國(guó)內(nèi)首條二維半導(dǎo)體工程化示范工藝線點(diǎn)亮,上海搶占“后摩爾時(shí)代”戰(zhàn)略先機(jī)
關(guān)鍵詞: 二維半導(dǎo)體 二維半導(dǎo)體工藝線 原集微科技
1月6日,上海浦東川沙迎來(lái)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)歷史性時(shí)刻——國(guó)內(nèi)首條二維半導(dǎo)體工程化示范工藝線點(diǎn)亮儀式在此成功舉行。這條由復(fù)旦大學(xué)孵化企業(yè)原集微科技(上海)有限公司主導(dǎo)建設(shè)的工藝線,標(biāo)志著我國(guó)在下一代半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破,為破解芯片產(chǎn)業(yè)“卡脖子”難題開辟新路徑。

原子級(jí)厚度破解摩爾定律困境
作為上海市三大先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一的集成電路產(chǎn)業(yè),二維半導(dǎo)體被視為突破硅基技術(shù)物理極限的關(guān)鍵方向。與傳統(tǒng)硅基材料相比,二維半導(dǎo)體具有原子級(jí)厚度(僅單層或少數(shù)層原子厚度)和高載流子遷移率等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),可有效解決硅基晶體管尺寸微縮帶來(lái)的“電子逃逸”、內(nèi)壁粗糙導(dǎo)致效率下降等問(wèn)題。復(fù)旦大學(xué)校長(zhǎng)金力指出:“當(dāng)硅基晶體管尺寸縮小至納米級(jí)時(shí),如同水管變細(xì)導(dǎo)致水流受阻,而二維半導(dǎo)體突破了這一物理極限。”

原集微展示的二維半導(dǎo)體產(chǎn)品
原集微科技創(chuàng)始人包文中透露,該工藝線預(yù)計(jì)2026年6月正式通線,第三季度實(shí)現(xiàn)等效硅基90納米CMOS制程,用于Mb級(jí)存儲(chǔ)器和百萬(wàn)門級(jí)邏輯電路,并計(jì)劃在2-3年內(nèi)達(dá)到等效硅基5納米乃至3納米性能,4年內(nèi)展示等效硅基1納米解決方案。這一進(jìn)度與全球頂尖水平形成有力競(jìng)爭(zhēng)。
復(fù)旦大學(xué)全鏈條創(chuàng)新顯實(shí)力
該工藝線的投運(yùn)是復(fù)旦大學(xué)“基礎(chǔ)研究—應(yīng)用研究—產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”全鏈條創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn)。作為國(guó)內(nèi)二維材料研究的中堅(jiān)力量,復(fù)旦大學(xué)在集成電路設(shè)計(jì)、工藝迭代與邏輯驗(yàn)證等領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。原集微科技由復(fù)旦大學(xué)集成芯片與系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、微電子學(xué)院研究員包文中于2025年2月創(chuàng)辦,系國(guó)內(nèi)首家聚焦超越摩爾與非硅基異質(zhì)集成技術(shù)的二維半導(dǎo)體企業(yè)。
活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng),原集微與上海市浦東創(chuàng)新投資發(fā)展(集團(tuán))有限公司、復(fù)旦科創(chuàng)投資基金簽署投資協(xié)議,標(biāo)志資本市場(chǎng)對(duì)高校技術(shù)轉(zhuǎn)化成果的高度認(rèn)可。浦東新區(qū)副區(qū)長(zhǎng)張娣芳表示,上海將圍繞二維半導(dǎo)體材料、制造工藝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)布局攻關(guān)任務(wù),優(yōu)化成果轉(zhuǎn)化服務(wù),支持龍頭企業(yè)組建創(chuàng)新聯(lián)合體,形成從研發(fā)到規(guī)模化應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。
從“川沙速度”到全球競(jìng)爭(zhēng)
川沙新鎮(zhèn)黨委書記黃偉在致辭中回顧了項(xiàng)目落地歷程:從2025年6月啟動(dòng)建設(shè)到2026年1月正式點(diǎn)亮,僅用半年時(shí)間便完成工藝線建設(shè),彰顯“川沙速度”與高校技術(shù)轉(zhuǎn)化的高效協(xié)同。目前,川沙新鎮(zhèn)已構(gòu)建起涵蓋廠房建設(shè)、融資支持、人才集聚的創(chuàng)新生態(tài),吸引賽微電子等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)深度合作。
北京賽微電子董事長(zhǎng)楊云春分享了與原集微的全方位合作經(jīng)驗(yàn),從設(shè)備選型到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試提供全程支持。市科委副主任翟金國(guó)強(qiáng)調(diào),上海將通過(guò)系統(tǒng)部署重點(diǎn)攻關(guān)任務(wù)、搭建協(xié)同平臺(tái)、優(yōu)化全鏈條服務(wù),推動(dòng)二維半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育。
從技術(shù)追趕到制程同步
據(jù)公開資料,2025年4月,復(fù)旦大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)已成功研制全球首款基于二維半導(dǎo)體材料的32位RISC-V架構(gòu)微處理器“無(wú)極”,相關(guān)成果發(fā)表于《自然》期刊。該處理器完全不依賴先進(jìn)EUV光刻機(jī),首次實(shí)現(xiàn)5900個(gè)晶體管集成度,突破二維半導(dǎo)體電子學(xué)工程化瓶頸。

包文中表示,二維芯片雖當(dāng)前規(guī)模相當(dāng)于幾十年前的英特爾8080芯片,但其制造工藝與硅基高度兼容,產(chǎn)業(yè)化后發(fā)展速度將遠(yuǎn)超硅基摩爾定律。周鵬研究員進(jìn)一步指出,二維半導(dǎo)體微米級(jí)工藝已實(shí)現(xiàn)硅基納米級(jí)芯片的功耗表現(xiàn),未來(lái)在移動(dòng)端低功耗算力需求場(chǎng)景(如無(wú)人機(jī)、機(jī)器人)中具有廣闊前景。

根據(jù)規(guī)劃,原集微將于2027年實(shí)現(xiàn)等效硅基28納米工藝,2028年達(dá)5納米甚至3納米,最終在2029年或2030年與國(guó)際先進(jìn)制程同步。這一路線圖顯示,中國(guó)正通過(guò)二維半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)“彎道超車”,為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局注入新變量。
搶占“后摩爾時(shí)代”制高點(diǎn)
此次點(diǎn)亮儀式匯聚政府、高校、企業(yè)、資本四方力量,成為上海建設(shè)全球科技創(chuàng)新中心的生動(dòng)縮影。隨著首條工藝線的正式運(yùn)行,我國(guó)在半導(dǎo)體“后摩爾時(shí)代”的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中已搶占戰(zhàn)略先機(jī)。正如金力校長(zhǎng)所言:“這將為上海建設(shè)全國(guó)未來(lái)芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)高地、為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突破貢獻(xiàn)更多‘復(fù)旦力量’。”
未來(lái),原集微科技將持續(xù)深化產(chǎn)學(xué)研合作,加速技術(shù)迭代與產(chǎn)品創(chuàng)新,推動(dòng)二維半導(dǎo)體技術(shù)在高頻通信、柔性電子、量子計(jì)算等關(guān)鍵領(lǐng)域的應(yīng)用,為全球科技進(jìn)步提供中國(guó)方案。