在22nm制程中，Fin宽度仅为14.67nm，已远低于当时光刻机所能制造的最小尺寸，这使得自对准双重成像技术（SADP）成为突破光刻极限的关键。而在这套工艺中，原子层沉积（ALD）技术从辅助角色升级为核心环节——ALD所沉积的氧化硅硬掩膜层的厚度，直接决定了最终的Fin宽度，标志着半导体设备正式迈入先进节点。
ALD在SADP工艺中的核心作用
在22nm制程的FinFET结构中，Fin的形状是制造难点。由于Fin宽度14.67nm远小于光刻分辨率极限，必须通过SADP工艺来实现。该工艺的核心步骤是：先用ALD沉积一层氧化硅作为硬掩膜，通过精确控制这层氧化硅的厚度，即可最终控制Fin的宽度。后续再经过多次刻蚀去除辅助层，最终形成超薄Fin结构。在这一过程中，ALD虽然只使用了一次，但决定了芯片制程的先进程度。
对后续制程的连锁影响
ALD在22nm制程中确立核心地位后，其对后续10nm/7nm等更先进节点的设备需求产生了直接连锁反应。随着制程不断微缩，薄膜沉积工序数显著增加——从90nm CMOS工艺的40道，增长至3nm FinFET工艺产线的约100道。同时，芯片向3D化方向发展后，薄膜沉积设备在产线资本开支中的占比也从2D时代的18%提升至3D时代的26%。这些变化共同推动ALD设备需求快速增长，使其成为薄膜沉积设备领域的“兵家必争之地”。
常见问题
ALD在SADP工艺中的具体角色是什么？
在SADP工艺中，ALD负责沉积一层氧化硅作为硬掩膜。这层硬掩膜的厚度直接决定了最终Fin的宽度，因此ALD的精度成为制约芯片先进程度的核心因素之一。
为什么22nm制程必须使用SADP工艺？
因为22nm制程中Fin宽度为14.67nm，远小于当时光刻机所能制造的最小尺寸。SADP工艺通过ALD沉积的侧墙材料来定义更细的线宽，从而突破光刻极限。
ALD设备在更先进制程中的需求如何？
随着制程向10nm/7nm及以下演进，薄膜沉积工序数大幅增加，且芯片3D化趋势使薄膜沉积设备在产线资本开支中的占比显著提升。ALD凭借其原子层级的控制精度，成为先进制程和3D结构制造中不可或缺的关键设备。