美國(guó)NASA聘請(qǐng)無(wú)晶圓廠專家開(kāi)發(fā)金星探測(cè)耐高溫芯片

　　太陽(yáng)系中的金星(Venus)表面溫度高達(dá)500℃，熱到足以熔化鉛或?qū)X變成漿狀;為此，美國(guó)太空總署(NASA)在“中小型企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)專案(SmallBusinessInnovationResearchProgram)”之下，提供24萬(wàn)5，000美元資金，聘請(qǐng)來(lái)自美國(guó)無(wú)晶圓廠業(yè)者OzarkIC(由阿肯色州大學(xué)獨(dú)立)的專家，開(kāi)發(fā)能耐受500℃高溫的制程設(shè)計(jì)套件(PDK)。

　　曾任職于德州儀器(TI)的OzarkIC技術(shù)長(zhǎng)JimHolmes表示，該公司先前曾獲得美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)贊助，開(kāi)發(fā)350℃制程設(shè)計(jì)套件，這個(gè)成功經(jīng)驗(yàn)讓他們獲得NASA青睞，將在一個(gè)兩階段專案中，為VenusLandSailingRover探測(cè)裝置(編按：一種外觀為三輪式地面帆船的太空探測(cè)器)上應(yīng)用的芯片，打造500℃制程設(shè)計(jì)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(cè)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(shè)計(jì)套件(由英國(guó)業(yè)者RaytheonSystems所打造，該公司命名為HiT-SiCCMO)擴(kuò)充到500℃;此外NASA要求該套件能耐受行星實(shí)驗(yàn)的紫外線成像儀。

　　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AlanMantooth，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(yīng)商，利用OzarkIC的制程開(kāi)發(fā)套件，生產(chǎn)混合訊號(hào)感測(cè)器、致動(dòng)器、微控制器等芯片，應(yīng)用于VenusLandsailingRover上;不同于VenusLandsailingRover的主處理器是被放置在調(diào)整為正常室溫的“冷卻盒”中，那些芯片將是暴露在外運(yùn)作。

　　NASA所開(kāi)發(fā)的VenusLandsailingRover金星探測(cè)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)線卻非常不穩(wěn)定，因?yàn)樵摲N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為金星打造的金屬層解決方案，但該公司以商業(yè)機(jī)密為由對(duì)細(xì)節(jié)保密;Holmes指出，關(guān)鍵成分有許多種，包括一種制程，將基礎(chǔ)半導(dǎo)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(shè)計(jì)內(nèi)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(bǔ)償設(shè)計(jì)方法制作優(yōu)良元件。

　　OzarkIC擁有80項(xiàng)可耐受超低溫與超高溫的芯片技術(shù)專利，該公司正與阿肯色大學(xué)Mantooth的團(tuán)隊(duì)合作，進(jìn)行將應(yīng)用于VenusLandsailingRover冷卻盒之外的芯片概念驗(yàn)證;NASA雖然希望能將冷卻盒的尺寸最大化，但為了節(jié)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(yīng)用到的芯片可能包括高溫資料轉(zhuǎn)換器、記憶體、邏輯元件，以及感測(cè)器訊號(hào)處理芯片，因此包括類比與數(shù)位電路;一旦他的團(tuán)隊(duì)能完成那些芯片的概念驗(yàn)證，以及預(yù)估打造那些芯片的成本，NASA將決定由哪一家芯片供應(yīng)商來(lái)實(shí)際制作