轉自:http://ce.sysu.edu.cn/hope/Item.aspx?id=4891
點石成金：從沙子到芯片---且看處理器是怎樣煉成的
可以說，中央處理器(CPU)是現代社會飛速運轉的動力源泉，在任何電子設備上都可以找到微芯片的身影，不過也有人不屑一顧，認爲處理器這東西沒什麼技術含量，不過是一堆沙子的聚合而已。是麼？Intel今天就公佈了大量圖文資料，詳細展示了從沙子到芯片的全過程，簡單與否一看便知。
簡單地說，處理器的製造過程可以大致分爲沙子原料(石英)、硅錠、晶圓、光刻(平版印刷)、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，而且每一步裏邊又包含更多細緻的過程。
下邊就圖文結合，一步一步看看：
沙子：硅是地殼內第二豐富的元素，而脫氧後的沙子(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，這也是半導體制造產業的基礎。
硅熔鍊：12英寸/300毫米晶圓級，下同。通過多步淨化得到可用於半導體制造質量的硅，學名電子級硅(EGS)，平均每一百萬個硅原子中最多隻有一個雜質原子。此圖展示了是如何通過硅淨化熔鍊得到大晶體的，最後得到的就是硅錠(Ingot)。
單晶硅錠：整體基本呈圓柱形，重約100千克，硅純度99.9999％。
第一階段合影
硅錠切割：橫向切割成圓形的單個硅片，也就是我們常說的晶圓(Wafer)。順便說，這下知道爲什麼晶圓都是圓形的了吧？
晶圓：切割出的晶圓經過拋光後變得幾乎完美無瑕，表面甚至可以當鏡子。事實上，Intel自己並不生產這種晶圓，而是從第三方半導體企業那裏直接購買成品，然後利用自己的生產線進一步加工，比如現在主流的45nm HKMG(高K金屬柵極)。值得一提的是，Intel公司創立之初使用的晶圓尺寸只有2英寸/50毫米。
第二階段合影
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光刻膠(Photo Resist)：圖中藍色部分就是在晶圓旋轉過程中澆上去的光刻膠液體，類似製作傳統膠片的那種。晶圓旋轉可以讓光刻膠鋪的非常薄、非常平。
光刻：光刻膠層隨後透過掩模(Mask)被曝光在紫外線(UV)之下，變得可溶，期間發生的化學反應類似按下機械相機快門那一刻膠片的變化。掩模上印着預先設計好的電路圖案，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。一般來說，在晶圓上得到的電路圖案是掩模上圖案的四分之一。
光刻：由此進入50-200納米尺寸的晶體管級別。一塊晶圓上可以切割出數百個處理器，不過從這裏開始把視野縮小到其中一個上，展示如何製作晶體管等部件。晶體管相當於開關，控制着電流的方向。現在的晶體管已經如此之小，一個針頭上就能放下大約3000萬個。
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