晶片上的晶體太小管太精密，以目前的技術很難一個個安裝上去，所以晶片數億計的電晶體並不是“安”上去的，而是用到光刻、蝕刻、離子注入、電鍍等工藝。

電晶體其實就是一個雙位的開關：即開和關。開和關，對於機器來說即0和1。計算機要進行更高速的運算，就得加入更多的“開關”。

下面來看看具體的生產流程：

1、製造CPU的基本原料

如果問及CPU的原料是什麼，大家都會輕而易舉的給出答案—是矽。這是不假，但矽又來自哪裡呢？其實就是那些最不起眼的沙子。難以想象吧，價格昂貴，結構複雜，功能強大，充滿著神祕感的CPU竟然來自那根本一文不值的沙子。當然這中間必然要經歷一個複雜的製造過程才行。不過不是隨便抓一把沙子就可以做原料的，一定要精挑細選，從中提取出最最純淨的矽原料才行。

除去矽之外，製造CPU還需要一種重要的材料就是金屬。目前為止，鋁已經成為製作處理器內部配件的主要金屬材料，而銅則逐漸被淘汰，在目前的CPU工作電壓下，鋁的電遷移特性要明顯好於銅。所謂電遷移問題，就是指當大量電子流過一段導體時，導體物質原子受電子撞擊而離開原有位置，留下空位，空位過多則會導致導體連線斷開，而離開原位的原子停留在其它位置，會造成其它地方的短路從而影響晶片的邏輯功能，進而導致晶片無法使用。

除了這兩樣主要的材料之外，在晶片的設計過程中還需要一些種類的化學原料，它們起著不同的作用。

2、矽熔鍊

通過多步淨化得到可用於半導體制造質量的矽，學名電子級矽(EGS)，平均每一百萬個矽原子中最多隻有一個雜質原子。通過矽淨化熔鍊得到大晶體的，最後得到的就是矽錠。

單晶矽錠：整體基本呈圓柱形，重約100千克，矽純度 99.9999％

2、矽錠切割

在製成矽錠並確保其是一個絕對的圓柱體之後，下一個步驟就是將這個圓柱體矽錠切片，切片越薄，用料越省，自然可以生產的處理器晶片就更多。切片還要鏡面精加工的處理來確保表面絕對光滑。

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。

3、光刻膠

下面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，晶圓旋轉可以讓光刻膠鋪的非常薄、非常平。光刻膠是用來保護有膠的地方不會被蝕刻。

4、光刻

這是CPU製造過程當中工藝非常複雜的一個步驟，光刻蝕過程就是使用一定波長的光在感光層中刻出相應的刻痕， 由此改變該處材料的化學特性。這項技術對於所用光的波長要求極為嚴格，需要使用短波長的紫外線和大麴率的透鏡。刻蝕過程還會受到晶圓上的汙點的影響。每一步刻蝕都是一個複雜而精細的過程。

設計每一步過程的所需要的資料量都可以用10GB的單位來計量，而且製造每塊處理器所需要的刻蝕步驟都超過20步（每一步進行一層刻蝕）。而且每一層刻蝕的圖紙如果放大許多倍的話，可以和整個紐約市外加郊區範圍的地圖相比，甚至還要複雜，試想一下，把整個紐約地圖縮小晶片上，那麼這個晶片的結構有多麼複雜。

光刻膠層隨後透過掩模被曝光在紫外線之下，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。掩模上印著預先設計好的電路圖案，紫外線透過它照在光刻膠層上，就會形成電路圖案。

此進進入50-200奈米尺寸的電晶體級別。一塊晶圓上可以切割出數百個處理器，電晶體相當於開關，控制著電流的方向。現在的電晶體已經如此之小，一個針頭上就能放下大約3000萬個。

（以下為區域性圖）

光刻過程中曝光在紫外線下的光刻膠被溶解掉，清除後留下的圖案和掩模上的一致

5、蝕刻

使用化學物質溶解掉暴露出來的晶圓部分，而剩下的光刻膠保護著不應該蝕刻的部分。

6、清除光刻膠

蝕刻完成後，光刻膠的使命宣告完成，全部清除後就可以看到設計好的電路圖案。

7、光刻膠

再次澆上光刻膠，然後光刻，並洗掉曝光的部分，剩下的光刻膠還是用來保護不會離子注入的那部分材料。

8、離子注入

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 域的矽的導電性。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。

9、清除光刻膠

離子注入完成後，再次清除掉光刻膠，而注入區域(綠色部分)也已摻雜，注入了不同的原子。這時的綠色和之前已經有所不同。

10、電晶體就緒

至此，電晶體已經基本完成。在絕緣材(品紅色)上蝕刻出三個孔洞，並填充銅，以便和其它電晶體互連。

11、電鍍

在晶圓上電鍍一層硫酸銅，將銅離子沉澱到電晶體上。銅離子會從正極走向負極。

電鍍完成後，銅離子沉積在晶圓表面，形成一個薄薄的銅層。

將多餘的銅拋光掉。

12、金屬層

電晶體級別，六個電晶體的組合，大約500奈米。在不同電晶體之間形成複合互連金屬層，具體佈局取決於相應處理器所需要的不同功能性。晶片表面看起來非常平滑，但事實上可能包含20多層複雜的電路，放大之後可以看到極其複雜的電路網路。

13、晶圓測試

核心級別，大約10毫米/0.5英寸。下圖只是晶圓的區域性，正在接受第一次功能性測試，使用參考電路圖案和每一塊晶片進行對比。

14、晶圓切片

晶圓級別，300毫米/12英寸。將晶圓切割成塊，每一塊就是一個處理器的核心。

15、封裝

襯底、核心、散熱片堆疊在一起，就形成了我們看到的處理器的樣子。襯底相當於一個底座，併為處理器核心提供電氣與機械介面，便於與PC系統的其它部分互動。散熱片就是負責核心散熱的了。

16、等級測試

最後一次測試，可以鑑別出每一顆處理器的關鍵特性，比如最高頻率、功耗、發熱量等，並決定處理器的等級，比如適合做成最高階的還是低端的處理器。

17、裝箱

18、零售包裝

製造、測試完畢的處理器要麼批量交付給OEM廠商，要麼放在包裝盒裡進入零售市場。

至此，生產CPU的整個流程已完成。

我一定要回答一下這個問題！

首先我們要知道，一塊小小的晶片上面可不是“成千上萬個電晶體”，而是十億、數十億個電晶體。比如說華為用在手機中的麒麟980晶片（只有指甲蓋那麼大），這上面就集成了將近70億個電晶體。

而想要把這些電晶體裝到晶片上面，靠人工可是不行的，靠自動化的機器也是不行的，因為這些電晶體不僅特別小，而且數量特別多，就算是自動化的機器也沒辦法很快安裝好。

我們在說具體的方法之前，我們先說一個事情：你想要在電腦上畫一個非常複雜、但是有規律的圖其實是非常容易的，尤其是像晶片電路這樣重複性很高的圖片，只要你畫出來一個單元，然後儘管複製就行了（如下圖所示，這種重複性的工作在電腦上的操作是非常容易的）。

有人會想了：我們只聽說過鐳射列印、噴墨列印，難道說電路還可以打印出來嗎？

沒錯，電路就是可以打印出來——事實上這就是晶片怎麼生產出來的。

下面這幅圖就是光刻機的原理。電路的形狀一開始是畫在一張比較大的分劃板上的，然後通過透鏡把電路的圖案縮的很小，然後照射在塗抹了光刻膠的金屬板上（就是所謂的晶圓了）。光線把光刻膠雕刻成你需要的電路的形狀，然後就可以進行進一步的蝕刻。

下面這幅圖這是蝕刻的過程。可以看到，沒有光刻膠的那部分金屬在化學物質的作用下被溶解了，然後晶圓表面就變成了我們想要的形狀。整個大規模積體電路光刻和蝕刻的過程可以見再下一張圖。

謝謝段馬樂諮詢邀請。晶片內成千上萬個電晶體是怎麼安上去的？當然是印刷上去的。沒開玩笑，就是像印刷書籍那樣印上去的，晶圓相當於紙張，電晶體相當於文字，一個完整的晶片相當於一本書。

競賽的結果是，赫爾尼贏了，發明了被晶片產業應用至今的“平面處理工藝”。

赫爾尼是從當時的照相平版印刷技術得到靈感的，所以“平面處理工藝”從流程上看，和印刷一本書/雜誌非常相似。

下面以晶體三極體為例，

首先是畫出晶體三極體的電路佈局圖，對它照相，將佈局圖縮小成一張小小的透光膠片；

其次，將矽晶圓切成薄片，打磨拋光後塗上一層感光材料；

第三，用強光（最初是可見光，後來用鐳射和紫外光）將膠片上的圖案投射到塗了感光材料的矽片上；

第四，用酸性物質把矽片上未曝光的區域蝕刻掉，然後根據設計要求加入半導體雜質（擴散摻雜），或者鍍上金屬導體或絕緣體；

在“平面處理工藝”發明之前，所有的晶體三極體都是用手工一個一個製作，半導體企業的車間像小作坊，產品難以大規模生產，而且質量不穩定（手工生產的短板），尺寸較大（人眼解析度有限），無法小型化。

能夠無限量大規模製造（想想印刷書本），使得電晶體的成本可以降到極低，現在晶片上的單個電晶體成本比書籍上的一個字母的印刷成本還低；

只要提高鏡頭的解析度，並採用波長更短的光源，就可以製造出尺寸極小的電晶體，而電晶體尺寸越小，成本越低（用到的矽材料越少，產量越大），開關速度也會越快；

現代晶片製造工藝極其複雜，但基本流程和”平面處理工藝“相同。

”平面處理工藝“一直沿用至今，現在的晶片製造技術是在它基礎上的不斷改良，比如增加鏡頭精度，選用波長更短的光源等。

仙童公司憑藉”平面處理工藝“成功超越當時的半導體巨頭德州儀器，成為今天矽谷的祖宗公司。今天矽谷的半導體晶片公司，其創始人絕大部分就來自仙童公司。

晶片上有成千上萬個電晶體，這已經是一種常識，但是成千上萬個電晶體不是安裝上的。因此要回答這個問題我們得了解一下晶片的製作過程，只有知道了製作過程，這個問題就迎刃而解了。

晶片是如何製作的

晶片製作完整過程包括晶片設計、晶片製作、封裝製作、成本測試等幾個環節，其中晶片製作過程尤為的複雜。

1、晶片的原料

製作晶片的成分主要是矽，矽主要是從石英砂中提煉出來的，晶元是矽進行純化之後的材料，下一步就是將這些純矽製成矽晶棒，然後再將矽棒切成矽片，這個矽片就是晶片製作需要的晶圓。

2、晶圓塗膜

晶圓塗膜能抵抗氧化以及耐溫能力

3、晶圓光刻顯影、蝕刻

晶圓光刻顯影主要是使用了對紫外光敏感的化學物質，遇到紫外線則變軟。通過控制遮光物質的位置可以得到晶片的外形。然後在矽晶片塗上光抗蝕劑，使得遇到紫外光就會溶解。然後將溶解的部分用溶劑將其沖走。這樣剩下的部分就是沒有被溶解的地方。而這個也正是我們所需要的。二氧化矽就是這樣形成的。

4、參加雜質，形成PN接面

這一步最重要的是植入離子，生成相應的PN接面，即PN半導體，我們知道CPU晶片其實就是由很多二極體構成的。具體是從矽片上暴露的區域開始，放入化學離子混合液中。這可以改變攙雜區的導電方式，這樣就可以讓每個電晶體可以通、斷。簡單的晶片可以只用一層，但是複雜的晶片通常需要很多層。然後重複以上流程，然後每一層通過導體連線起來，這一點就相當於我們的PCB層一樣，每一層都有導體能夠互相連線這樣就是一個立體的電晶體結構。

5、晶圓測試

經過以上寄到工序之後我們的晶圓上就形成了一個個的格狀的晶粒。然後通過針測的方式對每個晶粒進行電氣特性檢測。在這個階段，晶圓的測試是一項很複雜的過程，需要測試每一個晶粒，因為每個晶片擁有這龐大的晶粒數量，因此在測試的時候最好是大批量同規格構造型號的大批量生產，才可以降低成本。這就是為什麼主流晶片器件造價非常之高昂的原因。因此測試是一次非常耗費精力和資金的事情，可能一次測試就需要幾個億吧。

6、封裝

緊接著就是封裝，將製作好的的晶圓固定，然後將引腳繫結好，按照需求去製作成各種不同形式的的封裝。封裝的方式主要取決於使用者的要求和應用環境以及製造成本等。

7、測試包裝

　　經過上述工藝流程以後，晶片製作就已經全部完成了，這一步驟是將晶片進行測試、剔除不良品，以及包裝。

我們的手機和電腦裡都是安裝了各種型別的晶片，晶片本身是由數以億計的電晶體組成的，而晶片是在矽晶圓的基礎上一步一步製造出來的，而且這個過程非常複雜，涉及到光刻、離子注入、蝕刻、曝光等一系列步驟，由於晶片對矽晶圓的純度和光刻精度要求非常高，所以這都需要各類高階高精尖的裝置才能進行，如果有雜質和誤差問題，那麼晶片也就無法正常工作。

所以說晶片當中數以億計的電晶體都是在矽晶圓上用光刻機光刻或者蝕刻上去的，之後還要以類似的方法做上相應的電路和連線，從而才能保證電晶體的正常通電工作。當然，為了保證電晶體佈局的準確無誤，在晶片製造之前就必須把圖紙或者電子圖設計好，這往往需要相當長的時間，也需要經過多次驗證和試產階段，只有準確無誤的將複雜無比的電路給到一顆顆電晶體上面，並且能保證正常工作才可以開始投產製造。

雖說半導體晶片的製造工藝不斷升級，但是電晶體本身的大小並沒有明顯變化，在大約10多年以前，電晶體大都是以2D平面式佈局在晶片當中，但是自從2011年英特爾推出3D電晶體層疊結構以來，電晶體便能以層級堆疊的形式排列起來，這樣就大大增加了電晶體密度，同時藉助更先進的製造工藝，電晶體之間的間距也變得更小，這樣在同樣大小的晶片中才能獲得更高的效能或更低的功耗，半導體晶片這麼多年也都是按照這樣的理念發展的。

晶片裡的電晶體用萬的單位來統計是不夠的，至少要用億來統計，像一個7奈米的晶片邊長差不多就1.5釐米，要在體積那麼小的晶片裡放入幾十億的電晶體，必須要用到特殊的技術和工藝。

晶片雖然體積小，但內部結構是錯綜複雜的微電路。通過X射線觀看晶片內部結構，可以看到有很多層級，上下交錯層疊大概有10層，每一層都有電晶體，通過導線相互連線。在生產的過程中，先完成第一層再向上遞進，就和蓋樓差不多。

鰭式場效電晶體技術是一種新型的半導體電晶體，這種電晶體和魚鰭很像，已經達到了9奈米，是頭髮絲的萬分之一。如果是傳統的電晶體，電流經過閘門時只能管控一邊的電路，屬於平面結構的型別，而鰭式場效電晶體實現了3D結構，電流可以實現雙向控制。

光刻機的紫外線要從原來的193nm提升到13.5nm，那就要使用最先進的EUV光刻裝置進行光刻。 完成後就要用化學物質蝕刻掉多作餘的矽體，通過感光產生二氧化矽這種物質，再加入多晶矽基本就可以形成閘電路，建立各個電晶體之前的連線。通過這種操作方式，一次可以注入大約3000萬個電晶體。

晶片的體積和功耗要求越來越高，對於半導體電晶體來說，要不斷突破現有技術，做到更精細，才能滿足晶片的要求，人類也在不斷創造著電晶體的技術極限。

　　看到排名第一和第二的答案，感覺基本已經涵蓋了一個電路從設計走到生產的每一步。但是感覺在細節上還是存在一些問題：

　　1. 當前 CPU 上的電晶體已經遠遠不是千萬級別的概念，而是數個 billion。

　　2. 目前最先進的製程工藝是 Intel 剛剛公佈的 14nm 工藝，Fin Pitch 小於 50nm，可以說是技術上的一個飛躍了。關於所謂的 14nm，實際只能初略的反映工藝的一個技術節點，真正的溝道長度要比 14nm 要長一些。

　　3. 關於 14nm 之後的技術，目前理論預測的極限大概在 3nm 左右。出去開會的時候和一些工業界的大牛們有過一些學習，據說目前 11nm 已經完成了大規模生產最初階段的論證，而 7nm 也基本完成了實驗室階段的研發。感覺 5nm，甚至是 3nm 只是時間上的問題。

　　4. 關於 CPU 的生產流程，實際只包含 Intel 的工藝是不完整的。目前技術上有兩大陣營，一者是 Intel 為首的 Bulk Si FinFET 技術，一者是 IBM 為首的 SOI Si 技術，兩者技術各有利弊。

　　5. 關於那麼多電晶體是怎麼弄上去的，實際最本質的還是光刻技術 Photolithography, 隨著特徵尺寸的縮小，光刻的重要性已經上升到無法上升的地步了，以至於出現了 EUV Extreme ultraviolet lithography 和 Multiple patterning Multiple patterning 等諸多逆天的技術，光這些技術都可以說上很多文字了。

　　5. 半導體產業毋庸置疑是近百年最為激動人心的領域，正是這無數的電晶體一代又一代的更新變革才有了近些年幾乎爆炸式的 IT 技術進步。

　　6. 之前很難想象那幾十億個電晶體能幾乎完全一致並且整齊劃一的工作而不出現任何錯誤，這本身就是一件非常 amazing 的事情，其實在那小小的 CPU 背後包含了無數人幾十年的心血(Intel 在美國的技術研發部門有一萬多人，其中有 8000 多 PhD，可想而知其中投入的人力物力之大)，於是這個問題就不難理解了。

　　之前因為科研需求，拆過一個 AMD 的 CPU，放在個人主頁上，有興趣可以去看看。

　　Deep into CPU

　　鑑於很多朋友表示國內看不到圖片，一下是拍明芯人士放兩張照片與大家分享。

　　這是一個 Top-down View 的 SEM 照片，可以非常清晰的看見 CPU 內部的層狀結構，越往下線寬越窄，越靠近器件層。

　　這是某一層互聯的 SEM 結構，可以看到清晰的排線，跨接等結構，如果仔細看，還可以發現下層的互聯線金屬層。

　　這是 CPU 的截面檢視，可以清晰的看到層狀的 CPU 結構，由上到下有大約 10 層，其中最下層為器件層，即是 MOSFET 電晶體。

　　拆解的 CPU 是 AMD 的產品，AMD 作為 IBM 陣營的公司，同 Intel 不同，其採用的是 SOI 襯底技術。

具我所知是光刻或蝕刻上去的，並非安裝上去的，直接在矽片上刻，比如2極管，刻個2個長方形矽，中間在新增點硼或其它材料變成一個pN結，然後許許多的這樣的二極三極體連起來組成邏輯運算單元，如非門、與門，與非門等，然後很多很多邏輯單元在組合成有各種功能的單元。總之對工藝要求很高，各元器件都是奈米極的。

舉個例子吧；

過去人們做傢俱，是開榫，鑿卯，插接起來，再加釘子釘，膠粘，就做成了一件漂亮的傢俱，而現在不是了，直接把木頭粉碎成細末，混合膠，填入模具，一次成型了，好處是多快好省。

晶片就是那個傢俱，電晶體就是那個木頭粉末，當家具複雜的幾千萬塊木頭組合，還足夠小，榫卯就做不到了，但用膠粘粉末卻很容易就做到了。

所以電晶體不是安裝上去的，是直接混合粘接起來的。方法就不介紹了，不是錢的事，是飯碗的事。

電晶體並非是安裝上去的，晶片製造其實分為沙子-晶圓，晶圓-晶片這樣的過程，之所以選擇沙子的主要原因是因為沙子的主要成分是SiO2，而半導體的原材料就是矽(Si)，所以直接從沙子裡面提取就可以了。

而在晶片製造之前，IC涉及要負責設計好晶片，然後交給晶圓代工廠。晶片設計分為前端設計和後端設計，前端設計（也稱邏輯設計）和後端設計（也稱物理設計）並沒有統一嚴格的界限，涉及到與工藝有關的設計就是後端設計。晶片設計要用專業的EDA工具。

當晶片設計好了之後，就要製造出來，電晶體就是在晶圓上直接雕出來的，晶圓越大，晶片製程越小，就能切割出更多的晶片，效率就會更高。

製程這個概念，其實就是柵極的大小，也可以成為柵長，它的距離越短，就可以放下更多的電晶體，這樣就不會讓晶片不會因技術提升而變得更大，使用更先進的製造工藝，晶片的面積和功耗就越小。但是我們如果將柵極變更小，源極和漏極之間流過的電流就會越快，工藝難度會更大。

晶片製造共分為七大生產區域，分別是擴散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、拋光、金屬化。

其中雕出晶圓的最重要的兩個步驟就是光刻和蝕刻，光刻技術是一種精密的微細加工技術。常規光刻技術是採用波長為2000～4500的紫外光作為影象資訊載體，以光致抗光刻技術蝕劑為中間（影象記錄）媒介實現圖形的變換、轉移和處理，最終把影象資訊傳遞到晶片(主要指矽片)或介質層上的一種工藝。

光刻技術就是把晶片製作所需要的線路與功能區做出來。簡單來說晶片設計人員設計的線路與功能區“印進”晶圓之中，類似照相機照相。照相機拍攝的照片是印在底片上，而光刻刻的不是照片，而是電路圖和其他電子元件。

而蝕刻技術就是利用化學或物理方法，將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質層除去，從而在晶片表面或介質層上獲得與抗蝕劑薄層圖形完全一致的圖形。積體電路各功能層是立體重疊的，因而光刻工藝總是多次反覆進行。例如，大規模積體電路要經過約10次光刻才能完成各層圖形的全部傳遞。

在半導體制造中有兩種基本的刻蝕工藝：幹法刻蝕和溼法腐蝕。目前主流所用的還是幹法刻蝕工藝，利用幹法刻蝕工藝的就叫等離子體蝕刻機。

在積體電路製造過程中需要多種型別的幹法刻蝕工藝，應用涉及矽片上各種材料。被刻蝕材料主要包括介質、矽和金屬等，通過與光刻、沉積等工藝多次配合可以形成完整的底層電路、柵極、絕緣層以及金屬通路等。

驅動之家有一片的CPU的製造過程，《從沙子到晶片：且看處理器是怎樣煉成的》，就從微觀上講解了這個步驟。

在塗滿光刻膠的晶圓（或者叫矽片）上蓋上事先做好的光刻板，然後用紫外線隔著光刻板對晶圓進行一定時間的照射。原理就是利用紫外線使部分光刻膠變質，易於腐蝕。

溶解光刻膠：光刻過程中曝光在紫外線下的光刻膠被溶解掉，清除後留下的圖案和掩模上的一致。

“刻蝕”是光刻後，用腐蝕液將變質的那部分光刻膠腐蝕掉（正膠），晶圓表面就顯出半導體器件及其連線的圖形。然後用另一種腐蝕液對晶圓腐蝕，形成半導體器件及其電路。

清除光刻膠：蝕刻完成後，光刻膠的使命宣告完成，全部清除後就可以看到設計好的電路圖案。

這裡說一下，什麼是光刻膠。我們要知道電路設計圖首先通過鐳射寫在光掩模版上，然後光源通過掩模版照射到附有光刻膠的矽片表面，引起曝光區域的光刻膠發生化學效應，再通過顯影技術溶解去除曝光區域或未曝光區域，使掩模版上的電路圖轉移到光刻膠上，最後利用刻蝕技術將圖形轉移到矽片上。

而光刻根據所採用正膠與負膠之分，劃分為正性光刻和負性光刻兩種基本工藝。 在正性光刻中，正膠的曝光部分結構被破壞，被溶劑洗掉，使得光刻膠上的圖形與掩模版上圖形相同。相反地，在負性光刻中，負膠的曝光部分會因硬化變得不可溶解，掩模部分則會被溶劑洗掉，使得光刻膠上的圖形與掩模版上圖形相反。

可以說，在晶圓製造中，直徑30釐米的圓形矽晶薄片穿梭在各種極端精密的加工裝置之間，由它們在矽片表面製作出只有髮絲直徑千分之一的溝槽或電路。熱處理、光刻、刻蝕、清洗、沉積……每塊晶圓要晝夜無休地被連續加工兩個月，經過成百上千道工序，最終集成了海量的微小電子器件，經切割、封裝，成為資訊社會的基石——晶片。

這是一個Top-down View 的SEM照片，可以非常清晰的看見CPU內部的層狀結構，越往下線寬越窄，越靠近器件層。

這是CPU的截面檢視，可以清晰的看到層狀的CPU結構，由上到下有大約10層，其中最下層為器件層，即是MOSFET電晶體

晶片裡的電晶體用萬的單位來統計是不夠的，至少要用億來統計，像一個7奈米的晶片邊長差不多就1.5釐米，要在體積那麼小的晶片裡放入幾十億的電晶體，必須要用到特殊的技術和工藝。晶片雖然體積小，但內部結構是錯綜複雜的微電路。通過X射線觀看晶片內部結構，可以看到有很多層級，上下交錯層疊大概有10層，每一層都有電晶體，通過導線相互連線。在生產的過程中，先完成第一層再向上遞進，就和蓋樓差不多。

能夠無限量大規模製造（想想印刷書本），使得電晶體的成本可以降到極低，現在晶片上的單個電晶體成本比書籍上的一個字母的印刷成本還低；

只要提高鏡頭的解析度，並採用波長更短的光源，就可以製造出尺寸極小的電晶體，而電晶體尺寸越小，成本越低（用到的矽材料越少，產量越大），開關速度也會越快；可以說，”平面處理工藝“出現之後，積體電路也就是晶片才成為可能。

自從2011年英特爾推出3D電晶體層疊結構以來，電晶體便能以層級堆疊的形式排列起來，這樣就大大增加了電晶體密度，同時藉助更先進的製造工藝，電晶體之間的間距也變得更小，這樣在同樣大小的晶片中才能獲得更高的效能或更低的功耗，半導體晶片這麼多年也都是按照這樣的理念發展的。