1. 硅
硅是最常用的半导体材料，它的物理和化学性质使其成为制造集成电路（IC）所必需的。硅单晶可以通过切割大块石英玻璃或金刚石中的硅单晶来获得，这个过程称为开窗技术。然后，通过精细加工，如etching、热氧化等，形成必要的结构。此外，现代IC生产还使用了其他类型的二维材料如图形二维矩阵（2D-GaAs）、锂聚合物和碳纳米管等，以进一步提升性能。
2. 金属
金属在芯片制造中扮演着不可或缺的角色，不仅用于连接不同部件，还作为电子元件的一部分。在制备过程中，金属通常会被蒸镀或者化学气相沉积（CVD）等方法定制到微小尺寸上。例如，在传感器和存储设备中，金屬閘極與導體之間形成极性场，从而控制電荷流動以执行逻辑操作。此外，由于金属具有良好的导电性，可以用作线路层，或是高频信号传输线。
3. 铜
铜是一种广泛使用的导电材料，它在芯片制造中主要用于制作微型通道，因为它有很高的导电率、低成本以及良好的可塑性。这意味着铜可以被拉伸至非常薄的地形状，使得能够实现复杂且紧密地安排多条线路，从而提高整个系统效能。然而，与此同时，也存在问题，比如由于热膨胀差异导致铜线可能会随时间断裂，而这些问题需要经过精心设计来解决。
4. 玻璃
虽然玻璃并不直接参与电子功能，但它在芯片制造中的作用却不容忽视。在某些情况下，如光刻胶基板上覆盖一层薄透明玻璃膜，以保护底板免受损坏，同时也提供了一定的光学稳定性。在超级计算机领域，特殊设计的小孔隙玻璃亦被用于散射激光束进行深度三维印刷，这对于创建复杂、高密度集成电路至关重要。
5. 氧化物及氮化物掺杂半导体
除了纯净硅之外，还有一类重要的是含掺杂元素氧化物及氮化物半导体材料，如磷酸盐(P)对SiO2产生强烈共振效果，使其成为一种优秀绝缘介质；同样地，对Si3N4添加B(钻石团簇)后，其硬度增加，并且保持良好的机械特性。这些含掺杂半导体因其独特物理属性，被广泛应用于各种电子元件尤其是在MEMS(微机器系统)、传感器和存储设备领域，其中它们改善了性能并降低了功耗。
