半导体生产

集成电路通常用硅制造，一种非常普遍且分布广泛的元素。石英矿就是一整块二氧化硅，或叫做silica。普通的沙子就是由小石英颗粒组成的，所以它主要也是silica。

尽管硅化物储量丰富，但硅本身不会自然生长。它是通过在电炉里人工加热silica和碳来制得的。碳和原本silica中的氧结合，留下或多或少熔融状态的硅。当它冷却时，无数微小的晶体就形成了，他们又会合成在一起形成有细密纹理的灰色固体。这种硅被称为多晶硅，因为它是由大量晶体组成的。杂质和混乱的晶体结构使这冶金级别的多晶硅不适合半导体制造。

冶金级别的硅能进一步提纯而产生特别纯净的半导体级别物质。净化从把天然硅转化为易挥发性化合物，通常是trichlorosilane，开始。经过反复的蒸馏后，用氢气把特别纯的trichlorosilane还原为硅。终的产物非常纯净，但仍旧有多晶体。实用的集成电路只能用单晶物质制造，所以下一步就是生长一个适合的晶体。