原子层沉积 (ALD) 被认为优于化学气相沉积 (CVD)，其关键原因有以下几点。这些原因对于先进微电子器件的开发尤为重要。原子层沉积技术可对薄膜厚度进行出色的控制，具有极佳的保形性和精确的逐层沉积能力。这对现代 CMOS 技术至关重要。
ALD 优于 CVD 的 5 个关键原因
1.顺序沉积和自限制反应
ALD 的工作原理是将两种或两种以上的前驱体气体依次引入反应室。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。这种反应具有自我限制性。一旦表面完全饱和，就不会再发生反应。这确保了每个原子层的精确沉积，从而实现了对薄膜厚度的出色控制。相比之下，化学气相沉积通常需要同时接触多种前驱体，这可能导致生长控制不严和不均匀。
2.适形性和阶跃覆盖率
ALD 反应的自限制性使其具有优异的保形性。这意味着即使在复杂的高纵横比结构上，薄膜厚度也是均匀的。这一点在现代半导体器件中尤为重要，因为半导体器件的特征正变得越来越小、越来越复杂。CVD 虽然对较大的结构有效，但由于其反应机制控制较差，很难达到相同的保形水平。
3.低温处理
与 CVD 相比，ALD 的工作温度通常较低。这有利于降低损坏敏感基底或底层的风险。较低的加工温度还能扩大可使用的材料和基底范围，增强 ALD 的多功能性。
4.精度和可重复性
ALD 沉积超薄薄膜（10-50 纳米）的精度是 CVD 无法比拟的。这种精度对于制造先进的 CMOS 器件至关重要，因为在这种器件中，即使是薄膜厚度的微小变化也会对性能产生重大影响。ALD 的高再现性确保了结果的一致性，这对电子产品的大规模生产和可靠性至关重要。
5.广泛的应用和材料
ALD 可以沉积包括氟化物、氧化物、金属和硫化物在内的多种材料，从而拓宽了其在各行各业的应用范围。ALD 能够高精度、高保形性地沉积这些材料，因此成为许多先进应用的首选，尤其是在 CVD 可能无法满足必要规格的情况下。
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