《科創板日報》6月20日訊（記者 郭輝）二維半導體企業原集微科技（上海）有限公司（下稱“原集微”）日前宣布連續完成數千萬元種子及Pre-天使輪融資，由中科創星、復容投資孵化并連續投資，司南園科等機構共同出資。

據介紹，融資資金將用于原集微科技快速推進產業化。

就在不久前，原集微科技二維半導體工程化驗證示范工藝線在上海啟動，這也是首條全國產二維半導體集成電路工程化示范線。

得益于國內半導體產業鏈條及配套生態的日趨成熟、完善，二維半導體盡管是一項行業前沿性技術，但以原集微的項目為例，正快速從實驗室技術突破到工藝線建設再到融資，奔向產業化跟商業化應用。同時，借由此次原集微二維半導體中試線啟動，擺在二維半導體商業化暢想面前的眾多工程化難點，有待逐個突破解決。

另外，對于現有硅基半導體產業鏈及工藝體系而言，二維半導體技術短期內不足以對其形成完全顛覆，據業內人士稱，相反會在材料、設備、晶圓制造、先進封裝等全產業環節當中催生更多市場需求。

復旦博導創業 原集微已推出二維半導體材料芯片

行業對二維半導體的定義是一種新型的材料及器件結構。

據復旦大學光電研究院院長褚君浩表示，當硅基芯片制程逼近2納米時，已經達到三維體半導體材料的物理極限，而二維半導體（如二硫化鉬、二硒化鎢、鉍氧硒）能夠憑借晶圓級原子層厚度的“平面高速公路”結構，具有短溝道尺度下的天然強柵控能力，并能大幅簡化工藝。這是由于每層材料都只有三個原子層厚度，在三維豎向上可以省去大量微納加工流程。

原集微創始人包文中在二維半導體工程化驗證示范工藝線啟動儀式上表示，二維半導體是先進制程的最佳選擇，由于二維材料具有原子級光滑的表面，將為芯片先進制程賦予了新的技術路徑。因此未來或可降低對先進EUV的依賴。

據包文中介紹，復旦大學團隊已經在二維集成電路領域取得了重要進展，并完成了從材料優化、工藝制造、器件建模、電路設計，再到流片和測試的全流程工藝積累。

而剛剛創立的原集微公司，與復旦大學完成了過千萬的技術轉化協議，后續將全力以赴進行工程化和以產品為導向的研發。

據了解，目前原集微成功推出首款基于二維半導體材料的32位RISC-V架構微處理器“無極”，實現從材料、架構到流片的全鏈條自主研發。

按照規劃，原集微計劃在2026年底前在這條工程化驗證工藝線上，實現和硅基材料的異質集成；到2029年，有望實現全球首款二維材料芯片的量產，用于低功耗邊緣算力等場景。

臺積電、英特爾等大廠盯上二維半導體

二維半導體不只是被復旦團隊看好，事實上已經成為行業公認的創新技術路線，并在學術界、產業界被廣泛研究。

全球半導體巨頭如臺積電、三星、英特爾等已將二維半導體列為3-5納米節點后硅基替代方案，歐洲微電子中心（IMEC）更將其明確為1納米及以下節點的重要材料體系。

在學界，北京大學、上海交通大學、南京大學等我國高校團隊均在二維半導體材料器件方面的研究上有所進展。

在2023年，北京大學電子學院彭練矛院士、邱晨光研究員團隊研發出彈道二維硒化銦（InSe）晶體管，這是當時世界上速度最快、能耗最低的二維半導體晶體管，其實際性能超過英特爾商用最先進的硅基晶體管。

同年，南京大學集成電路學院王欣然教授團隊通過設計-工藝協同優化，開發出空氣隔墻晶體管結構，大幅降低寄生電容，在國際上首次實現了GHz頻率的二維半導體環形振蕩器電路，并預測了二維半導體應用于1nm節點集成電路的潛力與技術路徑。

一名國產半導體設備高管對二維半導體發展進程較為樂觀，其表示，對比硅基半導體的發展，從人類發現硅材料的應用前景到做出第一個晶體管，再到做出第一個集成電路，前后用了將近100年，而二維半導體從2004年行業發現石墨烯為代表的材料，再到晶體管、芯片的制造，只花了13年。“二維半導體技術的發展不會是線性的，一定是加速發展的。”

商業化落地仍有難點 將催生產業鏈更多市場需求

不過，更多擺在二維半導體商業化暢想面前的，還有需要借由此次二維半導體中試線跨越的一道道難關。

半導體業內有“一代工藝、一代設備”的說法。有頭部的半導體設備廠商負責人表示，總的來說，在后端的互聯、接觸、填充等環節上，大部分的硅基設備都可以直接復用，但在前道的工藝上用二維半導體代替硅基，就有很大的差別。因此之后一定會產生很多適用二維材料的新設備來支撐產業化發展，包括二維半導體材料的生產、摻雜、刻蝕制圖等工藝。

據原集微團隊的統計，二維半導體產線能夠復用現有半導體設備的比例大約在70%，原集微已經根據二維半導體工藝需求，與設備商合作定制設計了一整套設備，并已完成設備調試。

在封裝環節，以先進封裝為例，也是推動二維半導體落地的關鍵技術之一。

由于二維半導體材料僅有“原子級厚度”，業內人士稱，制造跟封裝過程中保證產品完整性的同時實現性能穩定，將會是一個很大難點。其次，二維半導體材料與硅基材料在有效銜接的問題上，需要新的界面工藝，另外在散熱管理和電氣互聯技術方面也都需要一系列創新。“此次原集微二維半導體工程化驗證示范工藝線在對應一些解決工程化難點上，相信將會對行業發展有很大的幫助。”

另外，即使打通材料跟芯片生產的產業化流程，二維半導體最終落地也需更多殺手锏級的產品。

據介紹，二維半導體材料由于其自身的原子級超薄厚度和天然鈍化的完美界面，與傳統體硅和SOI等CMOS工藝相比，更適合DRAM/FLASH存儲器以及超短溝道先進工藝，并用于存儲、邏輯、算力領域。

有行業人士認為，二維半導體產業初期可能還是會面向芯片設計復雜度不高，但對能耗比需求較高、對價格不敏感的AIoT領域，如物聯網、傳感器、柔性電子等產品中，后續再向存算一體等架構的大算力芯片設計開發遷移。