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全国首条二维半导体工程化示范工艺线在沪点亮 国产半导体产业“换道加速”
科技日报· 2026-01-14 13:33
二维半导体产业化里程碑事件 - 全国首条二维半导体工程化示范工艺线于上海浦东新区正式点亮,占地约1000平方米,标志着相关技术从实验室走向产业界 [1] - 该示范线由原集微科技(上海)有限公司建设,是国内首个面向二维半导体的工程化中试产线 [1] - 基于该工艺线生产的首批验证产品展示,表明我国二维半导体技术已具备从科研走向规模化制造的基础条件 [1] 核心参与公司:原集微科技 - 原集微科技成立于2025年2月,是国内首家专注于二维半导体集成电路制造的高技术企业,系复旦大学科技成果转化衍生公司 [3] - 公司创始人包文中为复旦大学微电子学院研究员,其联合团队于2025年4月发布了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” [3] - 公司规划该示范线于今年6月实现通线运行,预计今年底前实现等效硅基90纳米 CMOS制程和Mb级存储器,并开展存算一体产品的小批量生产 [3] 二维半导体的技术优势与产业化动力 - 二维半导体是厚度仅为1至3个原子的材料,电子在二维平面内运动,展现出独特物理特性 [4] - 相比传统硅基半导体,二维半导体在电子传输效率、功耗控制(解决短沟道漏电难题)及材料来源(如二硫化钼、二硒化钨)上具备颠覆性优势 [4] - 硅基晶体管尺寸逼近物理极限,制造复杂度指数级上升,为二维半导体提供了产业化机遇 [4] - 产业界如英特尔、三星、台积电、欧洲微电子中心已将二维半导体列为1纳米节点后延续摩尔定律的核心技术方案 [5] 技术进展与兼容性 - “无极”处理器的集成工艺中70%可直接沿用现有硅基产线成熟技术 [5] - 核心二维特色工艺已构建20余项发明专利,形成了自主技术体系 [5] - 原集微电子总经理喻涛指出,该示范线的价值在于证明能将顶级科研转化为产业界认可的产品 [5] 当前产业化面临的挑战 - 材料挑战:晶圆级二维半导体材料缺陷较多,其极薄特性(类比为豆腐)给加工带来巨大挑战,需要特殊加工设备 [9] - 工艺挑战:面对上百道工艺参数的复杂耦合,团队采用“原子级界面精准调控+全流程AI算法优化”双引擎技术,通过机器学习提升实验效率和工艺稳定性 [9] - 生态挑战:器件模型、设计规则、工艺设计套件尚未建立,上下游产业链未形成闭环,需从专用设备研发到终端应用场景的跨领域协同创新 [9] 未来展望 - 公司完全借助国内基础研究优势,提前开始二维半导体产业化的尝试 [10] - 随着产业化技术持续迭代和生态逐步完善,二维半导体有望成为我国半导体产业的重要技术路线并加速发展 [10] - 创始人包文中相信,二维半导体器件性能可在较短时间内追上硅基,最终形成与硅基半导体长期共存、应用互补的局面 [3]