弗劳恩霍夫IPMS扩展300毫米量子技术平台,支持CMOS兼容量子器件开发
2026年9月15日——弗劳恩霍夫光子微系统研究所(Fraunhofer IPMS)通过一套高度灵活的物理气相沉积(PVD)系统扩展了其 300 mm 技术平台,进一步增强了其为下一代量子计算开发 CMOS 兼容材料与工艺的能力。该新平台与 Polyteknik 合作安装,可在类似半导体生产的制造条件下,于 300 mm 晶圆上沉积并优化超导薄膜。这是朝着建立 European Quantum Research Foundry 迈出的重要里程碑。
该系统标志着 Fraunhofer IPMS 战略中的一次飞跃,旨在弥合基础材料研究与工业半导体制造之间的鸿沟。“可扩展量子计算需要将卓越材料质量与半导体兼容生产工艺相结合的制造技术,”弗劳恩霍夫光子微系统研究所所长 Prof. Dr. Wenke Weinreich 表示。“借助这一新的 PVD 平台,我们正在扩展自身能力,以在 CMOS 兼容条件下开发并验证超导材料,并加速其向工业制造转移。对我们而言,这是建立 European Quantum Research Foundry 的一个重要里程碑。”
Polyteknik 的 Flextura PVD 系统集成了多种沉积技术,使研究人员能够开发由金属、氮化物和氧化物组成的复杂材料叠层。这些材料组合构成了超导电路以及未来量子处理器所需其他关键器件的基础。初步工艺开发已经证明,直接沉积在 300 mm 晶圆上的氮化铌(NbN)和氮化锆(ZrN)具有前景良好的超导特性。Weinreich 表示,这些材料——其中一些由 Fraunhofer IPMS 首次展示——具有巨大潜力:
“我们的结果表明,材料特性与科学文献中报道的数值一致,这证明了该平台能够将高性能量子材料转移到工业级 300 mm 晶圆形式中。我们正在以更高的沉积速率和出色的薄膜均匀性实现这些基准特性,同时该系统的灵活性使我们能够持续优化这些工艺。”
新平台已完全集成到 Fraunhofer IPMS 的 300 mm 洁净室环境中,并补充了该研究所在 Research Fab Microelectronics Germany(FMD)内的工艺组合。它还支持多个欧洲重大中试线计划——APECS、SUPREME 和 SPINS,这些计划旨在加强欧洲的半导体与量子技术生态系统。
除研究活动外,扩展后的基础设施还为工业合作伙伴提供了直接使用合格 300 mm R&D 环境的途径,以进行工艺验证、材料认证和技术开发。这使企业能够在与未来大批量生产高度相似的制造条件下评估创新材料和器件概念。


