Die kürzliche Einweihung der ersten 300-mm-Wafer-Fertigungsanlage Dänemarks markiert einen entscheidenden Schritt auf dem Weg zur technologischen Selbstversorgung in Europa. Das neue POEM Technology Center ist ein Gemeinschaftsprojekt Dänemarks, des Quantum Chip Project (NQCP) der Novo Nordisk Stiftung und des französischen Unternehmens Riber und befindet sich im Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen. Als Drehscheibe für Photonik und Quantenchip-Fertigung integriert das Zentrum fortschrittliche Technologien wie die Molekularstrahlepitaxie, um technologische Durchbrüche zu beschleunigen und das Ökosystem für Mikrochips und Quantentechnologien in Dänemark und Europa zu stärken.
„Mit dieser Anlage können wir die Materialproduktion intern integrieren und so Forschung und Entwicklung effizienter gestalten, ohne auf die Produktion durch andere Unternehmen weltweit angewiesen zu sein“, sagte Peter Krogstroup, CEO von NQCP und Professor am Niels-Bohr-Institut. „Darüber hinaus ermöglicht sie uns die direkte Übertragung von Forschungs- und Entwicklungstechnologien in die Serienproduktion – ein Vorteil, der nicht nur uns, sondern auch Dänemark und der gesamten Branche zugutekommt.“
Er fügte hinzu: „Wir sehen eine enorme Nachfrage nach 300-mm-Wafern in Europa. Wir werden in der Lage sein, große Gießereien und kleine Waferfabriken mit modernster 300-mm-Ausrüstung schnell mit Material zu beliefern, da wir Komponenten aus unseren Wafern zuschneiden können, um sie an deren kleinere Wafergrößen anzupassen.“
Das POEM-Technologiezentrum soll innerhalb eines Jahres voll betriebsbereit sein und dann Silizium- und Silizium-auf-Isolator-Wafer in Serie produzieren. Krogstrup und seine Kollegen werden Ribers fortschrittliche Epitaxietechnologie nutzen, um Strontiumtitanat- (STO) und Bariumtitanat- (BTO) Dünnschichtstrukturen auf Wafern für die Herstellung von elektrooptischen Detektoren, Sendern und Wellenleitern – Schlüsselkomponenten für die Integration photonischer Plattformen und komplexer Quantenschaltungen – zu erzeugen.
Krogstrom erklärte, dass die ersten Materialien für Forschung und Entwicklung bis Ende des Jahres verfügbar sein werden. Derzeit bauen er und seine Kollegen eine komplette Infrastruktur für die Chipfertigung auf, inklusive Anlagen zur Waferherstellung, zum Vereinzeln und Schneiden. Das Zentrum wird als Pilotproduktionslinie und Prototypenzentrum für Chips dienen. „Wir werden in der Lage sein, Dünnschichtmaterialien schnell auf Wafern herzustellen und die Chips anschließend an alle Interessierten zu liefern“, sagte er. „Gleichzeitig werden wir auch Grundlagenforschung betreiben, um innovative Strukturen zu entwickeln.“
Er fügte hinzu: „Aktuell werden wir die Forschungs- und Entwicklungsphase fortsetzen, bis wir den richtigen Weg gefunden haben, die für das Quantencomputing benötigten Komponenten herzustellen, worauf unser Hauptaugenmerk liegt.“
Krogstrup geht davon aus, dass die Innovationen im POEM Technology Centre dem NQCP helfen werden, seine Ziele im Bereich fehlertoleranter Quantencomputer schneller zu erreichen: „Wir verfügen beim NQCP über eine groß angelegte, automatisierte Charakterisierungsanlage, die die Struktur des gesamten Wafers verifizieren und charakterisieren kann. Unsere Teams für Material- und Qubit-Charakterisierung haben Methoden entwickelt, die schnell Materialeigenschaften und Qualitätsfeedback liefern. Durch die Kombination dieser Technologien mit POEM schaffen wir einen vollständig geschlossenen Kreislauf für die lokale Entwicklung von Photonik und Quantenchips.“
Mehrere wichtige dänische Institutionen, darunter das Nationale Zentrum für Nanofabrikation und Charakterisierung der Technischen Universität Dänemark (DTU Nanolab) und der NATO-Innovationsbeschleuniger für Verteidigung im Nordatlantik (DIANA), waren an dem Projekt beteiligt. DIANA fördert zukunftsweisende Technologien, darunter Quanten- und Photoniktechnologien, für kommerzielle und militärische Anwendungen. „Viele unserer optischen Modulatoren und photonischen integrierten Schaltungen werden für (kommerzielle) Sensoren und die Datenverarbeitung hilfreich sein“, erklärte Krogstrop.
Entscheidend ist, dass das POEM-Technologiezentrum zu den umfassenderen europäischen Bemühungen passt, die Abhängigkeit von US-amerikanischen und asiatischen Chips zu verringern. Auch in Dänemark investierten die Novo Nordisk Stiftung und der Dänische Exportinvestitionsfonds gemeinsam 80 Millionen Euro in das Projekt QuNorth, um Dänemarks Quantencomputer der nächsten Generation zu entwickeln. Dank des EU-Chipgesetzes sind zahlreiche öffentlich-private Partnerschaften entstanden, die darauf abzielen, Europas Anteil an der globalen Halbleiterproduktion bis 2030 auf 20 % zu verdoppeln. Im Juli dieses Jahres schlug die Europäische Kommission eine Quantenstrategie vor, die die Einrichtung von Quantendesignzentren und Pilotproduktionslinien für Quantenchips vorsieht und Europa bis 2030 zu einem globalen Marktführer auf diesem Gebiet machen soll.
Krogstrop erklärte: „In diesen unsicheren Zeiten, in denen wir nicht sicher sind, auf wen wir uns verlassen können, sind wir alle an technologischer Autonomie interessiert. Zahlreiche Einrichtungen in Europa zu haben, ist von Vorteil, und POEM ist besonders wichtig, weil der Bereich der integrierten Photonik boomt.“
Er fügte hinzu: „Derzeit gibt es in Europa keine Produktionslinien, die den Bedarf für unsere bevorstehende STO- und BTO-Materialproduktion decken können. Imec in Belgien erweitert ebenfalls seine Produktionslinien. Diese neue Kapazität wird sehr vorteilhaft sein.“
Mit Blick auf die Zukunft geht Krogstrom davon aus, dass das POEM Technology Centre mit 300-mm-Wafer-Foundries in ganz Europa zusammenarbeiten wird. Er hofft außerdem auf Partnerschaften mit 300-mm-Wafer-Foundries in weiter entfernten Regionen sowie mit GlobalFoundries in den USA und TSMC in Taiwan in den Bereichen fortgeschrittene Photonik und Quantengeräteherstellung. „Quantenverbindungen werden beispielsweise eine entscheidende Rolle spielen, wenn die Massenproduktion von Quantencomputern beginnt“, sagte er.
Daher werden sich der CEO des NQCP und seine Kollegen von jetzt an bis 2030 dem Ausbau des POEM-Technologiezentrums zu einem landesweiten Ökosystem für fortschrittliche Quanten- und Photonikchips widmen. „Wir werden weiterhin als Teil eines internationalen Ökosystems agieren, denn niemand kann es allein schaffen … aber wir hoffen, die Zusammenarbeit mit verschiedenen Akteuren und Werkzeugherstellern im Bereich der 300-mm-Technologie zu intensivieren“, sagte Krogstrop. „Riber war das erste Unternehmen, das sich uns angeschlossen hat, aber wir werden ein größeres Zentrum errichten, in dem andere Unternehmen ihre neuesten Produkte und Spitzentechnologien entwickeln können.“
Veröffentlichungsdatum: 24. November 2025