Содержание
Техноблогер под ником Dr. Semiconductor собрал у себя в садовом сарае DIY-лабораторию для микроэлектроники и довёл её до уровня Class 100 (ISO 5). Это класс чистоты, где по счётчику частиц в воздухе проходит не больше 100 частиц размером 0,5 мкм на кубический фут.
Внутри не просто стерильное помещение. Там уже стоят компактные установки для реальных техпроцессов: от травления до нанесения плёнок и литографии.
Почему «чистая комната» решает всё в чипах
Главная проблема в производстве микросхем простая и злая: пылинка может убить кристалл или целую пластину. На масштабе современных структур пыль становится «валуном», который ломает рисунок, портит слои и загрязняет оптику и инструменты.
В индустрии такие помещения строят за миллиарды долларов. Условия там описывают так: чистота в разы выше, чем в операционной. На этом фоне идея сделать чистую комнату в сарае звучит как мем, но тут важны не лозунги, а измерения.
Как он подтвердил уровень Class 100 (ISO 5)
Сначала Dr. Semiconductor герметизировал помещение и усилил внутреннюю конструкцию. Дальше он сфокусировался на двух вещах, которые реально «делают» чистую комнату: воздушный поток и положительное давление.
Положительное давление нужно, чтобы воздух выходил наружу через щели, а не засасывал пыль внутрь. Кстати, этот же принцип в более простом виде работает и в ПК-корпусах, когда вентиляторы настроены так, чтобы воздуха на вдув было больше, чем на выдув.
После настройки фильтрации и герметизации он взял счётчик частиц и проверил результат. По показаниям прибора помещение достигло стандарта Class 100.
Что стоит в «полупроводниковом сарае»: травление, печь и литография
По планировке это не один общий отсек. На входе есть зона переодевания, знакомая всем, кто бывал в академических и промышленных чистых помещениях. Там же организованы питание и управление энергией от сети и солнечных панелей, а ещё хранятся костюмы, перчатки и химия.
- Плазменный травитель: для удаления материалов и формирования структур.
- Вакуумная печь: для термообработки в контролируемой среде.
- Самодельная литографическая машина: управляется софтом и предназначена для формирования рисунка.
Справа стоит вытяжной шкаф для химических операций и спин-коутинга. Спин-коутер у него тоже есть, причём один из показанных вариантов выполнен на 3D-печати. В помещении также заметны система очистки образцов с роботизированной рукой, рабочая зона и установка для нанесения тонких плёнок.
В конце экскурсии Dr. Semiconductor говорит, что позже покажет детали всей инженерной части и «crazy things that can be built» — «безумные штуки, которые можно собрать» в этом сарае: от схем и сенсоров до светодиодов.
Сам Dr. Semiconductor демонстрирует проект в видео на YouTube: Dr. Semiconductor.
