一個看起來只有指甲蓋那么大芯片，里面卻包含著幾千萬甚至幾億的晶體管，想想就覺得不可思議，而在工程上這又是如何實現(xiàn)的呢？
芯片其主要成分就是硅。硅是地殼內(nèi)第二豐富的元素，而脫氧后的沙子（尤其是石英）最多包含25%的硅元素，以二氧化硅（SiO2）的形式存在。
硅(SiO2)一直被稱為半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，就是因為它能夠制成一個叫晶圓的物質(zhì)，而首先我們需要把硅通過多步凈化熔煉后變?yōu)楣桢V(Ingot)。然后再用金剛石鋸對硅錠進行切割，才會成為一片片厚薄均勻的晶圓。

接下來需要一樣叫光刻膠的物質(zhì)去鋪滿它的表面，光刻膠層隨后透過掩模(Mask)被曝光在紫外線(UV)之下，變得可溶，期間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。掩模上印著預(yù)先設(shè)計好的電路圖案，紫外線透過它照在光刻膠層上，就會形成微處理器的每一層電路圖案。
晶體管的形成
到了這一步還要繼續(xù)往下走，我們還需要繼續(xù)澆上光刻膠，然后光刻，并洗掉曝光的部分，剩下的光刻膠還是用來保護不會離子注入的那部分材料。

晶體管形成過程
然后就是重要的離子注入過程，在真空系統(tǒng)中，用經(jīng)過加速的、要摻雜的原子的離子照射固體材料，從而在被注入的區(qū)域形成特殊的注入層，并改變這些區(qū)域的硅的導(dǎo)電性。
離子注入完成后，光刻膠也被清除，而注入?yún)^(qū)域(綠色部分)也已摻雜了不同的原子。到了這一步，晶體管已經(jīng)基本完成。
晶圓切片與封裝
然后我們就可以開始對它進行電鍍了，操作方法是在晶圓上電鍍一層硫酸銅，將銅離子沉淀到晶體管上。銅離子會從正極(陽極)走向負極(陰極)。電鍍完成后，銅離子沉積在晶圓表面，形成一個薄薄的銅層。
其中多余的銅需要先拋光掉，磨光晶圓表面。然后就可以開始搭建金屬層了。晶體管級別，六個晶體管的組合，大約為500nm。在不同晶體管之間形成復(fù)合互連金屬層，具體布局取決于相應(yīng)處理器的功能設(shè)計。

晶圓
芯片表面看起來異常平滑，但事實上放大之后可以看到極其復(fù)雜的電路網(wǎng)絡(luò)，打個比方，就像復(fù)雜的高速公路系統(tǒng)網(wǎng)。
接下來對晶圓進行功能性測試，完成后就開始晶圓切片(Slicing)。完好的切片就是一個處理器的內(nèi)核(Die)，測試過程中有瑕疵的內(nèi)核將被拋棄。

最后就是經(jīng)封裝，等級測試，再經(jīng)過打包后，就是我們見到的芯片了。

圖解處理器的制造過程
簡單地說，處理器的制造過程可以大致分為沙子原料(石英)、硅錠、晶圓、光刻、蝕刻、離子注入、金屬沉積、金屬層、互連、晶圓測試與切割、核心封裝、等級測試、包裝上市等諸多步驟，而且每一步里邊又包含更多細致的過程。