인텔은 2021년 8월 미국에 '슈퍼칩 공장' 건립 계획을 처음 제안했다. 1000억 달러를 투자하고 수만 명을 고용해 수십억 개의 트랜지스터가 탑재된 칩을 제조할 계획이다. 통합 칩. 같은 달, 22세 학생 샘 젤루프(Sam Zeloof)도 미국 뉴저지에 있는 자신의 집 차고에서 직접 만든 칩의 결과를 발표했습니다.

Wire 매거진에 따르면 Zeloof는 수집한 중고 장비와 집에서 만든 장비를 사용하여 코드명 Z2인 1,200개의 트랜지스터로 구성된 집적 회로를 만들었습니다. 그는 실리콘 웨이퍼를 직접 자르고, 회로를 자외선으로 식각한 다음, 칩을 만드는 전통적이지만 "원시적인" 방법인 황산에 담근다.

그는 "내가 과신한 것일지도 모르지만, 다른 사람들이 방법을 찾았다면 시간이 더 걸리더라도 나도 할 수 있다고 믿는다"고 말했다.

Z2는 Zeloof가 생산한 두 번째 칩. 첫 번째 칩인 Z1은 더 작아서 2018년에 출시되었습니다. 2017년에는 개별 트랜지스터 제조를 시작했습니다.

이 제품들은 50년 전 인텔이 맡았지만 젤루프는 자신의 공정 진전이 초창기 반도체 산업보다 빠르다고 농담했다. Z2의 트랜지스터 수는 Z1의 200배로 무어의 법칙(칩당 트랜지스터 수가 18개월마다 두 배로 늘어난다는 업계 법칙)을 훨씬 뛰어넘는다.

Zeloof는 인텔과 동일한 코드명 달성을 희망하고 있다. 1971년 출시 4004 프로세서와 동일한 통합 규모. 4004는 1971년에 출시된 인텔 최초의 상용 마이크로프로세서로 2,300개의 트랜지스터를 통합했습니다. 22세 학생은 한 달 전부터 간단한 덧셈 연산을 수행할 수 있는 회로 설계 작업을 시작했습니다.

그는 차고에서 만든 칩이 고급 전자제품에 등장할 가능성은 낮다고 말했지만, 다소 대안적인 관심으로 얻은 결과는 발명가가 백만 달러의 예산을 가지고 있지 않다는 것을 보여줄 수도 있다고 믿습니다. .칩 제조 기술이 가능해지고 사회는 그 혜택을 받게 될 것입니다.

일반인뿐만 아니라 업계 관계자들도 칩을 만드는 것이 세상에서 가장 어렵고 비용이 많이 드는 프로젝트라고 믿고 있습니다. Zeloof가 처음에 반도체 업계의 몇몇 전문가들에게 그의 프로젝트에 대해 말했을 때 그들은 그것이 불가능하다는 이메일을 그에게 보냈습니다.

그는 이후 가족들의 지지를 받았지만 그들의 태도도 더욱 조심스러웠다. 그의 아버지는 반도체 공학 경력 40년의 마크 로스만(Mark Rothman)이라는 반도체 엔지니어에게 조언을 구한 적이 있다. 작업이 진행됨에 따라 그는 내가 개인적으로 할 수 없을 것이라고 생각했던 일을 하게 되었습니다." Zeloof는 그의 프로젝트를 위해 많은 역사적, 기술적 자료를 읽어야 했습니다. 오늘날의 반도체 생산 라인은 대규모 현대식 공장에 있으며, 이러한 시설에는 실리콘 기판이 먼지로 오염되는 것을 방지하기 위해 오랫동안 지속적으로 작동할 수 있는 에어컨 및 먼지 없는 환기 시스템이 갖추어져 있습니다. Zeloof는 그렇게 할 수 없었기 때문에 엔지니어들이 여전히 일반 책상에서 칩을 만들고 있던 1960년대와 1970년대의 특허 사양과 교과서를 읽어야 했습니다.

그는 또한 일부 장비와 노후된 장비를 구입했습니다. 그의 가장 비싼 장비는 깨진 전자현미경이었는데, 그는 그것을 1,000달러에 구입하고 수리하여 칩의 결함을 찾아냈습니다. 1990년대 초반 가격은 25만 달러였습니다.

Zeloof는 자신이 설계한 회로를 실리콘 기판에 에칭해야 했지만 1억 5천만 달러짜리 사진 평판 기계를 구입할 여유가 없었습니다. 그는 결국 회의용 프로젝터를 전자현미경에 연결하여 회로도를 감광성 물질로 코팅된 실리콘 기판에 투영하는 자신만의 솔루션을 찾았습니다.

그의 1세대 제품인 Z1은 175미크론 공정을 사용하고 6개의 트랜지스터를 통합했습니다. Z2 칩에는 1,200개의 트랜지스터가 통합되어 컴퓨팅 속도가 10배 향상되고 프로세스가 10미크론으로 업그레이드됩니다.

젤루프는 최근 자신이 만든 포토리소그래피 기계를 업그레이드했는데, 이 기계는 1990년대 중반 반도체 기술 수준에 해당하는 0.3마이크론, 즉 300나노미터의 회로를 에칭할 수 있다.

그는 현재 인텔의 4004 시리즈와 동일한 통합 규모와 성능을 갖춘 컴퓨팅 칩 구현을 고려하고 있습니다.

그는 "국산 칩 기술을 업그레이드해 집에서 할 수 있는 일을 모두에게 보여주고 싶다"고 말했다.