Tecnología de Hacker Fab
(docs.hackerfab.org)- Para reducir la barrera de acceso al costoso equipo de nanofabricación, Hacker Fab es un proyecto que busca construir herramientas DIY de nanofabricación y un fab open source replicable.
- Para marzo de 2026, se habían establecido 7 Hacker Fab, y ya existe una base para su expansión gracias a la documentación de herramientas clave del fab y del desarrollo de dispositivos y procesos realizados con ellas.
- Se puede contribuir sin construir un fab completo, e incluso sin experiencia previa en nanofabricación, participando en documentación, correcciones y trabajo de proyectos a través de Discord y Gitbook/GitHub.
- El sitio de documentación reúne los materiales necesarios para convertir una habitación vacía en un espacio de fabricación de IC sencillos en pocos meses, y dirige a Discord para seguir el progreso más reciente.
- La combinación de licencias es CERN-OHL-W para hardware, MPL v2.0 para software y CC BY-SA 4.0 para documentación; además, según el origen de las contribuciones, podrían agregarse archivos NOTICE adicionales.
Objetivos y estado actual de Hacker Fab
- Hacker Fab es un proyecto que busca crear versiones DIY de todas las herramientas de nanofabricación y publicarlas como hardware open source colaborativo.
- Los laboratorios de nanofabricación tienen altos costos y barreras de acceso, por lo que incluso estudiantes de STEM en instituciones de élite pueden tener dificultades para usar suficiente el equipo.
- Parte de la idea de que, si los chips mueven al mundo, también debería ampliarse el acceso a las herramientas que permiten fabricarlos.
- Lo que se necesita son herramientas de nanofabricación baratas, open source y fáciles de replicar, junto con laboratorios de todo el mundo que realmente las construyan y usen.
- Estado del proyecto a marzo de 2026:
- Se han establecido 7 Hacker Fab.
- Hay otros Hacker Fab en desarrollo.
- Se han construido, documentado y replicado varias herramientas clave del fab open source.
- También se ha documentado el desarrollo de dispositivos y procesos creados con esas herramientas.
- El proyecto opera como una comunidad distribuida de colaboradores y necesita más participación para crecer.
Formas de contribuir y gestión de la documentación
- La comunicación ocurre en Discord.
- Se puede contribuir sin construir un fab completo, y aun sin experiencia previa en nanofabricación es posible asumir tareas significativas.
- Flujo para agregar trabajo en Gitbook:
- Presionar el botón “contribute”.
- Para proyectos nuevos, crear una página nueva; para trabajo existente, editar o complementar una página ya creada.
- Si se descarga un documento de trabajo como Google Docs en un archivo
.htmlcomprimido, puede importarse directamente a una nueva página de Gitbook conservando la mayor parte del contenido y el formato. - Enviar un merge request y seleccionar a Jay Kunselman y Alexander Hakim como revisores.
- Recibir un mensaje de aprobación o una solicitud de cambios.
- El sitio de documentación es el hogar de la documentación compartida y apunta a ofrecer material suficiente para convertir una habitación vacía en un espacio de fabricación de IC sencillos en pocos meses.
- Muchas páginas siguen en proceso, y las notas de avance de colaboradores individuales pueden quedar en Google Drive, Notion u otros lugares.
- En la parte superior de cada página se puede ver el enlace a esas notas.
- Estas notas se trasladan a Gitbook tan pronto como sea posible.
- Con una cuenta gratuita de Gitbook se pueden enviar solicitudes de cambio, y todo el material está en GitHub, formateado para verse bien en Gitbook.
- También es posible contribuir directamente a través de GitHub.
Herramientas del fab toolkit y costos
- Herramientas de patterning, deposición y procesamiento:
- Lithography Stepper V2: costo de construcción $3,015, SOP disponible, Carnegie Mellon
- Vacuum Spin Coater V1: costo de construcción $200, SOP disponible, Carnegie Mellon
- RF Sputtering Chamber: construcción de chamber + magnetron $1,000, construcción de power supply $1,000, compra de componentes para dual gas supply $5,000, compra de pumping system + gauge $11,400, Carnegie Mellon
- Thermal Evaporator V1: en desarrollo, costo de construcción $15,000, SOP disponible, Carnegie Mellon
- Tube Furnace V1: en desarrollo, costo de construcción $200, SOP disponible, Projects in Flight
- Plasma Etcher: costo de compra $17,400, SOP disponible, Plasma Etch PE-25
- Hot Plate: costo de compra $125
- 3-Axis Piezo Nanopositioner: costo de construcción $500
- Electroless Plating: costo de construcción $500
- Herramientas de validación y medición:
- Probe Station V1: costo de compra $15,800, SOP disponible
- DIY SMU: costo de compra $800, SOP disponible
- Optical Spectrometer
- Categorías de materiales químicos:
- Photoresists + Developers
- Dielectrics
- Conductors
- Etchants
- Dopant Sources
Origen del proyecto y estructura de licencias
- Hacker Fab está inspirado en Sam Zeloof.
- El proyecto fue iniciado en Carnegie Mellon University por Elio Bourcart, Alexander Hakim y Sam Zeloof, y el apoyo del departamento de ECE de CMU impulsó su crecimiento inicial.
- El primer Hacker Fab @ CMU está administrado actualmente por Matthew Moneck, Tathagata Srimani y Jay Kunselman.
- Stack base de licencias:
- Hardware: CERN-OHL-W
- Si alguien publica archivos HDL bajo CERN-OHL-W y luego otra persona usa esos archivos en un FPGA y distribuye el bitstream, no está obligada a publicar todo el resto del diseño HDL bajo CERN-OHL-W.
- Software: MPL v2.0
- El copyleft a nivel de archivo de MPL está diseñado para fomentar que se compartan las modificaciones al código, al tiempo que permite combinarlo con otro código open source o bajo licencia propietaria con restricciones mínimas.
- Documentación: CC BY-SA 4.0
- Con atribución, se permite distribuir, remezclar, adaptar y construir sobre el material en cualquier medio o formato, incluido el uso comercial.
- El material remezclado, adaptado o derivado debe licenciarse bajo las mismas condiciones.
- Hardware: CERN-OHL-W
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
Cuando empezó a despegar la impresión 3D, esperaba que los aficionados pudieran avanzar hacia la fabricación de IC con anchos de línea grandes.
No esperaba que alguien hiciera un proceso de 4 nm en su garaje, pero pensé que quizá algo de ~10 µm sería posible; sin embargo, al leer más sobre fabricación de IC, incluso eso empezó a parecer un sueño lejano.
Imaginaba una tecnología moderna y elegante en la que un láser tallara surcos y un cabezal de impresión depositara con precisión el cableado y el dopado, pero la realidad es mucho más sucia.
En cada etapa intervienen químicos peligrosos y tóxicos, y una sola partícula de polvo en el lugar equivocado puede arruinar en cadena las reacciones de los reactivos o provocar defectos físicos.
Me alegra que se esté trabajando en esto para la fabricación por aficionados, pero entre las líneas limpias de Magic y una oblea de silicio brillante hay una brecha enorme dominada no por ingenieros eléctricos ni de software, sino por científicos de materiales.
Un año antes de que yo tomara la clase de VLSI, mi universidad vendió todo el equipo de fabricación a otra universidad; esa clase originalmente tenía un laboratorio práctico.
Me opongo a llamar a la fabricación de IC una especie de “arte oscuro”. En ingeniería no hay magia: es una técnica que, como cualquier otra rama de la ingeniería, requiere educación, experiencia y especialización.
Eso sí, como trata con el mundo físico, los costos y los riesgos son más directos que en software.
Lo que puede confundir a la gente es que en la fabricación de IC prácticamente no existe una etapa de aficionado. Una vez que se supera el nivel de juguete, se necesitan equipos, materias primas y salas limpias, además de varias personas y personal de apoyo.
El laboratorio de mi universidad cerró también porque se fueron estudiantes de posgrado, doctorandos y profesores, y porque conseguir obleas que una institución de investigación pudiera usar de verdad se volvió cada vez más difícil.
Si no recuerdo mal, solo el penúltimo proyecto llegó hasta el tape-out y la fabricación, y por las restricciones de tiempo el rendimiento fue pésimo.
La parte más compleja de la fabricación de semiconductores decide las respuestas óptimas mediante control estadístico de procesos basado en tamaños de muestra grandes.
Por eso, si no se cuenta ya con una línea de producción, incluso iniciar una línea de producción moderna puede ser difícil.
Encontrar “hiperparámetros” útiles para el equipo de litografía hace que entrenar un LLM parezca un tutorial.
Bootstrapear todo eso requirió décadas de intervención humana directa y una transición muy cuidadosa hacia la automatización.
Porque satisface la necesidad de prototipado rápido.
Hoy en día casi nadie graba sus propios PCB, porque se volvió demasiado rápido y barato.
Como faltaba motivación para gastar más de 10.000 dólares en fabricar una pieza de 6 centavos, era difícil que surgiera un movimiento de fabricación DIY de IC lo bastante fuerte.
También existen TFT de semiconductores orgánicos que depositan capas con bajas temperaturas y química en fase líquida.
El problema más profundo es que hay muy pocas situaciones en las que se necesite un chip a medida que no pueda resolverse con componentes existentes o FPGA, e incluso si el acceso a una fab se abarata, casi no hay personas con la experiencia necesaria para producir resultados interesantes.
Aun así, vale la pena echarle un vistazo a tiny tapeout.
Parece que nadie mencionó la litografía por haz de electrones, pero los aficionados ya la han probado[1].
La litografía por haz de electrones se usa desde los años 70 y, como es lenta, fabricar una CPU podría tomar un día.
Por eso no se usa para producción en masa, pero funciona bien como proceso de prototipado.
Un sistema de haz de electrones es básicamente un microscopio electrónico de barrido más potente. Tiene una cámara de vacío, dispositivos de enfoque y dirección del haz de electrones similares a los de un CRT, equipo de control y, por supuesto, se controla por computadora.
También tiene la ventaja de que el software puede corregir la no linealidad del escaneo, y de que se puede escanear a baja potencia para inspeccionar lo que se escribió.
Aun así, se necesita recubrimiento y grabado, así que no es un proceso completamente seco; el haz solo expone el fotorresist.
El equipo tiene más o menos el tamaño de un escritorio, y en [2] hay un ejemplo del equipo de CMU. Muchas universidades tienen equipos de este tipo.
[1] https://hackaday.com/2024/08/06/creating-1%c2%b5m-features-t...
[2] https://nanofab.ece.cmu.edu/facilities-equipment/fei-sirion....
Estoy de acuerdo con democratizar el acceso a tecnologías simples de fabricación, pero me preocupa bastante que se metan aficionados.
Como riesgo obvio, no se puede evitar el HF, y es muy peligroso: puede matarte.
Aun así, no es mi mayor preocupación, porque la gente puede tomar decisiones sensatas para reducir riesgos y, al final, cada quien puede decidir su propio nivel de tolerancia al riesgo.
Lo que más me preocupa es el SF6 usado en el grabado iónico reactivo. Su potencial de calentamiento global por kg es más de 24.000 veces el del CO2.
Si se descompone por completo en la cámara de plasma o si hay un scrubber de gases de escape como en una fab industrial, está bien; pero los aficionados probablemente dejarán escapar y purgarán bastante SF6 sin transformar.
Esto es casi un desastre ecológico, así que hay cosas que es mejor no hacer en casa.
Supongo que el valor primario, casi de ensueño, de algo así está en que una persona pueda fabricar chips por su cuenta.
Sería como la impresión 3D: para iterar prototipos rápidamente, y cuando el diseño esté listo, encargar la fabricación por el método tradicional a una de las empresas grandes.
Si esa suposición es correcta, ¿en qué sería esto mejor que un FPGA?
Aun así, construir por tu cuenta instalaciones para fabricar chips es genial en sí mismo.
Yo quiero hacer un chip para síntesis de ADN, que necesita contacto físico con el mundo real y electrodos.
La electricidad que sale del circuito provoca cambios locales de pH, y con eso se pueden controlar con precisión reacciones biológicas.
Un FPGA no puede hacer ese tipo de trabajo analógico.
Me parece una suposición que ignora buena parte del interés personal.
Es parecido a decir que basta con pedir una PCB. El costo marginal de fabricar 1.000 PCB ya es bastante bajo, pero ¿qué pasa si solo quieres hacer 5 o 1?
No todo el mundo ve su hobby como una inversión de negocio. Tampoco todos hacen proyectos pensando en un producto vendible.
Mucha gente solo quiere probar ideas, divertirse, resolver sus propias necesidades y hacer que algo exista, no venderlo.
Para mí, el valor central de una fab casera es permitir fabricar un chip para una tarea específica o cantidades muy pequeñas cada vez que surja alguna necesidad.
Pasar de un chip de 10 µm a una fab comercial no tiene ninguna posibilidad real.
Se ve muy interesante, y espero que la creación de prototipos de bajo costo también llegue al desarrollo de IC.
Pero compararlo con la impresión 3D no es correcto; un ejemplo mucho más cercano son las PCB.
Las PCB se pueden fabricar por cuenta propia, pero con la producción masiva en China y la aparición de servicios de pedidos agrupados se volvieron tan baratas que ya ni siquiera hace falta hacerlo.
Me pregunto si no habrá más cosas que se puedan hacer también en la creación de prototipos de IC de bajo costo.
La infraestructura fija, es decir, construir una fab, quizá no sea necesariamente el problema. Como existe capacidad de producción para fabricar chips baratos en grandes volúmenes, agregar una oblea más podría no ser el factor limitante de costo.
También existen obleas multiproyecto, como los pedidos agrupados de PCB, pero entiendo que el límite duro de costo actual es el NRE de fabricar el juego de máscaras, que en producción de prototipos no se amortiza sobre una cantidad suficiente.
Por eso, es un área donde me gustaría ver avances en máscaras baratas, o en usar menos máscaras.
El software profesional de diseño de PCB se consigue por unos miles de dólares al año, y KiCad, que es open source, también es bastante usable.
En cambio, el software profesional de diseño de IC cuesta cientos de miles de dólares al año, y las herramientas open source competidoras son casi inutilizables en comparación.
Aun así, la esperanza es la misma: incluso una pequeña democratización del diseño de IC ayudaría muchísimo al desarrollo de hardware.
El tiempo de iteración del DIY no se puede superar, pero todos los procesos que he visto hasta ahora tenían algo que no me gustaba.
Quizá un láser de fibra sea la excepción, pero no conozco bien ese lado.
Parece que montar un Hacker Lab de este tipo cuesta un poco más de 50.000 dólares solo en equipo de hardware.
Espero que el costo baje pronto.
Espero que este intento tenga éxito, aunque no sé bien cuáles serán las trampas.
Sospecho que incluso una producción pequeña superaría los 50.000 dólares, pero no tengo una referencia para comparar.
Desde el punto de vista de un especialista en semiconductores, el enfoque de intentar reducir los procesos semiconductores existentes no es el correcto.
Son demasiado complejos.
Se necesitan herramientas nuevas optimizadas para la simplicidad de los reactivos, de modo que no se usen cosas como fotorresistencias y reveladores tóxicos, o gases de plasma letales.
O, si esos pasos son necesarios, deberían poder separarse del laboratorio local.
Por ejemplo, hoy ya se pueden comprar directamente obleas de silicio recubiertas con óxido o metal.
Tener un mar de compuertas NAND esperando solo las capas metálicas, y resolver el cableado con FIB y aislamiento, parece viable.
Mucho antes de que los ASIC DIY se vuelvan realidad, las grandes fabs ofrecerán servicios shuttle más baratos y fáciles.
Espero que tenga éxito, pero fabricar estructuras a escala micro/nano con máquinas de tamaño humano siempre ha sido difícil incluso para gente con mucho más financiamiento que los aficionados.
Hace poco conocí el crecimiento cristalino dirigido por ADN, y me parece interesante la idea de que pueda ser un enfoque más manejable para que entidades grandes fabriquen cosas pequeñas, como circuitos integrados.
No sé cómo se podría hacer en un garaje, pero siento que hay una ventaja en programar dentro de sustancias químicas, y no en máquinas, los pasos que requieren control preciso.
De verdad necesitamos una forma de fabricar este tipo de nanodispositivos sin litografía.
Si se usa algo como ADN para transmitir información a una superficie, parece mucho más fácil, efectivo y robusto cuanto más pequeño y más ampliamente escalado sea.
En cualquier tecnología, la metrología termina dominando el área del problema, porque al final hay que responder: “¿de dónde se obtiene precisión repetible?”.
También existen procesos de laboratorio de bajo volumen capaces de lograr anchos de línea por debajo de 234 nm, pero el cuarto limpio debe verse como parte de la máquina.
Puede llevar años descubrir cómo mantener la atmósfera y el control del flujo másico de gases.
Vender hardware diseñado por la comunidad sin citar a los aficionados originales es bastante descarado.
No veo nada nuevo ni novedoso en lo que publicaron.
El desarrollo de IC domésticos de bajo costo es indispensable para la agricultura
Si pensamos en la maquinaria agrícola actual y futura, está digitalizada, y hay que darle a esa maquinaria la capacidad de repararse y modificarse por sí misma.
No creo que puedas fabricar un chip más potente que un ESP32 por menos de 2 dólares; entonces, ¿en qué ayuda fabricar tus propios IC?
O permitir cambiar la velocidad máxima de un vehículo sin tener que ir a un centro de servicio y pagar entre 300 y 500 dólares.
No entiendo por qué se habla de desarrollo doméstico de IC de bajo costo si ni siquiera se les permite eso a los agricultores.
Lamentablemente, esto es un paso en la dirección correcta, pero todavía está muy lejos del objetivo.
Los agricultores no tienen 50 mil dólares de sobra para montar una fab de IC de hobby en el granero.
El problema aquí no es fabricar chips.
Es un proyecto muy interesante, pero me hace ruido la parte de “nos comunicamos todos por Discord”.
Es un jardín amurallado y contenido difícil de buscar; no entiendo por qué usar eso para algo que parece un intento DIY al estilo open source.