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硅在自然界中以硅酸盐或二氧化硅的形式广泛存在于岩石、砂砾中，硅晶圆的制造有三大步骤：硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型。1、硅提炼及提纯硅的提纯是第一道工序，需将沙石原料放入一个温度超过两千摄氏度的并有碳源的电弧熔炉中，在高温下发生还原反应得到冶金级硅，然后将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢反应，生成液态的硅烷，然后通过蒸馏和化学还原工艺，得到了高纯度的多晶硅。2、单晶硅生长晶圆企业常用的是直拉法，如上图所示，高纯度的多晶硅放在石英坩埚中，并用外面围绕着的石墨加热器不断加热，温度维持在大约一千多摄氏度，炉中的空气通常是惰性气体，使多晶硅熔化，同时又不会产生不需要的化学反应。为了形成单晶硅，还需要控制晶体的方向，坩埚带着多晶硅熔化物在旋转，把一颗籽晶浸入其中，并且由拉制棒带着籽晶作反方向旋转，同时慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅会粘在籽晶的底端，按籽晶晶格排列的方向不断地生长上去。用直拉法生长后，单晶棒将按适当的尺寸进行切割，然后进行研磨，再用化学机械抛光工艺使其至少一面光滑如镜，这时候晶圆片就制造完成了。晶圆制造厂把这些多晶硅融解，再在融液里种入籽晶，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成。3、晶圆成型完成了上述两道工艺， 硅晶棒再经过切段，滚磨，切片，倒角，抛光，激光刻，包装后，即成为集成电路工厂的基本原料——硅晶圆片，这就是“晶圆”。晶圆的制造工艺倒不是很复杂，其难度在于半导体产品对晶圆的纯度要求很高，纯度需要达到99.999999999%或以上。以硅晶片为例，硅从石英砂里提炼出来，在高温下，碳和里面的二氧化硅发生化学反应只能得到纯度约为98%的纯硅，这对于微电子器件来说不够纯，因为半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感，因此需要进一步提纯。而在进行硅的进一步提纯工艺中，光刻技术的难度很高，在晶圆制造工艺中，光刻是必须经历的一个步骤。光刻工艺是晶圆制造大的“一道坎”晶圆制造中的光刻是指在硅片表面匀胶，然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。1、光刻去薄膜是晶圆制造的必经流程由于晶圆生产工艺中，其表面会形成薄膜，这需要光刻技术将它去掉。在晶圆制造过程中，晶体、电容、电阻等在晶圆表面或表层内构成，这些部件是每次在一个掩膜层上生成的，并且结合生成薄膜及去除特定部分，通过光刻工艺过程，终在晶圆上保留特征图形的部分。2、光刻确定尺寸，马虎不得光刻确定了器件的关键尺寸，光刻过程中的错误可造成图形歪曲或套准不好，终可转化为对器件的电特性产生影响。3、高端光刻机产能严重不足光刻机也叫掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，常用的光刻机是掩膜对准光刻。光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。目前光刻机市场，以荷兰、日本的企业为主力军，全球能制造出光刻机的企业不足百家，能造出顶尖的光刻机的不足五家，在高端光刻机市场，中国企业几乎全军覆没。

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据《华尔街日报》网络版报道，增长放缓和成本上涨掀起了芯片行业的历史性并购浪潮。半导体制造商寻求借助并购交易简化他们的组织结构和产品线。芯片公司交易规模达1006亿美元金融数据提商Dealogic的数据显示，今年为止，芯片公司已宣布的并购交易规模达到1006亿美元，超过了去年全年的377亿美元。尽管今年的芯片公司并购交易数量为276笔，低于去年的369笔，但是交易规模更大，包括今年5月份安华高科技以创纪录的370亿美元收购博通。今年的芯片公司并购交易规模可能还会进一步扩大。彭博社在上周报道称，亚德诺半导体(Analog Devices)、美信公司(Maxim Integrated Products)、SanDisk以及Fairchild Semiconductor International正在就不同的交易选择进行谈判。这四家公司的代表不予置评。“要么收购，要么出售，”宜普电源转换公司CEO亚历克斯·里多(Alex Lidow)概括称。在领导芯片制造商美国国际整流器公司30年后，里多在2007年与他人联合创建了宜普电源转换公司。并购旨在降低生产成本长期以来，芯片制造商一直利用收购交易来获取新技术，但是近期宣布的多笔合并交易类似于一些老行业的并购浪潮，旨在削减生产、销售以及工程等领域的成本。例如，安华高科技预计，在收购博通后，从2017年开始，该公司可以每年节省7.5亿美元成本。在戴尔上周宣布670亿美元收购EMC之前，安华高科技与博通的并购交易是全球大高科技交易。市场调研公司Gartner本月预计，今年全球半导体营收将下降0.8%，自2012年以来首次出现下降。Gartner称，明年全球半导体销售额将增长1.9%至3441亿美元。

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第三代半导体是一个射频器件对半导体材料的划分。射频器件专家们将硅材料视为第一代半导体、砷化镓和磷化铟视为第二代半导体、氮化镓和碳化硅视为第三代半导体。新一代的半导体材料较老一代的半导体材料在微波射频领域拥有更大的功率密度、更高的截止频率等优势。如美军在韩国部署的萨德雷达，就大量使用X波段的氮化镓射频器件。所以，三代半其实一直是一个微波（射频）领域的概念。对于数字集成电路（CPU，内存，固体硬盘，DSP等）而言，硅材料的统治地位从来没有改变过……

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1、石英晶体振荡器的结构石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等)，在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。2、压电效应若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。3、符号和等效电路当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH 到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效，它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大，而C很小，R也小，因此回路的品质因数Q很大，可达1000～10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得精确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。4、谐振频率从石英晶体谐振器的等效电路可知，它有两个谐振频率，即(1)当L、C、R支路发生串联谐振时，它的等效阻抗小(等于R)。串联揩振频率用fs表示，石英晶体对于串联揩振频率fs呈纯阻性，(2)当频率高于fs时L、C、R支路呈感性，可与电容C。发生并联谐振，其并联频率用fd表示。根据石英晶体的等效电路，可定性画出它的电抗—频率特性曲线。可见当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联揩振频率fd时，石英晶体呈容性。