下面我们通过漫画理解下，从沙子到芯片的全过程。
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漫画阐述比较简洁，接下来咱们以intel芯片为例，详述的描述全体过程：
第一阶段
沙子：硅是地壳内第二丰富的元素，而脱氧后的沙子(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，这也是半导系统编制造家当的根本。
硅熔炼：12英寸/300毫米晶圆级，下同。通过多步净化得到可用于半导体知道质量的硅，学名电子级硅（EGS），均匀每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。此图展示了是如何通过硅净化熔炼得到大晶体的，末了得到的便是硅锭（ingot）
单晶硅锭：整体基本呈圆柱形，重约100千克，硅纯度 99.9999％。
下图是这个阶段的一个总结图（第一阶段）：
第二阶段
硅锭切割：横向切割成圆形的单个硅片，也便是我们常说的晶圆 (Wafer)。顺便说，这下知道为什么晶圆都是圆形的了吧？
晶圆：切割出的是晶圆经由抛光后变得险些完美无瑕，表面乃至可以当镜子。事实上，intel自己并不生产这种晶圆，而是从第三方半导体企业那里直接购买成品，然后利用直接的生产线进一步加工，比如现在主流的45nm HKMG（高K金属柵极）。值得一提的是，intel公司创立之初利用的晶圆尺寸只有2英寸/50毫米
下图是这个阶段的一个总结图（第二阶段）：
第三阶段
光刻胶(Photo Resist)：图中蓝色部分便是在晶圆旋转过程中浇上去的光刻胶液体，类似制作传统胶片的那种。晶圆旋转可以让光刻胶铺的非常薄、非常平。
光刻：光刻胶层随后透过掩模(Mask)被曝光在紫外线(UV)之下，变得可溶，期间发生的化学反应类似按下机器相机快门那一刻胶片的变革。掩模上印着预 先设计好的电路图案，紫外线透过它照在光刻胶层上，就会形成微处理器的每一层电路图案。一样平常来说，在晶圆上得到的电路图案是掩模上图案的四分之一。
光刻：由此进入纳米尺寸的晶体管级别。一块晶圆上可以切割出数百个处理器，不过从这里开始把视野缩小到个中一个上，展示如何制作晶体管等部件。晶体管相称于开关，掌握着电流的方向。现在的晶体管已经如此之小，一个针头上就能放下大约3000万个。
下图是这个阶段的一个总结图（第三阶段）：
第四阶段
溶解光刻胶：光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，打消后留下的图案和掩模上的同等
蚀刻：利用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分，而剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。
打消光刻胶：蚀刻完成后，光刻胶的义务发布完成，全部打消后就可以看到设计好的电路图案。
下图是这个阶段的一个总结图（第四阶段）：
第五阶段
刻胶：再次浇上光刻胶(蓝色部分)，然后光刻，并洗掉曝光的部分，剩下的光刻胶还是用来保护不会离子注入的那部分材料。
离子注入（ion implantation）：在真空系统中，用经由加速的，要掺杂的院子的离子照射（注入）固体材料，从而在被注入的区域形成分外的注入层，并改变这些区域的硅的导电性。经由电场加速后，注入的离子流的速率可以超过30万千米每小时。
打消光刻胶：离子注入完成后，光刻胶也被打消，而注入区域(绿色部分)也已掺杂，注入了不同的原子。把稳这时候的绿色和之前已经有所不同。
下图是这个阶段的一个总结图（第五阶段）：
第六阶段
晶体管就绪：至此，晶体管已经基本完成。在绝缘材(品赤色)上蚀刻出三个孔洞，并添补铜，以便和其它晶体管互连。
电镀：在晶圆上电镀一层硫酸铜，将铜离子沉淀到晶体管上。铜离子会从正极(阳极)走向负极(阴极)。
铜层：电镀完成后，铜离子沉积在晶圆表面，形成一个薄薄的铜层。
下图是这个阶段的一个总结图（第六阶段）：
第七阶段
抛光：将多余的铜抛光掉，也便是磨光晶圆表面。
金属层：晶体管级别，留个晶体管的组合，大约500纳米。在不同晶体管之间形成复合互连金属层，详细布局取决于相应处理器所须要的不同功能性。芯片表面看起来非常平滑，但事实上可能包含20多层繁芜的电路，放大之后可以看到极其繁芜的电路网络，形如未来派的多层高速公路系统。
下图是这个阶段的一个总结图（第七阶段）：
第八阶段
晶圆测试：内核级别，大约10毫米/0.5英寸。图中是晶圆的局部，正在接管第一次功能性测试，利用参考电路图案和每一块芯片进行比拟。
晶圆切片(Slicing)：晶圆级别，300毫米/12英寸。将晶圆切割成块，每一块便是一个处理器的内核(Die)。
丢弃瑕疵内核：晶圆级别。测试过程中创造的有瑕疵的内核被抛弃，留下无缺的准备进入下一步。
下图是这个阶段的一个总结图（第八阶段）：
第九阶段
单个内核：内核级别。从晶圆上切割下来的单个内核，这里展示的是Core i7的核心。
封装：封装级别，20毫米/1英寸。衬底(基片)、内核、散热片堆叠在一起，就形成了我们看到的处理器的样子。衬底(绿色)相称于一个底座，并为处理器内核供应电气与机器界面，便于与PC系统的其它部分交互。散热片(银色)便是卖力内核散热的了。
处理器：至此就得到完全的处理器了(这里是一颗Core i7)。这种在世界上最干净的房间里制造出来的最繁芜的产品实际上是经由数百个步骤得来的，这里只是展示了个中的一些关键步骤。
下图是这个阶段的一个总结图（第九阶段）：
第十阶段
等级测试：末了一次测试，可以鉴别出每一颗处理器的关键特性，比如最高频率、功耗、发热量等，并决定处理器的等级。
装箱：根据等级测试结果将同样级别的处理器放在一起装运。
零售包装：制造、测试完毕的处理器要么批量交付给OEM厂商，要么放在包装盒里进入零售市场。
下图是这个阶段的一个总结图（第十阶段）：
内容来源：中国电子网、财瞥见-腾讯新闻，任务编辑：鲁班七号
