SciMater™ Semiconductor Materials

SciMater™单晶硅外延片

在高品质单晶硅衬底表面生长参数可控的单晶硅外延层，可分别设计外延层和衬底的导电类型、电阻率、掺杂及厚度，适用于功率半导体、集成电路、分立器件、光电子、MEMS及微电子科研。

4英寸 / 6英寸 / 8英寸 N型 / P型〈100〉/〈111〉晶向单层 / 双层外延支持参数定制

4–8英寸 覆盖科研与器件加工常用晶圆尺寸

6项+ 外延层及衬底关键参数可分别确认

N / P 支持同型及异型外延结构组合

可定制 厚度、电阻率、晶向及表面要求

Product Description

产品描述

外延层＋单晶硅衬底

单晶硅外延片是在单晶硅衬底表面，通过化学气相沉积等外延生长工艺形成一层晶向与衬底基本一致的单晶硅薄层。表面生长层称为外延层，下方晶圆称为衬底。

与普通抛光硅片相比，外延片可以分别控制外延层与衬底的导电类型、电阻率、掺杂浓度和厚度，可形成N⁻/N⁺、P⁻/P⁺、N/N、P/P、N/P及P/N等结构，为器件提供受控的工作层、耗尽区和低阻支撑层。

SciMater™可提供4英寸、6英寸和8英寸常用规格，并可根据项目需求评估外延层厚度、电阻率、导电类型、晶向、衬底厚度、几何参数、表面缺陷及检测资料。

外延片属于参数型半导体材料。最终规格应以订单确认信息、产品标签、批次参数表或检测报告为准，不建议仅根据尺寸判断是否适用于目标器件。

Core Features

产品核心特点

简洁参数化设计

单晶外延结构

外延层沿衬底晶格方向生长，保持连续的单晶硅结构。

参数独立可控

外延层与衬底的导电类型、电阻率、掺杂及厚度可分别设计。

多种结构可选

支持N/N、P/P、N/P、P/N及高掺杂衬底配低掺杂外延层。

表面质量良好

外延面适合后续光刻、刻蚀、氧化、注入及金属化加工。

厚度可选

可根据器件工作区、耗尽层宽度及耐压要求选择外延厚度。

多尺寸覆盖

常用规格包括4英寸、6英寸和8英寸，其他尺寸可评估。

工艺兼容性强

可继续进行扩散、离子注入、光刻、刻蚀、氧化及镀膜。

支持批次资料

可根据产品批次确认外延厚度、电阻率及衬底参数资料。

Product Comparison

现有产品核心参数对比

仅展示参考售价

产品名称	尺寸	外延结构	外延层型号	外延层晶向	外延层掺杂	外延层电阻率	外延层厚度	衬底型号	衬底晶向	衬底掺杂	衬底电阻率	衬底厚度	来源	推荐用途	售价
4英寸外延参数（2）	4英寸 / Φ100mm	单层外延	P型	〈111〉	未标注	2–3Ω·cm	12±0.05μm	N型	〈111〉	Sb	<0.02Ω·cm	525±15μm	常规规格	PN结构、二极管及器件研究	¥200
4英寸外延参数（3）	4英寸 / Φ100mm	单层外延	N型	〈111〉	未标注	4–5Ω·cm	10±0.05μm	P型	〈111〉	B	<0.02Ω·cm	525±15μm	常规规格	NP结构、光电及结结构研究	¥200
进口6英寸外延片	6英寸 / Φ150mm	单层外延	N型	〈100〉	P	0.285–0.315Ω·cm	6±0.3μm	N型	〈100〉	As	<0.003Ω·cm	625±25μm	进口	低阻衬底、分立器件及工艺开发	¥342
8英寸双层外延片	8英寸 / Φ200mm	双层N型外延	N型双层	〈100〉	P	顶层14.3Ω·cm±5%；底层1.5Ω·cm±5%	顶层40μm±4%；底层8μm±4%	N型	〈100〉	As	0.003–0.005Ω·cm	725±15μm	双层结构	功率器件、耐压结构及垂直器件	¥1700

价格为现有基础规格参考售价。外延厚度、电阻率、导电类型、缺陷要求、检测项目、进口来源及采购数量均可能影响最终报价。

Wafer Structure

单晶硅外延片结构

由上至下

外延表面 光刻、刻蚀、注入及金属化加工面

单晶硅外延层 主要器件工作区域

过渡区域 外延层与衬底间的掺杂过渡区

单晶硅衬底 机械支撑、导电通道及晶格基础

结构部分	主要作用	重点参数
外延层	作为器件主要工作区域，控制载流子浓度、电阻率及耐压性能	导电类型、电阻率、掺杂、厚度、均匀性
过渡区域	连接外延层与衬底，受外延生长及后续热工艺影响	掺杂梯度、界面状态、扩散深度
单晶硅衬底	提供机械支撑、导电通道及外延生长晶格基础	型号、晶向、掺杂、电阻率、厚度
外延表面	用于后续氧化、光刻、刻蚀、注入和金属化	颗粒、雾度、划痕、粗糙度、缺陷

Technical Parameters

主要技术参数

按订单确认

参数项目	可选范围及说明	选型重点
产品材料	单晶硅外延层＋单晶硅衬底	确认外延层和衬底是否为目标结构
常用尺寸	4英寸、6英寸、8英寸及定制尺寸	匹配设备卡盘、光刻机和晶圆盒
外延方式	单面外延为主，双层或特殊结构可评估	确认单层、双层及层间参数
外延层型号	N型、P型或按器件结构定制	结合器件工作区和结结构
衬底型号	N型、P型、高掺杂或常规电阻率衬底	关注衬底导电性和背面接触
常见结构	N⁻/N⁺、P⁻/P⁺、N/N、P/P、N/P、P/N	确认前者为外延层、后者为衬底
常用晶向	〈100〉、〈111〉，其他晶向可咨询	匹配氧化、刻蚀和器件工艺
外延层厚度	薄层、常规层及厚外延层，具体范围按工艺评估	结合耐压、结深和耗尽层宽度
外延层电阻率	低阻、常规、高阻或指定范围	综合考虑耐压和导通电阻
衬底厚度	常规厚度或按器件、设备和减薄要求定制	确认机械强度及后续减薄工艺
表面状态	外延面精细抛光，背面状态按批次确认	确认正反面、颗粒和缺陷要求
定位方式	Flat定位边、Notch定位槽或对应尺寸标准	匹配自动化设备与晶向识别
几何参数	厚度、TTV、Bow、Warp等可按需求确认	高精度光刻与键合需重点关注
包装方式	晶圆盒、洁净袋、真空包装或独立包装	根据洁净度和运输方式选择

Structure Comparison

常见外延结构对比

器件结构参考

外延结构	外延层特点	衬底特点	常见用途
N⁻/N⁺	低掺杂N型外延层	高掺杂低阻N型衬底	功率二极管、功率晶体管及垂直器件
P⁻/P⁺	低掺杂P型外延层	高掺杂P型衬底	模拟器件、分立器件及特殊集成结构
N/N	N型外延层，电阻率可独立设计	N型衬底	传感器、微电子器件及工艺研究
P/P	P型外延层，可形成掺杂梯度	P型衬底	CMOS、传感器及集成电路研究
N/P	N型外延层	P型衬底	二极管、光电器件及PN结研究
P/N	P型外延层	N型衬底	光电、传感及特殊结结构研究

Material Comparison

外延片与普通抛光硅片对比

快速判断是否需要外延片

对比项目	单晶硅外延片	普通单晶硅抛光片
产品结构	外延层＋单晶硅衬底	单一单晶硅衬底
参数控制	外延层与衬底参数可分别设计	整片通常为统一导电类型和电阻率
器件功能	可构建掺杂梯度、器件工作层及低阻支撑层	适合基础加工、镀膜和常规器件
制备工艺	在抛光硅衬底上继续进行外延生长	切片、研磨和抛光后形成
采购成本	相对较高，受外延参数及检测要求影响	相对较低
常见用途	功率器件、集成电路、光电、传感及高要求微电子器件	光刻、镀膜、MEMS、材料表征及教学实验
选型重点	外延层厚度、电阻率、导电结构、缺陷和衬底参数	晶向、导电类型、电阻率、厚度和抛光方式

Applications

主要应用领域

器件与科研应用

功率半导体

功率二极管、MOSFET、IGBT及垂直功率器件。

分立器件

二极管、晶体管、整流器和开关器件。

集成电路

CMOS、双极型集成电路、模拟芯片及专用芯片。

光电子器件

光电探测器、光敏二极管和光电转换器件。

MEMS与传感器

压力、温度、气体、生物及惯性传感器。

微纳加工

光刻、刻蚀、扩散、离子注入、氧化和金属化。

电学研究

PN结、载流子输运、击穿及电阻率梯度研究。

高校科研

半导体材料、器件物理、微电子和外延工艺研究。

Selection Guide

如何选择单晶硅外延片

按使用需求匹配参数

使用需求	重点确认参数	选型说明
功率二极管或功率晶体管	外延层型号、厚度、电阻率及高掺杂衬底	平衡器件耐压和导通电阻
PN结器件	外延层与衬底导电类型、结结构和掺杂	确认N/P或P/N组合及后续结深
CMOS或集成电路	晶向、外延层电阻率、颗粒及缺陷水平	关注表面质量、均匀性及热预算
光电探测器	外延层厚度、电阻率、载流子寿命和表面质量	根据吸收深度和响应区域设计
MEMS传感器	晶圆厚度、外延厚度、TTV、Bow和Warp	匹配深刻蚀、膜结构和键合工艺
低漏电器件	外延纯度、缺陷、电阻率及界面质量	重点控制表面污染和外延缺陷
垂直导电器件	外延层厚度、衬底电阻率及背面状态	优先选择低阻高掺杂衬底
常规科研测试	尺寸、外延结构、厚度和电阻率	选择已有基础规格可降低采购成本
后续高温工艺	掺杂扩散、外延厚度、氧化要求及热预算	避免高温改变目标电阻率和结结构

Thickness Selection

外延层厚度如何选择

并非越厚越好

外延层类型	主要特点	常见用途
薄外延层	器件工作区较薄，适合浅结及精细结构	集成电路、传感器及小尺寸器件
常规外延层	兼顾电学性能、厚度控制和加工稳定性	二极管、晶体管及常规微电子器件
厚外延层	可形成较宽耗尽区及较高耐压结构	功率器件、高压器件及特殊传感结构

外延层厚度应结合耐压、导通电阻、耗尽层宽度、载流子输运、结深及后续刻蚀深度综合选择。

Usage Guide

使用方法

洁净操作优先

收货检查

核对尺寸、外延结构、厚度、电阻率、衬底型号、晶向、数量及包装状态。

确认外延面

以标签、晶圆盒标识或批次说明为准，不建议仅通过亮度或颜色判断。

洁净取放

佩戴无粉手套，使用真空吸笔或晶圆镊子从边缘取放，避免接触中心区域。

使用前清洗

根据后续工艺使用洁净容器和高纯试剂清除颗粒、有机物及金属污染。

光刻与刻蚀

完成脱水和表面处理后进行涂胶、曝光、显影及刻蚀，避免误刻穿外延层。

氧化与注入

热氧化、扩散及离子注入应纳入热预算，防止掺杂分布和电阻率发生偏移。

金属化

根据导电类型、接触结构和目标接触电阻选择金属体系及退火条件。

切割与包装

切割前保护外延面，控制颗粒、崩边和应力，切割后使用洁净独立包装。

Precautions

使用注意事项

避免外延面损伤

注意事项	操作建议
防止外延面划伤	不使用普通金属镊子接触中心区域，不将外延面放在粗糙表面
防止颗粒污染	尽量在洁净环境中开封、取放、清洗和加工
核对外延面	以包装标签和批次说明为准，避免正反面使用错误
控制加工深度	刻蚀、研磨及减薄时结合外延层厚度设置终点
控制热预算	高温氧化、扩散和退火可能改变掺杂分布及结深
防止晶圆破裂	避免碰撞、弯曲、局部夹持和快速温度变化
静电防护	对已加工器件或高阻外延片采取防静电措施
保存批次资料	记录批号、外延结构、厚度、电阻率和后续工艺条件

Storage

储存与维护

洁净、干燥、避光

项目	储存建议
储存环境	洁净、干燥、避光，远离酸碱蒸气和腐蚀性气体
包装方式	未使用时保留在原晶圆盒、洁净袋或真空包装内
开封管理	开封后尽快使用，剩余产品重新密封并标注批次和日期
表面保护	避免外延面与纸张、泡沫、普通塑料或其他晶圆直接摩擦
长期储存	建议置于洁净干燥柜中，并减少频繁开封
搬运方式	使用晶圆盒或专用载具，不建议裸片堆叠搬运
参数管理	产品与对应参数单、批次标签或检测报告一同保存

Ordering Information

订购时建议提供的信息

减少反复确认

标准询价格式

尺寸＋外延层导电类型＋外延层掺杂＋外延层电阻率＋外延层厚度＋衬底导电类型＋衬底掺杂＋衬底电阻率＋晶向＋衬底厚度＋数量＋检测要求

需求类型	建议提供的信息	填写示例
标准外延片	尺寸、外延结构、厚度、电阻率、衬底参数、晶向及数量	6英寸＋N型外延层＋5–10Ω·cm＋厚10μm＋N⁺衬底＋〈100〉＋10片
切割加工	目标尺寸、数量、尺寸公差、切割方式及包装要求	10×10mm＋60片＋激光切割＋独立洁净包装
后续加工	氧化层、金属膜、背面减薄、打孔、图形化及检测要求	正面SiO₂ 300nm＋背面减薄至400μm＋提供厚度报告
高精度器件	颗粒、缺陷、TTV、Bow、Warp及外延均匀性要求	TTV≤指定值＋确认颗粒和外延缺陷等级

FAQ

常见问题

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Q1：什么是单晶硅外延片？

单晶硅外延片是在单晶硅衬底表面继续生长一层单晶硅形成的晶圆材料，外延层与衬底的导电类型、电阻率、掺杂及厚度可以分别设计。

Q2：外延片与普通抛光硅片有什么区别？

普通抛光硅片通常为单一衬底结构，外延片具有外延层与衬底两部分，可在同一片晶圆内形成不同电阻率、掺杂浓度或导电类型。

Q3：外延层与衬底分别有什么作用？

外延层通常作为器件主要工作区，衬底提供机械支撑、晶格基础和电流通道，两者需根据器件结构配合设计。

Q4：N⁻/N⁺和P⁻/P⁺是什么意思？

前者通常表示外延层，后者表示衬底，“＋”代表较高掺杂浓度，“−”代表较低掺杂浓度。

Q5：外延层厚度应该如何选择？

应结合耐压、耗尽层宽度、导通电阻、目标结深及后续刻蚀深度综合选择，高压器件通常需要相对较厚的低掺杂外延层。

Q6：外延层电阻率越高越好吗？

不是。较高电阻率可能提高部分器件耐压，但也可能增加导通电阻，应根据器件设计平衡选择。

Q7：可以定制外延层厚度和电阻率吗？

可根据尺寸、导电类型、目标厚度、电阻率、数量及工艺可行性进行评估。

Q8：可以定制N/P或P/N结构吗？

可以评估不同导电类型的外延层和衬底组合，具体需结合过渡区控制、目标参数及器件设计确认。

Q9：产品可以直接进行光刻吗？

外延片通常可用于光刻，但高精度加工前仍建议根据洁净度要求进行清洗、脱水和表面处理。

Q10：外延片可以进行热氧化吗？

可以。热氧化会消耗部分表面硅，并可能影响掺杂分布，应将温度和时间纳入器件热预算。

Q11：外延片可以进行离子注入吗？

可以。注入能量、剂量及退火条件应结合外延层厚度、电阻率和目标结深设计。

Q12：可以在外延片上镀金属吗？

可以沉积Au、Al、Ti、Pt、Ni等金属，但需根据材料型号、接触结构及目标接触电阻选择金属体系和退火条件。

Q13：如何判断哪一面是外延面？

应以产品标签、晶圆盒标识、批次说明或参数资料为准，不建议仅通过颜色、亮度或肉眼观察判断。

Q14：外延片可以切割成小尺寸吗？

可以通过机械划片、DISCO切割或激光切割加工为方片、长方片及其他尺寸，切割前建议保护外延面。

Q15：切割会影响外延层吗？

切割边缘可能产生崩边、颗粒、应力和局部缺陷，通常不会影响远离切割边缘的有效区域。

Q16：能否提供检测报告？

可根据产品批次和订单要求确认外延层厚度、电阻率、导电类型、衬底参数及表面质量资料。

Q17：为什么相同尺寸价格差异较大？

价格还受外延层厚度、电阻率、导电结构、衬底参数、缺陷要求、均匀性、进口来源、检测项目和采购数量影响。

Q18：外延片适合制作功率器件吗？

适合。低掺杂外延层配合高掺杂低阻衬底是多种垂直功率器件的常见结构，具体参数需依据耐压和导通电阻设计。

Summary

产品总结

选型以批次参数为准

SciMater™单晶硅外延片通过在单晶硅衬底表面生长参数可控的单晶硅层，实现外延层与衬底导电类型、电阻率、掺杂浓度及厚度的分别设计，是功率半导体、分立器件、集成电路、光电子、MEMS和传感器研究的重要基础材料。

选购时应重点确认尺寸、外延层导电类型、外延层厚度、电阻率、衬底型号、晶向、表面质量和后续加工条件。功率器件应重点关注外延层厚度、电阻率和衬底导电性；集成电路及传感器还需关注颗粒、缺陷、TTV、Bow和Warp等指标。

外延硅片规格与价格表

尺寸 × 外延层参数 × 衬底参数 × 售价

覆盖4英寸、进口6英寸及8英寸外延硅片，可根据外延层型号、掺杂、电阻率、厚度和衬底参数快速选型。

产品类型：外延硅片

尺寸：4 / 6 / 8英寸

外延结构：单层 / 双层

导电类型：N型 / P型

价格单位：¥ / 片

基础信息		外延层					外延结构	衬底					售价
尺寸	产品名称	型号	晶向	掺杂	外延层电阻率 Ω·cm	外延层厚度	外延结构	型号	晶向	掺杂	衬底电阻率 Ω·cm	衬底厚度	售价
4英寸	外延参数 4英寸P型外延层 / N型衬底外延硅片	P	111	—	2–3	12 ± 0.05 μm	单层外延	N	111	Sb	< 0.02	525 ± 15 μm	¥200
4英寸	外延参数 4英寸N型外延层 / P型衬底外延硅片	N	111	—	4–5	10 ± 0.05 μm	单层外延	P	111	B	< 0.02	525 ± 15 μm	¥200
6英寸	进口外延片 6英寸N型磷掺杂外延硅片	N	100	P	0.285–0.315	6 ± 0.3 μm	单层外延	N	100	As	< 0.003	625 ± 25 μm	¥342
8英寸	双层外延片 8英寸N型双层磷掺杂外延硅片	N	100	P	顶层： 14.3 ± 5% Ω·cm 底层： 1.5 ± 5% Ω·cm	顶层： 40 ± 4% μm 底层： 8 ± 4% μm	双层N型外延	N	100	As	0.003–0.005	725 ± 15 μm	¥1700