Durante décadas, los fabricantes de chips han tratado de hacer que los semiconductores sean más rápidos reduciendo los transistores de silicio y colocando más de ellos en cada chip. Pero la reducción de los transistores conlleva sus propios problemas: controlar el flujo de electrones se vuelve más difícil, lo que exacerba problemas como fugas, pérdida de energía y calor.
Nexstrom, una startup de semiconductores incubada por Xora Innovation, cree que usar materiales bidimensionales (2D) en lugar de silicio es una forma viable de resolver ese problema, especialmente porque la escasez global de componentes impulsada por la demanda de centros de datos no muestra signos de ceder.
La empresa con sede en Singapur está construyendo equipos y procesos que permitirían a las fundiciones fabricar semiconductores extremadamente delgados, conocidos como dicalcogenuros de metales de transición (TMD), directamente en obleas de chips.
Ahora bien, los TMD no son realmente bidimensionales; son tan delgados que están agrupados con una gran familia de materiales que se denominan «materiales 2D» para ilustrar su delgadez. Los TMD tienen solo unas pocas capas atómicas de espesor, una característica que ha llamado la atención de los fabricantes de chips que buscan formas de reducir aún más el tamaño de los chips.
La startup dice que su producto, llamado North Star, está diseñado para hacer crecer TMD directamente en obleas de 300 mm (12 pulgadas) utilizadas en la fabricación de chips comerciales.
La startup no es la única que reconoce el potencial del uso de semiconductores 2D para reducir aún más los chips. TSMC, Intel y el IMEC de Bélgica están desarrollando formas de integrar materiales 2D en transistores, y empresas de equipos y materiales como AIXTRON, CDimension y varias nuevas empresas están abordando otras partes de la cadena de fabricación.
TSMC, ASML e IMEC incluso mostraron recientemente cómo se podrían usar transistores de material 2D en un proceso de integración de 300 mm.
Nexstrom, sin embargo, apuesta a que puede avanzar en un área particularmente difícil: producir estos materiales para la producción de semiconductores a escala. La tecnología de la compañía se basa en parte en la investigación de su cofundador y científico jefe Lance Li, quien anteriormente dirigió la investigación sobre electrónica post-silicio en TSMC. Li ha trabajado con materiales 2D desde 2012.
«En el laboratorio, la gente puede obtener materiales muy pequeños y de alta calidad, pero sólo en una escala muy pequeña», dijo Li a TechCrunch. «Esta es exactamente la brecha que Nexstrom está abordando».
Para ello, la empresa con sede en Singapur dijo el martes que ha recaudado una ronda inicial de 12 millones de dólares de inversores como Xora, Foothill Ventures y SEEDS. Hasta ahora, la empresa ha recaudado 15 millones de dólares en total.
Pero en lugar de competir con gigantes de la fabricación de chips como TSMC, Samsung e Intel, Nexstrom quiere venderles su tecnología o trabajar con ellos como socios. La compañía dice que algunas empresas de la industria ya están probando muestras de sus obleas y materiales, aunque se negó a nombrarlos.
Aun así, quedan varios problemas por resolver antes de que se puedan fabricar a escala semiconductores tan pequeños, el principal de los cuales es el crecimiento constante de TMD en una oblea de tamaño completo.
“En la etapa actual, nuestro trabajo se centra en entregar materiales de calidad que [industry partners] «Hemos especificado», dijo a TechCrunch la directora ejecutiva de Nexstrom, Phoebe Tan. «Hemos demostrado resultados materiales en obleas utilizando nuestro sistema de 12 pulgadas que acaba de instalarse. Hemos escalado sistemáticamente de 2 pulgadas a 6 pulgadas y vamos a completar nuestras 8 pulgadas y 8 pulgadas para finales de octubre”.
Nexstrom planea utilizar los fondos para seguir desarrollando su tecnología y acercar sus equipos a la producción comercial. Tan dijo que el dinero también se destinará a mejorar las capacidades de medición y control de procesos, ampliar su equipo y respaldar programas de calificación con clientes potenciales.
La startup espera que sus equipos estén listos para la producción comercial entre 2030 y 2035.
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