ALD/CVD原理
特点&技术介绍
ALD(原子层沉积）
原理及特点
原子层沉积，ALD 是一种适合于研制最新的和前沿性的产品的薄膜制备技术。原子层沉积 ALD 也是一种用于纳米技术研究的有效方法。典型的原子层沉积应用是在各种尺寸和形状的基底上沉积高精度、无针孔、高保形的纳米薄膜.
ALD 是一种化学气相沉积(CVD)技术。它最初被用于生产纳米结构的绝缘体(Al2O3/TiO2)和薄膜电致发光显示器（TFEL）的硫化锌(ZnS)发光层。得益于ALD 技术的发展，此类显示器在80年代中期开始大规模生产。ALD 技术特有的属性和工艺的高可重复性是促使工业化生产成功的关键因素。
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ALD技术优势
>前驱体与基底材料的化学吸附保证了极佳的附着力。
>表面反应的自限制性使工艺的自动化成为可能，同时不需要精确 的剂量控制和操作人员的持续介入。
>薄膜的数字化的有序生长过程提供了在没有原位反馈或是操作人员的干预的条件下极高的薄膜精度。
>表面反应确保了在任何条件下薄膜的高保型，不管基底材料是致密的、多孔的、管状的、粉末状的或是其它具有复杂形状的物体。
>一个循环的薄膜生长厚度是由工艺决定的，但通常是1Å (0.1 nm)。
>ALD 可以沉积厚度小于1纳米的薄膜。 在某些工业应用中薄膜厚度仅为0.8纳米。
>表面控制生长特性使得通过提高批量及增加基底面积，从而扩大产能成为可能。
ALD技术应用领域
| 能源 | 微电子 | 催化 | 生物 | 纳米 | 光学 |
| 三维全固态锂电池 | MOSFET器件 | 颗粒和高深宽比结构 | 生物模板和仿生 | 微纳机电系统 | 光子晶体 |
| 纳米结构光电极 | 碳纳米管 | 负载型金属催化剂 | 生物相容性涂层 | 纳流体器件 | 光子晶体 |
| 表面钝化和敏化 | 半导体FET器件 | 氧化物催化剂 | 生物检测电子器件 | 单分子传感器 | 表面等离激元 |
| 能带调控 | 随机存储器 | 生物检测电子器件 | 磁隧道结器件 | 光学微腔 | |
| 燃料电池 | 阻变存储器 | 聚合物 | 其他光学器件 |
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在半导体行业
ALD技术可以应用于芯片制备工艺中MOSFET栅极的H-K介质膜、DRAM电容电极的H-K介质膜、Cu与Low-K绝缘介质间的阻隔层等薄膜层的沉积
在生物催化领域
原子层沉积（ALD）是一种原子/分子级别精准可控的高质量薄膜沉积技术，能够沉积金属、氧化物、硫化物、氮化物、聚合物和无机-有机杂化聚合物等各种材料，具有均一性、厚度、重复性和组成控制精度高的优势。
CVD(化学气相沉积）
原理及特点
>化学气相沉积乃是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。简单来说就是：两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到基片表面上。
>CVD技术根据反应类型或者压力可分为低压CVD(LPCVD)、常压CVD(APCVD)、亚常压CVD(SACVD)、超高真空CVD(UHCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、高密度等离子体CVD(HDPCVD)、快热CVD(RTCVD)、金属有机物CVD(MOCVD)。
CVD的技术特点
>沉积反应如在气固界面上发生则沉积物将按照原有固态基底(又称衬底)的形状包覆一层薄膜。
>涂层的化学成分可以随气相组成的改变而改变从而获得梯度沉积物或得到混合镀层。采用某种基底材料，沉积物达到一定厚度以后又容易与基底分离，这样就可以得到各种特定形状的游离沉积物器具。
>在CVD技术中也可以沉积生成晶体或细粉状物质，或者使沉积反应发生在气相中而不是在基底表面上，这样得到的无机合成物质可以是很细的粉末，甚至是纳米尺度的微粒称为纳米超细粉末。
>CVD工艺是在较低压力和温度下进行的，不仅用来增密炭基材料，还可增强材料断裂强度和抗震性能是在较低压力和温度下进行的。
CVD技术的发展
>CVD技术不仅可以在基片上进行涂层，而且可以在粉体表面涂层等。特别是在低温下可以合成高熔点物质，在节能方面做出了贡献，作为一种新技术是大有前途的。例如在1000℃左右可以合成a-Al2O3、SiC，而且正向更低温度发展。
国内CVD现状
>我国集成电路、半导体产业发展迅速，规模不断扩大，技术不断进步，对薄膜沉积相关设备需求快速增长，化学气相沉积是集成电路、半导体领域应用最为广泛的薄膜沉积技术，因此我国CVD设备需求快速上升。在此背景下，我国CVD设备生产企业开始增多，代表性企业主要有北方华创、沈阳拓荆、捷佳伟创、无锡松煜等。但与国际先进企业相比，我国CVD设备行业技术实力较弱，市场份额占比较低，国外企业占据主导地位。
CVD技术应用领域
| 硬质涂层 | 防护涂层 | 光学薄膜 | 镀膜玻璃 | 太阳能 | 集成电路 | 显示器件 | 信息存储 | 装饰饰品 |
| 机械工业 | 耐腐蚀层 | 减反膜 | 阳光控制膜 | 集热器 | 分立器件电路 | 平板显示器 | 磁信息存储 | 装饰件底材 |
| 切削工具 | 热障涂层 | 反射膜 | 低辐射率膜 | 光-伏转换 | 有源器件 | 阴极射线管 | 磁光信息存储 | 装饰薄膜种类 |
| 金刚石涂层 | 防伪薄膜 | 智能窗玻璃 | 太阳能电池 | 无源元件 | 全光信息存储 | 基材装饰品 | ||
| 薄膜电阻器 | 全光信息存储 | 塑料件装饰膜 |