar también por los equipos de Lovaina?
Es una buena pregunta. Podemos agruparlos en varias categorías. La más importante no la forman materiales exóticos ni de reciente descubrimiento, sino materiales muy inertes. Citaré tres: el oro, la plata y el litio. Su inercia es a la vez una oportunidad y un problema. La oportunidad es que forman conexiones muy estables, algo muy valioso en determinadas aplicaciones. Una de ellas tiene que ver con la inercia biológica: en ciencias de la vida, el oro resulta muy útil precisamente porque es biológicamente inerte.
El problema es que, al ser tan inerte, si el oro acaba donde no debe dentro de una sala blanca, es muy difícil eliminarlo, porque no reacciona con ningún producto químico. Esa propiedad impide utilizar oro, plata o litio en una sala blanca CMOS. Si una sola partícula llega a un transistor, lo destruye, y no hay forma de extraerla. Por eso son materiales prohibidos en una instalación como la de Lovaina. No los usamos, aunque serían muy útiles, porque perjudicarían a muchos de los proyectos que desarrollamos allí.
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En Málaga sí los permitiremos porque trabajaremos en otra parte del proceso. Normalmente lo dividimos en front-end y back-end. El front-end reúne los procesos de alta temperatura, en los que se modifican determinadas propiedades del silicio y de los demás materiales presentes. Después, las temperaturas bajan progresivamente hasta llegar al back-end. Lo habitual será hacer el front-end en Bélgica y trasladar después las obleas a Málaga, donde podremos usar los materiales que no se admiten en Lovaina. Es una complementariedad en la que todos ganan: en Málaga podremos hacer cosas que en Bélgica están totalmente prohibidas por el tipo de trabajo que se realiza allí.
«Si disponemos de una instalación dedicada tendremos un centro aislado en el que hacer un trabajo complementario al de Lovaina«
La segunda categoría son los polímeros. En fotónica hay polímeros muy importantes porque tienen pérdidas muy bajas, es decir, con ellos se pierde menos señal. Pero son difíciles de manejar cuando un mismo equipo se utiliza para procesos distintos.
La tercera es el vidrio: sustratos transparentes como los que pueden emplearse en las gafas inteligentes y sustratos de vidrio para otras aplicaciones. El vidrio contiene elementos perjudiciales para fabricar transistores. Si disponemos de una instalación dedicada, en la que sabemos trabajar con esos materiales y de la que excluimos ciertos procesos, tendremos un centro aislado en el que hacer un trabajo complementario al de Lovaina.
Según el calendario que dio tu equipo en abril, la obra se prolongará hasta 2028 y la instalación de equipos hasta finales de 2029. ¿Cuál es hoy el mayor riesgo para cumplir ese calendario: los plazos de entrega de los equipos, los permisos, la infraestructura eléctrica o la contratación?
Diría que todos. Te pongo un ejemplo: el suministro eléctrico está en la ruta crítica. La instalación necesitará más potencia de la que hay disponible hoy, así que se construirá una nueva línea eléctrica. Esa obra es crítica porque necesitamos esa potencia para la puesta en marcha de la sala blanca. Ahora mismo está completamente planificada y, si todo sale según lo previsto, llegará a tiempo. Pero si se retrasa cuatro o seis meses, el proyecto se retrasará también. Por eso estamos en estrecho contacto con Endesa y con el Ayuntamiento, responsables de esa obra.
Los plazos de entrega de los equipos también son un riesgo real. El problema es que resultan muy difíciles de prever porque dependen en gran medida de la economía mundial y, en especial, de la economía digital, es decir, de las inversiones en las fábricas que se están construyendo en todo el mundo. Para mitigar ese riesgo estamos llevando a cabo una exploración de mercado.
Imagen | imec
Hemos elaborado la lista de equipos que queremos comprar y estamos hablando con todos los grandes proveedores. Las conversaciones son sobre todo técnicas, pero también les preguntamos qué plazo de entrega tendríamos si hiciéramos el pedido, por ejemplo, en el primer trimestre de 2027, para poder tenerlo en cuenta. Con lo que sabemos hoy, no debería ser un problema, pero la experiencia nos dice que esto puede cambiar muy deprisa.
El calendario que manejas es el correcto: tenemos aproximadamente un año para instalar todos los equipos. Que se retrase uno del principio del flujo de proceso no es grave, pero a medida que avancemos será más difícil absorber cualquier demora. Todo dependerá del tipo de equipo y de si afecta o no a otros. Ese será el factor determinante.
Has dicho que la actividad de imec Spain estará totalmente sincronizada con la de Lovaina. En la práctica, ¿quién decide el itinerario de Málaga? ¿Podrá una empresa española firmar directamente con imec Spain o todo pasará por Bélgica?
Diría que sí y no. De hecho, ese es precisamente el cruce de caminos en el que me encuentro yo. Lo que hagamos en Málaga tendrá que ser bueno para imec y bueno para el ecosistema español. Tendrá que cumplir ambas condiciones, sin ninguna duda. Por eso hemos diseñado el itinerario tecnológico de Málaga de forma que aporte valor a imec en su conjunto: forma parte del itinerario tecnológico global de imec. Y a imec le conviene que imec Spain prospere, así que en ese sentido no hay conflicto.
«Lo que hagamos en Málaga tendrá que ser bueno para imec y bueno para el ecosistema español. Tendrá que cumplir ambas condiciones»
Los contratos que firme imec Spain serán conocidos por imec en Bélgica, y en España no firmaremos ninguno si Bélgica tiene algún reparo. Pero, sinceramente, no veo dónde podría torcerse eso. Somos una sola empresa, un único imec, e imec Spain forma parte de él. Para mí lo esencial es que imec Spain aporte un beneficio claro al ecosistema español, porque esa es su razón de ser. Mi tarea consiste en conjugar ambos objetivos para que se beneficien tanto imec como España, y no veo ningún problema en ello.
Los dos objetivos coincidirán en gran medida gracias a cómo hemos planteado un itinerario complementario: España no compite con imec en Bélgica, sino que la complementa y abre nuevas oportunidades. Como te decía antes, habrá procesos que realizaremos primero en Lovaina y después en España. Es lo que llamamos una sala blanca virtual única. Por eso, el riesgo de conflictos o de intereses divergentes es muy pequeño.
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La sala blanca de Málaga trabajará con obleas de 300 mm. ¿Incluirá equipos de litografía de ASML? ¿Participará ASML en las líneas de fotónica y encapsulado de Málaga, o la alianza se queda en Lovaina?
Sí, habrá un equipo de litografía de ASML. Será un equipo de fotolitografía de ultravioleta profundo en seco a 193 nanómetros, y forma parte de la colaboración entre imec y ASML. Mantenemos una alianza muy sólida, como siempre ha sido. Habrá en Málaga una máquina de ASML y, sin duda, a ASML le interesarán las aplicaciones que desarrollemos allí.
Eso sí, no será lo más avanzado, un equipo de ultravioleta extremo de alta apertura numérica, porque esas máquinas se utilizan para el escalado de los transistores más pequeños, y ese trabajo seguirá haciéndose en Lovaina. Desarrollar nuevas aplicaciones con equipos que no son los más punteros va a ser muy importante tanto para ASML como para imec. De hecho, creo que la mayoría de los equipos que ASML vende en todo el mundo son de este tipo y no UVE, que son máquinas muy caras que solo se usan para fabricar los procesadores de gama más alta.
Imagen | imec
Imec y ASML colaboran desde hace más de tres décadas
NanoIC desarrolla en Europa tecnología por debajo de 2 nm. Sin embargo, tras la cancelación de la fábrica de Intel en Magdeburgo, Europa no tiene ninguna fábrica capaz de producir los nodos lógicos más avanzados. ¿No corre imec el riesgo de hacer I+D europea que acaba fabricándose en Taiwán, Corea del Sur o EEUU?
Eso ya está ocurriendo, pero no lo veo como un riesgo. Formamos parte de una cadena de valor que abarca tres continentes, y tanto imec como ASML están integradas en ella. El verdadero riesgo sería quedarnos fuera. Creo que lo preferible es que imec forme parte de todo ese ecosistema, junto a los proveedores de equipos, los fabricantes integrados, las empresas sin fábrica propia y las compañías de diseño.
Los controles de exportación de EEUU y Países Bajos se han endurecido, y el caso Nexperia ha tensado las relaciones entre Países Bajos y China. ¿Cómo afecta este contexto a la colaboración de imec con empresas chinas, si la hay? ¿Habrá cabida para ellas en Málaga?
Es un giro desafortunado de los acontecimientos. Antes manteníamos una colaboración muy estrecha con empresas chinas, y también con universidades. Pero la geopolítica es la que es, todo el mundo la conoce, y nosotros también hemos tenido que adaptarnos. Eso significa que nuestra colaboración con entidades chinas se ha reducido. De hecho, no me consta que siga habiendo alguna. No conozco todos los detalles, porque no es mi ámbito, pero hemos tenido que adaptarnos a la evolución del mundo. Es una situación muy desafortunada para todos, pero es la que es.
Imec se presenta como un laboratorio neutral respecto a los proveedores, pero su relación con ASML dura más de tres décadas y es muy estrecha. ¿Evaluaría alternativas como la nanoimpresión de Canon? ¿Cómo valora el prototipo de fuente UVE que presentó una empresa emergente china en octubre?
La respuesta corta es que sí, las evaluaríamos. De hecho, en imec ya tenemos un equipo de litografía por nanoimpresión de Canon. Como te decía, nuestra relación con ASML es muy estrecha y muy importante para nosotros, pero no se basa en la exclusividad. Dicho esto, aquí debo ser prudente, porque es un asunto que no guarda relación con lo que hacemos en España. Otras personas de imec podrán darte una información más precisa.
Imec sostiene que High-NA llevará a la industria a la era de los ángstroms. Para los nodos A7 y A5, ¿hará falta Hyper-NA o la industria se apoyará en patrones múltiples, CFET e integración 3D?
Es una buena pregunta, pero no puedo responderla. Entra de lleno en el terreno del escalado y, aunque sigo el tema, no tengo los conocimientos necesarios para contestarla. Tiene que ver con el trabajo que hacemos con ASML, y estoy seguro de que imec tiene una posición al respecto, pero no soy la persona adecuada para darla. Conviene aclarar que el trabajo sobre esos nodos no se hará en España.
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Se suele hablar de lo que tendría que ocurrir para que Málaga sea un éxito. Te planteo lo contrario: ¿qué tendría que pasar en 2035 para que consideraras que el proyecto ha fracasado?
Es una pregunta difícil; es la primera vez que me la hacen. Tengo que volver a los dos objetivos que te mencionaba antes porque hay dos partes que tienen que considerar imec Spain un éxito. La primera es, por supuesto, el Gobierno de España, que lo financia y será su propietario. Si no logramos dejar una huella muy significativa en el ecosistema español, con un número relevante de universidades, empresas e institutos de investigación que se alegren de verdad de que imec viniera a España, no habremos tenido éxito.
La segunda es imec, porque tenemos una única estrategia. Si parte de la tecnología fracasara o no complementara el trabajo que hacemos en Bélgica, también sería un fracaso. Esas son las dos bolas que tengo que mantener en el aire. Tanto imec como el ecosistema español tienen que percibir que imec Spain ha tenido un impacto significativo en el avance del panorama digital. Sé que es una respuesta poco concreta, pero ante una pregunta así no puedo ser más específico.
Imágenes | imec
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