Niedawne otwarcie pierwszego w Danii zakładu produkcji płytek półprzewodnikowych o średnicy 300 mm stanowi decydujący krok naprzód dla Danii w dążeniu do osiągnięcia samowystarczalności technologicznej w Europie. Nowy zakład, nazwany Centrum Technologii POEM, jest efektem współpracy Danii, projektu Quantum Chip Project (NQCP) Fundacji Novo Nordisk oraz francuskiej firmy Riber i znajduje się w Instytucie Nielsa Bohra na Uniwersytecie Kopenhaskim. Centrum, będące centrum fotoniki i produkcji układów scalonych kwantowych, integruje zaawansowane technologie, takie jak epitaksja z wiązek molekularnych, dążąc do przyspieszenia przełomów technologicznych i wzmocnienia ekosystemu mikroprocesorów i technologii kwantowych w Danii i Europie.
„Dzięki temu zakładowi możemy zintegrować produkcję materiałów we własnym zakresie, co pozwala nam na efektywniejsze prowadzenie badań i rozwoju bez polegania na innych firmach na całym świecie w zakresie produkcji” – powiedział Peter Krogstroup, dyrektor generalny NQCP i profesor w Instytucie Nielsa Bohra. „Co więcej, pomaga nam to bezpośrednio przekładać technologie badawczo-rozwojowe na produkcję na dużą skalę – co przynosi korzyści nie tylko nam, ale także Danii i całej branży”.
Dodał: „Widzimy ogromny popyt na wafle o średnicy 300 mm w Europie. Będziemy w stanie szybko dostarczać materiały do dużych odlewni i małych fabryk płytek, które dysponują najnowocześniejszym sprzętem do płytek o średnicy 300 mm, ponieważ możemy wycinać komponenty z naszych płytek, aby pasowały do ich mniejszych rozmiarów”.
Centrum Technologii POEM ma osiągnąć pełną zdolność operacyjną w ciągu roku, kiedy to rozpocznie masową produkcję płytek krzemowych i płytek krzemowo-izolacyjnych. Krogstrup i jego współpracownicy wykorzystają zaawansowaną technologię epitaksjalną Ribera do wytworzenia cienkich warstw tytanianu strontu (STO) i tytanianu baru (BTO) na płytkach w celu produkcji detektorów, nadajników i falowodów elektrooptycznych – kluczowych komponentów do integracji platform fotonicznych i złożonych obwodów kwantowych.
Krogstrom oświadczył, że pierwsze materiały do badań i rozwoju będą gotowe do końca roku. Obecnie wraz ze współpracownikami buduje kompletną infrastrukturę do produkcji układów scalonych, obejmującą urządzenia do wytwarzania płytek, cięcia i krojenia. Centrum będzie służyć jako pilotażowa linia produkcyjna i centrum prototypowania układów scalonych. „Będziemy mogli szybko wytwarzać materiały cienkowarstwowe na płytkach, a następnie dostarczać je każdemu zainteresowanemu” – powiedział. „Jednocześnie będziemy prowadzić badania eksploracyjne w celu opracowania najnowocześniejszych struktur”.
Dodał: „Obecnie będziemy kontynuować fazę badań i rozwoju, aż znajdziemy właściwy sposób na zbudowanie komponentów niezbędnych do obliczeń kwantowych, na których się głównie skupiamy”.
Krogstrup przewiduje, że innowacje w Centrum Technologii POEM pomogą NQCP szybciej osiągnąć cele w zakresie odporności na błędy w obliczeniach kwantowych: „W NQCP dysponujemy zautomatyzowanym pakietem charakteryzacji na dużą skalę, który umożliwia weryfikację i scharakteryzowanie struktury całego wafla. Nasze zespoły ds. charakteryzacji materiałów i kubitów opracowały metody, które pozwalają szybko uzyskać właściwości materiałów i informacje zwrotne dotyczące jakości. Dlatego łącząc te technologie z POEM, uzyskamy pełną, zamkniętą pętlę dla lokalnej fotoniki i rozwoju układów scalonych kwantowych”.
W projekcie uczestniczyło kilka kluczowych duńskich instytucji, w tym Narodowe Centrum Nanofabrykacji i Charakteryzacji (DTU Nanolab) Politechniki Duńskiej oraz Północnoatlantycki Akcelerator Innowacji Obronnych NATO (DIANA). DIANA wspiera głębokie technologie o podwójnym przeznaczeniu, w tym technologie kwantowe i fotoniczne, zarówno do zastosowań komercyjnych, jak i obronnych. „Wiele naszych modulatorów optycznych i fotonicznych układów scalonych będzie przydatnych w (komercyjnych) czujnikach i przetwarzaniu danych” – zauważył Krogstrop.
Co istotne, centrum technologiczne POEM wpisuje się w szersze europejskie działania mające na celu zmniejszenie uzależnienia od amerykańskich i azjatyckich chipów. Podobnie w Danii, Fundacja Novo Nordisk i Duński Fundusz Inwestycji Eksportowych wspólnie zainwestowały 80 milionów euro w projekt QuNorth, dążąc do stworzenia w Danii komputera kwantowego nowej generacji. Dzięki wsparciu unijnego prawa dotyczącego chipów, powstało wiele partnerstw publiczno-prywatnych, których celem jest podwojenie udziału Europy w globalnej produkcji półprzewodników do 20% do 2030 roku. W lipcu tego roku Komisja Europejska zaproponowała strategię kwantową, która obejmuje utworzenie centrów projektowania kwantowego i pilotażowych linii produkcyjnych chipów kwantowych, mając na celu pomoc Europie w osiągnięciu pozycji światowego lidera w tej dziedzinie do 2030 roku.
Krogstrop stwierdził: „W tych niepewnych czasach, kiedy nie jesteśmy pewni, na kim możemy polegać, wszyscy jesteśmy zainteresowani technologiczną autonomią. Posiadanie licznych (obiektów) w Europie jest korzystne, a POEM jest szczególnie ważny, ponieważ dziedzina zintegrowanej fotoniki przeżywa rozkwit”.
Dodał: „Obecnie w Europie nie ma linii produkcyjnych, które byłyby w stanie sprostać zapotrzebowaniu na naszą nadchodzącą produkcję materiałów STO i BTO. Firma Imec w Belgii również rozbudowuje swoje linie produkcyjne. Ta nowa zdolność produkcyjna będzie bardzo korzystna”.
Patrząc w przyszłość, Krogstrom przewiduje, że Centrum Technologiczne POEM będzie współpracować z odlewniami płytek 300 mm w całej Europie. Ma również nadzieję nawiązać współpracę z odlewniami płytek 300 mm w bardziej odległych regionach, a także z GlobalFoundries w USA i TSMC na Tajwanie, w obszarach zaawansowanej fotoniki i produkcji urządzeń kwantowych. „Na przykład połączenia kwantowe odegrają kluczową rolę, gdy komputery kwantowe rozpoczną masową produkcję” – powiedział.
Dlatego do 2030 roku prezes NQCP i jego współpracownicy będą zaangażowani w rozwój Centrum Technologii POEM, przekształcając je w prawdziwie krajowy ekosystem zaawansowanych układów scalonych kwantowych i fotonicznych. „Będziemy nadal działać w ramach (międzynarodowego) ekosystemu, ponieważ nikt nie może działać sam… ale mamy nadzieję na zacieśnienie współpracy z różnymi interesariuszami i firmami narzędziowymi zaangażowanymi w technologię 300 mm” – powiedział Krogstrop. „Riber był pierwszą firmą, która do nas dołączyła, ale zbudujemy większe (centrum), w którym inne firmy będą mogły rozwijać swoje najnowsze produkty i najnowocześniejsze technologie”.
Czas publikacji: 24-11-2025