薄膜沉积是在半导体的主要衬底材料上镀一层膜。这层膜可以有各种各样的材料，比如绝缘化合物二氧化硅，半导体多晶硅、金属铜等。薄膜沉积主要分为三大类别：化学气相沉积CVD（Chemical Vapor Deposition)、物理气相沉积PVD(Phicial Vapor Deposition)、原子层气相沉积ALD(Atomic Layers Deposition)。今天主要介绍原子层气相沉积ALD）。
一、原子层沉积（ALD）是什么？
原子层沉积（Atomic layer deposition）是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。原子层沉积与普通的化学沉积有相似之处。
但在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。
单原子层沉积（atomic layer deposition，ALD），又称原子层沉积或原子层外延（atomic layer epitaxy）。
二、原子层沉积（ALD）的历史由来
早在1974年，芬兰材料物理学家Tuomo Suntola开发了这项技术，并获得百万欧元千禧技术奖。ALD技术最初用于平板电致发光显示器，但并未得到广泛应用。直到21世纪初，ALD技术开始被半导体行业采用，通过制造超薄高介质材料取代传统氧化硅，成功解决了场效应晶体管因线宽缩小而引起的漏电流难题，促使摩尔定律进一步向更小线宽发展。Tuomo Suntola博士曾表示，ALD可显著增加组件的集成密度。
ALD技术，在国外已经形成产业化，比如英特尔公司研发的45/32纳米芯片中的高介电薄膜。国内方面，我国引入ALD技术晚于国外三十多年。2010年10月，由芬兰PICOSUN公司和复旦大学主办了国内第一届ALD学术交流会，首次将ALD技术引入国内。
相比传统的化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，简称CVD）和物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，简称PVD），ALD的优势在于成膜具备优异的三维保形性、大面积成膜均匀性，以及精确的厚度控制等，适用于在复杂的形状表面和高深宽比结构中生长超薄薄膜。
三、原子层沉积原理是怎么样的？
ALD生长原理与传统化学气象沉积（CVD）有相似之处，不过ALD在沉积过程中，反应前驱体是交替沉积，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，每次反应只沉积一层原子。拥有自限制生长特点，可使薄膜共形且无针孔的沉积到衬底上。因此可以通过控制沉积周期的次数进而实现薄膜厚度的精确控制。
一个原子层沉积周期可分为四个步骤：
1、向基底通入第一种前驱气体，与基体表面发生吸附或化学反应；
2、用惰性气体冲洗剩余气体；
3、通入第二种前驱气体；与吸附在基体表面的第一种前驱气体发生化学反应生成涂层，或与第一前驱体和基体反应的生成物继续反应生成涂层；
4、再次用惰性气体将多余的气体冲走。
四、PFA管在薄膜沉积工艺中的应用
1、化学气相沉积（CVD）
在CVD工艺中，需要将前驱体气体精确输送到反应腔室。三氟莱PFA管因其优异的气密性和低渗透性，能够有效防止气体泄漏和外界气体的污染，确保前驱体气体以高纯度到达反应腔室，从而保证薄膜沉积的质量。
PFA管的化学稳定性使其能够耐受CVD工艺中可能存在的腐蚀性气体，如在一些金属有机化学气相沉积（MOCVD）过程中使用的含金属有机化合物和反应副产物等腐蚀性物质，PFA管不会被腐蚀，保证了工艺的顺利进行。
2、物理气相沉积（PVD）
在PVD工艺中，如溅射镀膜，需要将靶材材料附近的气体环境维持在特定状态。PFA管可用于输送保护气体（如氩气等惰性气体）到靶材周围，防止靶材在溅射过程中被氧化等不良影响。PFA管的低粒子释放性保证了在气体输送过程中不会引入杂质粒子，有助于在基底上沉积出高质量的薄膜。
三氟莱，高纯氟塑料制品生产厂家，半导体工厂高纯PFA管供应商。
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