在太空生產芯片制造材料？
2025-01-15 08:50:52 EETOPAxiom Space，一家專門從事太空任務的美國公司，也是唯一一家將艙體連接到國際空間站的商業實體，最近訪問了中國臺灣，并提出了一個在太空生產某些半導體材料的創新想法。據Focus Taiwan報道，該公司正探索利用低地球軌道（LEO）環境的獨特條件來實現超純材料的生產。
Axiom 亞太區首席技術官、前國際空間站指揮官、日本人Koichi Wakata博士強調了微重力和真空環境在改善半導體制造方面的巨大潛力。他解釋說，在地球上，由于重力和大氣雜質的影響，難以生產出無缺陷的晶體。然而，在太空中的微重力和真空條件下，可以實現晶體更加均勻的生長，從而產生更高質量的材料。
Axiom 全球半導體商業化負責人Divya Panchanathan進一步解釋了這一概念。她表示，地球引力會導致晶體結構不完美，而低地球軌道的微重力環境則有助于晶體生長得更加均勻。此外，太空的真空環境有利于無容器加工，可以最大限度地減少污染，并能夠生產出更大、性能更高的半導體晶體。
Axiom 提議與中國臺灣公司合作，在國際空間站上進行初步實驗，并計劃在2030年后將制造轉移到Axiom的商業空間站。該公司設想了一個可擴展的過程，成功的實驗將在專用太空模塊中實現全面生產。雖然Axiom高管從未透露他們所指的晶體類型，但從上下文來看，它們很可能是單晶材料，如硅、氮化鎵、砷化鎵等，這些材料在半導體制造中用作制造芯片的基礎襯底。
然而，在太空生產任何東西都面臨著實際的考慮因素。向太空發射材料和維護軌道設施的成本極其昂貴。目前，向太空發射一公斤的成本約為3,000美元（一塊硅片重100至150克，成本為100至200美元），盡管使用獵鷹重型火箭預計將成本降至每公斤2,000美元或以下。即使硅片質量更高，但在地球外生產它們的成本也可能超過收益，至少以目前的發射成本來看是如此。制造商已經優化了地球上的晶體生長過程，并且在大多數情況下，芯片制造商對質量和價格的平衡感到滿意。
也許，未來當微電子行業轉向亞埃工藝技術時，它會需要超純晶圓，這可能證明在低地球軌道生產晶圓是合理的。然而，這還需要專門制造硅、GaN或GaAs錠的公司及其供應商開發出適當的技術。不過，即使在這種情況下，晶圓更有可能在地球上制造，盡管是在“經過修改的”環境中進行。
