這可不是簡單的二次拼接,而是從零開始的晶圓級手搓。
海外科技博主Dr.Semiconductor(半導體博士)完成了全球第一次DIY壯舉。他在自家後院棚屋改造的潔淨室裡,成功製備出記憶體儲存單元陣列,實現了史上首次在家自制RAM記憶體的突破。他還通過視訊,完整展示了家用環境下晶片製造的全流程半導體工藝。
當下AI產業爆發,引發了全球記憶體市場的持續動盪。三星、美光、SK海力士三大頭部廠商主導著DRAM行業,產能優先向AI加速器所需的高頻寬記憶體傾斜。
消費級記憶體供需缺口持續擴大,價格大幅波動。這場危機的影響還蔓延到了儲存、GPU領域,有業內人士預判,CPU供應後續也可能受到波及。
他在視訊中說道:“記憶體價格簡直離譜!AI的興起正在對GPU、手機、PC市場造成巨大衝擊。造成這種情況的一個關鍵原因是,目前只有三家公司——美光、三星、SK海力士控制著這個行業,而新的供應不可能在一夜之間出現。建造新的晶圓廠,可能需要數十億美元和數年時間。
所以,與其坐等,我不如把後院的棚子改造成100級潔淨室,從零開始建造自己的半導體製造工具。現在的問題是,我真的可以自己‘手搓’記憶體條嗎?”
視訊中,半導體博士先對記憶體工作原理做了簡要說明。他提到,電腦記憶體的核心,是由大量電容和電晶體組成的巨型陣列。隨後,他一步步展示了完整的晶片製備流程。
製備第一步,是從大片矽片上裁切出晶片基底,完成晶片製造的準備與清洗環節。
接下來是初始圖形化階段。他將矽片放入高溫爐,在矽片表面生長出厚度約330奈米的氧化層。隨後在氧化層表面,依次塗覆粘附層與光刻膠薄膜。通過紫外曝光,把設計好的掩膜圖案投射到矽片表面,再用顯影液洗去被光線照射的區域,完成圖形轉移。
之後的工序,是製備電晶體的源極與漏極。這一環節包含多輪圖層刻蝕,對暴露的矽區域進行摻雜以提升導電性,再對晶片進行退火處理,讓摻雜劑進一步深入矽片內部。
經過多輪精準的沉積與刻蝕工序後,晶片進入金屬化環節。他用微型掩膜版,向晶片樣品精準噴塗鋁金屬,剝離掉多餘的金屬部分,完整的記憶體晶片就此完成製備,進入測試環節。
自制的DRAM儲存單元尺寸極小,無法用常規導線連接測試裝置。他採用顯微操作探針,完成了精準對接測試。測試結果顯示,儲存單元的電容達到了愛好者適用的12pF,半導體博士對成品表現十分滿意。
ps.12pF指的12皮法,是電容的容量單位,用來表示他自制的DRAM儲存單元裡,電容能儲存電荷的大小。12pF是一個適合業餘愛好者實現的理想數值,既足夠儲存電荷、讓儲存單元能正常工作,又不用達到工業級晶片那種極小、超高精度的工藝要求,所以原文說這是“hobbyist sweet spot”。
半導體博士坦言,這次的成果只是一小步。他在視訊結尾透露,將基於這次的突破,製備規模更大的成品儲存單元陣列,目標是實現能直接接入PC使用的規模。他也向觀眾預告,敬請期待後續PC級的實用化成果。
這條視訊發佈後,迅速在全球科技圈與DIY愛好者群體中引發熱議,網友紛紛評價:
“你用的是那個牌子的記憶體條?”“我自己的。”
“我在半導體製造廠工作了將近30年。看到你在自家棚子裡做這些東西,我簡直難以置信。”
“下一個視訊:在家進行極紫外光刻”
“你們的潔淨室/製造車間確實比我在美國排名前十的大學裡用過的要好得多。”
“我建議製作SDD,因為SDD的價格也上漲了。”
“感覺就像‘在家製造核彈’”
“媽媽,你能幫我買記憶體條嗎?不用了寶貝,我們家有記憶體條!”
(快科技)
