半导体外延工艺是在单晶衬底上生长一层与衬底晶向相同的单晶层，以提高器件设计灵活性和性能，常见的外延工艺如下 ：
• 气相外延：氢气携带含硅反应气体进入反应室，经高温化学反应，使含硅反应气体还原或热分解，硅原子在衬底硅表面外延生长。该工艺可精确控制外延层的厚度、掺杂浓度等参数，适用于大规模集成电路的生产。
• 液相外延：将生长外延层的原料在溶剂中溶解成饱和溶液，当溶液与衬底温度相同时，将溶液覆盖在衬底上，缓慢降温，溶质按基片晶向析出单晶，常用于外延生长砷化镓等材料。
• 分子束外延：在超高真空腔中，将需生长的单晶物质分别放在喷射炉中加热成分子流射出，在衬底上生长极薄的单晶层甚至单原子层，以及几种物质交替的超晶格结构，可精确控制薄膜的厚度、成分和掺杂，用于制备高性能的半导体器件和量子阱结构等。
• 金属有机化学气相沉淀：包含所需元素的有机金属和氢化物气体在适当温度下向衬底供应，经化学反应生成所需的半导体材料并沉积在衬底上，能在较低温度下生长高质量的外延层，广泛应用于化合物半导体器件的制造 。
半导体外延设备主要有以下几种：
• 气相外延炉：由反应室、加热系统、气体输送系统和控制系统等部分组成，可实现高温化学反应，使含硅反应气体在衬底表面外延生长硅单晶层.
• 分子束外延设备：主要包含超高真空室、分子束源、可加热的基片支架、四极质谱仪、反射高能电子衍射装置等组件，通过计算机自动化控制，确保晶体生长质量，维持超高真空环境.
• 金属有机化学气相沉淀设备：包括反应室、气体输送系统、加热系统、温度控制系统和尾气处理系统等，可精确控制反应气体的流量、温度和压力，以实现高质量外延层的生长 。
国内外做外延设备的半导体设备商如下：
国外厂商
• AIXTRON：在半导体外延设备领域拥有丰富的技术和经验，其产品广泛应用于LED、功率半导体等领域，以高质量、高性能的外延设备著称，在全球市场占据重要份额.
• Veeco：是分子束外延设备的领先制造商之一，其设备具有高精度、高稳定性等特点，适用于多种半导体材料和器件的外延生长，为全球科研机构和半导体企业提供了先进的外延解决方案.
• LPE (Italy)：在液相外延设备方面具有优势，其设备技术成熟，可用于生长高质量的砷化镓等化合物半导体外延层，产品在欧洲及全球市场得到了广泛应用.
• TAIYO NIPPON SANSO：提供多种类型的半导体外延设备，包括气相外延设备等，其设备以可靠性高、性能优良而受到客户认可，在日本及亚洲市场具有一定的市场份额.
• Riber：专注于分子束外延设备的研发和生产，其设备在超高真空技术、束流控制等方面具有先进的性能，可满足高端半导体器件制造的需求，产品在欧洲市场占据重要地位.
国内厂商
• 晶盛机电：其研发的8-12英寸常压硅外延设备、减压硅外延设备等产品，实现了碳化硅外延设备的国产替代，并创新性推出双片式碳化硅外延设备，大幅提升外延产能.
• 北方华创：国内领先的半导体设备供应商，产品覆盖多种半导体核心设备，在薄膜沉积等与外延相关的技术领域有一定的技术实力和市场份额，其研发的设备可应用于外延层的制备和加工 .
