Диффузионные процессы лежат в основе превращения кремниевой пластины в совокупность полупроводниковых интегральных схем. Фосфор и бор — наиболее используемые примеси для образования соответственно участков п и р-типа. Сущность диффузии состоит в нагревании кремния до температуры, при которой коэффициент диффузии примесей достаточно велик, и в пропускании паров примеси, смешанных с несущим газом, над поверхностью кремния. На практике температура лежит в диапазоне 1 100—1200° С и процесс длится несколько часов.

Распространенными источниками фосфора и бора являются твердые тела (окислы), жидкости и пары. Часто выращивают слой окисла, обогащая его примесями. Если после этого источник примеси удаляется, то окисел играет роль этого источника во время остальных циклов диффузии.
Когда кремниевую пластину нагревают, чтобы провести диффузию для получения данного р-п перехода, во всех ранее полученных р-п переходах процесс диффузии продолжается. Это накладывает ограничение на сложность структуры, которую можно получить, особенно в тех случаях, когда расстояния между переходами очень малы, например 1 мк и менее. Как правило, в полупроводниковой ИС можно изготовить только один тип прибора с узкой базой, если требуется обеспечить большой процент выхода. Кроме того, одновременное движение всех фронтов диффузии приводит к необходимости согласования различных элементов схемьщНапример,резисторы /7-типа и базы п-р-п транзисторов часто получают за один диффузионный цикл, причем удельное поверхностное сопротивление слоя около 200 ом/О приемлемо, но не оптимально для обоих элементов. Чем больше различных элементов используется в данной ИС, тем больше требуется такого рода согласований.
Глубина диффузии изменяется от нескольких микрон для элементов схемы до 10—100 мк для изоляции. Такая глубокая диффузия занимает много времени, вплоть до 60 ч. Стремление уменьшить время диффузии является одной из основных причин использования эпитакси-альных слоев кремния. Когда примеси диффундируют в кремний через отверстия в окисле, они распространяются в боковых направлениях почти на столько же. на сколько и вглубь кремния.| Это ограничивает ширину диффузионных р-п переходов (например, ширину рези-стивной линии) величиной примерно 50 мк. Концентрация примесей на поверхности лежит в пределах от 1016 до 1020 см~ъ. Для изготовления полупроводниковой ИС может потребоваться до четырех диффузионных циклов, хотя чаще всего применяется три цикла.