科创中国
DSA导向自组装光刻技术集成高纯阵列CNT碳基AI芯片
发布时间: 2025-10-18
基本信息
合作方式：
作价入股
成果类型：
新技术
行业领域：
高端装备制造产业
成果介绍
本项目“DSA导向自组装光刻技术集成高纯阵列CNT碳基AI芯片”旨在突破传统硅基芯片在人工智能计算时代的物理与性能极限，开创下一代碳基计算芯片的全新路径。随着摩尔定律逐渐趋缓，硅晶体管的微缩面临巨大挑战，而AI应用对算力与能效的需求却呈爆炸式增长。本成果的核心是采用两项颠覆性技术：一是利用DSA（导向自组装）光刻技术，这是一种通过嵌段共聚物在预置模板引导下自发形成周期性纳米结构的先进图形化工艺，它能以极低的成本制备出远超传统EUV光刻精度的密集电路图案；二是以此为基础，集成高纯度、高密度、定向排列的碳纳米管（CNT）阵列作为芯片的导电沟道，取代硅材料。碳纳米管具有极高的电子迁移率和本征半导体特性，能实现更高速度和更低功耗的晶体管开关。本项目成功地将这两大前沿技术融合，研制出面向AI计算的专用碳基芯片，为后摩尔时代中国在芯片领域的换道超车提供了坚实的技术基石。
成果亮点
第一，实现了纳米尺度制造的成本与精度突破。 DSA导向自组装技术能够以“自下而上”的化学自组织方式，形成特征尺寸低于5纳米的超精细图形，其制造成本远低于需要天价设备的极紫外光刻（EUV）技术，为持续微缩芯片线宽提供了一条极具性价比的国产化解决方案。第二，充分发挥了碳纳米管材料的本征性能优势。 我们攻克了碳纳米管高纯度、高密度、均匀排列的世界性难题，所制备的CNT阵列作为晶体管沟道，使得芯片在理论上能实现比同级硅基芯片高出数倍的计算速度，同时能耗降低一个数量级，极其契合大规模AI运算对高算力、低功耗的苛刻要求。第三，开创了“新材料-新工艺-新架构”一体化的设计范式。 我们从底层开始，协同优化DSA图形设计、CNT晶体管结构与面向AI计算的芯片架构，使得这款碳基AI芯片在运行深度学习等算法时，能够实现极高的能效比和并行处理能力，展现出巨大的性能潜力。
团队介绍
王旭博士在纳米电子学与先进光刻领域拥有深厚的学术积累和产业视野，是其成功把握并整合两大尖端技术方向的核心。团队核心成员背景多元且实力雄厚，既有精通碳纳米管CVD合成与提纯技术的材料科学家，也有擅长自组装嵌段共聚物界面调控的化学专家，更有资深集成电路设计师将前沿材料与工艺转化为高效的芯片架构。公司坐落于杭州这一集成电路产业高地，能够紧密对接产业链上下游资源。这支团队以其卓越的跨学科协同创新能力，成功打通了从实验室材料研制、工艺开发到芯片设计赋权的全流程，是推动此项具有战略意义的前沿技术从概念走向产业化的核心引擎。
成果资料
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