Для обеспечения лучшего управления процессом диффузии и предохранения поверхности кремниевых пластин от разрушения этот процесс обычно производится в 2 этапа: на первом этапе примеси осаждаются на поверхность кремниевой пластины и слегка диффундируют внутрь ее, а на втором этапе производится окончательная диффузия примесей на нужную глубину. Во время второго этапа нагрев производится в окисляющей атмосфере, благодаря которой на поверхности образуется защитный слой Si02, предохраняющий поверхность кремния от проникновения большинства примесей.
Кроме того, наличие окисляющей атмосферы позволяет производить длительную диффузию при высокой температуре (1200° С) без ухудшения состояния поверхности кремниевых пластин.
Выращенный во время второго этапа окисный слой используется также и для маскирования во время дальнейшей обработки. Для получения нужных легированных областей в процессе диффузии необходимо соблюдать исключительную чистоту и очень точный температурный контроль.
Несмотря на наличие многочисленных проблем и трудностей, хорошо разработанный диффузионный процесс дает прекрасные результаты. Концентрации примесей в несущем газе могут контролироваться очень точно, обеспечивая хорошее управление глубиной диффузионной области в диапазоне от десятков микрон до долей микрона.
В большинстве современных структур используются очень тонкие диффузионные слои.
Например, глубина эмитерной области транзистора может достигать всего 1 мкм, а глубина базовой области — 1,25 мкм, что обеспечивает получение базы толщиной 0,25 мкм с точностью ±0,075 мкм.