全球無法山寨的產品，CPU製造全過程，一堆沙子的奇妙之旅

CPU——中央處理器，被稱為是計算機的大腦，甚至有人認為是工業的大腦，它是世界上單位體積集成度最高的集成電路核心。CUP具有極高的技術壁壘，這也是為數不多不能山寨的物品，它的設計生產也代表了當今世界發展的最高水平。CPU的製造過程可以大致分為選取原料沙子(石英)、提純成硅錠、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、核心封裝等等

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，這也是半導體製造產業的基礎。

將硅熔煉成硅錠，在這個過程中要經過多次提純，以最終達到符合半導體製造的質量，這就是所謂的電子級硅，在這其中每10億個硅原子中最多只能有一個是不符合要求的，可見其提純難度

電子級硅的單晶體，重量大約為100千克，硅的純度達到了99.9999%。

然後將硅錠橫向切割成圓形的單個矽片——晶圓(Wafer)，隨後，晶圓就要進行拋光，直至完美，表面如鏡面一樣光滑

對晶圓進行光刻膠，其過程是在晶圓旋轉的過程中澆上藍色的光刻膠液體。晶圓在不停的旋轉過程中，可以讓光刻膠鋪的非常薄、平。

塗好光刻膠之後，光刻膠層透過掩模被曝光在UV等下，掩模上預先設計好的電路就可以通過UV燈「印刷」在光刻膠層上。通俗的理解就是微電路的形狀「影印」在了晶圓上。製造一個CPU基本上要重複這一過程，直到多層堆疊到頂部為止

一個晶圓可以切割出上百個的處理器。每個處理器又由無數的晶體管組成，晶體管作為開關控制著一個計算機晶元內電流的流動，現在的工藝可以在一個針尖大小的面積內製造30萬個晶體管

接下來的步驟就是溶解多餘的光刻膠，使被「印刷」上去的電路顯現出啦

在真空系統中，用經過加速的、要摻雜的原子的離子照射(注入)固體材料，從而在被注入的區域形成特殊的注入層，並改變這些區域的硅的導電性。從這時候開始，材料硅將真正與眾不同。經過電場加速後，注入的離子流的速度可以超過30萬千米每小時。

離子注入完成後，光刻膠也被清除，而注入區域(綠色部分)也已摻雜，注入了不同的原子。這時候的綠色和之前已經有所不同。

這時晶體管接近完成，晶體管洋紅色表面是保溫層，上面有三個方形孔，將填充上銅。以便連接到其他晶體管。

在晶圓上電鍍一層硫酸銅，將銅離子沉澱到晶體管上。

電鍍完成後，銅離子沉積在晶圓表面，形成一個薄薄的銅層。然後將多餘的銅拋光掉，也就是磨光晶圓表面

磨光後的晶圓表面下顯露出金屬層，銅離子金屬層屬於晶體管級別，大約500納米。金屬層在不同晶體管之間形成複合互連金屬層，雖然電腦晶元看起來十分平坦，但實際上可能有超過20層，形成複雜的電路

進行晶圓測試，有瑕疵或者功能不完全的內核將被丟棄。

將晶圓切割成塊，每一塊就是一個處理器的內核

從晶圓上切割下來的單個內核，由上一道工序切割而成

將內核和襯底和散熱堆片等疊放在一起進行封裝，完成之後就是我們在市場上看到的處理器的樣子。

最後再進行一次等級測試，不同頻率，功耗，發熱量等決定了處理器的等級，然後根據等級測試結果將同樣級別的處理器放在一起裝運，包裝，銷往世界各地。

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