几十年来，芯片制造商一直试图通过缩小硅晶体管尺寸并在每颗芯片上集成更多晶体管来提升半导体性能。但缩小晶体管也带来了自身的问题：电子流动的控制变得更加困难，从而加剧了漏电、功耗损失和发热等问题。
由Xora Innovation孵化的半导体初创公司Nexstrom认为，使用二维（2D）材料替代硅是解决该问题的一种可行途径，尤其是在数据中心需求推动的全球元器件短缺毫无缓解迹象的背景下。
这家总部位于新加坡的公司正在开发设备和工艺，让晶圆代工厂能够在芯片晶圆上直接制造极薄的半导体，即过渡金属硫族化合物（TMDs）。
当然，TMDs并非真正的二维材料；它们只是薄到与一大类被称为“2D材料”的材料归为一类，以体现其纤薄特性。TMDs仅有几个原子层厚，这一特性吸引了寻求进一步缩小芯片尺寸的芯片制造商的关注。
该初创公司表示，其名为North Star的产品设计用于在商用芯片制造所用的300mm（12英寸）晶圆上直接生长TMDs。
认识到利用二维半导体进一步缩小芯片潜力的并非只有这家初创公司。TSMC、Intel和比利时的IMEC都在开发将二维材料集成到晶体管中的方法，而AIXTRON、CDimension等设备与材料公司以及多家初创公司则在攻克制造链条的其他环节。
TSMC、ASML和IMEC最近甚至展示了二维材料晶体管如何应用于300mm集成工艺。
不过，Nexstrom押注自己能在一个尤为困难的领域取得进展：规模化生产用于半导体制造的这类材料。该公司的技术部分基于其联合创始人兼首席科学家Lance Li的研究成果，Li曾在TSMC领导后硅电子学研究，自2012年以来一直从事二维材料研究。
“在实验室里，人们可以获得非常小尺寸的高质量材料，但规模非常有限，”Li告诉TechCrunch，“这正是Nexstrom正在填补的空白。”
为此，这家新加坡公司于周二宣布完成1200万美元种子轮融资，投资方包括Xora、Foothill Ventures和SEEDS。该公司迄今累计融资1500万美元。
不过，Nexstrom并不打算与TSMC、Samsung和Intel等芯片制造巨头竞争，而是希望向它们出售技术或作为合作伙伴展开协作。该公司表示，行业内已有一些公司在测试其晶圆和材料样品，但拒绝透露具体名称。
尽管如此，在这类极小尺寸的半导体实现规模化生产之前，仍有几个问题需要解决，其中最主要的是如何在整个标准尺寸晶圆上稳定地生长TMDs。
“在现阶段，我们的工作重点是交付符合（行业合作伙伴）规格要求的材料质量，”Nexstrom CEO Phoebe Tan告诉TechCrunch，“我们已使用刚刚安装的12英寸系统在晶圆上取得了经过验证的材料结果。我们已经系统性地从2英寸扩展到6英寸，并将在10月底前完成8英寸的开发。”
Nexstrom计划利用这笔资金进一步开发其技术，推动其设备更接近商业化生产。Tan表示，这笔资金还将用于改进工艺控制和测量能力、扩充团队，以及支持与潜在客户的认证项目。
该初创公司预计其设备将在2030年至2035年间具备商业化生产能力。
作者：Tim De Chant