داستان پسری که در گاراژ پدرش با کمترین امکانات تراشه می‌سازد
۱۴۰۰/۱۱/۱۱ تاریخ انتشار

جالب است بدانید تراشه‌های زیلوف با لوازم دورریختی و تجهیزات خانگی ساخته می‌شوند. زیلوف توانسته با این لوازم، تراشه‌ای با ۱۲ هزار ترانزیستور بسازد. زیلوف وِیفرهای سیلیکونی (Wafer) که برای ساخت تراشه استفاده می‌شود را قطعه‌قطعه‌ می‌کند، سپس آن‌ها را با طراحی میکروسکوپی به‌وسیله نور فرا‌بنفش الگو‌گذاری می‌کند و با دست داخل اسید فرو می‌برد. این فرایند توسط زیلوف در یوتیوب و بلاگ شخصی‌اش با جزئیات کامل توضیح داده شده است. زیلوف درباره ساخت تراشه مدعی است کاری که دیگران انجام می‌دهند را وی نیز می‌تواند انجام دهد. ممکن است انجام این کار بیشتر طول بکشد، اما چیزی نیست که از عهده آن برنیاید.

 

داستان پسری که در گاراژ با کمترین امکانات تراشه می‌سازد


تراشه‌ای که اخیراً زیلوف تولید کرده، دومین تراشه‌ای است که شخصاً با دست ساخته است. تاریخ ساخت تراشه قبلی زیلوف به ۲۰۱۸ بازمی‌گردد. وی قبل از آن‌زمان نیز دستی در ساخت ترانزیستور داشت. تراشه دومی که زیلوف ساخته، حدود ۲۰۰ ترانزیستور بیشتر از تراشه اولش دارد. زیلوف امیدوار است بتواند به دستاورد اینتل در سال ۱۹۷۱ برای ساخت تراشه ۴۰۰۴ برسد. این تراشه، اولین میکروپردازنده تجاری بود که ۲۳۰۰ ترانزیستور داشت و در ماشین‌‌حساب‌های پیشرفته و دستگاه‌های تجاری استفاده می‌شد. البته تراشه‌هایی که زیلوف می‌سازد به اندازه‌ای قدرت ندارد که بتوانید از آن‌ها در کنسول پلی‌استیشن کمک بگیرید. با این حال سرگرمی جدید زیلوف، وی را متقاعد کرده که بدون سرمایه‌گذاری‌های میلیارد دلاری هم می‌توان ابداعات جدیدی داشت و محصولات الکترونیک را با سرمایه‌ای اندک ساخت و روانه بازار کرد.
زیلوف در ۲۰۱۶ ویدئویی از جری اِلسوُرث (Jeri Ellsworth) با محتوای ساخت ترانزیستور بند‌انگشتی مشاهده کرد. این ویدئو زیلوف را به فکر ساخت تراشه‌ انداخت. تولید تراشه‌های رایانه یکی از دشوارترین تولیدات صنعتیِ دنیاست. به همین دلیل زمانی که زیلوف در بلاگ شخصی‌اش به برنامه‌های خود برای تولید تراشه اشاره کرد، بعضی از حرفه‌ای‌های دنیای دیجیتال به وی پیام دادند که این کار غیرممکن است. در این زمینه می‌توان به نظرهای مارک راث‌من (Mark Rothman)‌ اشاره کرد که ۴۰ سال از عمر خود را در صنعت الکترونیک سپری کرده بود. این مهندس خبره مدعی است زیلوف کاری را انجام داده که بعید می‌داند هر انسانی از عهده آن برآید. در این بین خانواده زیلوف در کنار این‌که پسرشان را برای ساخت تراشه حمایت می‌‌کردند، مواظب وی نیز بودند.
تراشه‌های مدرن در سازوکار بسیار گران‌قیمتی با نام اچ‌وی‌اِی‌سی (HVAC) ساخته می‌شوند. این سازوکار هرگونه غبار و ذرات ریز را از فرایند تولید تراشه دور نگه می‌دارد. ناگفته پیداست که زیلوف نمی‌توانست به چنین سازوکارهایی دسترسی داشته باشد. به همین دلیل از روش ساخت تراشه‌های نیمه‌رسانا در دهه ۶۰ و ۷۰ کمک گرفت. در آن زمان شرکت‌های پیشرویی مانند فِیرچالید سِمی‌کانداکتور (Fairshild Semiconductor)، تراشه‌ها را در میزهای کار معمولی می‌ساختند. زیلوف توانست تجهیزات قدیمی لازم برای ساخت تراشه را در وب‌سایت‌هایی مانند ای‌بِی (eBay) خریداری کند. این تجهیزات در دهه ۷۰ و ۸۰ برای ساخت تراشه استفاده می‌شد. به گفته زیلوف تعمیر دستگاه‌های قدیمی نسبت به تجهیزات مدرن امروزی بسیار راحت‌تر است. برای نمونه وی میکروسکوپ الکترونیکی که در اوایل دهه ۹۰ میلادی ۲۵۰ هزار دلار قیمت داشت را با قیمت هزار دلار خریداری کرد. سپس با تعمیر این میکروسکوپ، ابزاری برای بررسی اشکالات تولید تراشه ساخت.
زیلوف برای انتقال جزئیات میکروسکوپی طراحی‌ مدارهای خود نیاز به فرایندی با نام فوتولیتوگرافی (Photolithography) داشت. در این فرایند از دستگاهی با ارزش ۱۵۰ میلیون دلار کمک گرفته می‌شود. به همین دلیل زلوف برای شبیه‌سازی این فرایند آستین‌ بالا زد و تجهیزاتی دست‌ساز درست کرد. تراشه‌ای که زیلوف در ۲۰۱۸ ساخته بود، درواقع یک آمپلی‌فایر معمولی با شش ترانزیستور بود. وی این تراشه را در مداری برای چشمک ‌زدن یک لامپ ال‌ای‌دی (LED) استفاده کرد. تراشه جدید زیلوف پیشرفت‌های زیادی نسبت به نسخه اولیه آن دارد. مراحل تولید آن هم بسیار پیچیده‌تر است. هر کدام از این تراشه‌ها با لایه‌ای از اسید در کوره‌ای با حرارت هزار درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرد. جالب اینجاست به‌رغم این‌که تجهیزات زیلوف برای ساخت تراشه با تجهیزات حرفه‌ای تفاوت‌های زیادی دارند، فرایند و مراحل ساخت تراشه در روش زیلوف و روش‌های حرفه‌ای تولید تراشه فرق چندانی ندارند.