关键要点

●  外延工艺允许在相同材料的衬底上生长更高纯度的膜层。

●  在外延过程中，生长的方向由下面的基底晶体决定。

●  外延工艺影响器件质量、特性、电气性能等。

　　在完美的晶体基础层上构建集成电路或半导体器件是理想的选择。半导体制造中的外延(epi)工艺旨在在单晶衬底上沉积一层精细的单晶层，通常约为0.5至20微米。外延工艺是半导体器件制造中的一个重要步骤，尤其是在硅片制造中。

　　半导体制造中的外延(Epi)工艺

　　半导体制造中的外延工艺类型

　　在外延工艺中，生长的方向由下面的基底晶体决定。取决于沉积的重复，可以有一个或多个外延层。外延工艺可用于形成在化学组成和结构方面与下面的衬底相同或不同的材料薄层。
 

半导体制造中影响外延工艺的因素  

　　外延密度和速率

　　外延生长的密度是外延生长层中每单位体积材料的原子数。诸如温度、压力和半导体衬底的类型等因素影响外延生长。通常，外延层的密度随着上述因素而变化。外延层生长的速度称为外延速率。

　　如果外延生长在适当的位置和取向，生长速率将很高，反之亦然。与外延层密度类似，外延速率也取决于物理因素，如温度、压力和衬底材料类型。

　　外延速率在高温和低压下增加。外延速率还取决于衬底结构取向、反应物的浓度和所采用的生长技术。

　　外延工艺方法

　　外延工艺有几种方法：液相外延、混合气相外延、固相外延、原子层沉积、化学气相沉积、分子束外延等。让我们来比较两种外延工艺：CVD和MBE。
 

　　外延工艺在半导体制造中至关重要;它优化了半导体器件和集成电路的性能。它是半导体器件制造中影响器件质量、特性和电学性能的主要工艺之一。

　　原磊纳米EPI设备

　　原磊纳米自主研发的低温选择性外延平台，在制造、能耗和生产效率上取得一些列突破性创新成果，并成为全球第三种加热灯管设计的外延设备。该设备可用于8/12英寸逻辑、存储和外延片等硅基同质、异质外延生长。设备的预真空腔采用双层设计，兼顾进样和冷却功能;工艺腔体配置公司自主研发的前处理系统，可实现更低衬底伤害下的高质量表面处理;传输系统在对晶圆抓取、摆放、升降和温控等进行创新优化后，可实现锗硅和硅外延工艺产能的大幅提升。该平台总共可配置2个前处理和4个EPI工艺腔体，能完全满足主流晶圆厂产能需求。
 

EPI M300 系列