外延是一種生長晶體薄膜的I藝技術(shù)。外延硅M24C02-WMN6TP片是重要的微電子芯片襯底材料,在緒論中提到的雙極型晶體管和雙極型集成電路都是在外延硅片的外延層上制作的。氣相外延是最主要的硅外延工藝,分子束外延是一種先進(jìn)的外延I藝。

   “外延”一詞來自于希臘文Eotaxy,是指“在……上排列”。在集成電路制造技術(shù)中,外延是指在晶體襯底上,用化學(xué)的或物理的方法,規(guī)則地再排列所需的半導(dǎo)體晶體材料。新排列的晶體稱為外延層,有外延層的硅片稱為外延硅片。外延工藝要求襯底必須是晶體,而新排列得到的外延層是沿著襯底晶向生長的,因此與襯底成鍵,晶向也一致。

   早在⒛世紀(jì)60年代初期,就出現(xiàn)了硅外延工藝,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,其內(nèi)容及概念已擴(kuò)展了許多:外延襯底除了硅以外,還有化合物半導(dǎo)體或絕緣體材料;夕卜延層除了硅以外,還有半導(dǎo)體合金、化合物等;夕卜延方法除了氣相外延以外,還有液相外延、固相外延及分子束外延等。外延工藝已成為集成電路工藝的一個(gè)重要組成部分,它的進(jìn)步推動(dòng)了微電子芯片產(chǎn)品的發(fā)展,一方面提高了分立器件與集成電路的性能,另一方面增加了它們制作工藝的靈活性。

   在單晶硅襯底上外延硅,盡管外延層同襯底晶向相同,但是,外延生長時(shí)摻人雜質(zhì)的類型、濃度都可以與襯底不同。在高摻雜襯底上能外延低摻雜外延層,在n型襯底上能外延p型外延層,還可以通過外延直接得到pn結(jié)。而且,生長的外延層厚度也是可調(diào)的,可以通過多次外延得到多層不同摻雜類型、不同雜質(zhì)含量、不同厚度、甚至不同雜質(zhì)材料的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的外延層。