[科普中国]-外延隔离

外延隔离（epitaxial isolation）是实现PN结隔离的一种常用工艺，它之所以称为外延隔离，是因为这一隔离方法采用了外延结构。

工艺过程外延隔离主要工艺过程，如下图所示：

先在一块P型硅片上外延生长一层N型外延层，然后经过氧化、光刻和选择扩散等工艺步骤，使原先的外延层形成一个个被隔离的小岛，最后再在这些小岛上制作电路所需的元器件。

衬底材料的选择为了实现pn结隔离，即n型区被P型区包围，衬底材料必须选用P型硅单晶，以便和n型外延层之间形成pn结。这一pn结击穿电压的大小主要取决于衬底电阻率的高低。从提高击穿电压及减小隔离结寄生电容考虑，衬底的电阻率高一些好。但选得过高，在长时间的隔离扩散中，会增加外延层向衬底的推移，使隔离时间加长。同时，制造高阻P型硅单晶也很困难，因此电阻率不能取得太高。

衬底还起着支撑的作用，所以对其厚度有一定的要求。硅片太薄，在制造过程中容易破碎；硅片太厚，既浪费材料，划片也有困难。一般在抛光后，取厚度为300～350微米较适宜。外延层是在衬底上生长的，它的质量好坏与衬底质量有关，因此要求衬底的位错密度较低，有害杂质(如铁、铜、镍等)少。1

特点外延隔离的工艺简单，在实现PN结隔离的各种方法中，用这种方法所获得的隔离性能也比较好，在目前的电子工业生产中广泛采用。1

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学