Tanskan ensimmäisen 300 mm:n kiekkojen valmistuslaitoksen äskettäinen vihkiminen on ratkaiseva askel eteenpäin Tanskan teknologisen omavaraisuuden saavuttamisessa Euroopassa. Uusi laitos, nimeltään POEM Technology Center, on Tanskan, Novo Nordisk -säätiön Quantum Chip Projectin (NQCP) ja ranskalaisen Riber-yrityksen yhteistyöhanke, ja se sijaitsee Niels Bohr -instituutissa Kööpenhaminan yliopistossa. Fotoniikan ja kvanttisirujen valmistuksen keskuksena toimiva keskus integroi edistyneitä teknologioita, kuten molekyylisuihkuepitaksiaa, ja pyrkii nopeuttamaan teknologisia läpimurtoja ja vahvistamaan mikrosirujen ja kvanttiteknologioiden ekosysteemiä Tanskassa ja Euroopassa.
”Tämän laitoksen avulla voimme integroida materiaalituotannon sisäisesti, mikä mahdollistaa tutkimuksen ja kehityksen tehokkaamman toteuttamisen ilman, että meidän tarvitsee olla riippuvaisia muista yrityksistä ympäri maailmaa tuotannon suhteen”, sanoo Peter Krogstroup, NQCP:n toimitusjohtaja ja Niels Bohr -instituutin professori. ”Lisäksi se auttaa meitä siirtämään tutkimus- ja kehitysteknologioita suoraan laajamittaiseen tuotantoon – mikä hyödyttää paitsi meitä itseämme myös Tanskaa ja koko teollisuutta.”
Hän lisäsi: ”Näemme valtavan kysynnän 300 mm:n kiekoille Euroopassa. Pystymme toimittamaan materiaaleja nopeasti suurille valimoille ja pienille kiekkotehtaille, joilla on huippuluokan 300 mm:n laitteet, koska voimme leikata kiekoistamme komponentteja sopimaan niiden pienempiin kiekkokokoihin.”
POEM-teknologiakeskuksen on määrä olla täysin toiminnassa vuoden kuluessa, jolloin se alkaa massatuottaa piikiekkoja ja piisiru-eristekiekkoja. Krogstrup ja hänen kollegansa käyttävät Riberin edistynyttä epitaksiaalista teknologiaa kasvattaakseen strontiumtitanaatti- (STO) ja bariumtitanaatti- (BTO) ohutkalvorakenteita kiekoille elektrooptisten ilmaisimien, lähettimien ja aaltojohteiden valmistamiseksi – nämä ovat keskeisiä komponentteja fotonisten alustojen ja monimutkaisten kvanttipiirien integroinnissa.
Krogstrom totesi, että ensimmäiset tutkimus- ja kehitysmateriaalit ovat valmiita vuoden loppuun mennessä. Tällä hetkellä hän ja hänen kollegansa rakentavat täydellistä sirujen valmistusinfrastruktuuria, joka sisältää kiekkojen valmistus-, kuutiointi- ja viipalointilaitteet. Keskus toimii pilottituotantolinjana ja siruprototyyppikeskuksena. "Pystymme nopeasti valmistamaan ohutkalvomateriaaleja kiekoille ja toimittamaan sitten siruja kaikille kiinnostuneille", hän sanoi. "Samalla teemme myös koetutkimusta huippuluokan rakenteiden kehittämiseksi."
Hän lisäsi: "Tällä hetkellä jatkamme tutkimus- ja kehitysvaiheessa, kunnes löydämme oikean tavan rakentaa kvanttilaskennan tarvitsemat komponentit, mikä on pääpainopisteemme."
Krogstrup odottaa, että POEM-teknologiakeskuksen innovaatiot auttavat NQCP:tä saavuttamaan vikasietoisen kvanttilaskennan tavoitteensa nopeammin: ”NQCP:llä meillä on laajamittainen automatisoitu karakterisointisarja, joka voi varmistaa ja karakterisoida koko kiekon rakenteen. Materiaali- ja kubittikarakterisointitiimimme ovat kehittäneet menetelmiä, jotka voivat nopeasti tarjota palautetta materiaalien ominaisuuksista ja laadusta. Yhdistämällä nämä teknologiat POEMiin meillä on siis täysin suljettu silmukka paikalliselle fotoniikan ja kvanttisirujen kehitykselle.”
Useat keskeiset tanskalaiset laitokset, mukaan lukien Tanskan teknillisen yliopiston kansallinen nanoteknologian ja karakterisoinnin keskus (DTU Nanolab) ja Naton Pohjois-Atlantin puolustusinnovaatiokiihdyttämö (DIANA), osallistuivat projektiin. DIANA tukee kaksikäyttöisiä syväteknologioita, mukaan lukien kvantti- ja fotoniikkateknologioita, sekä kaupallisissa että puolustussovelluksissa. "Monet optisista modulaattoreistamme ja fotonisista integroiduista piireistämme ovat hyödyllisiä (kaupallisille) antureille ja tiedonkäsittelylle", Krogstrop totesi.
Ratkaisevasti POEM-teknologiakeskus on linjassa laajempien eurooppalaisten pyrkimysten kanssa vähentää riippuvuutta yhdysvaltalaisista ja aasialaisista siruista. Vastaavasti Tanskassa Novo Nordisk -säätiö ja Tanskan vientisijoitusrahasto investoivat yhdessä 80 miljoonaa euroa QuNorth-projektiin, jonka tavoitteena on perustaa Tanskan seuraavan sukupolven kvanttitietokone. EU:n sirulainsäädännön tuella on syntynyt lukuisia julkisen ja yksityisen sektorin kumppanuuksia, joiden tavoitteena on kaksinkertaistaa Euroopan osuus maailmanlaajuisesta puolijohdetuotannosta 20 prosenttiin vuoteen 2030 mennessä. Tämän vuoden heinäkuussa Euroopan komissio ehdotti kvanttistrategiaa, johon kuuluu kvanttisuunnittelukeskusten ja kvanttisirujen pilottituotantolinjojen perustaminen. Tavoitteena on auttaa Eurooppaa tulemaan alan johtavaksi toimijaksi vuoteen 2030 mennessä.
Krogstrop totesi: "Näinä epävarmoina aikoina, kun emme ole varmoja siitä, kehen voimme luottaa, olemme kaikki kiinnostuneita teknologisesta autonomiasta. Lukuisien (laitosten) olemassaolo Euroopassa on hyödyllistä, ja POEM on erityisen tärkeä, koska integroidun fotoniikan ala on kukoistavassa kasvussa."
Hän lisäsi: "Euroopassa ei tällä hetkellä ole tuotantolinjoja, jotka pystyisivät vastaamaan tulevan STO- ja BTO-materiaalien tuotantomme kysyntään. Myös Imec Belgiassa laajentaa tuotantolinjojaan. Tämä uusi kapasiteetti on erittäin hyödyllinen."
Tulevaisuudessa Krogstrom odottaa POEM-teknologiakeskuksen tekevän yhteistyötä 300 mm:n kiekkotehtaiden kanssa eri puolilla Eurooppaa. Hän toivoo myös tekevänsä yhteistyötä 300 mm:n kiekkotehtaiden kanssa kaukaisemmilla alueilla sekä GlobalFoundriesin kanssa Yhdysvalloissa ja TSMC:n kanssa Taiwanissa edistyneen fotoniikan ja kvanttilaitteiden valmistuksen aloilla. "Esimerkiksi kvanttiyhteyksillä on ratkaiseva rooli, kun kvanttitietokoneet aloittavat massatuotannon", hän sanoi.
Siksi NQCP:n toimitusjohtaja ja hänen kollegansa ovat tästä hetkestä vuoteen 2030 asti omistautuneet POEM-teknologiakeskuksen kehittämiseen aidosti kansallisen tason edistyneeksi kvantti- ja fotonipiiriekosysteemiksi. ”Jatkamme toimintaamme osana (kansainvälistä) ekosysteemiä, koska kukaan ei voi pärjätä yksin... mutta toivomme voivamme tehdä enemmän yhteistyötä eri sidosryhmien ja 300 mm:n teknologiaan osallistuvien työkaluyritysten kanssa”, Krogstrop sanoi. ”Riber oli ensimmäinen yritys, joka liittyi meihin, mutta rakennamme suuremman (keskuksen), jotta muut yritykset voivat tulla kehittämään uusimpia tuotteitaan ja huipputeknologioitaan.”
Julkaisuaika: 24.11.2025