在半导体制造的微观世界里，每一层仅几纳米厚的薄膜都决定着芯片性能的上限。作为制造这些 “纳米外衣” 的核心装备，原子层沉积（ALD）设备堪称半导体产业链的 “精度标尺”。随着 3D NAND 堆叠层数向 200 层迈进，ALD 技术正成为先进制程的关键支撑。
ALD 技术通过逐层化学反应实现原子级厚度控制，每次循环仅沉积 0.1-1 纳米薄膜。这种 “单原子层生长” 特性使其在高 k 介质层（如 HfO₂）和金属栅极（如 TiN）的沉积中表现优异。例如，在 3nm FinFET 工艺中，ALD 沉积的 HfO₂薄膜厚度需控制在 15 埃以下，而传统 CVD 技术难以达到如此精度。2024 年全球 ALD 设备市场规模已达 68 亿美元，中国市场需求增速（37%）远超全球平均水平。
ALD 设备的核心挑战在于实现超高深宽比结构的均匀沉积。例如，在 3D NAND 存储芯片中，孔深超过 100 微米的结构需要薄膜均匀性误差＜3%。厦门毅睿科技自主研发的微波等离子体辅助 ALD 系统（MPALD）通过优化射频功率（100-500W）和反应气压（1-10Pa），可将薄膜孔隙率控制在 25%-35%，介电常数降至 2.2 以下，满足 5nm 制程需求。这种技术已应用于台积电、中芯国际的先进产线，部分参数达到国际一流水平。
厦门毅睿科技-芯壹方 微波等离子体辅助原子层沉积系统（MPALD）
厦门毅睿科技有限公司、厦门芯壹方科技有限公司自主研发生产的微波等离子体辅助原子层沉积系统（MPALD），可实现＜±3%的均匀沉积，微波频率：2.45±0.025 GHz，微波功率:≥3KW连续可调。
曾被美日企业垄断的 ALD 设备市场，正迎来 “中国芯” 的破局。2023 年国产厂商市场份额提升至 15%，立式外延炉在碳化硅衬底沉积中实现生长速率 10μm/h 以上，缺陷密度＜10⁴/cm²，助力国内功率半导体厂商突破 “卡脖子” 瓶颈。 ALD 设备已通过客户端量产验证，2024 年出货量预计突破 1000 个反应腔，创历史新高。国产设备的性价比优势显著，相同性能设备价格仅为进口产品的 60%-70%。
通过自主研发攻克了“卡脖子”难题不仅，降低了对进口设备的依赖，更通过自主可控的技术体系为半导体产业链安全提供保障。
厦门毅睿科技-芯壹方原子层沉积（ALD）系统
随着 Chiplet 技术的兴起，ALD 设备在混合键合（Hybrid Bonding）中的应用日益重要。研发的晶圆对晶圆混合键合设备已进入量产阶段，套准精度达到亚微米级，可支持 3D 集成芯片的大规模生产。然而，ALD 设备的前驱体材料开发仍是短板，国内企业需加强与化学供应商的协同创新。根据 SEMI 预测，2025 年全球 ALD 设备市场规模将突破 90 亿美元，中国有望占据 30% 以上份额。
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