Branchenyt: Danmarks første 12-tommer waferfabrik er færdigbygget

"Med denne facilitet kan vi integrere materialeproduktionen internt, hvilket gør det muligt for os at udføre forskning og udvikling mere effektivt uden at være afhængige af andre virksomheder rundt om i verden til produktion," sagde Peter Krogstroup, administrerende direktør for NQCP og professor ved Niels Bohr Institutet. "Derudover hjælper det os med direkte at omsætte forsknings- og udviklingsteknologier til storskalaproduktion – hvilket ikke kun gavner os selv, men også Danmark og hele industrien."

Han tilføjede: "Vi ser en enorm efterspørgsel efter 300 mm wafere i Europa. Vi vil være i stand til hurtigt at levere materialer til store støberier og små waferfabrikker, der har avanceret 300 mm udstyr, fordi vi kan skære komponenter fra vores wafere, så de passer til deres mindre waferstørrelser."

POEM Technology Center forventes at være fuldt operationelt inden for et år, hvorefter det vil masseproducere silicium- og silicium-på-isolator-wafere. Krogstrup og hans kolleger vil bruge Ribers avancerede epitaksiale teknologi til at dyrke strontiumtitanat (STO) og bariumtitanat (BTO) tyndfilmsstrukturer på wafere til fremstilling af elektrooptiske detektorer, transmittere og bølgeledere – nøglekomponenter til integration af fotoniske platforme og komplekse kvantekredsløb.

Krogstrom udtalte, at de første materialer til forskning og udvikling vil være klar inden årets udgang. I øjeblikket er han og hans kolleger i gang med at opbygge en komplet chipproduktionsinfrastruktur, herunder udstyr til waferfremstilling, dicing og slicing. Centret vil fungere som en pilotproduktionslinje og et center for prototypefremstilling af chip. "Vi vil hurtigt være i stand til at fremstille tyndfilmsmaterialer på wafere og derefter levere chips til alle interesserede," sagde han. "Samtidig vil vi også udføre sonderende forskning for at udvikle banebrydende strukturer."

Han tilføjede: "I øjeblikket fortsætter vi i forsknings- og udviklingsfasen, indtil vi finder den rigtige måde at bygge de komponenter, der er nødvendige til kvanteberegning, hvilket er vores hovedfokus."

Krogstrup forventer, at innovationerne på POEM Technology Centre vil hjælpe NQCP med at nå sine mål for fejltolerant kvanteberegning hurtigere: "Hos NQCP har vi en storstilet automatiseret karakteriseringssuite, der kan verificere og karakterisere strukturen af ​​hele waferen. Vores materiale- og qubit-karakteriseringsteams har udviklet metoder, der hurtigt kan give feedback på materialeegenskaber og kvalitet. Ved at kombinere disse teknologier med POEM vil vi derfor have et komplet lukket kredsløb for lokal fotonik og kvantechipudvikling."

Flere centrale danske institutioner, herunder Danmarks Tekniske Universitets Nationale Center for Nanofabrikation og Karakterisering (DTU Nanolab) og NATO's North Atlantic Defence Innovation Accelerator (DIANA), deltog i projektet. DIANA støtter dybdegående teknologier med dobbelt formål, herunder kvante- og fotoniske teknologier, til både kommercielle og forsvarsmæssige applikationer. "Mange af vores optiske modulatorer og fotoniske integrerede kredsløb vil være nyttige til (kommercielle) sensorer og databehandling," bemærkede Krogstrop.

Afgørende er det, at POEM-teknologicentret er i tråd med de bredere europæiske bestræbelser på at mindske afhængigheden af ​​amerikanske og asiatiske chips. Tilsvarende har Novo Nordisk Fonden og Dansk Eksportinvesteringsfond i fællesskab investeret 80 millioner euro i QuNorth-projektet i Danmark, der har til formål at etablere Danmarks næste generations kvantecomputer. Med støtte fra EU's chiplov er der opstået adskillige offentlig-private partnerskaber, der har til formål at fordoble Europas andel af den globale halvlederproduktion til 20 % inden 2030. I juli i år foreslog Europa-Kommissionen en kvantestrategi, der omfatter etablering af kvantedesigncentre og pilotproduktionslinjer til kvantechips med det formål at hjælpe Europa med at blive en global leder på dette område inden 2030.

Krogstrop udtalte: "I disse usikre tider, hvor vi er usikre på, hvem vi kan stole på, er vi alle interesserede i teknologisk autonomi. Det er gavnligt at have adskillige (faciliteter) i Europa, og POEM er særligt vigtigt, fordi feltet integreret fotonik boomer."

Han tilføjede: "Der er i øjeblikket ingen produktionslinjer i Europa, der kan imødekomme efterspørgslen efter vores kommende STO- og BTO-materialeproduktion. Imec i Belgien udvider også sine produktionslinjer. Denne nye kapacitet vil være meget gavnlig."

Fremadrettet forventer Krogstrom, at POEM Technology Centre vil samarbejde med 300 mm waferstøberier i hele Europa. Han håber også at samarbejde med 300 mm waferstøberier i mere fjerntliggende regioner, samt GlobalFoundries i USA og TSMC i Taiwan, inden for områderne avanceret fotonik og fremstilling af kvanteenheder. "For eksempel vil kvanteforbindelser spille en afgørende rolle, når kvantecomputere begynder at blive masseproduceret," sagde han.

Derfor vil NQCPs administrerende direktør og hans kolleger fra nu af og frem til 2030 være dedikeret til at udvikle POEM Technology Centre til et ægte nationalt avanceret økosystem for kvante- og fotoniske chips. "Vi vil fortsætte med at operere som en del af et (internationalt) økosystem, fordi ingen kan klare det alene ... men vi håber at kunne samarbejde mere med forskellige interessenter og værktøjsvirksomheder, der er involveret i 300 mm-teknologi," sagde Krogstrop. "Riber var den første virksomhed, der sluttede sig til os, men vi vil bygge et større (center), så andre virksomheder kan komme og udvikle deres nyeste produkter og banebrydende teknologier."