美國NASA聘請無(wú)晶圓廠(chǎng)專(zhuān)家開(kāi)發(fā)金星探測耐高溫芯片

　　太陽(yáng)系中的金星(Venus)表面溫度高達500℃，熱到足以熔化鉛或將鋁變成漿狀;為此，美國太空總署(NASA)在“中小型企業(yè)創(chuàng )新研發(fā)專(zhuān)案(SmallBusinessInnovationResearchProgram)”之下，提供24萬(wàn)5，000美元資金，聘請來(lái)自美國無(wú)晶圓廠(chǎng)業(yè)者OzarkIC(由阿肯色州大學(xué)獨立)的專(zhuān)家，開(kāi)發(fā)能耐受500℃高溫的制程設計套件(PDK)。

　　曾任職于德州儀器(TI)的OzarkIC技術(shù)長(cháng)JimHolmes表示，該公司先前曾獲得美國國家科學(xué)基金會(huì )(NSF)贊助，開(kāi)發(fā)350℃制程設計套件，這個(gè)成功經(jīng)驗讓他們獲得NASA青睞，將在一個(gè)兩階段專(zhuān)案中，為VenusLandSailingRover探測裝置(編按：一種外觀(guān)為三輪式地面帆船的太空探測器)上應用的芯片，打造500℃制程設計套件。

　　由于金星表面溫度是太陽(yáng)系最高，俄羅斯與日本所開(kāi)發(fā)的金星探測器都只能支撐幾個(gè)小時(shí)，NASA所開(kāi)發(fā)的裝置有希望能超越它們。在OzarkIC開(kāi)發(fā)案的第一階段，將證實(shí)能將先前開(kāi)發(fā)的350℃制程設計套件(由英國業(yè)者RaytheonSystems所打造，該公司命名為HiT-SiCCMO)擴充到500℃;此外NASA要求該套件能耐受行星實(shí)驗的紫外線(xiàn)成像儀。

　　開(kāi)發(fā)案的第二階段是為VenusLandsailingRover打造具備即時(shí)編程功能的微控制器;來(lái)自阿肯色大學(xué)(UniversityofArkansas)電子工程系的教授A(yíng)lanMantooth，他同時(shí)也是OzarkIC共同創(chuàng )辦人與董事會(huì )成員，將率領(lǐng)一群博士候選人一起參與。

　　OzarkIC打造可耐受350℃~500℃的碳化矽(SiC)芯片

　　如果成功，NASA將選擇一位芯片供應商，利用OzarkIC的制程開(kāi)發(fā)套件，生產(chǎn)混合訊號感測器、致動(dòng)器、微控制器等芯片，應用于VenusLandsailingRover上;不同于VenusLandsailingRover的主處理器是被放置在調整為正常室溫的“冷卻盒”中，那些芯片將是暴露在外運作。

　　NASA所開(kāi)發(fā)的VenusLandsailingRover金星探測器，能以風(fēng)力發(fā)動(dòng)，并能在遭遇障礙物時(shí)利用一個(gè)氣球來(lái)飛越

　　OzarkIC讓芯片能耐受500℃的秘訣之一，是采用碳化矽材料，以標準化矽制程在晶圓片上制作電晶體與其他主動(dòng)元件;不過(guò)采用鋁做為導線(xiàn)卻非常不穩定，因為該種材料在632℃就會(huì )熔化。甚至銅也不太適合金星的大氣壓力──地球的大氣壓力為101千帕(thousandPascals)，金星的大氣壓力則是900萬(wàn)帕。

　　為此OzarkIC表示該公司有一種專(zhuān)為金星打造的金屬層解決方案，但該公司以商業(yè)機密為由對細節保密;Holmes指出，關(guān)鍵成分有許多種，包括一種制程，將基礎半導體加上氧化物與金屬化技術(shù)，可耐受極端溫度。該公司正在設計內含特制氧化物與金屬的碳化矽制程，接下來(lái)將搭配溫度補償設計方法制作優(yōu)良元件。

　　OzarkIC擁有80項可耐受超低溫與超高溫的芯片技術(shù)專(zhuān)利，該公司正與阿肯色大學(xué)Mantooth的團隊合作，進(jìn)行將應用于VenusLandsailingRover冷卻盒之外的芯片概念驗證;NASA雖然希望能將冷卻盒的尺寸最大化，但為了節省使其“冷卻”的能源，該冷卻盒的尺寸還是必須小型化。

　　Mantooth表示，VenusLandsailingRover會(huì )應用到的芯片可能包括高溫資料轉換器、記憶體、邏輯元件，以及感測器訊號處理芯片，因此包括類(lèi)比與數位電路;一旦他的團隊能完成那些芯片的概念驗證，以及預估打造那些芯片的成本，NASA將決定由哪一家芯片供應商來(lái)實(shí)際制作