在太空生产芯片制造材料?

2025-01-15 08:50:52 EETOP

Axiom Space,一家专门从事太空任务的美国公司,也是唯一一家将舱体连接到国际空间站的商业实体,最近访问了中国台湾,并提出了一个在太空生产某些半导体材料的创新想法。据Focus Taiwan报道,该公司正探索利用低地球轨道(LEO)环境的独特条件来实现超纯材料的生产。

Axiom 亚太区首席技术官、前国际空间站指挥官、日本人Koichi Wakata博士强调了微重力和真空环境在改善半导体制造方面的巨大潜力。他解释说,在地球上,由于重力和大气杂质的影响,难以生产出无缺陷的晶体。然而,在太空中的微重力和真空条件下,可以实现晶体更加均匀的生长,从而产生更高质量的材料。

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Axiom 全球半导体商业化负责人Divya Panchanathan进一步解释了这一概念。她表示,地球引力会导致晶体结构不完美,而低地球轨道的微重力环境则有助于晶体生长得更加均匀。此外,太空的真空环境有利于无容器加工,可以最大限度地减少污染,并能够生产出更大、性能更高的半导体晶体。

Axiom 提议与中国台湾公司合作,在国际空间站上进行初步实验,并计划在2030年后将制造转移到Axiom的商业空间站。该公司设想了一个可扩展的过程,成功的实验将在专用太空模块中实现全面生产。虽然Axiom高管从未透露他们所指的晶体类型,但从上下文来看,它们很可能是单晶材料,如硅、氮化镓、砷化镓等,这些材料在半导体制造中用作制造芯片的基础衬底。

然而,在太空生产任何东西都面临着实际的考虑因素。向太空发射材料和维护轨道设施的成本极其昂贵。目前,向太空发射一公斤的成本约为3,000美元(一块硅片重100至150克,成本为100至200美元),尽管使用猎鹰重型火箭预计将成本降至每公斤2,000美元或以下。即使硅片质量更高,但在地球外生产它们的成本也可能超过收益,至少以目前的发射成本来看是如此。制造商已经优化了地球上的晶体生长过程,并且在大多数情况下,芯片制造商对质量和价格的平衡感到满意。

也许,未来当微电子行业转向亚埃工艺技术时,它会需要超纯晶圆,这可能证明在低地球轨道生产晶圆是合理的。然而,这还需要专门制造硅、GaN或GaAs锭的公司及其供应商开发出适当的技术。不过,即使在这种情况下,晶圆更有可能在地球上制造,尽管是在“经过修改的”环境中进行。


关键词: 半导体 集成电路 芯片

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