一、半导体硅材料的现状
在当今全球超过2000亿美元的半导体市场中，95％以上的半导体器件和99％以上的集成电路(LSI)都是用高纯优质的硅抛光片和外延片制作的。在未来30-50年内，它仍将是LSI工业最基本和最重要的功能材料。半导体硅材料以丰富的资源、 优质的特性、日臻完善的工艺以及广泛的用途等综合优势而成为了当代电子工业中应用最多的半导体材料，它还是目前可获得的纯度最高的材料之一，其实验室纯度可达12 个“9”的本征级，工业化大生产也能达到7～11个“9”的高纯度。 由于它的优良性能，使其在射线探测器、整流器、集成电路(IC)、硅光电池、传感器等各类电子元件中占有极为重要的地位。同时， 由于它具有识别、存储、放大、开关和处理电讯号及能量转换的功能， 而使“半导体硅”实际上成了“微电子”和“现代化电子”的代名词。
半导体硅材料分为多晶硅、单晶硅、硅外延片以及非晶硅、浇注多晶硅、淀积和溅射非晶硅等。自从60年代被广泛应用于各类电子元器件以来，其用量平均大约以每年12-16％的速度增长。目前全世界每年消耗约18,000-25,000吨半导体级多晶硅，消耗6000-7000吨单晶硅。1999年，全世界硅片产量45亿平方英寸，2000 年其产量更高。目前全世界硅片销售金额约60-80亿美元。
现行多晶硅生产工艺主要有改良西门子法和硅烷热分解法。主要产品有棒状和粒状两种，主要用途是用作制备单晶硅以及太阳能电池等。生长单晶硅的工艺可分为区熔(FZ)和直拉(CZ)两种生长工艺。区熔单晶硅(FZ-Si) 主要用于制作电力电子器件(SR、SCR、GTO等)、射线探测器、高压大功率晶体管等；直拉单晶硅(CZ- Si) 主要用于制作LSI、晶体管、传感器及硅光电池等。硅外延片(EPl)是在单晶衬底片上，沿单晶的结晶方向生长一层导电类型、电阻率、厚度和晶格结构都符合特定器件要求的新单晶层。硅外延片主要用于制作CMOS电路，各类晶体管以及绝缘栅，双极晶体管(IGBT)等。非晶硅、浇注多晶硅、淀积
和溅射非晶硅主要用作各种硅光电池等。
二、现代微电子工业对半导体硅材料的新要求
随着微电子工业飞速发展，除了本身对加工技术和加工设备的要求之外，同时对硅材料也提出了更新更高的要求。
1、对硅片表面附着粒子及微量杂质的要求
随着集成电路的集成度不断提高，其加工线宽也逐步缩小，因此，对硅片的加工、清洗、包装、储运等工作提出了更高的新要求。对于兆位级器件，0.10μm 的微粒都可能造成器件失效。亚微米级器件要求0.1μm的微粒降到 10个／片以下，同时要求各种金属杂质如Fe、Cu、Cr、Ni、A1、Na等， 都要求控制在目前分析技术的检测极限以下(约为1×1010原子／cm2)。
2、对硅片表面平整度、应力和机械强度的要求
硅片表面的局部平整度(SFQD)一般要求为设计线宽的2／3，以M 存储器的加工线宽0.35μm为例，则要求硅片局部平整度在22mm2范围内为0.23μm，256M 电路的SFQD为0.17μm。同时，器件工艺还要求原始硅片的应力不能过分集中， 机械强度要高，使器件的稳定性和可靠性得到保证，但现在这方面硅材料尚未取得突破性进展，仍是以后研究的一个课题。
3、对硅片表面和内部结晶特性及氧含量的要求
对VLSI和ULSI来说，距硅片表面10μm左右厚度区域为器件活性区， 要求该区域
性质均匀且无缺陷。M和256M电路要求硅片的氧化诱生层错(OSF)≤20／cm2 。为达到此要求， 目前比较成熟的工艺是采用硅片吸除技术，分为内吸除和背面损伤吸除(也叫外吸除)。现在器件厂家都根据器件工艺的需要，对硅片提出了某种含氧量要求。硅材料生产厂应根据用户要求进行控氧生长硅单晶。
4、对硅片大直径化的要求
出于提高生产率、降低成本的目的，器件厂家随着生产规模的扩大，也逐步要求增大硅片直径，使同等规模芯片的收得率明显提高，给器件厂家来极为显著的经济效益。目前国际市场上硅片的流直径是200mm，1999 年全球硅片用量的分布情况是： 200mm占47％； 150mm占32％； 125mm占15％；100mm占6％。2000年直径200mm硅片的用量进一提高，同时也提出了向300mm和400mm逐步发展要求。2001年和2002年开始逐步加大300mm硅片使用量。到2014年，直径将达到450mm。微电子业对硅片的要求详见表1所示。
三、近年来国际硅材料的发展状况
1、多晶硅概况
近年，多晶硅材料厂家的生产规模大多在千级经济规模以上，并实行综合利用，以提高生产益，同时减少了对环境的污染。多采用改良西门法生产半导体级多晶硅，这样，可使单位电耗由去每公斤300Kw／h
