从沙子到单晶硅锭
半导系统编制造业的根本因此二氧化硅（SiO₂）形式存在的硅元素，而沙中正好富含二氧化硅。制造微处理器须要至纯至净的硅质料，以是必须对网络到的精度硅质料在高温下整形、多次提纯，才能得到电子级硅（EGS）。采取旋转拉伸的办法得到一个圆柱体的单晶硅锭。单个单晶硅锭的重量约为100公斤，硅纯度为99.9999%。
单晶硅锭（打算所"大众年夜众科学日展品）
从单晶硅锭到晶圆
将单晶硅锭横向切割成圆形的单个硅片，也便是我们常说的晶圆(Wafer)。切割出的晶圆经由抛光后变得险些完美无瑕，表面如镜面般清洁平整。
抛光晶圆（打算所"大众年夜众科学日展品）
光刻
首先涂光刻胶，光刻胶是一种在光照后能具有抗蚀能力的高分子化合物，用于在半导体基件表面产生电路的形状。蓝色部分便是在晶圆旋转过程中浇上去的光刻胶涂层。光刻胶随即被曝光在紫外线之下，并变成可溶的。这个步骤的关键环节是“掩膜”,它的浸染类似于刻蚀时用的模具，通过紫外线，掩膜会在处理器的每一层形成各种各样的电路图案。
光刻演示模型（打算所"大众年夜众科学日展品）
晶体管的制作
从现在开始，让我们进入50-200纳米晶体管级别的微不雅观天下，聚焦单个晶体管及其它部件的制作过程。
刻蚀
为了创建三门的晶体管，一种硬掩模材料（深蓝色部分）被运用在光刻过程中，曝光后，大部分粘质的光刻胶都利用溶液溶解掉了。这时，掩膜留下的光刻胶图案就显现出来了（绿色长方体）。
形成临时门电路
利用光刻步骤，晶体管的部分被光刻胶覆盖，并且通过将晶圆插入充氧的管式炉中天生二氧化硅层薄片（赤色），这就形成了临时的栅极电介质。再次利用光刻步骤，在表面创建了临时多晶硅层（黄色部分），这便是一个临时栅电极。接着通过氧化步骤中在全体晶片上形成二氧化硅层（赤色透明层）以使该晶体管与其他元件绝缘。
形成金属门电路
利用掩模的方法将临时栅电极和栅极电介质被蚀刻掉，利用“原子层沉积”的方法将各个分子层（黄色部分）施加到晶片的表面。利用光刻步骤，将高k材料从不须要的区域蚀刻掉。在晶片上形成金属栅电极（蓝色部分），并利用光刻步骤去除栅电极以外的区域的材料。与传统的二氧化硅/多晶硅栅极比较，这种与高k材料（薄黄色层）的结合使晶体管性能更好，电流泄露更少。
金属沉积
晶体管上方的绝缘层（赤色）蚀刻了三个孔，这三个孔将添补铜或其他材料，之后这一晶体管将通过这些材料与其他晶体管连接。晶圆被放入硫酸铜溶液中，通过电镀将铜离子沉积到晶体管上。铜离子会沉积在晶圆的表面，形成薄薄的铜层。
晶体管模型（打算所"大众年夜众科学日展品）
形成金属电路层
打磨掉多余的材料，至此，单个晶体管就已经基本完成。接着创建多层金属层，将多个晶体管连起来。详细的连接办法因不同的处理器而异。打算机处理器表面看起来非常平滑，但实际则可能包含了20多层繁芜的电路。在放大镜下才能看到错综繁芜的电路和晶体管网路，就像是迷你的多层高速公路系统。
光刻后的晶圆（打算所公众科学日展品）
切割芯片
对终极得到的晶圆进行测试后，将晶圆切割成片，每一块便是一个处理器的内核。
切割后的芯片（打算所"大众年夜众科学日展品）
封装芯片
将衬底、晶片、散热片整合在一起，就形成了一个完全的处理器。
封装后的处理器（打算所"大众科学日展品）
组装成机器人
将CPU以及机器人的其他部件组装到一起，机器人就可以完身分歧的事情任务。
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