嫌内存太贵，他在自家花园里搓出了一块RAM

　　最近，一位网名“Dr. Semiconductor”（半导体博士）的 YouTube 博主上传了一段标题简单的视频——“Making RAM at Home”（在家手搓内存）。视频里没有花哨的布景设置，只有一个搭在花园棚屋里的简易洁净室、几台拼凑起来的设备，以及一片在显微镜下闪着金属光泽的硅片。

　　这段不到 20 分钟的内容，目前吸引了 100 多万硬件爱好者的观看和讨论。因为这是已知公开记录中，第一次有个人在非工业环境下成功制造出功能性的 RAM 存储单元。

　　Dr. Semiconductor 在视频开头半开玩笑地说，他做这件事的动机是因为“内存太贵了”。诚然，由于 AI 训练和推理对 HBM（高带宽内存）的需求爆发式增长，三星、SK 海力士、美光三大内存厂商纷纷将产能向利润更高的 HBM 倾斜。2026 年 HBM 产品占用的 DRAM 晶圆产能已攀升至约 23%，直接挤压了普通 DDR5 内存的供给。消费级内存价格随之飙升，一条 32GB DDR5 内存条的价格涨到了让普通用户肉疼的程度。

　　当然，他并没有想要通过一己之力挽救内存市场。Dr. Semiconductor 目前搓出来的由 20 个存储单元组成的实验阵列，其容量距离现代 PC 所使用的 RAM 芯片仍相差约十个数量级。他在视频里也大方承认：“虽然你可以在上面存点数据，但还远远没法拿它运行《毁灭战士》（DOOM）游戏。”

　　但这依然是一个了不起的开始，因为在家庭环境里造出 RAM 真的太难了。

　　我们可以先从 RAM 的基本结构说起。一个标准 RAM 存储单元（以 DRAM 为例）由一个晶体管和一个电容器组成，即“1T1C”结构。晶体管充当开关，控制读写；电容器存储电荷，电荷的有无代表二进制的 1 和 0。原理听起来简单，但难点在工艺细节。

　　现代商用 DRAM 的制程节点已经推进到十几纳米甚至更小，单个存储单元的电容只有飞法（fF，10⁻¹⁵ 法拉）级别。要在这种尺度上精确完成薄膜沉积、光刻、离子注入、刻蚀等步骤，每一步都需要价值数百万甚至数千万美元的专用设备，以及极其严格的工艺控制。一座现代 DRAM 工厂的建设成本在 100 亿到 200 亿美元之间。

　　不过，Dr. Semiconductor 的做法当然不是复刻三星或美光的先进制程。据 Tom's Hardware 等媒体报道，他制造的存储单元阵列工作在微米级尺度，电容值约为 12pF（皮法拉，10⁻¹² 法拉），比商用 DRAM 单元的电容大了大约三个数量级。换句话说，他的“RAM 芯片”在密度上大概相当于 1970 年代早期的水平。

　　Dr. Semiconductor 的制造流程大致分为三个阶段。

　　第一阶段是从大片硅片上精准裁切出芯片基底，经过多轮清洗确保表面无任何杂质。随后进入核心的图形化阶段：将硅片放入自制高温炉，生长出 330 纳米厚的氧化层，再依次涂覆粘附层与光刻胶薄膜。通过紫外曝光技术，他把设计好的掩膜图案投射到硅片表面，显影液洗去被照射区域，完成关键的图形转移。这一步被业内称为“芯片制造的灵魂”，而他用改装的家用设备做到了令人惊叹的精度。

　　第二阶段是晶体管制备。源极与漏极的制造需要多轮图层刻蚀，对暴露的硅区域进行掺杂以提升导电性，再通过退火处理让掺杂剂深入硅片内部。这一系列操作对温度、时间、化学试剂浓度的控制要求极高，哪怕一丝偏差都会导致整个芯片报废。经过数十次失败，他终于掌握了精准的工艺参数，完成了晶体管的核心结构。

　　第三阶段是金属化。他用微型掩膜版向芯片精准喷涂铝金属，剥离多余部分后，一个个完整的 RAM 存储单元赫然出现。最终得到的实验阵列虽然只有 20 个单元，但在测试中能够成功存储和读取电荷，证明其具备 RAM 的基本功能。

　　除此之外，他此前花了大量时间搭建基础设施。2026 年 3 月，他发布了第一期视频：介绍自己家庭洁净室建设，展示了如何用 HEPA 过滤系统、正压通风和防静电材料，在一间普通花园棚屋里实现 Class 100 的洁净度。这个等级远不及商业晶圆厂的 Class 1 甚至 Class 0.1 标准，但对于微米级工艺来说已经够用。

　Sam Zeloof（来源：Interesting Engineering）

　　这件事的意义不在实用性，没有人会指望从家庭作坊里走出下一个美光科技。但它至少证明了一种可能性：半导体制造并不是只有百亿美元预算的巨头才能触碰的禁区。在有合适的知识、足够的耐心和动手能力的前提下，个人确实可以在家庭环境中完成从设计到制造的完整流程。哪怕只是在非常基础的层面上。

　　这就不得不提另一个相似的年轻人：Sam Zeloof。这位美国年轻人从高中时期就开始在父母家的车库里制造集成电路。2018 年，他成功做出了第一颗芯片“Z1”，包含几十个晶体管。

　　2021 年，他推出了“Z2”，集成了约 1,200 个 PMOS 晶体管，用自制的光刻系统实现了约 10 微米的特征尺寸。许多媒体都对他进行过专题报道。Zeloof 后来联合创办了一家叫 Atomic Semi 的初创公司，试图将低成本芯片制造商业化。

　　Zeloof 的工作主要集中在逻辑电路和简单集成电路上。而 Dr. Semiconductor 这次做的是存储器，具体说是 DRAM。两者的技术路径有明显差异。DRAM 对工艺均匀性和电容器质量的要求更苛刻，因为存储单元的功能完全依赖于电容器能否可靠地保持电荷。逻辑电路中一个晶体管的阈值电压偏差几十毫伏可能还能容忍，但 DRAM 单元的电容如果漏电过快，数据就丢了。

Sam Zeloof（来源：Interesting Engineering）

　　从这个角度看，Dr. Semiconductor 的成就是在某种程度上对 Zeloof 工作的补充。

　　还有更早的先驱，比如 Jeri Ellsworth 在 2000 年代初曾在家中制造过简单的晶体管，但没有推进到完整的集成电路或存储器层面。一些大学实验室的教学项目也允许学生在简化条件下体验芯片制造流程，但那些通常依赖学校现有的洁净室设施，与“在自家后院从零开始”有本质区别。

　　关于 Dr. Semiconductor 的真实身份，公开信息不多。从他的 YouTube 频道和此前发布的视频来看，他似乎住在英国，有半导体相关专业背景。他在视频中表示，当前的成果只是一个起点，他计划未来制造更大规模的存储阵列。具体的路线图和时间表没有透露，但从他此前稳步推进项目的节奏来看，确实有可能成真。