低壓氣相淀積，是在27-270Pa的反應(yīng)壓力下進行的化學(xué)氣相淀積。它的特點是：膜的質(zhì)量和均勻性好，產(chǎn)量高，成本低，易于實現(xiàn)自動化。
一般工藝流程：裝片——進舟——對反應(yīng)室抽真空——檢查設(shè)備是否正?！?/span>N2吹掃并升溫——再抽真空——保持壓力穩(wěn)定后開始淀積——關(guān)閉所有工藝氣體，重新抽真空——回沖N2到常壓——出爐。
化學(xué)氣相沉積的制程，包含了熱的傳達、邊界層的擴散(boundary-layerdiffusion)，吸附于基板表面，反應(yīng)物分解、表面擴散、副產(chǎn)物脫離表面等許多步驟，所以有很多個參數(shù)會影響沉積作用，如反應(yīng)溫度、壓力、反應(yīng)物流量、晶片擺置的位置和反應(yīng)物的混合比例都是對是否能沉積出高品質(zhì)的薄膜非常重要的因素。
因為上述的化學(xué)氣相沉積制程的幾個步驟是連續(xù)的，那個步驟是最慢的速率，將會決定此化學(xué)氣相沉積的速率，亦即是速率決定步驟。速率決定步驟，一般可分成兩大類，一類是氣相質(zhì)量輸運(gas-phaseprocess)，另一類是表面反應(yīng)(surfaceprocess)。對于氣相質(zhì)量輸運最主要的考量點是反應(yīng)氣體撞擊到基板。這個模型要考慮氣體橫越過邊界層(boundary-layer)的速度。而此邊界層就是氣體大量流動和基板表面之間的范圍。反應(yīng)物的傳輸過程是藉著氣相的擴散來達成，而此氣相擴散的速率，正比于擴散系數(shù)和橫越此邊界層的的濃度梯度(concentrationgradient)。因此物質(zhì)傳輸?shù)乃俾适艹练e溫度的影響比較小。另外一方面，在比較低的沉積溫度時，表面反應(yīng)的速率會降低，最后導(dǎo)致反應(yīng)物到達的
速率比它們因表面反應(yīng)所消耗的還要多，在這種沉積情況之下，就稱為表面反應(yīng)速率限制(surface-reactionlimited)，反之在比較高的沉積溫度下，表面反應(yīng)速率會提高，最后導(dǎo)致反應(yīng)物到達的速率遠少于因在表面反應(yīng)所消耗的，在這種沉積情況下，就稱為物質(zhì)傳輸限制(mass-transportlimited)。
在實際的制程中，從一種限制區(qū)域到另外一種限制區(qū)域的溫度決定于這個反應(yīng)的活化能(activationenergy)和在反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物的流量。一個制程當(dāng)它是在表面反應(yīng)速率限制的條件下，沉積的溫度就是一個很重要的參數(shù)，要在整個反應(yīng)器內(nèi)有一很均勻的沉積速率，需要有一個能保持固定沉積速率的條件，也就是說，在任何地方，任一片晶片上的表面溫度必須保持固定。此外，在這個情況下，反應(yīng)物到達晶片表面的速度就不是非常重要，因為它們的濃度不會限制沉積的速率，因此它的反應(yīng)器的設(shè)計就不是那么必要設(shè)計成能在每一片晶片上有相等的反應(yīng)物流量。因此我們可以看出在低壓化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)中，欲沉積的晶片可以垂直擺置而片與片之間的距離，可以很小，那是因為這個系統(tǒng)是操作在表面反應(yīng)速率限制的模式下。
在低壓化學(xué)氣相沉積法的反應(yīng)器中，反應(yīng)壓力約為1托耳以下，在此壓力下，反應(yīng)物氣體的擴散系數(shù)約為在常壓下的一千倍，而這是部份由于壓力降低的平方根的調(diào)整，因此這凈效應(yīng)是反應(yīng)物傳輸至基板表面的速率增加超過十倍，所以速率限制步驟是表面反應(yīng)。通常表面反應(yīng)速率會隨著表面反應(yīng)物濃度的增加而增加，及氣相濃度分布不均勻而增加。而這氣相濃度不均勻是因為某處反應(yīng)物被空乏掉所造成的，舉一個例子說明這個效應(yīng)，當(dāng)晶片被放置在靠反應(yīng)物的出氣端時，因而曝露在較低的反應(yīng)物濃度環(huán)境中，比進氣端低許多，而造成爐管的前后端沉積的厚度不均勻，因此為了沉積薄膜的均勻性，在反應(yīng)爐管的前后兩端，沉積的溫度必須正確的調(diào)整。沉積的制程是落在物質(zhì)傳輸限制的范圍時，制程溫度的精密控制就不那么必要，沉積速率的限制和溫度的關(guān)系不是那么有關(guān)，另一方面，在控制反應(yīng)物于各晶片的擺置點有相等的氣體流量是最重要的，因為反應(yīng)物的到達晶片表面速率，直接正比于反應(yīng)腔內(nèi)的濃度梯度，所以要保證在同一片的每個位置有相同的薄膜厚度，反應(yīng)器的設(shè)計必需使所有晶片的每一點，都有相等的反應(yīng)物流量，因此沉積二氧化硅的常壓反應(yīng)器，操作溫度約為400℃，是落在物質(zhì)傳輸限制的區(qū)域，所以被應(yīng)用的反應(yīng)器設(shè)計是水平擺置晶片的方式，以提供一均勻的氣體供應(yīng)。
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