國內(nèi)首條二維半導(dǎo)體工程化示范工藝線點亮,上海搶占“后摩爾時代”戰(zhàn)略先機
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,上海浦東川沙迎來中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)歷史性時刻——國內(nèi)首條二維半導(dǎo)體工程化示范工藝線點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)體具有原子級厚度(僅單層或少數(shù)層原子厚度)和高載流子遷移率等獨特優(yōu)勢,可有效解決硅基晶體管尺寸微縮帶來的“電子逃逸”、內(nèi)壁粗糙導(dǎo)致效率下降等問題。復(fù)旦大學(xué)校長金力指出:“當(dāng)硅基晶體管尺寸縮小至納米級時,如同水管變細導(dǎo)致水流受阻,而二維半導(dǎo)體突破了這一物理極限?!?/span>

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2026年6月正式通線,第三季度實現(xiàn)等效硅基90納米CMOS制程,用于Mb級存儲器和百萬門級邏輯電路,并計劃在2-3年內(nèi)達到等效硅基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。這一進度與全球頂尖水平形成有力競爭。
復(fù)旦大學(xué)全鏈條創(chuàng)新顯實力
該工藝線的投運是復(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)。作為國內(nèi)二維材料研究的中堅力量,復(fù)旦大學(xué)在集成電路設(shè)計、工藝迭代與邏輯驗證等領(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)全國重點實驗室、微電子學(xué)院研究員包文中于2025年2月創(chuàng)辦,系國內(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)。
活動現(xiàn)場,原集微與上海市浦東創(chuàng)新投資發(fā)展(集團)有限公司、復(fù)旦科創(chuàng)投資基金簽署投資協(xié)議,標(biāo)志資本市場對高校技術(shù)轉(zhuǎn)化成果的高度認可。浦東新區(qū)副區(qū)長張娣芳表示,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)?;瘧?yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。
從“川沙速度”到全球競爭
川沙新鎮(zhèn)黨委書記黃偉在致辭中回顧了項目落地歷程:從2025年6月啟動建設(shè)到2026年1月正式點亮,僅用半年時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楊云春分享了與原集微的全方位合作經(jīng)驗,從設(shè)備選型到現(xiàn)場調(diào)試提供全程支持。市科委副主任翟金國強調(diào),上海將通過系統(tǒng)部署重點攻關(guān)任務(wù)、搭建協(xié)同平臺、優(yōu)化全鏈條服務(wù),推動二維半導(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)合團隊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EUV光刻機,首次實現(xiàn)5900個晶體管集成度,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)展速度將遠超硅基摩爾定律。周鵬研究員進一步指出,二維半導(dǎo)體微米級工藝已實現(xiàn)硅基納米級芯片的功耗表現(xiàn),未來在移動端低功耗算力需求場景(如無人機、機器人)中具有廣闊前景。

根據(jù)規(guī)劃,原集微將于2027年實現(xiàn)等效硅基28納米工藝,2028年達5納米甚至3納米,最終在2029年或2030年與國際先進制程同步。這一路線圖顯示,中國正通過二維半導(dǎo)體技術(shù)實現(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“后摩爾時代”制高點
此次點亮儀式匯聚政府、高校、企業(yè)、資本四方力量,成為上海建設(shè)全球科技創(chuàng)新中心的生動縮影。隨著首條工藝線的正式運行,我國在半導(dǎo)體“后摩爾時代”的技術(shù)競爭中已搶占戰(zhàn)略先機。正如金力校長所言:“這將為上海建設(shè)全國未來芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)高地、為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突破貢獻更多‘復(fù)旦力量’?!?/span>
未來,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,推動二維半導(dǎo)體技術(shù)在高頻通信、柔性電子、量子計算等關(guān)鍵領(lǐng)域的應(yīng)用,為全球科技進步提供中國方案。