この DIY 管状炉で半導体工場を始めましょう

Aug 13, 2023

私たちのほとんどは、通常のソースから半導体を入手することに満足しており、小さなエポキシの塊の中に閉じ込められた複雑さを喜んで抽象化しています。 しかし、最終的には、自分で半導体を作りたくなるかもしれません。その場合は、準備を始める必要があります。 そして、最初に必要となるツールの 1 つは、この DIY 管状炉のようなものになるでしょう。

初心者のために、[ProjectsInFlight] は以下のビデオで管状炉とは何か、そしてなぜ半導体の取り扱いを始めるのに管状炉が必要なのかをわかりやすく説明しています。 当然のことかもしれませんが、管状炉は、1,200°C など、非常に高温になる単なる管です。極度の熱に加えて、商用炉は多くの場合、管の端を密閉して内部に特定の条件を作り出すように設定されています。不活性ガス雰囲気または真空でも使用できます。 熱と雰囲気の制御を組み合わせることで、新進気鋭の製造業者が化学的および物理的プロセスを使用してシリコン ウェーハを加工できるようになります。

[ProjectsInFlight] の管状炉は、ホームセンターの配管セクションにある、長い耐熱石英ガラス管とケイ酸ナトリウム耐火セメントの小さな容器から始まりました。 チューブにセメントを薄く塗布し、低温オーブンで乾燥させた後、ニクロム線で包みました。 包まれたチューブには、さらに厚いケイ酸塩セメントの層とアルミナ セラミック ウールの断熱ラップが施されてから、電力を加えて 1,000 ℃ ですべてを硬化させました。その後、硬化したチューブは、十分な追加の断熱材を備えた特注の鋼板エンクロージャに入れられました。 Arduino とソリッドステート リレーを使用して炉を制御します。 以下のビデオは、シリコンウェーハのスクラップ上に二酸化シリコンのコーティングを成長させることによる炉のテストで終わります。 これは、炉の温度を上昇させながら水蒸気を数回噴射することによって促進され、結果は容易に目に見えます。

[ProjectsInFlight] では、チューブ内の雰囲気を制御するためにチューブにシールを追加する必要があり、アップグレードに注目しています。 すでに素晴らしいスタートを切っていますが、友人 [Sam Zeloof] に追いつくには少し時間がかかるかもしれません。