CPU是人類智慧的杰作，作為半導體中使用得最多的硅元素來源于沙子，所以CPU的制作可以看作是一粒沙子的進化過程。
沙子的主要成分為二氧化硅，不過CPU中使用的硅純度要求達到99.999999999%，所以先要將二氧化硅還原成純度為98%的冶金級單質硅，然后再提純出99.99%的多晶硅，但這還不算完，為了讓它更適合制作CPU，還要經過不斷提純、形成固定一致形態的單晶硅。
接下來是要制作出單晶硅錠，它長下面那個樣子：
完成的單晶硅錠直徑約300mm，重約100kg。再將制作好的單晶硅錠切掉頭尾，并修整其直徑到標準值，然后將硅錠切割成均勻的晶圓：
為了讓切割后的晶圓表面光滑，還需要仔細研磨，然后拋光和加熱處理，總之讓它的表面成為無缺陷，這樣閃亮發光的硅圓片就制作出來了。
完好的硅圓片可以投入到生產線上了，進入到涂抹光刻膠環節。這是集成電路制造工藝中的一項關鍵環節。需要將光刻膠滴在硅晶圓片上，均勻涂抹形成光刻膠薄膜，在溫度下固化為光刻膠薄膜。
接下來將涂好光刻膠的晶圓放入曝光機中進行掩模圖形的“復制”，掩模中有設計好的電路圖案，通過紫外線曝光在光刻膠層上形成相應的電路圖案。
曝光后的晶圓還要進行顯影處理，通過噴射強堿性顯影液光刻膠會溶解于顯影液中，沒有被照射到的光刻膠圖案會保留下來，這就上是顯影，隨后會沖洗、熱處理等以蒸發水水分和固化膠。
通過蝕刻藥劑溶解掉暴露出來的晶圓部分，被光刻膠保護的部分再保留下來。
再通過氧等離子體對光刻膠進行灰化處理，清除光刻膠。這樣就完成了第一層設計好的電路圖案。
對于3D FinFET設計的晶體管，還需要重復前面的幾個步驟，以獲得3D晶體管。
然后在特定的區域，導入特定雜質，雜質擴散能控制導電類型（P結、N結）之外，還能控制雜質濃度以及分布。目前主要是用離子注入法來完成雜質擴散，也是超大規模集成電路中不可缺少的工藝。
這時可以清除掉殘留下來的光刻膠掩模，經過離子注入單晶硅內部小部分硅原子已經被替換成“雜質”元素，就能產生可自由電子或空穴。
至此，基本完成晶體管雛形，接下來需要在在硅晶圓表面全面地沉積氧化硅膜，形成絕緣層，并且需要在層間絕緣膜上開孔，這樣能引出導體電極。
接下來需要在晶圓表面上沉積銅層，形成場效應管的源極、漏極、柵極，再在晶圓表面沉積一層絕緣層以能保護晶體管。
經過這些復雜的過程，晶體管算是制作完成，后面需要做的就是把這些晶體管連接起來，通過覆蓋銅層、光刻掩模、蝕刻開孔等操作來實現，期間還要利用大馬士革法新的布線方式完成多層Cu立體化布線。
到了這一步，芯片電路基本完成，這中間需要幾百道不同精累化工藝加工，任何錯誤都會導致晶圓報廢。
在完成了芯片電路后，到成品銷售，還需要很多后工程，包括晶圓測試、切片、外觀檢查、裝片、封裝，到此一顆真正的CPU就生產出來了。
