“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NCP1200AD60R2G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;外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。

   外延工艺种类繁多,可以按照工艺方法、外延层/衬底材料、工艺温度、外延层/衬底电阻率、外延层结构、外延层导电类型、外延层厚度等进行分类。

   外延工艺主要有气相外延、液相外延、固相外延和分子束外延。其中气相外延最为成熟,易于控制外延层厚度、杂质浓度和晶格的完整性,在硅外延工艺中一直占据着主导地位。而分子束外延出现得较晚,技术先进,生长的外延层质量好,但是生产效率低、费用高,只有在生长的外延层薄、层数多或结构复杂时才被采用。