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作为一种高度精确且可控的薄膜制造工艺，原子层沉?ALD)正被用到越来越多的应用中。但还有很多朋友提问化学气相沉积（CVD）和原子层沉积（ALD）的区别，那么今天我们从反应效率、均匀性以反应温度三方面来进行说明、/span>
原子层沉?ALD) 是一种基于连续使用气相化学过程的薄膜沉积技术； 它是化学气相沉积的一个子类。大多数ALD反应使用两种称为前体（也称为反应物）的化学物质 这些前体以顺序的、自限性的方式一次一个地与材料表面反应。通过反复暴露于单独的前体，薄膜缓慢沉积。ALD是制造半导体器件的关键工艺，也是合成纳米材料的工具集的一部分、/span>
在化学气相沉积（CVD）中，前驱体被同时且连续地引入反应器中，这些前驱体在热基材表面相互反应。沉积速度可能比ALD更高，但涂层的粘附性较差，不够致密，而且不均匀、br style="-webkit-tap-highlight-color: transparent; margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>
由于CVD缺乏自钝化作用，因此也不可能形成均匀的高深宽比涂层。CVD 工艺由于在沟槽或孔内前驱体浓度较低，导致厚度比基材表面低得多。CVD通常还需要较高的衬底温度、br style="-webkit-tap-highlight-color: transparent; margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>
ALD原子层沉积的优势
1、通过控制沉积循环次数，可以以亚纳米精度控制薄膜厚度，具有出色的可重复性、/span>
2、涂层具有非常低的粗糙度，并且完全遵循基材曲率、/span>
3、完美的3D共形性和100%阶梯覆盖：在平面、内部多孔和颗粒样品周围均匀光滑的涂层、/span>
4、涂层甚至会在基材上的灰尘颗粒下方生长，从而防止出现针孔、/span>
5、由于与表面的共价键或有时甚至渗透（聚合物）而具有出色的附着力。它甚至粘在聚四氟乙烯上?/span>
6、易于批次扩展（许多基材可以堆叠并同时涂覆，具有完美的涂层厚度均匀性）、/span>
7、大面积厚度均匀，甚至超米尺寸、/span>
8、敏感基板的温和沉积工艺，通常不需要等离子、/span>
9、宽工艺窗口（对温度或前体剂量变化不敏感）、/span>
10、低缺陷密度
11、它可以是非晶态或结晶态，具体取决于基材和温度
12、通过三明治、异质结构、纳米层压板、混合氧化物、渐变层和掺杂的数字控制定制材料特性、/span>
13、氧化物、氮化物、金属、半导体等的标准、易于复制的配方、/span>
14、所有类型的物体都可以镀膜：晶圆?D 部件、胶卷、多孔材料，甚至是纳米到米尺寸的粉末、/span>
15、镀膜设备坚固耐用、易于操作且可扩展，无需超高真空。甚至大 ALD 也是可能的、/span>
原子层沉积工艺的效率
众所周知，原子层沉积（ALD）工艺的生长过程相当缓慢，大约每cycle1个原子层需?s左右。然而，一些变体要快得多，特别是快速优化的流动反应器（1-5nm/秒）和空 ALD?-10nm/秒）、/span>
然而，由于 ALD 工艺固有的自钝化特性，可以将数千个基材装入反应器中，从而使每个零件的涂覆速度极快、均匀且可重复！或者，可以使用卷对 ALD，其中当使用许多涂布头时，卷速可以很高（与空间ALD相比）、/span>
但当ALD应用于粉末等高比表面积基底时，由于吹扫需要消耗大量时间，因此每个cycle的生长时间会更长，甚至长?小时、/span>
原子层沉积需要的温度
ALD 中，适合沉积的基板温度范围为室温 800℃，但大多数沉积发生?00-200℃左右。当温度高于100°C时，通常用作反应物之一的水蒸气会从基板和壁上快速蒸发，因此使用高于100°C的温度，前驱体之间的循环速度会更快、br style="-webkit-tap-highlight-color: transparent; margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>
在高温下，某些材料可以实现外延生长。若沉积层与基底晶型匹配，即可形成单晶涂层，这就是所谓的原子层外延！
原子层沉积工艺支持的涂层类型
1?/span>氧化物：Al2O3、CaO、CuO、Er2O3、Ga2O3 HfO2、La2O3、MgO、Nb2O5、Sc2O3、SiO2 、Ta2O5、TiO2、VXOY、Y2O3、Yb2O3、ZnO 等；
2?/span>氮化物：AlN、GaN、TaNX、TiAlN、TiNX 等；
3、碳化物：TaC、TiC 等；
4、金属：Ir、Pd、Pt、Ru 等；
5、硫化物：ZnS、SrS 等；
6、氟化物：CaF2、LaF3、MgF2、SrF2等；
7、生物材料：Ca10(PO4)6(OH)2（羟基磷灰石）等：/span>
8、聚合物：PMDA–DAH、PMDA–ODA 等；
还可以使用ALD进行掺杂和混合不同的结构，形成金属有机杂化物、/span>
ALD潜力不断拓展
例如，一项大有潜力的应用就是利用原有选择性膜的选择区域沉积。研究人员目前正在研发在特定位置沉积金属和电介质的方法，本质上来说，这是一种不同的图形化方式、/span>
选择性第一次成为了最重要的膜性质，并?nm?nm技术节点的集成至关重要。ALD也正被探索用来改进覆盖控制，或被用以将新图形准确地对接到现有的图形上、/span>
对下层电触点的任何偏移或错位都会减少传导率，并给芯片的性能带来负面影响、br style="-webkit-tap-highlight-color: transparent; margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>
预计原子层工艺将在推动先进半导体制造方面发挥越来越重要的作用。作为一项关键的技术支持，ALD将持续发展，被集成到下一代设备中，用以应对新的结构和缩放策略的挑战、/span>
