Hiljuti avati Taani esimene 300 mm kiipide tootmisüksus, mis on Taani jaoks otsustav samm edasi Euroopa tehnoloogilise iseseisvuse saavutamisel. Uus rajatis, mille nimeks saab POEM tehnoloogiakeskus, on Taani, Novo Nordiski Fondi kvantkiibiprojekti (NQCP) ja Prantsuse ettevõtte Riberi koostööprojekt ning asub Kopenhaageni ülikooli Niels Bohri Instituudis. Keskus, mis on positsioneeritud fotoonika ja kvantkiibi tootmise keskusena, integreerib täiustatud tehnoloogiaid, nagu molekulaarkiirepitaksia, eesmärgiga kiirendada tehnoloogilisi läbimurdeid ja tugevdada mikrokiipide ja kvanttehnoloogiate ökosüsteemi Taanis ja Euroopas.
„Selle rajatisega saame materjalide tootmise ettevõttesiseselt integreerida, mis võimaldab meil teadus- ja arendustegevust tõhusamalt läbi viia, ilma et peaksime tootmises teistelt ettevõtetelt üle maailma lootma,“ ütles Peter Krogstroup, NQCP tegevjuht ja Nielsi Bohri Instituudi professor. „Lisaks aitab see meil teadus- ja arendustehnoloogiaid otse suurtootmiseks üle kanda – mis tuleb kasuks mitte ainult meile endale, vaid ka Taanile ja kogu tööstusharule.“
Ta lisas: „Näeme Euroopas tohutut nõudlust 300 mm vahvlite järele. Suudame kiiresti tarnida materjale suurtele valukodadele ja väikestele vahvlitehasele, millel on tipptasemel 300 mm seadmed, sest saame oma vahvlitest komponente lõigata, et need sobiksid nende väiksemate vahvlite suurustega.“
POEM-i tehnoloogiakeskus peaks täielikult tööle hakkama aasta jooksul, milleks ajaks hakatakse masstootma räni ja räni-isolaatoril vahvleid. Krogstrup ja tema kolleegid kasutavad Riberi täiustatud epitaksiaaltehnoloogiat strontsiumtitanaadi (STO) ja baariumtitanaadi (BTO) õhukeste kilestruktuuride kasvatamiseks vahvlitele elektrooptiliste detektorite, saatjate ja lainejuhtide valmistamiseks – need on võtmekomponendid footonplatvormide ja keerukate kvantskeemide integreerimiseks.
Krogstrom teatas, et esimesed uurimis- ja arendustegevuse materjalid on aasta lõpuks valmis. Praegu ehitab ta koos kolleegidega täielikku kiibitootmise infrastruktuuri, mis hõlmab kiipide valmistamise, tükeldamise ja viilutamise seadmeid. Keskus toimib nii piloottootmisliini kui ka kiibi prototüüpimise keskusena. „Suudame kiiresti valmistada kilematerjale kiledele ja seejärel kiipe kõigile huvilistele tarnida,“ ütles ta. „Samal ajal viime läbi ka uurimuslikke uuringuid tipptasemel struktuuride väljatöötamiseks.“
Ta lisas: „Praegu jätkame uurimis- ja arendusfaasis, kuni leiame õige viisi kvantarvutuseks vajalike komponentide ehitamiseks, mis on meie peamine fookus.“
Krogstrup eeldab, et POEM-i tehnoloogiakeskuse uuendused aitavad NQCP-l kiiremini saavutada oma rikketaluvate kvantarvutuste eesmärke: „NQCP-s on meil suuremahuline automatiseeritud iseloomustuskomplekt, mis suudab kogu kiibi struktuuri kontrollida ja iseloomustada. Meie materjalide ja kubitide iseloomustusmeeskonnad on välja töötanud meetodid, mis võimaldavad kiiresti anda tagasisidet materjali omaduste ja kvaliteedi kohta. Seega, kombineerides neid tehnoloogiaid POEM-iga, on meil täielik suletud ahel lokaalse fotoonika ja kvantkiipide arendamiseks.“
Projektis osalesid mitmed Taani võtmeasutused, sealhulgas Taani Tehnikaülikooli Riiklik Nanotootmise ja Iseloomustamise Keskus (DTU Nanolab) ning NATO Põhja-Atlandi Kaitseinnovatsiooni Kiirendi (DIANA). DIANA toetab kaheotstarbelisi süvatehnoloogiaid, sealhulgas kvant- ja footontehnoloogiaid, nii äri- kui ka kaitserakendustes. „Paljud meie optilised modulaatorid ja footonintegraallülitused on abiks (äri)sensorite ja andmetöötluse jaoks,“ märkis Krogstrop.
Oluline on see, et POEM-i tehnoloogiakeskus on kooskõlas laiemate Euroopa jõupingutustega vähendada sõltuvust USA ja Aasia kiipidest. Samamoodi investeerisid Taanis Novo Nordiski Fond ja Taani Ekspordiinvesteeringute Fond ühiselt 80 miljonit eurot QuNorthi projekti, mille eesmärk on luua Taani järgmise põlvkonna kvantarvuti. ELi kiibiseaduse toel on tekkinud arvukalt avaliku ja erasektori partnerlusi, mille eesmärk on kahekordistada Euroopa osakaalu ülemaailmses pooljuhtide tootmises 2030. aastaks 20%-ni. Selle aasta juulis pakkus Euroopa Komisjon välja kvantstrateegia, mis hõlmab kvantdisainikeskuste ja kvantkiipide katsetootmisliinide loomist, eesmärgiga aidata Euroopal saada 2030. aastaks selles valdkonnas ülemaailmseks liidriks.
Krogstrop teatas: „Nendel ebakindlatel aegadel, mil me ei ole kindlad, kellele saame toetuda, oleme kõik huvitatud tehnoloogilisest autonoomiast. Arvukate (rajatiste) omamine Euroopas on kasulik ja POEM on eriti oluline, kuna integreeritud fotoonika valdkond õitseb.“
Ta lisas: „Praegu ei ole Euroopas ühtegi tootmisliini, mis suudaks rahuldada meie tulevase STO ja BTO materjalide tootmise nõudlust. Imec Belgias laiendab samuti oma tootmisliine. See uus tootmisvõimsus on väga kasulik.“
Tulevikku vaadates eeldab Krogstrom, et POEM-i tehnoloogiakeskus hakkab tegema koostööd 300 mm kiipide valukodadega üle Euroopa. Samuti loodab ta teha koostööd 300 mm kiipide valukodadega kaugemates piirkondades, samuti GlobalFoundriesiga USA-s ja TSMC-ga Taiwanis, et arendada edasijõudnud fotoonika ja kvantarvutite tootmist. „Näiteks kvantühendused mängivad olulist rolli, kui kvantarvutid alustavad masstootmist,“ ütles ta.
Seetõttu pühenduvad NQCP tegevjuht ja tema kolleegid alates tänasest kuni aastani 2030 POEM tehnoloogiakeskuse arendamisele tõeliselt riiklikul tasemel täiustatud kvant- ja footonkiipide ökosüsteemiks. „Jätkame tegutsemist (rahvusvahelise) ökosüsteemi osana, sest keegi ei saa üksi hakkama... aga loodame teha rohkem koostööd erinevate sidusrühmade ja 300 mm tehnoloogiaga seotud tööriistafirmadega,“ ütles Krogstrop. „Riber oli esimene ettevõte, mis meiega liitus, aga me ehitame suurema (keskuse), et teised ettevõtted saaksid tulla ja arendada oma uusimaid tooteid ja tipptehnoloogiaid.“
Postituse aeg: 24. november 2025