Эпитаксиальный слой кремния можно вырастить на самом кремнии. Этот процесс называется авто- или гомоэпитаксией. В отличие от авто-эпитаксии процесс выращивания монокристаллических слоев на подложках, отличающихся по химическому составу, называется гетероэпитаксией.

Эпитаксиальный процесс позволяет получать слои полупроводника, однородные по концентрации примесей и с различным типом проводимости (как электронным, так и дырочным). Концентрация примесей в слое может быть выше и ниже, чем в подложке, что обеспечивает возможность получения высокоомных слоев на низкоомной подложке.

В производстве эпитаксиальные слои получают за счет реакции на поверхности подложки паров кремниевых соединений с использованием реакции восстановления SiCl₄, SiВг₄.

В реакционной камере на поверхности подложки в температурном диапазоне 1150 – 1270 °С протекает реакция

SiCl₄ + 2Н₂ <=> Si + 4HС1,

в результате которой чистый кремний в виде твердого осадка достраивает решетку подложки, а летучее соединение удаляется из камеры.

Процесс эпитаксиального наращивания проводится в специальных установках, рабочим объемом в которых является кварцевая труба, а в качестве газа-носителя используются водород и азот. Водород перед поступлением в рабочий объем многократно очищается от кислорода, паров воды и других примесей. При установившейся рабочей температуре в поток газа носителя добавляется хлористый водород и производится предварительное травление подложки. После этого вводятся в поток газа SiCl₄ и соответствующие легирующие примеси.

Окисление поверхности эпитаксиального слоя для создания защитной маски при разделительной диффузии

Фотолитография для вскрытия окон под разделительную диффузию

Проведение разделительной диффузии и создание изолированных карманов

Разделительная диффузия проводится в две стадии: первая (загонка) — при температуре 1100 – 1150 °С, вторая (разгонка) – при температуре 1200 – 1250 °С.