افتتاح اخیر اولین مرکز تولید ویفر ۳۰۰ میلیمتری دانمارک، گامی تعیینکننده برای دانمارک در دستیابی به خودکفایی فناوری در اروپا است. این مرکز جدید که مرکز فناوری POEM نام دارد، حاصل همکاری دانمارک، پروژه تراشه کوانتومی بنیاد نوو نوردیسک (NQCP) و شرکت فرانسوی ریبر است و در موسسه نیلز بور در دانشگاه کپنهاگ واقع شده است. این مرکز که به عنوان مرکزی برای تولید تراشههای فوتونیک و کوانتومی قرار دارد، فناوریهای پیشرفتهای مانند اپیتاکسی پرتو مولکولی را با هدف تسریع پیشرفتهای فناوری و تقویت اکوسیستم ریزتراشهها و فناوریهای کوانتومی در دانمارک و اروپا ادغام میکند.
پیتر کروگستروپ، مدیرعامل NQCP و استاد موسسه نیلز بور، گفت: «با این مرکز، میتوانیم تولید مواد را در داخل کشور ادغام کنیم و این امر ما را قادر میسازد تا تحقیق و توسعه را با کارایی بیشتری و بدون تکیه بر سایر شرکتها در سراسر جهان برای تولید، انجام دهیم.» «علاوه بر این، به ما کمک میکند تا فناوریهای تحقیق و توسعه را مستقیماً به تولید در مقیاس بزرگ تبدیل کنیم - که نه تنها به نفع خودمان، بلکه به نفع دانمارک و کل صنعت نیز خواهد بود.»
او افزود: «ما شاهد تقاضای زیادی برای ویفرهای ۳۰۰ میلیمتری در اروپا هستیم. ما قادر خواهیم بود به سرعت مواد را برای ریختهگریهای بزرگ و کارخانههای کوچک تولید ویفر که تجهیزات پیشرفته ۳۰۰ میلیمتری دارند، تأمین کنیم، زیرا میتوانیم قطعات را از ویفرهای خود برش دهیم تا با اندازههای کوچکتر ویفر آنها مطابقت داشته باشند.»
قرار است مرکز فناوری POEM ظرف یک سال به طور کامل عملیاتی شود و در آن زمان، ویفرهای سیلیکونی و سیلیکون روی عایق را به صورت انبوه تولید خواهد کرد. کروگستراپ و همکارانش از فناوری پیشرفته اپیتاکسیال ریبر برای رشد ساختارهای لایه نازک استرانسیم تیتانات (STO) و باریم تیتانات (BTO) روی ویفرها برای ساخت آشکارسازهای الکترواپتیکی، فرستندهها و موجبرها - اجزای کلیدی برای یکپارچهسازی پلتفرمهای فوتونی و مدارهای کوانتومی پیچیده - استفاده خواهند کرد.
کروگستروم اظهار داشت که اولین مواد برای تحقیق و توسعه تا پایان سال آماده خواهد شد. در حال حاضر، او و همکارانش در حال ساخت یک زیرساخت کامل تولید تراشه، از جمله ساخت ویفر، خرد کردن و تجهیزات برش هستند. این مرکز به عنوان یک خط تولید آزمایشی و یک مرکز نمونهسازی تراشه فعالیت خواهد کرد. او گفت: "ما قادر خواهیم بود به سرعت مواد لایه نازک را روی ویفرها بسازیم و سپس تراشهها را به هر کسی که علاقهمند باشد تحویل دهیم. در عین حال، ما تحقیقات اکتشافی را نیز برای توسعه ساختارهای پیشرفته انجام خواهیم داد."
او افزود: «در حال حاضر، ما در مرحله تحقیق و توسعه ادامه خواهیم داد تا زمانی که روش صحیح ساخت اجزای مورد نیاز برای محاسبات کوانتومی را پیدا کنیم، که تمرکز اصلی ما بر این موضوع است.»
کروگستروپ پیشبینی میکند که نوآوریهای مرکز فناوری POEM به NQCP کمک میکند تا سریعتر به اهداف محاسبات کوانتومی مقاوم در برابر خطا دست یابد: «در NQCP، ما یک مجموعه توصیف خودکار در مقیاس بزرگ داریم که میتواند ساختار کل ویفر را تأیید و توصیف کند. تیمهای توصیف مواد و کیوبیت ما روشهایی را توسعه دادهاند که میتوانند به سرعت خواص مواد و بازخورد کیفیت را ارائه دهند. بنابراین، با ترکیب این فناوریها با POEM، یک حلقه بسته کامل برای توسعه فوتونیک محلی و تراشه کوانتومی خواهیم داشت.»
چندین موسسه کلیدی دانمارکی، از جمله مرکز ملی نانوساخت و مشخصهیابی دانشگاه فنی دانمارک (DTU Nanolab) و شتابدهنده نوآوری دفاعی آتلانتیک شمالی ناتو (DIANA)، در این پروژه شرکت کردند. DIANA از فناوریهای عمیق دو منظوره، از جمله فناوریهای کوانتومی و فوتونیک، برای کاربردهای تجاری و دفاعی پشتیبانی میکند. کروگسترپ خاطرنشان کرد: «بسیاری از مدولاتورهای نوری و مدارهای مجتمع فوتونیک ما برای حسگرها (تجاری) و پردازش دادهها مفید خواهند بود.»
نکته مهم این است که مرکز فناوری POEM با تلاشهای گستردهتر اروپا برای کاهش وابستگی به تراشههای آمریکایی و آسیایی همسو است. به طور مشابه، در دانمارک، بنیاد نوو نوردیسک و صندوق سرمایهگذاری صادرات دانمارک به طور مشترک 80 میلیون یورو در پروژه QuNorth سرمایهگذاری کردند که هدف آن ایجاد رایانه کوانتومی نسل بعدی دانمارک است. با حمایت قانون تراشه اتحادیه اروپا، مشارکتهای دولتی-خصوصی متعددی پدید آمده است که هدف آنها دو برابر کردن سهم اروپا از تولید نیمههادی جهانی به 20 درصد تا سال 2030 است. در ژوئیه امسال، کمیسیون اروپا یک استراتژی کوانتومی پیشنهاد کرد که شامل ایجاد مراکز طراحی کوانتومی و خطوط تولید آزمایشی برای تراشههای کوانتومی است و هدف آن کمک به اروپا برای تبدیل شدن به یک رهبر جهانی در این زمینه تا سال 2030 است.
کروگسترپ اظهار داشت: «در این دوران نامطمئن، وقتی مطمئن نیستیم به چه کسی میتوانیم تکیه کنیم، همه ما به استقلال فناوری علاقهمندیم. داشتن (تاسیسات) متعدد در اروپا مفید است و POEM به ویژه از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا حوزه فوتونیک یکپارچه در حال رونق گرفتن است.»
او افزود: «در حال حاضر، هیچ خط تولیدی در اروپا وجود ندارد که بتواند تقاضای تولید مواد STO و BTO ما را برآورده کند. ایمک در بلژیک نیز در حال گسترش خطوط تولید خود است. این ظرفیت جدید بسیار مفید خواهد بود.»
کروگستروم با نگاهی به آینده پیشبینی میکند که مرکز فناوری POEM با کارخانههای ریختهگری ویفر ۳۰۰ میلیمتری در سراسر اروپا همکاری خواهد کرد. او همچنین امیدوار است که با کارخانههای ریختهگری ویفر ۳۰۰ میلیمتری در مناطق دورتر و همچنین GlobalFoundries در ایالات متحده و TSMC در تایوان، در زمینههای فوتونیک پیشرفته و تولید دستگاههای کوانتومی همکاری کند. او گفت: «به عنوان مثال، اتصالات کوانتومی نقش حیاتی در شروع تولید انبوه رایانههای کوانتومی ایفا خواهند کرد.»
بنابراین، از حالا تا سال ۲۰۳۰، مدیرعامل NQCP و همکارانش متعهد به توسعه مرکز فناوری POEM به یک اکوسیستم تراشه کوانتومی و فوتونیک پیشرفته در سطح ملی خواهند بود. کروگستروپ گفت: «ما به عنوان بخشی از یک اکوسیستم (بینالمللی) به فعالیت خود ادامه خواهیم داد، زیرا هیچکس نمیتواند به تنهایی این کار را انجام دهد... اما امیدواریم که با ذینفعان مختلف و شرکتهای ابزارسازی درگیر در فناوری ۳۰۰ میلیمتری همکاری بیشتری داشته باشیم. ریبر اولین شرکتی بود که به ما پیوست، اما ما یک (مرکز) بزرگتر برای سایر شرکتها خواهیم ساخت تا بیایند و جدیدترین محصولات و فناوریهای پیشرفته خود را توسعه دهند.»
زمان ارسال: ۲۴ نوامبر ۲۰۲۵