Second IC: Homemade Silicon Chips โดย Sam Zeloof
บทความนี้เล่าเรื่องการสร้างชิปทรานซิสเตอร์กว่า 1,000 ตัวด้วยกระบวนการ DIY โดย Sam Zeloof ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญของการทำ Integrated Circuit (IC) แบบโฮมเมด
Sam Zeloof นักทดลองด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่เริ่มทำชิปตั้งแต่สมัยมัธยม ได้เผยแพร่ผลงานใหม่ชื่อ Z2 ซึ่งเป็นชิปที่มีทรานซิสเตอร์กว่า 1,200 ตัว ผลิตขึ้นด้วยกระบวนการ DIY ในโรงงานเล็กๆ ที่บ้าน โดยใช้เทคนิค polysilicon gate process ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดียวกับที่ Intel ใช้ในโปรเซสเซอร์รุ่นแรกๆ อย่าง Intel 4004
ก่อนหน้านี้ Sam เคยสร้าง Z1 amplifier ที่มีเพียง 6 ทรานซิสเตอร์เพื่อทดสอบกระบวนการ แต่ครั้งนี้เขาสามารถเพิ่มจำนวนทรานซิสเตอร์ได้มหาศาล ทำให้เข้าใกล้การสร้างวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่นหน่วยความจำหรือวงจรดิจิทัลเต็มรูปแบบ
สิ่งที่โดดเด่นคือการเปลี่ยนจาก metal gate ไปเป็น polysilicon gate ทำให้ชิปใหม่มี threshold voltage (Vth) ต่ำลง และสามารถทำงานร่วมกับแรงดันมาตรฐาน 2.5V–3.3V ได้ ต่างจากรุ่นก่อนที่ต้องใช้แบตเตอรี่แรงดันสูงถึง 9V เพื่อให้ทำงานได้ นอกจากนี้ยังพบว่า leakage current ต่ำมาก ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ดีเกินคาดสำหรับการผลิตแบบโฮมเมด
Sam ใช้เครื่องมือพื้นฐาน เช่น microscope, hotplate, tube furnace และ photoresist รวมถึงการซื้อเวเฟอร์ที่มีการเคลือบชั้น polysilicon และ SiO₂ มาแล้วจากโรงงาน เพื่อลดขั้นตอนที่อันตรายและซับซ้อน เขายังใช้ซอฟต์แวร์ง่ายๆ อย่าง Photoshop ในการออกแบบ layout ของชิป
แม้ผลลัพธ์ยังมีข้อจำกัด เช่น yield ต่ำและความผิดพลาดในการจัดเรียงเลเยอร์ แต่การที่สามารถสร้างชิปที่มีทรานซิสเตอร์มากกว่า 1,000 ตัวได้ด้วยอุปกรณ์พื้นฐาน ถือเป็นการพิสูจน์ว่า DIY IC fabrication สามารถก้าวไปไกลกว่าการทดลองเล็กๆ และอาจเปิดทางให้ผู้สนใจทั่วโลกได้ลองทำสิ่งที่เคยเป็นไปไม่ได้มาก่อน
สรุปประเด็นสำคัญ
Z2 Chip
มีทรานซิสเตอร์กว่า 1,200 ตัว ผลิตด้วยกระบวนการ DIY
Polysilicon Gate Process
ทำให้ threshold voltage ต่ำลงและรองรับแรงดันมาตรฐาน 2.5–3.3V
คุณสมบัติเด่น
leakage current ต่ำมาก, rise/fall time < 10 ns
เครื่องมือที่ใช้
อุปกรณ์พื้นฐาน เช่น microscope, hotplate, tube furnace และ photoresist
ข้อจำกัดของกระบวนการ DIY
yield ต่ำ, alignment ของเลเยอร์ไม่สมบูรณ์ และยังไม่รองรับ CMOS เต็มรูปแบบ
https://sam.zeloof.xyz/second-ic/
บทความนี้เล่าเรื่องการสร้างชิปทรานซิสเตอร์กว่า 1,000 ตัวด้วยกระบวนการ DIY โดย Sam Zeloof ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญของการทำ Integrated Circuit (IC) แบบโฮมเมด
Sam Zeloof นักทดลองด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่เริ่มทำชิปตั้งแต่สมัยมัธยม ได้เผยแพร่ผลงานใหม่ชื่อ Z2 ซึ่งเป็นชิปที่มีทรานซิสเตอร์กว่า 1,200 ตัว ผลิตขึ้นด้วยกระบวนการ DIY ในโรงงานเล็กๆ ที่บ้าน โดยใช้เทคนิค polysilicon gate process ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดียวกับที่ Intel ใช้ในโปรเซสเซอร์รุ่นแรกๆ อย่าง Intel 4004
ก่อนหน้านี้ Sam เคยสร้าง Z1 amplifier ที่มีเพียง 6 ทรานซิสเตอร์เพื่อทดสอบกระบวนการ แต่ครั้งนี้เขาสามารถเพิ่มจำนวนทรานซิสเตอร์ได้มหาศาล ทำให้เข้าใกล้การสร้างวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่นหน่วยความจำหรือวงจรดิจิทัลเต็มรูปแบบ
สิ่งที่โดดเด่นคือการเปลี่ยนจาก metal gate ไปเป็น polysilicon gate ทำให้ชิปใหม่มี threshold voltage (Vth) ต่ำลง และสามารถทำงานร่วมกับแรงดันมาตรฐาน 2.5V–3.3V ได้ ต่างจากรุ่นก่อนที่ต้องใช้แบตเตอรี่แรงดันสูงถึง 9V เพื่อให้ทำงานได้ นอกจากนี้ยังพบว่า leakage current ต่ำมาก ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ดีเกินคาดสำหรับการผลิตแบบโฮมเมด
Sam ใช้เครื่องมือพื้นฐาน เช่น microscope, hotplate, tube furnace และ photoresist รวมถึงการซื้อเวเฟอร์ที่มีการเคลือบชั้น polysilicon และ SiO₂ มาแล้วจากโรงงาน เพื่อลดขั้นตอนที่อันตรายและซับซ้อน เขายังใช้ซอฟต์แวร์ง่ายๆ อย่าง Photoshop ในการออกแบบ layout ของชิป
แม้ผลลัพธ์ยังมีข้อจำกัด เช่น yield ต่ำและความผิดพลาดในการจัดเรียงเลเยอร์ แต่การที่สามารถสร้างชิปที่มีทรานซิสเตอร์มากกว่า 1,000 ตัวได้ด้วยอุปกรณ์พื้นฐาน ถือเป็นการพิสูจน์ว่า DIY IC fabrication สามารถก้าวไปไกลกว่าการทดลองเล็กๆ และอาจเปิดทางให้ผู้สนใจทั่วโลกได้ลองทำสิ่งที่เคยเป็นไปไม่ได้มาก่อน
สรุปประเด็นสำคัญ
Z2 Chip
มีทรานซิสเตอร์กว่า 1,200 ตัว ผลิตด้วยกระบวนการ DIY
Polysilicon Gate Process
ทำให้ threshold voltage ต่ำลงและรองรับแรงดันมาตรฐาน 2.5–3.3V
คุณสมบัติเด่น
leakage current ต่ำมาก, rise/fall time < 10 ns
เครื่องมือที่ใช้
อุปกรณ์พื้นฐาน เช่น microscope, hotplate, tube furnace และ photoresist
ข้อจำกัดของกระบวนการ DIY
yield ต่ำ, alignment ของเลเยอร์ไม่สมบูรณ์ และยังไม่รองรับ CMOS เต็มรูปแบบ
https://sam.zeloof.xyz/second-ic/
🔬 Second IC: Homemade Silicon Chips โดย Sam Zeloof
บทความนี้เล่าเรื่องการสร้างชิปทรานซิสเตอร์กว่า 1,000 ตัวด้วยกระบวนการ DIY โดย Sam Zeloof ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญของการทำ Integrated Circuit (IC) แบบโฮมเมด
Sam Zeloof นักทดลองด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่เริ่มทำชิปตั้งแต่สมัยมัธยม ได้เผยแพร่ผลงานใหม่ชื่อ Z2 ซึ่งเป็นชิปที่มีทรานซิสเตอร์กว่า 1,200 ตัว ผลิตขึ้นด้วยกระบวนการ DIY ในโรงงานเล็กๆ ที่บ้าน โดยใช้เทคนิค polysilicon gate process ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดียวกับที่ Intel ใช้ในโปรเซสเซอร์รุ่นแรกๆ อย่าง Intel 4004
ก่อนหน้านี้ Sam เคยสร้าง Z1 amplifier ที่มีเพียง 6 ทรานซิสเตอร์เพื่อทดสอบกระบวนการ แต่ครั้งนี้เขาสามารถเพิ่มจำนวนทรานซิสเตอร์ได้มหาศาล ทำให้เข้าใกล้การสร้างวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่นหน่วยความจำหรือวงจรดิจิทัลเต็มรูปแบบ
สิ่งที่โดดเด่นคือการเปลี่ยนจาก metal gate ไปเป็น polysilicon gate ทำให้ชิปใหม่มี threshold voltage (Vth) ต่ำลง และสามารถทำงานร่วมกับแรงดันมาตรฐาน 2.5V–3.3V ได้ ต่างจากรุ่นก่อนที่ต้องใช้แบตเตอรี่แรงดันสูงถึง 9V เพื่อให้ทำงานได้ นอกจากนี้ยังพบว่า leakage current ต่ำมาก ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ดีเกินคาดสำหรับการผลิตแบบโฮมเมด
Sam ใช้เครื่องมือพื้นฐาน เช่น microscope, hotplate, tube furnace และ photoresist รวมถึงการซื้อเวเฟอร์ที่มีการเคลือบชั้น polysilicon และ SiO₂ มาแล้วจากโรงงาน เพื่อลดขั้นตอนที่อันตรายและซับซ้อน เขายังใช้ซอฟต์แวร์ง่ายๆ อย่าง Photoshop ในการออกแบบ layout ของชิป
แม้ผลลัพธ์ยังมีข้อจำกัด เช่น yield ต่ำและความผิดพลาดในการจัดเรียงเลเยอร์ แต่การที่สามารถสร้างชิปที่มีทรานซิสเตอร์มากกว่า 1,000 ตัวได้ด้วยอุปกรณ์พื้นฐาน ถือเป็นการพิสูจน์ว่า DIY IC fabrication สามารถก้าวไปไกลกว่าการทดลองเล็กๆ และอาจเปิดทางให้ผู้สนใจทั่วโลกได้ลองทำสิ่งที่เคยเป็นไปไม่ได้มาก่อน
📌 สรุปประเด็นสำคัญ
✅ Z2 Chip
➡️ มีทรานซิสเตอร์กว่า 1,200 ตัว ผลิตด้วยกระบวนการ DIY
✅ Polysilicon Gate Process
➡️ ทำให้ threshold voltage ต่ำลงและรองรับแรงดันมาตรฐาน 2.5–3.3V
✅ คุณสมบัติเด่น
➡️ leakage current ต่ำมาก, rise/fall time < 10 ns
✅ เครื่องมือที่ใช้
➡️ อุปกรณ์พื้นฐาน เช่น microscope, hotplate, tube furnace และ photoresist
‼️ ข้อจำกัดของกระบวนการ DIY
⛔ yield ต่ำ, alignment ของเลเยอร์ไม่สมบูรณ์ และยังไม่รองรับ CMOS เต็มรูปแบบ
https://sam.zeloof.xyz/second-ic/
0 ความคิดเห็น
0 การแบ่งปัน
49 มุมมอง
0 รีวิว
English