這是金屬加工（mw1950pub）釋出的第
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編者按
一個人，到底能“肝”到什麼程度？
19歲“天才少年”或許給了這個問題一個完美的詮釋：
耗時整整3年，純手工自制CPU！
這位叫做 Sam Zeloof 的美國大學生，最終打造出1200個電晶體的CPU！
在10微米的多晶矽柵極工藝上實現，命名為Z2。
重點是，與英特爾上世紀70年代聞名於世的處理器4004使用了相同技術。
PS排陣列，車庫自制，超越“摩爾定律”
這款Z2晶片由第一代升級而來。
18年，17歲的他曾製作了首個積體電路Z1，有6個電晶體。
和以前一樣，整個過程在他的車庫工廠進行，使用不純的化學品，自制的裝置，沒有無塵室。
首先，Zeloof 在 Photoshop 中佈局了一個簡單的 10x10 電晶體陣列。
一列中的10個電晶體共享一個共同的柵極連線，每行串聯在一起，與相鄰的電晶體共享一個源極/漏極。
單個10微米 NMOS 電晶體樣子如下，金屬層有些不對齊，紅色的輪廓是多晶矽，藍色是源極/漏極。
之前，Zeloof 一直採用金屬柵極工藝製作。
鋁柵極是與其下面的矽溝道具有很大的功函式差異，從而導致高閾值電壓（>10V）。
比如，吉他失真踏板和環形振盪器 LED 閃光器，由於這兩種材料閾值電壓值高，都需要一個或兩個 9V 電池來執行電路。
為了節省功耗，Zeloof 選用多晶矽柵極工藝，效能得到提升，自對準柵極就不會產生高閾值電壓。
這使得這些晶片與2。5V 和3。3V 邏輯電平相容。
圖紙設計好後，接著切割晶片，對多晶矽柵極進行蝕刻。
Zeloof改進了工藝流程，採用自對準方法，選擇高溫擴散而不是離子注入進行摻雜。
因為矽片上已經有了各種材料，所以他只需要找到一層薄薄的 SiO2（大約10nm） ，然後是厚一點的多晶矽 （300nm）。
結果顯示，Z2 比 Z1 有了飛躍性的進步。
改用多晶矽柵極工藝大大降低了功耗，但由於沒有純淨的化學品和沒有潔淨室，產量很低。
Zeloof 表示，“我已經做了15個晶片（1500個電晶體），並知道至少有一個完全功能的晶片和至少兩個大部分功能，這意味著良率低於 80%，而不是100%。”
影片開篇，Zeloof 調侃自己車庫造芯超越摩爾定律。
網友還順便嘲笑了“擠牙膏”廠英特爾，到了2025年：
Zeloof ：我終於做到了5nm。
英特爾：這是我們最新的10nm+++++++ 工藝。
極客少年，造芯夢
那麼，2018年，Sam Zeloof 究竟做了什麼？
儘管CPU晶片製造門檻越來越高，但天才少年Zeloof並沒有放棄夢想。
2018年，17歲的他還只是一名高三學生，但他已經成功製作了首個積體電路Z1，擁有6個電晶體，使用5微米的PMOS工藝。
在接受The Amp Hour採訪時，Zeloof提到此次發明的靈感源自於YouTube頻道，Jeri Ellsworth在個人頻道中演示瞭如何不用特殊工具來切割矽片、自制矽電晶體的方法。
受此啟發，Zeloof計劃在Jeri Ellsworth的基礎上來製作積體電路。
這樣一位傳奇的少年，可以說是一位資深的電子愛好者。
他在高中時就開始自己製作晶片，並在家裡學習了製造晶片所需的資訊和機器。
他從eBay上買來零部件和材料，打造成一個半導體制造實驗室。
這位才華橫溢的少年認為，嘗試製造晶片是一種瞭解半導體和電晶體內部運作情況的方法。
從2017年起，他開始在部落格介紹自己的專案，Zeloof收到了很多積極的反饋。
一些上世紀70年代的資深工程師也為Zeloof提供了很多建議，希望他能開發出一種相對簡單的方法，克隆4004晶片技術，從而更好的為自己開發晶片服務。
Zeloof表示，“我開始閱讀舊書，研究一些舊的專利，因為新書介紹的製作流程需要非常昂貴的裝置。”
最後，獻上Sam Zeloof 自制CPU影片。
影片資料，建議WiFi觀看
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網友驚呼，超越摩爾定律！
金屬加工影片號開通啦
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