Энтузиаст создал работающие ячейки DRAM в сарае: шаг к домашнему производству памяти

Доктор Полупроводник (Dr. Semiconductor), ютубер, ранее построивший в своём сарае чистую комнату, пошёл ещё дальше и создал в ней собственные ячейки DRAM. Это, пожалуй, первый в истории случай, когда кому-то удалось изготовить оперативную память в домашних условиях.

Как и следовало ожидать, создание собственной DRAM — задача не из лёгких. Доктор Полупроводник начал с готовых кремниевых пластин, разрезав их на куски подходящего размера с помощью алмазного скрайбера. Затем отдельные фрагменты были очищены в растворе ацетона и изопропилового спирта для удаления нежелательных частиц.

После этого кремниевые чипы нагрели в печи до 1100 °C — примерно до температуры вулканической лавы. Этот процесс «ржавления» чипов, по сути, выращивает на поверхности слой стекла толщиной 3300 ангстрем, который служит маской. Кстати, после этого чипы становятся зелёными.

Затем чипы покрыли адгезионным слоем, запекали, а сверху нанесли светочувствительную плёнку. После повторного запекания на поверхности остался светочувствительный слой толщиной около 1 микрона, готовый к УФ-травлению.

С помощью микроскопа и специального программного обеспечения рисунок УФ-маски был уменьшен до нужного размера, и на чипы методом сухого травления нанесли рисунок транзисторов. Затем маску из фоторезиста удалили с помощью диметилсульфоксида, оставив вытравленный оксидный узор.

Исток и сток транзисторов (вход и выход для электронов) были созданы путём добавления фосфора в кремний с помощью самодельного метода. Затворы были сформированы с помощью дополнительных слоёв, очистки и удаления материала. Удивительно, что всё это можно сделать в садовом сарае, пусть и с помощью специфического оборудования и огромного багажа знаний о производстве чипов.

Конечным результатом множества процессов стал полноценный массив ячеек 5x4 со всеми необходимыми транзисторами, конденсаторами и соединениями. Главный вопрос: работают ли самодельные ячейки DRAM?

Да, они функциональны. Доктор Полупроводник проверил их с помощью тестового оборудования. Правда, конденсаторы теряют заряд быстрее, чем ожидалось. Это означает, что их нужно перезаряжать с большей частотой, чем обычную DRAM, но это всё равно, вероятно, первый в мире рабочий пример ячеек DRAM, созданных в домашних условиях.

Что дальше? Доктор Полупроводник планирует объединить несколько таких ячеек в гораздо больший массив, а затем подключить его к ПК. Есть намёки, что Doom может стать тестовой платформой для самодельных чипов памяти, что добавит работу энтузиаста в пантеон невероятных устройств, на которых запускали классическую игру id Software.