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外延

集成电路制造中一道工艺

外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层。新淀积的这层称为外延层。外延为器件设计者在优化器件性能方面提供了很大的灵活性，例如可以控制外延层掺杂厚度、浓度、轮廊，而这些因素是与硅片衬底无关的。这种控制可以通过外延生长过程中的掺杂来实现。外延层还可以减少CMOS器件中的闩锁效应。IC制造中最普通的外延反应是高温CVD系统。

工艺简介
在一些正处于研究阶段的应用中，外延能达到制造未来高性能IC的要求。例如用来获得低的接触电阻的抬高的源漏结构（S/D）。通过在器件的源端、漏端和栅区域淀积外延硅可以形成抬髙的源漏结构。这能有效地增加源漏的表面积因此降低薄层电阻(类似于相同材料下直径大的导线比直径小的导线电阻小) 。
在外延淀积过程中，可能发生不希望的掺杂不均匀现象。因为轻掺杂外延层通常生长在重掺杂衬底上，外延层会发生自掺杂现象。这种现象发生在掺杂杂质从衬底蒸发，或者是由于淀积过程中氯对硅片表面的腐蚀而自发进行。这些杂质进人气流并导致不希望的外延掺杂。作为外延层生长，来自硅片的杂质很少，气流中的杂质达到一个恒定的水平。另外的不规则掺杂形式是衬底作为掺杂杂质源扩散到外延层，这称为外扩散。自掺杂和外扩散都能影响杂质在衬底和外延层之间形成过渡，导致杂质分布不如预想的那样陡。
如果膜和衬底的材料相同（例如硅衬底上长硅膜），这样的膜生长称为同质外延。膜材料与底材料不一致的情况（例如硅衬底上长氧化铝）较少，称为异质外延。
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