晶片製造需要純度高達九個九的單晶矽，從沙子到這樣高純度的單晶矽，需要兩次大的化學提純過程。
原材料並不是普通的河沙或者海沙，而是選取二氧化矽含量超過百分之九十的高純石英礦石，經過破碎、酸洗、浮選等工藝去除鐵、鋁、鈦等大部分雜質，最終提取二氧化矽純度達到四個九的石英砂，才能為基礎原材料。
有了符合要求的石英砂原料後，開始第一次提純過程，將石英砂與碳原料混合置電弧爐加熱，當溫度達到一千八百度時，熔融狀態的二氧化矽與木炭發生化學還原反應，氧原子與碳元素結合，變一氧化碳氣，矽元素提純出來，冷卻後生純度百分之九十九的冶金級矽塊。
進第二次提純過程後，兩個九純度的矽原料需要與氯化氫發生化學反應，生態的三氯氫矽，原料中的硼、磷等微量雜質在此過程中溶解並分離。
過多次蒸餾將三氯氫矽的純度提升至九個九的純度以上，每次蒸餾可去除特定沸點的雜質元素。
達到純度要求的三氯氫矽置反應爐加熱至一千一百度，高純度的三氯氫矽與氫氣發生還原反應，變更多的氫氣和氯化氫氣，矽原子沉積在矽芯上形多晶矽棒，這時候的矽晶要達到九個九以上的純度才算合格。
多晶矽還不能用來直接製造晶片，還需要進單晶爐，重新加熱至一千四百二十度融化，過籽晶的旋轉提拉，讓矽原子沿籽晶晶格方向生長為單晶矽棒，同時進一步去除雜質。
當前最先進工藝的矽晶圓是十二英寸，換算公制直徑要達到三百毫米以上，這就要求從單晶爐培育出來的矽棒直徑要超過這個尺寸。
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