芯片原材料主要是单晶硅，硅的性质是可以做半导体，高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半导体；掺入微量的第VA族元素，形成n型半导体。p型半导体和n型半导体结合在一起形成p-n结，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料，广泛应用的二极管、三极管、晶闸管、场效应管和各种集成电路（包括人们计算机内的芯片和CPU）都是用硅做的原材料。
制造芯片还需要一种重要的材料就是金属，硅是地壳内第二丰富的元素，而脱氧后的沙子，尤其是石英，最多包含25％的硅元素，以二氧化硅的形式存在，这也是半导体制造产业的基础。使用单晶硅晶圆用作基层，然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件，再利用薄膜和CMP技术制成导线，如此便完成芯片制作。
首先进行的就是硅熔炼：12英寸/300毫米晶圆级，通过多步净化得到可用于半导体知道质量的硅，学名电子级硅，平均每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。
最后得到单晶硅锭：整体基本呈圆柱形，重约100千克，硅纯度 99.9999％。
硅锭切割：横向切割成圆形的单个硅片—晶圆 ，切割出的是晶圆经过抛光后变得几乎完美无瑕，表面甚至可以当镜子，沙子的使命才得以结束，剩下的经过复杂的技术加工后才能形成芯片。
硅储量极为丰富，在地壳中，氧元素占到了49.4%，硅则凭借构成地壳总质量的26.4%，成为了第二丰富的元素。
半导体产业链可以大致分为设备、材料、设计等上游环节、中游晶圆制造，以及下游封装测试等三个主要环节。半导体材料是产业链上游环节中非常重要的一环，在芯片的生产制造中起到关键性的作用。根据半导体芯片制造过程，一般可以把半导体材料分为基体、制造、封装等三大材料，其中基体材料主要是用来制造硅晶圆半导体或者化合物半导体，制造材料则主要是将硅晶圆或者化合物半导体加工成芯片的过程中所需的各类材料，封装材料则是将制得的芯片封装切割过程中所用到的材料。
