原子層沉積技術(shù)由于其沉積參數(shù)的高度可控型(厚度、成份和結(jié)構(gòu))
原子層沉積,初稱為原子層外延,也稱為原子層化學(xué)氣相沉積。原子層沉積是在一個加熱反應(yīng)器中的襯底上連續(xù)引入至少兩種氣相前驅(qū)體物種,化學(xué)吸附的過程直至表面飽和時就自動終止,適當(dāng)?shù)倪^程溫度阻礙了分子在表面的物理吸附。
可以沉積的材料包括:氧化物,氮化物,氟化物,金屬,碳化物,復(fù)合結(jié)構(gòu),硫化物,納米薄層等。
半導(dǎo)體領(lǐng)域
晶體管柵極電介質(zhì)層(高k材料),光電元件的涂層,晶體管中的擴散勢壘層和互聯(lián)勢壘層(阻止摻雜劑的遷移),有機發(fā)光顯示器的反濕涂層和薄膜電致發(fā)光(TFEL)元件,集成電路中的互連種子層,DRAM和MRAM中的電介質(zhì)層,集成電路中嵌入電容器的電介質(zhì)層,電磁記錄頭的涂層,集成電路中金屬-絕緣層-金屬(MIM)電容器涂層。
納米技術(shù)領(lǐng)域
中空納米管,隧道勢壘層,光電電池性能的提高,納米孔道尺寸的控制,高高寬比納米圖形,微機電系統(tǒng)(MEMS)的反靜態(tài)阻力涂層和疏水涂層的種子層,納米晶體,ZnSe涂層,納米結(jié)構(gòu),中空納米碗,存儲硅量子點涂層,納米顆粒的涂層,納米孔內(nèi)部的涂層,納米線的涂層。
上述領(lǐng)域并不代表原子層沉積技術(shù)的所有可能應(yīng)用領(lǐng)域,隨著科技的發(fā)展在不遠(yuǎn)的將來將會發(fā)現(xiàn)其越來越多的應(yīng)用。根據(jù)該技術(shù)的反應(yīng)原理特征,各類不同的材料都可以沉積出來。已經(jīng)沉積的材料包括金屬、氧化物、碳(氮、硫、硅)化物、各類半導(dǎo)體材料和超導(dǎo)材料等。
生產(chǎn)商
在原子層沉積系統(tǒng)有品牌和自主品牌兩類。在國外品牌以劍橋(cambridge)歷史悠久,各洲銷售量幾百臺。其次以芬蘭的BENEQ和picosun,在ALD領(lǐng)域投入大量研發(fā)工作,通過原子層沉積來制備薄膜,由于 ALD 沉積系統(tǒng)價格昂貴,而望而卻步。歐洲Anric 致力于以低廉的成本在小尺寸桌面型(4~6英寸以內(nèi))上沉積出優(yōu)質(zhì)的薄膜。在國內(nèi)已經(jīng)有幾家設(shè)備公司先后完成研發(fā),在市場上推出自己的機型。