Suuren volyymin puolijohdesirujen valmistuslaitos toisi Suomeen pitkäjänteisesti uutta vientiteollisuutta ja korkean arvonlisän työpaikkoja. Puolijohdeteollisuudesta jäävä arvonlisä olisi puolijohdeteollisuudessa moninkertainen verrattuna matalan jalostusasteen teollisuusaloihin. Kun teknologia sekä kehitetään että kaupallistetaan kotimaassa, jäävät myös immateriaalioikeudet Suomeen.
Lue tiivistelmä
- Suomessa on hyvät lähtökohdat puolijohdeteollisuuteen, kuten uusiutuvien luonnonvarojen saatavuus ja vähäinen geopoliittinen riski, mutta valtion on tarjottava houkuttimia yrityksille.
- Teknologiaomavaraisuus ja immateriaalioikeudet ovat tärkeitä prioriteetteja ja Suomen on tähdättävä edistyneiden teknologioiden kehittämiseen, kuten kvantti- ja fotoniikkateknologioihin.
- Koordinoidulla kansallisella yhteistyöllä ja teollisten valmistuslaitosten rakentamisella voidaan vahvistaa Suomen asemaa erikoistuneessa mikroelektroniikassa ja edistää Euroopan teknologiaomavaraisuutta.
Tiivistelmä on tekoälyn tekemä ja ihmisen tarkistama.
Puolijohdesirut muodostavat modernin digitaalisen yhteiskuntamme aivot ja määrittävät toiminnot. Siruteknologia on kehittynyt valtavasti sitten transistorin keksinnön 1940-luvulla. CMOS-prosessoriteknologia mahdollistaa sitä tehokkaamman laskennan, mitä enemmän transistoreita saamme ahdettua sirulle.
Tehokkaampaa laskentaa tarvitaan, kun moderni teknologiamme kehittyy ja meidän pitää pystyä siirtämään, lähettämään ja käsittelemään yhä suurempia määriä tietoa. Mooren lain mukaan transistorien lukumäärä sirulla tuplaantuu joka toinen vuosi, joten tämä universaali pätevyys on tänä päivänä enemmän kuin uhattuna. Edistyneimmät prosessorimme käyttävät jo nyt 2 nanometrin teknologiaa, ja 10 ångströmin teknologiaakin jo kehitetään: paljon pienemmäksi emme enää voi mennä teknologioissa luonnonlakien sallimissa rajoissa. Tarvitsemme siis murrosteknologioita ja vaihtoehtoisia lähestymistapoja.
Sirujen valmistusteknologia ja -laitteet kehittyvät jatkuvasti, ja uuden teknologian kehitykseen vaaditaan jatkuvia investointeja. Ilman laitekannan päivitystä on lähes mahdotonta kehittää seuraavien teknologiasukupolvien siruja. Maailmalla suuret puolijohdekorporaatiot julkistavat satojen miljardien investoinneistaan uusiin huippumoderneihin puolijohdetehtaisiin, jotka kykenevät valmistamaan vuosittain käsittämättömiä määriä kiekkoja ja komponentteja: Niiden koko on useita jalkapallokenttiä. Eri valtiot tukevat näitä kannustimillaan, millä on merkittävä vaikutus suurten yritysten investointipäätöksiin. Poliittinen peli ja kilpailu maailman teknologiaherruudesta on kovaa, ja se näkyy ja tuntuu.
Tutkimus- ja kehitysvaiheessa innovaatiohubit – sisältäen Micronovan ja tulevan Kvanttinovan, tutkimuslaitokset, yliopistojen huippututkimusyksiköt sekä niitä ympäröivän teollisuuden – tarjoavat loistavat puitteet uuden teknologian kehitykselle ja sen pilotoinnille. Uusia teknologioita kehitetään innovaatiohubeissa, joista ne siirretään massatuotantoon kaupallisiin puolijohdetehtaisiin markkinoiden kasvaessa. Tätä varten tarvitsemme Suomeen valmistuslaitoksia kaupallistamaan tutkimustuloksiamme. Kun teknologia sekä kehitetään että kaupallistetaan Suomessa, jäävät myös immateriaalioikeudet maahamme.
Puolijohdetehtaat kuluttavat suuria määriä energiaa, vettä ja materiaaleja. Puolijohdeteollisuuden herätessä vastuullisen kehityksen vaatimuksiin on uusiutuvan energian ja veden saatavuus noussut arvoon arvaamattomaan. Suomessa olemme siinä etuoikeutetussa tilanteessa, että näitä on meillä saatavilla. Se ei ole itsestäänselvyys edes muualla Euroopassa, saati sitten Aasiassa tai Yhdysvalloissa. Tämän lisäksi riskit luonnonmullistuksiin ovat meillä verrattain pieniä, ja yhteiskuntamme on vakaalla pohjalla. Ulkoiset tekijät ovat siis puolellamme ja tarjoavat suorastaan loistavat puitteet puolijohdeteollisuudelle.
Edistyneimpiä prosessoriteknologioita ei löydy Euroopasta, vaan ainoastaan Aasiasta ja Yhdysvalloista. Teknologiaomavaraisuuden näkökulmasta tilanne ei ole meille ihanteellinen. Ottaen huomioon näiden teknologioiden valmistusvaativuuden ja pitkän kehityskaaren lienee turha toivoa, että saisimme houkuteltua valmistavaa CMOS-teollisuutta Suomeen ilman tähtitieteellisiä kannustimia. Tämänkin jälkeen se olisi hankalaa, mikäli meillä ei ole tarjota maailmalle jotain, mitä muilla ei ole. Tämän takia meidän on pitkäjänteisten kumppanuuksien kautta varmistettava pääsy edistyneimpiin prosessoriteknologioihin.
Meillä on Suomessa pitkät perinteet erikoistuneen mikroelektroniikan kehityksessä ja tutkimuksessa sekä kaupallistamisessa: RF-teknologiat, uudet muistivaihtoehdot ja -materiaalit, MEMS, tehopuolijohteet, integroitu fotoniikka, kvanttiteknologiat sekä mikrovalmistuksen integrointiteknologiat, jotka mahdollistavat monimutkaisempien moduulien valmistamisen ja uudenlaisten miniatyrisoitujen teknologisten ratkaisuiden kehittämisen ja toteuttamisen. Näissä olemme niin vahvoja, että luomme ja ohjaamme alan kehitystä maailmanlaajuisesti. Nämä ovat myös teknologioita, joita pystyisimme realistisesti valmistamaan suuria määriä Suomessa edistää Euroopan siruomavaraisuutta.
Mikrosirujen valmistuslaitos tarvitsee osaavaa työvoimaa. Meillä on laadukas koulutusjärjestelmä, jonka avulla saamme koulutettua uusia osaajia alalle. Lisäksi meillä on korkeatasoista tutkimusta, jonka avulla kehitämme uusia teknologioita erikoistuneeseen mikroelektroniikkaan. Kehitämme niitä tutkimus- ja teknologiainfrastruktuureissa, jotka sijaitsevat yliopistoilla ja tutkimuslaitoksilla. Lähellä sijaitseva valmistuslaitos mahdollistaisi näiden teknologioiden sujuvan teollistamisen ja siirron massavalmistukseen. Erikoistunut mikroelektroniikan kustannusrakenne ei ole sitä kaikkein kilpailluinta aluetta, kuten esimerkiksi standardinmukaiset logiikkapiirit. Täten Suomessa mahdollinen valmistuksen kustannusrakenne voisi soveltua näihin teknologioihin.
Nykyinen geopoliittinen tilanne on johtanut siihen, että valtiot kilpailevat sirutuotannosta erilaisin tuin ja houkuttimin. Tarvitaan siis myös valtion tahtoa houkutella siruvalmistusta Suomeen. Investointitukia ja verohelpotuksia on jo nyt tarjolla yrityksille. Myös osaavan työvoiman, varsinkin erityisosaajien, rekrytoiminen Suomeen tulisi olla mahdollisimman helppoa. Houkuttimien pitää olla riittävät, mutta ennen kaikkea niitä pitää markkinoida, jotta yritykset tietävät niiden olemassaolosta, ja näkevät Suomen mahdollisena valmistuslaitoksen sijoituspaikkana.
Kvanttiteknologia ei ole vielä valtavirtaa: se ei ole vielä massavalmistuskelpoista, ja volyymitkaan eivät ole vielä niin isoja, että suuria kvanttisirutehtaita tarvittaisiin maailmalla. Tulevaisuuden kilpailukyvyn takaamiseksi kvanttiteknologia on kuitenkin välttämätön, ja massavolyymitoimijalle olisi maailmanlaajuista tarvetta seuraavan vuosikymmenen aikana. Sama pätee fotoniikalle ja tietyille yhdistepuolijohteille. Olemme vahvoilla näissä erikoistunutta laitekantaa ja erityisosaamista vaativissa teknologioissa. Suomesta voisi hyvin tulla näiden teknologioiden valmistuksen suhteen merkittävä toimija jopa maailmanlaajuisella tasolla.
Olisiko siis suuren volyymin erikoistuneen mikroelektroniikan tehdas hyvä seuraava tavoite Suomelle? Puitteet ja osaaminen meillä näyttää olevan jo kasassa. Lisäksi meillä on pitkänajan näyttöä siitä, että meillä on kyvykkyyttä ja uskallusta kehittää ja kaupallistaa menestyvää huipputeknologiaa. Koordinoidulla kansallisella yhteistyöllä, johon osallistuvat kaikki yliopistoista ja tutkimuslaitoksista teollisuuteen ja viranomaisiin, voimme saada puolijohdetehtaan Suomeen.
