面對真空鍍膜多元的應用市場，鍍膜技術的發展也從傳統的蒸發、電子束熱蒸發技術，相繼發展出PECVD、ALD原子層沉積技術、磁控濺射技術等等，技術地位日益凸顯。本報告嘉賓來自國內半導體設備龍頭企業無錫邑文電子科技有限公司副總經理葉國光。葉總主要研究方向為化合物半導體器件與ALD原子層沉積技術，在LED，LD，HEMT與VCSEL的技術開發與ALD應用于半導體器件的技術領域頗具權威。本報告主要從半導體設備發展以及ALD技術、ALD最新應用：光學鍍膜介紹以及邑文科技的國產化設備之路三方面詳細介紹了ALD的設備工藝原理以及優勢，重點分享了ALD設備的各項應用領域，以及如何運用在光學鍍膜之上。

ALD技術工藝原理

原子層沉積是一種化學氣相鍍膜方法，可獲得高均勻性和保形性的超薄薄膜。基于表面控制和表面與氣態前驅體之間的自飽和吸附反應。薄膜通過連續的原子層進行生長à精確控制薄膜厚度和化學成分。真空工藝(通常 1-10 mbar)，在中低溫下(通常100-400 °C, 甚至低至室溫);可選擇等離子體增強。

原子層沉積的工藝分成四個步驟，以鍍一個AB膜層為例，首先將含有A的物質放入腔體，把B的物質吸走，使得A和B在表面形成一個膜層。其次把多余的產物帶走，這樣等于一個原子層沉積在上面。所以這是一個表面的反應。這個工藝不管什么樣的形貌都可以鍍上去，這樣一層一層上去，就叫做原子層沉積的技術。

ALD的優勢

一、表面控制反應：對比PVD、CVD、ALD和電鍍， ALD技術不管怎么樣的形貌，它都可以百分之百把它鍍上去。這里有一個臺階覆蓋率，尤其是一個凹槽的結構，最底層和最上面的鍍膜的厚度的比例，它可以做到幾乎百分之百。PVD、CVD只能做到30%到70%，所以ALD就非常有優勢。

二、任何形貌的表面都可以均勻的成膜：因為它是一個表面反應，不是源反應，一般PVD、CVD是源反應，ALD是表面反應，ALD除了臺階覆蓋比較強，還有一個優點就是致密性比較高、工藝溫度可以很低，它可以做到50度就能成膜上去，而且成膜的致密性非常好。

ALD的最新應用：低溫光學鍍膜

一、AR眼鏡：ALD在AR技術里面，有一個技術叫做量子點的Micro LED。大家知道量子點很怕水汽，水汽進去它會衰減。所以現在很多人就用一些鍍膜方法來防止它的水汽泄露。ALD剛好是一個非常致密的材料，可以把它包覆起來，而且可以低溫的鍍膜。所以低溫是ALD非常好的優點，尤其做防水汽方面，對于敏感材料是一個很好的工藝工具。

AR眼鏡除了光源是Micro LED以外，要把光投影到我們的眼睛的正前方則需要做一個光波導。光波導目前都是用閃耀光柵的技術，閃耀光柵是在這個工藝里面做兩個斜度不一樣的，大概是可見光等級刻度的光柵。光柵有的用二氧化鈦刻成特定光柵圖形，有的是用有機的壓印膠，做完之后在上面做一個二氧化鈦的低溫工藝，然后進行相位的轉換，讓我們的Micro LED光可以投影到正前方。這個工藝具體就是用ALD來做的。

二、手機光學薄膜：目前小米的手機鏡頭鍍膜已經使用了ALD技術。由于要達到較高的反射率，基本是用ALD技術來制作增透膜。ALD低溫AR鍍膜可以解決光學樹脂玻璃的增透需求。蘋果iPhone14也開始用ALD工藝，不斷推動ALD光學鍍膜取代PVD。基本上就是要做到能夠跟PDD一樣的效果，而且它的成本要跟PDD一樣，這是一個很大的挑戰。目前10cmx10cm的光學樹脂玻璃可以做30片光學鏡頭。10%的滲透率，需要1600萬片10cmx10cm光學樹脂玻璃。每個月ALD需要鍍膜133萬片光學樹脂玻璃。

使用ALD光學鍍膜的效果：可以減輕鬼影現象：一般如果沒有加ALD鍍膜或者一般的光學鍍膜，鬼影是非常大的。如果有鍍膜，可以把鬼影的問題解決掉，這就是為什么高階手機慢慢在用ALD的技術來做。

邑文科技國產化設備之路

邑文科技是2011年成立的，在2018年開始轉型做全新的自有品牌的國產設備。目前邑文有院子層刻蝕設備、薄膜、刻蝕和去膠設備。在2019年就交付了首臺自研的設備，在疫情三年我們就從二手設備公司轉型成為自研設備的公司。功率半導體、微顯示與光學是邑文科技重點發展的領域。

小結

邑文電子的目標是成為高端IC28nm工藝節點的設備供應商，打破薄膜刻蝕設備巨頭（TEL,AMAT,LAM,ASMI）的壟斷。目前基本上所有先進的工藝設備都被TEL、AMAT、LAM、ASMI等公司把控住。我們希望未來5到10年，在先進的工藝上我們能夠慢慢替代這些設備。最后跟大家用5個心來共勉：沉下心、合下心、用下心，我們的“芯”很快就會放下心。

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審核編輯：湯梓紅