半导体硅片是生产集成电路、分立器件和传感器等半导体产品的关键材料，在半导体制造材料行业中的占比达到36.78%，90%以上的集成电路都是制作在高纯、优质的硅片上。半导体硅片行业是一个涉及对热力学、固体物理、半导体物理和计算机仿真/模拟等多学科综合运用的技术密集型行业，其生产流程也较长，典型的硅片环节由拉晶、硅锭加工、成型、抛光、清洗等环节构成，每一步都要用到相应的设备：
摩尔定律引导了集成电路的发展，相应的对硅片的发展提出了新的要求，硅片需要不断提升单片硅片可生产的芯片数量、降低单片硅片制造成本以便与摩尔定律同步，因而硅片的直径也不断超大尺寸方向发展，从70年代的50mm发展到目前主流的300mm：
但是随着硅片直径的不断扩大，对硅片表面局部平整度、表面附着的微量杂质、内部缺陷等关键参数的要求也不断提高，这对硅片制造技术提出了更高的要求，相应的对硅片制造设备的功能和性能提出了更高的要求，总而言之一句话，硅片的技术壁垒越来越高。
硅片制造的第一步是拉晶，目前在拉晶过程中常用的两种拉晶炉是直拉单晶炉和区熔单晶炉，对应的方法是直拉法和区熔法。
直拉单晶炉是将高纯度的多晶硅材料在封闭的高真空或稀有气体保护环境下通过加热熔化成液态，再通过结晶形成具有一定外形尺寸的硅单晶材料的工艺装备。直拉单晶炉也称切克劳斯基法单晶炉，主要由石英坩埚、石墨坩埚、加热器、隔热层、冷却装置、坩埚支撑、溢熔接盘和电极等组成：
直拉法单晶炉的工作原理是向单晶炉石英坩埚内加入一定量的多晶硅后加热石英坩埚到多晶硅熔融温度之上，熔融的多晶硅充满在石英坩埚中成硅熔体，之后慢速降低加热功率，对硅熔体降温后单晶炉籽晶通过提拉机构向下运动，籽晶杆前段的夹头夹持籽晶，从单晶炉上端向下浸入硅熔体内。由于籽晶与硅熔体的固液界面附近的硅熔体维持一定过冷度，在一定温度下硅熔体沿籽晶周围按照籽晶晶向结晶。籽晶杆通过单晶炉提拉机构不断旋转，并以极慢速度提升，硅熔体不断结晶并随籽晶逐渐上升、长大、生长成棒状单晶。
按照籽晶运动方式不同，直拉单晶炉分为籽晶杆向上提拉单晶炉和坩埚下降法单晶炉两种，制备硅单晶通常用籽晶杆向上提拉单晶炉。
区熔法是在高真空或稀有气体保护下将一个硅多晶棒通过炉体一个高温的狭窄封闭区，使多晶棒局部产生一个狭窄的熔化区，移动多晶棒或炉体加热体，使熔化区移动而逐步结晶成单晶棒的工艺设备，区熔法的特点是多晶棒在结晶过程中可以提升纯度，棒料掺杂生长比较均匀：
区熔单晶炉可分为依靠表面张力的浮区熔炼形式和水平形式，实际应用中以浮区熔炼形式为主。区熔单晶炉主要由炉室、上轴、下轴、晶棒夹头、籽晶夹头、线圈等组成，在炉室中内设有冷却水循环。
目前国内能制造半导体硅片的主要单晶炉厂商是晶盛机电（300316.SZ）和京运通（601908.SH）。晶盛机电目前有一款型号为TDR135A-ZJS的全自动晶体生长炉，属于直拉单晶炉，目前也是国内最大的直拉单晶炉，可制备18英寸的硅单晶棒。京运通主要有JD-1100和JD-1200两款全自动软轴单晶炉，其中JD-1100单晶炉最大熔料330KG，JD-1200单晶炉最大熔料370KG，但两型号只能用于10英寸及以下的硅单晶棒制备，对主流的12英寸硅片无能为力。
晶盛机电的FZ100A-ZJS区熔硅单晶路主要用于8英寸的硅单晶制备，也是国内最大的区熔硅单晶炉。此外公司还有硅片切片、研磨、抛光等硅片加工设备，在国内硅片产业链中布局比较齐全，且在单晶炉等关键设备领域具有领先的技术水平：
国外硅单晶炉的主要厂商是德国PVA TePla（普法拓普），公司与晶盛机电等类似，直拉单晶炉和区熔单晶炉均可生产，此外公司还有等离子体清洗机、去胶机等，可用于晶圆制造。
