在这一章里讲述将沙子转变成半导体级硅的制备，再将其转变成晶体和晶圆（材料准备阶段），G30N120RUFD以及生产抛光晶圆（晶体生长和晶圆制备）要求的工艺步骤。包括用于制造操作晶圆的不同类型的描述。生长450 mm直径的晶体和450 mm晶圆的制备存在挑战性。

   更高密度和更大尺寸芯片的发展需要更大直径的晶圆供应。在20世纪60年代开始使用的是1英寸直径的晶圆，在21世纪前期业界转向300 mm（12英寸）直径的晶圆而现在正转向450 mm（18英寸）领域。

    更大直径的晶圆是由不断降低芯片成本的要求驱动的（见第6章和第15章）。这对晶圆制备的挑战是巨大的．，在晶体生长中，晶体结构和电学性能的一致性及污染问题是一个挑战。在晶圆制备、平坦性、直径控制和晶体完整性方面都是问题。更大直径意味着更大的质量，这就需要更坚固的工艺设备，并最终完全自动化。一个直径300 mm的晶圆生产坯质量大约是20磅(7.5 kg)并会有50万美元以上的产值1“。一个450 mm的晶圆质量约800 kg，长210 crTi|r2。这些挑战和几乎每一个参数更高的工艺规格要求共存。写挑战并进和提供更大直径晶圆是芯片制造不断进步的关键。然而，转向更大直径的晶片是昂贵和费时的，、因此，随着产业进入更大直径的晶圆，一些公司仍在使用较小直径的晶圆。