Silikon
Produksi > Kualitas elektronik

Penggunaan silikon untuk peralatan semikonduktor membutuhkan kemurnian yang jauh lebih tinggi daripada silikon metallurgical grade. Silikon sangat murni (>99.9%) dapat diekstraksi daripadatan silika atau senyawa silika lainnya dengan elektrolisis molten salt. Metode ini, yang sudah dikenal paling tidak dari tahun 1854 (lihat juga proses FFC Cambridge), punya potensi untuk memproduksi silikon solar-grade tanpa emisi karbon dioksida.
Silikon solar-grade tidak dapat digunakan untuk semikonduktor, karena tingkat kemurniannya harus sangat tinggi. Wafer silikon yang digunakan sebagai bahan baku integrated circuit harus dimurnikan sampai 99.9999999%, proses yang membutuhkan teknologi tinggi.
Sebagian besar kristal silikon yang digunakan untuk produksi alat elektronik didapatkan dari proses Czochralski (CZ-Si) karena metode ini merupakan metode termurah saat ini dan dapat menghasilkan kristal yang besar, meski masih mengandung pengotor.
Teknik pemurnian silikon generasi awal didasarkan pada fakta apabila silikon dicairkan dan dipadatkan kembali, maka material yang terakhir memadat kebanyakan merupakan pengotornya. Metode awal untuk memurnikan silikon, pertama kali tahun 1919, digunakan untuk memproduksi komponen radar selama Perang Dunia II, dibuat dengan menghancurkan silikon metallurgical grade  dan melarutkan sebagian bubuk silikon pada asam. Ketika dihancurkan, pengotor-pengotor yang terdapat pada silikon terkumpul di lapisan paling luar, sehingga jika terkena asam akan larut kembali dan menghasilkan produk silikon yang lebih murni.
Pada suatu waktu, DuPont memproduksi silikon ultra-murni dengan mereaksikan silikon tetraklorida dengan seng pada 950 °C, dihasilkan silikon melalui SiCl4 + 2 Zn → Si + 2 ZnCl2. Meskipun begitu, teknik ini memiliki masalah lain, (misalnya produk samping berupa seng klorida yang dihasilkan yang menyumbat) sehingga akhirnya ditemukan proses Siemens. Pada proses Siemens, atang silikon dengan kemurnian tinggi direaksikan dengan triklorosilana pada 1150 °C. Gas triklorosilana terdekomposisi dan dan tambahan silikon tersimpan dan memperbesar karena 2 HSiCl3 → Si + 2 HCl + SiCl4. Silikon yang diproduksi dari proses ini disebut Silikon polikristalin. Silikon ini mempunyai tingkat pengotor kurang dari satu ppb (part per billion).
Tahun 2006 REC mengumumkan bahwa mereka membangun pabrik berbasis teknologi fluidized bed (FB) yang menggunakan silana: 3 SiCl4 + Si + 2 H2 → 4 HSiCl3, 4 HSiCl3 → 3 SiCl4 + SiH4, SiH4 → Si + 2 H2. Keuntungan proses teknologi fluid bed adalah proses dapat berlangsung kontinu dengan hasil lebih banyak daripada proses Siemens yang merupakan proses batch.
Saat ini, silikon dimurnikan dengan mengubahnya menjadi senyawa silikon yang lebih mudah dimurnikan dengan distilasi daripada pada kondisi awalnya, dan lalu mengubah kembali senyawa silikon tersebut menjadi silikon murni. Triklorosilana adalah senyawa silikon yang umumnya digunakan sebagai intermediate, juga silikon tetraklorida dan silana.
Selain itu, ada juga proses Schumacher, yang menggunakan tribromosilana sebagai pengganti triklorosilana dan teknologi fluid bed. Meski begitu, sampai saat ini belum ada pabrikan besar yang memproduksi silikon dengan proses ini.