摘要：本文介绍了原子层沉积技术的基本工作原理，特性以及基础技术的各种优化。简要介绍了商用计算流体力学软件”FLUENT”及其应用。利用FLUENT软件模拟计算ALD腔体内流体流动状态，计算出流体速率，压力，温度分布，以及表面反应速率随温度、压力的变化，优化表面反应过程，开发新的反应条件，节约时间和成本。设计新型反应器。

关键词：原子层沉积 计算流体力学 优化

1、原子层沉积技术

原子层沉积技术（Atomic Layer Deposition; ALD），也称原子层化学气相沉积（Atomic Layer Chemical Vapor Deposition; ALCVD）^【1】。最早起源于前苏联研究人员实验中的一种薄膜生长方式，后来因电路尺寸的逐渐缩小，并能很好的满足半导体器件对工艺的要求，而得到飞速发展^{【2】【3】}，并出现了该技术的各种衍生形式。

1.1、基本原理

ALD技术基本原理是将气相前驱体以脉冲形式交替通入反应腔中，通过与基底表面活性基团发生化学反应而在基底上形成沉积薄膜^【4】。ALD沉积周期可分为4个步骤：①第一种前驱体通过载气通入腔体，与基底表面发生化学吸附②使用惰性（N2）气体吹扫，将多余的前驱体或者反应副产物吹扫出腔体③通入第二种前驱体与第一种发生化学反应，并形成薄膜④再次通入惰性气体吹扫腔体内剩余物。

1.2、工艺特点

ALD一个循环周期能产生一个单原子层的薄膜，且由于该技术依附于前驱体的自限制性饱和吸附，通过简单地控制循环周期次数，控制薄膜厚度^【5】。这与PVD、CVD或溶液反应具有很大的区别。而且在不同的温度下或使用不同的前驱体，ALD反应速率也会有所改变^{【18】【19】}。

ALD不同于CVD的主要特点是较低的反应温度（反应温度lt;400℃，CVD反应温度介于600~1000℃）。尤其，ALD在室温条件下，应用于多孔膜材料的改性^【17】。