把芯片放大十万倍，这些比病毒还小的东西就是晶体管，几百亿个晶体管就组成了芯片。这么小的东西是怎么造出来的呢？首先把石英砂打碎，研磨，再加热，做成重达二百公斤的单晶硅棒，然后切成厚度不足一毫米的硅片，再打磨光滑，表面精细度达到零点一纳米，就形成了芯片的原材料。晶圆，把二十五个晶圆打成一个包，放到天车里，运进晶圆厂加工。每个晶圆能制造出二百三十个芯片，每一个芯片只有指甲盖那么大，制造需要上千个步骤，其中最主要的部分是在光刻机里进行的。光刻机相当于两个公交车落起来那么大，里面有很多精密仪器。首先工程师会设计好精密的线路图，也就是每一层晶体管的结构，然后把线路图印到光掩膜上。这些线路的粗细不到头发丝的万分之一，线路越精细，晶体管就能做的越小，同一块芯片上能放的晶体管就越多，芯片性能就越强大。曾经，芯片之造，商用激光来雕刻线路，但逐渐对精细度要求越来越高，雕刻需要的波长越来越短，现在得用极紫外光，也就是e u v来雕刻这种光。自然界不存在要自己制造。首先在真空腔里发射激光束，强度比用来切割金属的还高十五倍，然后低下高温融化的金属系液滴，用激光打到液滴上，液滴瞬间气化变成等离子体，同时放射出及紫外光。趁这时收集这束光，并反射到晶圆上，就能加工出芯片上的电路。难度相当于宇航员站在月球上发出一束激光束，精准打中地球上一个人的手指，而且及紫外光非常容易被吸收，所以不能用玻璃透镜控制它的方向，而要用特殊材料的反射镜。光刻机里还需要保持真空状态，因为空气也会吸收机子外光，这就是为什么高端光刻机这么难制造，接着看看它是怎么雕刻出电路的。首先要在晶圆表面覆盖一层光刻胶，它能吸收u v然后自己失去粘性。不过，光刻胶对普通的光也非常敏感，所以晶圆厂里要开着黄光，避免光刻胶报废。涂好光刻胶之后，用极紫外光透过光掩膜和透镜照射到晶圆上，被照到的光刻胶很容易脱落。而光掩膜上的线条挡住了极紫外光，所以晶圆上相应位置的光刻胶就保留了下来。于是就像盖章一样。光掩膜上的图案就转移到了晶圆上。光刻机会在晶圆上依次盖下二百三十组图案，每小时能盖完一百八十五张。晶圆把盖着图案的晶圆泡到溶剂里，没有光刻胶保护的地方会被腐蚀掉，再把光刻胶洗掉，就得到了一层沟槽。当然，这层纯硅材质的沟槽导电性并不好，所以还需要附上一层铜，让它能够导电。覆铜之前要先增加阻挡层，防止铜原子渗入晶源里，沟槽里填满铜，就形成了导电的线路。接着需要打磨一下，防止不同的晶体管之间短路，这样加工出来的是一层线路，而芯片里有一百多层线路，把刚才的步骤重复一百多次，然后注入金属连接每层线路两个月后就完成了对晶圆的加工。由于芯片里的线路非常细，即使是肉眼看不到的灰尘，也会引起短路，所以车间里必须保持绝对的干净。一万二千吨的新风设备，二十四小时开启，每两分钟空气就更新一遍。工人进出要严格消毒，比手术室还要干净，每个步骤之间还要用超纯水，反复冲洗晶圆。不过，即使这样，也不能保证每个晶体管都完美无瑕。但工程师想到一个办法，部分内核存在缺陷，只会降低芯片的效率，但依然可以使用。于是，他们先标记出有问题的内核，然后根据缺陷内核的数量，把芯片划分成不同的等级。i九芯片的等级最高，缺陷数量最少，性能最强，自然也卖的最贵。而i三缺陷数量多，性能低一些，但定价便宜，避免浪费之后，再用激光把晶圆切割成芯片扔掉，完全报废的，把合格的芯片倒扣在一个基板上，焊好，上面加一个保护层，最后再安一个集成散热器，cpu就制造完成了。