沙子中含有的硅元素为当今集成电路工业基本原料。硅以化合物形式广泛地存在于自然界，最常见便是以二氧化硅（SiO2）形式存在于砂砾、岩石当中。硅单质则是当今主流集成电路工业最为常用的材料，常见芯片均由硅单质为基础制造而来。从沙子到芯片，需经历以下一系列生产步骤。 多次提纯制造极高纯度硅晶圆片。沙子经一系列还原、提纯制成晶圆，即制作硅基集成电路所采用的电子级纯度硅片。硅砂首先提炼还原为纯度约98%的冶金级粗硅，再经数次提纯，得到电子级高纯度多晶硅（纯度达99.9999999%以上，9~11 个9），经过熔炉拉制得到单晶硅棒，再经切片、抛光制成晶圆。晶圆包括6 吋、8 吋、12 吋等类型，是对应晶圆直径的简称，其实际直径分别为150mm、200mm 和300mm，当前高端市场12 吋为主流，中低端市场则一般采用8 吋。 晶圆表面经特殊工艺层层制作微小电路。晶圆表面经过光罩、护膜、长晶圆、切片、研磨、氧化、蚀刻、扩散、离子植入、化学气象沉积、电极金属蒸煮等反复一系列工艺，按照IC 设计图制作出极微小的电路结构。加工后的晶圆经切割得到许多相同的晶粒，晶粒再经封装测试引出引脚、加以密封、剔除废品，成为平常所见的芯片，广泛应用于各种电子设备中。 集成电路制造技术代表着当今世界微细制造的最高水平。台积电为代表的世界一流厂商已在集成电路工艺上走到7nm 水平，意味着单个晶体管器件栅极宽度仅为7nm。ASML 单台先进EUV 光刻机价格超1 亿美元，中低端光刻机亦需约1 亿元人民币，建设一条12 吋集成电路生产线则需投资约400~1000 亿元人民币。集成电路制造集人类超精细加工技术之大成，因此集成电路产业是一个国家高端制造能力的综合体现，是全球高科技国力竞争的战略必争制高点。 芯片强则产业强，芯片兴则经济兴，没有芯片就没有安全。在信息时代，集成电路是核心基石，电脑、手机、家电、汽车、高铁、电网、医疗仪器、机器人、工业控制等各种电子产品和系统都离不开集成电路，集成电路已成为现代工业的“粮食”。由于存在的普遍性，集成电路已涉及到国家信息安全问题。发展“中国芯”、硬件“去IQT(Intel、Qualcomm、TI)”大势所趋，发展集成电路产业已经被提升为国家安全战略布局。