原子层沉积（Atomic Layer Deposition，ALD）

原子层沉积 (Atomic Layer Deposition, ALD)是指通过单原子膜逐层生长的方式，将原子逐层沉淀在衬底材料上。典型的 ALD 采用的是将气相前驱物（Precursor）交替脉冲式地输人到反应器内的方式。

例如，首先将反应前驱物 1通入到衬底表面，并经过化学吸附，在衬底表面形成一层单原子层，接着通过气泵抽走残留在衬底表面和反应腔室内的前驱物1；然后通入反应前驱物2到衬底表面，并与被吸附在村底表面的前驱物1 发生化学反应，在耐底表面生成相应的薄膜材料和相应的副产物；当前驱物1完全反应后，反应将自动终止，这就是 ALD 的自限制 (Self-Limiting）特性，再抽离残留的反应物和副产物，准备下一阶段生长；通过不断重复上述过程，就可以实现沉积逐层单原子生长的薄膜材料。

ALD与 CVD 都是通入气相化学反应源在衬底表面发生化学反应的方式，不同的是 CVD 的气相反应源不具有自限制生长的特性。由此可见，开发ALD 技术的关键是寻找具有反应自限制特性的前驱物。

由于 ALD 技术逐层生长薄膜的特点，所以 ALD 薄膜具有极佳的合阶覆盖能力，以及极高的沉积均匀性和一致性，同时可以较好她控制其制备薄膜的厚度、成分和结构，因此被广泛地应用在微电子领域。尤其是 ALD 具有的极佳的台阶覆盖能力和沟槽填充均匀性，十分适用于棚极侧墙介质的制备，以及在较大高宽比的通孔和沟槽中的薄膜制备。

ALD 技术在产业中的主要应用领域为栅极侧墙生长、高k栅介质和金属栅（Metal Gate）、铜互连工艺中的阻挡层 (BarierLayer）、微机电系统（MEMS)、光电子材料和器件、有机发光二极管 ( OrganieLight Eimiting Diode, OLED）材料、DRAM 及 MRAM 的介电层、嵌人式电容、电磁记录磁头等各类薄膜。

随者集成电路的发展，器件的尺寸越来越小，生长的薄膜厚度不断缩小且深槽深宽比不断增加，使得 ALD 技术在先进技术节点的应用越来越多，如从平面器件转到 FinFET 器件后，自对准两次曝光技术的侧墙采用 ALD 技术生长；从多晶硅栅转向高k介质金属栅技术，高k介质和金属栅叠层生长过程也采用了 ALD 技术。

审核编辑 ：李倩