1月6日,上海浦东川沙的厂房里,国内首条二维半导体工程化示范工艺线正式“点亮”。
这不是一次普通的产线投产,而是中国半导体产业在硅基路线之外,走出的第一条工程化突围路径:作为全国首个实现二维半导体技术落地的示范项目,它直接跳过了对EUV光刻机的依赖,为1nm制程埋下了国产化伏笔。

01 二维半导体撕开“卡脖子”缺口
当前全球芯片行业的困境十分明确:台积电、三星即将量产2nm硅基芯片,但硅材料的物理极限已近在眼前,漏电、发热等问题难以根治;而国内企业因缺少EUV光刻机,在5nm以下先进制程上举步维艰。
原集微这条“全国首条”产线,恰好踩中了这个矛盾的突破口。
技术思路的差异是关键:传统硅基芯片靠光刻机在晶圆上“雕琢”晶体管,而二维半导体采用原子层自组装技术,让二硫化钼等材料的原子自发形成原子级厚度的薄膜。
这种方式不仅省去了离子注入、外延生长等80%的传统流程,更重要的是,仅需普通DUV光刻机就能支撑先进制程,完美规避了EUV卡脖子的痛点。
背后是十年科研积淀的支撑:原集微脱胎于复旦大学包文中、周鹏教授团队,2025年团队曾推出全球首款二维芯片“无极”,集成5900个晶体管创下纪录,相关成果发表于《自然》。
如今这条全国首条示范线,正是将实验室技术推向产业化的关键一步,产线规划清晰:2026年6月完成设备联动调试,9月实现90nm级小批量生产;2027年突破28nm;2028年冲刺3-5nm;2030年目标落地全自主可控的1nm制程。
02 换道不硬卷,中国芯的“非硅基”逻辑
如果说硅基芯片是全球巨头已经跑通的“成熟赛道”,那么二维半导体就是中国自主开辟的“新赛道”,而川沙这条全国首条产线,正是这条赛道的“工程化起点”。
它的核心价值,不在于盲目追赶硅基制程,而在于用技术路线创新实现“换道超车”。这条突围路径的合理性,体现在三个核心维度:
技术适配性:二维材料的原子级结构天然解决了硅基芯片的漏电、发热难题,在高频通信、柔性电子、量子计算等领域更具应用潜力;
设备兼容性:无需依赖EUV光刻机,现有DUV设备即可满足生产需求,大幅降低了先进制程的落地门槛;
成本可控性:70%的工艺可复用现有硅基产线,研发和量产成本显著低于硅基先进制程,更符合国内产业现状。
这场突围并非孤军奋战。据媒体报道,上海已将二维半导体纳入未来产业重点培育方向,联动复旦大学等高校搭建技术验证平台;资本层面,浦东创投、复旦科创基金已完成对原集微的投资,形成“科研+产业+资本”的协同闭环。
作为脱胎于高校的科创企业,原集微目前已掌握30%的核心专利,从成立到实现产线亮线仅用1年,这种“校企联动”的模式,为科研成果转化提供了高效样本。
当然,挑战仍不容忽视:原子级材料的良率控制、二维芯片与现有产业链的适配、性能赶超商用硅基芯片等,都是需要逐步攻克的难题。
来源:源因半导体