今年8月，晶片制造商，美國英特爾公司宣布了其将建造“超級工廠”計劃的一些新細節。這座耗資1000億美元的工廠将由1萬名勞工在這裡制造出鑲嵌着數十億個半導體的新一代處理器。而就在同一個月，22歲的山姆·澤洛夫（Sam Zeloof）在位于紐澤西州的自家車庫裡獨自完成了一款帶有1200個半導體的自制晶片。
在放大鏡下，薩姆·澤洛夫完成了這款帶有1200個半導體的自制晶片
山姆·澤洛夫利用一些回收和自制的裝置，将矽片切成薄片，用紫外線在上面繪制出微觀圖案，然後将其浸泡在酸中，并在YouTube和他的部落格上記錄了這一過程。他說：“也許是因為過于自信，但我有一種心理，認為其他人可以做到，是以我也可以，即使可能需要更長的時間”。
這是他制作的第二枚晶片，2018年，在他上高中的時候他制作了一個比較小的。而在那之前一年，他開始制造單個半導體。他的晶片在技術上落後于英特爾，但澤洛夫半開玩笑地說，他取得的進步比半導體行業早期的進步要快。他的第二塊晶片的半導體數量是第一塊晶片的200倍，其增長速度超過了摩爾定律。摩爾定律是英特爾的一位聯合創始人創造的經驗法則，該法則稱晶片上的半導體數量大約每兩年翻一番。
澤洛夫現在希望能達到英特爾1971年的4004晶片的規模，這是第一款商用微處理器，擁有2300個半導體，用于電腦和其他商用機器。12月，他開始研究一種可以進行簡單加法的臨時電路設計。
澤洛夫在2016年就開始自己制作晶片，發明家兼企業家的傑裡·埃爾斯沃思（Jeri Ellsworth）在YouTube視訊中制作了自己的拇指大小的半導體給他留下了深刻印象。澤洛夫開始複制埃爾斯沃思的項目，并采取他認為合乎邏輯的下一步。當澤洛夫開始在部落格上寫下他的項目目标時，一些行業專家曾發電子郵件告訴他這是不可能的。但澤洛夫的家人表示支援，但也很謹慎。他的父親請來一位他認識的半導體工程師提供一些安全建議。馬克·羅斯曼（Mark Rothman）在晶片工程領域工作了40年，現在在一家生産OLED螢幕技術的公司工作。他介紹說：“我的第一反應是做不到。這是一個車庫”。但看到澤洛夫的進步，羅斯曼的看法發生了改變。
現代晶片的制造是在昂貴的暖通空調系統下，來清除掉那些可能會幹擾機器的灰塵的環境中進行的。澤洛夫無法比對這些技術，是以他閱讀了20世紀60年代和70年代的專利和教科書，當時飛兆半導體（Fairchild Semiconductor）等公司的工程師在普通工作台上制造晶片。“他們描述了使用X-Acto刀片、膠帶和幾個燒杯的方法，而不是用‘一個房間大小的，價值1000萬美元的機器’的方法。”澤洛夫說。
在eBay和其他拍賣網站上，他找到了20世紀70年代和80年代的廉價晶片裝置，這些裝置曾屬于後來倒閉的加州科技公司。許多裝置都需要修理，但舊機器比現代實驗室機器更容易修理。澤洛夫認為最好的發現之一是一台在90年代初價值25萬美元的破損電子顯微鏡；他花了1000美元買下它并把它修好了。這台電子顯微鏡可以檢查晶片的瑕疵。
澤洛夫修複了網上購買的過時裝置，包括一台電子顯微鏡，用來制造他的晶片
澤洛夫有時不得不即興創作，就像在一家真正的晶片制造廠一樣，他想用一種叫做光刻的工藝将顯微鏡下的詳細設計轉移到他的裝置上。這需要在感光材料中塗覆晶片，并使用超精密投影儀等裝置在模闆中刻錄，進而指導後續處理步驟。但光刻機價格昂貴，是以澤洛夫在亞馬遜上購買的一台經過改裝的會議室投影儀安裝在顯微鏡上，該裝置将他的設計以微小的規模投射到矽晶片上，矽晶片表面覆寫着對紫外線敏感的材料。
2018年，澤洛夫在他的車庫裡經過大約12個小時的工作，制作了第一塊晶片Z1。2018年末，澤洛夫開始在卡内基梅隆大學學習電氣工程，并決定更新了裝置，為他的第二塊晶片Z2做準備。Z2使用了一種更快的開關半導體設計，這種設計基于一種晶體矽（稱為多晶矽）的晶片，這種晶體矽在20世紀70年代占主導地位。
澤洛夫的第一塊晶片Z1于2018年制造，有六個半導體
澤洛夫在一個自制的小轉盤上以每分鐘4000轉的速度手工切割半英寸見方的多晶矽，每一塊都變成一個單獨的晶片，用感光材料将他的設計轉移到表面。然後，他用自制的光刻機實作他的設計：一個由12個電路組成的網格，每個電路有100個半導體，總共有1200個半導體。然後用酸蝕刻每個晶片，并在約1000攝氏度的爐中加熱，加入磷原子烘烤，來調整其導電性。這與今天的商業晶圓廠生産晶片的方式大緻相似，通過一系列步驟逐漸添加和移除設計中不同部分的材料。澤澤洛夫的第二代晶片上的半導體比第一代晶片上的半導體快10倍左右，其特性小至10微米，比紅細胞大不了多少。
今年8月，澤洛夫将Z2與惠普公司在其出生前大約20年釋出的一款方形米色半導體分析儀相連，對其進行了測試。在它發光的綠色螢幕上，一系列平滑的電流-電壓曲線标志着标志着它成功了。澤洛夫說：“看到這條曲線真是太棒了，這是你花了一整天的時間把這小塊晶體泡進化學品燒杯後生命的第一個迹象。”
他的第二個晶片Z2在2021年8月完工，有1200個半導體
澤洛夫說。他的項目在Twitter上獲得了大量關注，在YouTube上獲得了數以百萬計的浏覽量，并從20世紀70年代半導體行業的老手那裡獲得了一些有用的提示。
澤洛夫說，他不确定今年春天畢業後想做什麼，但他一直在思考DIY晶片制造在現代科技生态系統中的地位。Ellsworth的自制半導體啟發了澤洛夫，她認為被視為過時的晶片技術對工程師來說仍然有用。
澤洛夫最近将他的光刻機更新到了大約0.3微米或300納米的印刷細節，與90年代中期的商業晶片産業大緻相當。他說：“我想進一步推動這種設計，讓人們認識到我們可以在家裡做一些這類事情的可能性”。