硅的外延生长方法、半导体器件及其形成方法与流程

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种硅的外延生长的方法、半导体器件及其形成方法。

背景技术：

在半导体制造领域中，常常需要在半导体衬底上形成外延层。具体的，半导体衬底上通常包括有源区和隔离区，其中，隔离区位于有源区的外围，用于隔离所述有源区，外延层形成于有源区上。理想状态下，希望所形成的外延层的厚度和宽度)具有一定的比例，也即一定的形貌尺寸特征。而针对不同的半导体衬底而言，外延层的厚度与宽度的比值的具体要求也不同。如在隔离区较小的半导体衬底上需要尽可能的减少外延层的宽度(也即是要求外延层具有较大的厚度和宽度比值)，以避免外延层与邻近有源区较大面积接触；在有源区面积较小的半导体衬底上需要增大外延层的宽度(即要求外延层具有较小的厚度与宽度的比值)，以增加金属接触的面积。

传统的工艺中，一般会采用选择性外延生长工艺在半导体衬底的有源区上形成外延层。然而，采用选择性外延生长工艺在有源区上所生长的外延层的横向长度难以调控，导致最终形成的外延层的厚度与宽度的比值不可调节，适用性较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种硅的外延生长方法及半导体器件的形成方法，以解决现有的硅的外延生长方法所生长出的外延层的适用性较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种硅的外延生长方法，所述方法包括：

提供一半导体衬底，所述半导体衬底具有一有源区和一隔离区；

执行非选择性外延生长工艺，以在所述半导体衬底的所述有源区上生长第一晶体硅层，以及在所述隔离区上生长第二晶体硅层；

执行选择性刻蚀工艺，以选择性去除所述隔离区上的所述第二晶体硅层；以及，

执行选择性外延生长工艺，以在所述有源区的所述第一晶体硅层上选择性外延生长出第三晶体硅层，所述第一晶体硅层和所述第三晶体硅层具有相同的晶向，并共同用于形成一外延层。

可选的，所述半导体衬底的所述有源区的材质包括硅，所述半导体衬底的所述隔离区的材质包括氧化硅。

可选的，所述第一晶体硅层和所述第三晶体硅层均包括单晶硅，所述第二晶体硅层包括多晶硅。

可选的，在所述有源区上非选择性外延生长出的所述第一晶体硅层的外延厚度与外延宽度的比值大于等于5/3，其中，所述第一晶体硅层的外延厚度为所述第一晶体硅层在高度方向上的厚度，所述第一晶体硅层的外延宽度为所述第一晶体硅层在平行于半导体衬底表面的方向上，从所述有源区边界往远离所述有源区的方向超出所述有源区边界的宽度。

可选的，在所述有源区上选择性外延生长出的所述第三晶体硅层的外延厚度和外延宽度的比值小于等于4/5，其中，所述第三晶体硅层的外延厚度为所述第三晶体硅层位于所述第一晶体硅层上方的部分在高度方向上的厚度，所述第三晶体硅层的外延宽度为所述第三晶体硅层位于所述第一晶体硅层侧壁的部分在平行于半导体衬底表面的方向上的宽度。

可选的，所述非选择性外延生长工艺、所述选择性刻蚀工艺以及所述选择性外延生长工艺的工艺气体均包括硅源和氯化氢，并且所述非选择性外延生长工艺以及所述选择性外延生长工艺中所述硅源和所述氯化氢的比例不同。

可选的，所述硅源包括氯化硅、三氯甲硅烷、二氯甲硅烷和硅烷的其中一种或多种的组合。

可选的，执行所述非选择性外延生长工艺时，所述硅源和所述氯化氢的流量比例范围介于6:3～7:2之间；以及，执行所述选择性外延生长工艺时，所述硅源和所述氯化氢的流量比例范围介于1:2～2:1之间。

可选的，执行所述选择性刻蚀工艺时所采用的工艺气体包括二氯甲硅烷和氯化氢，其中二氯甲硅烷和所述氯化氢的流量比例范围介于1:2～2:1之间。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种半导体器件的形成方法，包括：如上所述的硅的外延生长方法。

可选的，所述半导体器件的半导体衬底中定义有有源区，所述有源区形成有一源区和一漏区，并在所述源区和所述漏区上均形成有外延层。

可选的，所述半导体衬底为绝缘层上硅衬底，所述绝缘层上硅衬底包括一绝缘层和位于所述绝缘层上的硅基底，所述硅基底的厚度小于等于25nm。

进一步地，本发明还提供了一种半导体器件，包括：

一半导体衬底，所述半导体衬底具有一有源区和一隔离区；

第一晶体硅层，非选择性外延生长在所述半导体衬底的所述有源区上，并且所述第一晶体硅层的外延厚度与外延宽度的比值大于等于5/3，其中，所述第一晶体硅层的外延厚度为所述第一晶体硅层在高度方向上的厚度，所述第一晶体硅层的外延宽度为所述第一晶体硅层在平行于半导体衬底表面的方向上，从所述有源区边界往远离所述有源区的方向超出所述有源区边界的宽度；

第三晶体硅层，选择性外延生长在所述第一晶体硅层上，并且所述第三晶体硅层的外延厚度和外延宽度的比值小于等于4/5，并与所述第一晶体硅层共同用于构成一外延层，其中，所述第三晶体硅层的外延厚度为所述第三晶体硅层位于所述第一晶体硅层上方的部分在高度方向上的厚度，所述第三晶体硅层的外延宽度为所述第三晶体硅层位于所述第一晶体硅层侧壁的部分在平行于半导体衬底表面的方向上的宽度。

可选的，所述外延层的外延厚度与外延宽度的比值范围至少介于4/5～5/3之间，其中，所述外延层的外延厚度为所述外延层在高度方向上的厚度，所述外延层的外延宽度为所述外延层在平行于半导体衬底表面的方向上，从所述有源区边界往远离所述有源区的方向超出所述有源区边界的宽度。

综上所述，本发明提供的硅的外延生长方法，利用非选择性外延生长工艺同时在有源区上生长第一晶体硅层和在隔离区上生长第二晶体硅层，此时即可以在第二晶体硅层的阻挡下，减小第一晶体硅层横向生长的空间，从而使第一晶体硅层横向生长至隔离区的部分减小，进而可以实现所形成的第一晶体硅层的外延厚度和外延宽度的比值较大(例如，大于等于5/3)；并且，采用选择性外延生长工艺在第一晶体硅层上生长出第三晶体硅层，第三晶体硅层的外延厚度和外延宽度的比值较小(例如，小于等于4/5)。之后，第三晶体硅层与第一晶体硅层共同用于形成外延层。

则可通过调节第一晶体硅层和第三晶体硅层的外延厚度，使得外延层的外延厚度和外延宽度的比值至少在4/5～5/3范围可调，该调控方式简单且具有广泛的适用性。

附图说明

图1是本发明一实施例的硅的外延生长方法的流程示意图；

图2-5是本发明一实施例的硅的外延生长方法在其制备过程中的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种硅的外延生长方法，所述方法包括：

提供一半导体衬底，所述半导体衬底具有一有源区和一隔离区；

执行非选择性外延生长工艺，以在所述半导体衬底的所述有源区上生长第一晶体硅层，以及在所述隔离区上生长第二晶体硅层；

执行选择性刻蚀工艺，以选择性去除所述隔离区上的所述第二晶体硅层；以及，

执行选择性外延生长工艺，以在所述有源区的所述第一晶体硅层上选择性外延生长出第三晶体硅层，所述第一晶体硅层和所述第三晶体硅层具有相同的晶向，并共同用于形成一外延层。

即，本发明提供的硅的外延生长方法，基于利用非选择性外延生长工艺所形成的第一晶体硅层具有较大的外延厚度和外延宽度比(例如可以为5/3)，利用选择性外延生长工艺所形成的第三晶体硅层具有较小的外延厚度和外延宽度比(例如可以为4/5)，则二者结合共同形成的外延层，具有外延厚度和外延宽度比至少在4/5～5/3范围可调的适用性。如此一来，在确保所述外延层的外延厚度满足需求的情况下，能够灵活控制外延层的横向外延生长的外延宽度，满足不同半导体器件的所要求的外延层形貌尺寸要求。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的硅的外延生长方法、半导体器件及其形成方法作进一步详细说明。根据下面说明书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1是本发明一实施例的硅的外延生长方法的流程示意图，图2～图5为本发明一实施例中硅的外延生长方法在其制备过程中的结构示意图。以下结合附图对本实施例中的硅的外延生长的各个步骤进行详细说明。

首先，执行步骤100，具体参考图2所示，提供一半导体衬底。

所述半导体衬底上具有一有源区01和一隔离区02，所述隔离区02位于所述有源区01的外围，用于隔离所述有源区01。所述有源区01的材质可以包括硅，所述隔离区02的材质可以包括氧化硅(例如二氧化硅)。

接着，执行步骤200、具体参考图3所示，执行非选择性外延生长工艺，以在所述半导体衬底的所述有源区01上生长第一晶体硅层03，以及在所述隔离区02上生长第二晶体硅层04。需要说明的是，由于有源区01和隔离区02通常存在材质上的差异，从而使得在非选择性外延生长工艺的过程中，能够在有源区01和隔离区02上分别形成两种不同的晶体硅，并分别构成第一晶体硅层03和第二晶体硅层04。

具体的，在执行非选择性外延生长工艺时，可以采用硅源和氯化氢(hcl)形成，其中硅源和氯化氢的流量比例范围可以介于6:3～7:2之间(例如为7:3)。进一步的，所述硅源可以包括氯化硅(sicl4)、三氯甲硅烷(sicl3h)、二氯甲硅烷(sih2cl2)和硅烷(sih4)的其中一种或多种的组合。如此，即可在所述有源区01上生长第一晶体硅层03，在所述隔离区02上生长第二晶体硅层04。其中，所述第一晶体硅层03可以包括单晶硅，则第一晶体硅层03可以为单晶硅层，所述第二晶体硅层04可以包括多晶硅，则所述第一晶体硅层04可以为多晶硅层。

需要说明的是，在本实施例中，以利用二氯甲硅烷和硅烷作为硅源来执行所述非选择性外延生长为例进行解释说明，通常而言二氯甲硅烷，硅烷和氯化氢在外延生长过程中会发生如下反应：

si(固)+2hcl(气)→sih2cl2(气)(1)

sih2cl2(气)→si(固)+2hcl(气)(2)

sih4(气)→si(固)+2h2(气)(3)

需要说明的是，反应式中的si(固)包括单晶硅和多晶硅。

其中，反应式(1)中si(固)(也即是单晶硅和多晶硅)和hcl反应后，会生成气态的sih2cl2，则相当于将si(固)刻蚀掉。因此可以认为，反应式(1)为硅(包括多晶硅和单晶硅)的刻蚀反应，则反应式(1)的正向反应速率可以指示多晶硅和单晶硅的刻蚀速率，且其中多晶硅的刻蚀速率一般大于单晶硅的刻蚀速率，两者比例介于4:2～5:1之间(例如可以为4:1)。

反应式(2)和反应式(3)均会生成si(固)，可以认为反应式(2)和反应式(3)为硅(包括多晶硅和单晶硅)的沉积反应，相应的，反应式(2)和反应式(3)的正向反应速率可以指示多晶硅和单晶硅的沉积速率。其中，由于半导体衬底上的有源区01和隔离区02的材质的不同，从而在半导体衬底上发生反应式(2)和(3)时，可以在有源区01上生成单晶硅，在隔离区上02上生成多晶硅。具体而言，有源区01本身就是单晶硅，外延生长时即能够使硅原子按照前层晶体结构一个个垒上去，而隔离区前层没有单晶结构，因此反应生成的硅原子也就无单晶结构，进而在隔离区上生长多晶硅。

进一步地，可以通过控制hcl的量，来控制反应式(1)的正向反应速率，以控制单晶硅和多晶硅的刻蚀速率。通过控制硅源的量可以控制反应式(2)和反应式(3)的正向反应速率，以控制单晶硅和多晶硅的沉积速率。其中，可以通过控制二氯甲硅烷的量来控制反应式(2)的正向反应速率，通过控制硅烷的量，来控制反应式(3)的正向反应速率，从而实现对单晶硅和多晶硅的沉积速率的控制。

在本实施例中，当硅源和所述氯化氢的流量比例介于6:3～7:2之间(例如7:3)时，可以使得所述单晶硅的刻蚀速率小于所述单晶硅的沉积速率，同时使得所述多晶硅的刻蚀速率小于所述多晶硅的沉积速率，则可在所述半导体衬底上同时生成多晶硅和单晶硅，实现非选择性外延生长工艺。

其中，在执行所述非选择性外延生长工艺时，对于所述反应式(1)、反应式(2)和反应式(3)的反应条件(例如温度和压力等)，以及反应过程中使用二氯甲硅烷、硅烷和氯化氢的流量也有一定限定。

进一步的，在具体的实施方式中，执行所述非选择性外延生长工艺的条件可以为：温度范围介于600℃～800℃(摄氏度)之间，气压范围介于5torr～15torr(托)之间，并采用流量范围为100sccm～150sccm(标准毫升/分钟)的二氯甲硅烷，流量范围为20sccm～100sccm的硅烷，以及流量范围为50sccm～100sccm的氯化氢执行非选择性外延生长工艺。

例如，可以在温度范围为755℃，气压为10torr的条件下，采用流量为125sccm的二氯甲硅烷，流量为50sccm的硅烷，以及流量75sccm的氯化氢(也即是硅源与氯化氢的流量比值为7:3)，执行非选择性外延生长工艺。

之后，参考图3，在执行所述非选择性外延生长工艺之后，所述有源区01上会生长了第一晶体硅层03，所述绝缘区02上生长了第二晶体硅层04。并且，最终生长出的第一晶体硅层03和第二晶体硅层04的外延厚度近乎一致，其中，所述第一晶体硅层的外延厚度为所述第一晶体硅层在高度方向上的厚度(例如图3中的d2)，所述第二晶体硅层的外延厚度为所述第二晶体硅层在高度方向上的厚度。

需说明的是，在本实施例中，在所述非选择性外延生长的过程中，第一晶体硅层03在有源区01上生长并能够往所述隔离区02的方向扩展，以及第二晶体硅层04在隔离区02上生长并能够往所述有源区01的方向扩展，即第一晶体硅层03和第二晶体硅层04在外延生长的过程中相互面对以横向生长。当所述第一晶体硅层03和所述第二晶体硅层04的横向生长达到一定程度，使得所述第一晶体硅层03与所述第二晶体硅层04接触。

此时所述第一晶体硅层03和所述第二晶体硅层04之间不存在横向生长的空间，那么在继续执行非选择性外延生长的过程中，所述第一晶体硅层03和所述第二晶体硅层04均不会再横向生长，仅会沿着厚度方向向上生长。因此，最终生长出的第一晶体硅层03由于在第二晶体硅层04的限制下，使得其外延宽度和外延厚度的比值能够维持在一个较小的范围内，换言之，本实施例中，所述第一晶体硅层03其外延厚度和外延宽度的比值较大，其中，所述第一晶体硅层03的外延宽度为所述第一晶体硅层在平行于半导体衬底表面的方向上，从所述有源区边界往远离所述有源区的方向超出所述有源区边界的宽度(例如图3中的d1)。具体的，第一晶体硅层03其外延厚度d2和外延宽度d1的比值可以大于等于5/3(例如可以等于5/3)。

还需要说明的是，通过上述反应式(1)、反应式(2)和反应式(3)还可实现选择性刻蚀工艺和选择性外延生长工艺。

具体的，在半导体衬底上已经形成有单晶硅层和多晶硅层的基础上，可以通过控制硅源和氯化氢的流量比例，来调整反应式(1)、反应式(2)和反应式(3)的正向反应速率，使得单晶硅的刻蚀速率等于单晶硅的沉积速率，多晶硅的刻蚀速率大于多晶硅的沉积速率，从而使得半导体衬底上的单晶硅层的形貌保持动态平衡，而仅刻蚀掉多晶硅层，实现选择性刻蚀工艺。

或者，通过控制硅源和氯化氢的流量比例，调整反应式(1)、反应式(2)和反应式(3)的正向反应速率，使得单晶硅的沉积速率大于单晶硅的刻蚀速率，多晶硅的刻蚀速率等于多晶硅的沉积速率，从而达到仅生长单晶硅的目的，实现选择性外延生长工艺。

接着，执行步骤300，具体参考图4所示，执行选择性刻蚀工艺，以选择性去除所述隔离区02上的所述第二晶体硅层04。

具体的，可以采用刻蚀气体例如包括硅源和氯化氢，来执行选择性刻蚀工艺，以选择性去除所述隔离区02上的所述第二晶体硅层04。其中，所述硅源可以包括二氯甲硅烷，可选的方案中，所述硅源和所述氯化氢的比例范围可以介于1:2～2:1之间(例如为1:1)，所述第二晶体硅层04包括多晶硅。

需要说明的是，在此过程中，刻蚀气体能够选择性的仅去除第二晶体硅层04，而不会去除第一晶体硅层03或者仅能够消耗极少量的第一晶体硅层03。即，本实施例中，通过选择性刻蚀工艺能够去除隔离区02上的多晶硅层，并保留有源区01上的单晶硅层。

具体的，由于所述刻蚀气体中的硅源仅包括二氯甲硅烷，则在所述选择性刻蚀的过程中，仅会发生上述反应式(1)和反应式(2)。而当硅源和氯化氢的流量比例介于1:2～2:1之间时(例如为1:1)，单晶硅的沉积速率等于单晶硅的刻蚀速率，且多晶硅的刻蚀速率大于多晶硅的沉积速率，则可以使得所述单晶硅层的形貌保持动态平衡，而多晶硅层则被刻蚀掉，从而实现选择性刻蚀。

其中，在执行所述选择性刻蚀工艺时，对于所述反应式(1)和反应式(2)的反应条件(例如温度和压力等)，以及反应过程中使用二氯甲硅烷和氯化氢的流量也有一定限定。

进一步地，在具体实施方式中，执行所述非选择性外延生长工艺的方式可以为：温度介于600℃～800℃内，气压介于为5torr～10torr内，采用流量范围介于50sccm～150sccm的二氯甲硅烷和流量范围介于50sccm～150sccm的氯化氢执行选择性刻蚀。

例如，可以在温度为755℃，气压为10torr的条件下，采用流量为100sccm的二氯甲硅烷和流量为100sccm的氯化氢(也即是硅源与氯化氢的流量比值为1:1)，来执行选择性刻蚀工艺，以此来去除所述第二晶体硅层04。

接着，执行步骤400，具体参考图5所示，执行选择性外延生长工艺，以在所述有源区01的所述第一晶体硅层03上选择性外延生长出第三晶体硅层05，并利用所述第三晶体硅层05和所述第一晶体硅层03共同形成一外延层b。

需要说明的是，在该步骤中，可以选择性的在第一晶体硅层03的外周围上外延生长第三晶体硅层05，而不会在隔离区02上具有外延生长动作，从而可以提升所述有源区01的高度，例如在将其应用于晶体管中，即能够有效减弱短沟道效应。

此外，所述第一晶体硅层03与所述第三晶体硅层05具有相同的晶向，也即是本实施例中，所述第三晶体硅层05的材质也包括单晶硅。具体而言，所述有源区01的材质包括硅，以及所述第一晶体硅层03的材质也包括硅，因此外延生长在所述第一晶体硅层03上的第三晶体硅层05其材质相应的包括硅，并且与第一晶体硅层03的晶向相同。可见，例如在针对全耗尽绝缘层上硅器件的制备过程中，单晶硅材质的外延层a还有利于弥补在自对准工艺时对硅的损耗。

进一步地，可以采用流量比例范围介于1:2～2:1之间(例如为1:1)的硅源和氯化氢在所述有源区的第一晶体硅层上执行选择性外延生长工艺，以仅在所述有源区的所述第一晶体硅层03上外延生长出第三晶体硅层05，以使得所述第三晶体硅层和所述第一晶体硅层共同形成一外延层。

具体的，在所述选择性外延生长的过程中，同样会发生上述的反应式(1)、反应式(2)和反应式(3)，而当所述硅源和所述氯化氢的流量比例范围介于1:2～2:1之间(例如为1:1)时。可以使得多晶硅的沉积速率等于多晶硅的刻蚀速率，单晶硅的沉积速率大于单晶硅的刻蚀速率，从而达到仅在有源区01上生成所述单晶硅的目的，实现选择性外延生长工艺。

其中，在执行所述选择性外延生长工艺时，对于所述反应式(1)、反应式(2)和反应式(3)的反应条件(例如温度和压力等)，以及反应过程中使用二氯甲硅烷、硅烷和氯化氢的流量也有一定限定。

进一步地，具体实施方式中，执行所述非选择性外延生长工艺的条件可以为：温度范围介于600℃～800℃之间，气压介于5torr～15torr之间，采用二氯甲硅烷和硅烷来作为硅源，并采用流量范围介于为20sccm～100sccm的二氯甲硅烷，流量范围介于20sccm～100sccm的硅烷，以及流量范围介于100sccm～200sccm的氯化氢，来执行了选择性外延生长工艺，以在所述有源区01上的第一晶体硅层03上生长出第三晶体硅层05，从而使得所述第一晶体硅层03和所述第三晶体硅层05共同形成一外延层b，

例如，可以在温度为755℃，气压为10torr的条件下，采用流量为100sccm的二氯甲硅烷，流量为50sccm的硅烷，以及流量为150sccm的氯化氢(也即是硅源与氯化氢的流量比值为1:1)，来执行了选择性外延生长工艺。

需要说明的是，在本实施例中，当反应条件(例如温度和气压)变化时，执行非选择性外延生长工艺，选择性刻蚀工艺以及选择性外延生长工艺时，所采用的硅源和氯化氢的流量比值也可相应的调整。

进一步地，在本实施例中，通过选择性外延生长工艺所生长出的第三晶体硅层05的外延厚度与外延宽度的比值较小(例如可以小于等于4/5)，其中，所述第三晶体硅层的外延厚度为所述第三晶体硅层位于所述第一晶体硅层上方的部分在高度方向上的厚度(例如图5中的d3)，所述第三晶体硅层的外延宽度为所述第三晶体硅层位于所述第一晶体硅层侧壁的部分在平行于半导体衬底表面的方向上的宽度(例如图5中的d4)。

此外，如上所述，参考图3，第一晶体硅层03的外延厚度d2和外延宽度d1的比值较大(例如大于等于5/3)，则使得由第一晶体硅层03和第三晶体硅层05所组成的外延层的外延厚度与外延宽度的比值范围至少介于4/5～5/3之间，甚至更大(例如大于等于4/5)，其中，所述外延层的外延厚度为所述外延层在高度方向上的厚度(例如图5中的d5)，所述外延层的外延宽度为所述外延层在平行于半导体衬底表面的方向上，从所述有源区边界往远离所述有源区的方向超出所述有源区边界的宽度(例如图5中的d6)。

同时，结合图3和图5可知，最终生成的外延层的外延厚度d5为第一晶体硅层03的外延厚度d2与第三晶体硅层05的外延厚度d3之和，则在本实施例中，通过调节第一晶体硅层的外延厚度d2和第三晶体硅层的外延厚度d3，可以调控外延层的外延厚度d5，进而调控外延层外延厚度d5与外延宽度d6的比值，从而使得本发明所提供的硅的外延生长方法具备更广泛的适用性。

例如，假设第一晶体硅层03的外延厚度d2为h，外延厚度d2和外延宽度d1的比值为5/3，第三晶体硅层05的外延厚度d3为h，外延厚度d3与外延宽度d4的比值4/5。则可以得出，第一晶体硅层03的外延宽度d1为3h/5，第三晶体硅层05的外延宽度d4为5h/4。则结合图3和图5可知，最终生成的外延层的外延厚度d5＝d2+d3＝h+h，外延层的外延宽度d6＝d1+d4＝3h/5+5h/4，则外延层的外延厚度d5与外延宽度d6的比值为(h+h)/(3h/5+5h/4)。则通过调节第一晶体硅层的外延厚度d2，和第三晶体硅的外延厚度d3，可以调控外延层的外延厚度d5与外延宽度d6的比值。

综上所述，本实施例提供的硅的外延生长方法，是在第一晶体硅层上通过执行选择性外延生长工艺生成第三晶体硅层，并由第一晶体硅层和第三晶体硅层共同形成外延层。且通过调节第一晶体硅层和第三晶体硅层的外延厚度，即可灵活调控外延层的外延厚度，该外延层的外延厚度与外延宽度的比值的调控范围至少介于4/5～5/3之间。则本发明提供的硅的外延生长方法的适用性较强。

此外，本实施例还提供了一种半导体器件的形成方法，包括如图1所示的硅的外延生长方法。其中，半导体器件例如为全耗尽绝缘层上硅器件。

其中，所述半导体器件的半导体衬底中定义有有源区，所述有源区形成有一源区和一漏区，并在所述源区和所述漏区上均形成有所述外延层。所述半导体衬底为绝缘层上硅衬底，所述绝缘层上硅衬底包括一绝缘层和位于所述绝缘层上的硅基底，所述硅基底的厚度小于等于25nm。

通过采用本实施例中所提供的半导体器件的形成方法，会在所述有源区上生长出外延层，从而可以弥补硅基底厚度过小的问题，提高了有源区的高度，进一步地，将该半导体衬底应用于晶体管中时，可以减弱短沟道效应。

此外，在半导体器件制作过程中，还会在半导体衬底的有源区上形成金属硅化物，从而会消耗半导体衬底有源区上的部分硅。而本实施例所提供的硅的外延生长方法所生长出的外延层中包括有单晶硅，从而该外延层还可以弥补金属硅化物形成工艺对硅的消耗。

综上可见，基于如上所述的半导体器件的形成方法所形成的半导体器件，其外延层包括利用非选择性外延生长工艺所形成的第一晶体硅层和利用选择性外延生长工艺所形成的第三晶体硅层，其中，通过调节第一晶体硅层和第二晶体硅层的外延厚度，可以灵活调控外延层的外延厚度，且该外延层的外延厚度与外延宽度的比值的调控范围至少介于4/5～5/3之间。则本发明提供的硅的外延生长方法的适用性较强。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。