La corsa ai semiconduttori 2D sta entrando in una fase meno teorica e più orientata all'industria. Nexstrom, una startup di Singapore incubata da Xora Innovation, sta sviluppando apparecchiature e processi per la crescita di materiali ultrasottili direttamente su wafer da 300 millimetri, lo standard per le linee produttive avanzate. La sfida non è solo scientifica: trasformare materiali promettenti come i TMD, i dicalcogenuri dei metalli di transizione, in componenti affidabili per le fabbriche di chip richiede uniformità, controllo di processo e compatibilità con le infrastrutture esistenti.
Nexstrom e la sfida dei semiconduttori 2D su scala industriale
Il prodotto principale di Nexstrom, denominato North Star, è progettato per produrre TMD su wafer da 12 pollici. Sebbene i TMD non siano strettamente bidimensionali, sono composti da pochi strati atomici, rendendoli sufficientemente sottili da essere considerati una potenziale alternativa o integrazione ai canali in silicio nei transistor di prossima generazione. L'interesse dei produttori di chip deriva da un limite ben noto: l'ulteriore riduzione delle dimensioni dei transistor amplifica i problemi di dispersione elettrica, generazione di calore e consumo energetico.
La strategia di Nexstrom non mira a sostituire i grandi produttori, ma a posizionarsi nella catena di fornitura come abilitatore tecnologico.
L'azienda ha annunciato un seed round da 12 milioni di dollari, portando la sua raccolta totale a 15 milioni. Si prevede che le sue apparecchiature saranno pronte per la produzione commerciale tra il 2030 e il 2035. Questa tempistica, sebbene estesa, è in linea con i lunghi cicli dell'industria dei semiconduttori, dove l'introduzione di nuove tecnologie nelle fabbriche richiede anni di qualifica.
TSMC, ASML e Imec: il contesto della ricerca avanzata
Un altro sviluppo significativo riguarda una dimostrazione congiunta di TSMC, ASML e Imec su un percorso di integrazione a 300 millimetri per transistor a effetto di campo basati su materiali 2D, sia di tipo n che di tipo p. Questo dato è cruciale, poiché evidenzia come i semiconduttori 2D non siano più limitati ai dispositivi di laboratorio, ma vengano attivamente valutati in contesti produttivi più vicini alla manifattura reale.
Questa convergenza tra startup, centri di ricerca e leader industriali suggerisce un cambiamento di prospettiva. Non è sufficiente dimostrare che un materiale atomically thin funzioni su piccola scala; è fondamentale produrlo in modo ripetibile su wafer grandi, misurarne accuratamente le proprietà e integrarlo con processi di litografia, deposizione, incisione e metrologia. È in questo scenario che il ruolo di aziende come Nexstrom può diventare strategico, a condizione che riesca a garantire qualità uniforme e una resa compatibile con le elevate aspettative delle fonderie.
Perché i TMD interessano l’industria dei chip
I TMD sono oggetto di studio approfondito perché potrebbero offrire canali transistor estremamente sottili, particolarmente utili quando la miniaturizzazione del silicio incontra vincoli fisici sempre più stringenti.
