原子層堆積法（ALD）は、基板上に薄膜を堆積させるのに用いられる高度な方法である。気体状の前駆体を使用する逐次的かつ自己限定的なプロセスが含まれる。この技術は、膜厚と均一性を正確に制御できるため、高品質で均一なコーティングを必要とする用途に最適です。
5つのステップ
1.前駆体の露光
ALDの最初のステップでは、通常、高真空チャンバー内に置かれた基板が、気体プレカーサーに暴露される。この前駆体は基板表面に化学的に結合し、単分子膜を形成する。結合は特異的で、表面を飽和させるため、一度に形成されるのは単層のみである。
2.パージ
単層膜形成後、化学結合しなかった残りのプリカーサーは、高真空を用いてチャンバーから除去される。このパージ工程は、不要な反応を防ぎ、次の層の純度を確保するために極めて重要である。
3.反応剤の暴露
パージに続いて、第二のガス状反応剤がチャンバー内に導入される。この反応剤は、第一の前駆体によって形成された単分子層と化学反応し、所望の材料の析出をもたらす。この反応は自己限定的であり、利用可能な単分子層でのみ起こるため、膜厚を正確に制御することができる。
4.パージ
反応後、副生成物や未反応物質はチャンバーからパージされる。このステップは、フィルムの品質と完全性を維持するために不可欠である。
5.繰り返し
前駆体の露光、パージ、反応物の露光、パージのサイクルを複数回繰り返し、フィルムを目的の厚さに作り上げる。各サイクルは通常、数オングストロームの厚さの層を追加し、非常に薄く制御された膜の成長を可能にする。
ALDは、複雑な形状であっても、優れた適合性と均一性を持つ膜を製造できる点で特に評価されている。このため、薄くて高品質な誘電体層が求められる半導体産業の用途に非常に適している。また、このプロセスは再現性が高いため、複数回の蒸着で一貫した結果を得ることができます。
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