外延是一种生长晶体薄膜的I艺技术。外延硅M24C02-WMN6TP片是重要的微电子芯片衬底材料,在绪论中提到的双极型晶体管和双极型集成电路都是在外延硅片的外延层上制作的。气相外延是最主要的硅外延工艺,分子束外延是一种先进的外延I艺。

   “外延”一词来自于希腊文Eotaxy,是指“在……上排列”。在集成电路制造技术中,外延是指在晶体衬底上,用化学的或物理的方法,规则地再排列所需的半导体晶体材料。新排列的晶体称为外延层,有外延层的硅片称为外延硅片。外延工艺要求衬底必须是晶体,而新排列得到的外延层是沿着衬底晶向生长的,因此与衬底成键,晶向也一致。

   早在⒛世纪60年代初期,就出现了硅外延工艺,历经半个多世纪的发展,其内容及概念已扩展了许多:外延衬底除了硅以外,还有化合物半导体或绝缘体材料;夕卜延层除了硅以外,还有半导体合金、化合物等;夕卜延方法除了气相外延以外,还有液相外延、固相外延及分子束外延等。外延工艺已成为集成电路工艺的一个重要组成部分,它的进步推动了微电子芯片产品的发展,一方面提高了分立器件与集成电路的性能,另一方面增加了它们制作工艺的灵活性。

   在单晶硅衬底上外延硅,尽管外延层同衬底晶向相同,但是,外延生长时掺人杂质的类型、浓度都可以与衬底不同。在高掺杂衬底上能外延低掺杂外延层,在n型衬底上能外延p型外延层,还可以通过外延直接得到pn结。而且,生长的外延层厚度也是可调的,可以通过多次外延得到多层不同掺杂类型、不同杂质含量、不同厚度、甚至不同杂质材料的复杂结构的外延层。