换道超车！上海点亮首条二维半导体示范工艺线，开辟后摩尔时代新路径

发布时间：2026-1-12

类别：行业动态

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【科技日报 记者 王春 2026年1月7日】在摩尔定律逼近物理极限、全球半导体产业竞争聚焦前沿技术突破的关键节点，国内半导体领域迎来重磅突破。1月7日，国内首条二维半导体工程化验证示范工艺线在上海浦东川沙新镇正式点亮，这条由复旦大学科研团队转化企业原集微科技主导建设的产线，从项目启动到设备进厂仅耗时100天，创造了前沿半导体技术工程化落地的“上海速度”。该产线的点亮，标志着我国在二维半导体产业化进程中迈出关键一步，为突破传统硅基芯片高端制程瓶颈提供了全新技术路径，更在全球后摩尔时代的技术竞争中抢占了战略先机。

100天完成工程化落地，产学研协同破解“卡脖子”难题

此次点亮的二维半导体示范工艺线，核心建设力量源自复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室的周鹏、包文中联合科研团队，该团队在二维半导体领域深耕十余年，积累了从材料研发到器件设计的全链条技术储备。2025年2月，团队核心成员包文中创办原集微科技，推动实验室成果产业化；同年6月，二维半导体验证示范工艺线项目正式启动，在浦东新区政府、浦东创投等单位的协同支持下，仅用100天就完成了厂房改造、设备调试等核心筹备工作，实现设备顺利进厂并成功点亮。

“这不仅是技术转化的成功，更是‘校地协同创新’模式的生动实践。”复旦大学校长金力在点亮仪式上表示，高校作为科技创新的“源头活水”，通过与地方政府、创投机构联动，有效破解了前沿技术从实验室到生产线的“死亡谷”难题。活动现场，原集微科技还与浦东创新投资发展集团、复旦科创投资基金签署投资协议，为后续产业化推进注入资金动力。上海市科委副主任翟金国透露，上海已将二维半导体列为未来产业培育的重要方向，将围绕材料、工艺、装备等关键环节系统布局攻关任务，构建从研发到中试、再到规模化应用的完整产业闭环。

“无极”处理器惊艳亮相，功耗仅为硅基芯片1/5

这条示范工艺线的核心技术成果，是依托二硫化钼（MoS₂）等二维半导体材料开发的32位RISC-V架构微处理器“无极（WUJI）”。作为全球首款基于二维半导体材料的功能性32位微处理器，“无极”实现了多项技术突破：通过自主创新的集成工艺，成功集成5900个晶体管，创造了二维逻辑功能最大规模验证纪录；在性能表现上，其待机功耗仅为传统硅基芯片的1/5，在相同运算负载下能耗优势显著，完美适配人工智能、可穿戴设备、物联网等对低功耗要求极高的场景。

据项目核心研发人员介绍，“无极”处理器具备完整的运算与存储能力，可在32位输入指令控制下实现最大42亿数据的加减运算，支持GB级数据存储访问，还能适配最长10亿条精简指令集的程序编写。相较于传统硅基芯片，二维半导体材料具有表面无悬挂键、原子级均匀厚度和高迁移率等特性，无需依赖制程微缩即可实现性能提升与功耗降低，从原理上突破了硅基材料的物理极限。此次“无极”处理器通过工程化产线验证，意味着二维半导体技术已从实验室原型走向实际应用的可行性阶段。

国产设备全程参与，产业生态协同突破

值得关注的是，这条前沿工艺线的建设过程中，北方华创、中微公司等国产半导体设备龙头企业深度参与，实现了核心设备的国产化配套。其中，北方华创的化学气相沉积（CVD）设备负责二维材料的晶圆生长环节，该设备具备高精度薄膜制备能力，为原子级厚度的二维材料均匀生长提供了关键支撑；中微公司的原子层沉积（ALD）设备则用于器件栅介质层的制备，其高介电常数薄膜沉积技术可有效提升器件性能稳定性，这两款设备均是团队经过多轮验证后选定的核心装备，标志着国产设备已具备适配前沿半导体工艺的能力。

作为国内少有的平台型半导体设备企业，北方华创已构建起覆盖刻蚀、薄膜沉积等五大类核心设备的产品体系，其CVD设备在成熟制程与前沿工艺中均实现批量应用；中微公司则在刻蚀与薄膜沉积设备领域深耕多年，产品技术水平跻身国际先进行列。此次两家企业与二维半导体产线的协同，不仅验证了国产设备的可靠性，更完善了“材料-设备-工艺”的国产产业生态闭环，为后续技术迭代与产能扩张奠定了基础。

2029年有望量产，后摩尔时代竞争占得先机

根据规划，这条二维半导体示范工艺线将在2026年6月正式通线并完成小批量验证，目前已实现二维半导体500纳米工艺流片，后续将逐步推进技术迭代与产能爬坡，目标在2029年实现二维材料芯片的规模化量产。业内专家指出，当前全球半导体产业正面临硅基制程微缩的物理极限与成本攀升双重挑战，3纳米以下制程的研发成本已突破百亿美元，二维半导体作为“后硅时代”的核心技术方向，已成为全球科技巨头与科研机构的竞争焦点。

此前，北京大学、麻省理工学院等中外科研团队已在二维半导体材料与器件领域取得阶段性成果，但均未实现工程化验证的突破。此次上海首条示范工艺线的点亮，不仅填补了国内二维半导体工程化领域的空白，更使我国在该赛道与国际先进水平站在同一起跑线。机构预测，随着二维半导体技术的成熟，未来有望在低功耗AI芯片、柔性电子、高端传感器等领域实现规模化应用，市场规模将突破千亿元级别。

“二维半导体的产业化不是单点突破，而是全链条的系统工程。”原集微科技创始人包文中表示，未来将持续深化产学研协同，联合上下游企业构建二维半导体产业生态。业内普遍认为，上海首条二维半导体示范工艺线的点亮，是我国半导体产业“换道超车”的重要里程碑，随着技术迭代与生态完善，我国有望在全球后摩尔时代的半导体竞争中占据主动，为实现高水平科技自立自强提供坚实支撑。