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外延技術(shù)簡介：

　　外延(Epitaxy, 簡稱Epi)工藝是指在單晶襯底上生長一層跟襯底具有相同晶格排列的單晶材料，外延層可以是同質(zhì)外延層(Si/Si)，也可以是異質(zhì)外延層(SiGe/Si 或SiC/Si等)；同樣實現(xiàn)外延生長也有很多方法，包括分子束外延(MBE)，超高真空化學(xué)氣相沉積(UHV/CVD)，常壓及減壓外延(ATM & RP Epi)等等。我公司主要生產(chǎn)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路及器件生產(chǎn)中基于硅襯底材料的硅(Si)外延產(chǎn)品。

　　外延工藝中常用三種含硅氣體源：硅烷(SiH4)，二氯硅烷(SiH2Cl2, 簡稱DCS) 和三氯硅烷(SiHCl3, 簡稱TCS)；同時外延工藝中還需要用到刻蝕性氣體氯化氫(HCl)作為外延前的原位腐蝕氣體 ;反應(yīng)中的載氣一般選用氫氣(H2)。通常在外延生長的同時還需要摻入雜質(zhì)氣體(dopant)來滿足一定的器件電學(xué)性能。雜質(zhì)氣體可以分為N型和P型兩類：常用N型雜質(zhì)氣體包括磷烷(PH3)，而P型則主要是硼烷(B2H6)。

　　一般而言，一項完整的外延工藝包括3個環(huán)節(jié)：
首先，在1000～1200°C下對硅片進行預(yù)處理，包括HCL原位腐蝕及H2烘烤(bake)以去除表面的自然氧化層及硅片表面的雜質(zhì)等。
第二：外延淀積生長過程。在預(yù)處理得到的潔凈的硅表面的基礎(chǔ)上，淀積一層的跟襯底具有相同晶格排列的單晶薄層。一般外延反應(yīng)可以看作兩大步驟：
1.質(zhì)量轉(zhuǎn)移，
2.表面反應(yīng)。

外延反應(yīng)的化學(xué)方程式為（以SiH2Cl2氣體為例）

SiH₂Cl₂(v) + H₂(v)→Si(s)+HCl(v) (~1000 °C - 1150 °C)

最后在外延工藝完成以后需要對性能指標(biāo)進行檢測，簡單的性能指標(biāo)包括外延層厚度和電阻率參數(shù)測試, 片內(nèi)厚度及電阻率均勻度(uniformity)，，雜質(zhì)顆粒(particle)數(shù)目以及晶格缺陷（Epi defect）檢驗。

硅外延片

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