芯片制造工艺的演进始终是全球科技竞争的核心议题。随着硅基工艺逐步逼近物理极限,业界对新型半导体材料与制造技术的探索愈发迫切。,国内首条二维半导体工程化示范工艺线启动,具有标志性意义。 据了解,该工艺线由原集微科技在上海浦东川沙建设,是国内首家面向二维半导体的工程化示范平台。原集微科技由复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室主任包文中等学者于2025年创办,聚焦超越摩尔定律与非硅基异质集成技术研发。此布局显示出国内科研与产业对新型芯片路线的持续加码。 二维半导体相较传统硅基芯片具备差异化优势。复旦大学团队于2025年4月研制出全球首款基于二维半导体材料的32位RISC-V架构微处理器“无极”,有关成果发表于国际学术期刊《自然》。该处理器的一大特点是无需依赖先进的极紫外光刻机,这为缓解制造环节设备与产能约束、降低成本提供了新的思路。 从工艺路线看,该工程化示范线设定了阶段性目标:计划今年实现等效硅基90纳米的CMOS制程,2027年达到28纳米水平,2028年冲刺5纳米甚至3纳米工艺,并在2029年至2030年与国际先进制程对齐。这一时间表既强调可落地性,也反映了明确的技术推进节奏。 二维半导体的成长空间同样值得关注。尽管当前整体规模仍处在早期阶段,但其发展速度有望快于传统硅基工艺的迭代节奏。原因在于二维芯片制造与现有硅半导体体系兼容度较高,可借助既有产业基础与工程经验推进规模化;而不少其他新路线往往需要重建产业链,成本与周期更长。 在功耗与性能层面,二维半导体已体现为优势。研究团队用微米级工艺实现了接近硅基纳米级芯片的功耗表现,这意味着一旦进入产业化,二维芯片有望在更低能耗下提供更强算力。对人工智能应用而言,这一特性尤其契合移动端低功耗算力需求场景,如无人机、机器人等领域。 从产业角度看,工程化示范线建设具备带动效应:既可验证二维半导体技术在工程体系中的可行性,也为后续产业化打下基础。随着工艺完善与产能提升,预计将吸引更多企业与资本进入,推动形成新的产业生态。 同时也需看到,二维半导体从实验室走向产业化仍面临多重难题,包括工艺稳定性、良率提升与成本控制等,都需要在持续的工程验证中逐步解决。这也要求科研团队与产业界更紧密协作,在示范线运行过程中积累数据、优化流程、完善制造体系。
从点亮一条示范工艺线到形成可复制的产业能力,考验的不只是单点技术突破,更是工程体系能力与产业协同效率。二维半导体能否真正“跑起来”,关键在于以工程指标验证、以应用闭环检验、以生态协同实现降本增效。把握超越摩尔的战略窗口,需要持续投入与耐心迭代,也需要在开放合作中把科研优势转化为产业竞争力。