Americká společnost onsemi, která se specializuje na vývoj a výrobu polovodičových součástek pro vysokoúčinná výkonová řešení a pro inteligentní snímání, během června oznámila rozšíření výroby čipů v Rožnově pod Radhoštěm investicí v hodnotě dvě miliardy dolarů. Nejen o plánech a spolupráci onsemi s vědeckými institucemi jsme se bavili s Michalem Lorencem, vedoucím projektů výzkumu a vývoje onsemi. Rozhovor vznikl před odvoláním Josefa Švejdy, jednatele onsemi, z Rady pro výzkum, vývoj a inovace.
Vaše americká matka nedávno ohlásila velkou investici do rožnovské pobočky. Jak bude investice využita?
Ohlášená investice přinese rozvoj špičkové technologické infrastruktury. Bude využita pro rozšíření výroby výkonových polovodičových součástek s parametry na světové úrovni s důrazem na jejich účinnost, odolnost při zátěži a životnost. Nutno podotknout, že všechny technologické procesy jsou výsledkem vlastního výzkumu, vývoje a kontinuální inovace pro dosažení požadovaných technických a ekonomických parametrů výroby. V segmentu výkonových polovodičů v celosvětovém měřítku je onsemi světovou dvojkou. Přihlédneme-li k reálné perspektivě růstu a k našim převratným technickým řešením, máme ambici být světovou jedničkou.
„Řešení polovodičových součástek jsou výsledkem vlastního výzkumu a vývoje onsemi.”
Co bude tato investice představovat pro výzkum a vývoj onsemi? Jaké jsou vaše roční výdaje na tuto oblast a kolik procent z vašeho obratu to činí?
Pro další výzkum a vývoj má investice do špičkové technologické infrastruktury naprosto klíčový význam – protože nová zařízení rozšíří naše možnosti. Také samotná řešení polovodičových součástek jsou výsledkem vlastního výzkumu a vývoje. onsemi se řadí mezi tzv. IDM (Integrated Device Manufacturer) – tj. výrobce, kteří integrují vlastní návrh polovodičových součástek s vlastními výrobními technologiemi.
V roce 2023 přesáhly výdaje na výzkum a vývoj v Rožnově 350 mil. Kč, což představuje 5 % obratu. Korporace onsemi vykazuje výdaje na výzkum a vývoj dlouhodobě na úrovni 8 % z obratu.
Které oblasti budou v souvislosti s touto investicí primárně posíleny?
V návaznosti na plánovanou investici v Rožnově dojde především k posílení výzkumu a vývoje právě v segmentu inteligentních výkonových řešení – nových výrobních technologií a nových elektronických součástek založených na polovodičích s velkou šířkou zakázaného pásu energií, jako je karbid křemíku. Nezůstávají však stranou ani jiné perspektivní polovodičové materiály, jako je třeba gallium nitrid, gallium oxid nebo diamant.
Výzkum a vývoj onsemi
Na jaké oblasti se v onsemi zaměřujete v rámci výzkumu a vývoje?
Výzkum a vývoj v onsemi má dvě principiální úrovně – návrh nových polovodičových součástek a výzkum a vývoj nových polovodičových technologií; a to ve dvou pilířích – inteligentních výkonových řešeních a inteligentních řešeních snímání. Ideální ilustrací aplikace našich polovodičových součástek je moderní automobil. V tomto případě se uplatní celá řada našich součástek – od řízení pohonu, přes senzory v řízení po snímání okolí vozidla nebo elektronika vnitřního či vnějšího osvětlení.
Významné aplikace ale představují i moderní průmyslová řešení, například napájení výpočetních a komunikačních systémů s novými atraktivními příležitostmi v účinném napájení náročného hardwaru pro umělou inteligenci.
V jakých oblastech nyní máte ve firmě výzkumníky? Pravděpodobně se jedná zejména o vědce v oblasti materiálové fyziky. Kdo ještě se u vás uplatní?
Jak již bylo řečeno, onsemi se řadí mezi IDM (výrobce polovodičů s vlastním návrhem součástek). Rozsah výzkumu a vývoje odpovídá komplexnosti – pro návrh součástek u nás najdou uplatnění odborníci na mikroelektroniku a široké spektrum elektro oborů. V oblasti technologie se jedná o chemiky a fyziky, tedy fyzika pevných látek, povrchů a fyzikální inženýrství, ale uplatnění u nás nalezne i odborník v oblasti aplikované matematiky.
„Pro celou skupinu výzkumu a vývoje onsemi je přínosná právě pestrost zaměření jednotlivých pracovníků.”
Jaký je profil ideálního výzkumníka-pracovníka v onsemi?
Obecně lze říci, že zásadní je u potenciálního pracovníka solidní technický background a schopnost a ochota ho reálně využít pro polovodičové procesy. Nutná je vysoká flexibilita. Odborník původně zaměřený na křemík musí být dnes schopen začít řešit jiné polovodičové materiály a odpovídající technologické procesy. Pro celou skupinu výzkumu a vývoje je pak velmi přínosná právě pestrost zaměření jednotlivých pracovníků.
Děláte nyní v Rožnově finální výrobek, tedy hotové čipy včetně obvodů, nebo pouze křemíkový substrát (leštěnou desku)?
Aktuálním finálním výrobkem Rožnova je křemíková deska s čipy. Z pohledu ekonomického i výzkumně-vývojového se jedná o zásadní úroveň výroby s vahou přes 90 % v celkovém hodnototvorném výrobním řetězci. Desky s čipy jsou v asijských lokacích onsemi rozřezány na jednotlivé čipy, které po zapouzdření, případně další integraci do funkčních modulů, představují finální výrobek.
V návaznosti na zmíněnou investici a v rámci plánovaného rozšíření výroby bude finální úrovní v Rožnově výroba výkonových modulů. Exportujeme i leštěné polovodičové desky z křemíku a karbidu křemíku (Si a SiC), desky s epitaxními vrstvami a desky s hotovými čipy.
Zaměstnanci onsemi a příležitosti pro absolventy VŠ
Jak se vám s růstem ON Semiconductor Czech Republic daří obsazovat pracovní pozice výzkumníků i ve výrobě?
Na rozvoji spolupráce s vysokými školami náš úsek řízení lidských zdrojů systematicky spolupracuje se skupinami výzkumu, vývoje, technologie a výroby. Díky dlouhodobě aktivnímu přístupu se nám daří klíčové pracovní pozice obsazovat.
Zásadní je, že dáváme příležitost absolventům. Pro plánovaný růst onsemi v příštích letech násobně rozšiřujeme spolupráci se školami, včetně zavádění nových oborů a podpory technického vzdělávání od úrovně základních a středních škol.
Jaký je ve vaší firmě poměr vysokoškoláků a také pracovníků s doktorským titulem vůči všem pracovníkům?
Poměr vysokoškoláků přesahuje 30 % všech zaměstnanců. Mezi vysokoškoláky jsou pak pracovníci s doktorským titulem zastoupeni více než 10 %, ve skupině výzkumu a vývoje přes 30 %. Za zmínku stojí doktorská studia našich zaměstnanců s vědeckými tématy, která jsou spjata s jejich prací.
Co onsemi v Rožnově vysokoškolákům nabízí?
onsemi nabízí atraktivní finanční ohodnocení a zaměstnanecké benefity. V onsemi lze ale především využít příležitosti k odbornému růstu – tedy uplatnit vlastní technické vzdělání pro špičkové inovace na světové úrovni v komplexní polovodičové oblasti.
Spolupráce onsemi s univerzitami
Jaké kroky vaše společnost podniká pro rozvoj (nejen) technických oborů v ČR na univerzitách?
V rámci strategie spolupráce s univerzitami a v souladu nejen s našimi zájmy se soustředíme zejména na lidské zdroje a výzkum a vývoj – výrobu technologií a design polovodičových součástek. Rozšiřujeme spolupráci se všemi technicky orientovanými vysokými školami. Každá škola má interního garanta zodpovědného za společné projekty.
Spolupráce s univerzitami pak má různé úrovně. Nejnižší úrovní spolupráce je podpora školních akcí – například studentské konference nebo setkávání studentů s potenciálními zaměstnavateli. V případě hlubšího zájmu se nabízejí přednášky našich odborníků, které jsou u tří univerzit rozšířeny do podoby semestrálních polovodičových kurzů. Školy pak mohou získat výukové materiály – postery, vitríny se vzorky, skripta. Samozřejmostí je nabídka exkurzí do rožnovské výroby. Nejvyšší úroveň spolupráce zahrnuje financování univerzitních polovodičových laboratoří nebo zapojení do společných projektů výzkumu a vývoje, ve kterých je velmi vítána účast studentů.
Komplexní a zodpovědný přístup pak dokládá zapojení onsemi do dvou STEM projektů – Chips of Europe na posílení polovodičového vzdělávání v EU a STEM FabLab s cílem zvýšit zájem o technické obory brněnských VŠ min. o 30 % do čtyř let.
V nedávné době jste oznámili i rozšíření spolupráce s Fakultou chemickou VUT (FCH VUT). Jak bude spolupráce probíhat?
Navázání spolupráce s FCH VUT naplňuje memorandum o rozvoji spolupráce s VUT, na které už máme dlouholetou spolupráci především s Fakultou strojní, Fakultou elektro a komunikačních technologií a se Středoevropským technologickým institutem (CEITEC). Tato univerzita tak patří mezi klíčové školy, ze kterých máme nejvíce absolventů, vedeme zde semestrální předměty polovodičových technologií a realizujeme s nimi dlouhodobé projekty.
Na FCH VUT metodicky uplatníme všechny kladné aspekty, které jsme se ve spolupráci s VUT naučili – patronát nad studijními programy, přednášky našich odborníků, povzbuzení studentů k vědecko-výzkumné činnosti sponzoringem studentských konferencí a studentských projektů. Studentům nabízíme také odborné stáže v onsemi a možnost ucházet se o stipendium.
„Studenty také motivujeme k zapojení do výzkumně-vývojových projektů.”
Se kterými dalšími univerzitami spolupracujete?
Kromě VUT patří mezi naše klíčové partnery také Masarykova univerzita, Univerzita Pardubice či ČVUT. S dalšími univerzitami (VŠB-TUO, UTB, UPOL) intenzivně pracujeme na rozšíření spolupráce s využitím toho nejlepšího, co jsme se s našimi klíčovými partnery naučili. A to rozvinutím jejich kompetencí (z oblasti matematiky, fyziky, chemie, ale i aplikované informatiky nebo průmyslového inženýrství) do polovodičové tematiky. S těmito univerzitami byla věcně spolupráce zahájena před rokem právě v souvislosti s expanzí Rožnova.
Na čem je spolupráce založena a na co se v této oblasti soustředíte? Jak se dále rozvíjejí možnosti spolupráce v souvislosti s růstem onsemi?
Klíčový je skutečný zájem o spolupráci a špičkové vzdělávání pro polovodičový segment. Studenty motivujeme i k zapojení do výzkumně-vývojových projektů, aktuálně zaměřených na karbid křemíku a související procesy, ale máme širší zájem o polovodiče, včetně Ga(Al)N nebo diamantu a grafenu.
Z vědeckých ústavů dlouhodobě spolupracujeme především s Fyzikálním ústavem AV ČR – v oblasti polovodičů s velkou šířkou zakázaného pásu a laserových technologií a s Ústavem přístrojové techniky AV ČR – specifické analytické metody a výhledově kvantové technologie.
Nové možnosti k rozvoji účelné spolupráce přináší naše členství v Českém národním polovodičovém klastru, jehož cílem je rozvoj celého polovodičového ekosystému od vzdělávání, výzkumu a vývoje až po průmyslové aplikace. Mezi nové příležitosti patří spolupráce v oblasti výkonové elektroniky se Západočeskou univerzitou v Plzni. onsemi nadšeně vítá zářijové memorandum o spolupráci v oblasti polovodičů mezi ZČU, ČVUT a VUT, které může být základem světově špičkové univerzitní polovodičové platformy. Klastr také mezi svými členy vítá Univerzitu Karlovu nejen v oblasti polovodičových materiálů a technologií, ale také s novým centrem pro zkoumání odolnosti polovodičového dodavatelského řetězce.
Jaké jsou iniciativy ON Semiconductor Czech Republic zaměřené na zlepšení energetické účinnosti – snížení uhlíkové stopy? Rozvíjí se v tomto směry projekty ve spolupráci s akademickou sférou?
Pro snížení uhlíkové stopy má u náročných technologií, jako je naše, zásadní význam dosažení vysokých procesních výtěžností – tzn. redukce výmětu, který s sebou samozřejmě nese přímou environmentální zátěž ve spotřebě materiálů, procesních médií a energií a nepřímou v podobě potřeby větších výrobních kapacit pro dosažení požadovaných výstupů. Návaznou úroveň představuje optimalizace výrobních technologií. V roce 2023 jsme konkrétně získali ocenění Inovační firma Zlínského kraje za 90% redukci spotřeby vody v procesu broušení desek karbidu křemíku a za vlastní zpracování grafitových a karbidových dílů pro technologické procesy – zejména za jejich efektivní repasi.
Ve skutečném snižování uhlíkové stopy patří rožnovská pracoviště k nejúspěšnějším v rámci korporace, která přijala závazek čisté uhlíkové neutrality nejpozději do roku 2040. Na náročných cílech spolupracujeme především s dodavateli zařízení a technologií. Spolupráce s akademickou sférou má v této oblasti jistě velké příležitosti a environmentální téma je významnou součástí připravovaných projektů s Univerzitou Tomáše Bati ve Zlíně.
Jaké aktivity v tomto směru podniká onsemi u nižších stupňů vzdělávání?
Kromě vysokých škol rozvíjí onsemi spolupráci se středními školami, zvláště na regionální úrovni. Jedná se o plošná stipendia pro vybrané technické obory, o sponzoring školních akcí nebo podporu vybavení školních laboratoří.
Politika VaVai na národní úrovni
Jaké oblasti je podle vás třeba v ČR posílit a kde vidíte naopak silné stránky?
ČR je světová špička v automotive. Solidními předpoklady pro rozvoj polovodičového průmyslu jsou pak dostupné zdroje včetně lidských. Nejrychlejší návratnost má rozvoj v oblasti návrhu polovodičových řešení. Slabinou je všeobecné vnímání Green dealu jako negativního omezení. Technologicky se přitom jedná o zajímavou výzvu s velkými příležitostmi pro výzkum, vývoj i průmysl. Je pouze na nás, zda technologické změny přijmeme a efektivně využijeme, nebo budeme trvat na tom, že není nad světlo z petrolejky.
„Oceňujeme přístup TA ČR, která ve své strategii počítá se zjednodušením přístupu k podpoře VaV.”
Co byste v oblasti VaVaI politiky v České republice změnil?
Podporujeme metodiku „big bets“ projektů – tj. uvolnit celkově více zdrojů na VaVaI, ale se zaměřením na omezenou skupinu priorit, pro které má ČR nejlepší předpoklady. Pro nás jsou dobře uchopitelné navržené pilíře Česka: v naší parafrázi polovodiče. Tedy polovodiče pro kvantové technologie, pro umělou inteligenci a pro jadernou energetiku. Významnou příležitostí ke zlepšení je zásadní redukce administrativy spojené s podporou VaV. Velmi oceňujeme přístup Technologické agentury ČR (TA ČR), která ve své strategii počítá se zjednodušením přístupu k podpoře VaV.
Spolupráce onsemi s firmami a institucemi v ČR a zahraničí
Spolupracujete i s nějakými českými inovativními firmami?
Většinu z našich, téměř tisícovky, dodavatelů lze považovat za inovativní firmy. Publikovaným příkladem je dlouhodobá spolupráce se společností TESCAN. V rámci společného projektu jsme společně s VUT a Ústavem přístrojové techniky AV ČR vyvinuli špičkovou polovodičovou platformu elektronového mikroskopu s fokusovaným iontovým svazkem. Pro TESCAN tato spolupráce znamenala technologický průnik do polovodičového sektoru. Pro laboratoř onsemi v Rožnově instalace nové polovodičové platformy znamenala zásadní milník rozvoje pracoviště – získali jsme způsobilost modifikovat vzorky materiálů a součástek fokusovaným iontovým svazkem a zavedli jsme nové analytické metody, jako je EBIC – Electron Beam Induced Current nebo STEM – Scanning transmission electron microscopy. V posledních deseti letech se pak rožnovská laboratoř stala špičkovým korporátním centrem a dále rozvíjí spolupráci s brněnskými výrobci elektronových mikroskopů TESCAN a ThermoFisher.
Máte i výzkumné projekty v urychlovači CERN. Co tam zkoumáte?
onsemi získalo v roce 2007 cenu CERN za dodávky velkoplošných pixelových senzorů částic pro projekt ATLAS ve velkém hadronovém urychlovači LHC (Large Hadron Collider). Výsledkem projektu bylo experimentální ověření tzv. Higgsova bosonu v roce 2012 s oceněním Nobelovou cenou za fyziku v roce 2013 pro Petera Higgse a Françoise Englera. Světově špičkových výsledků onsemi dosáhlo ve spolupráci s Fyzikálním ústavem AV ČR a v současné době je téma senzorů radiace a částic dále rozvíjeno ve spolupráci s Fakultou jadernou a fyzikálně inženýrskou ČVUT s podporou TA ČR. Zájem onsemi o CERN je tedy v rovině řešení polovodičových struktur pro pokročilé senzory.
Tato oblast nemá pro onsemi přímý komerční potenciál, ale spolupráce se špičkovými vědeckými pracovišti vede k rozvoji polovodičových technologií s širším využitím – např. pro segment radiačně odolné mikroelektroniky.
Říká se, že mateřské firmy nechtějí výzkum a vývoj pustit ze svých domovských zemí. Lze se spolehnout na vaši americkou matku, že bude ochotna pustit výzkum a vývoj ve větší míře do ČR?
Korporace onsemi racionálně posuzuje přínosy svých lokalit pro růst a konkurenceschopnost společnosti. V ČR jsme korporátními centry excellence pro polovodičové materiály, návrh inteligentních výkonových řešení a inteligentního snímání a pro technologie výroby výkonových součástek. Plánujeme získat klíčové postavení také v oblasti polovodičových analýz, pro implementaci AI pro technologické procesy a samozřejmě v pro nás nových technologiích pouzdření a výroby výkonových modulů. Zásadní význam pro uskutečnění našich plánů má dostatek špičkových odborníků a multiplikace našich výzkumných možností díky spolupráci s univerzitami a vědeckými ústavy.
Poznámka redakce: Rozhovor vznikl ještě před odvoláním Josefa Švejdy, jednatele onsemi, z RVVI. Po odvolání jsme se firmy na tuto otázku zeptali, ponechala ji bez vyjádření. Ministr Ženíšek k odvolání řekl: „Za odvedenou práci bych rád vyjádřil poděkování profesoru Jiřímu Homolovi, doktorce Iloně Müllerové a inženýru Josefu Švejdovi, kteří Radu opouštějí a jejichž přínos jsem ocenil při osobním setkání. Těším se zároveň na pokračující spolupráci s inženýrem Švejdou v jeho nové roli poradce ministra pro oblast polovodičů."
Autor: Jan Michal (VědaVýzkum.cz)
Michal Lorenc, vedoucí R&D programů ve společnosti onsemi, má za sebou 30 let praxe ve výzkumu, vývoji a výrobě polovodičových materiálů, struktur a součástek. Na Ústavu fyziky kondenzovaných látek Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity se Michal Lorenc zabýval výrobou a charakterizací tenkých vrstev porézního křemíku a vibrační spektroskopií polovodičů.
Od roku 2000 působí v Rožnově pod Radhoštěm ve společnosti dnes známé jako onsemi (NASDAQ: ON, www.onsemi.com). Lorenc vedl desítky výzkumně-vývojových projektů na úrovni lokální i korporátní, včetně projektů ve spolupráci s výzkumnými organizacemi, se zaměřením na růst polovodičových krystalů, výrobu leštěných polovodičových desek, polovodičových struktur a součástek. Nejvýznamnějším výsledkem je podíl na výzkumu a vývoji technologie pro výrobu polovodičových desek karbidu křemíku, se kterou jsou spojeny miliardové investice v Rožnově s potenciálem násobného růstu investic také v příštích letech.
Od roku 2023 je Michal Lorenc členem české a slovenské sekce IMAPS (The International Microelectronics And Packaging Society) a místopředsedou Czech National Semiconductor Cluster s agendou polovodičového průmyslu.
- Autor článku: ano
- Zdroj: VědaVýzkum.cz
