电介质在集成电路中主要提供器件、栅极和金属互连间的绝缘，选择的材料主要是氧化硅和氮化硅等。氧化硅薄膜可以通过热氧化、化学气相沉积和原子层沉积法的方法获得。如果按照压力来区分的话，热氧化一般为常压氧化工艺，快速热氧化等。化学气相沉积法一般有低压化学气相沉积氧化工艺，半大气压气相沉积氧化工艺，增强等离子体化学气相层积等。在热氧化工艺中，主要使用的氧源是气体氧气、水等，而硅源则是单晶硅衬底或多晶硅、非晶硅等。氧气会消耗硅（Si），多晶硅（Poly）产生氧化，通常二氧化硅的厚度会消耗0.54倍的硅，而消耗的多晶硅则相对少些。这个特性决定了热氧化工艺只能应用在侧墙工艺形成之前的氧化硅薄膜中。高质量的真空镀膜能增强材料性能。光学真空镀膜工艺
LPCVD设备的工艺参数还需要考虑以下几个方面的因素：（1）气体前驱体的纯度和稳定性，影响了薄膜的杂质含量和沉积速率；（2）气体前驱体的分解和聚合特性，影响了薄膜的化学成分和结构形貌；（3）反应了室内的气体流动和分布特性，影响了薄膜的厚度均匀性和颗粒污染；（4）衬底材料的热膨胀和热应力特性，影响了衬底材料的形变和开裂；（5）衬底材料和气体前驱体之间的相容性和反应性，影响了衬底材料和薄膜之间的界面反应和相变。光学真空镀膜工艺真空镀膜能有效提升表面硬度。
电子束蒸发蒸镀如钨(W）、钼（Mo）等高熔点材料，需要在坩埚的结构上做一定的改进。高熔点的材料采用锭或者颗粒状放在坩埚当中，因为水冷坩埚导热过快，材料难以达到其蒸发的温度。经过实验的验证，蒸发高熔点的材料可以用薄片来蒸镀，将1mm材料薄片架空于碳坩埚上沿，薄片只能通过坩埚边沿来导热，散热速率慢，有利于达到蒸发的熔点。采用此方法可满足蒸镀50nm以下的材料薄膜。PVD(气相沉积)镀膜技术主要分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技术的三个分类，相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。近十多年来，真空离子镀膜技术的发展是快的，它已经成为当今先进的表面处理方式之一。我们通常所说的PVD镀膜，指的就是真空离子镀膜；通常所说的PVD镀膜机，指的也就是真空离子镀膜机。
对于典型的半导体应用，基板被放置在两个平行电极之间的沉积室中一个接地电极，通常是一个射频通电电极.前体气体如硅烷(SiH4)和氨(NH3)通常与惰性气体如氩气(Ar)或氮气(N2)混合以控制过程。这些气体通过基板上方的喷头固定装置引入腔室，有助于将气体更均匀地分布到基板上。等离子体由电极之间的放电(100–300eV)点燃，在基板周围发生启辉，有助于产生驱动化学反应的热能。前体气体分子与高能电子碰撞，然后通过气流传播到基板，在那里它们发生反应并被吸收在基板表面上以生长薄膜。然后将化学副产品抽走，完成沉积过程。镀膜技术可用于改善材料的摩擦性能。
PECVD技术是在低气压下，利用低温等离子体在工艺腔体的阴极上（即样品放置的托盘）产生辉光放电，利用辉光放电（或另加发热体）使样品升温到预定的温度，然后通入适量的工艺气体，这些气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜。在反应过程中，反应气体从进气口进入炉腔，逐渐扩散至样品表面，在射频源激发的电场作用下，反应气体分解成电子、离子和活性基团等。这些分解物发生化学反应，生成形成膜的初始成分和副反应物，这些生成物以化学键的形式吸附到样品表面，生成固态膜的晶核，晶核逐渐生长成岛状物，岛状物继续生长成连续的薄膜。在薄膜生长过程中，各种副产物从膜的表面逐渐脱离，在真空泵的作用下从出口排出。镀膜层能有效提升产品的化学稳定性。光学真空镀膜工艺
镀膜技术可用于提升产品的抗老化性能。光学真空镀膜工艺
栅极氧化介电层除了纯二氧化硅薄膜，也会用到氮氧化硅作为介质层，之所以用氮氧化硅来作为栅极氧化介电层，一方面是因为跟二氧化硅比，氮氧化硅具有较高的介电常数，在相同的等效二氧化硅厚度下，其栅极漏电流会降低；另一方面，氮氧化硅中的氮对PMOS多晶硅中硼元素有较好的阻挡作用，它可以防止离子注入和随后的热处理过程中，硼元素穿过栅极氧化层到沟道，引起沟道掺杂浓度的变化，从而影响阈值电压的控制。作为栅极氧化介电层的氮氧化硅必须要有比较好的薄膜特性及工艺可控性，所以一般的工艺是先形成一层致密的、很薄的、高质量的二氧化硅层，然后通过对二氧化硅的氮化来实现的。光学真空镀膜工艺
