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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Eigene Chipfertigung in der Garage, ist dies möglich?


Autor: Gast (Gast)
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Was sagt ihr dazu:
http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread...

Wäre es möglich?

Was für Chemikalien bräuchte man denn alles?

Autor: Lupin (Gast)
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> Wäre es möglich?

Hat das schonmal jemand gemacht? Nein? Also ist es nicht möglich!

Autor: Tom (Gast)
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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.

Autor: mr.chip (Gast)
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> 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...

Autor: Karl-heinz H. (silberloewe)
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"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.
............

Autor: Michael (Gast)
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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)

Autor: Christian Berger (casandro) Flattr this
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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.

Autor: Zacki (Gast)
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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.

Autor: Michael (Gast)
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>> 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.

Autor: Hubba Bubba (hubbabubba) Benutzerseite
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"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...

Autor: Michael (Gast)
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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 ;)

Autor: Hubba Bubba (hubbabubba) Benutzerseite
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@ Michael

pff Implanter..sowas baut man sich doch selber ;)..brauchst nur ein paar 
Cryos und ab geht das Zäpfchen

Autor: Helmut (Gast)
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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.

Autor: Kein Problem (Gast)
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Kommt drauf an, was für Chips.
Relativ problemlos sollten Kartoffelchips möglich sein.
Brandschutz- und Hygienebestimmungen beachten!

Autor: Transfer-Spezialist (Gast)
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> 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.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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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)

Autor: Gast (Gast)
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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.

Autor: Christoph (Gast)
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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...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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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.

Autor: Ich (Gast)
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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...

Autor: Hubba Bubba (hubbabubba) Benutzerseite
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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!!

Autor: Michael (Gast)
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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?

Autor: BinGast (Gast)
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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.

Autor: Guido Körber (Gast)
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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...

Autor: Ralf L.K. (Gast)
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"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 ...

Autor: Jens PICler (picler)
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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.

Autor: Thomas (Gast)
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Schon mal drüber nachdenken wo die Masken herkommen sollen. Könnte man 
natürlich auch einfach mit einem Laserscanner (kleines Nebenprojekt) 
herstellen.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Er hat ja nicht geasgt wie groß seine Garage ist. Nur das 400l Aquarium 
ist auf jeden Fall viel zu klein.

Autor: Gast (Gast)
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> 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.

Autor: Gast (Gast)
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> 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.

Autor: M. Köhler (sylaina)
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>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...;)

Autor: Michael (Gast)
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>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.

Autor: Jens PICler (picler)
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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.

Autor: Michael (Gast)
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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.

Autor: Michael (Gast)
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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 ;)

Autor: Gast (Gast)
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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.

Autor: Michael (Gast)
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Oh, machbar ist das schon...mit genügend Kleingeld in der Hinterhand. 
Aber genau das hat ja kein Hobbybastler.

Autor: hotstuff (Gast)
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wenn du 20 Garagen hast...dann passt die Luftversorgung/Filter fuer den 
clean room gerademal in 19 !

Autor: Denkbefreier (Gast)
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> genügend Kleingeld ... Aber genau das hat ja kein Hobbybastler

Könnte es sein, dass auch reiche Leute Hobbies haben?

Autor: wieso konventionell ^^ (Gast)
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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.

Autor: Michael (Gast)
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>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".

Autor: Michael (Gast)
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>struckturen für leihen 100µm
>sollten drinne sein.

Warum sollte ich mir Strukturen "leihen"? Die will ich doch selbst 
machen in meiner Garagen-FAB xD

Autor: Denkbefreier (Gast)
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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.

Autor: Michael (Gast)
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Angehängte Dateien:

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Wer zuviel Geld hat dividiert durch zwei, vgl. Anhang

Autor: Jens PICler (picler)
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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...

Autor: schwups... (Gast)
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>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.

Autor: Michael (Gast)
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>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

Autor: Denkbefreier (Gast)
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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?

Autor: Michael (Gast)
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Die einen liegen bereits unter der Erde, die anderen schimpfen sich 
Konkurenz und produzieren schon längst eigene Chips, Saubande, elendige 
xD

Autor: Ulrich (Gast)
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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.

Autor: Gast (Gast)
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> 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.

Autor: Gast (Gast)
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> 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.

Autor: Gast (Gast)
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> 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.

Autor: TheMason (Gast)
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>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.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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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...)

Autor: Gast (Gast)
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Wo steht das eigentlich, daß man unbedingt Flußsäure benötigt und man 
keine Alternativen nutzen kann?

Autor: Michael (Gast)
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>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 ;)

Autor: Franz (Gast)
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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.

Autor: Michael (Gast)
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>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.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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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.

Autor: Jens PICler (picler)
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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.

Autor: Guido Körber (Gast)
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>Wo steht das eigentlich, daß man unbedingt Flußsäure benötigt und man
>keine Alternativen nutzen kann?

Im PSE

Autor: Guido Körber (Gast)
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>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.

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Machs doch einfach wie die Großen Firmen und bestell dir nen ASIC


MFG

Autor: Gast (Gast)
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> 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?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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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.

Autor: Michael (Gast)
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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.

Autor: Michael (Gast)
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PS: Ätzraten sind natürlich in nm/min. Wie lange es dauert hängt davon 
ab wie tief man ätzen will, viel Spass beim Rechnen. ;)

Autor: BinGast (Gast)
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OffTopic Frage
Warum wird eigentlich ein Reinraum benutzt? Ist bei dem Aufwand eine 
Fertigung im Vakuum nicht günstiger?

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Im Vakuum werden wohl einige der verwendeten Flüssigkeiten in rasantem 
Tempo verdampfen.

Autor: Jens PICler (picler)
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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.

Autor: fhf (Gast)
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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.

Autor: Michael (Gast)
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>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.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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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.

Autor: Gast (Gast)
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> 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.

Autor: Michael (Gast)
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>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 ;)

Autor: PeterL (Gast)
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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 :-)

Autor: Lars Keller (lokeller)
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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.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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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?

Autor: Gunb (Gast)
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Also mit Kartoffelchips in der Garage herstellen - da bin ich bei dir.

Kleiner Spass soll doch auch mal erlaubt sein :-)))

Autor: Lars Keller (lokeller)
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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.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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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)?

Autor: Lars Keller (lokeller)
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> 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.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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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).

Autor: Gast (Gast)
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> 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.

Autor: Lars Keller (lokeller)
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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.

Autor: aha (Gast)
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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.

Autor: Lars Keller (lokeller)
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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?

Autor: aha (Gast)
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Die Anwendung ist Lichtwellenleiter, Laser, Photodioden und optischer 
Mux, und dergleichen auf einem Chip. Wafer- und Maskengroesse sind 2 
Zoll.

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