字号 ·· | 护眼
techcrunch

新加坡的Nexstrom希望将二维半导体引入芯片制造厂

几十年来,芯片制造商一直致力于通过缩小硅晶体管的尺寸并在每块芯片上集成更多晶体管来提升半导体的性能。然而,这种做法也带来了新的问题:控制电子流动变得更加困难,从而加剧了诸如漏电、功耗增加以及发热等问题。

Nexstrom是一家由Xora Innovation孵化的半导体初创公司,该公司认为使用二维(2D)材料替代硅是解决这些问题的一个可行方案。尤其是在全球对数据中心的需求持续增长、导致半导体元件短缺的情况下,这一方案显得尤为重要。

这家总部位于新加坡的公司正在研发相关设备和工艺,使得晶圆制造厂能够直接在芯片晶圆上制造一种名为“过渡金属硫族化合物”(Transition-Metal Dichalcogenides, TMDs)的极薄半导体材料。

虽然TMDs本身并非真正的二维结构,但由于它们的厚度极小(仅由几层原子组成),因此被归类为“二维材料”。这一特性吸引了那些希望进一步缩小芯片尺寸的芯片制造商的关注。

Nexstrom表示,他们的产品“North Star”专为在商用芯片制造中使用的300毫米(12英寸)晶圆设计,能够直接在晶圆上生长TMDs。

其实,Nexstrom并不是唯一一家认识到二维半导体在缩小芯片尺寸方面潜力的公司。台积电(TSMC)、英特尔(Intel)以及比利时的IMEC都在研究如何将二维材料集成到晶体管中;同时,AIXTRON、CDimension等设备与材料制造商以及多家初创企业也在致力于半导体制造链的其他环节的研发工作。

最近,台积电、ASML和IMEC还展示了如何将二维材料制成的晶体管应用于300毫米晶圆的制造过程中。

然而,Nexstrom公司相信自己能够在某个特别具有挑战性的领域取得突破:那就是大规模生产用于半导体制造的这些材料。该公司的核心技术部分源自其联合创始人兼首席科学家Lance Li的研究成果;Lance Li此前曾在台积电(TSMC)负责后硅时代电子技术的研究工作,自2012年以来一直专注于二维材料的研究。

“在实验室里,人们确实能够制备出非常微小且质量极高的材料,但仅限于极小的生产规模,”Lance Li在接受TechCrunch采访时说道,“而这正是Nexstrom想要解决的问题。”为了实现这一目标,这家总部位于新加坡的公司周二宣布已从Xora、Foothill Ventures和SEEDS等投资者处筹集了1200万美元的种子轮融资。截至目前,该公司累计已筹集了1500万美元。

Nexstrom并不打算与台积电、三星和英特尔等芯片制造巨头直接竞争,而是希望将自己的技术出售给这些公司,或与它们合作。该公司表示,行业内的一些公司已经在测试其生产的晶圆和材料样品,不过具体是哪些公司则未予透露。

不过,在实现大规模生产这种超微小型半导体之前,仍有许多问题需要解决,其中最关键的问题是如何在整块晶圆上均匀地生长出这些纳米材料(TMDs)。

“目前,我们的工作重点在于满足行业合作伙伴对材料质量的要求,”Nexstrom的首席执行官Phoebe Tan告诉TechCrunch,“我们已经使用新安装的12英寸生产设备,在晶圆上成功制备出了符合质量标准的材料。我们的技术已经从2英寸生产规模逐步扩展到了6英寸生产规模,并计划在10月底前完成8英寸晶圆的生产工艺开发。”Nexstrom计划将这笔资金用于进一步改进其技术,使其设备更接近商业化的生产标准。Phoebe Tan还表示,这些资金还将用于提升工艺控制与测量能力、扩充团队规模,以及协助与潜在客户的合作项目。

这家初创公司预计其设备将在2030年至2035年之间具备商业化的生产能力。