ALD（原子层沉积）并不止于FinFET的SADP（自对准双重成像）工艺，它是覆盖逻辑芯片、存储芯片与先进封装全链条的核心薄膜沉积技术。在3D NAND中，ALD是制造高深宽比存储结构的关键，而在TSV（硅通孔）封装中，它则承担着绝缘层与阻挡层的精密沉积任务。此外，ALD在金属栅、BSI（背照式图像传感器）等工艺中也有大量应用，广泛用于制造CMOS器件、存储芯片和TSV封装。

ALD在3D NAND中的关键作用

芯片向3D化方向发展后，堆叠层数与薄膜工艺直接挂钩。根据行业数据，在2D NAND产线中薄膜沉积设备占资本开支的18%，而到了3D NAND产线这一比例提升至26%，增幅显著。ALD凭借其原子层级别的厚度控制能力，成为制造3D NAND高深宽比结构不可或缺的设备。

从设备需求来看，国内存储大厂的采购数据印证了这一趋势。以长江存储的ALD采购情况为例，其年度采购量从早期的数十台逐步攀升，显示出3D NAND产线对ALD设备的持续高需求。同时，国产设备厂商的ALD产品已覆盖128层以上的3D NAND FLASH存储芯片制造，体现出该领域的技术纵深。

ALD在TSV封装及CMOS器件中的应用

在先进封装领域，ALD同样扮演着重要角色。TSV（硅通孔）封装需要在硅片中刻蚀出垂直通孔并填充金属，而ALD沉积的介质材料薄膜是实现通孔绝缘的关键步骤。目前ALD设备已明确应用于2.5D、3D TSV先进封装工艺。

在逻辑芯片领域，除SADP工艺外，ALD还广泛用于金属栅和**BSI（背照式图像传感器）**等工艺环节。例如，PEALD设备可应用于28-14nm的SADP工艺、STI Liner工艺，以及55-40nm的BSI工艺，这些共同构成了ALD在CMOS器件制造中的多元需求。

需求结构差异与市场格局

ALD在各类下游应用中的需求结构存在明显差异：

应用领域核心用途需求特征
FinFET逻辑芯片SADP工艺中的Spacer沉积，决定Fin宽度先进制程刚需，技术门槛高
3D NAND存储高深宽比结构的介质薄膜沉积堆叠层数增加驱动，设备占比提升
TSV先进封装通孔绝缘层、阻挡层沉积与封装集成度提升相关
BSI图像传感器介质薄膜沉积特定制程节点的专项应用

从竞争格局看，ALD是薄膜沉积设备中占比11%的细分品类，但被视为“兵家必争之地”。国产厂商方面，拓荆科技的PEALD设备在国内处于领先地位，产品可应用于14nm及以下的逻辑芯片；北方华创的ALD产品则覆盖至28nm技术节点。

常见问题

ALD在SADP工艺中具体起什么作用？

在FinFET的SADP工艺中，ALD沉积的氧化硅作为硬掩膜版，通过控制这层氧化硅的厚度，就可以最终控制Fin的宽度。在22nm制程中，Fin的宽度远小于光刻机所能制造的最小尺寸，因此ALD沉积的Spacer材料宽度直接决定了Fin的宽度，是制约逻辑芯片先进程度的核心因素之一。

为什么3D NAND对ALD设备的需求更大？

3D NAND通过堆叠更多层数来提升存储密度，而堆叠层数与薄膜工艺直接挂钩。行业数据显示，薄膜沉积设备在3D NAND产线资本开支中的占比为26%，高于2D时代的18%。ALD凭借其优异的台阶覆盖性和厚度控制能力，成为制造高深宽比3D结构的关键设备。

除了上述领域，ALD还有哪些应用？

ALD设备在金属栅、BSI等工艺中也存在大量应用，可以用于制造CMOS器件、存储芯片和TSV封装等。此外，ALD设备还可细分为等离子体增强原子层沉积（PE-ALD）和热处理原子层沉积（Thermal-ALD），分别适用于不同的工艺场景和薄膜材料需求。