新加坡Nexstrom致力于将2D半导体推向芯片制造

数十年来，芯片制造商一直在通过缩小硅晶体管尺寸并在每块芯片上集成更多晶体管的方式来提升半导体运算速度。但晶体管尺寸的缩小也带来了新问题：电子流动控制变得更加困难，这加剧了漏电、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）材料替代硅是解决这一问题的可行方案之一，尤其是在由数据中心需求驱动的全球元器件短缺问题仍未见缓解迹象的背景下。

这家总部位于新加坡的公司正在开发相关设备与工艺，使晶圆代工厂能够直接在芯片晶圆上制造出极薄的半导体材料，即过渡金属硫化物（TMD）。

需要说明的是，TMD并非真正意义上的二维材料，它们只是极其纤薄，因此被归入统称为“2D材料”的一大类材料中，以体现其薄度特征。TMD的厚度仅有几个原子层，这一特性吸引了芯片制造商的关注，因为它为进一步缩小芯片尺寸提供了新的可能。

该初创公司表示，其产品名为North Star，旨在直接在商用芯片制造所用的300毫米（12英寸）晶圆上生长TMD材料。

意识到2D半导体在进一步缩小芯片尺寸方面潜力的并非只有Nexstrom一家。台积电、英特尔以及比利时的IMEC都在研发将2D材料集成到晶体管中的方法，同时AIXTRON、CDimension等设备与材料公司以及多家初创企业也在攻克制造链条中的其他环节。

台积电、阿斯麦（ASML）与IMEC近期甚至展示了如何将2D材料晶体管应用于300毫米集成工艺中。

不过，Nexstrom押注的方向是一个尤为棘手的领域：实现这些材料在半导体量产中的规模化生产。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此前曾在台积电领导后硅电子学研究工作，自2012年起便一直从事2D材料研究。

Lance Li在接受TechCrunch采访时表示：“在实验室环境下，研究人员能够获得体积很小但质量很高的材料，但只能在极小规模上实现。而这正是Nexstrom所要弥补的差距。”

为实现这一目标，这家新加坡公司周二宣布已完成一轮1200万美元的种子轮融资，投资方包括Xora、Foothill Ventures和SEEDS。截至目前，该公司累计融资总额已达1500万美元。

不过，Nexstrom并不打算与台积电、三星、英特尔等芯片制造巨头正面竞争，而是希望将自身技术出售给它们，或与其展开合作。该公司表示，业内已有部分企业开始测试其晶圆及材料样品，但拒绝透露具体合作方名称。

尽管如此，要实现此类微型半导体的规模化生产，仍有多个问题亟待解决，其中最核心的挑战是如何在整片晶圆上实现TMD材料的均匀稳定生长。

Nexstrom首席执行官Phoebe Tan在接受TechCrunch采访时表示：“现阶段，我们的工作重点是提供符合行业合作伙伴要求的材料质量。我们已经在刚刚安装完成的12英寸系统上，在晶圆上验证了相关材料成果。我们已系统性地将工艺规模从2英寸逐步扩展至6英寸，并将在10月底前完成8英寸和12英寸工艺的验证。”

Nexstrom计划将此次融资用于进一步开发其技术，并推动设备更接近商业化生产阶段。Tan表示，资金还将用于提升工艺控制与检测能力、扩充团队规模，以及支持与潜在客户的产品认证项目。

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。

Q&A

Q1：Nexstrom是一家什么样的公司？

A：Nexstrom是一家总部位于新加坡的半导体初创公司，由Xora Innovation孵化，致力于开发能够在芯片晶圆上制造2D半导体材料的设备和工艺。

Q2：Nexstrom的North Star产品有什么作用？

A：North Star旨在直接在商用芯片制造所用的300毫米（12英寸）晶圆上生长过渡金属硫化物（TMD）等2D材料，帮助进一步缩小芯片尺寸并解决硅基晶体管缩小带来的漏电、发热等问题。

Q3：Nexstrom的商业模式是什么？

A：Nexstrom不打算与台积电、三星、英特尔等芯片制造巨头竞争，而是希望将自身技术出售给它们或与其展开合作，目前已有部分行业企业在测试其晶圆和材料样品。