原子層沉積設計裝置

❶ 原子層沉積的專利

原子層沉積一種原子層沉積方法，包括將半導體基材放置在原子層沉積室內。第一前體氣體流過原子層沉積室內的基材上以在基材上有效形成第一單層。在形成第一單層後，反應性中間體氣體流向沉積室內的基材。反應性中間體氣體在反應性中間體氣體的流動的條件下能夠與來自第一前體流的中間反應副產物反應。在反應性中間體流過後，第二前體氣體流向沉積室內的基材，以在第一單層上有效形成第二單層。

❷ 最近在調研ALD原子層沉積設備，請問大家有沒有推薦的品牌

作為一種高度可精準控制的材料制備方法，原子層沉積（ALD）技術目前已成為半導體晶元、柔性顯示、太陽能電池及鋰電池等領域中最熱門的薄膜材料沉積技術。由於國內缺少相關的關鍵技術，ALD設備被國外設備大廠壟斷，國內ALD量產設備製造企業幾乎空白。隨著國外先進技術的引進和國內自主研發的不斷推進，國內出現了在技術水平上能跟國外技術相媲美的ALD設備製造廠商，如深圳市原速光電科技有限公司。原速光電推出了研發型和生產型的Exploiter系列原子層沉積系統，性能指標優越，加上全方位的材料工藝研發和材料制備服務，足以滿足用戶的使用需求。有興趣的可以進他們的官網進一步了解一下！

❸ 原子層沉積的原理

原子層沉積是通過將氣相前驅體脈沖交替地通入反應器並在沉積基體上化學吸附並反應而形成沉積膜的一種方法（技術）。當前驅體達到沉積基體表面，它們會在其表面化學吸附並發生表面反應。在前驅體脈沖之間需要用惰性氣體對原子層沉積反應器進行清洗。由此可知沉積反應前驅體物質能否在被沉積材料表面化學吸附是實現原子層沉積的關鍵。氣相物質在基體材料的表面吸附特徵可以看出，任何氣相物質在材料表面都可以進行物理吸附，但是要實現在材料表面的化學吸附必須具有一定的活化能，因此能否實現原子層沉積，選擇合適的反應前驅體物質是很重要的。
原子層沉積的表面反應具有自限制性（self-limiting），實際上這種自限制性特徵正是原子層沉積技術的基礎。不斷重復這種自限制反應就形成所需要的薄膜。
原子層沉積的自限制特徵 ：根據沉積前驅體和基體材料的不同，原子層沉積有兩種不同的自限制機制，即化學吸附自限制（CS）和順次反應自限制（RS）過程。
化學吸附自限制沉積過程中，第一種反應前驅體輸入到基體材料表面並通過化學吸附（飽和吸附）保持在表面。當第二種前驅體通入反應器，起就會與已吸附於基體材料表面的第一前驅體發生反應。兩個前驅體之間會發生置換反應並產生相應的副產物，直到表面的第一前驅體完全消耗，反應會自動停止並形成需要的原子層。因此這是一種自限制過程，而且不斷重復這種反應形成薄膜。
與化學吸附自限制過程不同，順次反應自限制原子層沉積過程是通過活性前驅體物質與活性基體材料表面化學反應來驅動的。這樣得到的沉積薄膜是由於前驅體與基體材料間的化學反應形成的。圖a和b分別給出了這兩種自限制反應過程的示意圖。由圖可知，化學吸附自限制過程的是由吸附前驅體1（ML2）與前驅體2（AN2）直接反應生成MA原子層（薄膜構成），主要反應可以以方程式⑴表示。對於順次反應自限制過程首先是活化劑（AN）活化基體材料表面；然後注入的前驅體1（ML2）在活化的基體材料表面反應形成吸附中間體（AML），這可以用反應方程式⑵表示。反應⑵隨著活化劑AN的反應消耗而自動終止，具有自限制性。當沉積反應前驅體2（AN2）注入反應器後，就會與上述的吸附中間體反應並生成沉積原子層。
圖 A.化學吸附（CS）和B.順次反應（RS）自限制原子層沉積過程示意圖
ML2 + AN2 --- MA(film) + 2LN ⑴
AN + ML2 --- AML + NL ⑵
AML + AN2 --- MAN + NL ⑶
這里需要說明的是前軀體1能夠在基體材料表面快速形成穩定的化學吸附層是化學吸附自限制原子沉積過程的必要條件。對於順次反應自限制過程，一方面基體材料表面必須先經過表面活化，另一方面，這種沉積反應實際是半反應⑵和⑶的組合。每個半反應完成後材料表面的功能基團都會發生變化，並且一個原子層沉積完成時，材料表面要恢復到最初的活化基團狀態。這種恢復特點以及材料表面原始活性狀態是區分上述兩種不同的自限制反應沉積過程的主要因素。

❹ 原子層沉積和分子束外延生長的區別

原子層外延可以精確的以每周期一個單原子層來控制外延生長，外延表面更加原子級平整，外延層的厚度只決定於外延的周期數，而對溫度、束流大小等不敏感，可以在較低的溫度下生長高質量的薄膜材料；分子束流外延即傳統意義上的分子束外延方法，與生長溫度、V/III束流比等生長參數有關。

❺ 原子層沉積的應用

原子層沉積技術由於其沉積參數的高度可控型（厚度、成份和結構）
原子層沉積（Atomic Layer Deposition，ALD），最初稱為原子層外延（Atomic Layer Epitaxy，ALE），也稱為原子層化學氣相沉積（Atomic Layer Chemical Vapor Deposition，ALCVD）。原子層沉積是在一個加熱反應器中的襯底上連續引入至少兩種氣相前驅體物種，化學吸附的過程直至表面飽和時就自動終止，適當的過程溫度阻礙了分子在表面的物理吸附。
目前可以沉積的材料包括：氧化物，氮化物，氟化物，金屬，碳化物，復合結構，硫化物，納米薄層等。 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（MEMS）的反靜態阻力塗層和疏水塗層的種子層，納米晶體，ZnSe塗層，納米結構，中空納米碗，存儲硅量子點塗層，納米顆粒的塗層，納米孔內部的塗層，納米線的塗層。
上述領域並不代表原子層沉積技術的所有可能應用領域，隨著科技的發展在不遠的將來將會發現其越來越多的應用。根據該技術的反應原理特徵，各類不同的材料都可以沉積出來。已經沉積的材料包括金屬、氧化物、碳（氮、硫、硅）化物、各類半導體材料和超導材料等。 現在原子層沉積系統有國際品牌和自主品牌兩類。在國外品牌以劍橋（cambridge)最為悠久，全球銷售量幾百台。其次以芬蘭的BENEQ和picosun，在高端ALD領域投入大量研發工作。近幾年，在國內已經有幾家設備公司先後完成研發，在市場上推出自己的機型。

❻ 原子層沉積的技術應用

原子層沉積技術由於其沉積參數的高度可控型（厚度，成份和結構），優異的沉積均勻性和一致性使得其在微納電子和納米材料等領域具有廣泛的應用潛力。就目前已發表的相關論文和報告可預知，該技術可能應用的主要領域包括：1） 晶體管柵極介電層（high-k）和金屬柵電極（metal gate）
2） 微電子機械系統（MEMS）
3） 光電子材料和器件
4） 集成電路互連線擴散阻擋層
5） 平板顯示器（有機光發射二極體材料，OLED）
6） 互連線勢壘層
7） 互連線銅電鍍沉積籽晶層（Seed layer）
8） DRAM、MRAM介電層
9） 嵌入式電容
10） 電磁記錄磁頭
11） 各類薄膜（<100nm）
原子層沉積技術沉積出的相關薄膜材料
材料類別 沉積材料
Ⅱ-Ⅵ化合物 ZnS,ZnSe,ZnTe,ZnS1-xSex,CaS,SrS,BaS,SrS1-xSex,CdS,CdTe,MnTe,HgTe,Hg1-xCdxTe,Cd1-xMnxTeⅡ-Ⅵ基TFEL磷光材料 ZnS:M (M=Mn,Tb,Tm),CaS:M (M=Eu,Ce,Tb,Pb),SrS:M (M=Ce,Tb,Pb,Mn,Cu)
Ⅲ-V化合物 GaAs,AlAs,AlP,InP,GaP,InAs,AlxGa1-xAs,GaxIn1-xAs,GaxIn1-xP
氮（碳）化物 半導體/介電材料 AlN,GaN,InN,SiNx
導體 TiN(C),TaN(C),Ta3N5,NbN(C),MoN(C)
氧化物 介電層 Al2O3,TiO2,ZrO2,HfO2,Ta2O5,Nb2O5,Y2O3,MgO,CeO2,SiO2,La2O3,SrTiO3,BaTiO3
透明導體/半導體 In2O3,In2O3:Sn,In2O3:F,In2O3:Zr,SnO2,SnO2:Sb,ZnO,ZnO:Al,Ga2O3,NiO,CoOx
超導材料 YB2Cu3O7-x
其他三元材料 LaCoO3,LaNiO3
氟化物 CaF,SrF,ZnF
單質材料 Si,Ge,Cu,Mo,Pt,W,Co,Fe,Ni,Ru
其他 La2S3,PbS,In2S3,CuGaS2,SiC

❼ 我是微電子學專業，研究生期間從事半導體原子層沉積技術（ALD）制備薄膜材料的。但是因為種種原因未能

都是很難的，我在家參公單位上了四年班也是想出去工作，然後直接辭了，找工作依舊很難，稍微好一點的都沒有回應，一般般的薪資待遇真心沒有之前高，也很糾結的。加油吧都！ 來自職Q用戶：匿名用戶
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❽ 原子層沉積 跟熱蒸鍍沉積有什麼區別

原子層沉積是通過將氣相前驅體脈沖交替地通入反應器並在沉積基體上化學吸附並反應而形成沉積膜的一種方法（技術）。當前驅體達到沉積基體表面，它們會在其表面化學吸附並發生表面反應。在前驅體脈沖之間需要用惰性氣體對原子層沉積反應器進行清洗。由此可知沉積反應前驅體物質能否在被沉積材料表面化學吸附是實現原子層沉積的關鍵。氣相物質在基體材料的表面吸附特徵可碃訂百寡知干版吮保經以看出，任何氣相物質在材料表面都可以進行物理吸附，但是要實現在材料表面的化學吸附必須具有一定的活化能，因此能否實現原子層沉積，選擇合適的反應前驅體物質是很重要的。原子層沉積的表面反應具有自限制性（self-limiting），實際上這種自限制性特徵正是原子層沉積技術的基礎。不斷重復這種自限制反應就形成所需要的薄膜。原子層沉積的自限制特徵：根據沉積前驅體和基體材料的不同，原子層沉積有兩種不同的自限制機制，即化學吸附自限制（CS）和順次反應自限制（RS）過程。化學吸附自限制沉積過程中，第一種反應前驅體輸入到基體材料表面並通過化學吸附（飽和吸附）保持在表面。當第二種前驅體通入反應器，起就會與已吸附於基體材料表面的第一前驅體發生反應。兩個前驅體之間會發生置換反應並產生相應的副產物，直到表面的第一前驅體完全消耗，反應會自動停止並形成需要的原子層。因此這是一種自限制過程，而且不斷重復這種反應形成薄膜。與化學吸附自限制過程不同，順次反應自限制原子層沉積過程是通過活性前驅體物質與活性基體材料表面化學反應來驅動的。這樣得到的沉積薄膜是由於前驅體與基體材料間的化學反應形成的。圖a和b分別給出了這兩種自限制反應過程的示意圖。由圖可知，化學吸附自限制過程的是由吸附前驅體1（ML2）與前驅體2（AN2）直接反應生成MA原子層（薄膜構成），主要反應可以以方程式⑴表示。對於順次反應自限制過程首先是活化劑（AN）活化基體材料表面；然後注入的前驅體1（ML2）在活化的基體材料表面反應形成吸附中間體（AML），這可以用反應方程式⑵表示。反應⑵隨著活化劑AN的反應消耗而自動終止，具有自限制性。當沉積反應前驅體2（AN2）注入反應器後，就會與上述的吸附中間體反應並生成沉積原子層。圖A.化學吸附（CS）和B.順次反應（RS）自限制原子層沉積過程示意圖ML2+AN2---MA(film)+2LN⑴AN+ML2---AML+NL⑵AML+AN2---MAN+NL⑶這里需要說明的是前軀體1能夠在基體材料表面快速形成穩定的化學吸附層是化學吸附自限制原子沉積過程的必要條件。對於順次反應自限制過程，一方面基體材料表面必須先經過表面活化，另一方面，這種沉積反應實際是半反應⑵和⑶的組合。每個半反應完成後材料表面的功能基團都會發生變化，並且一個原子層沉積完成時，材料表面要恢復到最初的活化基團狀態。這種恢復特點以及材料表面原始活性狀態是區分上述兩種不同的自限制反應沉積過程的主要因素。

❾ 原子層沉積的研究

原子層沉積（ALD）的自限制性和互補性致使該技術對薄膜的成份和厚度具有出色的控制能力，所制備的薄膜保形性好、純度高且均勻，因而引起了人們廣泛的關注。原子尺度上的ALD過程模擬對深入了解沉積機理，改進和優化薄膜生長工藝，提高薄膜質量，改善薄膜性質具有重要意義。在深入了解ALD的工藝特點及工藝過程後，針對H-Si（100）表面上沉積Al<,2>O<,3>；的ALD過程的模擬進行了多方面的探索研究，並取得了一些創新性結果。
1）提出ALD過程通常存在初始沉積和後續生長兩個不同的沉積階段，薄膜的生長模式分別表現為島狀生長和層狀生長，其中初始沉積階段對薄膜形態有著不可忽略的影響。
2）以Al<,2>O<,3>；的ALD過程為參考，給出了原子層沉積實驗裝置的初步設計方案。
3）以Al<,3>O<,4>；尖晶石晶體結構為基礎，構建模擬二維單元模型，通過分析不同沉積階段的反應機理，採用基於晶體結構的動力學蒙特卡羅方法（KLMC）對H-si（100）表面上沉積Al<,2>O<,3>；的ALD過程進行模擬，建立了前驅體到達、表面化學反應、表面解吸三種不同的事件模型，通過時間管理實現ALD過程中氣體脈沖的交替循環。
4）在討論相關數據結構和演算法後，利用C++語言編制模擬軟體，結合資料庫和OpenGL技術，實現數據的存儲與結果顯示。
5）改變工藝條件進行多組模擬實驗，結果表明薄膜的粗糙度受前驅體溫度、反應室真空度、基片溫度等多種因素的影響。其中基片溫度對初始沉積時間和生長速率的影響最為顯著。在溫度窗口內，基片溫度越低，薄膜生長越緩慢，初始沉積時間越長，表面粗糙度增加；隨著基片溫度的升高，初始沉積過程越短暫，薄膜很快封閉，溫度越高，生長速率越趨近於1ML/cycle（單分子層/循環），表面粗糙度也越小。將模擬結果與文獻中報道的結果相比較，兩者吻合較好。同時也進一步證實了ALD薄膜生長過程中兩個階段的存在。最後分析該模型存在偏差的原因，為ALD的應用研究提供一個理論基礎。

❿ 原子層沉積的介紹

是一種可以將物質以單原子膜形式一層一層的鍍在基底表面的方法。原子層沉積與普通的化學沉積有相似之處。但在原子層沉積過程中，新一層原子膜的化學反應是直接與之前一層相關聯的，這種方式使每次反應只沉積一層原子。