Was sagt ihr dazu: http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?t=455530 Wäre es möglich? Was für Chemikalien bräuchte man denn alles?
> Wäre es möglich?
Hat das schonmal jemand gemacht? Nein? Also ist es nicht möglich!
Ich sage ja nicht gern, dass etwas grundsätzlich geht. Mr. Hewlett und Mr. Packard haben auch in einer Garage angefangen, aber einfach und sinnvoll ist der vorliegende Plan nicht. Da gibt es so viele Teilprozesse zu beherrschen. Darüber kann man sicherlich alt werden. Zumal der Mensch sich ja scheinbar noch nicht die geringsten Gedanken selbst gemacht zu haben scheint.
> Hat das schonmal jemand gemacht? Nein? Also ist es nicht möglich!
Gute Faustregel, da es wirklich allerhand Spinner gibt. Trotzdem: Einer
muss der erste sein.
Aber ich würde mal behaupten, es ist eigentlich nicht möglich. Nur schon
herstellen und schneiden der Wafer ist eine Wissenschaft für sich.
Ebenso das präzise Aufdampfen, Belichten und Ätzen der Schichten. Noch
dazu muss alles perfekt sauber ablaufen.
Ich behaupte mal: Es geht weit, weit über den Eigenbau von
Jettriebwerken, Röhren oder Gamekonsolen heraus. Und man weiss ja, was
das schon für Projekte sind...
"in der Garage?" naja Größe der Garage habt er ja nicht genannt und auch nicht welchen Aufwand er bereit ist zu betreiben. "kleine Laboranlage" lass doch mal die Prozeße voreinander bringen..... selbst wenn man sich die Wafer fertigen und sägen läßt kann man ja immer noch mehrere in einem Chip verstecken. ............
Mal abgesehen von der Größe der Garage, wer hat schon das Geld sich nen Implanter in die Garage zu stellen...und das ist nur eine Anlage die zur Chipherstellung nötig ist...von den notwendigen Betriebsstoffen mal ganz zu Schweigen (also ich wollte keine Flusssäure zu Hause im Keller stehen haben, oder Arsen/Bor/Phosphor für den Implanter)
Michael schrieb: > Mal abgesehen von der Größe der Garage, wer hat schon das Geld sich nen > Implanter in die Garage zu stellen...und das ist nur eine Anlage die zur > Chipherstellung nötig ist...von den notwendigen Betriebsstoffen mal ganz > zu Schweigen (also ich wollte keine Flusssäure zu Hause im Keller stehen > haben, oder Arsen/Bor/Phosphor für den Implanter) Das wäre wohl das kleinste Problem, denn die Chiphersteller geben ja die alten Anlagen auf, weil die sich nicht rentieren. Man braucht halt ungefähr 100 Leute nur um solch eine Anlage in Gang zu halten.
Also mit sowas wie den ersten ICs mit 2 Transen auf Germaniumbasis kann man vielleicht grad noch so was zu Hause bauen. Aber monolythisch in Silizium? Das wird nichts. Wer so eine Frage stellt hat da keine Chance. Jemand der es schaffen könnte wüsste genau wie es geht und müsste nicht fragen. Ich sehe auch den Sinn nicht, da es eh nicht über einen 2 Transistor IC hinausgehen wird. Metallbedampfung? Flusssäureätzen? Phosphorsäure? Da seh ich komplett schwarz.
>> Mal abgesehen von der Größe der Garage, wer hat schon das Geld sich nen >> Implanter in die Garage zu stellen...und das ist nur eine Anlage die zur >> Chipherstellung nötig ist...von den notwendigen Betriebsstoffen mal ganz >> zu Schweigen (also ich wollte keine Flusssäure zu Hause im Keller stehen >> haben, oder Arsen/Bor/Phosphor für den Implanter) > >Das wäre wohl das kleinste Problem, denn die Chiphersteller geben ja die >alten Anlagen auf, weil die sich nicht rentieren. Man braucht halt >ungefähr 100 Leute nur um solch eine Anlage in Gang zu halten. Hast du eine Vorstellung davon, was so ein Implanter kostet? Da biste schon im sechsstelligen Eurobereich (welcher Otto-Normal-User hat das mal eben?), auch für ne refurbishte Anlage. Dann kommen noch die Betriebskosten hinzu. Wer hat denn das übrig, damit er sich das in die Garage stellen kann? Und ich rede nur von einer einzigen Anlage, für ne Chipherstellung ist doch einiges mehr an Anlagen nötig.
"Das wäre wohl das kleinste Problem, denn die Chiphersteller geben ja die alten Anlagen auf, weil die sich nicht rentieren. Man braucht halt ungefähr 100 Leute nur um solch eine Anlage in Gang zu halten." Wie kommt man auf sowas? Für eine Anlage 100 man? da werden wohl die Bänder etc. noch per Drehrad bewegt wa? ;) Moderne Anlagen laufen soas von autonom..das macht kein Spass... brauchst eine Wischsch lampe (Instandhalter) + Medienversorgung und jemanden (nicht ueberall) der vorne steht und ab und zuWfer zum Frass in die Anlage wirft @ topic in der Garage wirst du das nicht hinbekommen...denk mal nach was für Energiemengen für Sputtern benötigt werden: Sputtern: 600-60000 W je nach Prozess Implanter bis zu 120000e Nasschem.: heißes HCL/Flusssäure..lecka Ofen: einige kW + 1000°C Prozesse Litho: naja..sagen wir mal nix zu Etch: bei den Wechselfeldern..viel spass und richen tuts auch gut das einzige was du hinbekommen wirst ist CMP - chemischmechanischespolieren...Wafer + 1200er Nassschleifpapier + Spucke...lange lange Nacht =) aber da du so scharf drauf bist -> youtube DIY Solarzelle suchen... damit kannst zumindest den gekauften Chip powern...
PS: Um eine Anlage in Gang zu halten braucht man übrigens auhc keine 100 Leute, für nen Implanter genügen 1/2 Mann(Frau), also DAS ist das geringste Problem ;)
@ Michael pff Implanter..sowas baut man sich doch selber ;)..brauchst nur ein paar Cryos und ab geht das Zäpfchen
Hallo, Schau mal in den Unis vorbei. Ich erinnere mich, dass das Halbleiter-Institut der Uni Stuttgart vor 30 Jahren eine kleine Fertigungsanlage zumindest für Transistoren hatte. Am besten bei solchen Instituten mal anfragen und dann einen Besuch machen um sich die Anlagen zeigen zu lassen.
Kommt drauf an, was für Chips. Relativ problemlos sollten Kartoffelchips möglich sein. Brandschutz- und Hygienebestimmungen beachten!
> Hat das schonmal jemand gemacht? Nein? Also ist es nicht möglich! Merkwürdige Logik. > Mr. Hewlett und Mr. Packard haben auch in einer Garage angefangen... H & P waren Gerätebauer, sowas kann man immer in einer Garage anfangen, auch heute noch.
Michael schrieb: > Mal abgesehen von der Größe der Garage, wer hat schon das Geld sich nen > Implanter in die Garage zu stellen... Es gab auch ein IC-Leben vor der Ionen-Implantation. Klassisch halt mit Diffusion. Aber selbst dann ist es noch hinreichend aufwändig. Davon abgesehen: Dinge wie HF (Fluorwasserstoffsäure) möchte ich zumindest in meiner Garage wirklich nicht rumliegen haben. Wer's noch nicht kennt: http://www.bayerguvv.de/download/uva101_17.pdf (Seite 2, der Kasten links oben)
http://vimeo.com/2423528 Jeri Ellsworth hat das schon probiert... extrem wenige Transistoren mit sehr streuenden Eigenschaften ist also möglich, mit besseren Geräten könnte man da vermutlich auch noch mehr rausholen.
Wer sagt es ist nicht möglich hat sicher unrecht, da die ersten Schaltungen auch mit vergleichsweise einfachen Geräten hergestellt wurden. Ist mit einer auch nur annähernd akzeptablen Ausbeute zu rechnen? Vermutlich nicht. Ein Implanter wird nicht zwangsweise benötigt, da für einfachste Prozesse wenige Masken und die Herstellung von Diffusionsöfen genügen. Ohne Reinraum zu arbeiten ist total unpraktikabel, weil die Ausbeute extrem gering sein wird, möchte man "größere" Schaltungen herstellen. (größer = mehrere Transistoren). Die benötigten Chemikalien sind jedoch z.T. saugefährlich. Ich bezweifle, dass man sie einfach in der Garage als Privatperson lagern darf. Ob der beschriebene Ofen ohne zusätzliche Regelmechanismen ausreichend gut reproduzierbare Ergebnisse liefert ist fraglich. Das schneiden der Wafer kann bereits daran scheitern, dass man sich mit den Kristallrichtungen nicht auskennt. Wer so eine Frage stellt, hat meiner Meinung nach keine Chance. Aber wer es nicht glaubt, kann erstmal versuchen doppelseitige Platinen selbst herzustellen (als Beispiel). Bereits das zeigt die Tücken der Lithographie auf...
Christoph schrieb: > Wer sagt es ist nicht möglich hat sicher unrecht, da die ersten > Schaltungen auch mit vergleichsweise einfachen Geräten hergestellt > wurden. Genau, es geht tatsächlich. Natürlich darf man nicht daran denken dass man "mal eben den 55nm Porozess" sauber hinkriegt. > Ohne Reinraum zu arbeiten ist total unpraktikabel, weil die Ausbeute > extrem gering sein wird, möchte man "größere" Schaltungen herstellen. > (größer = mehrere Transistoren). Yepp. > Das schneiden der Wafer kann bereits daran scheitern, dass man sich mit > den Kristallrichtungen nicht auskennt. Da geht man dann zum Nachbarn. In dessen Garage steht das Xray Gerät. So ein Wohngebiet hat was ;-) > > Wer so eine Frage stellt, die so typishc für dieses Forum sind... > hat meiner Meinung nach keine Chance. Aber wer > es nicht glaubt, kann erstmal versuchen doppelseitige Platinen selbst > herzustellen (als Beispiel). Bereits das zeigt die Tücken der > Lithographie auf... Yepp. Ist sicher anspruchsvoll genug.
ich habe mir mein DualQuad CPU mit je 5GHz selber gemacht, hab es aufs Mainboard, auch selbst gebaut, draufgelegt ein zarten Hammerschlag und passt. Wollte grad einschalten, shit kein Netzteil! Kann mir jemand ein Netzteil bauen? Von Netzteilen hab ich keine Ahnung. Der bekommt auch ein DualQuad CPU mit 5GHz als gegenleistung. Jetzt muß ich die Küche aufräumen sonst nimmt Mama mir den DS weg, den hab ich auch selber gebaut...
Ich denke so ein minireinraum kann jeder sich bauen... du brauchst ja nicht RR Klasse 1 oder so... Problem: Energiekosten, Stellplatz für die Anlagen kann man sparen wenn man nicht auf Fläche sonder in Höhe baut :D Bei den Struckturbreiten die du ggf. anpeilst/anpeilen solltest wird dir 1 Partikel nix anhaben. Immerhin werde/wurden 200 mm 11nm Wfr. teilw. ohne Handschuhe gehandelt (im Wfrträger- carrier) -> Hand <-> Wfr wenige cm abstand und die haben funzt. . Bei Solarbranche schuat gar keiner auf partikel ausser die siehst du mit dem Auge. Zu ofen: du musst nicht soo genau regeln ..im normalfall ausser du hast Alu auf dem Wfr. da wirds blöd ;) Baudir als erstes mal eine Solarzelle...ist nicht soooo koplex aber man hat was "geiles" selbstgemachtes in der Hand. PS Du solltest eine gute Begründung bei Chemikalienkauf haben..man hört ja das der Polizeistaat schon wegen 1 l HCL bzw H2O2 Streß macht... @ Ich Bau dir eine Solarzelle, dann hast du deine Stromversorgung und nicht vergessen immer in Reihe schalten - mehr Spannung ist gut :> aber Pass auf Sonnenwind auf!!
Der Implanter war auch nur als Beispiel gedacht. Andere Anlage sind ähnlich "preiswert" oder was meint ihr kostet ein halbwegs vernüftiger Ofen? Mit der Strukturgröße ist ein guter Einwand aber wer will schon, selbst wenn es nur Heimarbeit ist, Chip mit Stand aus den 50ern/60ern fertigen?
Warum nicht? Muss ja nicht Submicron sein, dann ist auch der Reinraum kein Problem. Einfach versuchen. Ab in Baumarkt, Sand kaufen, reinigen, Einkristall im Backofen züchten. In der Zwischenzeit ne Dotierungsanlage bauen, die Fotomasken erstellen und Muttis Gesichtsbräuner zum Belichter umfunktionieren. Golddraht gibts im Hobbybedarf, zum bonden reicht der allemal. Wo ein Wille da ein (Holz)weg.
Man schaue sich dieses kleine Video an: http://paillard.claude.free.fr/ Und nun stelle man sich mal vor wie viel mehr Spezialwerkzeuge und Maschinen man für ein IC bräuchte. Alleine diese Geräte zu bauen ist pro Gerät eine gewaltige Aufgabe für einen Hobbyisten. Dann kommt noch das Problem hinzu, dass viele der nötigen Chemikalien für Privatleute nicht legal zu beschaffen sind, Arsen zum Beispiel. Aber ich habe gehört in Dresden sind gerade ein paar fast neuwertige Anlagen günstig zu bekommen...
"Aber ich habe gehört in Dresden sind gerade ein paar fast neuwertige Anlagen günstig zu bekommen..." Den eigenen Quad-Core x86 in der Garage fertigen ?! Im Ernst - irgendwann nach dem ersten Transistor düfte jene Fertigung nur noch von Profis leistbar gewesen sein. Der erste Apple wurde zwar in der Garage herhestellt. Aber dazu dienten Chips aus dem Laden und handhabbare Ätzvorgänge bei Platinen und Lötarbeiten. Ich tippe mal dass eine Herz - OP in der Garage einfache ist als einen TTL-Chip nachzubauen. Man brauch nur Freiwillige dafür ...
Azubis zum Mikrotechnologen machen sowas ähnliches im praktischen Untericht. Die stellen quasi von Hand verschiedene Transistoren her, teilweise auch mehrere zusammen geschaltete auf einen Chip. Die Strukturbreiten sind riesig, ich glaube 0,2mm, und trotzdem funktionieren nur wenige von den Dingern. Da gibt es einfach zuviel, was da schief gehen kann. Achso, das ist natürlich kein Klassenzimmer sondern ein richtiges Labor mit Reinraumklasse 10000. Fazit: Es ist zwar nicht unmöglich, Chips in DIY herzustellen, in der Garage wird es allerdings schon aus Platzgründen definitiv nichts.
Schon mal drüber nachdenken wo die Masken herkommen sollen. Könnte man natürlich auch einfach mit einem Laserscanner (kleines Nebenprojekt) herstellen.
Er hat ja nicht geasgt wie groß seine Garage ist. Nur das 400l Aquarium ist auf jeden Fall viel zu klein.
> Die benötigten Chemikalien sind jedoch z.T. saugefährlich. Ich > bezweifle, dass man sie einfach in der Garage als Privatperson lagern > darf. Kann man hier nicht auf Alternativen zurückgreifen? Also andere Chemikalien? Die Industrie verwendet eine bestimmte Chemikalie ja oft nicht deswegen weil es die einzigste ist, die das Problem lösen könnte, sondern weil sie eben sau billig ist oder schneller und effizienter ätzt als eine andere Chemikalie. Im Prinzip muß man z.B. etwas ätzen, aber Flußsäure ist ja nicht die einzigste Säure die sich zum ätzen eignet.
> Andere Anlage sind > ähnlich "preiswert" oder was meint ihr kostet ein halbwegs vernüftiger > Ofen? So teuer können die nicht sein. Ich kenne ne Berufsschule die 2 davon hat und es ist nur ne Berufsschule. > Mit der Strukturgröße ist ein guter Einwand aber wer will schon, selbst > wenn es nur Heimarbeit ist, Chip mit Stand aus den 50ern/60ern fertigen? Mit dieser Argumentation würden auch 50 % der hier im Forum besprochenen Projekte überflüssig werden, weil man das meiste auch einfach fix und fertig kaufen kann und das ist dann meist auch noch billiger.
>Achso, das ist natürlich kein Klassenzimmer >sondern ein richtiges Labor mit Reinraumklasse 10000. Also unsereiner hatte in der Ausbildung Reinraumklasse 100. Die Diode, die wir herstellten, waren eher spannungsabhängige Widerstände statt Dioden aber wir waren ja auch verdammt unerfahren...;)
>So teuer können die nicht sein. > >Ich kenne ne Berufsschule die 2 davon hat und es ist nur ne >Berufsschule. Schulen sind meist sponsored by government, für die Lehre sind Sonderanschaffungen hin und wieder machbar, meine Uni hat ja auch für die Lehre nen Reinraum für rund 14 Millionen hingestellt bekommen...ok, das ist das ganze Gebäude gewesen aber der Reinraum war mit rund 10 Millionen das teuerste am Bau. >Mit dieser Argumentation würden auch 50 % der hier im Forum besprochenen >Projekte überflüssig werden, weil man das meiste auch einfach fix und >fertig kaufen kann und das ist dann meist auch noch billiger. Sie würden nicht nur überflüssig werden, sie sind es. Alleine die ganzen "ich bau mir ein Netzteil"-Threads sind nur fürs lernen interessant. Aberdie Mehrkosten, die bei sowas entstehen sind in keiner Relation zu einer Chipherstellung. Ein blanker Wafer, also unprozessiert, kostet so um die 20-50 Euro. Wenn er fertig ist hat der Locker einen Wert von zwei-/dreitausend Euro...lächerliche Herstellungskosten. Die Chips sind nur so preiswert weil auf einem Wafer selten nur ein Chip ist, Hallsensoren zum Beispiel hat man durchaus bis zu hundertausend auf einem acht Zoll Wafer. µC dürften, so schätze ich mal, ein paar hundert auf einem Wafer sein. Chipherstellung ist was anderes als ne Platine zu fertigen und hier im Forum sieht man ja schon, was die Leute damit schon für Probleme haben.
Michael schrieb:
> Ein blanker Wafer, also unprozessiert, kostet so um die 20-50 Euro.
Was für ein Wafer? Größe, Material, neu oder aus dem Reclaim? Die
Preisangabe sagt erstmal garnichts aus. Ein simpler 12"-SOI-Wafer kostet
ca. 1000$, im Vergleich dazu ein 2"-GaAS...-Wafer 2800 Eur.
OK, blank war etwas schwammig. Ich meinte ein Si bzw. SOI Wafer. Da du aber scheinbar Ahnung von Waferpreisen hast hätte dir klar sein müssen welche Wafer ich meine.
PS: Ich glaub auhc nicht, dass sich jemand Wafer für den Garagenreinraum holt, bei dem schon ein Wafer 1000 USD kostet...sagt ja auch schon was über die Machbarkeit aus ;)
kleinere Wafer sind günstiger und werden für verschiedene Sachen in der Industrie benötigt. 5" wird das budget nicht umwerfen...die Qualitätsansprüche sind ja niedrig ansonsten wirds wohl an der Technik und den Chemikalien scheitern. Wenn er gut ist schaft er es, eine RTA Anlage zu bauen... beim Sputter oder Diffusionsofen oder Plasmaätzanlage oder oder oder hörts auf. Auch das mehrmalige Belichten wird ohne geeignete Anlage nichts. Ich denke nicht machbar in einem Aquarium.
Oh, machbar ist das schon...mit genügend Kleingeld in der Hinterhand. Aber genau das hat ja kein Hobbybastler.
wenn du 20 Garagen hast...dann passt die Luftversorgung/Filter fuer den clean room gerademal in 19 !
> genügend Kleingeld ... Aber genau das hat ja kein Hobbybastler
Könnte es sein, dass auch reiche Leute Hobbies haben?
schnap dir nen drucker (inkjet) bau den um, da kannst transistoren drucken oder simple dioden etc. kennwerte sind aber net der bringer ;-) bzw. gestaltet sich das vermessen schwierig ohne die gedruckten Schichten zuverletzen durch messspitzen. struckturen für leihen 100µm sollten drinne sein. ps: bissel fluidwissen, material/subtrat eigenschaften sind wichtig.
>Könnte es sein, dass auch reiche Leute Hobbies haben?
Das Geld, das dazu notwendig ist, um einen halbwegs vernüftigen IC zu
produzieren, das investiert auch kein "Reicher" nur um mal eben seinem
Hobby zu fröhnen. Reiche, wenn sie denn so ein Hobby haben und auch
selbst ihren Chip machen wollen, kaufen gleich ne ganze FAB mit der sie
auch noch kommerziell produzieren und machen somit auch noch Kohle mit
ihrem "Hobby".
>struckturen für leihen 100µm >sollten drinne sein. Warum sollte ich mir Strukturen "leihen"? Die will ich doch selbst machen in meiner Garagen-FAB xD
Einverstanden. Aber dass ein Hobbyist kaum Mittel hat, ist dennoch nicht pauschal richtig. Wenn bei den einen die Schwelle von "aus Gründen der Mittel nicht machbar" bei 50 Euro liegt, liegt sie bei anderen bei 500, 50000, 5000000 etc. Solche Unterschiede, wenn nicht bedacht bzw. explizitiert (und wer würde in Deutschland schon öffentlich sagen, dass er einfach mal ein paar Zehntausend Euro über hat, um sie bei sowas zu verbraten), sind auch Gründe für letztlich sinnlose Flamewars.
Angehängte Dateien:
Wer zuviel Geld hat dividiert durch zwei, vgl. Anhang
Denkbefreier schrieb: > Aber dass ein Hobbyist kaum Mittel hat, ist dennoch nicht pauschal > richtig. Finanziell mag das so sein. Das Projekt wird aber auch an den notwendigen Chemikalien scheitern. Ein Hobby-Chemiker, der 1Liter Salzsäure kaufen will, gerät schon ins Visier diverser Behörden, da dürfte die Beschaffung von Flußsäure, Di-/Trichlorsilan, Arsen-, Bor-, Phosphorwasserstoff und was da noch alles benötigt wird, für den Hobbyisten geradezu unmöglich sein. Bei einigen der o.g. Stoffe ist schon der Besitz strafbar...
>Finanziell mag das so sein. Das Projekt wird aber auch an den >notwendigen Chemikalien scheitern. Geschweige denn, an den nötigen Präzisionsmaschinen und dem Reinraum. Firmen die Chips (nur) designen geben Ihre Aufträge gwöhnlich zur Chipfertigung in die Fabrik. Das kostet aber. Rentabel ist das ohnehin nur in entsprechenden Stückzahlen oder kapitalen Anwendern. Vielleicht wird es ja mal in Zukunft eine Technologie geben wo ein Knopfdruck genügt(wie beim Kopierer). Das kann aber noch dauern.
>Vielleicht wird es ja mal in Zukunft eine Technologie geben wo ein >Knopfdruck genügt(wie beim Kopierer). Das kann aber noch dauern. Das will ich mal schwer hoffen, sonst werd ich ja arbeitslos xD
So wie die Postkutschenfahrer und die Gaslampenausmacher in den Städten, die auch hofften, dass es möglichst keine Autos und elektrischen Lampen gäbe? Oder: Was ist eigentlich aus den Transistor-für-Radios-Herstellern o.ä. geworden, die von Chipfertigern wie Dir arbeitslos gemacht wurden?
Die einen liegen bereits unter der Erde, die anderen schimpfen sich Konkurenz und produzieren schon längst eigene Chips, Saubande, elendige xD
Das beschaffen der Chemikalien sollte ein Problem sein. Allerdings braucht man vermutlich nur von der Flußsäure wirklich nennenswerte Mengen. Die große Frage ist vor allem wozu. Denn wenn überhaupt wird man irgendwo beim Stand der 60er (anfang 70er ?) Jahre hinkommen. Da gibt es für fast alle Funktionenen die man damit hinkriegt bessere Chips günstig zu kaufen. Es gäbe eventuell die Möglichkeit sich an organischen Halbleitern zu versuchen. Die Anforgerungen sind da nicht so extrem, außer einer wirklich Sauerstoffreien Umgebung. Nur die Chmikalien sind schwer zu bekommen und zum Teil extrem teuer. Nur was brauchbares wird da auch kaum rauskommen.
> Finanziell mag das so sein. Das Projekt wird aber auch an den > notwendigen Chemikalien scheitern. Ein Hobby-Chemiker, der 1Liter > Salzsäure kaufen will, gerät schon ins Visier diverser Behörden, da > dürfte die Beschaffung von Flußsäure, Di-/Trichlorsilan, Arsen-, Bor-, > Phosphorwasserstoff und was da noch alles benötigt wird, für den > Hobbyisten geradezu unmöglich sein. Bei einigen der o.g. Stoffe ist > schon der Besitz strafbar... Nicht jeder der auf Deutsch im Internet fragen stellt wohnt auch in Deutschland.
> Geschweige denn, an den nötigen Präzisionsmaschinen und dem Reinraum.
Präzisionsmaschinen kann man problemlos auch selber bauen, man braucht
nur eine Fräß- und Drehmaschine.
Für ca. 20000 € kann beide Typen dieser Maschinen kaufen.
> Die große Frage ist vor allem wozu. Denn wenn überhaupt wird man > irgendwo beim Stand der 60er (anfang 70er ?) Jahre hinkommen. Nun, es wurde im Thread doch schon gesagt, daß hier viel zu viele Leute in diesem Forum nutzlose Netzteile bauen, nur um etwas zu lernen.
>Nun, es wurde im Thread doch schon gesagt, daß hier viel zu viele Leute >in diesem Forum nutzlose Netzteile bauen, nur um etwas zu lernen. Man sollte vllt sagen Lernerfolg/Preis bzw Lernerfolg/Zeiteinheit. Nen Netzteil, ne Blinkschaltung, nen AVR-Board zu Bauen dürfte in weniger Zeit mit weniger finanziellen Mitteln zu bewerkstelligen sein, als nen Transistor in seinem Garagenaquarium herzustellen, wobei man da wahrscheinlich dann eher lernt mit giftigen Chemikalien und den Ämtern sich rumzuschlagen, als tatsächlich elektrotechnisch praktischen Nutzen. Und günstiger ist nen selbstgenautes Netzeil/Blinkschaltung/AVR-Board als nen selbst hergestellten Transistor wohl allemale oder ? Vor allem wenn man noch in diesem leben fertig werden will ... Aber wenn man so masochistisch sein mag sich selbst Chips herstellen zu wollen ... jedem das seine.
Und wer sagt, daß man alles bauen muß, worüber man nachdenkt? (Na ja, es soll auch Leute geben, die meinen, wer Ballerspiele spielt, bringt demnächst Menschen um...)
Wo steht das eigentlich, daß man unbedingt Flußsäure benötigt und man keine Alternativen nutzen kann?
>Wo steht das eigentlich, daß man unbedingt Flußsäure benötigt und man >keine Alternativen nutzen kann? Wer Zeit hat kann SiO2 auch mit anderen Mitteln ätzen, es dauert dann nur wesentlich länger ;)
Hallo, in den 70er Jahren habe ich bei einem Halbleiterherstelle Chips gebaut. Der Stand der Technik war: Kein Reinraum sondern nur weißer Kittel Kein Spartern sondern aufdampfen (Balzer) und chemisch ätzen Diffusion statt Ionenimplantation. Epitaxie mit Silan, das under Umständen explosionsartig zerfällt. Danach habe ich an der Uni bei der Diplomarbeit einen ähnlichen Weg beschritten, wie oben angegeben. Mit Altgeräten von den Halbleiterherstellern habe ich den "IC Prozess" durchgezogen. Das Ergebnis war, dass ich nach sehr, sehr, sehr großem Einsatz einen IC mit 3 Biplar Transitoren und einer Stromverstärkung von ca 2 zusammengebracht habe. Dabei wurde die Epitaxie noch in einer Halbleiterfirma durchgeführt. Ich denke, dass die Herstellung von IC's selbst normale Uni-Institute überfordert. Es fehlt an: * Menschen, die kontinuierlich daran arbeiten und Erfahrungen sammeln. (Personen die 2 Jahre am Thema bleiben haben noch zu wenig Erfahrung. Es müssen Prozesse wie Bonden, Diffusion, Ätzen... kontinuierlich gemacht werden, um auf die notwendige Qualität zu kommen.) * Geld für Geräte und Betriebsmaterialien * Infrastruktur, z.B. für Analysen Was ist falls ein Bond nicht hält. Wie kann man Verunreinigungen messen... Es gibt in dieser Welt, nach meinem Informationsstand kein UNI-Istitut, das den ganzen IC Prozess schafft. Höchstens Foschungsinstitute mit mehr als 5 hauptberuflich Angestellten, die sich mit nichts anderem beschäftigen. Nach meiner Einschätzung sind folgende Projekte in der Garage leichter zu realisieren: Auto mit selbstgebauten Motor und Getriebe Medizinisches Ultraschallgerät oder ein Computertomograph Ich kann nur abraten, Geld und Energie in dieses Projekt zu stecken.
>Ich denke, dass die Herstellung von IC's selbst normale Uni-Institute >überfordert. Das denke ich nicht. Ich hab an der FH Düsseldorf studiert, die machen da nicht viel mit ihrem Reinraum (zumindest zu meiner Zeit) aber Chipherstellung war da schon möglich. Wenn sich so ein Institut das ein und andere Drittmittelprojekt holt ist das sicherlich durchaus drin für die ICs herzustellen, die dem Stand der Technik entsprechen. Ansonsten kann ich dir nur zustimmen. Für ne Garage ist die Chipherstellung nix, da geht viel zu viel Zeit und Geld rein als das es sich lohnen würde, auch wenn es nur der Selbsterkenntniss dienen soll.
Michael schrieb: >>Ich denke, dass die Herstellung von IC's selbst normale Uni-Institute >>überfordert. > > Das denke ich nicht. Ich hab an der FH Düsseldorf studiert, die machen > da nicht viel mit ihrem Reinraum (zumindest zu meiner Zeit) aber > Chipherstellung war da schon möglich. Wenn sich so ein Institut das ein > und andere Drittmittelprojekt holt ist das sicherlich durchaus drin für > die ICs herzustellen, die dem Stand der Technik entsprechen.... Tja, mein Chef wollte 1986 an der GH Kassel mal ICs produzieren, und diese für die IBM bzw. nach deren Qulaitätsansprüchen. Soweit ich es verfolgen konnte, ist bis jetzt aus den Reinräumen dort nie etwas rausgekommen was IBM haben wollte... > Ansonsten > kann ich dir nur zustimmen. Für ne Garage ist die Chipherstellung nix, > da geht viel zu viel Zeit und Geld rein als das es sich lohnen würde, > auch wenn es nur der Selbsterkenntniss dienen soll. D'accord.
Franz schrieb: > Ich denke, dass die Herstellung von IC's selbst normale Uni-Institute > überfordert. Ich hatte vor ein paar Tagen die Gelegenheit, ein Institut in Berlin zu besuchen, welches Prototypen- und Kleinserien-ICs herstellt. Ausgangsmaterial waren 2"-Wafer und die kleinste STrukturbreite 80nm. Die hatten aber schon einen richtigen Reinraum, nur die Tools waren halt für die Entwicklung ausgelegt, also viel mit Handarbeit.
>Wo steht das eigentlich, daß man unbedingt Flußsäure benötigt und man >keine Alternativen nutzen kann? Im PSE
>Kann man hier nicht auf Alternativen zurückgreifen? >Also andere Chemikalien? >Die Industrie verwendet eine bestimmte Chemikalie ja oft nicht deswegen >weil es die einzigste ist, die das Problem lösen könnte, sondern weil >sie eben sau billig ist oder schneller und effizienter ätzt als eine >andere Chemikalie. Arbeitest Du zufällig bei der EU in der Umweltkommission? Die haben auch solche tollen Ideen. Die Halbleiterhersteller verwenden nicht aus Spaß derartig aufwändig zu handhabende Stoffe wie Flußsäure, Arsen etc. sondern weil es aufgrund der physikalisch/chemischen Eigenschaften notwendig ist. Spätestens bei den Dotierungsstoffen gibt es keine Alternativen, das liegt schlicht an den physikalischen Eingeschaften der Elemente. Also falls Du keine neue Halbleitertechnologie auf anderer Basis als Silizium, Galliumarsenid oder Germanium erfindest, wird das nichts mit dem Ersetzen der Materialien.
Machs doch einfach wie die Großen Firmen und bestell dir nen ASIC MFG
> Wer Zeit hat kann SiO2 auch mit anderen Mitteln ätzen, es dauert dann > nur wesentlich länger ;) Wie lange? 10 Minuten? 3 Stunden? 1 Tag oder ne ganze Woche?
Gast schrieb: > Wie lange? > > 10 Minuten? 3 Stunden? 1 Tag oder ne ganze Woche? Du hast Vorstellungen. Ein Los Siliziumscheiben ist typischerweise so um die 4...6 Wochen in der Fab -- mit einem ganz normalen Prozess.
Der Mensch will Zeiten, bitte schön. Jörg nannte ja schon ein paar. Ich hab da auch noch ein wenig was. Eine einprozentige Flusssäurelösung hat eine Ätzrate im zweistelligen Nanometer Bereich, eine fünzigprozentige Flusssäurelösung hat eine Ätzrate im Mikrometerbereich, etwa das Tausendfache mehr als eine einprozentige Lösung. Schon hier gibts riesige Unterschiede und bei unsereins wird meist (wie bei vielen anderen sicherlich auch) die einprozentige Lösung verwendet, zum einen aus Gründen der Prozessstabilität, zum andere auch aus Sicherheitsgründen. So gefährlich HF auch ist, es ist am besten geeignet zum Ätzne von SiO2.
PS: Ätzraten sind natürlich in nm/min. Wie lange es dauert hängt davon ab wie tief man ätzen will, viel Spass beim Rechnen. ;)
OffTopic Frage Warum wird eigentlich ein Reinraum benutzt? Ist bei dem Aufwand eine Fertigung im Vakuum nicht günstiger?
Im Vakuum werden wohl einige der verwendeten Flüssigkeiten in rasantem Tempo verdampfen.
BinGast schrieb: > OffTopic Frage > Warum wird eigentlich ein Reinraum benutzt? Ist bei dem Aufwand eine > Fertigung im Vakuum nicht günstiger? In einigen Fällen wird in den Prozeßkammern ein mehr oder weniger starkes Vakuum erzeugt, z.B. Implantation, teilweise PECVD. Abgesehen von der Tatsache, dass die Schutzkleidung für die Mitarbeiter die Form von Weltraumanzügen hätte, ist eine Produktionshalle, in der Vakuum herrscht, schon aus statischen Gründen fast nicht machbar. Berechne einfach mal den Luftdruck, der auf eine Wand oder Decke dieser Halle einwirkt.
FH Furtwangen hat meines wissens auch in Koplettes Labur zur IC Fertigung stehen. nur ob das noch im einsatz ist, keine ahnung. Ein grossteil der Einrichtung waren Industrie spenden. Die Litograhie einheit wurde mit 19" Disketten bedient ( so monströse schlaber dinger die so breit sind wie der Rackturm in dem das laufwerk verbaut war ) und verunreinigungen ist ein grosses problem. ein ehmemaliger technick lehrer hat erzählt, das damal zu anfang der Transistor zeiten, bei Telefunken oder so probleme hatten Transistoren im Labor herzustellen. die haben einfach nicht funktioniert. ursache des Poblems war verunreinigtes wasser zum spühlen. Leitungswasser hat nicht ausgereich. destiliertes wasser verwendet und schon hats getan.
>Im Vakuum werden wohl einige der verwendeten Flüssigkeiten in rasantem >Tempo verdampfen. Du meinst wohl eher einfrieren ;) >Berechne einfach mal den Luftdruck, der auf eine Wand oder Decke >dieser Halle einwirkt. Braucht man nicht berechnen, kann man messen und liegt so im Mittel bei 1013 mbar, du meinst aber sicherlich die Kraft, die dann auf die Fläche einwirkt...die Wände müsste schon sehr dick sein...;) >Warum wird eigentlich ein Reinraum benutzt? Ist bei dem Aufwand eine >Fertigung im Vakuum nicht günstiger? Ein Vakuum ist wesentlich teurer. Schau einfach mal, welchen Aufwand man alleine schon zur Erzeugung des Vakuums benötigt. Da muss man ne Menge Pumpen unterschiedlichster Art haben. Die fressen Energie ohne Ende.
Michael schrieb: >>Im Vakuum werden wohl einige der verwendeten Flüssigkeiten in rasantem >>Tempo verdampfen. > > Du meinst wohl eher einfrieren ;) Na ja, der Siedepunkt von Wasser sinkt mit abnehmendem Druck drastisch ab. Daß das Wasser dann durch die Verdunstung einfriert, mag ja sein, das ändert aber nichts daran, daß es sich per Sublimation fröhlich weiter in den gasförmigen Zustand verflüchtigt, bis bei steigendem Dampfdruck das Gleichgewicht erreicht ist - was aber bis auf weiteres die Vakuumpumpe verhindert.
> Ich > hab da auch noch ein wenig was. Eine einprozentige Flusssäurelösung hat > eine Ätzrate im zweistelligen Nanometer Bereich, eine fünzigprozentige > Flusssäurelösung hat eine Ätzrate im Mikrometerbereich, etwa das > Tausendfache mehr als eine einprozentige Lösung. Das ist echt wenig. Bildlich stelle ich mir das Ätzen halt wie in den Alien Filmen vor und da geht die Säure ratzfatz sogar durch Stahl.
>Bildlich stelle ich mir das Ätzen halt wie in den Alien Filmen vor und >da geht die Säure ratzfatz sogar durch Stahl. Das ist halt Hollywood, da springen die Leute auch aus fahrenden Autos bei Tempo 80 und haben schlimmstenfalls nen Kratzer, in der Wirklichkeit hätte man aber zusätzlich zu den Kratzern jede Menge Abschürfungen und der ein und ander Gibs würde auch schon winken ;)
Mit 8 wollte ich einen richtigen Hubschrauber bauen... Mit 9 Jahren habe ich aus Alufolie und einem Regenschirm ein "Radioteleskop" gebastelt, andere träumen halt von einer eigenen Chipfertigung, lasst sie doch :-)
Moin! In der Garage wird es schon schwierig. Es gibt zwar Prozesse, bei denen Riesentransistoren (im Vergleich zu "normalen" Strukturgrößen) hergestellt werden, aber so richtig garagentauglich wird es nicht sein. Nebenbei ist der Kostenfaktor (hier liegt der Wafer alleine jenseits der 200 Euro-Marke) sicherlich auch entscheident. Wie schon angeklungen, sind die verwendeten Chemikalien nicht die haut- und gesundheitsfreundlichsten... Gehen wir einfach mal grob den Prozess der Riesentransen durch: Neben der hier immer so schön erwähnten Flusssäure wirst Du auch noch Fotolack, eine entsprechende Lackschleuder, Entwickler usw. benötigen. Die Belichtung ist dann das nächste Problem, was sich aber unter Umständen mit einem guten Platinenbelichter etc. hinbekommen lässt, denn die Strukturen sind im Vergleich zu "normalen" Prozessen riesig. Für die Maske benötigst Du dann auch keine Chrommaske (Kosten ab ca. 500 Euro), sondern eine Filmmaske könnte Dir für den Anfang reichen. Da durch den Einsatz von Nasschemie (Nachteile und Gefahren sind ja bekannt...) Du keinen Trockenätzprozess benötigst (Plasma-Anlage mit den zugehörigen (zum Teil unangenehmen) Gasen) ist die Strukturierung möglich. Als Grundausstattung wirst Du Reinstwasser, Stickstoff-Anschluss für Trockenpistole, Aceton, Isoprop, Trockenschrank, Pinzetten, Handschuhe, Schuausrüstung, PTFE/Glasschalen etc benötigen So, kommen wir nun zum echten Problem: Die Metallisierung/Kontaktierung. Hier wird nun Aluminium aufgedampft, oder wahlweise, gesputtert werden. Da Aluminium leicht oxidiert ist dies ein (Hoch)-Vakuumprozess mit erheblichem Anlagenaufwand. Gut, hier würde es eine kleine (Tisch)-Sputteranlage tun, aber hier wird mehr Geld fällig. So, Geräte die dein "Bauen" vereinfachen sind Mikroskop und Ellipsometer, beides teuer :-/ Aber das Ellipsometer brauchst Du, um die Ätzrate zu bestimmen (oder Du verlässt Dich auf die Literaturangaben...). Sollten nun funktionierende Transen rauskommen (der Yield dürfte extrem gering, bedingt durch Partikelbelastung, sein) müssen sie noch vermessen werden. Auch hier sind wir wieder an Deinem Konto: Ein Parameteranalyzer wäre die erste Wahl, leider teuer... Abschließend würde ich sagen: Nicht unmöglich, eine Art "Grobreinraum" in eine Garage zu bekommen, aber die Anschaffungskosten... Aber mit genügend Geld/Spaß/Freizeit und "Grundvoraussetzungen" (Chemikalienerfahrung, Bezugsschein etc) sicherlich ein nettes (ungewöhnliches) Hobby. Falls Du Interesse hast, schau mal nach Büchern (Halbleiter-Technologie etc). Und den Transistor findest Du unter pseudo-MOS.
Lars Keller schrieb: > Falls Du Interesse hast, schau mal nach Büchern (Halbleiter-Technologie > etc). Und den Transistor findest Du unter pseudo-MOS. Wie würdest du die Dotierung machen wollen? Fehlt da nicht mindestens noch ein Ofen mit irgendwelchen Gasen zum Dotieren?
Also mit Kartoffelchips in der Garage herstellen - da bin ich bei dir. Kleiner Spass soll doch auch mal erlaubt sein :-)))
Der Pseudo-MOS (oder auch \Psi-MOSFET) kommt ohne Dotierung aus, da die Grunddotierung der Siliziumnutzzschicht verwendet wird. Als Gateoxidschicht wird die vergrabene Oxidschicht des SOI-Materials verwendet. Bei diesem "Transistor" ist also das Bulkmaterial die Gateleketrode und auf der Nutzschicht werden Drain/Source strukturiert...und wer eine "schöne" Kennlinie erwartet - nö ;-) Aber dafür ist er mit relativ einfachen Mitteln herstellbar - und schnell fertig. Literatur: A Review of the Pseudo-MOS Transistor in SOI Wafers: Operation, Parameter Extraction, and Applications; IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 47, NO. 5, MAY 2000.
Lars Keller schrieb: > Der Pseudo-MOS (oder auch \Psi-MOSFET) kommt ohne Dotierung aus, da die > Grunddotierung der Siliziumnutzzschicht verwendet wird. Als > Gateoxidschicht wird die vergrabene Oxidschicht des SOI-Materials > verwendet. Dass da ein SOI-Wafer benutzt wird, war mir entgangen. (OK, ich hätte wohl nach dem Pseudo-MOS gugeln sollen, 'tschuldigung.) Gut, damit kann ich mir das zumindest erklären. Haben die Dinger irgendeine praktische Relevanz (außer dass sie ggf. parasitär auftreten können)?
> Dass da ein SOI-Wafer benutzt wird, war mir entgangen. (OK, ich > hätte wohl nach dem Pseudo-MOS gugeln sollen, 'tschuldigung.) Gut, > damit kann ich mir das zumindest erklären. Habe ich auch nicht sooo explizit geschrieben > > Haben die Dinger irgendeine praktische Relevanz (außer dass sie ggf. > parasitär auftreten können)? Diese Strukturen werden meines Wissens nach nur zur (schnellen) Parameterextraktion von/für (s)SOI-Wafer verwendet. Falls Du nähere Infos brauchst kann ich gern unseren Spezi danach fragen.
Lars Keller schrieb: > Falls Du nähere Infos brauchst kann ich gern unseren Spezi danach > fragen. Nö, danke, war nur allgemein interessant. Das letzte Mal, dass ich mehr oder weniger aktiv was auf so niedriger Ebene selbst zu tun hatte, war während meines Forschungsstudiums, und da gab's noch kein SOI (zumindest nicht als Massenfertigung -- an den Begriff an sich kann ich mich erinnern, muss damals also auch schon theoretisch interessant gewesen sein).
> Stickstoff-Anschluss für Trockenpistole, Ok, Stickstoff kann man in Gasflaschen überall kaufen. > Hier wird nun Aluminium aufgedampft, oder wahlweise, gesputtert werden. > Da Aluminium leicht oxidiert ist dies ein (Hoch)-Vakuumprozess mit > erheblichem Anlagenaufwand. Was spricht dagegen den Prozess in einem Gas durchzuführen, bei dem Aluminium nicht oxidiert. Z.b. in einer relativ reinen Heliumumgebung. Helium ist zwar nicht günstig, aber sicher günstiger als das Hochvakuum und natürlich ebenfalls in Form von Gasflaschen überall verfügbar. Und eventuell geht das ganze ja auch mit Stickstoff anstatt Helium, oder vielleicht auch in einer CO2 Umgebung. Man muß doch nur zusehen, daß der Oxidator für das Aluminium fehlt.
Gast schrieb: >> Stickstoff-Anschluss für Trockenpistole, > > Ok, Stickstoff kann man in Gasflaschen überall kaufen. Hier sehe ich auch das geringste Problem ;-) >> Hier wird nun Aluminium aufgedampft, oder wahlweise, gesputtert werden. >> Da Aluminium leicht oxidiert ist dies ein (Hoch)-Vakuumprozess mit >> erheblichem Anlagenaufwand. > > Was spricht dagegen den Prozess in einem Gas durchzuführen, bei dem > Aluminium nicht oxidiert. > Z.b. in einer relativ reinen Heliumumgebung. Weil Du beim Aufdampfen eine große freie Weglänge brauchst (stoßfrei!) damit sich die Aluminiumatome ausbreiten und sich homogen auf dem Substrat niederschlagen können. Auch wird die Abdampfrate bei Normaldruck recht gering sein. Des Weiteren ist die thermische Leitfähigkeit in Gasatmosphäre zu groß, es herrschen turbulente Strömungen usw... Und wenn schon ein dichter Reaktor vorliegt, dann kannste den statt mit einem Inertgas zu fluten, diesen gleich evakuieren ;-) Kostet nicht viel mehr, bis auf die Pumpen... Die kleinen Tischsputteranlagen arbeiten nach dem "Spülprinzip": Eine kleine Drehschieber-Pumpe und öfters mit einem Inertgas spülen-abpumpen. Damit bekommt man den Rezipienten einigermaßen gespült. Aber die Anlagen werden meist mit Gold betrieben, was ja von Natur aus recht inert ist ;-) Finden meist Anwendung bei Rasterelektronenmikroskopen zur Leitschichtaufbringung. Andere Metalle lassen sich auch aufbringen, sind aber nicht so "schön" in Hinsicht auf Oxidfreiheit usw... > > Helium ist zwar nicht günstig, aber sicher günstiger als das Hochvakuum > und natürlich ebenfalls in Form von Gasflaschen überall verfügbar. > > Und eventuell geht das ganze ja auch mit Stickstoff anstatt Helium, > oder vielleicht auch in einer CO2 Umgebung. CO2 dürfte bei den Temperaturen schon reduziert werden -> Aluminium wird oxidiert. Stickstoff birgt die Gefahr der Nitridbildung. Argon ist einfacher zu handhaben und deutlich günstiger als Helium und erfüllt den gleichen Zweck. > Man muß doch nur zusehen, daß der Oxidator für das Aluminium fehlt.
Also wir haben eine Chipfabrikation an der Uni. Das Halbleitermaterial ist GaAs, abgetragen wird mit Argonplasma, geaetzt mit Flussaeure, die Masken kommen von Extern, sind echt teuer(50kE@1), mit dem Elektronenstrahl belichtet. Strukturbreiten liegen bei mehreren um. Ja. trotz Reinraum ist die Ausbeute limitiert.
aha schrieb: > Also wir haben eine Chipfabrikation an der Uni. Das Halbleitermaterial Welche Uni? Fabrikation oder Forschung? > ist GaAs, abgetragen wird mit Argonplasma, geaetzt mit Flussaeure, die Wir machen nur in "rein" Silizium ;-) ....also keine Ahnung bei III-IV-HL. > Masken kommen von Extern, sind echt teuer(50kE@1), mit dem Die letzten Masken lagen bei uns mit einer min. Strukturbreite von 5 Mikro um die 500 Euronen/St. 50kE für was für Masken? Was für'n Litho-Prozess? Maskengröße? > Elektronenstrahl belichtet. Strukturbreiten liegen bei mehreren um. Ja. > trotz Reinraum ist die Ausbeute limitiert. Warum sollte sie denn auch nicht-limitiert sein?
Die Anwendung ist Lichtwellenleiter, Laser, Photodioden und optischer Mux, und dergleichen auf einem Chip. Wafer- und Maskengroesse sind 2 Zoll.
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