Є таке завдання в курсі фізики: "Чому важко відкрутити гайку, багато часу перебувала в туго загвинченими стані, хоча болт і гайка зроблені з нержавіючого металу?" Відповідь на це завдання такої - через дифузії, впровадження атомів однієї речовини в структуру іншого.
Відбувається як би склеювання без клею. До такого ж роду фізичних явищ відноситься потемніння з плином часу деяких металів. Відомо, що вік бронзових і срібних антикварних виробів визначається не тільки за стилем виготовлення, а й за їх кольором - чим темніше, тим старіша річ. Шляхетний відтінок ці метали набувають за десятки і сотні років. А ось свинець і алюміній темніють швидко, майже на очах. Це теж працює дифузія, але при цьому проникають одна в одну атом твердих тіл, а газів, в основному кисню, в тверде тіло. Таким чином, "склеюються" газ і тверде речовина. І це фізичне явище стало використовуватися в електроніці.
Поява професії оператора дифузійних процесів пов'язано з розвитком виробництва напівпровідників - транзисторів, діодів, конденсаторів, резисторів.
Процеси дифузії і окислення є одними з основних в технологічному ланцюгу виготовлення напівпровідникових і гібридних мікросхем. В процесі дифузії і окислення обробці піддаються напівпровідникові пластини, які потім передаються в лабораторію фотолитографии, де за допомогою хімічної обробки надається необхідна форма і розміри структурам майбутньої мікросхеми.
Як відбувається процес дифузії?
Дифузію домішки виробляють в дифузійних установках (печах), які застосовуються в технології виробництва інтегральних мікросхем також для проведення окислення поверхні пластин та інших видів термічної обробки. Термічна про 'роботка пластин в таких печах при проведенні технологічних процесів дифузії й окислювання здійснюється в потоці парогазової суміші у відкритому реакторі.
В робочу зону вводять групу оброблюваних пластин на спеціальній кварцовою підставці - човнику. Одночасно в реактор подають регульований потік парогазової суміші, який разом з газом-носієм, переміщаючись уздовж реактора, послідовно омиває поверхню пластини, на якій протікають необхідні фізико-хімічні процеси: окислення і дифузія.
При виготовленні інтегральних мікросхем проводять кілька послідовних процесів окислення і дифузії при різних температурах, часу термообробки, складах парогазових сумішей і газів-носіїв.
Які вимоги пред'являє професія оператора дифузійних процесів до людини?