矽晶圆拥有所谓十一•九（99.999999999%），也就是超过十一个九的超高纯度。

然而在晶圆上制作半导体时，需要在矽基板表面附近掺杂一部份的不纯物质。为什么专程用了如此高纯度的晶圆，却还要掺杂不纯物。这是因为在矽中添加特殊的不纯物质以使矽的电性产生变化。

矽为元素周期表上的四族元素，但在单结晶的状态下，即使外加电压，也几乎没有电流通过，性质接近绝缘体。

然而当在此晶圆中添加少许的第五族元素，例如磷（P）或砷（As），则电流就会瞬间通过。此时使电流通过的是不被矽原子所束缚的自由电子。因为电子带负电，磷或砷这类不纯物称为“n型导电型不纯物”。

另一方面，若添加少许的第三族元素，例如硼（B），电流也会瞬间通过。此时使电流通过的是电子消失后的电洞（hole），电洞因为表面看起来像带有正电荷的粒子，硼这类不纯物称为“p型导电型不纯物”。

在晶圆的表面掺入n型或P型导电型不纯物，主要有两种方法：“热扩散法”及“离子注入法”。

在热扩散法中，将承载着晶圆的石英舟（板）插入事先预热的扩散炉的炉管内（furnaue），并灌入不纯物气体。此时，欲掺杂的不纯物浓度变化曲线，则以温度、气流量、时间等参数来控制。

另一方面，在离子注入法中，透过尖端放电将硼、磷、砷等不纯物气体进行离子化，并运用质量分析磁铁（利用磁场原理）将注入物质与带电物质（离子的价数）予以选择，以电场加速后，打入整面晶圆表面。为了将这些物质打入整面晶圆表面，离子枪的扫描、晶圆的移动均是必要的。相较于热扩散法，离子注入法能够使用光阻做为光罩，并具有能够精准地调整不纯物浓度变化曲线的优势，故广为被使用在近年的半导体制程中。