在本周举办的2026年应用超导会议（Applied Superconductivity Conference, ASC）上，比利时微电子研究中心（imec）展示了一款包含三层金属层（3ML）的氮化铌钛（NbTiN）约瑟夫森结电路，每平方厘米的结数量多达380万个，创下了极高的电路设计密度记录。同时，imec采用线宽仅30纳米的超导导线展示了3ML氮化铌钛布线，实现了大幅度的线宽微缩。

imec表示，这些成果巩固并强化了针对新一代高性能计算（HPC）与AI应用建立的通用氮化铌钛超导技术研究平台，为产业界合作伙伴提供了联合研发的机会。imec超导数字技术研究计划框架聚焦于与CMOS兼容的工艺技术、设计以及2.5D和3D异质集成。除高性能计算和AI应用外，该计划预计还将服务于量子计算控制逻辑、硅光子及类脑计算等领域。

imec指出，超导技术有望满足高性能计算和AI计算加速器日益增长的需求。其能源效率（提升100倍）、计算密度（提升1000倍）与广播带宽（提升1000倍）有望大幅超越先进CMOS技术。在器件前端，超导技术受益于约瑟夫森结电路提供的高速、低能耗逻辑器件；在后端，超导互连可实现零电阻，在极低能耗与信号损耗下传输数据。

然而，传统的铌（Nb）基超导技术缺乏扩展性，难以充分释放其技术潜力，也无法推广至更多应用领域。为此，imec聚焦于解决基于12英寸CMOS兼容工艺的通用氮化铌钛超导技术平台的扩展性难题。研发内容涵盖针对多项技术、工艺、器件与集成电路的协同优化，并同时兼顾架构与系统级性能指标。

在本次会议上，imec具体展示了包含多达三层金属层（Metal Level，简称 ML）的氮化铌钛/非晶硅（a-Si）/氮化铌钛约瑟夫森结电路，其结直径最小达到150纳米。此外，imec还展示了三层高密度且低损耗的氮化铌钛布线（包括导线及通孔），可用于集成传感器、无源传输线、接地平面以及时钟和功率谐振器。这些金属导线的线宽成功微缩至30纳米，与传统铌基技术相比缩小了约10倍。针对约瑟夫森结电路与互连，其超导性能（临界电流密度 $J_c$ 及临界电流 $I_c$）均可根据具体目标应用进行精准调控。

imec超导器件研究计划负责人Richard Rouse表示：“通过imec超导数字技术研究计划，我们目前正聚焦晶圆代工厂、超大规模数据中心以及系统厂商，旨在推动这项氮化铌钛超导技术迈向下一阶段。”

目前，该计划已确立三大架构方向：（1）工艺技术，（2）设计与电子设计自动化（EDA）赋能，以及（3）面向2.5D与3D集成应用的系统级微缩技术，以满足超导器件与其他技术共集成的需求。这种异质集成方法除了服务于高性能计算与AI外，还拓展了量子计算控制与读取电路、类脑计算以及高分辨率单光子探测技术等发展空间，赋能航天与生物医学等领域。