最早的計算機和中央處理器確實是通過晶體管導(dǎo)線連接起來的,。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),，最早的計算機非常大，使用18000個電子管,，占地150平方米，重30噸,，消耗大約150千瓦的功率,，每秒鐘執(zhí)行5000次操作。雖然計算能力對現(xiàn)代來說并不好,，但在當(dāng)時是非常好的,，現(xiàn)在普通家庭的計算能力可以達到每秒1萬億次以上。

目前,，我們使用的芯片上沒有一個接一個地安裝成千上萬個晶體管,，所以小零件不能一個接一個地安裝。至少目前的工藝水平無法達到,，即使能達到這樣的精度,，生產(chǎn)的次品數(shù)量也高得驚人。想象一下，一個中央處理器上有上億個部件,。如果一個零件的質(zhì)量或裝配有問題,，它將會失敗。

那它是怎么發(fā)生的呢,？

事實上,，它是通過光刻，的發(fā)展和腐蝕一步步制造出來的,。我也沒有從事過CPU公式的工作,，但是我在柔性印刷電路板公司工作過一段時間，所以我想給你介紹一下,。如果有任何不準(zhǔn)確的地方,，請改正。

• 準(zhǔn)備工作

芯片中央處理器的主要成分是硅,，沙子中的硅含量很高,，但它以二氧化硅(二氧化硅)的形式存在。為了獲得純硅,，砂被凈化以除去雜質(zhì),，如鈣和鎂。碳脫氧還原得到純硅,，提純得到單晶硅棒,。單晶硅棒為圓柱形，硅的純度很高,，在99.999%以上,。

第一階段(晶體管制造)

切片：將單晶硅棒切成薄片，一般直徑為200毫米,，厚度為0.5-1.5毫米,。

拋光：拋光單晶硅片。據(jù)說單晶硅片的表面平整度在0.2納米以上,，比我們通常使用的鏡子亮100倍,。這就是我們通常所說的晶片。晶圓是中央處理器的基礎(chǔ),，一個晶圓可以制造數(shù)百個處理器,。

沉淀：用沉淀法在單晶硅片上沉積一層二氧化硅和一層氮化硅。

滴膠：滴光刻膠,，通過旋涂技術(shù)將光刻膠均勻涂在晶圓表面,，使晶圓表面形成一層光刻膠膜。光刻膠主要用于保護表面不被顯影劑溶解,，但暴露在紫外線下后會很容易溶解,。

光刻：使用掩模和透鏡將預(yù)先設(shè)計好的電路投射到晶片上,。遮罩由透明和不透明的模板組成。當(dāng)紫外線通過掩模照射時,，電路圖被透鏡縮小并投射到晶片上,。這個原理就像一個投影儀。投影是放大單詞,，這是縮小電路圖,。發(fā)展

將光刻晶片放入顯影劑中，這樣紫外線照射的光刻膠會被腐蝕和洗掉,，沒有被紫外線照射的地方會留下來,，有點像顯影膜。

腐蝕

然后沖洗掉顯影液,，放入腐蝕性溶液中,，這樣氧化硅和氮化硅沒有被光刻膠保護的部分就會被腐蝕掉。

清洗后,，放入另一種腐蝕性液體中,，未被光刻膠保護的硅將繼續(xù)被腐蝕一層。

然后填充一層二氧化硅作為絕緣層

然后用研磨和蝕刻工藝暴露硅

接下來是離子注入過程

離子注入

同樣,，在圓形晶體上涂上光刻膠,，然后用光刻和顯影技術(shù)將需要離子注入的部分清空，其余部分用光刻膠保護,。離子束被注入到裸露的硅襯底(上面的灰色部分)上,，以改變硅表面的極性。

重復(fù)上述步驟數(shù)次,，制作柵極絕緣介質(zhì),、源極和漏極，然后制作晶體管,。然后是第二階段,。

第二階段(連接組件)

同樣，通過滴膠,、光刻,，顯影、蝕刻等在二氧化硅上制作凹槽,。然后填充鎢或銅作為晶體管之間的導(dǎo)線。根據(jù)不同的工藝,，晶體管和連接線有幾個簡單的層,，甚至幾十個復(fù)雜的層。也就是說,，以上步驟要重復(fù)幾十次,，整個過程甚至達到數(shù)百步。

到目前為止，芯片基本完成,。

下一步是分離晶片上的芯片,，每個芯片都是中央處理器的核心。然后將其放在中央處理器基板上,，用引線將芯片與封裝引腳相連,。添加一個蓋子并密封，以防止外部灰塵和水蒸氣污染,。

第三階段(檢測)

成品制造完成后,，最終會在每個過程中進行測試。不符合要求的被丟棄,，符合要求后可以包裝運輸,。

現(xiàn)在你應(yīng)該明白為什么中央處理器的主要材料是沙子，但沙子是如此便宜,，芯片是如此昂貴,。