今天来跟大家聊一聊这CPU制作中最为重要的几项步骤；让你了解究竟CPU为什么会卖得相对较贵？

处理器确实是“沙子做的”

       相信第一次听过这个说法的人都很生气：“沙子做的东西也敢卖这么贵？”其实这是吃瓜群众不了解情况下的局限认知，而但凡了解一些进阶知识的朋友肯定会知道，目前的IC芯片必用的硅是通过沙子来进行提取的。

       目前硅元素是半导体最重要的生产材料，在成本、潜力、数量方面都具有得天独厚的优势，而这款重要元素目前主要的表现形式确实是沙子（主要成分为二氧化硅）构成的。因为沙子中有含量很高的硅，所以用来制作IC原材料是再合适不过的选择。

       沙子多的是，随便你抓，但是提炼过程可没这么轻松。实际上但凡是用在IC原材料的硅对纯度的要求只能用“变态苛刻”来形容，其纯度要求必须达到99.999999999%或以上才能通过，而将它变换成固定一致形态的单晶硅至少还要通过三种以上的提取过程才能够完成。

“CPU是不是正品？” 看完就知道了

       首先来说说紫外线曝光，它是生产CPU环节中在技术层面最复杂、成本最高的环节。其原理，因为在光刻模板、透镜、光源共同决定了“印”在光刻胶上晶体管的尺寸大小，所以需要将涂好光刻胶的晶圆放入步进重复曝光机的曝光装置中进行掩模图形的“复制”。掩模中有预先设计好的电路图案，紫外线透过掩模经过特制透镜折射后，在光刻胶层上形成掩模中的电路图案。

       一般来说在晶圆上得到的电路图案是掩模上的图案的1/10、1/5、1/4，因此步进重复曝光机也称为“缩小投影曝光装置”。 

构建晶体管之间连接电路，能仿制？

       在晶体管制造完成后，剩余的问题就是如何将这些数十亿的晶体管进行连接。接下来就会进入到光刻掩模、蚀刻开孔等精细操作，再沉积下一层铜层并且继续将这个工序多次反复地进行，最终形成复杂的多层连接电路网络。

       接下来完成“大马士革法”布线方式之后，一颗CPU在芯片电路方面的工程就基本完成了。但其中经历了上百次不同工艺的加工并且几乎100%都是精细化操作，精细到出现1次问题即导致晶圆整体报废的程度。

最后的工程

（图为CPU处理器）

       事实上在完成IC内核完整性的工序的检测之后，将会进入到晶圆的划片阶段，而进行该步骤的工作刀具是黏附有金刚石颗粒的极薄圆片刀，这刀到底有多NB呢？我们用黄种人的头发厚度为80~90微米，而这款道具的厚度仅仅为头发的1/3（不一定是参照头发较厚的亚洲人类比的）。将晶圆上的每一个IC芯片切划下来，形成一个内核Die，同时也会在裂片完成之后做出全面的外观检查。

       而后在完成装片作业之后，还需要实现电气化连接，此时需要与封装基板上的触点结合。而接下来的封装可以说是安装在半导体集成电路芯片上的外壳，它不仅可以安放、固定、密封、保护芯片，还可以增强导热性能。当然后期一些开盖的朋友也选择用纯铜来提升散热的效率。至此，一颗完整的CPU处理器就诞生了。

写在最后

       现在一条性能先进、功能完善的CPU生产线的价格基本是上亿美元，而在整套环节中光刻机、扩散设备、掩膜板等核心设备占取的总投资金额也要高达七成左右。这些世界上最先进和最精密的设备也是我们今天能享受如此高端性能的前提。

       所以当你花几百上千元购买一颗人类智慧结晶的时候，你还真的会觉得一颗CPU价格贵吗？