CVD的气相质量输运过程与气相外延时的相似,在前面3.2节中已对Dg和ε进行了分析,两者OMAPL138EZWTD4都是温度的函数,有Dg∞Tl~1:,而T升高a略有增大,综合效果是薄膜淀积速率是温度的缓变函数,温度升高,淀积速率略有加快。

    以四氯化硅和氢气为反应剂时,多晶硅薄膜淀积速率与温度的关系曲线如图74所示。在较低温时,淀积速率与温度是指数关系,随着温度的上升,淀积速率也随之加快,这是因为温度较低情况下,乃、《九g,淀积速率受乃、限制,而乃s随着温度的升高而变大。随着温度的上升,淀积速率对温度的敏感程度不断下降。当温度高过某个值之后,淀积速率就由表面反应控制转到气相质量输运控制,也就是表面反应所需要的反应剂数量高于到达表面的反应剂数量,表面反应不再限制淀积速率,这时淀积速率由反应剂通过边界层输运到表面的速率所决定,而凡g值对温度不太敏感。

   在反应剂浓度较低时,(;rove模型和实测结果吻合得较好,浓度较高时则不然(如图⒎3所示)。囚为气相质量传递过程包含了两个步骤,其一是反应剂扩散穿越边界层到达衬底表面,其二是反应副产物 从表面解吸后扩散穿越边界层进人主气流区。 图74 多晶硅薄膜淀积速率与温度的关系曲线 Grovc模型中忽略了反应副产物的解吸扩散步骤的影响。这在反应剂浓度较低时,因为反应副产物数量很少,不会对薄膜淀积速率带来影响,而当反应剂浓度较高时,囚为反应副产物数量相应增多,占据了衬底表面及其附近位置,阻挡了反应剂进人边界层和在基片表面的吸附,相当于降低了反应剂的浓度,因此对薄膜淀积速率带来影响。另外,在反应室中,气体沿垂直于界层方向存在温度梯度,而Grove模型忽略了温度梯度对气相物质输运的影响,这也会对薄膜淀积速率带来影响。

   影响化学气相淀积速率的因素除了温度、反应剂浓度之外,化学气相淀积方法、淀积设各种类和反应室结构类型等也对淀积速率有很大影响。