In diesem Titel geht es darum, eigene Computerchips Zuhause
herzustellen, die sonst so in den großen Chipfabriken laufen.
Und zwar geht es mir speziell um die Z1 und Z2:
Z1: https://www.youtube.com/watch?v=XrEC2LGGXn0
Z2: https://www.youtube.com/watch?v=IS5ycm7VfXg
Es wird dort auch genau erklärt welche Chemikalien dafür benötigt werden
und wie der Prozess ablaufen muss. Bis hin zur welcher Technologieknote
wäre damit möglich? Ich würde bis auf 1 µm-Technologie tippen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Technologieknoten#1_%C2%B5m-Technologieknoten
Meine zwei Kernfragen sind und lauten, also die erste Kernfrage erstmal:
sind die Chemikalien, die dafür benötigt werden, hier in Deutschland
auch alle verfügbar? Die Wafer kann man ja auf Onlineshops beordern.
Jetzt war eigentlich meine Idee, dass es jetzt inzwischen die
UV-Belichtungsbildschirme gibt, die so in den
Stereolithografie-3D-Druckern verbaut werden, dass man, wenn man die so
umkonstruiert, mehrere Linsen dazwischen kommen, um das Licht auf wenige
Mikrometer oder Nanometer zu bündeln, rein theoretisch funktionieren
könnte, eigene Computerchips herzustellen? Ich empfehle euch dieses
Video anzugucken die ganz ohne Linsen funktioniert:
https://www.youtube.com/watch?v=7-YR3PkQFe8
Die großen Chipfabriken wie ASML oder SMIC sind nur deshalb so groß,
weil die sehr schnell in großen Mengen auf kleinste Technologieknoten
herstellen müssen. Vergleichbar mit Plastikfabriken von Lego die auch
sehr groß sind, aber letztlich doch ein FDM-3D-Drucker dafür vollkommend
ausreichen würde, wenn wir die Zeit dazu addieren. Diese billigen
3D-Drucker sind in meinen Augen auch schon Wunderwerke. Ein anderer
guter Vergleich wäre der Unterschied zwischen CDs brennen was Zeit
benötigt, oder CDs mit großen Maschinen pressen in großen Mengen
kürzester Zeit.
Ich träume von hauseigenen Mini-Chipfabriken, damit jeder unabhängig,
dezentral seine eigenen Chips herstellen kann und jeder sein eigener
Chipdesigner werden kann. Das würde zum Beispiel das Problem von
Chipmangel beheben und das Potenzial unterschiedlichster Computerchips
weiter steigen.
Und hier meine zweite Kernfrage: Wie soll eine Mini-Chipfabrik
funktionieren? Dieser UV-Display belichtet durch kleine handelsüblichen
Linsen um das Licht zu bündeln und rastert Schritt für Schritt die
Wafer. Es würde zwar Tage, Wochen dauern, bis der Chip fertig wird, aber
es wäre dennoch ein Meilenstein, wenn das wirklich so funktionieren
würde. Was wären eure Expertisen dazu? Welche Limits könnten auftreten
und kann man die dann auch ausmerzen? Gibt es solche Konzepte bereits
und was muss noch alles bedacht werden?
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> In diesem Titel geht es darum, eigene Computerchips Zuhause> herzustellen, die sonst so in den großen Chipfabriken laufen.
Das ist eigentlich kein Problem, wenn Du dafür einige
Millionen € investieren willst.
Harald W. schrieb:> 🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:>>> In diesem Titel geht es darum, eigene Computerchips Zuhause>> herzustellen, die sonst so in den großen Chipfabriken laufen.>> Das ist eigentlich kein Problem, wenn Du dafür einige> Millionen € investieren willst.
Wie kommst du auf die Millionen € ?
Diese SLA-3D-Drucker belichten mit UV und kosten so um die 300€ bis
500€. Und die Linsen müssen nicht sehr groß sein. Teuer sind besonders
die großen Linsen von Carl Zeiss die in ASML-Maschinen verbaut werden.
Es soll nicht der ganze Wafer sofort belichtet sein, sondern in
Rasterschritten.
> Ich träume von hauseigenen Mini-Chipfabriken, damit jeder unabhängig,> dezentral seine eigenen Chips herstellen kann und jeder sein eigener> Chipdesigner werden kann.
Designen kannst du auch ohne eigene Herstellung.
Glaub man: die Chemie willst du dir weder auf dem Balkon noch im
Bastelkeller antun. Das zeugs ist zu hart, wenn etwas passieren sollte.
Obendrein hast du das Problem, dass du die Chemie nicht "in
hobbyüblichen Mengen" einfach online kaufen kannst. Gib dein Design zu
einem Auftragsfertiger, ist einfacher und sicherer ;-)
Hallo,
man sieht zwar in den Videos etwas vom benötigten Equipment, aber so
richtig vorstellen wirst du dir das dennoch nicht können was da alles
dran hängt. Desweiteren befürchte ich das der junge Mann nicht weiß
welche giftigen Dämpfe er einatmet.
> Ich träume von hauseigenen Mini-Chipfabriken, damit jeder unabhängig,> dezentral seine eigenen Chips herstellen kann und jeder sein eigener> Chipdesigner werden kann. Das würde zum Beispiel das Problem von> Chipmangel beheben und das Potenzial unterschiedlichster Computerchips> weiter steigen."
Träum weiter.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Es soll nicht der ganze Wafer sofort belichtet sein, sondern in> Rasterschritten.
Es wird sowieso immer nur Chip für Chip belichtet, weil die Maske nur
für einen Chip ist.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> In diesem Titel geht es darum, eigene Computerchips Zuhause> herzustellen, die sonst so in den großen Chipfabriken laufen.
Hatte das vor Jahrzenten schon mal gemacht - und war eigentlich kein
Problem. Hatte allerdings damals Zugang zu Wacker-Chemie/Burghausen.
Müsste mal meine Unterlagen und Samples raussuchen...
Was genau willst denn wissen?
Wissender schrieb:> Träum weiter.
Hier gab’s schonmal einen User, der sich seinen Tagträumereien so
hingegeben hat, dass er die Realität komplett verdrängt hat. Hatte gar
’nen ähnlichen Namen: Kybernetiker X. (kybernetiker)
Wie wär’s mal mit realistischen Zielen?
Für ein paar Chips müssen ja nicht große Mengen Chemikalien eingekauft
werden? Das Ätzen von Platinen benötigt auch Chemikalien und bis dahin
kein Problem.
Wissender schrieb:> Es wird sowieso immer nur Chip für Chip belichtet, weil die Maske nur
für einen Chip ist.
Dann meine ich halt innerhalb eines Chips rastern.
abc. schrieb:> Gib dein Design zu> einem Auftragsfertiger, ist einfacher und sicherer ;-)
Siehe Problem "Chipmangel". Raspberry Pi's stehen immer noch nicht zur
Verfügung.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> sind die Chemikalien, die dafür benötigt werden, hier in Deutschland> auch alle verfügbar?
Für Privatpersonen ?
Nein.
Ob Salpetersäure oder Flusssäure, alles in Privatbesitz verboten.
Daher wird es in Deutschland auch keine Innovationen geben, weil kein
unabhängiger Bastler Gehversuche unternehmen kann.
Weder bei Microchips, noch z.B. sind hier private Raketenstarts und
Triebwerkserprobungen möglich, die Karriere eines Tom Mueller ist in
Deutschland undenkbar, SpaceX könnte hier nie entstehen. Man muss sagen
inzwischen politisch verhindert, denn Lutz Kayser konnte OTRAG noch
gründen, bevor er nach Zaire vertrieben wurde.
MaWin schrieb:> Ob Salpetersäure oder Flusssäure, alles in Privatbesitz verboten.
Okay, also ich wusste nicht dass nitric acid in seinem Video Z2 auf
Deutsch Salpetersäure ist. Dann wäre die erste Frage schon mal
beantwortet.
Nehmen wir mal an: Die EU kollabiert durch die Hyperinflation und
Energiekrise. Danach wird die EU von den USA aufgekauft und
liberalisiert. Somit dürften alle Chemikalien legalisiert werden, dann
dürften wir zur zweiten Kernfrage übergehen, der Bau von
Mini-Chipfabriken mit UV-Displays, Linsen und Mikrofluidik. Realistisch?
Wenn wir von den Russen erobert werden, wird es gleich wie beim Aufkauf
von den Amis sein.
J. T. schrieb:> michael_ schrieb:>> Für eine Rakete muß man nicht einen Chip zuhause schnitzen.>> Es geht nicht ums müssen/können, sondern ums nicht dürfen.
Selbst, wenn du das darfst, startet deine Rakete nicht.
Eine Belichtung ähnlich wie im 3D-Drucker wäre möglich. Aber wie groß
wäre der Nutzen? Man spart sich nur den Film, die ganzen anderen
Arbeitsschritte bleiben erhalten. Mit dem Belichten ist es leider bei
weitem nicht getan.
Wie andere schon schrieben, keine Chance.
abc. schrieb:>> Ich träume von hauseigenen Mini-Chipfabriken, damit jeder unabhängig,>> dezentral seine eigenen Chips herstellen kann und jeder sein eigener>> Chipdesigner werden kann.>> Designen kannst du auch ohne eigene Herstellung.
Wahrscheinlich ungenaue Begrifflichkeiten des TO. Design ist ja nur
einer von mehreren Schritten der Kette von Idee zu funktionierendem
Silizium. Viele Studentenprojekte gehen auch nur von Idee über Design zu
Implementierung weil erst der nächste Schritt Fertigung teuer wird. Unis
bekommen die notwendige Software für diese Schritte günstig, privat
wären Open-Source Tools wie
https://github.com/The-OpenROAD-Project/OpenLane eine Alternative. Steht
auf meiner langen Liste an Sachen die ich mal ausprobieren will.
Wegen Herstellung frage ich mich ob man privat auf
https://europractice-ic.com/schedules-prices-2022/ zugreifen kann aber
wahrscheinlicher müsste man es über eine Uni versuchen. Bei AMS 0,35 um
scheint man ab ~5300 Euro für 7 mm^2 dabei zu sein. Privat viel Geld
aber noch im Bereich was manche für Hobbies ausgeben.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Danach wird die EU von den USA aufgekauft und liberalisiert.
Du meinst so im Abtreibungsrecht und so was ? In Kalifornien darfst du
nicht mal Isopropanol besitzen.
Die meisten Halbleiterfirmen sind fabless, haben also keine
Chipproduktion sondern lassen herstellen - so wie unsere Rentnerbastler
hier keine Platinen mehr fertigen, sondern in China machen lassen.
Das geht auch bei Chips, ist nicht so unverschämt teuer, das kann sich
ein ENGAGIERTER Hobbyist auch leisten, nur sollte er vorher das know how
erlernt haben, was nicht ganz so schwer ist, VLSI hab ich an der Uni
gehört, dort darf man als Student auch seinen Chip in Auftrag geben
(leider lief bei meinem die Spice-Simulation nicht, daher war ich raus,
stellte sich hinterher als Spice-Problem heraus).
https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.7.4https://youtu.be/_w0Z2Y5vaAQ
Grundsätzlich ein sehr interessantes Thema.
Sam Zeloof hat sich da 2018 allerdings eine Garage voll gebrauchtem
altem High-End Equipment (Elektronenmikroskop, Plasma-Ätzanlage,...)
zugelegt.
Jeri Ellsworth hatte noch 2010 nach 2 Jahren experimentieren "nur" einen
einzelnen Inverter geätzt bekommen...
https://hackaday.com/2010/03/10/jeri-makes-integrated-circuits/
Es sind neben den wirklich unschönen Chemikalien halt auch noch ettliche
Prozessschritte mit verschiedenen Geräten nötig, einen Heim-tauglichen
"Chipdrucker" halte ich für in naher Zukunft eher nicht realisierbar,
zumindest solange keiner mit einer alternativen Fertigungsmethode
ankommt (Chips direkt aus dem Silizium lasern oder ähnliches).
So eine Mini-Fab im Format eines Seecontainers wäre eher denkbar, und
für die eine oder andere Firma vielleicht interessant.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Diese SLA-3D-Drucker belichten mit UV und kosten so um die 300€ bis> 500€.
Ja aber nicht mit wenigen Nanometern Strukturbreite.
Stefan ⛄ F. schrieb:> 🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:>>> Diese SLA-3D-Drucker belichten mit UV und kosten so um die 300€ bis>> 500€.>> Ja aber nicht mit wenigen Nanometern Strukturbreite.
Davon, dass er TSMC Konkurrenz machen möchte, war auch nie die Rede.
Aber Hauptsache, du hast wieder deinen Senf dazu gegeben.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Die großen Chipfabriken wie ASML
ASML ist keine Chipfabrik. ASML stellt auch keine Fertigungseinheiten
für Chips her.
Die bauen doch nur die Belichtereinheiten.
Die ganzen anderen Arbeitsschritte in einer Chipfabrik kommen noch von
vielen weiteren Firmen, deren Know How du dir auch noch Aneignen
solltest.
Wenn du nicht mal diesen Unterschied kennst....
Dyson schrieb:> Davon, dass er TSMC Konkurrenz machen möchte, war auch nie die Rede.> Aber Hauptsache, du hast wieder deinen Senf dazu gegeben.
Wie groß sollen denn die "Computerchips" werden, wie eine Zimmertüre?
Stefan ⛄ F. schrieb:> Wie groß sollen denn die "Computerchips" werden, wie eine Zimmertüre?
Waren die Chips mit μm-Strukturen damals™ denn so groß wie Zimmertüren?
Jack V. schrieb:> Waren die Chips mit μm-Strukturen damals™ denn so groß wie Zimmertüren?
Mit seinem 3D Drucker kriegt er auch keine 10 µm hin. Außerdem scheint
es mir, dass er halbwegs aktuelle "Computerchips" herstellen will, nicht
die allerersten aus den 70er Jahren.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> In diesem Titel geht es darum, eigene Computerchips Zuhause> herzustellen, die sonst so in den großen Chipfabriken laufen.
Womit "laufen" denn dir großen Chipfabriken?
Die von ihm verlinkten Youtube Videos passen überhaupt nicht dazu. Ich
glaube, er weiß noch nicht, was er tun will.
Hallo,
Warum fallen mir jetzt zweo alte Sprüch ein:
Mikrolektronik aus der DDR - nicht kleinzukriegen...
Mikrolektronik aus der DDR - von innen begehbar...
Gruß aus Berlin
Michael
Stefan ⛄ F. schrieb:> Mit seinem 3D Drucker kriegt er auch keine 10 µm hin.
Hattest du den Eingangsbeitrag gelesen? Er hatte die Idee, die schon
recht hohe Auflösung heutiger SLA-Drucker optisch zu vergrößern, und so
die Strukturbreite zu verkleinern.
Eigentlich ist’s durchaus ein nettes Gedankenexperiment, und wenn’s dem
TE wirklich ernst ist, wären 10μm vermutlich erreichbar. Natürlich
fehlen dann noch so 98% der anderen Sachen zu einem fertigen, nutzbaren
Chip, aber dieser einzelne Punkt ist isoliert betrachtet nicht der
Showstopper.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> In diesem Titel geht es darum, eigene Computerchips Zuhause> herzustellen, die sonst so in den großen Chipfabriken laufen.
Was schwebt dir da vor?
- Ein kleiner ARM Controller mit dem man eine Waschmaschine steuern
könnte?
- Oder ein aktuelle PC Prozessor?
- Oder einen der ersten Mikroprozessoren aus den 70er Jahren (der ohne
zahlreiche weitere Chips nicht nutzbar ist)
- Oder eher ein analoges IC mit nur einer Hand voll Transistoren wie dem
NE555 (der hätte mit Computerchips allerdings nichts zu tun).
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> In diesem Titel geht es darum, eigene Computerchips Zuhause> herzustellen, die sonst so in den großen Chipfabriken laufen.
Das grundlegende Problem an dieser Idee ist das, was heute so manchem
Jüngling laufend passiert: da meint einer, dass etwas, das es für 99
Cent an jeder Ecke gibt, doch ganz locker vom Hocker selber hinbekommt.
Zu dieser Annahme verleiten ihn 3 Dinge:
1. das "Nichtmitbekommenhaben" der technischen Entwicklung
2. das Unterschätzen des Aufwands mangels Wissens
3. das Überschätzen seines Könnens mangels Wissens
Und deshalb kommen eben völlig ungeeignete Vergleiche:
> Vergleichbar mit Plastikfabriken von Lego
Die Herstellung von ICs ist eben überhaupt nicht vergleichbar mit dem
Herstellen von Legosteinen. Denn bei Legosteinen reicht es hinterher im
Prinzip aus, wenn sie aussehen wie Legosteine, die selbe Größe haben wie
und sich anfühlen wie Legosteine.
Die kann man statt sie zu Gießen also auch mit 3D-Druckern drucken oder
aus dem Vollen fräsen.
Bei ICs reicht es aber nicht aus, wenn das Endergebnis aussieht wie ein
IC und die selben Abmessungen hat (wobei manche Käufer das durchaus
meinen und manche Chinesen das durchaus ausnutzen).
Andreas K. schrieb:> neben den wirklich unschönen Chemikalien
Konsequenterweise sollte man die natürlich auch selber herstellen. Nur
dann bekommst man sie in der optimalen Qualität.
Es gibt da eine schöne Auflistung der Schritte für die Herstellung
https://www.tel.com/museum/exhibition/process/process1.html
Tokyo Electron stellt übrigens die Ätz und Reinigungsanlagen her.
Und du möchtest jetzt im Keller die ganzen Prozessschritte nachmachen?
Lack-Beschichtung, am besten mit einem Pinsel aus dem Baumarkt.
Belichten mit UV-Licht (pass trotzdem auf die Augen auf)
Entwickeln und Ätzen - so wie die Photoamateure damals in einer
Dunkelkammer und mit Plastikschälchen.
Zum Säubern in die Spülmaschine.
Danach eine Dampfbeschichtung, bestimmt gibt es was von Kärcher.
Thermische Oxidation, also ab in den Backofen.
Dotieren mit Arsen. Wenn was über bleibt reicht es noch für die
Schwiegermutter...
Stefan ⛄ F. schrieb:> Dyson schrieb:>>> Davon, dass er TSMC Konkurrenz machen möchte, war auch nie die Rede.>> Aber Hauptsache, du hast wieder deinen Senf dazu gegeben.>> Wie groß sollen denn die "Computerchips" werden, wie eine Zimmertüre?
Was soll das dumme Gelaber? Im zweiten geposteten Video geht es um 1200
Transistoren und nicht um 15 Milliarden wie beim A15, der in 5
Lothar M. schrieb:> Die Herstellung von ICs ist eben überhaupt nicht vergleichbar mit dem> Herstellen von Legosteinen. Denn bei Legosteinen reicht es hinterher im> Prinzip aus, wenn sie aussehen wie Legosteine, die selbe Größe haben wie> und sich anfühlen wie Legosteine.> Die kann man statt sie zu Gießen also auch mit 3D-Druckern drucken oder> aus dem Vollen fräsen.
Schön, dass du demonstrierst, dass du nicht mal weisst, welche
Fähigkeiten für Legosteine, aka Klemmbausteine notwendig sind.
Die müssen nämlich klemmen.
Das wird mit 3d Druck nichts, die erlaubten Toleranzen bei Abmessungen
und Materialdaten sind sehr gering daher gab es damals auch Probleme
dass Plagiate von Drittanbietern nicht klemmten (heute haben die das
wohl in Griff).
MaWin schrieb:> Schön, dass du demonstrierst, dass du nicht mal weisst, welche> Fähigkeiten für Legosteine, aka Klemmbausteine notwendig sind.
Demonstrier’ du halt nicht deine Praxisverleugnung – ist ja nicht so,
dass das nicht schon gemacht worden ist. Ist halt furchtbar ineffizient,
aber funktioniert. Hint: die üblichen FDM-Heimdrucker mit ihren
0,4mm-Düsen sind nicht alles, was es gibt.
Dyson schrieb:> Im zweiten geposteten Video geht es um 1200> Transistoren und nicht um 15 Milliarden
Ja, aber das ist kein "Computerchip, die sonst so in den großen
Chipfabriken laufen."
Jack V. schrieb:> Waren die Chips mit μm-Strukturen damals™ denn so groß wie Zimmertüren?
Nein, die hatten einfach nicht Milliarden von Transistoren, wie in
heutigen Computerchips.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Jetzt war eigentlich meine Idee, dass es jetzt inzwischen die> UV-Belichtungsbildschirme gibt, die so in den> Stereolithografie-3D-Druckern verbaut werden, dass man, wenn man die so> umkonstruiert, mehrere Linsen dazwischen kommen, um das Licht auf wenige> Mikrometer oder Nanometer zu bündeln, rein theoretisch funktionieren> könnte, eigene Computerchips herzustellen?
Dir fehlen ein paar Grundlagen. Beim Stepper musst du mehrere Masken mit
einer Genauigkeit, die deutlich über der Größe der Strukturen liegt, auf
den Wafer belichten. Da wirst du deinen 3D-Drucker deutlich aufpeppen
müssen.
Dein UV-Belichtungsschirm hat für Nanometer-Strukturen eine viel zu
große Wellenlänge. Und bei den "mehrere Linsen dazwischen" musst du dir
erheblich was einfallen lassen, um unter Mikrometer Auflösung zu kommen.
Fang erstmal mit Mikrometerstrukturen an. Wenn du das beherrschst, geht
es weiter. Nur zur Orientierung: Der Durchmesser menschlichen Haares
liegt im Bereich 20 .. 120µm.
MaWin schrieb:> Die müssen nämlich klemmen.
Ja, warum sollte man das mit 3D-Druck oder entsprechender Fräsung nicht
hinbekommen?
MaWin schrieb:> Schön, dass du demonstrierst, dass du nicht mal weisst, welche> Fähigkeiten für Legosteine, aka Klemmbausteine notwendig sind.
Ist doch ein nettes Beispiel, dass man sogar für so ein simples
Plastikteil im kostenmäßigen Cent-Bereich schon richtiges Know-How und
etliche Ingenierusmannjahre braucht:
https://www.lego.com/de-de/sustainability/product-safety/materials/
Ich habe exakt sowas gelernt:
das willst Du ganz sicher nicht zu Hause machen wollen!
(Bei mir waren es die Chips für Leistungsschalttransistoren SU380 /
SU510 usw., also "nur" grobe Transistoren)
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Es wird dort auch genau erklärt welche Chemikalien dafür benötigt werden> und wie der Prozess ablaufen muss. Bis hin zur welcher Technologieknote> wäre damit möglich? Ich würde bis auf 1 µm-Technologie tippen: ....
Träum mal weiter! Das Equipment was Du dazu brauchst kostet mehrere
Millionen. Ich habe über zehn Jahre in einem Bereich gearbeitet wo
solches Equipment hergestellt wurde. Damals kostet ein Repeater, also
ein Gerät mit dem man die Struktur von der Vorlage auf das Silizium
bekommt nur schlappe 2Mio DDR-Mark - wird heutzutage nicht billiger sein
und Du wirst die Summe in Euro hinblättern müssen. Dazu kommen die
Medien, z.B. Stickstoff, deionisierte Wasse etc., die allesamt hoch rein
sein müssen. Zum Ätzen braucht es Flußsäure. Das ist ganz tolles Zeug,
wenn Du das in ein Glasgefäß kippst läuft es unten einfach wieder raus.
Ich merke gerade es ist ja wieder Freitag.
@Kybernetiker:
Schon das Herstellen eines Mikrodots, also
das Verkleinern einer Din-A4-Seite auf Punktgröße
ist für ein Amateur ne Herausforderung.
Was ist aus deinen Versuchen geworden, ne biologische Zelle
mikromechanisch zu handeln?
Dann wirst Du gemerkt haben, das schon der Selbstbau
oder die Beschaffung der nötigen Geräte ne
nicht zu lösende Herausforderung ist.
Kommst Du an Chipentwicklungssoftware ran, die
auf Deinem Mehrrechnersystem läuft?
Wie schon oben gesagt, Entwicklung des Chips
mittels Software könnte klappen, wenn Du ein kleiner "Einstein" bist
ein Auftragsfertiger müßte dann die mikromechanischen und
chemischen Prozesse übernehmen.
mfg
Halbleiter dotieren,
Halbleiter erstmal mit einem gewissen Reinheitsgrad
(damit meine ich nicht ReinRAUM!)
elementar darzustellen reicht doch eigentlich erstmal.
und dann fängst Du evtl mal an,
einen EINZIGEN Transistor zusammen zu bekommen.
Ich finde dieses Video von MaWin, also dieses hier:
https://www.youtube.com/watch?v=_w0Z2Y5vaAQ behandelt genau meine
Gedankengänge. Der Youtuber hat allerdings eine sehr umständliche X und
Y Plattform mit dicken Schrittmotoren genommen.
Wo ich aber inzwischen eine bessere Lösung weiss:
https://www.youtube.com/watch?v=gV9FytfoCtg
OpenFlexure Microscope.
Dort wird die bewegliche Plattform komplett ausgedruckt mit 3D-Druckern
und drei billige Schrittmotoren drangehängt. Die ausgedruckte
Konstruktion ermöglicht den Schrittmotoren auf mikrometergenaue
Bewegung. Somit könnte man zumindest das mechanische Problem
kostengünstig lösen. Der Youtuber konnte natürlich nicht so eine
Plattform nehmen, weil OpenFlexure damals noch gar nicht gab. Man müsste
OpenFlexure etwas umkonstruieren, so dass das Mikroskop wieder von
ausgerichtet wird und den Z-Schrittmotor durch Piezo ersetzen. Mit
dieser Plattform hat ein anderer bereits in ein Laserrastermikroskop
umgebaut, das zwar auch sehr langsam ist, aber immerhin funktioniert und
nicht so um die 100k € kostet. Jetzt haben wir die 4k-UV-Displays auf
Aliexpress. Bingo!
Einige Leute verstehen hier immer noch nicht dass ich die Wafer gar
nicht möglichst schnell belichten will. Ein 3D-Drucker gießt ja auch
nicht mit teurem Gussform das Plastikteil sofort in eine Form. Die
FDM-Düse braucht 1 bis 10 Stunden für das gleiche Teil. Man kann mit
3D-Druck durchaus Legobausteine ausdrucken die klemmen. Man muss sehr
genau an die 0.05 - 0.1mm in der CAD-Software oder an den Parametern in
der Slicer-Software nachstellen bis die Steine korrekt klemmen.
Die Sache mit Chemikalien ist natürlich ein anderes Problem, aber das
wird behandelt in Chemieforum. Ich denke da an die Automatisierung mit
Mikrofluidik. Auch das kann viel an Arbeit ersparen und die Menge an
Chemikalien verringern und billig machen.
Dyson schrieb:>> Ja aber nicht mit wenigen Nanometern Strukturbreite.>> Davon, dass er TSMC Konkurrenz machen möchte, war auch nie die Rede.> Aber Hauptsache, du hast wieder deinen Senf dazu gegeben.
Nun, der TE möchte aber UV-Licht auf Nanometer bündeln. Und da
er auch µCs fertigen will, möchte ich mal behaupten, das diese
allesamt mit Strukturbreiten im Nanometerbereich hergestellt
werden. Schon allein, um sich solche Strukturen ansehen zu
können, braucht man ein AFM, welches gern mal ne halbe Million
kostet. BTDT
Jack V. schrieb:>> Wie groß sollen denn die "Computerchips" werden, wie eine Zimmertüre?>> Waren die Chips mit μm-Strukturen damals™ denn so groß wie Zimmertüren?
Nein, aber sie enthielten nicht so viele Transistoren wie ein
moderner µC.
Stefan ⛄ F. schrieb:> 🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:>> In diesem Titel geht es darum, eigene Computerchips Zuhause>> herzustellen, die sonst so in den großen Chipfabriken laufen.>> Was schwebt dir da vor?>> - Ein kleiner ARM Controller mit dem man eine Waschmaschine steuern> könnte?> - Oder ein aktuelle PC Prozessor?> - Oder einen der ersten Mikroprozessoren aus den 70er Jahren (der ohne> zahlreiche weitere Chips nicht nutzbar ist)> - Oder eher ein analoges IC mit nur einer Hand voll Transistoren wie dem> NE555 (der hätte mit Computerchips allerdings nichts zu tun).
Ich denke da in Schritten. Zuerst wird ein NE555 und die ersten
Mikroprozessoren aus den 70er Jahren versucht. Dann später ein
ATmega-like. Und zum Schluss der aktuelle PC Prozessor wenn die
3D-Miniaturisierung sich voranschreitet. Vielleicht müssen die Prozesse
etwas vom Standard abgewichen werden.
Das geht nur über eine mächtige Open-Source-Community. Ein vollwertiges
Linux-Betriebssystem ist auch erst nach Jahrzehnten entstanden und ist
stabiler als Windows und das ganz ohne Geldaufwand. Wir müssen einfach
weiterdenken und weitermachen.
Ich vergleiche die ASML-Belichtungsmaschinen mit Dampfmaschinen für
Textilindustrie aus der ersten industriellen Revolution. Die
Nähmaschinen sind jetzt heute sehr klein und es gibt jetzt sehr viele
kleine Modeschneider.
Jemand hat das hier verlinkt:
https://www.tel.com/museum/exhibition/process/process1.html ich finde
das als Vergleich sehr gut. In jedem Prozess sieht man große Maschinen.
Zum Auftragen von Photoresist-Beschichtung wird schon eine große
Maschine benötigt? Wahrscheinlich weil das für Massenproduktion ist.
Wo bestellt ihr eigentlich brauchbare Wafer? Und lassen sie sich einfach
in Vierecke brechen oder nur mit einem Diamant Glasschneider? Die
unsauberen Ecken sind für die Übung ja erst mal egal.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Wo bestellt ihr eigentlich brauchbare Wafer?
Bring doch erstmal deinen Belichtungsprozess zum Laufen. Dazu braucht’s
keinen Wafer, sondern beispielsweise einen Kamerasensor – wenn du auf
dem deine Strukturen in der angepeilten Auflösung und Größe abgebildet
bekommst, und das hier dokumentierst, wird man dich vielleicht nicht
mehr als den totalen Spinner ansehen, wie’s jetzt der Fall ist.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Ich denke da in Schritten. Zuerst wird ein NE555 und die ersten> Mikroprozessoren aus den 70er Jahren versucht. Dann später ein> ATmega-like. Und zum Schluss der aktuelle PC Prozessor
Na dann wünsche ich dir noch viel Glück beim Träumen.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Ein vollwertiges Linux-Betriebssystem ist auch erst nach Jahrzehnten> entstanden
Für die Entwicklung eines OS ist im Grunde nur ein Rechner nötig, der
für kleines Geld an jeder Ecke zu bekommen ist. Auf diese Art konnten
dann viele weit verteilt dran arbeiten, denn der jeweils aktuelle
Entwicklungsstand ließ sich leicht duplizieren und weltweit verbreiten.
Und genau das ist eben der grundsätzliche Unterschied zwischen Hardware
und Software...
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Ich vergleiche die ASML-Belichtungsmaschinen mit Dampfmaschinen für> Textilindustrie aus der ersten industriellen Revolution.
Allerdings musste eben der Mensch vor der Dampfmaschine nicht nackt
herumlaufen. Da gab's schon was zum Anziehen. Und dazu das Know-how, wie
man das herstellt. Das heißt, die Maschinen beschleunigten nur das was
man eh schon konnte. Kannst du schon einfache Transistoren oder
wenigstens simple Dioden herstellen? Ganz ohne "Dampfmaschine"?
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Und zum Schluss der aktuelle PC Prozessor wenn die> 3D-Miniaturisierung sich voranschreitet.
Dafür brauchst Du auf jeden Fall Strukturbreiten im niedrigen
nm.Bereich. Hast Du Dir denn schon einen Linearbeschleuniger
als "Beleuchtungsquelle" zusammengebastelt?
Lothar M. schrieb:> Für die Entwicklung eines OS ist im Grunde nur ein Rechner nötig, der> für kleines Geld an jeder Ecke zu bekommen ist. Auf diese Art konnten> dann viele weit verteilt dran arbeiten, denn der jeweils aktuelle> Entwicklungsstand ließ sich leicht duplizieren und weltweit verbreiten.>> Und genau das ist eben der grundsätzliche Unterschied zwischen Hardware> und Software...
Im Prinzip hast du recht. Allerdings geht das in der globalisierten Welt
mit der Hardware so langsam auch schneller. Siehe RepRap-Geschichte.
Lothar M. schrieb:> Allerdings musste eben der Mensch vor der Dampfmaschine nicht nackt> herumlaufen. Da gab's schon was zum Anziehen. Und dazu das Know-how, wie> man das herstellt. Das heißt, die Maschinen beschleunigten nur das was> man eh schon konnte. Kannst du schon einfache Transistoren oder> wenigstens simple Dioden herstellen? Ganz ohne "Dampfmaschine"?
Das waren die Spinnerinnen die mit Spinnrad schon Textilien verarbeiten
konnten. Allerdings kam später um die Jahre 1760 die Dampfmaschine dazu.
Die elektrisch getriebenen Nähmaschinen fürs Zuhause kamen erst hundert
Jahre später. Für die Industriellen aus den 1760er völlig undenkbar
gewesen.
Der erste Transistor war auch völlig handgemacht:
https://cdn1.vogel.de/unsafe/540x0/smart/images.vogel.de/vogelonline/bdb/1350600/1350674/original.jpg
Chemische Verarbeitung für Filmfolien ist ja eigentlich auch nicht neu.
Wie der erste Gussform für Plastik und der 3D-Drucker von heute.
Also ich würde schon die ASML-Maschinen mit Dampfmaschinen vergleichen.
Ich empfehle euch dieses Video anzugucken, ist zwar nicht UV-Display
aber auch maskenlose Lithographie, weil die Masken extrem teuer
herzustellen sind (vergleichbar mit Gussform für Plastik):
https://www.youtube.com/watch?v=XJ9w7DjI_Bc denn so gehen die Schritte
weiter: damit hat er schon die Fotoschicht gelasert. Am Ende schildert
er auch die Problematik, warum es noch an der Präzision leidet. Die
Plastikteile die er ausgedruckt hat, machen das ganze Ding wackelig. Bei
mir sind die Plastikteile mit Gewindestangen oder Schrauben
"kernverstärkt" so dass die nicht mehr so dehnen oder wackeln. Was mich
noch etwas stört, ist dass er den Bauplan nicht veröffentlich.
Die Chinesen verkaufen mehrere Wafer auf Aliexpress die fehlerhaft
belichtet wurden:
https://de.aliexpress.com/item/1005003994801006.html
Man könnte sich das schon mal angucken wie sie belichtet wurden und dann
wieder mit seinen eigenen Ergebnissen vergleichen.
🏴☠️ Kybermatrix . schrieb:> Ich denke da in Schritten. Zuerst wird ein NE555 und die ersten> Mikroprozessoren aus den 70er Jahren versucht.
Würde Dir eher raten alte Halbleiter nachzubauen. Zuerst GE-Halbleiter
und dann diskrete Si-Halbleiter. Kannst dann mit obsoleten TTL und CMOS
weiter machen. Richard einige solche Bauteile bereits ausführlich
untersucht.
Wenn der Kybermatrix volljährig ist, und heute mit dem NE55 anfängt,
dann schafft er es in seiner Lebenszeit vielleicht bis zum CD4001. Dafür
braucht er allerdings ein vielfaches von dem Geld, dass er in der Zeit
auf ehrliche Art durch Fleiß erwirtschaften kann.
Die Weiterentwicklung bis zum Computerchip kann er dann seinen
Enkel-Kindern überlassen, die kommen aber gar nicht so weit, weil die
Menschen bis dahin die Ressourcen der Welt ausgebeutet haben und wieder
in Höhlen oder auf Bäumen wohnen.
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