해커 팹 기술

 (docs.hackerfab.org)
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  • 비싼 나노제조 장비 접근성을 낮추기 위해 Hacker Fab은 DIY 나노제조 도구와 복제 가능한 오픈소스 팹을 구축하려는 프로젝트임
  • 2026년 3월 기준 7개 Hacker Fab이 설립됐고, 핵심 팹 도구와 이를 이용한 장치·공정 개발이 문서화돼 확산 기반을 갖춤
  • 전체 팹을 직접 만들지 않아도 기여할 수 있으며, 사전 나노제조 경험이 없어도 Discord와 Gitbook/GitHub를 통해 문서·수정·프로젝트 작업에 참여 가능함
  • 문서 사이트는 빈 방을 몇 달 안에 간단한 IC 제작 공간으로 바꾸는 데 필요한 자료를 모으고, 최신 진행 상황은 Discord에서 확인하도록 안내함
  • 라이선스는 하드웨어 CERN-OHL-W, 소프트웨어 MPL v2.0, 문서 CC BY-SA 4.0 조합이며, 기여 원천에 따라 추가 NOTICE 파일이 붙을 수 있음

Hacker Fab의 목표와 현재 상태

  • Hacker Fab은 모든 나노제조 도구의 DIY 버전을 만들고, 이를 협업형 오픈소스 하드웨어로 공개하려는 프로젝트임
  • 나노제조 실험실은 비용과 접근 장벽이 높아, STEM 학생도 명문 기관에 있더라도 장비를 충분히 쓰기 어려울 수 있음
  • 칩이 세계를 구동한다면, 칩을 만드는 도구에 대한 접근도 더 넓어져야 한다는 문제의식에서 출발함
  • 필요한 것은 저렴하고, 오픈소스이며, 쉽게 복제 가능한 나노제조 도구와 이를 실제로 만들고 쓰는 전 세계 실험실임
  • 2026년 3월 기준 진행 상황:
    • 7개 Hacker Fab이 설립됨
    • 다른 Hacker Fab도 진행 중임
    • 여러 핵심 오픈소스 팹 도구가 제작·문서화·복제됨
    • 해당 도구로 만든 장치와 공정 개발도 문서화됨
  • 프로젝트는 분산된 기여자 커뮤니티로 운영되며, 더 많은 참여가 있어야 성장할 수 있음

기여 방식과 문서 운영

  • 커뮤니케이션은 Discord에서 이뤄짐
  • 전체 팹을 만들지 않아도 기여할 수 있고, 사전 나노제조 경험이 없어도 의미 있는 작업을 맡을 수 있음
  • Gitbook에 작업을 추가하는 흐름:
    • “contribute” 버튼을 누름
    • 새 프로젝트는 새 페이지를 만들고, 기존 작업은 기존 페이지를 편집하거나 보완함
    • Google Docs 같은 작업 문서를 zipped .html 파일로 내려받으면 새 Gitbook 페이지로 직접 가져와 대부분의 내용과 서식을 유지할 수 있음
    • merge request를 제출하고 Jay Kunselman과 Alexander Hakim을 리뷰어로 선택함
    • 승인 메시지나 수정 요청 메시지를 받음
  • 문서 사이트는 공유 문서의 홈이며, 빈 방을 몇 달 안에 간단한 IC 제작 공간으로 바꾸는 데 충분한 자료를 제공하는 것을 목표로 함
  • 많은 페이지는 아직 작업 중이고, 개인 기여자의 진행 노트는 Google Drive나 Notion 등에 남아 있을 수 있음
    • 각 페이지 상단에서 해당 노트 링크를 볼 수 있음
    • 이런 노트는 가능한 한 빨리 Gitbook으로 옮겨짐
  • 무료 Gitbook 계정으로 변경 요청을 제출할 수 있고, 전체 자료는 GitHub에 있으며 Gitbook에서 보기 좋게 포맷됨
  • GitHub를 통한 직접 기여도 가능함

Fab toolkit의 제작 도구와 비용

  • 패터닝·증착·가공 관련 도구:
    • Lithography Stepper V2: 빌드 비용 $3,015, SOP 제공, Carnegie Mellon
    • Vacuum Spin Coater V1: 빌드 비용 $200, SOP 제공, Carnegie Mellon
    • RF Sputtering Chamber: chamber + magnetron 빌드 $1,000, power supply 빌드 $1,000, dual gas supply components 구매 $5,000, pumping system + gauge 구매 $11,400, Carnegie Mellon
    • Thermal Evaporator V1: 작업 중, 빌드 비용 $15,000, SOP 제공, Carnegie Mellon
    • Tube Furnace V1: 작업 중, 빌드 비용 $200, SOP 제공, Projects in Flight
    • Plasma Etcher: 구매 비용 $17,400, SOP 제공, Plasma Etch PE-25
    • Hot Plate: 구매 비용 $125
    • 3-Axis Piezo Nanopositioner: 빌드 비용 $500
    • Electroless Plating: 빌드 비용 $500
  • 검증·계측 도구:
    • Probe Station V1: 구매 비용 $15,800, SOP 제공
    • DIY SMU: 구매 비용 $800, SOP 제공
    • Optical Spectrometer
  • 화학 재료 범주:
    • Photoresists + Developers
    • Dielectrics
    • Conductors
    • Etchants
    • Dopant Sources

시작 배경과 라이선스 구조

  • Hacker Fab은 Sam Zeloof에게서 영감을 받음
  • 프로젝트는 Carnegie Mellon University에서 Elio Bourcart, Alexander Hakim, Sam Zeloof가 시작했고, CMU ECE 부서의 지원이 초기 성장을 촉진함
  • 첫 Hacker Fab @ CMU는 현재 Matthew Moneck, Tathagata Srimani, Jay Kunselman이 관리함
  • 기본 라이선스 스택:
    • 하드웨어: CERN-OHL-W
      • HDL 파일을 CERN-OHL-W로 공개한 뒤 누군가 해당 파일을 FPGA에 사용하고 bitstream을 배포하더라도, 나머지 HDL 설계 전체를 CERN-OHL-W로 공개할 필요는 없음
    • 소프트웨어: MPL v2.0
      • MPL의 파일 단위 copyleft는 코드 수정 공유를 장려하면서도, 다른 오픈소스 또는 독점 라이선스 코드와 최소 제한으로 결합할 수 있게 설계됨
    • 문서: CC BY-SA 4.0
      • 저작자 표시가 있으면 어떤 매체나 형식으로든 배포·리믹스·개작·구축이 가능하고, 상업적 사용도 허용됨
      • 리믹스·개작·구축한 자료는 동일 조건으로 라이선스해야 함

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GN⁺   [-]
Hacker News 의견들

  • 3D 프린팅이 떠오를 때, 취미가들이 큰 선폭의 IC 제작으로 나아갈 수 있지 않을까 기대했음
    차고에서 4nm 공정을 하지는 못해도 ~10µm 정도는 가능하리라 봤지만, IC 제작을 더 읽어보니 그조차 희미한 꿈처럼 보였음
    레이저가 홈을 파고 프린트 헤드가 배선과 도핑을 정교하게 올리는 우아한 현대 기술을 상상했지만, 현실은 훨씬 지저분함
    모든 단계에 위험하고 독성이 있는 화학물질이 들어가고, 잘못된 위치의 먼지 한 점으로 시약 반응이 연쇄적으로 망가지거나 물리적 결함이 생김
    여기서 취미가 제작을 위한 작업이 진행되는 건 반갑지만, Magic의 깔끔한 선과 반짝이는 실리콘 웨이퍼 사이에는 전기공학자나 소프트웨어 엔지니어가 아니라 재료과학자들이 지배하는 거대한 간극이 있음

    • 적절한 예산이 있는 대학 연구실이라면 충분히 가능하지만, 싸지는 않음
      내가 VLSI 수업을 듣기 1년 전에 우리 대학은 제작 장비를 다른 대학에 모두 팔았고, 그 수업에는 원래 실습 랩이 있었음
      IC 제작을 “암흑술”처럼 부르는 데는 반대하고 싶음. 공학에 마법은 없고, 다른 공학 분야와 마찬가지로 교육·경험·전문성이 필요한 기술임
      다만 물리 세계를 다루기 때문에 소프트웨어보다 비용과 위험이 더 직접적임
      IC 제작에는 사실상 취미가 단계가 없다는 점이 사람들을 헷갈리게 할 수 있음. 장난감 수준을 넘으면 장비, 원재료, 클린룸뿐 아니라 여러 명과 지원 인력이 필요함
      우리 대학 랩이 닫힌 것도 대학원생·박사과정·교수들이 떠난 데다, 연구기관이 실제로 쓸 수 있는 웨이퍼 조달이 점점 어려워졌기 때문임
      기억상으로는 끝에서 두 번째 프로젝트만 테이프아웃과 제작까지 갔고, 시간 제약 때문에 수율은 형편없었음
    • 시행착오로 만들어졌을 뿐 아니라, 새로운 오류 원인에 대응하기 위해 거의 실시간으로 계속 조정됨
      반도체 제조의 가장 복잡한 부분은 큰 표본 수에 기반한 통계적 공정 제어로 최적의 대응을 결정함
      이 때문에 이미 생산 라인이 없으면 현대적 생산 라인을 새로 시작하기조차 어려울 수 있음
      노광 장비의 쓸 만한 “하이퍼파라미터”를 찾는 일은 LLM 학습이 튜토리얼처럼 보일 정도임
      이 전체를 부트스트랩하는 데는 수십 년 동안 사람이 직접 개입하고, 아주 조심스럽게 자동화로 넘겨온 과정이 필요했음
    • 단발성 물건을 만드는 건 정말 비싸거나 어렵고, 바로 그 지점에서 3D 프린팅이 번성했음
      빠른 시제품 제작 욕구를 충족해 주기 때문임
      요즘은 사람들이 직접 PCB 에칭도 거의 안 함. 너무 빠르고 싸졌기 때문임
      6센트짜리 물건 하나를 만들려고 1만 달러 이상을 쓰려는 동기가 부족했으니, DIY IC 제작 운동이 충분히 생기기 어려웠음
    • 박막 트랜지스터 회로는 실리콘 집적회로보다 상상한 모습에 더 가까워질 수 있음
      낮은 온도와 액상 화학으로 층을 증착하는 유기 반도체 TFT도 있음
    • DIY 실리콘 팹이 뜰 가능성은 없지만, 업계가 취미가에게 더 접근 가능해지는 쪽은 훨씬 그럴듯함
      더 깊은 문제는 기존 부품이나 FPGA로 해결할 수 없는 맞춤 칩이 필요한 상황이 매우 적고, 설령 팹 접근이 싸져도 흥미로운 결과를 낼 전문성을 가진 사람이 거의 없다는 점임
      그래도 tiny tapeout은 한번 볼 만함

  • 전자빔 리소그래피를 아무도 말하지 않은 것 같은데, 취미가들도 이미 해봤음[1]
    전자빔 리소그래피는 1970년대부터 쓰였고, 느리기 때문에 CPU 하나를 만드는 데 하루가 걸릴 수도 있음
    그래서 양산 공정으로는 쓰이지 않지만 시제품 공정으로는 잘 작동함
    전자빔 시스템은 기본적으로 더 강력한 주사전자현미경임. 진공 챔버, CRT 안에 있는 것과 비슷한 전자빔 초점·조향 장치, 제어 장비가 있고 당연히 컴퓨터로 제어됨
    소프트웨어가 스캔 비선형성을 보정할 수 있고, 낮은 출력으로 스캔해 자신이 쓴 것을 검사할 수 있다는 장점도 있음
    그래도 코팅과 식각은 필요해서 완전한 건식 공정은 아니며, 빔은 포토레지스트를 노광할 뿐임
    장비 크기는 책상 정도이고, CMU의 장비 예시는 [2]에 있음. 많은 대학에 이런 장비가 있음
    [1] https://hackaday.com/2024/08/06/creating-1%c2%b5m-features-t...
    [2] https://nanofab.ece.cmu.edu/facilities-equipment/fei-sirion....

    • 낮은 출력으로 스캔해 자신이 쓴 것을 검사할 수 있다는 특성은 흥미롭고 매우 강력해 보임
    • 습식 식각을 전혀 피할 방법은 정말 없는지 궁금함. 예를 들면 현미경 아래의 레이저 커터 같은 방식 말임
    • 이온 주입은 어떨까? 가능성이 있을지 궁금함

  • 단순 제작 기술 접근을 민주화하는 데는 공감하지만, 취미가들이 뛰어드는 데는 꽤 우려가 있음
    명백한 위험으로 HF를 피할 수 없고, 이건 아주 위험해서 죽을 수도 있음
    그래도 사람들이 위험을 줄이는 현명한 선택을 할 수 있고, 결국 각자 위험 감수 수준을 스스로 정할 수 있다는 점에서 그게 가장 큰 걱정은 아님
    더 걱정되는 건 반응성 이온 식각에 쓰는 SF6임. kg당 지구온난화지수가 CO2의 24,000배가 넘음
    플라즈마 챔버에서 전부 분해되거나 산업용 팹처럼 배기 스크러버가 있으면 괜찮지만, 취미가들은 변하지 않은 SF6를 꽤 많이 흘리고 퍼지하게 될 것임
    이건 생태적으로 재앙에 가까워서, 어떤 일은 집에서 하지 않는 편이 낫다

    • “HF를 피할 수 없고 위험하다”는 게 고전압을 뜻하는 건가?

  • 이런 것의 꿈같은 1차 가치는 개인이 직접 칩을 제작할 수 있다는 데 있다고 가정함
    3D 프린팅처럼 시제품을 빠르게 반복하기 위한 것이고, 설계가 나오면 큰 업체 중 하나에 전통적인 방식으로 제조를 맡긴다는 뜻임
    그 가정이 맞다면, 이게 FPGA보다 나은 점은 무엇일까?

    • 상용 기능을 빨리 만들려면 FPGA가 분명 더 실용적임
      그래도 직접 칩 제작 설비를 만드는 일은 그 자체로 멋짐
    • 아날로그 쪽일 듯함
      나는 DNA 합성용 칩을 만들려는데, 실제 세계와 물리적으로 접촉해야 하고 전극이 필요함
      회로에서 나온 전기가 국소적인 pH 변화를 일으키고, 이를 이용해 생물학적 반응을 정밀하게 제어할 수 있음
      FPGA는 그런 아날로그 작업을 할 수 없음
    • 설계가 나오면 왜 큰 업체에 전통적인 방식으로 제조를 맡겨야 하나?
      개인적 관심의 상당 부분을 무시하는 가정 같음
      PCB를 주문하면 된다고 말하는 것과 비슷함. PCB 1천 장을 만드는 한계비용은 이제 충분히 싸지만, 5장이나 1장만 만들 때는 어떨까?
      모든 사람이 취미를 사업 투자로 보지는 않음. 팔 수 있는 제품을 염두에 두고 프로젝트를 하는 것도 아님
      많은 사람은 아이디어를 시험하고, 재미를 느끼고, 자기 필요를 해결하고, 존재하게 만들고 싶을 뿐 팔려고 하지는 않음
      나에게 홈 팹의 핵심 가치는 아무 필요가 생길 때마다 특정 작업용 칩 한 개나 아주 소량을 만들 수 있게 해주는 것임
    • 그런 방식은 3D 프린팅에서도 잘 작동하지 않음
      10µm 칩에서 상업용 팹으로 옮기는 건 전혀 가능성이 없음
    • 우선 아날로그/혼합신호 칩을 만들 수 있음

  • 매우 재미있어 보이고, IC 개발에도 저비용 시제품 제작이 오기를 기대함
    하지만 3D 프린팅과 비교하는 건 맞지 않고, 훨씬 가까운 예시는 PCB임
    PCB는 직접 만들 수도 있지만, 중국의 대량 생산과 묶음 주문 업체가 생기면서 너무 싸져서 굳이 그럴 필요조차 없어졌음
    저비용 IC 시제품 제작에서도 더 할 수 있는 일이 있지 않을까 싶음
    고정 인프라, 즉 팹을 짓는 것이 꼭 문제는 아닐 수 있음. 저가 칩을 대량으로 만들 수 있는 생산 능력이 있으므로 웨이퍼 한 장 추가가 비용 제한 요인은 아닐 수 있기 때문임
    PCB 묶음 주문 같은 멀티프로젝트 웨이퍼도 있지만, 현재 단단한 비용 한계는 마스크 세트를 만드는 NRE이고, 시제품 생산에서는 충분한 수량에 걸쳐 상각되지 않는 것으로 이해함
    그래서 싼 마스크, 또는 더 적은 마스크가 발전했으면 하는 영역임

    • 도구 문제도 있음
      전문가급 PCB 설계 소프트웨어는 연간 몇천 달러에 구할 수 있고, 오픈소스인 KiCad도 꽤 쓸 만함
      반면 전문가급 IC 설계 소프트웨어는 연간 수십만 달러이고, 오픈소스 경쟁 도구는 비교하면 거의 쓰기 어려움
      그래도 기대는 같고, IC 설계 민주화가 조금만 이뤄져도 하드웨어 개발에는 큰 도움이 될 것임
    • 시제품 제작을 좋아하고 성격이 급한 입장에서는 DIY PCB가 더 쉽고 덜 지저분했으면 좋겠음
      DIY의 회전 시간은 이길 수 없지만, 지금까지 본 모든 공정에는 마음에 안 드는 부분이 있었음
      섬유 레이저 정도는 예외일 수 있는데, 그쪽은 잘 알지 못함

  • 이런 Hacker Lab을 꾸리려면 하드웨어 장비만으로도 5만 달러가 약간 넘게 드는 것 같음
    비용이 곧 더 내려가기를 바람

    • 운이 좋다면 교육 도구로서 적어도 전 세계 학술기관이 5만 달러로 접근할 수는 있을 것임
      이 시도가 성공하길 바라지만, 어떤 함정이 있는지는 잘 모르겠음
    • 일반인이 기존 팹에서 맞춤 실리콘을 만들려면 얼마나 들까?
      작은 생산량도 5만 달러를 넘을 것 같지만, 비교할 기준은 없음
    • 여러 조건을 고려하면, 새 장비와 DIY 장비를 섞어 이걸 한다는 점에서 꽤 싸게 느껴짐

  • 반도체 전문가 입장에서 보면, 기존 반도체 공정을 축소해 보려는 접근은 맞지 않음
    너무 복잡하기 때문임
    독성 포토레지스트와 현상액, 치명적인 플라즈마 가스 같은 것을 쓰지 않도록 시약 단순성에 최적화된 새 도구가 필요함
    또는 그런 단계가 필요하다면 로컬 랩에서 분리할 수 있어야 함
    예를 들어 산화막이나 금속이 코팅된 실리콘 웨이퍼는 지금도 그냥 살 수 있음

    • 1980년대 게이트 어레이로 한 걸음 물러서면 어떨까
      금속층만 기다리는 NAND 게이트의 바다를 두고, 배선은 FIB와 절연으로 처리할 수 있을 듯함
    • 이쪽이 아마 맞는 판단임
      DIY ASIC이 현실화되기 훨씬 전에 대형 팹들이 더 싸고 쉬운 셔틀 서비스를 제공할 것임

  • 성공하길 바라지만, 인간 크기의 기계로 마이크로/나노 스케일 구조를 만드는 일은 취미가보다 훨씬 자금이 좋은 사람들에게도 늘 어려웠음
    최근 DNA 지향 결정 성장을 알게 됐고, 큰 존재가 작은 것, 예컨대 집적회로를 만드는 데 더 다루기 쉬운 접근일 수 있다는 생각에 흥미를 느낌
    차고에서 어떻게 할 수 있을지는 모르겠지만, 정밀 제어가 필요한 단계를 기계가 아니라 화학물질 안에 프로그래밍하는 쪽이 이득처럼 느껴짐

    • 요즘 이 생각을 많이 했고 매우 동의함
      리소그래피 없이 이런 나노장치를 만드는 방법이 정말 필요함
      DNA 같은 것을 이용해 표면에 정보를 전달하면, 더 작고 넓게 확장할수록 훨씬 쉽고 효과적이며 견고해 보임
    • 팹 랩의 초기 비용은 터무니없이 높으니 그들의 노력은 인정할 만함
      어떤 기술이든 계측이 지배적인 문제 영역이 됨. 결국 “반복 가능한 정밀도를 어디서 얻는가?”에 답해야 하기 때문임
      234nm 미만 선폭을 낼 수 있는 저용량 랩 공정도 있지만, 클린룸은 기계의 일부로 봐야 함
      분위기와 가스 질량 유량 제어를 유지하는 방법을 알아내는 데 몇 년이 걸릴 수 있음
      커뮤니티가 설계한 하드웨어를 원래 취미가들을 인용하지 않고 파는 건 꽤 뻔뻔함
      올라온 것 중 새롭거나 참신해 보이는 건 전혀 없음

  • 저비용 가정용 IC 개발은 농업에 꼭 필요함
    현재와 미래의 농기계를 생각하면 디지털화되어 있고, 농기계가 스스로 수리하고 개조할 수 있는 능력을 제공해야 함

    • 완성된 마이크로컨트롤러를 사서 직접 프로그래밍하면, 직접 만드는 비용의 아주 일부만으로도 훨씬 더 강력한 것을 얻을 수 있음
      2달러 미만으로 ESP32보다 강력한 칩을 만들 수는 없을 텐데, 직접 IC를 만드는 게 어떻게 도움이 될까?
    • 우선 이미 가진 IC를 플래시할 수 있게 해주는 건 어떨까?
      또는 서비스 센터에 가서 300~500달러를 내지 않고도 차량 최고 속도를 바꿀 수 있게 해줘야 함
      농민에게 그런 것조차 허용하지 않으면서 왜 저비용 가정용 IC 개발을 이야기하는지 모르겠음
    • 아버지가 농장에서 자랐고, 전적으로 동의함
      안타깝게도 이건 올바른 방향의 한 걸음이지만 목표까지는 아직 멂
      농민에게 헛간에 취미용 IC 팹을 만들 여윳돈 5만 달러가 있지는 않음
    • DIY로 만들 수 있을 정도의 IC는 1달러 미만에 살 수 있고, 거의 같은 가격에 1000배 더 강력한 것도 구할 수 있음
      여기서 문제는 칩을 만드는 일이 아님
    • 안타깝지만 이건 그 문제와 전혀 관련이 없어 보임

  • 매우 흥미로운 프로젝트지만 “우리는 전부 Discord로 소통한다”는 부분은 걸림
    벽으로 둘러싸인 정원이고 검색하기 어려운 콘텐츠인데, 오픈소스 같은 DIY 시도처럼 보이는 일에 왜 그걸 쓰는지 모르겠음

    • Discord도 검색은 가능함
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