Polska wchodzi do europejskiej gry o półprzewodniki. Ważna umowa z Francją

Jędrzej Graf, Defence24: CEZAMAT podpisuje umowę z francuskim partnerem w obszarze mikroelektroniki. Z jaką instytucją dokładnie będzie prowadzona współpraca i czego ona dotyczy?

prof. Romuald Beck, zastępca dyrektora CEZAMAT: Naszym partnerem jest CEA-Leti, czyli Laboratoire d’Électronique et de Technologie de l’Information. Jest to jednostka działająca w ramach francuskiej organizacji CEA – Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives. Historycznie była ona związana z programem energetyki jądrowej we Francji, ale z czasem jej działalność rozszerzyła się również na technologie alternatywne oraz zaawansowaną elektronikę.

CEA-Leti jest w praktyce jednym z filarów europejskich badań nad mikroelektroniką i fotoniką. Instytut znajduje się w Grenoble, zatrudnia około dwóch tysięcy pracowników i prowadzi bardzo szeroki program badań oraz prac rozwojowych wspierających przemysł półprzewodnikowy. Jest to instytucja non-profit, której zadaniem jest rozwijanie technologii oraz transfer wiedzy do przemysłu.

Czyli mówimy o instytucji bezpośrednio związanej z państwem francuskim?

Tak, to instytucja państwowa. CEA jest jednym z kluczowych elementów francuskiego systemu badań strategicznych. Warto też dodać, że Grenoble, gdzie działa CEA-Leti, jest jednym z najważniejszych ośrodków mikroelektroniki w Europie. Tam znajduje się również jeden z głównych ośrodków firmy STMicroelectronics, jednego z największych europejskich producentów półprzewodników. To właśnie w tym środowisku powstało wiele technologii, które dziś są rozwijane w Europie.

Współpraca wpisuje się w szerszy program europejski związany z półprzewodnikami?

Ten czynnik jest kluczowy. Europa uruchomiła w ostatnich latach duży program wsparcia dla technologii półprzewodnikowych w ramach European Chips Act. Jednym z jego elementów jest budowa kilku linii pilotażowych, które mają służyć opracowaniu nowych generacji technologii półprzewodnikowych.

Spośród pięciu takich inicjatyw trzy są koordynowane przez największe europejskie instytucje badawcze: belgijski IMEC, francuski CEA-Leti oraz niemiecki Fraunhofer. Każda z tych organizacji prowadzi rozwój technologii półprzewodnikowych w nieco innym modelu i z innymi priorytetami, ale wszystkie mają wspólny cel – odbudowę europejskich kompetencji w mikroelektronice.

W jaki sposób w tym projekcie znalazł się CEZAMAT?

Zostaliśmy zaproszeni do współpracy przy jednym z projektów linii pilotażowych, który nosi nazwę FAMES. Jego celem jest rozwój bardzo zaawansowanej technologii półprzewodnikowej w Europie. Technologia, nad którą pracujemy, to FD-SOI – Fully Depleted Silicon-on-Insulator. W uproszczeniu jest to specyficzny sposób budowy układów scalonych, który daje kilka istotnych przewag.

Po pierwsze umożliwia bardzo efektywną integrację z innymi technologiami, na przykład fotoniką czy mikromechaniką.

Po drugie jest szczególnie predystynowana do zastosowań, które stawiają wymagania odnośnie niskiego poboru energii, a więc do wszelkich urządzeń przenośnych, lub systemów Internetu Rzeczy (IoT). A po trzecie, pozwala na budowę układów o wysokiej odporności na promieniowanie, co ma ogromne znaczenie dla zastosowań kosmicznych, jądrowych czy wojskowych.

To brzmi szczególnie istotnie z punktu widzenia bezpieczeństwa i obronności.

Jedną z unikatowych cech tej technologii jest możliwość projektowania układów scalonych odpornych na radiację. Ma to kluczowe znaczenie w kilku obszarach – w systemach kosmicznych, energetyce jądrowej, systemach infrastruktury krytycznej oraz w systemach wojskowych.

Trzeba pamiętać, że oprócz czynników naturalnych takich jak promieniowanie kosmiczne, istnieją także techniki celowego oddziaływania na elektronikę za pomocą promieniowania, które mogą doprowadzić do jej uszkodzenia, co może być wykorzystane w działaniach militarnych. Z tego powodu odporność na radiację jest niezwykle cenną cechą technologii półprzewodnikowej.

Czy ta technologia ma również wątek polski?

Tak, i to bardzo ciekawy. Jednym z pionierów tej technologii był profesor Tomasz Skotnicki, Polak wykształcony w kraju, który przez wiele lat pracował we Francji nad jej rozwojem. Po zakończeniu kariery naukowej we Francji dołączył do zespołu CEZAMAT jako współpracownik. W pewnym sensie więc ta technologia ma także polski wkład intelektualny.

Co dokładnie obejmuje umowa podpisywana z CEA-Leti?

To umowa o współpracy badawczo-rozwojowej, ale ma ona również bardzo praktyczny wymiar. Po pierwsze zakłada wspólne badania nad rozwojem technologii FD-SOI. Po drugie przewiduje wsparcie francuskich ekspertów przy wdrażaniu tej technologii w Polsce. To bardzo istotne, ponieważ CEA-Leti ma ogromne doświadczenie we wdrażaniu tej technologii w przemyśle. To właśnie ich specjaliści wspierali uruchamianie produkcji tej technologii w firmach takich jak Samsung czy GlobalFoundries. Krótko mówiąc mamy do czynienia z jednymi z najlepiej przygotowanych ekspertów w Europie w tej dziedzinie.

Czy umowa ma wymiar finansowy?

Bezpośrednio nie. W umowie nie zapisujemy konkretnych transferów finansowych. Natomiast oczywiście współpraca technologiczna wiąże się z kosztami, na przykład usług eksperckich czy wsparcia przy wdrożeniach. Świadomie nie zdecydowaliśmy się na prosty model zakupu licencji technologicznej. W przypadku półprzewodników jest to bardzo trudne i często oznacza konieczność dokładnego skopiowania całej linii produkcyjnej, co nie zawsze jest racjonalne.

Dlatego przyjęliśmy inny model – stopniowego budowania kompetencji technologicznych w Polsce w oparciu o wsparcie światowej klasy fachowców, który pozwala na stałe doskonalenie i rozwój technologii dostosowany do specyfiki wynikających z potrzeb rynku.

Czy w Polsce realnie powstanie linia technologiczna półprzewodników?

Taki jest plan. Od kilku lat analizujemy, jaka technologia byłaby najbardziej sensowna do uruchomienia w Polsce. Już w 2018 roku zespół ekspertów powołany przez rząd wskazał, że właśnie technologia FD-SOI w wariancie około 130 nanometrów byłaby optymalnym wyborem dla Polski.

Dlaczego? Bo daje bardzo dużą uniwersalność zastosowań – od elektroniki przemysłowej, przez systemy kosmiczne, aż po systemy infrastruktury krytycznej i rozwiązania dla obronności. To nie jest technologia najnowsza w sensie litografii, ale jest bardzo stabilna, bezpieczna i wszechstronna.

Jakie znaczenie ma ta umowa dla CEZAMAT?

Umowa przede wszystkim potwierdza wysokie kompetencje CEZAMAT w obszarze zaawansowanych technologii mikroelektronicznych. Sam fakt, że zostaliśmy zaproszeni do współpracy przez tak renomowaną instytucję jak CEA-Leti, jeden z kluczowych ośrodków badawczych w Europie w dziedzinie półprzewodników, pokazuje że nasz ośrodek jest postrzegany jako wiarygodny partner do realizacji bardzo wymagających projektów technologicznych.

Jednocześnie ta współpraca daje nam dostęp do unikatowego know-how oraz doświadczenia zespołów, które uczestniczyły we wdrażaniu technologii półprzewodnikowych u największych światowych producentów. Dzięki temu możemy znacząco przyspieszyć rozwój własnych kompetencji i budować w Polsce zdolności w obszarze mikroelektroniki.

W szerszym wymiarze oznacza to również wzmocnienie pozycji Polski w europejskim ekosystemie półprzewodników. Tego typu projekty pokazują, że polskie ośrodki badawcze mogą uczestniczyć w najbardziej zaawansowanych programach technologicznych w Europie, które mają znaczenie zarówno dla gospodarki, jak i dla bezpieczeństwa państwa.