Zapowiadana podczas Forum Elektroniki Polskiej we Wrocławiu wycieczka tych osób, które po wykładzie prof. B. Becka wyraziły chęć obejrzenia Clean roomu w warszawskim CEZAMAT PW, odbyła się w zeszły wtorek, 25 marca. Wzięło w niej udział dziesięciu inżynierów z Warszawy, Łodzi i Gdańska oraz jedna dziennikarka, czyli ja. Miałam okazję poznać tam m.in. Michała Tatarczuka i Łukasza Piotrowskiego z RS Components, Stanisława Leśniaka z OEM Automatic, Sebastiana Reszpondka z firmy Shield.Bike oraz Cezarego Krupę z firmy Schurter. Spotkałam też znajomych, czyli Grzegorza Kamińskiego, Jacka Małeckiego, Macieja Michnę i Andrzeja Moczulskiego z SomLabs.

Na początku prof. Romuald B. Beck zaprosił wszystkich do niewielkiej sali konferencyjnej, gdzie przy kawie i ciastkach opowiedział o historii powstania tego najnowocześniejszego centrum badawczego w Polsce, czyli Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii (CEZAMAT). Mówił też o kształceniu specjalistów, innowacjach w mikro i nanotechnologii oraz o możliwościach w zakresie produkcji przyrządów półprzewodnikowych.

Potem uczestnicy przeszli do drugiego budynku, który został zaprojektowany i zbudowany w taki sposób, żeby można w nim było uruchomić niskoseryjną produkcję fotonicznych i krzemowych układów scalonych. Clean room stanowi oddzielną część, otoczoną szerokim korytarzem, a cała infrastruktura zaopatrująca go w czyste powietrze, gazy potrzebne do produkcji i środki chemiczne oraz dbająca o odpowiednią wilgotność i temperaturę, znajduje się na wyższym i niższym piętrze oraz dookoła. Konstrukcja tego „budynku w budynku” dodatkowo zabezpieczona jest przed drganiami specjalnie wykonaną dylatacją.

Pierwszym pomieszczeniem Clean roomu, jakie zobaczyli zwiedzający, była pracownia trawienia mokrego materiałów kompatybilnych z krzemem

– Skorzystałem z okazji obejrzenia infrastruktury do projektowania i małoseryjnej produkcji elementów półprzewodnikowych, ponieważ czytałem wywiad z profesorem Beckiem na portalu Mikrokontroler.pl i sam też wypowiadałem się na temat CEZAMATu – powiedział Grzegorz Kamiński.

Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii Politechniki Warszawskiej jest jedną z największych inwestycji w dziedzinie badań i rozwoju w obszarze tzw. „wysokich technologii” (ang. High-tech) w Polsce. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską przewidywał ustanowienie sieci pięciu laboratoriów wyposażonych w najnowocześniejsze urządzenia oraz niezbędną infrastrukturę. Oddane do użytku w 2016 roku Centrum ma bardzo nowoczesną infrastrukturę w tym Clean-roomy do produkcji podzespołów półprzewodnikowych. Jeden z segmentów jest przeznaczony na produkcję podzespołów bazujących na krzemie, a drugi na azotku galu – GaN.

– Niestety ta nowoczesna infrastruktura jest tylko częściowo wyposażona w strefie wytwarzania podzespołów półprzewodnikowych na bazie krzemu, a praktycznie pozbawiona sprzętu w części GaN. Chciałbym powtórzyć to co napisałem w jednym z moich artykułów:  To wielka szkoda że ciągle nie ma środków na wyposażenie technologiczne Clean room-ów w CEZAMAT PW. Powinny zostać przyznane jak najszybciej, bo projekt zrealizowany w połowie to nie tylko strata pieniędzy, ale co ważniejsze, również zaangażowania i pracy wielu osób – dodał Grzegorz.

Rozmowa przy pracowni fotolitografii materiałów kompatybilnych z krzemem. Do pomieszczeń Clean roomu można zaglądać przez specjalne okna

– Zwiedziliśmy budynek z laboratoriami i przestrzenią, w której odbywa się prototypowa produkcja. Duże wrażenie robi profesjonalne przygotowany Clean room, pomieszczenia do realizowania procesów chemicznych czy implantacji jonów oraz obsługująca je infrastruktura techniczna. Sporo pustej przestrzeni pokazuje, że jest jeszcze dużo niewykorzystanego potencjału. Mam nadzieję w niedalekiej przyszłości zobaczyć tę przestrzeń wypełnioną urządzeniami do produkcji struktur półprzewodnikowych. Profesor Beck ma jasną wizję rozwoju w obszarze półprzewodnikowym i choć uważam, że kwestia wykorzystania komercyjnego wymaga jeszcze doprecyzowania, to na pewno po zbudowaniu linii do produkcji układów scalonych w technologii FD-SOI, CEZAMAT PW zostanie bardzo dobrą kuźnią kadr dla przyszłego przemysłu półprzewodnikowego w Polsce – oznajmił Maciej Michna.

Pracownik CEZAMAT PW w pomieszczeniu przeznaczonym do procesów wysokotemperaturowych materiałów kompatybilnych z krzemem

– Byłem pod dużym wrażeniem infrastruktury i zaplecza, jakie obecnie posiada CEZAMAT PW. Widać ogrom pracy, jaki wykonali tu projektanci oraz polskie firmy budowlane i instalatorskie. Z całą pewnością można stwierdzić, że Centrum przygotowane jest na rozwój długofalowy. Uważam, że jest to świetna inicjatywa łącząca naukę z biznesem. Widać, że zarządzający mają wizję i wiedzą, jak ją zrealizować. Kluczowi w tym momencie są partnerzy, którzy zainwestują w wyposażenie Clean roomu – powiedział Michał Tatarczuk.

– Możliwość zobaczenia na własne oczy tak zaawansowanej linii produkcyjnej, o docelowej zdolności wytwarzania sięgającej miliona gotowych urządzeń półprzewodnikowych, to niezwykłe doświadczenie. Fakt, że istnieje interdyscyplinarny ośrodek badawczy, umożliwiający rozwój narodowych kompetencji w kluczowych obszarach technologicznych, pozwala wierzyć w przyszłość Polski jako znaczącego gracza w tej dochodowej i strategicznej branży, jaką jest elektronika dyskretna. Dodatkowo, postać profesora Romualda Becka, którego specjalistyczna wiedza i wizja kształtują rozwój oraz codzienne funkcjonowanie „koła zamachowego CEZAMAT”, nadaje wiarygodność ambitnym planom stojącym przed Centrum – dodał Stanisław Leśniak.

Pracownia fotolitografii materiałów kompatybilnych z krzemem

– Miejsce to może być bazą do wznowienia produkcji podzespołów półprzewodnikowych w Polsce, zarówno na bazie krzemu jak i azotku galu. Uważam, że GaN jest dobrym kierunkiem dla półprzewodników szerokopasmowych. W SiC rynek światowy jest już ukształtowany. Prawdopodobnie wkrótce w Europie powstaną nowe fabryki, gdzie głównymi produktami będą podzespoły na bazie SiC, jak STM we Włoszech, Infineon w Niemczech i Austrii czy onsemi w Czechach. GaN to inna bajka. W przyrządach mocy może być trudno o sukces, natomiast w przyrządach GaN wysokoczęstotliwościowych o wiele łatwiej. Dodatkowo mamy osiągnięcia w rodzimej produkcji systemów radarowych dla zastosowań militarnych, gdzie podzespoły GaN na wysokie częstotliwości mogłyby mieć zastosowanie. Ponadto podczas panelu dyskusyjnego na APEC-2025, Thomas Neyer, SVP GaN w Infineon Technologies stwierdził, że „Jedną z mocnych stron GaN jest możliwość wykorzystania istniejącej infrastruktury produkcji krzemu. W przeciwieństwie do SiC, który wymaga specjalistycznych podłoży i przetwarzania w wysokiej temperaturze, GaN można produkować w standardowych fabrykach krzemu, co czyni go z natury bardziej skalowalnym i potencjalnie bardziej opłacalnym przy dużych ilościach.” Takie właśnie są założenia w CEZAMAT PW – podzespoły na bazie Si i GaN – podkreślił Grzegorz Kamiński.

Urządzenie do implantacji jonów

– Wspieranie CEZAMATu  jako lokalnego hubu technologicznego niesie za sobą szereg korzyści dla polskiej nauki, przemysłu i biznesu. Mamy duży potencjał w obszarze R&D, a Centrum oferuje firmom możliwość korzystania z nowoczesnych technologii, współpracę z ekspertami oraz budowanie innowacyjnych produktów, które mogą znaleźć zastosowanie na globalnych rynkach. Nowoczesne laboratoria, współpraca z uczelniami i instytutami oraz dostęp do europejskich programów badawczych to bardzo mocne fundamenty – zapewnił Cezary Krupa.

Profesor Beck mówił, że CEZAMAT PW koncentruje się na kluczowych obszarach, takich jak: mikroelektronika i nanotechnologia, biotechnologia i inżynieria biomedyczna, technologie sensorowe, energoelektronika i rozwiązania dla zrównoważonego rozwoju.

– Uważam, że współpraca z Centrum może pomóc w rozwoju nowatorskich technologii i przyczynić się do zwiększenia konkurencyjności lokalnego przemysłu technologicznego. Pomieszczenia do badań nad mikro- i nanotechnologią z pewnością przyciągną firmy technologiczne poszukujące odpowiednich warunków do wdrażania swoich produktów i rozwiązań. Zwiększy się szansa na kształcenie wysoko wykwalifikowanych specjalistów, co z kolei doprowadzi do powstania nowych miejsc pracy. Warto też pamiętać, że projekty realizowane w CEZAMAT są często współfinansowane przez Unię Europejską oraz polskie instytucje wspierające innowacje. Partnerstwo może zatem zwiększyć szanse na uzyskanie dofinansowania na własne badania i rozwój – poddał pomysł Cezary Krupa.

Jedna z kilku maszynowni CEZAMAT PW, zapewniających odpowiednie parametry powietrza dostarczanego do clean room’ów.

– Jest to gotowa do wykorzystania infrastruktura na najwyższym poziomie. Nowoczesne laboratoria i zaplecze technologiczne zrobiły na mnie duże wrażenie. Nie ma chyba lepszego miejsca w Polsce, gdzie wiedza otwiera się tak szeroko i zaprasza przemysł do współpracy. Zaawansowane technologie mikro- i nanotechnologiczne rozwijane w CEZAMAT mogą mieć kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i strategicznej niezależności Polski. W dobie rosnących napięć geopolitycznych zdolność do prowadzenia badań i produkcji wrażliwych komponentów elektronicznych – w tym półprzewodników – staje wręcz koniecznością –  zaznaczył Cezary Krupa i dodał, że prawdziwy rozwój wymaga inwestycji w produkcję i dotacji – zarówno państwowych, jak i zagranicznych oraz dobrych programów współpracy z globalnym przemysłem.

Poziom techniczny CEZAMAT PW z przewodami wentylacji, gazów technologicznych, związków chemicznych oraz korytkami instalacji elektrycznej

– Wizyta ta uzmysłowiła mi, że mamy w Warszawie na światowym poziomie infrastrukturę do produkcji podzespołów półprzewodnikowych. Brak jest tylko wyposażenia w sprzęt technologiczny, aby powstały linie produkcyjne do podzespołów na bazie krzemu i azotku galu.Naprawdę już niewiele potrzeba, żeby ruszyła produkcja małoseryjna. Każda inna koncepcja, np. powstająca w ramach narodowej strategii “Polska w grze o przyszłość – polityka dla sektora półprzewodników”, zajmie więcej czasu i środków finansowych niż dokończenie projektu CEZAMAT PW. Ba! Moim zdaniem to nie wyklucza, by w ramach tej strategii powstał w Polsce kolejny ośrodek produkcji zaawansowanych przyrządów półprzewodnikowych – zaproponował Grzegorz Kamiński.

Poziom techniczny CEZAMAT PW z przewodami wentylacji, gazów technologicznych, związków chemicznych oraz korytkami instalacji elektrycznej

– Wygląda to naprawdę imponująco. Widać, że wszystko zostało zaprojektowane z długoterminowym planem, rozsądnie i z dużym potencjałem na rozwój w przyszłości. CEZAMAT może być dobrym wypełnieniem luki pomiędzy prototypem a produkcją przemysłową. Wiem, że właśnie współpracuje z VIGO Photonics podczas realizacji projektu HyperPIC. Trzymam zatem kciuki i mam nadzieję, że Centrum będzie wykorzystywać swój potencjał, a przy nim urosną również inne polskie firmy – powiedział Łukasz Piotrowski.

Dla inżynierów, którzy mieli okazję zwiedzić CEZAMAT PW, wycieczka była bardzo interesującym doświadczeniem. Po zwiedzaniu Centrum – już przy kolejnej kawie – zadawali profesorowi wiele pytań dotyczących dalszych możliwych kroków na drodze do zakończenia inwestycji i uruchomienia produkcji pilotażowej.

– Imponujące zaplecze technologiczne i nowoczesne laboratoria pokazują, że ta inwestycja ma ogromny potencjał dla badań i rozwoju. Jest to dobrze przemyślany projekt, oparty na wiedzy i współpracy z zaprzyjaźnionymi instytucjami badawczymi. Nie powstałby, gdyby nie ogromne doświadczenie prof. Becka. Jeżeli gdzieś w Polsce ma się zacząć odradzać inicjatywa półprzewodników, to na pewno powinien to być CEZAMAT. Teraz kluczowe jest spojrzenie na tę inwestycję w kontekście strategicznego rozwoju Polski. Nie jest to projekt na rok czy pięć lat, ale na dekady. Powinien być traktowany jako inwestycja ponad podziałami, coś, co po prostu warto i trzeba realizować. To tutaj powinny powstawać pierwsze układy dla Wojska Polskiego oraz rozwijającego się polskiego przemysłu kosmicznego – zaznaczył Sebastian Reszpondek i dodał:

– Dobrze, że w ramach CEZAMAT rozpoczęto również kształcenie kadr, ponieważ inwestycja w ludzi zaprocentuje w przyszłości. TSMC zaczynało podobnie – od marzenia, wsparcia rządu i prywatnych firm. Niestety, warszawskiemu Centrum brakuje środków na dokończenie kolejnej fazy projektu. Mam nadzieję, że potrzebne na to środki się znajdą, ponieważ  nie są to kwoty, które byłyby poza naszym zasięgiem – jako wspólna inwestycja zarówno rządu, jak i firm prywatnych. W obecnej sytuacji nie powinniśmy zastanawiać się, kogo i z jaką licencją sprowadzić do Polski w ramach linii technologicznej, ale iść odważnie naprzód i samodzielnie tworzyć własne rozwiązania. Dzięki ludziom z pasją, takim jak prof. Romuald B. Beck, jesteśmy w stanie to zadanie zrealizować.

Na koniec profesor Beck pokazał uczestnikom wycieczki dobrze wyposażoną dużą salę konferencyjną w CEZAMAT PW:

Fot. Cezary Krupa

Pozostałe zdjęcia: Agnieszka Kubasik