होम चिप्स की मेरी परियोजना पर पहले लेख के प्रकाशन के बाद से, एक साल बीत चुका है (बल्कि उड़ान भरी), यह प्रगति और नई समस्याओं को साझा करने का समय है।

परियोजना का प्रारंभिक लक्ष्य सैकड़ों / हजारों ट्रांजिस्टर (स्तर 58080 / Z80) से मिलकर घर पर माइक्रोकिरेट्स बनाने का तरीका सीखना है।

इस तथ्य के कारण कि परियोजना आवश्यक संसाधनों और समय के मामले में काफी बड़ी हो गई है - मैंने एक अतिरिक्त परिणाम के रूप में प्राप्त करने का फैसला किया, एक प्रलेखित, अधिकतम रूप से सरल ओपन-सोर्स तकनीकी प्रक्रिया जो आपको सीमित परिस्थितियों में माइक्रोक्रेसीकेट बनाने की अनुमति देती है। संयुक्त राज्य में, शायद यह किकस्टार्टर प्रोजेक्ट के लिए एक अच्छा बहाना होगा, लेकिन स्पष्ट रूप से भाग्य नहीं होगा।

जटिल समस्याओं और मानवीय सीमाओं को हल करने पर

पहले छह महीनों के लिए, मेरे सामने काम कभी-कभी बस असहनीय लगता था। हर जगह सब कुछ स्पष्ट नहीं है, उन चीजों की सूची, जिन्हें करने की आवश्यकता है या जिनके साथ आपको निपटने की आवश्यकता अंतहीन थी। केवल बाद में मैंने जटिल समस्याओं को हल करने के लिए मूल सिद्धांत को समझा:

सिद्धांत रूप में, आदमी जटिल समस्याओं को हल करने में सक्षम नहीं है। वह जो कुछ भी कर सकता है वह समस्या के समाधान के लिए अग्रणी लंबी सीढ़ी के साथ अगला सरल और स्पष्ट कदम उठा सकता है। यदि एक चरण में इसे हल करने के लिए खड़ी समस्या स्पष्ट नहीं है, तो यह केवल अध्ययन करने के लिए बनी रहती है और जब तक यह स्पष्ट नहीं हो जाता है तब तक इसे उप-भागों में तोड़ सकते हैं। उसके बाद, यह सबसे खराब स्थिति में एक लॉजिस्टिक समस्या में बदल जाती है - बड़ी संख्या में सरल उप-प्रकारों के प्रबंधन की समस्या।

यह ठीक वैसा ही है, जैसा कि इसका अध्ययन किया गया था और काम किया गया था, यह कार्य एक तार्किक बन गया, और सभी आवश्यक घटकों को खोजने और आकार, वित्त और सुरक्षा पर मौजूदा प्रतिबंधों के आधार पर प्रत्येक तकनीकी समस्या को हल करने के लिए प्रसिद्ध विकल्पों में से चुनने के लिए उबला हुआ था।

तकनीकी समाधान के बारे में

• एक प्रकार के ट्रांजिस्टर और एक डोपिंग के साथ प्रक्रिया प्रौद्योगिकी एनएमओएस (या अंतिम उपाय के रूप में पीएमओएस) है। कैसे सब कुछ काम करता है और वहाँ बनाया गया है समझ में आता है। सीएमओएस प्रसार मिश्र धातु के लिए काफी जटिल है, और मैं इसे बाद के लिए छोड़ देता हूं।
• संपीड़ित गैसों से - धातुओं के उच्च-तापमान annealing और छिड़काव के लिए केवल आर्गन होगा। लेकिन मैं इसके बिना करने की कोशिश करूंगा - हाइड्रोजन / नाइट्रोजन के साथ।
• ऑक्सीजन (सिलिकॉन पर एक ऑक्साइड परत बढ़ने के लिए) और हाइड्रोजन (एनीलिंग के लिए) एक क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट में निकल इलेक्ट्रोड पर पानी के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाएगा। थोड़ा क्षार धातु प्रदूषण एक बड़ी समस्या नहीं होना चाहिए। मुझे लगता है कि यह स्पष्ट है कि मैं घर में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन सिलेंडर घर पर नहीं लाना चाहता।
• कोई एपिटैक्सियल परतें नहीं होंगी (यानी, सिलिकॉन परत बढ़ रही है), क्योंकि मोनोसिलीन (जिस गैस से सिलिकॉन परत उगाई जाती है) उसकी विस्फोटकता के कारण घर के लिए बहुत खतरनाक है, और यह सूक्ष्म मात्रा में इसे "जगह" में लाने के लिए काम नहीं करेगा। तदनुसार, ट्रांजिस्टर एक धातु गेट के साथ होगा, अर्थात। अपेक्षाकृत धीमी गति से।
• फोटोलिथोग्राफी - क्वार्ट्ज ऑप्टिक्स के बारे में मेरे सभी पुराने और भोले विचार, हार्ड 253 / 184nm यूवी - लैंडफिल पर जाएं। इसमें मानक लेंस और 365 / 405nm डूबा हुआ यूवी प्रकाश होगा। यह अपेक्षाकृत विदेशी फोटोस्टिस्ट के साथ मुद्दों को भी हटाता है।
• एक वैक्यूम में धातु का छिड़काव - प्लाज्मा द्वारा, टंगस्टन नाव में गर्म करके नहीं। यह बहुत सरल और अधिक लचीला है, इसे हीटिंग और तापमान नियंत्रण के लिए नावों और परिष्कृत इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता नहीं है। धातु - एल्युमिनियम। मुझे सिलिकॉन के साथ वांछित 1% मिश्र धातु के बारे में पता है, लेकिन अब मुझे नहीं पता कि मैं इसके साथ क्या करूंगा। शुद्ध एल्यूमीनियम के उपयोग के कारण पीएन जंक्शन प्रोटोकॉल को विभिन्न तरीकों से टाला जा सकता है, और इस कार्य के लिए इलेक्ट्रोमाइजेशन कोई महत्वपूर्ण समस्या नहीं है।
• स्टोव एक क्वार्ट्ज ट्यूब पर एक केल निचे क्रोम है। तापमान नियंत्रण - निकोम क्रोम प्रतिरोध को बदलकर या सबसे खराब स्थिति में - सर्पिल (यानी नेत्रहीन) को बिजली उत्पादन द्वारा। मैंने उच्च-तापमान वाले थर्मोकॉउन्स खरीदे - लेकिन वे मेरे अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट आकारों के लिए बहुत बड़े हैं।
• Photoresist एक alkaline डेवलपर के साथ एक सामान्य नौसिखिया photoresist है। फिर से, क्षार धातु आयन प्रदूषण प्रारंभिक कार्य के लिए घातक नहीं है, इसलिए मैंने महंगी धातु मुक्त डेवलपर्स ( टीएमएएच पर आधारित) के साथ परेशान नहीं करने का फैसला किया।

सामग्री का प्रचार

नीरस सिलिकॉन वेफर्स के अलावा, नीलम सिलिकॉन (विकिरण-प्रतिरोधी माइक्रोकिरिट के लिए उत्पादन में उपयोग किया जाता है)। मेरे मामले में, कुछ चरणों में तकनीकी प्रक्रिया को सरल बनाया जा सकता है:


सामान के साथ एक दो-चरण वैक्यूम पंप (बिजली के नल, वैक्यूम होसेस, दबाव गेज आदि) चीन से आए थे - यह धातुओं को स्प्रे करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए:


एसिड - सल्फ्यूरिक, हाइड्रोक्लोरिक, नाइट्रिक, बोरिक, ऑर्थोफोस्फोरिक ... कई पूर्ववर्तियों और राज्य दवा नियंत्रण के बारे में चिंतित हैं - उचित नौकरशाही प्रक्रियाओं के पारित होने के साथ, सब कुछ कानूनी रूप से मुझसे प्राप्त किया गया था।


और विदेशी, शराबी। यह मेरी जिंदगी की सबसे बड़ी गलती है। उन्होंने स्टोर में डालने से इनकार कर दिया (इसके खतरे के कारण), और कहा कि वे केवल पूरे 24 किग्रा बेच सकते हैं। तब मैंने अन्य विकल्प नहीं देखे, और सहमत हुए। लेकिन मैं वास्तव में उससे डरता था - जब मैंने एक लंबे समय के लिए हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड के साथ काम करने के बारे में एक वीडियो देखा था - तब एक बुरा सपना आया कि मैंने उसे जहर दिया था, कोई मारक नहीं था और यह है, अंत (जो सच्चाई से बहुत दूर नहीं है, प्रकरण 20 में शामिल है ) सीज़न ईआर / एम्बुलेंस )। यह विचार "सरल" था - इसके साथ नरक करने के लिए, इसे खुद को फैलाना और अतिरिक्त बेचना। लेकिन पहले 2 किलोग्राम के बाद, जिसे एक गैस मास्क, आदि में 20 सीसी सिरिंज के साथ ट्रांसफ़्यूज़ करना पड़ता था, जब कंक्रीट अपने पैरों पर जमकर हिसिंग करता है, तो उन जगहों पर घुल-मिल जाता है जहां मैंने एक-दो बूंदें बिखेरी थीं - मैंने तय किया - अच्छा, क्या नर्क है। यह एक हैंडल के बिना एक प्रकार का सूटकेस निकला, जो बाहर फेंकने के लिए केवल एक दया नहीं है - आप नहीं कर सकते, क्योंकि लानत है खतरनाक।

नतीजतन, मैंने विक्रेता को पिक-अप केमिस्ट्री के साथ यह सूटकेस दिया, जिससे खुद को न्यूनतम आवश्यक राशि मिल गई। यह एक अच्छा सबक था।

उसके बाद, माइक्रोक्रिस्केट्स के उत्पादन में सबसे खतरनाक पदार्थ जो मुझे उपयोग करने होंगे, वे मिश्र धातु के लिए फास्फोरस और बोरान के स्रोत हैं: BBr3 और POCl3 - मैंने उन्हें न्यूनतम आवश्यक मात्रा के साथ खरीदा। सुरक्षित विकल्प हैं - तथाकथित स्पिन-ऑन डोपेंट - लेकिन देयता के मुद्दों के कारण निर्माता मुझे इसे बेचना नहीं चाहते हैं। यदि यह पुराने ढंग से काम नहीं करता है, तो मैं निर्माताओं को पूरा करूँगा।

1000C तक के माइक्रो ओवन के लिए क्वार्ट्ज व्यंजन

विद्युत तार (इलेक्ट्रोड 0.4) के लिए निकेल क्रोम (व्यास 0.4 और 0.8 मिमी):

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए औद्योगिक फोटोरिस्ट। मैंने सबसे पतले प्रतिरोध का पीछा नहीं करने का फैसला किया, यह एक ओक 2 माइक्रोन है। मोटा परत - काम करने में आसान, शुरुआत में यह पर्याप्त होना चाहिए। हालांकि कोई आसंजन प्रवर्तक ( HMDS ) नहीं है - यह उपलब्ध नहीं था, मैं इसके बिना प्रयास करूंगा:

जैसा कि कुछ लोगों ने सलाह के साथ मेरी मदद की, माइक्रोकैरिस्कुट केवल प्रयोगशाला में बनाए जा सकते हैं। आप उन्हें घर पर ही बना सकते हैं अगर घर पर - एक प्रयोगशाला। यह मामला लगता है और जाता है

सामान्य तौर पर, रसद में सबसे आवश्यक चीजें पहले से ही हैं।
कुछ चीजें हैं जो मुझे अभी तक नहीं करने देती हैं:

1. मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप - रूस में, चीनी सूक्ष्मदर्शी प्रत्येक की मातृभूमि में $ 100-300 हजार रूबल से पुनर्विक्रय करते हैं, वे $ 1,500 -3,000 हैं। यह शायद एक आवश्यक बात भी है, मैं सिर्फ उस चीनी को नहीं खोज सकता जो इसे एस्क्रो के साथ मुझे बेचेगा।
2. प्रयोगशाला नाइट्रोजन जनरेटर - एक चाल का एक नरक। नाइट्रोजन हवा से मिलता है, कोई उपभोग्य नहीं। इसके साथ एक ऑक्सीजन रहित बॉक्स बना सकता है और अक्रिय गैस की समस्या को दूर कर सकता है। लेकिन इसकी लागत लगभग 190 हजार रूबल है। मैं उसके बिना करूंगा।
3. विआयनीकृत पानी जनरेटर भी खेत पर एक उपयोगी चीज है, लेकिन ~ 45 हजार रूबल के लिए बहुत सरल है। मैं आयन-एक्सचेंज रेजिन पर अपना स्वयं का "सामूहिक खेत" बनाने की कोशिश करूंगा (विशुद्ध रूप से ब्याज से, यह स्पष्ट है कि DI पानी भी खरीदा जा सकता है)

शेष मुद्दों और मैं क्या देख रहा हूँ

• विशिष्ट संख्याओं के साथ (पुरानी) निर्माण प्रक्रियाओं का विस्तृत विवरण। मैंने एक पाया, और इससे मुझे बहुत मदद मिली, लेकिन एक और 1-2 लुक बेहद उपयोगी होगा।
• "ओपन" (अर्थात, जब मानक कोशिकाओं की सामग्री परतों के माध्यम से सीधे दिखाई देती है) अपेक्षाकृत मोटी विनिर्माण प्रक्रियाओं के लिए डिजिटल लाइब्रेरी
• मैं microcircuits डिजाइन करने के लिए सॉफ़्टवेयर स्थापित करने में मदद करने के लिए किसी को ढूंढ रहा हूं और मुझे बता सकता है कि सामान्य विचार रखने के लिए क्या है, और मैं सरल परीक्षण सर्किटों को संश्लेषित कर सकता हूं। यह स्पष्ट है कि मैं कागज के एक टुकड़े पर शिफ्ट रजिस्टर आकर्षित कर सकता हूं, लेकिन कुछ अधिक जटिल है ...
• अब तक, धातु छिड़काव कक्ष के लिए वैक्यूम रबर खरीदना संभव नहीं रहा है।
• मैं इत्मीनान से यह भी खोज करूंगा कि आईएलडी के लिए स्पिन-ऑन डोपेंट और स्पिन-ऑन ग्लास के नमूने कहां खरीदें (एक ढांकता हुआ जो धातु के तारों के स्तर को अलग करता है)।
• TMAH , HMDS और TEOS के छोटे वॉल्यूम।

यदि आप इन समस्याओं को हल करने के बारे में विचार रखते हैं तो मुझे मेल में लिखने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।

आगे के कदम

सामान्य तौर पर, अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना है, लेकिन यह अब पहले की तरह कोहरे में नहीं है। अब जबकि मुख्य घटक पहले से ही हैं, ताप नियंत्रण (या यहां तक ​​कि एक स्वचालित ऑक्साइड मोटाई कैलकुलेटर) के साथ तापदीप्त भट्ठी के लिए इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाइयों का विकास और हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के पृथक्करण और सुखाने के साथ एक इलेक्ट्रोलाइज़र आगे हैं।

मुझे ध्यान देना चाहिए कि पिछले लेख पर प्रतिक्रिया देने वाले लोगों (सूचना / सलाह और सामग्री दोनों) की मदद के बिना - मेरी प्रगति बहुत अधिक मामूली रही होगी।

हां, और एक बार फिर हैक किए गए सवाल के बारे में - "क्यों यह सब" मेरे लिए व्यक्तिगत रूप से और सामान्य तौर पर: मैं ऐसा इसलिए करता हूं क्योंकि मुझे दिलचस्पी है, एक तरह का शौक। दूसरी ओर, इस परियोजना पर काम ने मुझे पहले ही समझने की अनुमति दी है कि "बड़ा" माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक कैसे काम करता है (तकनीकी और वित्तीय दृष्टिकोण से)। इसके अतिरिक्त - अब मैं एक "क्लासिक" माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट पर काम कर रहा हूं, जो (यदि सब कुछ योजना के अनुसार होता है) बड़े पैमाने पर उत्पादन में लागू किया जाएगा: एक सामान्य उद्देश्य माइक्रोकंट्रोलर - लेकिन उस समय पर और अधिक।

प्रश्न / सुझाव / टिप्पणियाँ?