原子層沉積 (AtomicLayer Deposition, ALD)是指通過單原子膜逐層生長的方式，將原子逐層沉淀在襯底材料上。典型的 ALD 采用的是將氣相前驅物（Precursor）交替脈沖式地輸人到反應器內(nèi)的方式。

例如，首先將反應前驅物 1通入到襯底表面，并經(jīng)過化學吸附，在襯底表面形成一層單原子層，接著通過氣泵抽走殘留在襯底表面和反應腔室內(nèi)的前驅物1；然后通入反應前驅物2到襯底表面，并與被吸附在村底表面的前驅物1 發(fā)生化學反應，在耐底表面生成相應的薄膜材料和相應的副產(chǎn)物；當前驅物1完全反應后，反應將自動終止，這就是 ALD 的自限制 (Self-Limiting）特性，再抽離殘留的反應物和副產(chǎn)物，準備下一階段生長；通過不斷重復上述過程，就可以實現(xiàn)沉積逐層單原子生長的薄膜材料。

ALD與 CVD 都是通入氣相化學反應源在襯底表面發(fā)生化學反應的方式，不同的是 CVD 的氣相反應源不具有自限制生長的特性。由此可見，開發(fā)ALD 技術的關鍵是尋找具有反應自限制特性的前驅物。

由于 ALD 技術逐層生長薄膜的特點，所以 ALD 薄膜具有極佳的合階覆蓋能力，以及極高的沉積均勻性和一致性，同時可以較好她控制其制備薄膜的厚度、成分和結構，因此被廣泛地應用在微電子領域。尤其是 ALD 具有的極佳的臺階覆蓋能力和溝槽填充均勻性，十分適用于棚極側墻介質(zhì)的制備，以及在較大高寬比的通孔和溝槽中的薄膜制備。

ALD 技術在產(chǎn)業(yè)中的主要應用領域為柵極側墻生長、高k柵介質(zhì)和金屬柵（Metal Gate）、銅互連工藝中的阻擋層 (BarierLayer）、微機電系統(tǒng)（MEMS)、光電子材料和器件、有機發(fā)光二極管 ( OrganieLight Eimiting Diode, OLED）材料、DRAM 及 MRAM 的介電層、嵌人式電容、電磁記錄磁頭等各類薄膜。

隨者集成電路的發(fā)展，器件的尺寸越來越小，生長的薄膜厚度不斷縮小且深槽深寬比不斷增加，使得 ALD 技術在先進技術節(jié)點的應用越來越多，如從平面器件轉到 FinFET 器件后，自對準兩次曝光技術的側墻采用 ALD 技術生長；從多晶硅柵轉向高k介質(zhì)金屬柵技術，高k介質(zhì)和金屬柵疊層生長過程也采用了 ALD 技術。

審核編輯 ：李倩