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当32G DDR5内存条从去年的800元,飙涨到如今的3800元,当三星、美光、SK海力士三大巨头把80%以上产能,都倾斜给AI所需的HBM高带宽内存,普通消费者只能眼睁睁看着PC、手机升级成本翻倍。
就在整个行业陷入“内存荒”的焦虑中时,海外科技博主Dr.Semiconductor(半导体博士),他把自家后院的棚屋改造成100级洁净室,从零开始"手搓"出了能正常工作的DRAM内存存储单元阵列,完成了人类历史上首次家庭自制RAM的突破。
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“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。”半导体博士在视频中直言不讳,“三家公司控制着整个行业,而新供应不可能一夜之间出现——建晶圆厂要数十亿美元和数年时间。与其坐等,不如自己动手。”于是他启动这项不可能完成的计划。
他没有选择简单的模块拼接,而是挑战了真正的晶圆级制造,从硅片清洗到光刻、刻蚀、掺杂、金属化,每一步都严格遵循半导体工业标准,却用家用级设备实现了突破。
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1、芯片制造的准备环节
他从大片硅片上精准裁切出芯片基底,经过多轮清洗确保表面无任何杂质。随后进入核心的图形化阶段,将硅片放入自制高温炉,生长出330纳米厚的氧化层,再依次涂覆粘附层与光刻胶薄膜。
通过紫外曝光技术,把设计好的掩膜图案投射到硅片表面,显影液洗去被照射区域,完成了关键的图形转移——这一步被业内称为"芯片制造的灵魂",而他用改装的家用设备做到了令人惊叹的精度。
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2、晶体管制备环节
源极与漏极的制造需要多轮图层刻蚀,对暴露的硅区域进行掺杂提升导电性,再通过退火处理让掺杂剂深入硅片内部。这一系列操作对温度、时间、化学试剂浓度的控制要求极高,哪怕一丝偏差都会导致整个芯片报废。
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经过数十次失败,他终于掌握了精准的工艺参数,完成了晶体管的核心结构。金属化环节更是展现了他的创造力:用微型掩膜版向芯片精准喷涂铝金属,剥离多余部分后,一个个完整的内存存储单元赫然出现。
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3、测试环节
自制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,测试结果显示存储单元电容达到12皮法——这个被他称为“hobbyist sweet spot”(爱好者理想值)的参数,既足够储存电荷保证正常工作,又不需要工业级芯片的超高精度工艺要求。
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一位在半导体厂工作近30年的工程师在评论区感叹:“看到你在自家棚子里做这些,我简直难以置信——你的洁净室比我在美国前10大学里用过的还好。”
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网友们的评论充满期待:“下一个视频:在家进行极紫外光刻”、“建议制作SSD,因为价格也涨疯了”,更有人调侃道:“妈妈,能帮我买内存条吗?不用了宝贝,我们家有内存条!”。
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