Paul van Gerven
20 November 2008

NXP is druk bezig zijn grondvesten opnieuw te organiseren. De Eindhovenaren stappen uit de eredivisie van advanced CMos-chipfabrikanten en leggen hun vertrouwen in het ontkiemende more than Moore-gedachtegoed en enkele segmenten waar ze topspeler kunnen zijn. Hoog tijd om eens aan een onderzoeker te vragen wat hij daarvan vindt. Fred Roozeboom, fellow bij NXP Research en deeltijdhoogleraar aan de TU Eindhoven, over deze koerswijziging van NXP, het leven naast more Moore en Angelsaksische bedrijfsvoering.

Het kopje koffie is nog niet uit de automaat gehaald of Fred Roozeboom is al van wal gestoken. Vooraleer de opnameapparatuur uit de tas is gehaald en het interview goed en wel kan beginnen, staat hij buiten zijn kamer al enthousiast te gebaren voor een poster met de activiteiten van NXP Research. De onderwerpen zijn zeker niet allemaal ’zijn‘ kindjes, maar als ideale stiefvader houdt hij oprecht van ze. Het gaat van vastestofbatterijen via through-silicon vias tot geïntegreerde deep trench-condensatoren. Eén ding is duidelijk: het gaat een hele klus worden om Roozebooms enthousiasme te kanaliseren tot een leuk interview.

Roozeboom is fellow bij NXP Research, een titel waar de Eindhovenaren niet bepaald mee strooien. In Amerika betekent het fellowschap een eigen budget en onderzoekslijn, in Nederland is het vooral een eer. ’Het is meer iets van: goed gedaan, jochie. Je moet wel een paar keer iets op tafel hebben gelegd waarmee het bedrijf mee aan de weg kan timmeren‘, legt Roozeboom uit. De titel brengt ook een soort ambassadeurschap met zich mee, een rol die hem op het lijf is geschreven: hij praat graag en veel, naar eigen zeggen ’te veel, maar ook wel eens om mensen te ontwapenen‘. Hij combineert zijn functie bij NXP Research met een buitengewoon hoogleraarschap aan de TU Eindhoven.

We treffen de onderzoeker op een zuur moment. Zijn werkgever heeft de divisie voor chips in mobieltjes net verkocht – dat is althans het nettoresultaat van de joint venture met STMicroelectronics, dat met de buit naar Ericsson vertrok. NXP kreeg er een goede prijs voor, dat dan weer wel. CEO Frans van Houten maakte enkele weken geleden zijn reorganisatieplan openbaar en de pijnlijke realiteit daarvan is inmiddels tot de hele organisatie doorgedrongen. NXP Research ontspringt de dans niet. Er moeten bij de vestigingen op de High Tech Campus, waar Roozeboom kantoort, enkele tientallen mensen weg. De meesten van hen hebben het slechte nieuws nog maar net gehad.

Roozenboom DSC_3543

’Het is niet leuk om te werken in een krimpende organisatie. Dat steek ik absoluut niet onder stoelen of banken‘, geeft Roozeboom onmiddellijk toe. Hij ziet echter ook de positieve kanten van NXP‘s nieuwe strategie in. ’Kijk, NXP is nu uit de rat race gestapt die de wet van Moore heet. Inderdaad, we hebben die race verloren, maar wij zijn echt niet de enige. Je ziet spelers als Freescale, Infineon en Qimonda hun uiterste best doen in allianties terecht te komen en kosten te delen. Of neem AMD, die jongens hebben nu ook geen makkelijk leven. Uiteindelijk blijven er slechts een paar echt grote jongens over in het zuivere geheugen- en processorsegment, het hardcore CMos zou je kunnen zeggen. NXP gaat daar niet tussen zitten, die jongens houden elkaar bij de keel. Wel gaan onderdelen van onze Home- en Automotive-divisies door met complexe ontwerpen, en blijven wij topspeler in bijvoorbeeld videoprocessoren. Wij gaan ons meer concentreren op andere dingen dan rekenen en bitjes opslaan alléén.‘

 advertorial 

Machine Learning Conference: 30 March 2022

Machine learning is taking the industry by storm. On 30 March 2022, Bits&Chips organizes the fourth edition of the Machine Learning Conference as a live event in ’s-Hertogenbosch. Interested in giving a talk? We welcome your proposal!

’Als je het originele artikel van Gordon Moore opzoekt, tref je direct in de samenvatting het woord ’economics‘ aan. Moore zag van begin af aan in dat technologie alleen niet de beperkende factor is. De bereidheid van mensen om te betalen voor hun nieuwe speeltje en de bereidheid van de makers ervan om te investeren, dat is net zo goed de wet van Moore.‘ Zo bezien, is de exit van NXP misschien wel onvermijdelijk geweest.

Met de reorganisatie maakt NXP een strategische keuze voor meer more than Moore, zoals het gedachtegoed is gaan heten om op andere manieren dan alleen miniaturisatie functionaliteit aan silicium toe te voegen. Daarmee is er een belangrijke bloedgroepenstrijd binnen NXP geslecht. Roozeboom legt het uit aan de hand van de begrippen system-on-chip (Soc) en system-in-package (Sip), twee manieren om meerdere functies te bundelen in één pakketje. Een Soc combineert zaken als analoog, digitaal en radio op een monolithisch plakje silicium. Dat brengt de totale kosten om bepaalde functionaliteit te realiseren omlaag en het biedt voordelen in het vermogensbeheer. Videoverwerking is typisch iets waar Soc kan uitblinken.

Sip combineert meerdere plakjes silicium in één verpakking of module. Dat is veel flexibeler, omdat lang niet alle componenten uit dezelfde fab hoeven te komen; je kunt desgewenst inkopen. Bovendien kun je meer functies bundelen dan met Soc. De Sip-benadering is veel minder dan de Soc-benadering afhankelijk van miniaturisatie. Dat is heel prettig voor spelers die geen miljarden achter de hand hebben om telkens weer nieuwe fabrieken te bouwen of bestaande te upgraden.

NXP stelt zich al jaren enthousiast op ten opzichte van more than Moore en Sip, maar er was ook een Soc-kamp. Lange tijd hielden die elkaar in evenwicht: NXP dacht zowel Sip- als Soc-activiteiten in de lucht te kunnen houden. Daar is nu geen einde aan gekomen, maar de nadruk komt een stuk meer op Sip te liggen. Roozeboom: ’Dat heeft langer geduurd dan gezond is. De school die Soc koesterde, heeft dat te lang volgehouden. Dat heeft ook te maken met prestige, front runner willen zijn en blijven. Maar onze meest geavanceerde CMos-fabriek in Singapore komt net aan 0,1 micrometer structuren. Dat is bijna lange na niet genoeg voor geavanceerd CMos. En toch bestond de gedachte: dat kunnen we wel aan.‘

Niet dus. Het is duidelijk dat NXP een andere koers moet varen. Maar in hoeverre de Eindhovenaren precies hun handen aftrekken van het traditionele more Moore is nog niet duidelijk. De onderzoeksgroep in Leuven, die veel van de geavanceerd-CMos-research deed, zal zich meer op embedded-niches en combinaties met geavanceerd CMos gaan richten. ’De tendensen zijn om dergelijk onderzoek uit te faseren ten gunste van dingen die we zelf kunnen produceren in onze eigen fabrieken of foundry‘s elders. We willen baas in eigen buik zijn, in ieder geval op een paar kernactiviteiten.‘

Roozenboom DSC_3547

Dragon‘s den

Voor mensen als Roozeboom pakt de reorganisatie anders uit dan voor de Leuvense groep. NXP gaat meer leunen op het soort onderzoek dat hij doet – de toekomst van zijn bedrijf hangt er meer dan ooit vanaf. Roozeboom, van oorsprong chemicus, specialiseert zich in dunne lagen, in het bijzonder vanwege hun toepassing bij hetero-integratie en passieve-componentenintegratie, en vanwege micro-elektromechanische systemen (Mems) en voeding.

Het zijn uiteenlopende onderwerpen, maar dunne films brengen ze samen onder één noemer. Hetero-integratie is het combineren van chips met verschillende functies – dat doe je dus meestal als je een Sip maakt. Hoe verbind je daar de verschillende onderdelen met elkaar? Liefst niet met die vermaledijde draadjes die uit een chip steken, de zogenaamde wire bonds, maar met metaal gevulde gaatjes dwars door het silicium heen. De geleider in deze via holes of through-silicon vias moet wel worden geïsoleerd: een mooi klusje voor dunne films.

De verticale snelwegen door 3D-chippakketten zijn momenteel ontzettend hot in de halfgeleiderindustrie, en met goede redenen. ’Chips stapelen kost uiteindelijk minder dan een knooppunt opschuiven, van 45 naar 32 of van 32 naar 22 nanometer, terwijl de prestatiewinst iets hoger is‘, zegt Roozeboom. Eerder sprak hij al in een panel van specialisten de verwachting uit dat 3D-chips over een jaartje of tien de normaalste zaak van de wereld zijn. ’Het begint nu met relatief eenvoudige CMos-beeldsensoren en dat zal evolueren tot chipstapels waarin onderdelen als geheugen, processor en sensor zijn geïntegreerd.‘ Ook Mems-technologie zou prima in zo‘n stapel passen.

Voor geïntegreerde passieve componenten is dunnefilmtechnologie ook noodzakelijk. Neem bijvoorbeeld condensatoren. Die zijn in silicium te maken door een kuiltje te maken en dat afwisselend te vullen met metaal en een diëlektricum – allemaal dunnefilmwerk. In ’superuitvoering‘ zouden condensatoren chiponderdelen lokaal kunnen voeden, ’een groot voordeel omdat lang niet alle chipdelen hetzelfde voltage nodig hebben, zeker niet als je verschillende chips en functies combineert. De lange draden en vele conversies die daarvoor nodig zijn, zorgen voor verliezen. Lokale voeding biedt daar een oplossing voor‘, aldus Roozeboom.

Op grotere schaal is het voor een keur aan toepassingen aantrekkelijk om een vastestofbatterij in een 3D-chippakketje op te nemen. Denk bijvoorbeeld maar aan smart dust of medische implantaten. Samen met Philips-collega Peter Notten ontwikkelde Roozeboom een nieuw concept vastestofbatterij, waarin elektrodes en elektrolyt naar analogie van de supercondensator zijn verzonken in gleuven in het silicium (zie Bits&Chips 13, 2008).

Roozenboom DSC_3539

Allemaal leuk en aardig, maar hoe marktrijp is al deze technologie? Hoe soepel kan NXP ernaar overstappen? ’Er zal wel een rimpeling zijn. Je voert zo‘n megaoperatie niet zomaar uit. Hoe we het precies gaan aanpakken en met welke partners, weet ik ook niet. Het management studeert daar nog op.‘

CEO Frans van Houten maakte enkel bekend te willen versterken in de segmenten Automotive, Home, ID en Multimarkt. Dat zijn stuk voor stuk sectoren waar een chipje of chippakketje wat mag kosten, in tegenstelling tot de meer klassieke vormen van elektronica, zoals geheugens. ’Hoe bizar is het dat een doos lego een paar tientjes mag kosten, maar een USB-stick bijna niks? Vergelijk die fabrieken eens, wat een verschil in technologie!‘ Aldus moet de NXP-reorganisatie worden gezien als strategische terugtocht. Productielijnen worden in elkaar geschoven en de overtollige capaciteit in Frankrijk en Amerika wordt van de hand gedaan. Het bedrijf mikt ondertussen op zijn melkkoeien om het hoofd boven water te houden, totdat het more than Moore-onderzoek producten oplevert.

’Het management wil van Research weten wat de briljantjes zijn. De verschillende businesslijnen sturen een soort calls uit om te bepalen welke researchactiviteiten aansluiten bij wat we nu doen, maar die ook groeipotentieel op de lange termijn hebben. Dat is heel leuk, een soort ’Dragon‘s den‘, maar dan op een termijn van twee tot drie jaar. Eigenlijk is NXP bezig zijn kritische massa te herdefiniëren.‘

Roozeboom durft wel een tipje van de sluier op te lichten: Mems-resonatoren, die in de belangstelling staan als vervanger van de logge mechanische kwartskristallen die als chipklokje dienen (zie Bits&Chips 1, 2008). ’We gaan ook akoestische Mems-technologie versneld uitrollen, microfoontjes dus. In dat segment hebben we al een leidende positie met grote klanten als Nokia. In de vermogenselektronica kunnen we met galliumnitride het break-downvoltage optrekken (zie Bits&Chips 17, 2008, PvG). Ook het biosensorgebeuren voor lab-on-chip- en microfluidics-toepassingen is heel goed door de tender gekomen.‘

Geld lijkt vooralsnog niet het probleem te zijn – NXP heeft trouwens redelijk goed gevulde zakken dankzij de opbrengst van zijn divisie voor draadloze chips. ’De researchbudgetten zakken wel wat in, maar voor nieuwe ontwikkelingen blijven ze vooralsnog overeind. Het gevoel dat ik aan de klankbordmeetings met het management heb overgehouden, is dat het heel vervelend is om te moeten snijden, maar dat er wel iets goeds uitkomt. Iets waar we mee verder kunnen.‘

De Philips-veteraan ziet zich echter ook genoodzaakt een kritische kanttekening te plaatsen. ’Onder de Philips-paraplu was er wat meer vrijheid, omdat iets anders dat wel weer afdekte. Er is tegenwoordig erg weinig ruimte over voor langetermijndenken. Het is zakelijker, daar baal ik wel eens van. Aan de andere kant kan ik voor onderzoekslijnen met een termijn van vier jaar of langer terecht bij de TU. Vroeger zou ik er niet over gepeinsd hebben voltijdhoogleraar te worden, nu denk ik daar wel eens anders over. Maar op de keper beschouwd, is de combinatie eigenlijk het leukst.‘

IJzersterk

Nu bij NXP de kogel door de kerk is, vragen velen zich af in hoeverre de rest van de Europese halfgeleiderindustrie zal – of moet – volgen. Iedereen die de afgelopen jaren wel eens op een Europese chipconferentie is geweest, weet dat de more than Moore-wind al langer over het werelddeel waait. De Eindhovenaren zijn misschien de eersten die de daad bij het woord voegen.

’Natuurlijk loopt Europa technologisch een beetje achter. Het heeft niet van die ’technocratische‘ maatschappijen zoals die van Singapore of Taiwan. Welke regering er daar ook zit, de chipindustrie hoeft zich geen zorgen te maken. In Europa gaat dat anders. Hoewel, Duitsland en Frankrijk zijn ook protectionistisch. Die landen zien de strategische betekenis van de elektronicasector echt wel in, gezien de industrieën die die sector bedient.‘ NXP heeft wat dat betreft de ’pech‘ in Nederland te hoofdkwartieren, waar echt grote elektronica-afnemers als autofabrikanten ontbreken. Overheidssteun zit er ook niet in, ’al komt zoiets in het meer Angelsaksisch opererende Nederland sowieso niet snel op tafel‘.

Nederland is in de ogen van de fellow toch al geen ideale voedingsbodem voor technologische bedrijven, in sommige opzichten althans. ’Als techneut vind ik het een nadeel in een land te wonen waar al eeuwenlang de VOC-mentaliteit heerst. Het draait hier meer om de handel, het snelle denken en het snelle doen. Het maken, daar zijn we niet trots op.‘

’Ik zou wel eens willen weten hoeveel miljarden er aan de hsl wordt uitgegeven en vooral welk rendement daar uitkomt. Dubbeltje erin, kwartje eruit?‘ Roozebooms mimiek verraadt het antwoord op zijn eigen vraag. ’Zet dat nou eens af tegen wat we in kennis stoppen – en dan bedoel ik echt niet alleen elektronica. Kijk naar andere landen die vierkant achter hun eigen hightechsector staan, je ziet toch dat het werkt? Ik sta er altijd weer van te kijken. Het is een kwestie van volhouden.‘

Niet dat Roozeboom de schuld wil afwentelen op de Nederlandse natie en haar overheid. Met de Angelsaksische manier van denken en werken die in Nederland wortel heeft geschoten, heeft hij ook weinig op. Hij noemde al het kortetermijndenken in de corporate-R&D. Maar ook de toepassing van strakke financiële modellen op technologiebedrijven, gedicteerd door eigenaars zonder technologische achtergrond, is hem een doorn in het oog.

Roozeboom studeerde af in Utrecht en promoveerde in Twente op onderwerpen in de heterogene katalyse, ’ook iets met dunne lagen en microstructuurtjes‘. Daarna kwam hij al vroeg in zijn carrière in aanraking met Amerikaanse efficiency. Bij Esso in Rotterdam zag hij het uitbesteden opkomen, zoals de privatisering van de truckvloot. ’Ik vond het maar niks, zelf met je samples op stap voor analyses op TU Delft, postzegels plakken en reizen regelen.‘ Een sollicitatiebrief naar Philips volgde.

Maar uitbesteden en samenwerken is niet alleen kommer en kwel. ’ASML heeft dat Amerikaanse denken van begin af aan ijzersterk toegepast: als je het niet zelf hoeft te doen, doe het dan niet. NXP komt uit een andere traditie.‘ Bij de nieuwe koers van NXP hoort het afschudden van die traditie van alles zelf willen doen. Het ligt namelijk niet voor de hand alle functionaliteit die in een chippakketje wordt gestopt in eigen huis te produceren. ’Daar past een open houding bij. We zijn druk bezig die manier van denken in ons bedrijf te integreren, al is het even wennen.‘

En open innovatie is de joviale Eindhovense onderzoeker dan weer op het lijf geschreven. Het is duidelijk: de huidige malaise ten spijt, Roozeboom heeft er zin in. ’Is er leven na Moore? Jazeker! We staan pas aan het begin van een geheel nieuwe tak van sport met nieuwe, interessante spelers in de kring!‘