De ‘nano-platenspeler’ van het Nederlandse Nearfield is onmisbaar voor de nieuwste generatie AI-chips

‘Kijk, je kunt het nog zien.” Hamed Sadeghian (43) steekt zijn handen uit en toont de littekens op zijn vingers. Het zijn herinneringen aan zijn vorige leven, als werktuigbouwkundige in zijn geboorteland Iran, waar hij jarenlang zware machines ontwierp voor de olie- en staalindustrie. Nadat hij zijn eigen ingenieursbedrijf had verkocht, ruilde hij de grove gereedschappen in voor precisiewerk en kwam hij naar Europa.

In 2007 verhuisde Sadeghian naar Nederland, om aan de TU Delft te promoveren in precisiemechanica en mechatronica. Hij specialiseerde zich in microscopie met atoomkrachtvelden. In één zin: een flinterdunne naald brengt structuren in kaart van minder dan een nanometer, een miljoenste millimeter. Al in een vroeg stadium zag Sadeghian dat chipfabrikanten deze methode kunnen gebruiken om chips nauwkeurig op elkaar te plakken – zoals bij geheugenchips voor kunstmatige intelligentie gebeurt – en de meest fijnmazige constructies te controleren, voor de chips van de toekomst.

„Ik heb zo mijn zwakke kanten, maar mijn intuïtie is meestal goed”, zegt Sadeghian. Hij werd in 2011 hoofdwetenschapper bij onderzoeksinstituut TNO om zijn ideeën uit te werken. Dertien jaar en meer dan tachtig patenten later staat Nearfield Instruments aan de vooravond van een commerciële doorbraak. Alle grote chipmakers, het Zuid-Koreaanse Samsung voorop, willen de machines van Nearfield inzetten.

Samsung investeerde vroeg in Nearfield, en een nieuwe kapitaalinjectie van 135 miljoen euro, aangekondigd in juli, moet Nearfield klaarstomen voor het grote werk. In de chipsector gaat in 2030 naar verwachting meer dan 1.000 miljard dollar om. Als alles loopt zoals de topman het voor zich ziet, is Nearfield binnen twee jaar een miljardenbedrijf, net zoals de bekende namen uit de Nederlandse hightechsector: ASML, ASM International en Besi. Dan wacht een beursgang of, wie weet, een overname door een grotere speler uit de chipindustrie. Maar eerst: leveren.

Kunstvorm

De sobere werkkamer van Hamed Sadgehian is opgevrolijkt met tekeningen en schilderijen van zijn achtjarige dochter Sophia. Ze is een creatief type, even oud als het bedrijf van haar vader. „Mechatronica is eigenlijk ook een kunstvorm”, vindt Sadeghian. Een systeemarchitect orkestreert het fijnzinnige samenspel tussen de mechanische delen, elektronica en regeltechniek. „Er staat niets op papier, je moet op intuïtie besluiten hoe je piepkleine foutmarges verdeelt over die verschillende disciplines.”

Het hoofdkantoor van Nearfield is weggedrukt in een hoek van bedrijventerrein Spaanse Polder, tussen Rotterdam en Schiedam, in een loods van een voormalig verhuisbedrijf. Het is de laatste plek waar je een producent van hypergevoelige apparatuur zou verwachten. Vrachtwagens denderen over de nabijgelegen A13 en vliegtuigen stijgen met bulderend geraas op van Rotterdam/Den Haag Airport. De herrie van buiten laat ook de apparatuur trillen in de cleanrooms, de stofvrije ruimten waar de machines getest en geproduceerd worden. „Juist goed”, zegt Sadeghian. „Het is een soort martelmethode, zodat we ook weten dat onze apparatuur onder moeilijke omstandigheden blijft werken.”

Nearfield is hard op weg een positie als miljardenbedrijf te bereiken, net als ASML, ASMI en Besi

De technologie van Nearfield speelt in op de voortdurende schaalverkleining van transistors – moderne chips hebben tientallen miljarden van die minuscule schakelaars. De lijntjes op een chippatroon komen steeds dichter bij elkaar te liggen en dat levert snellere en efficiëntere computers op. Maar hoe kleiner de afstanden, des te groter de kans op fouten. Tijdens het ingewikkelde productieproces, dat uit duizenden stappen bestaat, worden chips steekproefsgewijs gemeten of volledig geïnspecteerd. Dat gebeurt tot nu toe met camera’s en elektronenstralen, maar die methodes hebben hun beperkingen: de resolutie schiet tekort om de kleinste details te meten en het duurt lang om een siliciumschijf van top tot teen te onderzoeken.

Platenspeler en een prinses

Nearfield pakt het anders aan. Als je twee objecten heel dicht bij elkaar houdt, verandert het krachtenveld tussen de atomen en dat verschijnsel kun je meten met een naaldpunt van een paar nanometer doorsnede, aan een piepklein hefboompje. Sadeghian noemt zijn machine een ‘nano-platenspeler’: zoals een pick-upnaald de groeven van een vinylplaat volgt, zo tast een ‘kop’ het oppervlak van de chip af. In de huidige Nearfield-machine zitten vier van zulke koppen. Dat aantal moet verder omhoog om de doorvoersnelheid te verbeteren: chipfabrikanten willen geen vertraging in hun productieprocessen.

Chips bestaan uit tientallen lagen die op elkaar worden gestapeld. Een tweede Nearfield-technologie ‘kijkt’ met geluidsgolven door de bovenste chiplagen heen, vergelijkbaar met een echo-onderzoek bij de dokter. Die methode komt goed van pas bij de nieuwste transistoren; dat zijn driedimensionale constructies die van alle kanten geïnspecteerd moeten worden. Zoals in het sprookje van de prinses op de erwt, die door een stapel matrassen toch elke oneffenheid voelt, zo kan een geluidsgolf onderhuidse patronen herkennen, met de precisie van minder dan een nanometer en zonder de bovenliggende lagen te beschadigen.

Nearfields machines kosten miljoenen euro’s per stuk en het bedrijf heeft de capaciteit om er enkele tientallen per jaar te bouwen. Samsung gebruikt de apparatuur van Nearfield inmiddels voor de massaproductie van geheugenchips, en ook andere fabrikanten, zoals Intel en TSMC, willen ermee aan de slag. De chipfabrikanten eisen dat hun toeleveranciers in de buurt zitten om de spullen aan de praat te houden. Nearfield heeft al een kantoor in Zuid-Korea en bereidt een vestiging in de VS voor.

Sadeghian heeft haast, hij wil de productietijd verder verlagen, van twintig naar dertien weken. Die gedrevenheid hoort bij hem. Als student werktuigbouwkunde op de technische universiteit in Isfahan was hij „rusteloos en hongerig”, zegt Sadeghian. En dat bleef zo. „Op de TU Delft ging ik ’s avonds en in het weekend vaak de cleanroom in, omdat ik het zonde vond dat de machines dan niet gebruikt werden. Ik wilde door.”

Getouwtrek

De werkelijke start van Nearfield beproefde zijn geduld. „In 2014 wist ik al zeker dat deze technologie zou werken en waarde zou toevoegen aan de chipindustrie.” Toch duurde het twee jaar voor hij, samen met TNO-collega Roland van Vliet, Nearfield kon oprichten, na een moeizaam spin-offproces.

TNO claimde een erg groot deel van de aandelen. Sadeghian: „In Nederland claimen de kennisinstituten vaak een groot percentage van je aandelen, wat het daarna erg lastig maakt nieuwe investeerders te vinden. Zeker buitenlandse investeerders vereisen dat de oprichters een aanzienlijk belang in hun bedrijf bezitten.”

Beide oprichters mochten slechts een klein belang behouden. „Maar ik moest het wel accepteren omdat ik mijn missie wilde voltooien.” Inmiddels heeft TNO het spin-offproces gestroomlijnd, waarbij de verdeling van aandelen meer in lijn is gebracht met de praktijk zoals die onder meer in de VS gangbaar is. Toch is Sadeghians overtuiging dat het losmaken van bedrijven uit universiteiten of onderzoeksinstituten in Nederland een stuk soepeler kan.

Aanvankelijk was Sadeghian technisch directeur en Roland van Vliet algemeen directeur van Nearfield. Om de vaart erin te houden, besloten ze in 2020 een externe topman in te huren, maar dat bleek „geen match”, volgens de officiële verklaring. Hamed Sadeghian werd zelf chief executive officer, op verzoek van de aandeelhouders. Hoewel zijn ambitie elders ligt: „Eigenlijk wil ik helemaal geen algemeen topman zijn. Geef me de verantwoordelijkheid over productontwikkeling en klanten, en ik ben gelukkig.”

Ik heb zo mijn zwakke kanten, maar mijn intuïtie is meestal goed

Hamed Sadeghian
algemeen topman Nearfield

Aan de Nederlandse werkcultuur, met de beruchte directheid, hoefde hij niet te wennen. „Dat past juist bij mij – ik houd er niet van om de hete brij heen te draaien. Nederlanders reageren vaak wel verbaasd als ze merken dat ik net zo direct kan zijn als zij. Dat verwachten ze niet van iemand uit een ander land.”

Mensen die met de Nearfield-topman werken, noemen hem „ongelooflijk gepassioneerd” en roemen zijn overtuigingskracht. Hij is niet het type om te polderen en houdt ervan zaken onder controle te hebben. Zijn bedrijf telt 170 medewerkers en groeit snel. Een tijd lang liet Sadeghian sollicitatiegesprekken over aan anderen, nu wil hij elke nieuwe medewerker toch een kwartiertje spreken om te weten wat voor vlees hij in de kuip heeft. „Ik ben geen pleaser. Ik pak je snoeihard aan tijdens het sollicitatiegesprek. Daarna laat ik het los en heb jij de verantwoordelijkheid.”

Het meest irritant vindt hij het als mensen op het laatste moment melden dat ze hun deadline niet halen. „Dan ontplof ik. Maar als je ruim van tevoren zegt dat je dreigt vast te lopen, zal ik er alles aan doen om je te helpen.”

Zijn ouders leerden hem het verschil tussen gezichtsverlies en verlies van geloofwaardigheid. Dat laatste is het ergste, in zijn ogen. „Mensen zijn geneigd fouten te vermijden, omdat ze bang zijn af te gaan. Je kunt beter eerlijk zeggen: sorry, ik heb een fout begaan – ik leer ervan en ik zal het niet herhalen. Dan blijf je geloofwaardig.”

Overname

Van de strategie van Nearfield Instruments maakt hij geen geheim. Sadeghian mikt op een beursgang, of anders over een of anderhalf jaar een overname door een grote chipmachinefabrikant. Machinefabrikanten uit de VS, zoals Applied Materials en KLA, hebben al interesse getoond. Dat geldt ook voor de Nederlandse techreus ASML. Nearfield zou een mooie toevoeging zijn aan ASML’s eigen meettechniek, het heeft al warme banden met het hoofdkantoor van ASML. „Ik heb verschillende malen gesproken met Martin van den Brink en Christophe Fouquet [voormalig technisch directeur respectievelijk de nieuwe topman van ASML]. Zij helpen en adviseren ons waar het kan.”

Voor Sadeghian is het belangrijk dat zijn bedrijf niet in handen komt van een concurrent die de Rotterdamse techniek op de plank legt om ongestoord eigen producten te blijven verkopen. „Onze techniek voegt waarde toe aan de industrie.” Maar het is nog te vroeg voor een overname. Hij lacht: „Tenzij de potentiële kopers nu al het juiste bedrag willen betalen. En nee: ik zeg niet hoeveel.”

Technologieoorlog

Net als andere leveranciers van chipmachines ontkomt Nearfield niet aan de geopolitieke realiteit. De VS, en ook de Nederlandse overheid, leggen beperkingen op aan technologie die China in staat stelt zelf geavanceerde chips te maken.

„Daarover hebben we regelmatig discussies in Den Haag”, zegt Sadeghian. Hij weet dat Chinese chipmakers „zeer geïnteresseerd” zijn in Nearfields techniek, maar hij houdt de boot af, voorlopig. „Ik heb geen zin om nu al een hoofdpijndossier te creëren. We houden ons natuurlijk aan de exportregels – en ik snap waarom ze er zijn – maar ik vraag me wel af wat er tegenover komt te staan. Want we lopen nu een gigantische markt mis.”

De technologieoorlog is volgens Sadeghian „niet zo zwart-wit” als-ie vaak wordt voorgespiegeld. Zo zet hij ook vraagtekens bij de screening van buitenlandse studenten, uit het oogpunt van kennisveiligheid. „Ik snap dat je dat doet voor extreme toepassingen, zoals nucleair onderzoek. Maar halfgeleidertechnologie raakt alle wetenschappelijke disciplines: optica, elektronica, mechatronica, computerwetenschap, AI, noem maar op.”


Lees ook

Rotterdams techbedrijf Nearfield haalt 135 miljoen euro op met meettechniek voor chips

Het hoofdkantoor van Nearfield in Rotterdam.

Het heeft een averechts effect om internationale studenten helemaal te weren, denkt hij. „Spionnen, of hoe je ze ook wilt noemen, zullen hoe dan ook hun kennis vergaren en daar misbruik van maken. Je speelt intussen wel met de toekomstmogelijkheden van een hoop jongeren en dat wakkert juist wrok en fundamentalistische gevoelens aan. Dat is volgens mij de beste motivatie voor Chinezen: als het Westen hun een bepaalde technologie probeert te onthouden, zullen ze er juist alles aan doen om die toch in handen krijgen.”

Nearfield neemt zelf geen nieuwe mensen uit Rusland meer aan, vanwege de oorlog. Sadeghian: „Verder discrimineren we niet op nationaliteit. We screenen onze mensen wel, heel streng. Maar we zullen nooit zeggen: je mag niet bij ons komen werken, omdat je in dit of dat land bent geboren.”