即將來到您附近的創客空間：DIY 積體電路

也許在未來的某一天，您現在以 3D 列印機製造零件的空間會成為一個創客空間，讓您沉迷於打造自己的積體電路。在認定這是一個瘋狂的想法之前，看看最近在 Wired Magazine 上 22 歲 Sam Zeloof 的成就。Zeloof 使用的設備幾乎都是從 eBay 購得，他在自家車庫中生產了一個包含 1,200 個電晶體的晶片。他目前正在研究一種包含算術邏輯單元 (ALU) 的晶片，最終希望將其充實為一個成熟的微處理器。

在 Zeloof 工作間的照片中，您注意到的第一件事可能是看不到無塵室，Zeloof 也沒有穿著無塵衣走來走去。他告訴 Wired，1960 年代和 70 年代的專利和教科書解釋當時如何在普通工作台上製造晶片。提及如何使用 X-Acto 刀片和膠帶製作遮罩，這些資訊就已足夠。

Zeloof 接著說，他工作室裡的所有設備都是從拍賣網站上取得的科技公司報廢品。值得注意的是，Zeloof 住在紐澤西，所以他沒有機會去翻矽谷的垃圾箱找設備。他談到他找到的其中一個設備：在 90 年代初期，他用 $1000 美元購得原價 $250,000 美元的掃描電子顯微鏡 (SEM) 並修理好。

那種便宜的價格會讓人認為 Zeloof 只是特別幸運。為了瞭解其他想製造晶片的人是否可以複製這位 22 歲年輕人的經歷，我們在 eBay 上搜尋了一番。

針對 SEM，我們的表現不如 Zeloof，但還是找到了一款據稱可以運作的 Bausch & Lomb SEM，售價 $3,400 美元。還有一個類似於 Zeloof 使用的不鏽鋼真空槽／三通管，售價 $555 美元。我們找到最實惠的高真空渦輪分子泵幫浦 (用以抽空真空槽) 售價 $250 美元。

Zeloof 進行光刻的裝置非常便宜，令人意外。最初，他使用包含汞蒸氣燈而不是 LED 光源的家庭影院 DLP 投影機，以取得高紫外光輸出。該投影機在 Amazon 上的售價通常約為 400 美元，用於將晶片幾何形狀的圖像投影到晶圓上進行處理。投影機的圖像透過一個普通的實驗室級顯微鏡 (大約 $300 美元)，他將物鏡反向安裝，因此可縮小而不是放大圖像。接收圖像的晶圓透過電動 X-Y 平台移動，價格也不超過 $300 美元，通常用於在 CNC 銑床上定位零件。一個大約 $100 美元的真空台可以在晶圓曝光時將其固定。

儘管 Zeloof 的光刻設備價格低廉，但很明顯，他必須投入大量的 TLC 才能讓所有組件一起運作。他從 DLP 投影機中抽出為了安全起見限制紫外線輸出強度的零件。他還必須對投影機重新編程，使其認為安全措施仍然存在，並使圖像與 X-Y 平台的運動同步。DLP 投影機光學元件設置通常以一定角度將圖像投射到牆上，因此投影器的角度必須恰到好處才能在顯微鏡物鏡上生成方形圖像。

並且光刻設置需要一些初始調試。投影器照明結果不均勻，會在晶圓上產生曝光過度和曝光不足的斑點。因此，Zeloof 必須記錄投影的光模式 (使用普通的網路攝影機)，並使用它來建立一個校準遮罩，將投影儀的光校正為更均勻的輸出。

這讓我們回到了將 Zeloof 的 DIY 晶片廠房打造為創客空間的想法。我們也許可以從田徑場上領悟些什麼。某一年齡層的讀者可能還記得，在 1954 年第一次有跑者成功在「四分鐘跑完一英里」之前，「見多識廣」的觀察者聲稱這項壯舉是不可能的。 一旦跑者 Roger Bannister 證實能打破四分鐘的障礙，第二名跑者僅在 46 天後就出現了，大約一年後也有第三名跑者達成。最終，在 1964 年有第一個高中生打破了這四分鐘的記錄，雖然這一記錄值得注意，但並不具有新聞價值。

這個故事的寓意在於，有時只需要展現一次可能性，就可以讓專業的從業人員重新思考。毫無疑問，創客空間的狂熱者們正從 Sam Zeloof 的成就以及他在 YouTube 影片中提供的詳細資訊學習。因此，如果看到受 Zeloof 啟發的設備配置出現在黑客空間中，請不要訝異。

最後，提供給您另一個角度看待 DIY 晶片製造：只需 $50,000 美元左右，您就可以買一輛嶄新的 1969 Chevy Camaro，這部車大約有 99% 的時間會待在車庫裡。不過，您也可以花不到一半的錢把車庫變成一個可行的晶片製造廠房，這可能比任何肌肉車都讓您花更多時間沉浸其中。