一般扩散掺杂工艺的顺序为先进行预沉积，然后为驱入过程。1050℃时首先在晶圆表面沉积一层掺杂氧化层，如B2O3或P205。接着再用热氧化工艺消耗掉残余的掺杂物气体，并且在硅晶圆上生长一层二氧化硅层覆盖掺杂物，避免掺杂物的向外扩散。预沉积及覆盖层氧化反应中最常用的硼和磷原材料为二硼烷（B2H6）和三氯氧化磷（Phosphorus Oxychloride，即POC13，一般称为POCL），它们的化学反应式可表示如下:
硼：预沉积：B2H6+202乛B203+3H202H0+Si乛Si02+2H
覆盖层氧化反应：2B203+3Si一3Si02+4B
磷：预沉积：4POC13+302乛2P205+6C12
覆盖层氧化反应：2P205+5Si乛5si02+4P
二硼烷（B2H6）是一种有毒气体，闻起来带有烧焦的巧克力甜味。如果吸入或被皮肤吸收会有致命危险。二硼烷可燃，自燃温度为56℃；当空气中的二硼烷浓度高于0．8％时会产生爆炸。POCL3的蒸气除了引起皮肤、眼睛及肺部不适外，甚至会造成头晕、头痛、失去胃口、恶心及损害肺部。其他常用的N型掺杂化学物为三氢化砷（AsH3）和三氢化磷（PH3），这两者都有毒、易燃且易爆。它们在预沉积和氧化过程中的反应都和二硼烷（B2H6）类似。
下图所示为硼的预沉积和覆盖氧化过程使用的高温炉扩散系统。为了避免交叉污染，每个炉管仅适用一种掺杂物。
接着在氧气环境下将高温扩散炉的温度升高到1200℃提供足够的热能使掺杂物快速扩散到硅衬底。驱入时间由所需的结深决定，可以通过已有的理论推算出每种掺杂物所需的驱入时间。下图显示了扩散掺杂工艺中的预沉积、覆盖氧化过程和驱入过程。
扩散工艺无法单独控制掺杂物的浓度和结深，这是因为两者都与温度密切相关。扩散是一种等向性过程，所以掺杂物原子都将扩散到遮蔽氧化层的边缘下方。但由于离子注入对掺杂物的浓度和分布能很好控制，所以先进IC生产中几乎所有的半导体掺杂过程都使用离子注入技术完成。扩散技术在先进IC制造中的主要应用是在阱区注入退火过程中将掺杂物驱入。
20世纪90年代晚期，研发部门为了形成超浅结深（Ultra．ShallowJunction，USJ）使扩散技术再次流行，首先利用CVD技术将含有高浓度硼的硼硅玻璃（BSG）沉积在晶圆表面，接着利用快速加热工艺（RTP）再将硼从BSG中驱出并扩散到硅中形成浅结。下图显示了超浅结形成时的预沉积、扩散和剥除过程。
