IMS Chips viert zilveren verjaardag

Reading time: 5 minutes

Author:

In het begin van de jaren tachtig verhuisde steeds meer micro-elektronica naar Japan. De uittocht was zo groot dat de hele industrie verloren dreigde te gaan. Europese landen wilden daar een stokje voor steken. Een van de initiatieven was dat ze instituten oprichtten om de kennis te behouden. ’Ook Duitsland wilde een eigen onderzoekscentrum‘, vertelt Joachim Burghartz, de voormalige wetenschappelijke directeur van Dimes in Delft en huidige directeur van IMS Chips in Stuttgart. ’Ze wilden eigenlijk maar één instituut onder de Fraunhofer-vlag.‘

Het had flink wat voeten in aarde voordat de eerste paal de grond in ging. Burghartz: ’Naar oud Duits gebruik werd er flink gesteggeld over de locatie. Elke deelstaat vond zijn eigen achtertuin natuurlijk het beste plekje. Het Ruhrgebied was de eerste optie. Duisburg om precies te zijn. De zware industrie rond kolen en staal zou daar in de toekomst verdwijnen en micro-elektronica was een mooie opvolger.‘

Daarmee was de kous nog niet af. Het viel niet mee om een geschikte directeur te vinden die naar Duisburg wilde komen. De eerste keus was professor Walter Engl uit Aken. Hij eiste dat het instituut zou verhuizen naar Aken, ook een erkende hightechregio. Daar gingen de initiatiefnemers niet mee akkoord. Het alternatief was professor Bernd Höfflinger uit Dortmund. Ook hij wilde het centrum verplaatsen, dus ook dat liep spaak.

Na al dat gerommel is het aan de politicus Lothar Späth te danken dat het allemaal toch nog op zijn pootjes terechtkwam. Hij vond dat het micro-elektronicacentrum moest komen in de regio waar de Duitse micro-elektronica zich concentreerde. ’Dat was Stuttgart‘, zegt Burghartz. ’Späth was toentertijd minister-president van de deelstaat Baden-Württemberg en wilde het instituut naar zijn Land halen. Onder lichte dwang heeft hij de beslissingnemers van de lokale industrie overgehaald. Toen ze allemaal op zijn kantoor waren voor een vergadering, zei hij: ’Jullie mogen de kamer niet uit voordat er een handtekening staat op dit contract.‘‘

Politiek lag dat natuurlijk zeer gevoelig. Het instituut kreeg de geplande naam, IMS, maar kwam niet op de geplande plek. Uiteindelijk kwam er ook nog een kleiner IMS-centrum in Duisburg onder het Fraunhofer-vaandel. Om de pijn wat te verzachten, plakten de Stuttgarters ’Chips‘ achter hun naam. IMS staat er voor Instituut voor Micro-elektronica Stuttgart. In Duisburg houden ze het op Instituut voor Micro-elektronische Schakelingen en Systemen.

IMS Chips valt direct onder het ministerie van Economische Zaken van Baden-Württemberg. De Stuttgartse researchers openden de deuren op 18 juli 1983. Het startbudget bedroeg 90 miljoen Duitse mark. Daarmee bouwde het instituut een cleanroom inclusief apparatuur voor de productie en het testen van microchips; een ongekende luxe voor die tijd. Ernst Lüder was de eerste directeur, maar nog in 1985 volgde Höfflinger hem op. Afgelopen jaar bedroeg het budget 15 miljoen euro. Daarvan kwam 3,5 miljoen van de deelstaat, de rest haalde IMS zelf binnen en verdiende het uit contractonderzoek.

Slaagkans

Vanaf het begin ondersteunt IMS het MKB in de regio. Het instituut gebruikt de op het eerste gezicht relatief ouderwetse gate-arraytechnologie. Basis is een wafer met een serie transistoren die nog niet onderling zijn verbonden. Daaroverheen komt een speciale metallisatielaag die is toegespitst op de wensen van de klant. De IMS‘ers leggen die laatste laag met elektronenbundels en hebben dus geen dure maskers nodig. Die aanpak is interessant voor kleine bedrijven. Het gaat redelijk snel en is relatief goedkoop. Binnen twee tot drie weken zijn de chips klaar. Nadeel is wel dat ze gemiddeld iets duurder zijn en ook een slag groter dan op maat gemaakte chips bij grote productievolumes.

’Foundry‘s worden steeds groter en hebben dus steeds minder tijd en energie over voor de kleintjes. Dat is de laatste jaren alleen maar erger geworden. Wij bieden foundrydiensten voor productievolumes van honderd tot honderdduizend chips per jaar‘, aldus Burghartz. ’Voor kleine bedrijven is ook geheimhouding heel belangrijk. Ze hebben namelijk geen geld om alles juridisch dicht te timmeren. Daarom doet IMS alles intern, waardoor de kennis niet vrijkomt.‘

In 1983 startte IMS met dertig mensen. Dat is langzaam gestegen naar 94 op dit moment. Burghartz wil nog verder groeien: ’Vooral in cleanroomcapaciteit. De cleanroom is nu vol, waardoor we projecten moeten afwijzen. We hebben nu zevenhonderd vierkante meter, maar we willen naar duizend, waarvoor het ministerie subsidie heeft toegezegd. Ook moeten we het machinepark vernieuwen want dat is voor een deel al twintig jaar oud.‘

Eredivisie

IMS zich op drie R&D-takken: CMos-camera‘s met een hoog dynamisch bereik, nanostructurering en dunne-chiptechnologie. De camera‘s vormden al het hoofdonderzoek van Höfflinger. Burghartz noemt het basispatent van deze technologie uit 1992 als een van de grote mijlpalen in de geschiedenis van IMS. ’De camera‘s zitten nu in de industrialisatiefase‘, vertelt hij. ’Er zijn legio toepassingen in medische systemen, security en automotive. Neem onze retinachip. In oktober 2005 hebben dokters van de Universiteit van Tübbingen die voor het eerst geïmplanteerd in het netvlies van enkele mensen waardoor ze weer eenvoudige structuren konden zien.‘

De Duitsers werken samen met het Oostenrijkse bedrijfje IMS Wien aan de versnelling van elektronenbundellithografie. ’De uitdaging is daar om veertigduizend bundels, en in toekomst 250 duizend bundels, aan te sturen. Wij maken daarvoor de aanstuurunits. We willen zo lid blijven van de eredivisie in nanostructuren‘, stelt Burghartz ambitieus.

De derde tak is dunne film. Samen met collega‘s van de Universiteit Stuttgart slaagden IMS-onderzoekers er begin vorig jaar in om microchips te maken van twintig micrometer. Dit industriële siliciumproces maakt nieuwe toepassingen mogelijk zoals flexibele, gebogen en driedimensionale schakelingen. Inmiddels heeft het instituut een grote industriële partner gevonden. ’Een heel bijzonder resultaat‘, zegt Burghartz trots. ’Over een paar weken komen we met de naam naar buiten.‘