国内首条二维半导体工程化示范线在沪启动 计划年中通线实现工艺突破

在全球半导体产业面临技术瓶颈的背景下,我国科研团队在二维半导体领域实现重大突破。

1月6日,位于上海浦东川沙的二维半导体工程化示范工艺线正式点亮,这一里程碑事件标志着我国在突破传统硅基芯片技术限制方面迈出关键一步。

当前,传统硅基芯片制造面临物理极限挑战。

随着工艺节点逼近1nm,量子隧穿效应导致的漏电问题日益严重,EUV光刻机等核心设备受制于人也制约着产业发展。

复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室团队另辟蹊径,选择二维半导体材料作为突破口。

该材料具有原子级厚度、优异电学性能和天然抗短沟道效应等优势,为延续摩尔定律提供了新路径。

项目负责人包文中研究员介绍,团队已攻克二维半导体材料制备、器件集成等关键技术难题。

2025年4月研制成功的"无极"处理器,首次在二维材料上实现32位RISC-V架构,相关成果发表于《自然》期刊。

该技术路线完全规避了对EUV光刻机的依赖,采用与传统CMOS工艺兼容的制造方法,大幅降低了产业升级门槛。

示范线建设规划显示,今年将实现等效硅基90nm工艺,随后以每年一代的速度快速迭代:2027年达28nm,2028年突破5nm节点,预计2030年前后与国际先进制程同步。

这种发展速度将远超传统硅基芯片的摩尔定律周期。

周鹏教授指出,二维芯片在微米级工艺下已实现硅基纳米级芯片的功耗表现,特别适合无人机、可穿戴设备等移动端低功耗场景。

产业分析人士认为,二维半导体技术有望重塑全球芯片产业格局。

其制造工艺与现有硅基产线高度兼容,可充分利用我国成熟的半导体制造基础设施。

随着示范线投产,预计将带动材料制备、设备制造、芯片设计等全产业链升级,为我国在下一代芯片技术竞争中赢得先发优势。

点亮一条示范工艺线,意味着我国在新材料半导体产业化上迈出了从“科研突破”向“工程能力”转化的实质一步。

面向更高能效、更强端侧智能与更可控的产业链需求,二维半导体的价值不只在于追赶某一个制程节点,更在于以体系化创新开辟新的技术路线。

能否把“实验室里的可能性”变成“产业链中的确定性”,将决定这一赛道最终能走多远、走多稳。