良好的外延生长可以将衬底对器件的影响降到可以忽略的水准，可以提高器件的性能。

如今随着半导体技术的不断发展，器件速度越来越快，存储容量越来越大，半导体工艺中的关键尺寸也在不断缩小，这也带来了对光刻对准越来越高的要求，比如像以前 0.35微米的产品如果光刻对偏的 0.01微米，不会有太大的影响，但如果是0.13 微米甚至更精密的产品0.01微米的偏差已经会让整个产品完全失效。

在这种背景下，外延生长作为一个必然会带来图形漂移的工艺，必须想办法把漂移量稳定控制在可接受的范围内，才能保证产品的稳定，才不会影响后面的工艺。

外延生长的概念与意义

外延生长是指在经过切、磨、抛等仔细加工的单晶衬底上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层，犹如原来的晶体向外延伸了一段。新单晶可以与衬底为同一材料，也可以是不同材料。

由于新生单晶层按衬底晶相延伸生长，从而被称之为外延层，而长了外延层的衬底称为外延片，器件制作在外延层上为正外延，若器件制作在衬底上则称为反外延，此时外延层只起支撑作用。目前碳化硅和氮化镓这两种芯片，如果想最大程度利用其材料本身的特性，较为理想的方案便是在碳化硅单晶衬底上生长外延层。

外延生长的意义

延生长技术发展于50年代末60年代初，当时为了制造高频大功率器件，需要减小集电极串联电阻，又要求材料能耐高压和大电流，因此需要在低阻值衬底上生长一层薄的高阻外延层。外延生长的新单晶层可在导电类型、电阻率等方面与衬底不同，还可以生长不同厚度和不同要求的多层单晶，从而大大提高器件设计的灵活性和器件的性能。

外延生长技术的作用

● 可以在低（高）阻衬底上外延生长高（低）阻外延层；
● 可以在P（N）型衬底上外延生长N（P）型外延层，直接形成PN结，不存在用扩散法在单晶基片上制作PN结时的补偿的问题；
● 与掩膜技术结合，在指定的区域进行选择外延生长，为集成电路和结构特殊的器件的制作创造了条件；
● 可以在外延生长过程中根据需要改变掺杂的种类及浓度，浓度的变化可以是陡变的，也可以是缓变的；
● 可以生长异质、多层、多组分化合物且组分可变的超薄层；
● 可在低于材料熔点温度下进行外延生长，生长速率可控，可以实现原子级尺寸厚度的外延生长；
● 可以生长不能拉制单晶材料，如GaN，三、四元系化合物的单晶层等；

作为LED产业中的核心技术之一，硅片外延指的是在衬底上生长出的半导体薄膜，主要作用是增加碳化硅片某些电学特性并消除了许多在晶体生长和其后的晶片加工中所产生的表明缺陷。