原子层沉积（ALD）是一种高度受控的工艺，用于沉积厚度可精确控制的均匀薄膜。
它通过一种有序、自限制的表面反应机制进行操作，交替将两种或两种以上的前驱体气体引入反应室。
每种前驱体都会与基底或之前沉积的层发生反应，形成化学吸附单层。
每次反应后，过量的前驱体和副产物都会被清除，然后再引入下一种前驱体。
如此循环往复，直至达到所需的薄膜厚度。
什么是基本原子层沉积？(5 个要点说明）
1.工艺机制
原子层沉积的特点是使用两种或两种以上的前驱体依次与基底表面发生反应。
每种前驱体都以脉冲方式进入反应室，然后进行清洗步骤，以去除多余的前驱体和反应副产物。
这种有序的脉冲和吹扫可确保每种前驱体只与可用的表面位点反应，形成具有自我限制性质的单层。
这种自限制行为至关重要，因为它能确保薄膜的生长在原子水平上受到控制，从而实现精确的厚度控制和出色的保形性。
2.微电子学中的应用
ALD 广泛应用于微电子制造，包括磁记录头、MOSFET 栅极堆栈、DRAM 电容器和非易失性铁电存储器等设备。
ALD 能够沉积薄、均匀和保形的薄膜，这对开发先进的 CMOS 设备尤其有利，因为在这种设备中，对薄膜厚度、成分和掺杂水平的精确控制至关重要。
3.ALD 的优势
精度和均匀性： ALD 具有出色的均匀性和保形性，这对实现高质量薄膜至关重要。通过调整 ALD 周期的次数，可精确控制镀膜层的厚度。
多功能性： ALD 可以沉积多种材料，包括导电和绝缘材料，因此适用于各种应用。
操作温度低： ALD 工艺通常在相对较低的温度下运行，这有利于基底的完整性和整体工艺效率。
性能增强： 通过 ALD 实现的表面涂层可有效降低表面反应速率并增强离子导电性，这在电化学应用中尤为有利。
4.ALD 面临的挑战
尽管 ALD 具有诸多优点，但它涉及复杂的化学反应过程，需要高成本的设备。
镀膜后去除多余的前驱体也增加了制备过程的复杂性。
5.ALD 薄膜实例
常见的 ALD 沉积薄膜包括氧化铝 (Al2O3)、氧化铪 (HfO2) 和氧化钛 (TiO2)。
这些材料在半导体工业中至关重要，尤其是在开发薄型高 K 栅极电介质层方面。
总之，ALD 是一种复杂的沉积技术，可对薄膜厚度进行原子级控制，并具有极佳的保形性，是微电子领域及其他领域不可或缺的技术。
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