全球首次!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂
快科技4月23日消息,这可不是简单的二次拼接,而是从零开始的晶圆级手搓。
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂海外科技博主Dr.Semiconductor(半导体博士)完成了全球第一次DIY壮举。他在自家后院棚屋改造的洁净室里,成功制备出内存存储单元阵列,实现了史上首次在家自制RAM内存的突破。他还通过视频,完整展示了家用环境下芯片制造的全流程半导体工艺。
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂当下AI产业爆发,引发了全球内存市场的持续动荡。三星、美光、SK海力士三大头部厂商主导着DRAM行业,产能优先向AI加速器所需的高带宽内存倾斜。
消费级内存供需缺口持续扩大,价格大幅波动。这场危机的影响还蔓延到了存储、GPU领域,有业内人士预判,CPU供应后续也可能受到波及。
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂他在视频中说道:“内存价格简直离谱!AI的兴起正在对GPU、手机、PC市场造成巨大冲击。造成这种情况的一个关键原因是,目前只有三家公司——美光、三星、SK海力士控制着这个行业,而新的供应不可能在一夜之间出现。建造新的晶圆厂,可能需要数十亿美元和数年时间。
所以,与其坐等,我不如把后院的棚子改造成100级洁净室,从零开始建造自己的半导体制造工具。现在的问题是,我真的可以自己‘手搓’内存条吗?”
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂视频中,半导体博士先对内存工作原理做了简要说明。他提到,计算机内存的核心,是由大量电容和晶体管组成的巨型阵列。随后,他一步步展示了完整的芯片制备流程。
制备第一步,是从大片硅片上裁切出芯片基底,完成芯片制造的准备与清洗环节。
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感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂接下来是初始图形化阶段。他将硅片放入高温炉,在硅片表面生长出厚度约330纳米的氧化层。随后在氧化层表面,依次涂覆粘附层与光刻胶薄膜。通过紫外曝光,把设计好的掩膜图案投射到硅片表面,再用显影液洗去被光线照射的区域,完成图形转移。
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂之后的工序,是制备晶体管的源极与漏极。这一环节包含多轮图层刻蚀,对暴露的硅区域进行掺杂以提升导电性,再对芯片进行退火处理,让掺杂剂进一步深入硅片内部。
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂经过多轮精准的沉积与刻蚀工序后,芯片进入金属化环节。他用微型掩膜版,向芯片样品精准喷涂铝金属,剥离掉多余的金属部分,完整的内存芯片就此完成制备,进入测试环节。
自制的DRAM存储单元尺寸极小,无法用常规导线连接测试设备。他采用显微操作探针,完成了精准对接测试。测试结果显示,存储单元的电容达到了爱好者适用的12pF,半导体博士对成品表现十分满意。
ps.12pF指的12皮法,是电容的容量单位,用来表示他自制的DRAM存储单元里,电容能储存电荷的大小。12pF是一个适合业余爱好者实现的理想数值,既足够储存电荷、让存储单元能正常工作,又不用达到工业级芯片那种极小、超高精度的工艺要求,所以原文说这是“hobbyist sweet spot”。
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂半导体博士坦言,这次的成果只是一小步。他在视频结尾透露,将基于这次的突破,制备规模更大的成品存储单元阵列,目标是实现能直接接入PC使用的规模。他也向观众预告,敬请期待后续PC级的实用化成果。
这条视频发布后,迅速在全球科技圈与DIY爱好者群体中引发热议,网友纷纷评价:
“你用的是哪个牌子的内存条?”“我自己的。”
“我在半导体制造厂工作了将近30年。看到你在自家棚子里做这些东西,我简直难以置信。”
“下一个视频:在家进行极紫外光刻”“你们的洁净室/制造车间确实比我在美国排名前十的大学里用过的要好得多。”
“我建议制作SDD,因为SDD的价格也上涨了。”
“感觉就像‘在家制造核弹’”
“妈妈,你能帮我买内存条吗?不用了宝贝,我们家有内存条!”
感觉像在造核弹!半导体博士在家手搓内存成功:从零开始 把后院棚子改造成了芯片工厂编辑:朝晖
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