Luc Van den hove (imec), ICT Personality of the Year: ‘De Wet van Moore is altijd het uitgangspunt geweest’

Luc Van den hove leidt sinds 2009 imec, het onderzoekscentrum met een naam als een klok, niet alleen in ons land maar ver daarbuiten. Zestien jaar na zijn voorganger Gilbert Declerck wint hij dit jaar nu ook de ICT Personality of the Year.

Toen imec in 1984 opgericht werd, was hij er al bij betrokken. Maar het is onder zijn leiding dat imec verder door wist te groeien tot een organisatie met meer dan 5.000 medewerkers en een budget van meer dan 800 miljoen euro. Met de veertigjarige verjaardag van imec in zicht, spraken we met Van den hove over de wet van Moore, ambitie en tin-partikeltjes.

U werkt bijna veertig jaar voor imec. Hebt u ooit iets anders gedaan?

Luc Van den hove: Buiten studeren niet echt. Ik was mijn doctoraat aan het afwerken toen imec gestart is in 1984, en vanaf dag één ben ik er beginnen werken. Ik ben onmiddellijk ook manager geworden van een team, parallel met mijn doctoraat. De organisatie was toen wel kleiner, natuurlijk: we zijn met een zeventigtal mensen gestart.

Dat waren interessante tijden. Het was het begin van de jaren tachtig, de evolutie van pc’s leefde toen heel sterk. Onze founder Roger Van Overstraeten heeft toen de eerste Vlaamse regering kunnen overtuigen om een aanzienlijk bedrag vrij te maken voor een hightechproject. Zo is imec kunnen starten. We hadden toen nog geen naam, we zijn begonnen als ‘Superlab’.

Is het altijd de bedoeling geweest om een wereldspeler te worden?

Van den hove: De proffen die we toen aan de KU Leuven hadden waren wel ambitieus. De meesten daarvan hadden tijd doorgebracht in Silicon Valley en wilden hier die vibe ook laten leven, met de ambitie om internationaal te gaan samenwerken. Maar we konden ons toen niet inbeelden dat we ooit de impact zouden hebben die we nu hebben. Ik herinner me dat de eerste plannen die werden opgemaakt voor 300 à 400 mensen waren: dat was een ambitieuze target, maar vandaag zijn we vijftien keer groter.

Toen draaide het vooral om kleinere chips te bouwen?

Van den hove: De Wet van Moore is altijd het uitgangspunt geweest, het idee dat je om het jaar, of om de twee jaar, het aantal transistoren op een chip verdubbelt. Dat heeft een boom veroorzaakt in toepassingen voor die chips en dat we met zo’n kleine vormfactor zo’n complexe dingen kunnen doen is uiteindelijk nog altijd de kern van de vooruitgang in de technologie. Als we nu praten over ChatGPT, dan is het dankzij die evolutie in chiptechnologie, waardoor we miljarden transistoren op zo’n chip kunnen integreren.

Voor mij is imec een van de beste investeringen die Vlaanderen ooit gedaan heeft, al zeg ik het zelf

‘Moore’s law kan en mag niet stoppen’, zei u vorig jaar op het Imec Technology Forum in Antwerpen. Dat is nog altijd de drijvende kracht?

Van den hove: Ja, dat is een heel belangrijke component. De nodige computerkracht blijft exponentieel stijgen. Dus de nood aan data-storage en aan dataverwerking ook. En de vraag is dan, hoe kunnen we dat realiseren? Hoe kunnen we die computers krachtiger blijven maken? Een van de belangrijkste manieren om dat te doen, is nog altijd het kleiner maken van de transistoren. Dat is een van de enige technieken die echt een exponentiële groei van die complexiteit mogelijk maken. Er wordt nu ook veel gepraat over het 3D-stapelen van chips, maar dat is een lineaire schaling. Als je twee keer zoveel chips op elkaar zet, heb je twee keer zoveel transistoren. Maar als je een transistor twee keer kleiner maakt, dan krijg je vier keer zoveel transistoren op een chip. Dat is exponentiële groei, en er zijn daarvoor weinig technieken die meer efficiënt zijn dan het schalen van de transistoren. Maar het wordt wel moeilijker. We moeten die ‘scaling’ nu combineren met andere technieken.

Als u kijkt naar de EUV-machine die bij imec staat en die de laatste nieuwe chips moet maken, vereist dat ook een enorme graad van specialisatie.

Van den hove: Ja, absoluut. Ik ben er echt van overtuigd dat de EUV-machine (extreme ultraviolet lithography, nvdr) van ASML die je in onze cleanroom ziet, vandaag het meest gesofisticeerde stuk elektromechanische technologie is dat er op Aarde bestaat. Er is niks wat meer complex is dan dat.

De spiegels waarmee die lens gebouwd wordt, zijn ongeveer een meter in diameter, en die moeten gepolijst worden tot op een nauwkeurigheid van 20 picometers. Als je dat extrapoleert naar de grootte van de Aarde, en zo’n spiegel dus even groot zou zijn als de planeet, dan moet je de wereld polijsten met een nauwkeurigheid van de dikte van een menselijk haar. Dat is gewoon fenomenaal.

In de lichtbron wordt die EUV-straling opgewekt door kleine tin-partikels te bombarderen met een laserstraal. Daarvoor moet tin dat kanaal ingeschoten worden aan een snelheid van 50.000 druppeltjes per seconde, die dan telkens met een laser geraakt moeten worden. Dat is bijna onmogelijk.

Naast chips zijn jullie ook bezig met bijvoorbeeld gezondheidszorg. Waar zitten daar de grote uitdagingen?

Van den hove: De laatste jaren zien we dat chiptechnologie ook in andere sectoren dan de IT immens belangrijk geworden is. Je kan fenomenale dingen doen door verschillende technologieën te combineren op zo’n chip-platform. Je kan bijvoorbeeld sensorfunctionaliteit in zo’n chip inbouwen. Je kan ook fotonica integreren, of microfluidics. De combinatie van die elementen opent opportuniteiten in andere sectoren, zoals de gezondheidszorg. Zo kan je bij wijze van spreken een heel klinisch labo op een chip integreren.

Wat bepaalt waar imec onderzoek naar doet?

Van den hove: Toen imec begon lag onze focus heel sterk op die chiptechnologie en de performantie ervan en dat is vandaag nog altijd de kern. Maar die roadmap draait niet langer puur om schalen. Nu moet de technologie veel meer aangepast worden voor een applicatie. Als je een chip optimaliseert voor een gezondheidstoepassing, is dat heel anders dan iets wat je voor je telefoon nodig hebt.

We moesten dus veel meer kennis opbouwen rond die applicaties. En dat is de reden waarom ik in 2015 sterk gepleit heb voor een fusie met iMinds. Dat was een strategisch onderzoekscentrum dat vooral rond applicaties werkt, rond cybersecurity en 5G bijvoorbeeld. We krijgen nu een veel beter zicht op de markt. Waar is die nieuwe technologie voor nodig? Wat zijn de grote problemen die men bijvoorbeeld in de gezondheidszorg heeft? En van daaruit kunnen we nagaan welke technologie we daarvoor kunnen gebruiken en hoe we die oplossingen dan in de markt zetten.

Imec doet dat onder meer via heel uiteenlopende start-ups, van Deltaray, dat 3d-scans uitvoert, tot Citizenlab, een platform voor burgerparticipatie. Wanneer wordt iets een start-up?

Van den hove: Onze strategie bouwt op die kerntechnologie van chips, en van daaruit gaan we kijken waar we in nieuwe domeinen impact kunnen creëren. Wat hebben die markten nodig? We werken daar samen met de grote bedrijven, maar er zijn ook nieuwe bevindingen die ontstaan vanuit het imec-personeel zelf. We hebben toch wel een heel ervaren team opgebouwd. Veel van die mensen werken 20 à 30 jaar in de sector en zijn zeer visionair. En op die manier komen we ook wel op trajecten waarbij we een disruptieve nieuwe technologie hebben, soms zelfs te disruptief om op te nemen in een bestaand bedrijf. Dan gaan we die vaak via een start-up in de markt zetten. We hebben een fonds opgericht, imec.xpand, om start-ups die heel sterk in de deep tech gaan voldoende middelen te geven.

Daarnaast hebben we ook de incubator imec.istart, om het bredere ecosysteem van digitale technologie in Vlaanderen te ondersteunen. Ik denk dat het belangrijk is dat we combinaties hebben van modellen waarbij we enerzijds met imec.istart heel breed gaan en heel veel initiatieven laten groeien, en anderzijds met imec.xpand net heel selectief zijn.

Imec gebruikt een samenwerkingsmodel. Hoe moet ik me dat voorstellen?

Van den hove: Ik denk dat dat eigenlijk een van de krachtigste dingen is die we uitgewerkt hebben in de bijna veertig jaar van ons bestaan. En dat is geleidelijk geëvolueerd, maar het basisprincipe is dat die technologie erg moeilijk wordt. Als je kijkt naar EUV, dat is onmogelijk voor één bedrijf om te ontwikkelen. Het is gewoon te duur en het risico is te groot voor één bedrijf om zo’n strategie op z’n eentje uit te werken. Voor die grote doorbraken moet eigenlijk heel het ecosysteem gealigneerd zijn rond dezelfde roadmap. En dat is de rol die imec in grote mate speelt. We brengen heel dat ecosysteem samen.

En we delen de kost en het risico over heel veel partners. Dat model passen we vooral toe op al die basisbouwblokken die nodig zijn om zo’n chip te maken. Iedereen heeft die lithografie nodig, of het nu Samsung is, TSMC, Micron, SK Hynix, die hebben allemaal die bouwblokken nodig, dus ze willen daar ook echt op samenwerken. En we moeten ervoor zorgen dat niet alleen de chipfabrikanten mee zijn, maar ook de materiaalleveranciers die bijvoorbeeld de componenten voor de lithografie maken, of de maskers waar het patroon op staat voordat het geprint wordt. Ook die technologie moet klaar zijn. Al die bouwblokjes moeten op het juiste moment samenkomen om die technologie te introduceren in manufacturing. En dat is de rol die imec vooral speelt.

Imec is een vzw die werkt met funding van de Vlaamse overheid. Wat betekent dat voor private bedrijven die met jullie samenwerken? Zijn we hen bij wijze van spreken aan het sponsoren?

Van den hove: Kijk, wij proberen altijd op een faire manier een win-win te creëren voor iedereen die met imec werkt. Wij zijn wereldleider in de basistechnologie die we hier ontwikkelen, en dat doen we samen met de internationale industrie. Driekwart van onze inkomsten komt van industriepartners. De unieke infrastructuur en expertise die daaruit voortvloeit, gebruiken we als hefboom om maximale impact te creëren in de regio. We werken hier met start-ups, maar ook met bestaande kmo’s.

De Vlaamse overheidsmiddelen worden gebruikt om die langetermijnstrategie mogelijk te maken. Als we vandaag heel succesvol zijn in het biomedische verhaal, dan is dat omdat wij enkele jaren geleden begonnen zijn met onderzoeksprogramma’s daarrond. Op dat moment was de industrie niet bereid om ervoor te betalen. Maar we hebben daar bio-ingenieurs samengebracht met elektrische ingenieurs en artsen, en dat team hebben we gefinancierd. Dat zijn de nieuwe programma’s die we lanceren.

We laten ook tweejaarlijks de economische impact van de strategische onderzoekscentra onderzoeken door een onafhankelijk bureau. Daaruit blijkt dat voor elke euro die Vlaanderen investeert, imec ongeveer 7 euro economische toegevoegde waarde creëert, en er vloeit 3,7 euro terug via de belastingen. Voor mij is het een van de beste investeringen die Vlaanderen ooit gedaan heeft, al zeg ik het zelf.

Toen imec startte was de Berlijnse muur nog niet gevallen. Ondertussen zijn er terug geopolitieke spanningen. Maakt dat de samenwerking lastiger?

Van den hove: De wereld is continu in verandering en imec ook. We hebben een fase gehad waarbij we heel sterk geïnternationaliseerd zijn. En we zijn daardoor wereldwijd een van de grootste geworden in onze sector. Maar de wereld verandert natuurlijk verder. Er zijn momenteel bepaalde landen waar het veel gevoeliger wordt om mee samen te werken, zoals China. De geopolitieke spanningen tussen Amerika en China stijgen heel sterk. Europa heeft daar een iets neutralere positie in, maar we werken natuurlijk met immens veel Amerikaanse bedrijven. Wij willen ons dus volledig compatibel opstellen aan de Europese exportregelgeving, maar ook de Amerikaanse. We werken vooral met bedrijven in Europa, Amerika, Taiwan, Zuid-Korea en Japan. Daar staan de meest geavanceerde chipbedrijven en daar zitten ook onze belangrijkste partners. Dus op ons businessmodel heeft dat momenteel niet zo’n enorme impact. We zitten wel in een afbouwscenario voor de samenwerking met China. We willen daar heel voorzichtig te werk gaan.

In de EU hebben we nu de Chips Act, die ontwikkeling en productie van chips moet aanmoedigen. Moet Europa zelf chips gaan ontwerpen en bouwen?

Van den hove: Het positieve aan dat verhaal is dat de voorbije jaren de bewustwording rond het belang van chips enorm is gestegen. Dat is voor een stuk getriggerd door de geopolitieke spanningen maar de covidcrisis heeft daar een extra boost aan gegeven. Toen viel opeens de automobielsector stil. Je kon geen wagen meer kopen omdat er geen chips meer beschikbaar waren.

Politici beseffen nu dat steeds meer sectoren afhankelijk worden van chiptechnologie en zijn daar met die Chips Act in gaan investeren. Je zou daarbij een protectionistische aanpak kunnen nastreven waarbij je het allemaal zelf onder controle wil houden, maar ik ben ervan overtuigd dat dat de verkeerde reactie is.

Het belangrijkste is om de Chips Act te gebruiken om te zorgen voor een veerkrachtige supply chain, maar dat betekent niet dat je het allemaal lokaal moet gaan doen. De kracht van de semiconductorsector zit net in die internationale samenwerking. Die heeft ervoor gezorgd dat de technologie zo snel vooruitgegaan is. Als je dat nu allemaal gaat loskoppelen en het zelf wil doen, ga je naar een oplossing die veel duurder wordt. Zo ga je ook het innovatieproces vertragen, en dat is net het omgekeerde van wat die Chips Act beoogt.

Ik ben de voorbije jaren dan ook een sterk bepleiter geweest om de Chips Acts te gebruiken om juist internationaal beter te connecteren en te zorgen dat we inzetten op de sterktes. Waar zijn we in Europa sterk in? ASML is een uniek voorbeeld daar. Je kan vandaag geen geavanceerde chip maken zonder ASML-hardware en de imec-technologie die daarop draait. Dus dat is een unieke troef die we hebben in Europa en die we moeten versterken. En voor de dingen die ontbreken in onze value chain, moeten we structurele samenwerkingen opzetten. Het is dan ook goed dat Intel hier fabrieken opzet, in Duitsland bijvoorbeeld. Of dat TSMC in Europa investeert. Want het is veel te gevaarlijk om zoveel manufacturing capability op één kritische plaats te hebben in de wereld. TSMC, de grootste chipbouwer ter wereld, zit in Taiwan: dat is een locatie die gevoelig is voor aardbevingen, maar ook voor geopolitieke spanningen. Dus het is belangrijk dat die manufacturing uitgezet wordt op verschillende plaatsen. TSMC zou ook in Amerika en Europa in fabrieken moeten investeren, zodat het risico voor heel de industrie gereduceerd wordt.

Ziet u de maatschappelijke rol van imec nog veranderen?

Van den hove: Ja, ik denk dat het belangrijk is dat we ons heel sterk positioneren in de context van de sociaal-maatschappelijke impact die we kunnen creëren. We moeten vertrekken van de grote uitdagingen van de maatschappij. En dat zijn bijvoorbeeld uitdagingen rond veroudering van de bevolking. Dat gaat een enorme impact hebben op de gezondheidszorg.

Daarnaast ligt het grootste probleem bij de klimaatverandering en de impact die dat kan hebben op droogtes, op overstromingen, op voedselvoorziening. Dat zijn de grote uitdagingen, naast de kortetermijnuitdagingen zoals geopolitieke spanningen, oorlogen en de economische en financiële crisis. Maar we moeten ons richten op die langetermijnuitdagingen en technologie gaat essentieel zijn om veel van die uitdagingen aan te pakken.

Waar vind u zelf dat u het verschil hebt gemaakt?

Van den hove: Bedrijfsvoeren is risico nemen. En dus moet je risico nemen, maar op een voorzichtige manier. Je moet altijd zorgen dat je back-upscenario’s voorziet. Maar ik denk toch dat we op bepaalde momenten wel gedurfd hebben om beslissingen te nemen waarvan sommige mensen zich afvroegen of dat wel de juiste was.

Een voorbeeld is de beslissing om de overgang te maken van 200mm wafers naar 300mm wafers (de diameter van de siliciumschijf waarop vervolgens de transistoren worden gebrand, nvdr). Dat was op dat moment een enorme sprong. We hebben toen ook de Vlaamse regering kunnen overtuigen om mee die stap te maken zodat we het gebouw konden zetten voor een 300 mm cleanroom. Maar het is eigenlijk door die stap, door aan te geven dat imec er echt voor ging, dat die domino’s zijn beginnen vallen. Bedrijven zoals Intel, Samsung, Philips en toen nog Panasonic zijn in ons onderzoeksprogramma gestapt. Dus dat is een heel belangrijk tipping point geweest. Zonder ons 300mm-labo stonden we niet waar we vandaag staan.

Ook de fusie met iMinds is een moment waar ik echt wel fier op ben. iMinds is, net als imec, een vzw. Zo’n overname is niet vergelijkbaar met die van een bedrijf, je moet de raad van bestuur van zo’n vzw overtuigen dat het beter is om samen te gaan. En dat is een enorme stap geweest in onze evolutie. Het heeft ook onze impact voor Vlaanderen versterkt. In de beginjaren van imec werkten we heel sterk op die chiptechnologie, maar er waren eigenlijk heel weinig chipfabrieken in Vlaanderen. Nu kunnen we, met die extra kennis rond applicaties, de technologie ook gebruiken om andere industriële sectoren te versterken die voor Vlaanderen en Europa van belang zijn. Denk dan aan gezondheidszorg, maar ook de landbouwsector, de voedingssector, of de automotive sector.

Hoe kijkt u zelf terug op uw carrière?

Van den hove: Ik ben fier op wat er gerealiseerd is. Ik ben fier op heel imec. Dus niet alleen op mijn carrière, maar op wat we hier als team neergezet hebben. En als ik het enthousiasme en de inzet zie in de organisatie, dat vind ik soms fenomenaal. Ik denk dat we hier een vibe hebben kunnen creëren die heel positief is. Imec is al veertig jaar een groeiende organisatie. We hebben heel veel jonge mensen, veel verschillende culturen ook, dat geeft een goeie dynamiek. Ik denk dat het echt, al zeg ik het zelf, een nice place to work is. En daar ben ik heel fier op, dat we dat hebben kunnen realiseren.

De erkenning die we nu internationaal krijgen, dat is een gevolg van jarenlange inzet. Ik denk dat het belangrijk is om hoog te mikken en ambitieus te zijn, maar tegelijkertijd toch wel nederig te blijven. Dat is iets wat ik heel sterk probeer te benadrukken in de manier waarop ik imec leid. Wij hebben een langetermijnvisie en veel ervaring, maar onze klanten weten het vaak beter. Je moet altijd luisteren. En ook altijd positief blijven. Er komen altijd problemen, maar het is dan de kracht van een organisatie om die problemen om te buigen tot opportuniteiten.

Ik denk dat het ook een beetje typisch Vlaams is, een zekere Vlaamse koppigheid. We zitten hier in dit kleine landje, dus we moesten van bij het begin proberen met de grootsten samen te werken om impact te hebben. We komen vanuit een underdogpositie tegenover onderzoeksorganisaties in landen als Frankrijk en Duitsland, die veel meer middelen hadden, maar die ook minder internationaal gingen omdat ze een sterk lokaal ecosysteem hadden. Onze zwakte is achteraf bekeken onze sterkte gebleken, we moesten internationaal doorbreken, en nu zijn we veruit de grootste.