Ce jeune de 22 ans fabrique des puces dans le garage de ses parents

Zeloof a filé des carrés de polysilicium d’un demi-pouce coupés à la main, chacun pour devenir une puce séparée, sur un petit plateau tournant fait maison à 4 000 tours par minute pour les enduire du matériau photosensible nécessaire pour transférer son dessin sur la surface. Puis sa machine de photolithographie maison a rayonné sur sa conception : une grille de 12 circuits, chacun avec 100 transistors (et un ours dansant), 1 200 transistors en tout.

La première puce de Zeloof, la Z1, a été fabriquée en 2018 alors qu’il était encore au lycée et possède six transistors.

Photographie : Sam Kang

Sa deuxième puce, la Z2, a été terminée en août 2021 et compte 1 200 transistors.

Photographie : Sam Kang

Zeloof travaille sur le Z3, une puce qui sera capable d’ajouter 1 + 1, comme une étape vers un microprocesseur complet.

Photographie : Sam Kang

Chaque puce a ensuite été gravée à l’acide et cuite dans un four à environ 1 000 degrés Celsius pour cuire dans des atomes de phosphore afin d’ajuster sa conductivité. Trois autres tours sous la machine de photolithographie – séparés par des étapes comprenant du temps dans une chambre à vide remplie de plasma violet brillant pour graver le polysilicium – ont terminé chaque puce. Les usines commerciales d’aujourd’hui produisent des puces d’une manière globalement similaire, en utilisant une séquence d’étapes pour ajouter et supprimer progressivement de la matière dans différentes parties d’une conception. Ces puces sont beaucoup plus complexes, avec des milliards de transistors beaucoup plus petits regroupés étroitement, et les étapes sont effectuées par des machines et non à la main. Les transistors des puces de deuxième génération de Zeloof étaient environ 10 fois plus rapides que ceux de la première et avaient des caractéristiques aussi petites que 10 microns, pas beaucoup plus grandes qu’un globule rouge.

En août, Zeloof a testé le Z2 en le connectant à un analyseur de semi-conducteurs beige carré publié par Hewlett Packard environ deux décennies avant sa naissance. Une série de courbes courant-tension en douceur sur son écran vert brillant a signalé le succès. « Cette courbe était incroyable à regarder », dit Zeloof, « le premier signe de vie après avoir passé toute la journée à plonger ce petit éclat de cristaux dans des béchers de produits chimiques. »

Comment célébrer quand votre puce maison fonctionne ? « Tweetez-le !», dit Zeloof. Son projet lui a valu une audience dédiée sur Twitter et des millions de vues sur YouTube, ainsi que des conseils pratiques de la part de vétérans de l’industrie des semi-conducteurs des années 1970.

Zeloof dit qu’il ne sait pas avec certitude ce qu’il veut faire après avoir obtenu son diplôme ce printemps, mais il a réfléchi à la place que pourrait avoir la fabrication de puces DIY dans l’écosystème technologique moderne. À bien des égards, l’expérimentation de bricolage n’a jamais été aussi puissante : le matériel de robotique et les imprimantes 3D s’achètent facilement, et le matériel adapté aux pirates comme le microcontrôleur Arduino et le Raspberry Pi est bien établi. « Mais les puces sont toujours fabriquées dans une grande usine quelque part », explique Zeloof. « Il y a eu peu de progrès pour rendre cela plus accessible. »

Ellsworth, dont les transistors homebrew ont inspiré Zeloof, affirme qu’il pourrait être utile de permettre une fabrication de puces pratique de haute qualité. « Les outils dont nous disposons aujourd’hui pourraient mettre cela à la portée des opérations à petite échelle, et pour certains problèmes, je pense que cela a beaucoup de sens », dit-elle. Ellsworth affirme que la technologie des puces considérée comme obsolète pour les principales usines peut toujours être utile aux ingénieurs.

Zeloof a récemment mis à niveau sa machine de photolithographie pour imprimer des détails aussi petits qu’environ 0,3 micron, ou 300 nanomètres, à peu près à égalité avec l’industrie des puces commerciales au milieu des années 90. Maintenant, il réfléchit aux fonctions qu’il pourrait intégrer dans une puce à l’échelle de l’historique 4004 d’Intel. « Je veux pousser plus loin le silicium de garage et ouvrir l’esprit des gens à la possibilité que nous puissions faire certaines de ces choses à la maison », dit-il .


Plus de grandes histoires WIRED