Tin tức ngành: Nhà máy sản xuất wafer 12 inch đầu tiên của Đan Mạch đã hoàn thành.

“Với cơ sở này, chúng tôi có thể tích hợp sản xuất vật liệu ngay tại chỗ, cho phép chúng tôi tiến hành nghiên cứu và phát triển hiệu quả hơn mà không cần phụ thuộc vào các công ty khác trên thế giới để sản xuất,” ông Peter Krogstroup, Giám đốc điều hành của NQCP và giáo sư tại Viện Niels Bohr cho biết. “Hơn nữa, nó giúp chúng tôi trực tiếp chuyển đổi các công nghệ nghiên cứu và phát triển thành sản xuất quy mô lớn – điều này không chỉ mang lại lợi ích cho chúng tôi mà còn cho Đan Mạch và toàn ngành công nghiệp.”

Ông nói thêm: “Chúng tôi nhận thấy nhu cầu rất lớn đối với các tấm wafer 300mm ở châu Âu. Chúng tôi sẽ có thể cung cấp vật liệu nhanh chóng cho các xưởng đúc lớn và các nhà máy sản xuất wafer nhỏ có thiết bị 300mm tiên tiến vì chúng tôi có thể cắt các linh kiện từ wafer của mình để phù hợp với kích thước wafer nhỏ hơn của họ.”

Trung tâm Công nghệ POEM dự kiến ​​sẽ đi vào hoạt động hoàn toàn trong vòng một năm, khi đó sẽ sản xuất hàng loạt các tấm wafer silicon và silicon trên chất cách điện. Krogstrup và các đồng nghiệp sẽ sử dụng công nghệ epitaxy tiên tiến của Riber để nuôi cấy các cấu trúc màng mỏng strontium titanate (STO) và barium titanate (BTO) trên các tấm wafer để chế tạo các bộ dò, bộ phát và ống dẫn sóng điện quang – những thành phần quan trọng để tích hợp các nền tảng quang tử và các mạch lượng tử phức tạp.

Krogstrom cho biết các vật liệu đầu tiên phục vụ nghiên cứu và phát triển sẽ sẵn sàng vào cuối năm nay. Hiện tại, ông và các đồng nghiệp đang xây dựng một cơ sở hạ tầng sản xuất chip hoàn chỉnh, bao gồm thiết bị chế tạo wafer, cắt lát và xẻ lát. Trung tâm này sẽ đóng vai trò là dây chuyền sản xuất thí điểm và trung tâm tạo mẫu chip. "Chúng tôi sẽ có thể nhanh chóng chế tạo các vật liệu màng mỏng trên wafer và sau đó cung cấp chip cho bất kỳ ai quan tâm," ông nói. "Đồng thời, chúng tôi cũng sẽ tiến hành nghiên cứu thăm dò để phát triển các cấu trúc tiên tiến."

Ông nói thêm: "Hiện tại, chúng tôi sẽ tiếp tục giai đoạn nghiên cứu và phát triển cho đến khi tìm ra cách thức phù hợp để chế tạo các thành phần cần thiết cho điện toán lượng tử, đó là trọng tâm chính của chúng tôi."

Krogstrup dự đoán rằng những cải tiến tại Trung tâm Công nghệ POEM sẽ giúp NQCP đạt được mục tiêu điện toán lượng tử chịu lỗi nhanh hơn: “Tại NQCP, chúng tôi có một bộ công cụ tự động hóa quy mô lớn có thể xác minh và mô tả cấu trúc của toàn bộ tấm wafer. Các nhóm chuyên gia về vật liệu và qubit của chúng tôi đã phát triển các phương pháp có thể nhanh chóng cung cấp phản hồi về đặc tính vật liệu và chất lượng. Do đó, bằng cách kết hợp các công nghệ này với POEM, chúng tôi sẽ có một vòng khép kín hoàn chỉnh cho việc phát triển quang tử cục bộ và chip lượng tử.”

Một số tổ chức quan trọng của Đan Mạch, bao gồm Trung tâm Quốc gia về Chế tạo và Đặc tính Nano thuộc Đại học Kỹ thuật Đan Mạch (DTU Nanolab) và Trung tâm Tăng tốc Đổi mới Quốc phòng Bắc Đại Tây Dương của NATO (DIANA), đã tham gia vào dự án này. DIANA hỗ trợ các công nghệ tiên tiến đa năng, bao gồm công nghệ lượng tử và quang tử, cho cả ứng dụng thương mại và quốc phòng. "Nhiều bộ điều biến quang học và mạch tích hợp quang tử của chúng tôi sẽ hữu ích cho các cảm biến (thương mại) và xử lý dữ liệu", Krogstrop nhận xét.

Điều quan trọng là, trung tâm công nghệ POEM phù hợp với những nỗ lực rộng lớn hơn của châu Âu nhằm giảm sự phụ thuộc vào chip của Mỹ và châu Á. Tương tự, tại Đan Mạch, Quỹ Novo Nordisk và Quỹ Đầu tư Xuất khẩu Đan Mạch đã cùng đầu tư 80 triệu euro vào dự án QuNorth, nhằm mục đích thiết lập máy tính lượng tử thế hệ tiếp theo của Đan Mạch. Được hỗ trợ bởi luật chip của EU, nhiều quan hệ đối tác công tư đã xuất hiện, nhằm mục tiêu tăng gấp đôi thị phần sản xuất chất bán dẫn toàn cầu của châu Âu lên 20% vào năm 2030. Vào tháng 7 năm nay, Ủy ban châu Âu đã đề xuất một chiến lược lượng tử bao gồm việc thành lập các trung tâm thiết kế lượng tử và dây chuyền sản xuất thí điểm cho chip lượng tử, nhằm mục đích giúp châu Âu trở thành nhà lãnh đạo toàn cầu trong lĩnh vực này vào năm 2030.

Ông Krogstrop phát biểu: "Trong thời điểm bất ổn này, khi chúng ta không chắc chắn có thể tin tưởng vào ai, tất cả chúng ta đều quan tâm đến sự tự chủ về công nghệ. Việc có nhiều cơ sở nghiên cứu ở châu Âu là có lợi, và POEM đặc biệt quan trọng vì lĩnh vực quang tử tích hợp đang phát triển mạnh mẽ."

Ông nói thêm: "Hiện tại, không có dây chuyền sản xuất nào ở châu Âu có khả năng đáp ứng nhu cầu sản xuất vật liệu STO và BTO sắp tới của chúng tôi. Imec ở Bỉ cũng đang mở rộng dây chuyền sản xuất của mình. Năng lực sản xuất mới này sẽ rất có lợi."

Nhìn về phía trước, Krogstrom dự đoán rằng Trung tâm Công nghệ POEM sẽ hợp tác với các nhà máy sản xuất wafer 300mm trên khắp châu Âu. Ông cũng hy vọng sẽ hợp tác với các nhà máy sản xuất wafer 300mm ở các khu vực xa hơn, cũng như với GlobalFoundries ở Mỹ và TSMC ở Đài Loan, trong các lĩnh vực quang tử tiên tiến và sản xuất thiết bị lượng tử. "Ví dụ, các kết nối lượng tử sẽ đóng vai trò quan trọng khi máy tính lượng tử bắt đầu sản xuất hàng loạt", ông nói.

Do đó, từ nay đến năm 2030, Giám đốc điều hành của NQCP và các đồng nghiệp sẽ tập trung phát triển Trung tâm Công nghệ POEM thành một hệ sinh thái chip lượng tử và quang tử tiên tiến thực sự ở cấp quốc gia. “Chúng tôi sẽ tiếp tục hoạt động như một phần của hệ sinh thái (quốc tế), bởi vì không ai có thể làm việc một mình… nhưng chúng tôi hy vọng sẽ hợp tác nhiều hơn với các bên liên quan và các công ty sản xuất thiết bị khác nhau tham gia vào công nghệ 300mm,” ông Krogstrop cho biết. “Riber là công ty đầu tiên tham gia cùng chúng tôi, nhưng chúng tôi sẽ xây dựng một trung tâm lớn hơn để các công ty khác đến và phát triển các sản phẩm mới nhất và công nghệ tiên tiến của họ.”