ALD（沉积）设备是利用原子层沉积形成纳米级薄膜的设备。

由于薄膜是按原子逐层形成的，因此具有精确的膜厚可控性和精确的阶梯涂布性能。但缺点是成膜速度慢。

ALD成膜中使用了许多有机金属材料，但其中许多材料对人体有负面影响，并且高度易燃。处理需要专业知识和极其小心。

ALD设备的应用

ALD设备常用于半导体生产工艺、FPD生产工艺等。近年来，这项技术已成为DRAM生产中的一部分。以下是使用ALD装置形成的薄膜的例子。

1.栅极氧化膜

形成FET等晶体管时必需的具有高介电常数的薄膜。主要采用Al2O3、ZrO2等氧化膜。

2.阻隔膜

有时将通过ALD形成的氮化膜称为阻挡膜。用于防止Cu布线材料等过渡金属的扩散，防止布线周围的金属污染和绝缘劣化。

3. 防传播膜

防止水分渗透到树脂基材和有机EL面板的薄膜。通过防止异物渗透，有助于保持质量和延长使用寿命。

如上所述，它多用于工业，但也可以应用于生物医学行业。典型的例子包括人造关节和人造骨骼，其中在人造金属骨骼上形成生物相容性膜以防止排斥。它还用于包裹药物以调整其功效。

ALD设备原理

ALD设备配备有不锈钢或铝制成的真空室，由原料气体供给部分、排出原料气体的排气部分以及控制过程的控制单元组成。

充当前体的有机金属材料称为前体。首先，将前体引入真空室并吸附到基板的表面上。之后，将腔室抽真空一次以去除多余的前驱体，然后氧化和氮化以形成薄膜。

一个原子层在一个循环中形成，并且可以通过多次重复该循环来沉积薄膜。由于膜厚根据循环次数而变化，因此具有膜厚控制性高的特点。吹扫工艺在ALD成膜过程中也非常重要，因为腔室中残留的不同前驱体和氧化源会对薄膜质量产生负面影响。

为了提高沉积效率，可以加热基底或等离子体辅助基底。加热法称为热ALD，等离子体辅助法称为等离子体ALD。