L'inauguration récente de la première usine de fabrication de plaquettes de 300 mm au Danemark marque une avancée décisive pour le pays vers l'autosuffisance technologique en Europe. Ce nouveau centre, baptisé POEM Technology Center, est le fruit d'une collaboration entre le Danemark, le projet Quantum Chip Project (NQCP) de la Fondation Novo Nordisk et l'entreprise française Riber. Il est situé au sein de l'Institut Niels Bohr de l'Université de Copenhague. Conçu comme un pôle d'excellence pour la photonique et la fabrication de puces quantiques, le centre intègre des technologies de pointe telles que l'épitaxie par jets moléculaires, avec pour objectif d'accélérer les percées technologiques et de renforcer l'écosystème des microprocesseurs et des technologies quantiques au Danemark et en Europe.
« Grâce à cette installation, nous pouvons intégrer la production de matériaux en interne, ce qui nous permet de mener des activités de recherche et développement plus efficacement, sans dépendre d'autres entreprises à travers le monde pour la production », a déclaré Peter Krogstroup, PDG de NQCP et professeur à l'Institut Niels Bohr. « De plus, elle nous aide à transposer directement les technologies issues de la recherche et du développement en production à grande échelle, ce qui profite non seulement à nous, mais aussi au Danemark et à l'ensemble du secteur. »
Il a ajouté : « Nous constatons une forte demande de plaquettes de 300 mm en Europe. Nous serons en mesure de fournir rapidement des matériaux aux grandes fonderies et aux petites usines de fabrication de plaquettes équipées de matériel de pointe pour les plaquettes de 300 mm, car nous pouvons découper des composants à partir de nos plaquettes pour les adapter à leurs formats plus petits. »
Le centre technologique POEM devrait être pleinement opérationnel d'ici un an, date à laquelle il produira en série des plaquettes de silicium et de silicium sur isolant. Krogstrup et ses collègues utiliseront la technologie épitaxiale avancée de Riber pour faire croître des structures en couches minces de titanate de strontium (STO) et de titanate de baryum (BTO) sur des plaquettes destinées à la fabrication de détecteurs électro-optiques, d'émetteurs et de guides d'ondes – des composants essentiels à l'intégration de plateformes photoniques et de circuits quantiques complexes.
Krogstrom a déclaré que les premiers matériaux destinés à la recherche et au développement seront prêts d'ici la fin de l'année. Actuellement, lui et ses collègues mettent en place une infrastructure complète de fabrication de puces, incluant des équipements de fabrication, de découpe et de tranchage de plaquettes. Le centre servira de ligne de production pilote et de centre de prototypage de puces. « Nous pourrons fabriquer rapidement des couches minces sur des plaquettes et livrer ensuite des puces à toute personne intéressée », a-t-il précisé. « Parallèlement, nous mènerons également des recherches exploratoires afin de développer des structures de pointe. »
Il a ajouté : « Actuellement, nous poursuivons la phase de recherche et développement jusqu'à ce que nous trouvions la bonne méthode pour construire les composants nécessaires à l'informatique quantique, qui est notre principal objectif. »
Krogstrup prévoit que les innovations du Centre technologique POEM permettront au NQCP d'atteindre plus rapidement ses objectifs en matière d'informatique quantique tolérante aux pannes : « Au NQCP, nous disposons d'une plateforme de caractérisation automatisée à grande échelle capable de vérifier et de caractériser la structure de la totalité de la plaquette. Nos équipes de caractérisation des matériaux et des qubits ont mis au point des méthodes permettant d'obtenir rapidement des informations sur les propriétés des matériaux et leur qualité. Ainsi, en combinant ces technologies avec le POEM, nous disposerons d'un système complet et intégré pour le développement local de la photonique et des puces quantiques. »
Plusieurs institutions danoises clés, dont le Centre national de nanofabrication et de caractérisation de l'Université technique du Danemark (DTU Nanolab) et l'Accélérateur d'innovation pour la défense de l'Atlantique Nord de l'OTAN (DIANA), ont participé au projet. DIANA soutient les technologies de pointe à double usage, notamment les technologies quantiques et photoniques, pour des applications commerciales et de défense. « Nombre de nos modulateurs optiques et circuits intégrés photoniques seront utiles pour les capteurs (commerciaux) et le traitement des données », a souligné Krogstrop.
Surtout, le centre technologique POEM s'inscrit dans le cadre des efforts européens plus larges visant à réduire la dépendance aux puces américaines et asiatiques. De même, au Danemark, la Fondation Novo Nordisk et le Fonds danois d'investissement à l'exportation ont investi conjointement 80 millions d'euros dans le projet QuNorth, avec pour objectif la création de l'ordinateur quantique danois de nouvelle génération. Soutenus par la législation européenne sur les semi-conducteurs, de nombreux partenariats public-privé ont vu le jour, avec pour ambition de doubler la part de l'Europe dans la production mondiale de semi-conducteurs pour atteindre 20 % d'ici 2030. En juillet dernier, la Commission européenne a proposé une stratégie quantique prévoyant la création de centres de conception quantique et de lignes de production pilotes pour les puces quantiques, afin de permettre à l'Europe de devenir un leader mondial dans ce domaine d'ici 2030.
Krogstrop a déclaré : « En ces temps incertains, où l'on ne sait plus sur qui compter, l'autonomie technologique nous intéresse tous. Disposer de nombreuses installations en Europe est un atout, et le POEM est particulièrement important car le domaine de la photonique intégrée est en plein essor. »
Il a ajouté : « Actuellement, aucune ligne de production en Europe n’est capable de répondre à la demande pour notre future production de matériaux STO et BTO. Imec, en Belgique, développe également ses lignes de production. Cette nouvelle capacité sera très avantageuse. »
Pour l'avenir, Krogstrom prévoit que le centre technologique POEM collaborera avec des fonderies de plaquettes de 300 mm à travers l'Europe. Il espère également nouer des partenariats avec des fonderies de plaquettes de 300 mm dans des régions plus éloignées, ainsi qu'avec GlobalFoundries aux États-Unis et TSMC à Taïwan, dans les domaines de la photonique avancée et de la fabrication de dispositifs quantiques. « Par exemple, les interconnexions quantiques joueront un rôle crucial lorsque la production en série des ordinateurs quantiques débutera », a-t-il déclaré.
Par conséquent, d'ici à 2030, le PDG de NQCP et ses collègues s'attacheront à faire du Centre technologique POEM un véritable écosystème national de pointe pour les puces quantiques et photoniques. « Nous continuerons d'opérer au sein d'un écosystème international, car nul ne peut réussir seul… mais nous espérons renforcer notre collaboration avec les différents acteurs et fabricants d'outils impliqués dans la technologie 300 mm », a déclaré M. Krogstrop. « Riber a été la première entreprise à nous rejoindre, mais nous construirons un centre plus vaste afin d'accueillir d'autres entreprises qui pourront y développer leurs produits les plus récents et leurs technologies de pointe. »
Date de publication : 24 novembre 2025