【工艺展示】原子层沉积 | 原子级厚度控制与高深宽比共形镀膜
发布日期: 2026-07-07 来源: 微纳平台


设备型号:

Picosun R200 Adv

核心功能:

基于原子层沉积(ALD)的自限制表面反应与逐层生长机制,实现原子级厚度调控、高均匀性沉积及复杂三维/高深宽比结构的高保形覆盖

可稳定沉积Al2O3HfO2SiO2TiN、AlN、Ta2O5等多类氧化物/氮化物功能薄膜,兼容ALD、等离子增强ALD(PEALD)及臭氧O3)增强ALD工艺,适用于半导体介质层、钝化层、扩散阻挡层及功能纳米薄膜制备。

核心优势:

1. 原子级厚度控制与高质量薄膜生长

·自限制化学吸附/反应实现逐层生长,厚度线性可控,控制精度可达Å级;

·薄膜致密、针孔密度低,界面突变性与台阶覆盖一致性优异;

·支持低温工艺窗口,兼容温度敏感衬底、后道集成与先进封装流程。

2. 高深宽比结构保形覆盖能力

面向复杂三维微纳结构与高AR结构的均匀共形沉积:

·高深宽比沟槽/孔结构可实现连续、均匀包覆;

·沟槽、通孔、TSV与纳米孔内壁覆盖完整,降低侧壁薄化风险;

·侧壁、底角及底部膜厚保持良好一致性,基本避免PVD阴影效应。

3. 多工艺兼容,高均匀性控制

·支持热ALD、PEALD、O3增强ALD等多种工艺模式;

·前驱体源与反应气配置,支持氧化物、氮化物及金属氮化物材料体系快速开发;

·支持8英寸及以下晶圆、微纳结构样品及特殊基底处理;

· 片内/片间膜厚均匀性、批间重复性与设备运行稳定性良好。

关键工艺能力

·支持Al2O3HfO2SiO2TiN、AlN、Ta2O5等多种薄膜沉积;

·薄膜厚度按ALD循环数精确调节,具备单原子层级生长控制能力;

·具备高深宽比沟槽、孔洞及复杂三维结构的完整共形覆盖能力;

·支持低温沉积与等离子增强工艺;

·薄膜均匀性、致密性、电学性能可满足先进半导体与微纳制造需求。

应用场景:

·先进逻辑/存储芯片:High-k介质层、扩散阻挡层、衬垫层/侧壁衬垫沉积;

·SiC/GaN功率器件:栅介质、表面钝化层、场板绝缘层制备;

·MEMS与传感器:高深宽比结构绝缘层、钝化与保护层沉积;

·三维集成与先进封装:3D NAND、TSV、先进封装及高深宽比通孔共形镀膜;

·光电子与显示器件:光学功能层、阻隔层与封装保护层制备;

·纳米材料与科研开发:新型氧化物、氮化物、铁电/高介电薄膜工艺探索。

特色工艺案例:

Ø Al2O3高深宽比结构共形覆盖

台阶覆盖率(%):

 

AR

顶角

中部

底角

底部

PE-Al2O3

2.488

70.68

28.4

100

96.71

96.71

93.66

T-Al2O3

2.687

74.52

27.7

99.98

98.4

100

98.89

  

表面粗糙度(nm):

 

Ra

Rmax

PE-Al2O3

0.215

4.07

T-Al2O3

0.213

5.9

Ø SiO2高深宽比结构共形覆盖
 

台阶覆盖率(%):

 

AR

中部

底部

PE-SiO2

2.873

74.19

25.8

95.83

91.68

90

90.2

O3-SiO2

2.646

72.02

27.2

88.76

48.38

50

45.84

 
表面粗糙度(
nm):

 

Ra

Rmax

PE-SiO2

0.0983

1.48

O3-SiO2

0.0609

1.13