原子层沉积技术的工作原理

原子层沉积是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。原子层沉积与普通的化学沉积有相似之处。但在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。

原子层沉积技术是将要参与反应的前驱物藉由不同的前驱物导管，如图 1 所示，一次只通入一种 前驱物的方式，依序地将前驱物导引至反应腔体。 并藉由基材表面饱和化学吸附，一次只吸附一层前 驱物，过多的前驱物及副产物将由钝气 Ar 或N2冲洗 (purge) 带走，以达自我限制。

一个基本的原子层沉积循环包括四个步骤：

1. 第一前驱物将被导引至基材表面，化学吸附的过 程直至表面饱和时就自动终止。

2. 钝气 Ar 或N2 及副产物。注入，冲洗带走过多的第一前驱物。

3. 第二前驱物注入，并和化学吸附于基材表面的第一前驱物反应生成所需薄膜，反应的过程直至吸附于基材表面的第一前驱物反应完成为止。 注入，冲洗带走过多的第二前驱物。

4. 钝气 Ar 或N2 及副产物。

这种反应过程：第一前驱物注入、冲洗、第二前驱物注入、冲洗，称之为一个循环 (cycle)。而一个循环所需的时间即是第一、二前驱物的注入时间加上两个冲洗时间的总和。因此整个反应的时间便是循环数乘以一个循环的时间。