חנוכת מתקן ייצור פרוסות 300 מ"מ הראשון של דנמרק מסמנת צעד מכריע קדימה עבור דנמרק בהשגת עצמאות טכנולוגית באירופה. המתקן החדש, ששמו מרכז הטכנולוגיה POEM, הוא שיתוף פעולה בין דנמרק, פרויקט השבבים הקוונטיים (NQCP) של קרן נובו נורדיסק והחברה הצרפתית Riber, והוא ממוקם במכון נילס בוהר באוניברסיטת קופנהגן. המרכז, הממוקם כמרכז לייצור פוטוניקה ושבבים קוונטיים, משלב טכנולוגיות מתקדמות כמו אפיטקסיה של קרן מולקולרית, במטרה להאיץ פריצות דרך טכנולוגיות ולחזק את המערכת האקולוגית של שבבים וטכנולוגיות קוונטיות בדנמרק ובאירופה.
"בעזרת מתקן זה, נוכל לשלב ייצור חומרים באופן פנימי, מה שיאפשר לנו לבצע מחקר ופיתוח בצורה יעילה יותר מבלי להסתמך על חברות אחרות ברחבי העולם לצורך ייצור", אמר פיטר קרוגסטרופ, מנכ"ל NQCP ופרופסור במכון נילס בוהר. "יתר על כן, זה עוזר לנו לתרגם ישירות טכנולוגיות מחקר ופיתוח לייצור בקנה מידה גדול - דבר המועיל לא רק לנו אלא גם לדנמרק ולכל התעשייה."
הוא הוסיף, "אנו רואים ביקוש עצום לופלים בגודל 300 מ"מ באירופה. נוכל לספק חומרים במהירות לבתי יציקה גדולים ולמפעלי ופלים קטנים שיש להם ציוד מתקדם של 300 מ"מ, משום שנוכל לחתוך רכיבים מהופלים שלנו כדי שיתאימו לגדלים הקטנים יותר שלהם."
מרכז הטכנולוגיה POEM מתוכנן להתחיל לפעול במלואו תוך שנה, ובמועד זה הוא יבצע ייצור המוני של סיליקון ופלים מסוג סיליקון על גבי מבודד. קרוגסטרופ ועמיתיו ישתמשו בטכנולוגיית האפיטקסיה המתקדמת של ריבר כדי לגדל מבני שכבה דקה של סטרונציום טיטנאט (STO) ובריום טיטנאט (BTO) על גבי ופלים, לצורך ייצור גלאים אלקטרו-אופטיים, משדרים ומוליכי גל - רכיבים מרכזיים לשילוב פלטפורמות פוטוניות ומעגלים קוונטיים מורכבים.
קרוגסטרום הצהיר כי החומרים הראשונים למחקר ופיתוח יהיו מוכנים עד סוף השנה. נכון לעכשיו, הוא ועמיתיו בונים תשתית מלאה לייצור שבבים, כולל ציוד לייצור פרוסות, חיתוך ופריסה של ופלים. המרכז ישמש כקו ייצור פיילוט וכמרכז ליצירת אבות טיפוס של שבבים. "נוכל לייצר במהירות חומרי שכבה דקה על גבי ופלים ולאחר מכן לספק שבבים לכל מי שמעוניין", אמר. "במקביל, נבצע גם מחקר גישור לפיתוח מבנים מתקדמים".
הוא הוסיף, "נכון לעכשיו, נמשיך בשלב המחקר והפיתוח עד שנמצא את הדרך הנכונה לבנות את הרכיבים הדרושים למחשוב קוונטי, וזהו המיקוד העיקרי שלנו."
קרוגסטרופ צופה שהחידושים במרכז הטכנולוגי POEM יסייעו ל-NQCP להשיג את יעדי המחשוב הקוונטי העמיד בפני תקלות מהר יותר: "ב-NQCP, יש לנו חבילת אפיון אוטומטית בקנה מידה גדול שיכולה לאמת ולאפיין את מבנה הוופל כולו. צוותי אפיון החומרים והקיוביטים שלנו פיתחו שיטות שיכולות לספק במהירות תכונות חומר ומשוב איכותי. לכן, על ידי שילוב טכנולוגיות אלו עם POEM, תהיה לנו לולאה סגורה מלאה לפיתוח פוטוניקה מקומית ושבבים קוונטיים."
מספר מוסדות דניים מרכזיים, כולל המרכז הלאומי לננו-ייצור ואפיון (DTU Nanolab) של האוניברסיטה הטכנית של דנמרק ומאיץ החדשנות להגנה בצפון האוקיינוס האטלנטי של נאט"ו (DIANA), השתתפו בפרויקט. DIANA תומכת בטכנולוגיות עמוקות דו-תכליתיות, כולל טכנולוגיות קוונטיות ופוטוניות, הן עבור יישומים מסחריים והן עבור יישומים ביטחוניים. "רבים מהמודולטורים האופטיים והמעגלים המשולבים הפוטוניים שלנו יהיו מועילים לחיישנים (מסחריים) ועיבוד נתונים", ציין קרוגסטרופ.
באופן מכריע, מרכז הטכנולוגיה POEM משתלב עם מאמצים אירופיים רחבים יותר להפחית את התלות בשבבים אמריקאים ואסייתים. באופן דומה, בדנמרק, קרן נובו נורדיסק וקרן ההשקעות הדנית לייצוא השקיעו במשותף 80 מיליון אירו בפרויקט QuNorth, שמטרתו להקים את מחשב הקוונטים מהדור הבא של דנמרק. בתמיכת חוק השבבים של האיחוד האירופי, צצו שותפויות ציבוריות-פרטיות רבות, שמטרתן להכפיל את חלקה של אירופה בייצור המוליכים למחצה העולמי ל-20% עד 2030. ביולי השנה הציעה הנציבות האירופית אסטרטגיה קוונטית הכוללת הקמת מרכזי תכנון קוונטי וקווי ייצור פיילוט לשבבים קוונטיים, במטרה לסייע לאירופה להפוך למובילה עולמית בתחום זה עד 2030.
קרוגסטרופ הצהיר, "בתקופות ודאיות אלה, כאשר איננו בטוחים על מי נוכל לסמוך, כולנו מעוניינים באוטונומיה טכנולוגית. קיום (מתקנים) רבים באירופה הוא מועיל, ו-POEM חשוב במיוחד משום שתחום הפוטוניקה המשולבת פורח."
הוא הוסיף, "נכון לעכשיו, אין קווי ייצור באירופה המסוגלים לענות על הביקוש לייצור חומרי STO ו-BTO הקרוב שלנו. גם אימק בבלגיה מרחיבה את קווי הייצור שלה. כושר הייצור החדש הזה יהיה מועיל מאוד."
במבט קדימה, קרוגסטרום צופה שמרכז הטכנולוגיה POEM ישתף פעולה עם בתי יציקה של פרוסות 300 מ"מ ברחבי אירופה. הוא מקווה גם לשתף פעולה עם בתי יציקה של פרוסות 300 מ"מ באזורים מרוחקים יותר, כמו גם עם GlobalFoundries בארה"ב ו-TSMC בטייוואן, בתחומי הפוטוניקה המתקדמת וייצור התקנים קוונטיים. "לדוגמה, חיבורים קוונטיים ימלאו תפקיד מכריע כאשר מחשבים קוונטיים יתחילו בייצור המוני", אמר.
לכן, מעתה ועד 2030, מנכ"ל NQCP ועמיתיו יהיו מחויבים לפיתוח מרכז הטכנולוגיה POEM למערכת אקולוגית מתקדמת ברמה לאומית של שבבים קוונטיים ופוטוניים. "נמשיך לפעול כחלק ממערכת אקולוגית (בינלאומית), כי אף אחד לא יכול לעשות את זה לבד... אבל אנחנו מקווים לשתף פעולה יותר עם בעלי עניין שונים וחברות כלים המעורבות בטכנולוגיית 300 מ"מ", אמר קרוגסטרופ. "ריבר הייתה החברה הראשונה שהצטרפה אלינו, אבל נבנה (מרכז) גדול יותר עבור חברות אחרות שיבואו ויפתחו את המוצרים העדכניים ביותר שלהן וטכנולוגיות פורצות דרך."
זמן פרסום: 24 בנובמבר 2025