矽外延是一種在高溫下通過氣相化學反應，在拋光的矽單晶片上生長一層或多層矽單晶薄膜的過程。通過控制生長條件，可以獲得不同電阻率、不同厚度及不同型號的外延層。矽外延主要用於製造各種矽積體電路和分立器件中重要的基礎材料，大直徑的矽積體電路晶片生產線均選用矽外延作為起始材料。
外延生長可以分為同質外延和異質外延。同質外延是指生長的外延層和襯底是同一種材料，而異質外延則是指外延生長的薄膜與襯底材料不同，或者生長化學組分、物理結構與襯底完全不同的外延層。
在矽外延生長中，主要採用氣相外延技術，能夠很好地控制外延層厚度、雜質濃度、晶體完整性。然而，氣相外延必須在高溫下進行，這可能會加重擴散效應和自摻雜效應，影響對外延層摻雜的控制。
目前生長矽外延層主要有四種源：四氯化矽(SiCl4)和三氯矽烷(SiHCl3,TCS)。四氯化矽源需要在很高的溫度下生長外延層，不適應現今積體電路工藝的要求，目前主要套用在傳統的外延工藝中。三氯矽烷源可以在較低的溫度下進行外延，且生長速率較高，可用於生長厚外延層。