薄膜沉积控制仪

薄膜沉积（Thin Film Deposition）是在基材上沉积一层纳米级的薄膜，再配合蚀刻和抛光等工艺的反复进行，就做出了很多堆叠起来的导电或绝缘层，而且每一层都具有设计好的线路图案。这样半导体元件和线路就被集成为具有复杂结构的芯片了。化学气相沉积(CVD)化学气相沉积(CVD)通过热分解和/或气体化合物的反应在衬底表面形成薄膜。CVD法可以制作的薄膜层材料包括碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、硫化物、硒化物、碲化物，以及一些金属化合物、合金等。化学气相沉积是目前很重要的微观制造方法，因为它有如下的这些特点：1. 沉积物种类多: 可以沉积金属薄膜、非金属薄膜，也可以按要求制备多组分合金的薄膜，以及陶瓷或化合物层。2. CVD反应在常压或低真空进行，镀膜的绕射性好，对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔都能均匀镀覆。3. 能得到纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄膜镀层。由于反应气体、反应产物和基材的相互扩散，可以得到附着力好的膜层，这对表面钝化、抗蚀及耐磨等表面增强膜是很重要的。4. 由于薄膜生长的温度比膜材料的熔点低得多，由此可以得到纯度高、结晶完全的膜层，这是有些半导体膜层所必须的。5. 利用调节沉积的参数，可以有效地控制覆层的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒度等。6. 设备简单、操作维修方便。7. 反应温度太高，一般要850~ 1100℃下进行，许多基体材料都耐受不住CVD的高温。采用等离子或激光辅助技术可以降低沉积温度。化学气相沉积过程分为三个重要阶段：1、反应气体向基体表面扩散2、反应气体吸附于基体表面3、在基体表面发生化学反应形成固态沉积物及产生的气相副产物脱离基体表面CVD的主要有下面几种反应过程：i). 多晶硅 PolysiliconSiH4 — Si + 2h2 (600℃)沉积速度 100 - 200 nm /min可添加磷(磷化氢)、硼(二硼烷)或砷气体。多晶硅也可以在沉积后用扩散气体掺杂。ii). 二氧化硅 DioxideSiH4 + O2→SiO2 + 2h2 (300 - 500℃)SiO2用作绝缘体或钝化层。通常添加磷是为了获得更好的电子流动性能。当硅在氧气中存在时，SiO2会热生长。氧气来自氧气或水蒸气。环境温度要求为900 ~ 1200℃。氧气和水都会通过现有的SiO2扩散，并与Si结合形成额外的SiO2。水(蒸汽)比氧气更容易扩散，因此使用蒸汽的生长速度要快得多。氧化物用于提供绝缘和钝化层，形成晶体管栅极。干氧用于形成栅极和薄氧化层。蒸汽被用来形成厚厚的氧化层。绝缘氧化层通常在1500nm左右，栅极层通常在200nm到500nm间。iii). 氮化硅 Siicon Nitride3SiH4 + 4NH3 — Si3N4 + 12H2(硅烷) (氨) (氮化物)化学气相沉积CVD 设备CVD反应器有三种基本类型:◈ 大气化学气相沉积(APCVD: Atmospheric pressure CVD)◈ 低压CVD (LPCVD:Low pressure CVD，LPCVD)◈ 超高真空化学气相沉积(UHVCVD: Ultrahigh vacuum CVD)◈ 激光化学气相沉积(LCVD: Laser CVD，)◈ 金属有机物化学气相沉积(MOCVD:Metal-organic CVD)◈ 等离子增强CVD (PECVD)物理气相沉积(PVD)在真空条件下，采用物理方法，将材料源（固体或液体） 表面材料气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积不仅可沉积金属膜、合金膜， 还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。物理气相沉积技术基本原理可分三个工艺步骤：(1)镀料的气化：即使镀料蒸发，升华或被溅射，也就是通过镀料的气化源。(2)镀料原子、分子或离子的迁移：由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞后，产生多种反应。(3)镀料原子、分子或离子在基体上沉积。物理气相沉积技术工艺过程无污染，耗材少。成膜均匀致密，与基体的结合力强。该技术广泛应用于航空航天、电子、光学、机械、建筑、轻工、冶金、材料等领域，可制备具有耐磨、耐腐蚀、装饰、导电、绝缘、光导、压电、磁性、润滑、超导等特性的膜层 。物理气相沉积也有多种工艺方法：◈ 真空蒸度 Thin Film Vacuum Coating◈ 溅射镀膜 PVD-Sputtering◈ 离子镀膜 Ion-Coating

一、纳米颗粒膜制备日前，由英国著名的薄膜沉积设备制造商Moorfield Nanotechnology公司生产的套纳米颗粒与磁控溅射综合系统在奥地利的莱奥本矿业大学Christian Mitterer教授课题组安装并交付使用。该设备由MiniLab125型磁控溅射系统与纳米颗粒溅射源共同组成，可以同时满足用户对普通薄膜和纳米颗粒膜制备的需求。集成了纳米颗粒源的MiniLab125磁控溅射系统 传统薄膜材料的研究专注于制备表面平整、质地致密、晶格缺陷少的薄膜，很多时候更是需要制备沿衬底外延生长的薄膜。然而随着研究的深入，不同的应用方向对薄膜的需求是截然不同。在表面催化、过滤等研究方向，需要超大比表面积的纳米薄膜。在这种情况下，纳米颗粒膜具有不可比拟的优势。而传统的磁控溅射在制备纯颗粒膜方面对于粒径尺寸，颗粒均匀性方面无法实现控制。气相沉积法、电弧放电法、水热合成法等在适用性、操作便捷性、与传统样品处理的兼容性等方面不友好。在此情况下，Moorfield Nanotechnology推出了与传统磁控溅射和真空设备兼容的纳米颗粒制备系统。不同条件制备的颗粒粒径分布（厂家测试数据）不同颗粒密度样品（厂家测试数据）纳米颗粒制备技术特点：▪ 纳米颗粒的大小1 nm-20 nm可调；▪ 多可达3重金属，可共沉积，可制备纯/合金颗粒；▪ 材料范围广泛，包括Au、Ag、Cu、Pt、Ir、Ni、Ti、Zr等▪ 拥有通过控制气氛制造复合纳米粒子的可能性（类似于反应溅射）▪ 的纳米颗粒层厚度控制，从亚单层到三维纳米孔▪ 纳米颗粒结构——结晶或非晶、形状可控纳米颗粒膜的应用方向：▪ 生命科学和纳米医学： 癌症治疗、药物传输、抗菌、抗病毒、生物膜▪ 石墨烯研究方向：电子器件、能源、复合材料、传感器▪ 光电研究：光伏研究、光子俘获、表面增强拉曼▪ 催化：燃料电池、光催化、电化学、水/空气净化▪ 传感器：生物传感器、光学传感器、电学传感器、电化学传感器 二、无机无铅光伏材料下一代太阳能电池的大部分研究都与铅-卤化物钙钛矿混合材料有关。然而，人们正不断努力寻找具有类似或更好特性的替代化合物，想要消除铅对环境的影响，而迄今为止，这种化合物一直难以获得。因此寻找具有适当带隙范围的无铅材料是很重要的，如果将它们结合起来，就可以利用太阳光谱的不同波长进行发电。这将是提高未来太阳能电池效率降低成本的关键。近期，牛津大学的光电与光伏器件研究组的HenrySnaith教授与Benjamin Putland博士研究了具有A2BB’X6双钙钛矿结构的新型无机无铅光伏材料。经过计算该材料具有2 eV的带隙，可用做光伏电池的层吸光材料与传统Si基光伏材料很好的结合，使光电转换效率达到30%。与有机钙钛矿材料相比，无机钙钛矿材料具有结构稳定使用寿命更长的优势。而这种新材料的制备存在一个问题，由于前驱体组分的不溶性和复杂的结晶过程容易导致非目标性的晶体生长，因此难以通过传统的水溶液法制备均匀的薄膜。Benjamin Putland博士采用真空蒸发使这些问题得以解决。使用Moorfield Nanotechnology的高质量金属\有机物热蒸发系统，通过真空蒸发三种不同的前驱体，研究人员成功沉积制备出了所需要的薄膜。真空蒸发具有较高的控制水平和可扩展性，使得材料的工业化制备成为可能。所制备的薄膜在150℃退火后，XRD图。所制备的薄膜在150℃退火后，表面SEM图 三、Moorfield 薄膜制备与加工系统简介Moorfield Nanotechnology是英国材料科学领域高性能仪器研发公司，成立二十多年来专注于高质量的薄膜生长与加工技术，拥有雄厚的技术实力，推出的多种高性能设备受到科研与工业领域的广泛好评。高精度薄膜制备与加工系统 – MiniLab旗舰系列和nanoPVD台式系列是英国Moorfield Nanotechnology公司经过多年技术积累与改进的结晶。产品的定位是配置灵活、模块化设计的PVD系统，可用于高质量的科学研究和中试生产。设备的功能和特点：▪ 蒸发设备：热蒸发（金属）、低温热蒸发(有机物)、电子束蒸发▪ 磁控溅射：直流&射频溅射、共溅射、反应溅射▪ 兼容性：可与手套箱集成、满足特殊样品制备▪ 其他功能设备：二维材料软刻蚀、样品热处理▪ 设备的控制：触屏编程式全自动控制

当前，我国半导体设备依旧高度依赖于海外企业，并且在核心技术和零部件上受到一定的限制。作为半导体产业重要的一环，薄膜沉积设备可以说牵一发而动全身。而中国作为半导体设备的重要市场，随着各地半导体项目的林立，晶圆代工厂的产能扩建热潮以及自主可控进程的推进，薄膜沉积设备厂商也迎来了快速成长和突破的新黄金期。对此，仪器信息网特邀请天津中环电炉股份有限公司介绍了其薄膜沉积设备。不断加大研发投入，为用户提供试用平台据了解，薄膜沉积领域在过去一直处于国外品牌独占市场。在此背景下，天津中环集中力量，借鉴国际先进经验，结合国内特色，开发了独具特色的薄膜沉积设备。其主要薄膜沉积产品包括CVD12IIIH-3-G、双相气流二硫化钼沉积设备、等离子薄膜沉积设备PECVD12IIH-3-G、三源流化床薄膜沉积设备等，凭借优异的性能，多次帮助用户在Science等多种国际级顶级期刊发表高影响力文章及成果，更是几乎进入了目前主流实验领域全部实验和部分高难度实验。天津中环的1200℃预加热双温区PECVD集成系统目前我国总体上看在薄膜沉积设备技术还处于新兴产业，发展时间短，技术积累薄弱，专业人才稀缺。市场处于萌芽阶段，但后续市场规模和技术需要又相当高。对此，天津中环认为，必须加大投入，无论资金、技术、人力等，不加大投入一但被国外产品拉开差距，建立技术壁垒，我国该产业很难发展，以至于薄膜沉积领域科研严重受制。正是在这种不断的研发投入下，天津中环现有产品已基本达到与国际龙头企业参数一致、价格更低、操作更容易、维护更简单。国内市场已经占据较多份额，主要客户群体有中科院所、大专院校、研究所、企业研发部门和检验部门。其中73%为实验领域。目前用户主要关注产品的技术参数和实验效果，为了更好的服务用户，天津中环组织人力、物力积极筹建实验室，为客户提供设备试用平台，目前天津中环实验室已经可以完成大多数实验，并得到理想的实验结果。确保客户采购设备后能够达到使用效果。另辟蹊径，绕开壁垒，突破“卡脖子”技术在贸易战以来，全社会都关注“卡脖子”问题，而在薄膜成绩领域当然也存在一定的“卡脖子”现象。在真空领域、气体控制领域特别明显，如高真空无油泵、特种气体流量控制等方面尤为突出。据透露，天津中环在5年前就发现问题，并积极联合各相关企业进行联合开发，通过特殊的设备结构、独特的设计理念另辟蹊径的达到了与国外类似的实验结果。从根本上绕过了一定的技术壁垒。谈到未来发展趋势时，天津中环认为未来的实验室和工业领域对于薄膜沉积技术更倾向于可视化的沉积与制备，可以更加直观的发现问题和解决问题。目前沉积设备都是盲烧。无法直观的展现沉积过程与沉积状态。这大大延缓了实验进度，阻碍了科学工作者的实验思路。基于对未来发展趋势的判断，天津中环于4年前着手研发可视化烧结、沉积设备。目前已经达到8微米级别的可视化分辨率，产品在陶瓷烧结、金属冶炼熔渗、高温接触角分析等领域获得无数好评，想成了稳定销售。下一步，天津中环还将着重研发纳米级分辨精度产品，为薄膜沉积领域打开一条新路。关于天津中环天津中环电炉是一家成立于1993年的股份制企业，现有产品专利40项，于2017年成功上市，具备研发、生产、实验等能力，产品上专精于实验电炉与薄膜沉积类设备及外延产品。在近年来半导体产业热潮下，天津中环主要业绩同比上一年度提高接近30%，三年平均增长18.7%。连续8年实现销售额增长超过10%。天津中环产品主要应用于材料行业、陶瓷行业、金属冶炼、处理。生物材料以及化学化工行业。

采用一定方法,使处于某种状态的一种或几种物质(原材料)的基团以物理或化学方式附着于衬底材料表面，在衬底材料表面形成一层新的物质，这层新物质就是薄膜。薄膜制备的方法众多，其中薄膜沉积与外延技术已成为其中的主流，特别是在半导体产业中，占据着重要的地位。薄膜沉积是半导体器件制造过程中的一个重要环节可以在晶圆上生长出 各种导电薄膜层和绝缘薄膜层为后续工艺打下基础。根据工作原理不同，薄膜沉积工艺可分为物理气相沉积 （PVD）、化学气相沉积（CVD）和原子层沉积（ALD）三大类，所需的设备是薄膜沉积设备。根据Maximize Market Research数据，全球薄膜沉积设备整体规模稳定增长，2020年市场 规模为172亿美元，受益于Foundry厂、存储、AMOLED以及太阳能电站等需求的增加，预计到2025年将达到340亿美元。分类型来看，CVD设备应用最广，占比57%；其次是PVD，占比为25%；ALD及其他镀膜设备占比18%。而外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层。新淀积的这层称为外延层。外延为器件设计者在优化器件性能方面提供了很大的灵活性，例如可以控制外延层掺杂厚度、浓度、轮廊，而这些因素是与硅片衬底无关的。这种控制可以通过外延生长过程中的掺杂来实现。外延层还可以减少CMOS器件中的闩锁效应。针对于此，仪器信息网拟于2021年9月23日举办“薄膜沉积与外延技术与应用”主题网络研讨会，依托“网络讲堂”栏目，邀请业内专家以及技术人员参与本次网络研讨会，就薄膜沉积与外延技术与应用等话题共同探讨，为广大从事薄膜沉积与外延技术研发等方面的专家学者和技术人员提供一个交流的空间。会议由牛津仪器赞助。牛津仪器是一家世界领先的高科技系统设备供应商。设计制造的设备可以在原子和分子层面，制造、分析和操控物质，并广泛应用于研究和工业领域为客户提供完美的解决方案。会议报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/cvd2021/会议日程：

项目编号：HBT-13210048-225732项目名称：武汉大学原子层薄膜沉积仪、三维激光扫描测振仪、原位光电热催化真空红外分析平台采购项目预算金额：1950.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：1950.0000000 万元（人民币）采购需求：本项目为3个项目包，接受同一供应商多包投标与中标。具体内容见下表。主要技术及服务要求等详见第三章货物需求及采购要求。包号序号货物名称是否接受进口产品单位数量是否为核心产品项目包预算（万元）011原子层薄膜沉积仪是台1是350021三维激光扫描测振仪是台1是500031原位光电热催化真空红外分析平台是台1是1100 合同履行期限：交货期：01包合同签订后 270 日内；02包合同签订后 180 日内；03包合同签订后 240 日内。本项目( 不接受 )联合体投标。

据莱西经济开发区消息，4月7日，青岛莱西经济开发区管委会与上海衍梓智能科技有限公司（以下简称“衍梓智能科技”）薄膜沉积设备项目签约仪式在莱西市行政办公中心举行。图片来源：莱西经济开发区莱西经济开发区消息显示，该项目总投资5亿元，拥有自主核心技术，落户经济开发区领芯芯片产业园，投产后将成为该行业全国第三家、山东省首家接入芯片头部企业生产线并实现量产的半导体薄膜沉积装备公司。消息介绍称，衍梓智能科技专注于半导体核心工艺——化学薄膜沉积设备制造生产，其核心产品VPE反应炉已实现自主可控。据了解，该项目落户的莱西领芯芯片产业园入选了2022年山东省重大项目，致力打造成为集新材料研发、智能制造、方案集成、电子元器件销售于一体的产业孵化聚合地，将逐步引进国内外领先的集成电路、物联网、AI企业落户。

薄膜沉积是半导体器件和集成电路制造过程中必不可少的环节。薄膜沉积技术可以分为化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）。芯片制造设备四大件，光刻机、刻蚀机、沉积膜设备以及离子注入机，总计占前道工艺7成以上的设备成本。这其中沉积膜设备排名第三，占20%到23%，市场巨大。针对于此，根据中国海关公布的大陆2020年11月-2021年10月各类薄膜沉积设备的进出口数据，仪器信息网近期特对相关品类产品（海关HS编码：84862021、84862022、84862029、84863021、84863032、84863039）的海关数据进行分析，供广大用户参考。不同类薄膜沉积设备进口额变化趋势2020年11月-2021年10月进口额排行（人民币/万元）海关数据根据薄膜沉积设备的原理和用途将其分为六类制造半导体器件或IC的化学气相沉积装置、制造半导体器件或IC的物理气相沉积装置、其他制半导体件或集成电路用薄膜沉积设备、制造平板显示器用的化学气相沉积设备（CVD）、制造平板显示器用的物理气相沉积设备（PVD）和制造平板显示器用的其他薄膜沉积设备。从一年时间的进口额可以看出，用于制造半导体器件或IC的化学气相沉积装置所在份额远大于其它类型的薄膜沉积设备进口额，这表明我国在半导体器件和集成电路用CVD设备领域国产化率低于PVD，大量依赖进口。而从进口额时间变化趋势可以看出，今年上半年的半导体器件和集成电路用CVD进口额增长迅速，但在年中达到顶峰后在第三季度呈明显下降趋势。平板用的PVD和CVD设备整体进口额差距不大，国产化率接近。中国薄膜沉积设备各注册地进口额变化（人民币/万元）2020年11月-2021年10月各注册地进口额分布（人民币/万元）通过海关进口企业注册地数据，可以大致了解到进口半导体制造设备在国内的“落脚地”。整体来看，一年时间各地进口薄膜沉积设备总额高达449亿元人民币。从各省进口额分布可以看出，进口薄膜沉积设备的主要地区是上海市、湖北省、陕西省和江苏省。这些地区都是半导体产业发达的地区，对薄膜沉积设备的需求量大。数据显示，这些地区主要进口的是用于半导体器件和集成电路制造的薄膜沉积设备，其进口额分布一定程度上反应了我国半导体产业的分布情况，可以看出目前我国半导体产业仍集中于东南沿海地区以及部分中部省份。薄膜沉积设备进口贸易伙伴分布贸易伙伴进口额总计（人民币/万元）新加坡1035130中国台湾900707韩国834809美国654993日本562006德国268019英国75641瑞士63254马来西亚21525芬兰18297意大利16924奥地利12127法国9337荷兰8432中国2951加拿大1287捷克660列支敦士登129白俄罗斯92瑞典35比利时29伊朗7那么这些进口设备主要来自于哪里？通过对进口贸易伙伴分析可以看出，薄膜沉积设备主要进口自新加坡、中国台湾、韩国、美国、日本等地。值得注意的是，以进口金额计，我国进口CVD设备的最大贸易伙伴居然是新加坡，总额约104亿元，占比约23%。此外，从新加坡进口的薄膜沉积设备全部是用于制造半导体器件或集成电路的设备。新加坡处在马六甲海峡，扼太平洋及印度洋之间的航运要道，是全球海运的几大必经路线之一，战略地位十分重要——早在新加坡建国之前，“新加坡港”已发展成为国际著名的转口港。世界各国的将需要出口的货物运输到新加坡港，存放几天或几十天（其中20%的堆存时间仅为1天），然后再转运到进口国。由于新加坡的自由贸易港，通过新加坡的“转口贸易”可变成躲避贸易制裁的有效方式之一。从新加坡进口设备，可能是为了规避以美国为首的西方集团对我国日益收紧的半导体器件或集成电路制造设备的进口限制。那么各省进口的薄膜沉积设备来自于哪些地区？对此，笔者对进口额TOP4的注册地的设备来源进行了统计分析。可以看出，湖北省的进口主要来自于新加坡。陕西省的进口设备主要来自于韩国，占比过半，这可能三星在西安的半导体厂的生产线有关。上海市的进口产品以美国为主，这可能是上海建设的产线制程较先进，对美国设备依赖较大。而江苏省的设备韩国、美国、新加坡、日本设备占比差距较小。

近日，江苏首芯半导体项目生产厂房主体结构封顶仪式举行。中电二公司消息显示，江苏首芯半导体薄膜沉积设备研发及生产项目位于无锡江阴高新区，为集半导体前道制程薄膜沉积高端设备研发、生产、销售为一体的总部基地，总投资5亿元，计划于2024年6月投产。2023年10月12日，江苏首芯半导体薄膜沉积设备项目在江阴高新区举行开工仪式。江苏首芯半导体科技有限公司成立于2023年2月，主营业务为薄膜沉积设备的研发、生产、销售与技术服务，主要产品为化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积等薄膜沉积设备。该公司产品将被广泛应用于半导体、平板显示、新能源等领域。

2021年9月23日，由仪器信息网主办的“薄膜沉积与外延技术与应用”主题网络研讨会成功举办，会议进行了了4个精彩报告，吸引领域内近400位听众报名参会。采用一定方法，使处于某种状态的一种或几种物质的基团以物理和化学方法附着于衬底材料表面形成一种新的物质，这层新物质就是薄膜。薄膜的制备主要技术包括薄膜沉积和外延技术。薄膜沉积和外延技术是半导体制造工艺中的非常重要的技术。基于此，仪器信息网于2021年9月23日举办了本次“薄膜沉积与外延技术与应用”主题网络研讨会，依托“网络讲堂”栏目，邀请业内专家以及技术人员参与本次网络研讨会，就薄膜沉积与外延技术与应用等话题共同探讨，为广大从事薄膜沉积与外延技术研发等方面的专家学者和技术人员提供了一个交流的空间。本次会议，邀请到云南大学杨鹏教授、牛津仪器科技（上海）有限公司高级应用科学家刘志文博士、中国科学院半导体研究所王晓东研究员和中国科学院微电子研究所杨妍研究员做报告，受到牛津仪器科技（上海）有限公司的大力支持，会议过程中，听众积极参与，直播间氛围热烈。会议的4个报告，经征求报告嘉宾意见，3个报告将设置视频回放（“薄膜沉积与外延技术与应用”主题网络研讨会），便于广大网友温故知新，详情见下表：2021年9月23日上午报告题目报告嘉宾链接几种二维及少层材料的生长与物性表征杨鹏云南大学 教授回放链接如何用原子力显微镜评价高质量薄膜刘志文牛津仪器科技（上海）有限公司 高级应用科学家回放链接离子束溅射镀膜技术及其应用王晓东中国科学院半导体研究所 研究员不回放硅光芯片工艺流程及对薄膜工艺的需求杨妍中国科学院微电子研究所 研究员回放链接

近日，中微公司推出自主研发的12英寸低压化学气相沉积(LPCVD)设备Preforma Uniflex™ CW。Preforma Uniflex™ CW可灵活配置多达五个双反应台反应腔（十个反应台），每个反应腔可以同时加工两片晶圆，在保证较低的生产成本和化学品消耗的同时，实现更高的生产效率。该设备配备了完全拥有自主知识产权的优化混气方案及加热台, 具有优秀的薄膜均一性、填充能力和工艺调节灵活性，对于弯曲度较大的晶圆，它也具备良好的工艺处理能力。并可以满足先进逻辑器件、DRAM和3D NAND中接触孔以及金属钨线的填充应用需求。中微公司集团副总裁、LPCVD 产品部和公共平台工程部总经理陶珩表示，自该款LPCVD设备研发立项以来，仅用不到半年时间，公司就完成了产品设计、生产样机开发和实验室评价，目前已顺利导入客户端进行生产线核准。中微公司开发的等离子体刻蚀设备和化学薄膜设备是制造各种微观器件的关键设备，可加工微米级和纳米级的各种器件。据悉，中微公司的等离子体刻蚀设备已被广泛应用于国际一线客户先进工艺的众多刻蚀应用，中微公司开发的用于LED和功率器件外延片生产的MOCVD设备已在客户生产线上投入量产，目前已在全球氮化镓基LED MOCVD设备市场占据领先地位。

目前的科创板上市公司中，大都是各自领域的“领跑者”，即将正式登陆科创板的拓荆科技股份有限公司（以下简称“拓荆科技”、“公司”）就是典型代表。　　拓荆科技成立于2010年4月，是辽宁省及沈阳市重点培育的上市后备企业和中国半导体设备五强企业，主要从事高端半导体专用薄膜沉积设备的研发、生产以及技术服务，产品包括等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备、原子层沉积（ALD）设备和次常压化学气相沉积（SACVD）设备三个产品系列，是目前国内唯一一家产业化应用的集成电路PECVD、SACVD设备厂商。公司产品已广泛应用于中芯国际、华虹集团、长江存储、长鑫存储、厦门联芯、燕东微电子等国内晶圆厂14nm及以上制程集成电路制造产线，在不同种类芯片制造产线的多道工艺中得到商业化应用。同时已展开10nm及以下制程产品验证测试，在研产品已发往国际领先晶圆厂参与其先进制程工艺研发。　　薄膜沉积设备技术门槛高，研发难度大。拓荆科技立足自主创新，先后承担多项国家重大科技专项课题，在半导体薄膜沉积设备领域积累了多项研发及产业化的核心技术，并达到国际先进水平。其中，公司先进的薄膜工艺设备设计技术、反应模块架构布局技术、半导体制造系统高产能平台技术等核心技术，不仅解决了半导体制造中纳米级厚度薄膜均匀一致性、薄膜表面颗粒数量少、快速成膜、设备产能稳定高速等关键难题，还在保证实现薄膜工艺性能的同时，提升客户产线产能，减少客户产线的生产成本。　　拓荆科技的产品已基本全面实现了我国芯片制造产业在介质薄膜沉积设备领域摆脱对海外厂商的依赖，补强了我国在集成电路产业链关键环节的实力，为我国建立芯片体系贡献力量。　　公司聚焦的半导体薄膜沉积设备与光刻机、刻蚀机共同构成芯片制造三大主设备。拓荆科技经过十多年的技术积累，已形成覆盖二十余种工艺型号的薄膜沉积设备产品，可以适配国内最先进的28/14nm逻辑芯片、19/17nm DRAM芯片和64/128层3D NAND FLASH晶圆制造产线，满足下游集成电路制造客户对于不同材料、不同芯片结构薄膜沉积工序的设备需求。其中，PECVD设备已全面覆盖逻辑电路、DRAM存储、FLASH闪存集成电路制造各技术节点产线多种通用介质材料薄膜沉积工序，并研发了LokⅠ、LokⅡ、ACHM、ADCⅠ等先进介质材料工艺，一举打破了薄膜沉积设备长时间被欧美和日本厂商垄断的局面。凭借长期技术研发和工艺积累，拓荆科技已经成为可与国际巨头直接竞争的半导体高端设备制造厂商。　　作为注册制改革的“试验田”和定位于支持“硬科技”产业的融资板块，科创板成立近三年以来，基础制度不断完善，上市条件的包容度和适应性不断提升和增强，吸引了一大批硬科技企业选择到科创板发行融资，其中不乏大量尚未盈利、存在特殊股权结构的硬科技企业。在科创板这块“试验田”支持硬科技发展的示范引领作用下，拓荆科技选择到科创板发行股票上市获得融资支持，持续加大研发投入。　　拓荆科技在科创板发行上市主要是为开展配适10nm以下制程的PECVD产品研发、开发Thermal ALD和大腔室PE ALD，以及升级SACVD设备，研发12英寸满足28nm以下制程工艺需要的SACVD设备募集社会资金，并借助募集资金开发中国台湾市场。在加强产品技术研发的同时，拓荆科技上市后，还将逐步培育和完善国内相关产业链，通过与国内供应商的深度合作与磨合，推动设备关键部件的开发及验证，提高设备零部件的国产化率以及产品品质。同时，公司还将利用国产设备厂商的综合优势，为客户提供定向的技术开发与服务，以此助力半导体产业链发展，保障产业链的技术先进性。

随着半导体市场,，特别是化合物半导体市场的逐步开放和增长，作为化合物半导体研发中相关材料制备的关键仪器，MBE、MOCVD等薄膜沉积与外延设备的市场也在逐年增长和扩大中，不论是海外品牌还是国产品牌，近几年的市场规模都在逐年扩大。由于高校的管理模式及制度，这些仪器设备大多养在“深闺”，大量科研资源潜能没有得到充分发挥。为解决这个问题并加速释放科技创新的动能，中央及各级政府在近几年来制订颁布了关于科学仪器、科研数据等科技资源的共享与平台建设文件。2021年1月22日，科技部和财政部联合发布《科技部 财政部关于开展2021年度国家科技基础条件资源调查工作的通知（国科发基〔2020〕342号）》，全国众多高校和科研院所将各种科学仪器上传共享。其中，对化合物半导体薄膜沉积与外延设备的统计分析或可一定程度反映科研领域相关仪器的市场信息（注：本文搜集信息来源于重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台，部分仪器品牌信息不全则根据型号等信息补全，不完全统计分析仅供读者参考）。共享化合物半导体薄膜沉积与外延设备分布北京市共享化合物半导体薄膜沉积与外延设备分布本次统计，共涉及化合物半导体薄膜沉积与外延设备的总数量为184台，涉及23省（直辖市/自治区），73家单位。其中，北京市共享设备数量最多达64台，占比35%，涉及14所高校院所，北京如此高的占比主要是由于其科研院所较多，产品也主要用于科研领域。共享仪器平台主要来自科研用户上传并服务于科研用户，也因此该类仪器设备主要分布于科研院所众多的北京市。从北京市的分布情况来看，其主要分布于高校集中的海淀区，该地区共有60台共享设备。化合物半导体材料制备设备主要有MBE和MOCVD。从统计中可以看出，MBE在科研领域中的占比较大，高达73%，MOCVD占比为21%。MBE由于其外延生长时间长，大批量生产性差，对真空条件要求高，目前还无法大规模用于工业化生产中，又由于其可原位观察单晶薄膜的生长过程等优势，主要用于进行生长机制的研究，图中比例仅代表科研领域中的分布情况。虽然MBE成膜质量好，但生产效率低，因此在工业领域中，MOCVD占据主流。不过近年来，众多厂商和科研人员一直在致力于MBE技术的产业化，信息显示，北京意莎普科技发展中心有限公司近年来在推进MBE分子束外延片研发及产业化建设项目。还有知情人士称，深圳地区有人做相关产业化，一次性买入几十台MBE，做2寸的晶圆，做出来多少，就有人收多少。相关仪器设备所属学科领域分布从仪器所属学科领域分布可以看出，这些仪器设备主要用于物理学和材料科学研究，占比分别为36%和32%。需要注意的是，以上统计存在交叉分布的情况，即该仪器同时属于多类学科领域，实际上材料科学和物理学研究具有很大的重合度。化合物半导体薄膜沉积与外延设备TOP5品牌MOCVD设备中Aixtron占比那么这些仪器主要有哪些品牌呢？整体来看，化合物半导体薄膜沉积与外延设备中，沈阳科仪、Aixtron和Omicron占比最高，其中沈阳科仪MBE和MOCVD产品均有涉及，Aixtron则聚焦MOCVD设备，Omicron聚焦MBE产品。MBE产品的品牌占比可参考【这类仪器本土品牌在崛起——全国共享MBE盘点】。进一步统计分析了MOCVD的品牌构成，发现MOCVD主要以德国Aixtron的产品为主，占比高达49%。需要注意的是德国Aixtron集团在英国有子品牌Thomas Swan，本次统计未归入Aixtron中。Aixtron是一家总部位于德国的欧洲技术公司，专门为半导体行业的客户制造金属有机化学气相沉积（MOCVD）设备。2016年10月，中国福建大芯片投资基金LP希望收购Aixtron，但德国经济部撤回了对该收购的批准。Axitron与SemiLEDs在2009年5月就合作开发出6寸蓝光LED芯片，在6x6寸AIX 2800G4 HT MOCVD反应炉的结构上，产量增加约30%(相较于传统42x2-inch的架构)，不但均匀性较好，也减少了边缘效应。不过就现阶段而言，大多数的困难仍然在于6寸的基板价格偏高与外延片切割技术的挑战。AIXTRON公司最先进的独特的行星转盘技术应用在大型G4 2800HT 42*2”以及Thomas Swan(1999年被AIXTRON收购) CCS Crius 30*2” MOCVD系统，使得Aixtron的MOCVD设备被公认为世界上技术和商业价值最完美的结合。设备品牌所属国家分布那么这些仪器主要来自于哪些国家呢？统计结果表明，此类产品以德国品牌居多，占比达32%，其次为国产品牌，可以看出中国产品正在崛起。本次统计主要涉及牛津、Aixtron、Thomas Swan、沈阳科仪、Emcore、中科宏微、Veeco、Omicron、TSST、SPECS、MBE-Komponenten GmbH、DCA、VG、Unisoku、SVTA、国成仪器、RIBER、Neocera、大连齐维科、上海实路、KurJ.Lesker、青岛精诚华旗、湖南顶立、EPGRESS等品牌。

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室在提升电子束蒸发沉积激光薄膜的长期性能稳定研究中取得新进展，实现了低应力、光谱和机械性能长期稳定的电子束激光薄膜制备。相关研究成果发表在《光学材料快报》（Optical Materials Express）。电子束蒸发沉积薄膜因其激光损伤阈值高，光谱均匀性好且易实现大口径制备而广泛应用于世界上各大型高功率激光系统中。然而，电子束蒸发沉积薄膜的多孔结构特性易与水分子相互作用，使得薄膜的各项性能极易受环境条件（尤其是湿度）的影响。即便是在可控的环境下，电子束蒸发沉积薄膜的性能也会随时间而变化。该项成果提出了等离子体辅助沉积的致密全口径包覆水汽阻隔技术，覆盖多孔电子束蒸发沉积薄膜的上表面和侧面，有效地将其与水汽隔离，制备出了低应力、光谱和机械性能长期稳定的电子束蒸发沉积薄膜。同时，该水汽阻隔技术显著提升了电子束蒸发沉积薄膜的耐划性能，且提供了一种离线获得无水吸附时薄膜应力的方法。该项成果为提升电子束沉积薄膜的光谱和面形稳定性提供了途径，有助于解决高功率激光应用中电子束沉积薄膜随时间和环境变化性能不稳定问题。相关工作得到了国家自然科学基金、中科院青促会基金、中科院先导专项（B类）等支持。（薄膜光学实验室供稿）原文链接图1 等离子体辅助沉积的致密全口径包覆水汽阻隔技术示意图图2 有、无全口径水汽阻隔膜的多层膜性能对比（a）峰值反射率处波长随时效时间变化（b）应力随时效时间变化

美国半导体设备制造商应用材料本周一表示，计划以35亿美元价格（较先前报价增加59％），从私募股权公司KKR手中收购规模较小的日本同行国际电气（Kokusai Electric），理由是其前景良好且估值较高。收购国际电气将使应用材料获得其薄膜沉积技术。据日经新闻报道，应用材料在在向美国证券交易委员会提交的文件中表示，将向私募股权业者KKR支付35亿美元收购国际电气，高于先前已同意的22亿美元出价。双方已同意将收购截止日期延后三个月至3月19日，因为还需解决中国的监管批准。应用材料表示，截止本申请之日，除了中国大陆之外其他地区监管部门的批准均已获得。实际上，应用材料早在2019年7月就提议收购国际电气，但由于中国监管当局迟迟不批准，无法完成交易，这也是双方要签订本桩收购案之前的最后一道监管障碍。应用材料首席财务官Dan Durn在2020年2月的财报电话会议上表示，“我们预计将在今年年中完成Kokusai交易。”但是此后，中美技术紧张局势进一步恶化，美国对一些中国最大的公司实施了制裁，其中包括华为、中芯国际等，中国半导体行业也受到了一定程度打击。目前应用材料在半导体设备市场已经占据了主导地位，若与国际电气合并，将进一步巩固其垄断地位。根据上述文件，应用材料表示“相信这桩收购案将为应材股东带来十足的价值”，“在过去18个月，应用材料已观察到整个半导体设备市场长期展望愈来愈有利，包括在存储领域有正面趋势。”日经新闻曾报导，国际电气拥有用于薄膜沉积设备的技术，这也是应用材料希望能购并国际电气的原因。

一、项目基本情况项目编号：OITC-G240261656-1项目名称：中国科学院2024年仪器设备部门批量集中采购项目预算金额：1045.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：1045.000000 万元（人民币）采购需求：1、采购项目的名称、数量：包号货物名称数量（台/套）用户单位采购预算（人民币）最高限价（人民币）是否允许采购进口产品6八英寸晶圆级氮化硅低压化学气相沉积设备1套中国科学院微电子研究所780万元780万元是包号货物名称数量（台/套）用户单位是否允许采购进口产品7紧凑型多功能介质薄膜快速沉积设备1中国科学院半导体研究所是投标人须以包为单位对包中全部内容进行投标，不得拆分，评标、授标以包为单位。2、技术要求详见公告附件。合同履行期限：详见项目需求本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2024年07月25日 至 2024年08月01日，每天上午9:00至11:00，下午13:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：www.oitccas.com；北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层方式：登录“东方招标”平台www.oitccas.com注册并购买。售价：￥600.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：中国科学院微电子研究所　　　　　地址：北京市朝阳区北土城西路3号　　　　　　　　联系方式：王老师 010-82995516　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：东方国际招标有限责任公司　　　　　　　　　　　　地　址：北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层　　　　　　　　　　　　联系方式：迟兆洋、叶明、芮虎峥、荀笑尘 010-68290583/0589 hzrui@oitc.com.cn 、xcxun@oitc.com.cn　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：迟兆洋、叶明、芮虎峥、荀笑尘电　话：　　010-68290583/0548

p 　　5月24日，中国科学院条件保障与财务局组织专家对中国科学院宁波材料技术与工程研究所承担的“面向半导体薄膜超高速、低温外延的中压等离子体化学气相沉积系统”和“微细球状非晶粉末制备装置”两个院科研装备项目进行了技术验收和综合验收。 /p p 　　两个项目的技术验收会于5月24日上午举行，条件保障与财务局科技条件处高级工程师张红松首先介绍了现场测试的具体要求，并宣布了专家组名单。技术测试专家组由6位专家组成，中科院半导体所谢亮研究员和中科院沈阳金属所张海峰研究员分别担任两个项目技术验收专家组组长。项目的技术测试大纲经专家组审议通过后，专家组分别在设备现场按照测试大纲逐项进行测试，将测试结果与项目任务书比对后，专家组一致认为两套研制设备的技术指标均达到或优于实施方案的要求，同意提交综合验收专家组验收。 /p p 　　项目的总体验收于 5月24日下午举行，张红松介绍了总体验收要求并宣布了专家组名单。专家组由8位专家组成，包括1位装备研制项目专家、6位技术专家，1位财务专家，组长由中科院微电子所夏洋研究员担任。专家组分别听取了两个项目工作汇报、使用报告、测试报告和财务报告。 /p p 　　“面向半导体薄膜超高速、低温外延的中压等离子体化学气相沉积系统”项目研制了一套中压等离子体化学气相沉积系统，实现了硅材料的超高速、低温外延生长 并且通过在线发射光谱和激光吸收光谱的实时检测分析系统，实现了对中压等离子体沉积过程的有效控制。利用该系统，项目组研究了气体组分、沉积压力、氢气浓度等工艺参数与沉积薄膜性能之间的影响规律，为碳化硅、石墨烯等薄膜材料的低温、快速生长提供了一个研究开发平台。 /p p 　　“微细球状非晶粉末制备装置”项目研制出了一套微细球状非晶粉末制备装置，研究了熔体温度、喷嘴直径、回转圆盘转速等工艺条件对粉末粒径、非晶度和氧含量的影响规律，开发了一套新型微细金属粉末制备的新技术，实现了平均粒径在10μm左右的高质量非晶粉末的制备。基于此装备，项目组开展了微细非晶合金粉末的吸波性能研究，为采用新型非晶软磁合金材料、设计和开发具有宽频带、强屏蔽效能的轻薄型磁屏蔽和吸波材料奠定了实验基础。 /p p 　　专家组现场查看了研制仪器设备的运行情况，审查了相关文件档案和项目经费使用情况，经讨论，专家组一致认为，两个项目均完成了实施方案中规定的研究内容，各项技术指标达到要求，项目文件档案齐全，经费使用基本合理，同意项目通过验收。 /p p 　　张红松对宁波材料所两个项目顺利通过验收表示祝贺，并在最后的总结中提出希望，希望项目组能够充分发挥研制装备的价值，进一步研究开发及成果转化，发挥好中科院科研装备研制项目的效能。 /p center img alt=" " src=" http://www.cnitech.cas.cn/news/news/201805/W020180528330854310154.jpg" height=" 375" width=" 500" / /center p style=" text-align: center " 　　技术验收会现场 /p center img alt=" " src=" http://www.cnitech.cas.cn/news/news/201805/W020180528330854432504.jpg" height=" 375" width=" 500" / /center p style=" text-align: center " 　　现场查看研制仪器设备的运行情况 /p center img alt=" " src=" http://www.cnitech.cas.cn/news/news/201805/W020180528330854493166.jpg" height=" 375" width=" 500" / /center p style=" text-align: center " 　　现场查看研制仪器设备的运行情况 /p

如何沉积纳米粒子——纳米粒子单层膜沉积实用指南 纳米颗粒的二维致密单层膜沉积是多种技术和科学研究的基础。例如，纳米粒子单层膜可以作为传感器上的功能层，也可以用来生产用于纳米球光刻的胶体掩模。但是，怎样才能高效、可靠地得到具有三维自由度的纳米颗粒溶液，并将这些颗粒限制在横跨大基底的(二维)单层中呢?传统的纳米颗粒沉积技术纳米颗粒沉积技术种类繁多。一些相对简单和快速的方法包括溶剂蒸发、浸渍镀膜和旋涂镀膜。然而，这些技术可能会浪费大量的纳米颗粒，并且无法有效控制纳米颗粒的密度和配位结构。溶剂蒸发溶剂蒸发容易产生所谓的咖啡渍圈环效应，这种效应是由马朗戈尼流动引起的。这将导致不均匀沉积，中心的纳米粒子沉积稀疏，而边缘则形成多层纳米粒子沉积。 浸渍镀膜另一方面，如果只是用纳米粒子覆盖基底，浸渍镀膜将是一种很好的技术。然而，使用这种方法沉积纳米颗粒单分子层是非常具有挑战性的。同时，浸渍镀膜需要大量的纳米颗粒，这在处理昂贵纳米颗粒材料时将成为一个大的限制因素。 旋涂镀膜旋涂镀膜也是一种很有吸引力的方法，因为它易于规模化放大，而且在半导体工业中是一种众所周知的技术。然而，使用这种方法，薄膜的质量和多个工艺参数紧密相关，如：自旋加速度、速度、纳米颗粒的大小、基材的润湿性和所用溶剂。这使得对薄膜属性的精确控制变得非常困难。而且，一般旋涂镀膜需要大量的纳米颗粒溶液。 气液界面的单层镀膜在这里，气液界面沉积纳米颗粒单层提供了一种高度可控的沉积方法，可以将其沉积在几乎任何基底上。纳米颗粒被限制在气液界面，界面面积逐渐减小，使得纳米颗粒更加紧密地聚集在一起，从而可以实现控制沉积密度的目的，因为单位区域面积沉积的纳米颗粒的数量很容易计算，这样对纳米颗粒的需求量就会大大降低。 单层薄膜形成后，可以通过简单的上下提拉基底即可将界面上的薄膜转移到基底上。 在线网络研讨会报名如果您对如何制备纳米颗粒单分子膜感兴趣，想获取更多这方面的知识，请报名参加由伦敦大学学院的Alaric Taylor博士举办的题为“纳米颗粒单分子层薄膜沉积实用指南”的网络研讨会。报告人Alaric Taylor简介：Alaric Taylor博士是伦敦大学学院工程和物理科学研究委员会（EPSRC）研究员，他在纳米光子材料的制造，尤其是通过在气-液界面开发胶体单层自组装方面有很高的造诣。 报告内容：? 详细讲解纳米颗粒沉积的具体操作? 指出需要注意的事情? 讲述纳米颗粒沉积的技巧 报告时间：2018年9月13日下午3:00（北京时间）报名联系：如需参会，请填好下列表格中的信息发送至，邮箱：lauren.li@biolinscientific.com；姓名单位邮箱电话特别提醒：因为可能会涉及电脑、系统、耳机等调试问题，建议大家提前5-10分钟进入链接。

各相关单位、专家：根据《中华人民共和国标准化法》《团体标准管理规定》和《中华环保联合会团体标准管理办法（试行）》的相关规定，由中华环保联合会归口，中国科学院南京地理与湖泊研究所、长江水利委员会水文局、生态环境部南京环境科学研究所、中国水产科学研究院南海水产研究所等企事业单位共同起草的《沉积物/湿地土壤营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程》《水体营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程》两项团体标准，经编制组会议、专家咨询、专家研讨会等对标准内容研讨论证，现已完成标准征求意见稿。为保证标准的科学性、严谨性和适用性，现公开征求意见。公示期间，请各有关单位及专家认真审阅标准文本，对两项标准提出宝贵建议和意见，并于2024年5月24日前以邮件的形式将《团体标准意见反馈表》反馈至编制组秘书处，逾期未回复按无意见处理。请登录全国团体标准信息平台（http://www.ttbz.org.cn）和联合会官网（http://www.acef.com.cn）下载标准征求意见稿及编制说明等方面信息。 联 系 人：姚雷 18800002545联系电话：010-51230020电子邮箱：13718003807@163.com传 真：010-51230020 附件：1、《沉积物/湿地土壤营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程（征求意见稿）》2、《沉积物/湿地土壤营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程（征求意见稿）》编制说明3、《水体营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程（征求意见稿）》4、《水体营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程（征求意见稿）》编制说明5、中华环保联合会团体标准意见反馈表 中华环保联合会2024年4月18日关于《沉积物湿地土壤营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程》等两项团体标准征求意见的函.pdf附件1 - 《沉积物湿地土壤营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程（征求意见稿）》.pdf附件2 - 《沉积物湿地土壤营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程（征求意见稿）》编制说明.pdf附件3 - 《水体营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程（征求意见稿）》.pdf附件4 - 《水体营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程（征求意见稿）》编制说明.pdf附件5 - 中华环保联合会团体标准意见反馈表.doc

各有关单位：依据《中华人民共和国标准化法》、国标委及民政部《团体标准管理规定》的文件精神，按照《中华环保联合会团体标准管理办法（试行）》的相关规定，在有关方面申报项目的基础上，我会组织专家对《沉积物/湿地土壤营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程》《水体营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程》《河湖底泥氮磷污染评价规范》《河湖底泥有机质污染评价规范》《河湖底泥重金属污染评价规范》五项团体标准进行了立项审查。经审查，上述五项团体标准符合立项条件，现批准立项并将项目名称、主要起草单位等项目信息（见附件）在全国团体标准信息平台网站（http://www.ttbz.org.cn）予以公示。请起草单位严格按照有关规定抓紧组织实施，严把质量关，确保标准的适用性和有效性，按期完成标准的编制工作。同时，欢迎有关单位积极申报五项团体标准的起草制定工作。公示期间如有任何建议和要求，请与秘书处联系。特此公告。联 系 人：刘彬 罗春辉联系电话：010-51230041，010-51230020，13910752920邮 箱：lhhzlhzb@126.com附 件：团体标准立项公告列表团体标准立项公告列表项目名称制修订项目周期（月）主要起草单位沉积物/湿地土壤营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程制定12中国科学院南京地理与湖泊研究所、长江水利委员会水文局、生态环境部南京环境科学研究所水体营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程制定12中国科学院南京地理与湖泊研究所、长江水利委员会水文局、中国水产科学研究院南海水产研究所河湖底泥氮磷污染评价规范制定12中国科学院南京地理与湖泊研究所、长江水利委员会水文局、生态环境部南京环境科学研究所、中国环境科学研究院河湖底泥有机质污染评价规范制定12中国科学院南京地理与湖泊研究所、长江水利委员会水文局、生态环境部南京环境科学研究所、中国环境科学研究院河湖底泥重金属污染评价规范制定12中国科学院南京地理与湖泊研究所、长江水利委员会水文局、生态环境部南京环境科学研究所中华环保联合会2023年7月21日关于《沉积物湿地土壤营养盐和重金属的薄膜扩散梯度（DGT）法采样与检测技术规程》 等五项团体标准立项的公告.pdf

文章名称：Experimental study platform for electrocatalysis of atomic-level controlled high-entropy alloy surfaces期刊和影响因子：Nature Communications IF=17.7DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-023-40246-5研究背景： 高熵合金由于出色的热动力学和化学性能，使其在电催化领域受到了学术界的广泛关注。制备原子级可控合金对于提高表面催化性能和设计新型催化剂至关重要。尽管已有的研究对合金组分，元素构成和原子分布等问题对催化性能的影响做了相关的研究，然而对于Pt基合金在催化前和催化后合金表面原子结构变化的原子级透射电镜表征相关工作尚显不足。对于合金表面原子的排布和在空位处合金成分的表征尚属空白。 2023年7月，日本东北大学课题组利用Advance Riko公司的电弧等离子体沉积系统-APD制备了原子级可控的高熵合金，研究了电催化对合金表面原子的影响。得益于APD系统可多靶位同时进行精准等离子溅射的功能，课题组实现了同一种高熵合金不同晶向结构的制备，对多组分合金表面微观结构与其催化性能之间的详细关系进行了深入研究。同时，APD系统的真空传输配件避免了制备样品在传递过程中受到空气的影响。相关研究结果以《Experimental study platform for electrocatalysis of atomic-level controlled high-entropy alloy surfaces 》为题，在SCI期刊Nature Communications上发表。 文中使用的电弧等离子体沉积系统-APD可以在 1.5 nm 到 6 nm 范围内精确控制纳米颗粒的直径，具有活性好，产量高等优势。只要靶材是导电材料，系统就可以将其等离子体化。金属/半导体制备同时控制腔体气氛，可以产生氧化物和氮化物薄膜。高能量等离子体可以沉积碳和相关单质体如非晶碳，纳米钻石，碳纳米管等形成新的纳米颗粒催化剂。电弧等离子体沉积系统-APD图文导读： 图1. 利用Advance Riko公司的APD系统为电催化研究所准备的不同高熵合金示意图。为了实现制备不同高熵合金成分的需求，APD系统可以溅射合金靶材或者同时溅射多个靶材来实现。通过XPS的研究表明，通过APD系统所制备的高熵合金表面成分高度可控。图2. 通过上述方法制备的Pt/Cr-Mn-Fe-Co-Ni/Pt合金不同晶向的表征结果。(a, c, e)为样品横截面的通过STEM获得的HAADF表征结果。(b, d, f)为对应样品的EDS Mapping结果。图3. APD系统所制备的Pt/Cr-Mn-Fe-Co-Ni/Pt合金的循环伏安曲线(CV)和氧化还原反应(ORR)在电位循环中的变化。(a, c, e)为在0.05V-1.0V 的范围内CV曲线随可逆氢电极电位的变化关系。(b, d, f)为Pt/Cr-Mn-Fe-Co-Ni/Pt的ORR随着电位循环的变化，循环电压为0.6V-1V。图4. APD系统所制备的Pt/Cr-Mn-Fe-Co-Ni/Pt合金在电位循环后的退化情况。(a, d, g)分别为合金样品的(111)，(110)和(100)方向的低倍HAADF表征结果。(b, e, h)分别为(a, d, g)中所对应的黄色方框区域的高分辨HAADF图像。(c, f, i)分别为在电位循环前和经过5000次循环后所对应的(b, e, h)区域的EDS结果的对比图。文章结论： 日本东北大学课题组使用APD系统制备了原子级可控的Pt高熵合金，通过高分辨透射电镜表征，从原子级的尺度上研究了电催化对合金表面的影响。通过与Pt-Co二元表面相比，高熵合金表面的氧还原反应性能优于 Pt-Co 二元表面，证明了该平台的有用性。该研究填补了高熵合金用于电催化领域原子级机理上的空白，为该领域的研究提供了理论基础！

引言 异质催化剂的合成通常借助于传统的湿法化学法，包括浸渍法、离子交换和沉积-沉淀法等。然而，这些方法合成的催化材料往往具有非常复杂的结构和活性位点分布不均匀等问题，这些问题会显著降低催化剂的催化性能，特别是在选择性上，阻碍了科学家们在原子水平上理解催化剂的结构-活性关系。此外，在苛刻的反应条件下通过烧结或浸出造成的活性组分的损失会导致催化剂的大面积失活。因此，亟待发展一种简便的方法来调控催化剂的活性位结构和其在原子水平上的局部化学环境，从而促进对反应机理的理解和高稳定性催化剂的合理设计。 原子层沉积(ALD, Atomic layer deposition)是一种用于薄膜生长的气相催化剂合成技术，目前已成为一种异质催化剂合成的替代方法。和化学气相沉积(CVD, Chemical vapor deposition)一样，其原理是基于两种前驱体蒸汽交替进样，并在载体表面上发生分子层面上的“自限制”反应，实现目标材料在载体表面上的沉积。通过改变沉积周期数、次序和种类等方法可以实现对催化剂活性位结构的原子精细控制，进而为研究者提供了一种 “自下而上”可控合成催化剂的新策略。 美国Arradiance公司的GEMStar系列台式原子层沉积系统(如图1所示)，在小巧的机身（78 * 56 * 28 cm）中集成了原子层沉积所需的所有功能，可多容纳9片8英寸基片同时沉积。全系配备热壁，结合前驱体瓶加热，管路加热，横向喷头等设计，使温度均匀性高达99.9%，气流对温度影响减少到0.03%以下。高温度稳定度的设计不仅可在8英寸基体上实现厚度均匀的膜沉积（其厚度均匀性高于99%），而且适合对具有超高长径比孔径的3D结构进行均匀薄膜覆盖，在高达1500：1长径比微纳深孔内部也可均匀沉积。图1. 美国Arradiance公司生产的GEMStar系列台式三维原子层沉积系统 在本篇文章中，我们将介绍利用ALD方法在负载型单金属 和双金属催化剂精细设计方面的进展和ALD方法在设计高效催化剂方面的特点与优势。同时，我们也整理了利用ALD技术制备单原子和双原子结构金属催化剂的方法与策略以及利用氧化物可控沉积调控金属催化活性中心周围的微环境，从而实现提升催化剂活性、选择性和稳定性的方法。后我们也将展望ALD技术在催化剂制备领 域中应用的潜力。ALD合成负载型催化剂 近年来，研究者对各种氧化物和碳基材料基底上的金属ALD催化剂进行了广泛研究。由于高温下ALD生长的金属原子在氧化物和碳基基底上的高迁移率，沉积物通常以金属纳米粒子形式存在，而不是二维金属薄膜。如图2a所示，金属纳米颗粒的尺寸大小和负载量可以通过调整ALD循环次数和沉积温度变化来进行调控，且金属颗粒的尺寸分布通常非常狭窄。近期，中国科学技术大学的路军岭课题组使用ALD技术发展了一种双金属纳米粒子的合成新策略，即使用较低的沉积温度和合适的反应物，在负载的单金属纳米粒子表面增加二金属组分，获得原子可控的双金属纳米粒子（如图2b, PtPd双金属纳米粒子）。研究发现，在较低的温度下，金属基底会促进金属前驱体在其上的成核和ALD生长，而金属氧化物通常是惰性的，因此不能在低温下与金属前驱体反应和开始成核。图2. ALD合成（a）单金属Pt纳米粒子，（b） 双金属PtPd纳米粒子，（c）Pt 单原子催化剂在N掺杂的石墨烯上，（d）Pd单原子催化剂在g-C3N4上，（e）二聚的Pt2/石墨烯催化剂。 原子分散的金属催化剂，由于其特的催化性能和大的原子利用效率，越来越受人们的关注。使用ALD技术从气相中获得单原子催化剂具有很大的挑战性，因为ALD生长通常在高温下进行，金属的聚集会显著加剧，但考虑到ALD的自限特性，仍是有可能的。加拿大西安大略大学孙学良教授团队从事了先驱性的工作，在250℃下，对N掺杂的石墨烯表面进行五十次Pt ALD循环合成了Pt单原子催化剂（如图2c）。DFT计算表面，Pt单原子与N原子成键，其HER活性相对于商业Pt/C显著增强(~37倍)。类似的，路军岭团队通过调控石墨烯上的含氧官能团种类和数量，在150℃下对石墨烯表面进行一次Pd ALD循环（Pd(hfac)2-HCHO），合成了原子分散的Pd单原子催化剂（如图2d），没有观察到Pd团簇和纳米粒子的形成。除此之外，使用ALD技术还可以合成原子的超细金属团簇，如二聚物等。如图2d所示，路军岭团队报道了Pt2二聚体可以通过ALD技术在石墨烯载体上创建适当的成核位点 “自下而上”制备获得，即Pt1单原子沉积，并在起始位点上进行Pt原子的选择性二次组装。氧化物包覆实现金属催化剂的纳米尺度编辑 对于负载型金属催化剂来讲，其载体不仅仅是作为基底，也会通过电子转移或金属—氧化物相互作用，显著的调制金属纳米颗粒的电子性质。当氧化物层包覆在金属纳米颗粒上时，会形成新的金属-氧化物界面(如图3a)，可以进一步改变金属纳米颗粒的电子性能和形貌，有望进一步提升其催化性能（如图3b）。金属纳米颗粒通常含有低配位位点（lcs）和高配位的台阶(HCSs)，通过氧化物ALD沉积的选择性阻挡某些活性位点，局部改变其几何形态，影响催化过程中的化学键断裂和生成，导致不同的反应途径（如图3c）。另外，物理氧化包覆层还可以提高纳米颗粒的稳定性，在恶劣的反应条件下防止金属组分的烧结和浸出(如图3d)。在原子层面上控制氧化膜厚度，从而在高比表面材料上实现高的均匀性，使得ALD成为在纳米尺度上提高纳米金属催化剂催化性能的理想工具，且不会产生质量迁移的问题。图3. （a）ALD氧化物包覆负载型纳米离子生成新的金属——氧化物界面ALD合成,（b）ZnO包覆Pt纳米粒子催化剂显著提高催化活性，（c）ALD氧化铝包覆Pd/Al2O3显著提高催化选择性，（d）TiO2包覆层显著提高Co@TiO2催化剂催化稳定性。 总结和展望 催化剂的原子合成，是阐明催化作用的关键机制和设计先进高性能催化剂的关键。ALD特的自限制特性可实现催化材料在高比表面材料上的均匀和可控沉积，实现一步步和“自底向上”的方式在原子层面上构建复杂结构的异质催化剂材料。这些ALD催化剂具有较高的均匀性，使其相对于传统方法制备的催化剂，拥有更好的或可观的催化性能，并可作为模型催化剂有助于阐明催化剂的结构-性能关系。 参考文献：[1] Lu J. et.al, Acta Phys. -Chim. Sin. 2018, 34 (12), 1334–1357.[2] F. H. et al. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9758.[3] Elam, J. W. Nat. Commun. 2014, 5, 3264.[4] Liu, L. M. et al. Nat. Commun. 2016, 7, 13638.[5] You, R. et al. Nano Res. 2017, 10, 1302.[6] Huang, X. H. et al. Nat. Commun. 2017,8, 1070.[7] Elam, J. W. ACS Catal. 2016, 6, 3457.[8] Lu, J. ACS Catal. 2015,5, 2735.[9] Huber, G. W. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1657.

化学气相沉积是使几种气体在高温下发生热化学反应而生成固体的方法，等离子体化学气相沉积是通过能量激励将工作物质激发到等离子体态从而引发化学反应生成固体方法。因为等离子体具有高能量密度、高活性离子浓度、故而可以引发在常规化学反应中不能或难以实现的物理变化和化学变化，且具有沉积温度低、能耗低、无污染等优点，因此等离子体化学气相沉积法得到了广泛的应用。微波等离子体也具有等离子体洁净、杂质浓度低的优点，因而微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）成为制备高质量金刚石的优先方法，也是目前有发展前景的高质量金刚石（单晶及多晶）沉积方法之一。MPCVD设备反应腔示意图金刚石具有优异的力学、电学、光学、热学、声学性能，在众多领域具有广泛的用途。而这些用途的实现在很大程度上依赖于高取向和单晶金刚石以及大面积透明金刚石膜。由于金刚石生长过程中普遍存在缺陷以及难以获取大面积范围内均匀温度场等参数，导致金刚石的取向发生改变，使高取向和单晶金刚石以及大面积透明金刚石膜的获得十分困难。因此，目前金刚石研究面临的大挑战和困难是如何制备优质单晶、多晶金刚石样品。 德国iplas公司基于 CYRANNUS® 多天线耦合技术，解决了传统的单天线等离子技术的局限。CYRANNUS® 技术采用腔外多天线设置，确保等离子团稳定生成于腔内中心位置，减少杂质来源，提高晶体纯度（制备的金刚石单晶纯度可达VVS别以上）。MPCVD系统可合成饰钻石 同时稳定的微波发生器也易于控制，可以在10mbar到室压范围内激发高稳定度的等离子团，大限度的减少了因气流、气压、气体成分、电压等因素波动引起的等离子体状态的变化，从而确保单晶生长的持续性，为合成大尺寸单晶金刚石及薄膜提供了有力保证。 MPCVD系统可合成优质大尺寸金刚石薄膜 MPCVD同样适用于平面基体，或曲面颗粒的其它硬质材料如Al2O3，c-BN的薄膜沉积和晶体合成。德国iplas公司凭借几十年在等离子技术领域的积累，可以为用户提供高度定制的设备，满足用户不同的应用需要。相关产品链接 微波等离子化学气相沉积系统 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C184528.htm

什么是原子层沉积技术原子层沉积技术（ALD）是一种一层一层原子级生长的薄膜制备技术。理想的 ALD 生长过程，通过选择性交替，把不同的前驱体暴露于基片的表面，在表面化学吸附并反应形成沉积薄膜。 20 世纪 60 年代，前苏联的科学家对多层 ALD 涂层工艺之前的技术（与单原子层或双原子层的气相生长和分析相关）进行了研究。后来，芬兰科学家独立开发出一种多循环涂层技术（1974年，由 Tuomo Suntola 教授申请专利）。在俄罗斯，它过去和现在都被称为分子层沉积，而在芬兰，它被称为原子层外延。后来更名为更通用的术语“原子层沉积”，而术语“原子层外延”现在保留用于（高温）外延 ALD。 Part 01.原子层沉积技术基本原理 一个完整的 ALD 生长循环可以分为四个步骤： 1.脉冲第一种前驱体暴露于基片表面，同时在基片表面对第一种前驱体进行化学吸附2.惰性载气吹走剩余的没有反应的前驱体3.脉冲第二种前驱体在表面进行化学反应，得到需要的薄膜材料4.惰性载气吹走剩余的前驱体与反应副产物 原子层沉积（ ALD ）原理图示 涂层的层数（厚度）可以简单地通过设置连续脉冲的数量来确定。蒸气不会在表面上凝结，因为多余的蒸气在前驱体脉冲之间使用氮气吹扫被排出。这意味着每次脉冲后的涂层会自我限制为一个单层，并且允许其以原子精度涂覆复杂的形状。如果是多孔材料，内部的涂层厚度将与其表面相同！因此，ALD 有着越来越广泛的应用。 Part 02. 原子层沉积技术案例展示 原子层沉积通常涉及 4 个步骤的循环，根据需要重复多次以达到所需的涂层厚度。在生长过程中，表面交替暴露于两种互补的化学前驱体。在这种情况下，将每种前驱体单独送入反应器中。 下文以包覆 Al2O3 为例，使用第一前驱体 Al(CH3)3（三甲基铝，TMA）和第二前驱体 H2O 或氧等离子体进行原子层沉积，详细过程如下：反应过程图示 在每个周期中，执行以下步骤： 01 第一前驱体 TMA 的流动，其吸附在表面上的 OH 基团上并与其反应。通过正确选择前驱体和参数，该反应是自限性的。 Al(CH3)3 + OH = O-Al-(CH3)2 + CH4 02使用 N2 吹扫去除剩余的 Al(CH3)3 和 CH4 03第二前驱体（水或氧气）的流动。H2O（热 ALD）或氧等离子体自由基（等离子体 ALD）的反应会氧化表面并去除表面配体。这种反应也是自限性的。 O-Al-(CH3)2 + H2O = O-Al-OH(2) + (O)2-Al-CH3 + CH4 04使用 N2 吹扫去除剩余的 H2O 和 CH4，继续步骤 1。 由于每个曝光步骤，表面位点饱和为一个单层。一旦表面饱和，由于前驱体化学和工艺条件，就不会发生进一步的反应。 为了防止前驱体在表面以外的任何地方发生反应，从而导致化学气相沉积（CVD），必须通过氮气吹扫将各个步骤分开。 Part 03. 原子层沉积技术的优点 由于原子层沉积技术，与表面形成共价键，有时甚至渗透（聚合物），因此具有出色的附着力，具有低缺陷密度，增强了安全性，易于操作且可扩展，无需超高真空等特点，具有以下优点： 厚度可控且均匀通过控制沉积循环次数，可以实现亚纳米级精度的薄膜厚度控制，具有优异的重复性。大面积厚度均匀，甚至超过米尺寸。 涂层表面光滑完美的 3D共形性和 100% 阶梯覆盖：在平坦、内部多孔和颗粒周围样品上形成均匀光滑的涂层，涂层的粗糙度非常低，并且完全遵循基材的曲率。该涂层甚至可以生长在基材上的灰尘颗粒下方，从而防止出现针孔。 ALD 涂层的完美台阶覆盖性 适用多类型材料所有类型的物体都可以进行涂层：晶圆、3D 零件、薄膜卷、多孔材料，甚至是从纳米到米尺寸的粉末。且适用于敏感基材的温和沉积工艺，通常不需要等离子体。 可定制材料特性适用于氧化物、氮化物、金属、半导体等的标准且易于复制的配方，可以通过三明治、异质结构、纳米层压材料、混合氧化物、梯度层和掺杂的数字控制来定制材料特性。 宽工艺窗口，且可批量生产对温度或前驱体剂量变化不敏感，易于批量扩展，可以一次性堆叠和涂覆许多基材，并具有完美的涂层厚度均匀性。

MoS2(二硫化钼)，由于其优异的带隙结构(直接带隙为1.8 eV)，高表面体积比和的场效应晶体管(FET，field effect transistor)性能，已成为具代表性的二维过渡金属硫族化合物（TMDC, transition-metal dichalcogenide）。使用纳米晶（Nano-Crystal，NC）修饰MoS2，即可以保持每个组成部分的立特性，同时又提供了复合材料产生的协同特性，大的扩展了MoS2材料的应用领域。控制纳米晶（NC）在 MoS2基底上的形貌，包括浓度，尺寸大小和表面体积比，对电子器件的整体性能影响是至关重要的。原子层沉积技术（ALD，Atomic layer deposition）是基于自限制的表面化学反应，对缺乏表面活化学反应基团的二维材料可实现选择性表面纳米晶修饰，其中NC大小可以通过循环次数来控制。美国斯坦福大学化学工程学院的Stacey F. Bent教授，通过使用台式三维原子层沉积系统-ALD发现了一种合成ZnO修饰MoS2基杂化纳米结构（纳米片或纳米线）的新方法。ZnO纳米晶的特性，包括浓度、大小和表面体积比，可以通过控制ZnO循环次数以及ALD磺化处理得到的MoS2衬底的性能来进行系统的合成和调控。通过材料化学成分（XPS以及 Raman），显微镜观察(TEM, SEM)和同步加速器X射线技术(GIWAXS) 分析ZnO与ALD沉积次数的相互关系，并结合量子化学计算的结果，作者阐明了ZnO在MoS2衬底上的生长机理及其与MoS2衬底性能的关系。MoS2纳米片的缺陷密度和晶粒尺寸可以由MoO3的硫化温度进行控制，ZnO纳米晶会选择性地在MoS2表面的缺陷位置处成核，且尺寸随着ALD循环次数的增加而增大。ALD循环次数越高，ZnO纳米晶的聚结作用越强，使得ZnO在MoS2衬底表面的覆盖和自身尺寸大幅增长。此外，复合结构的几何形貌可以通过改变MoS2衬底的取向进行调控，即采用MoS2的垂直纳米线（NWs，nanowires）作为ALD ZnO NCs的衬底，可以大幅改善复合结构的表面体积比。该类材料有望用于一些新拓展的领域，尤其是依赖过渡金属卤化物和NCs相互耦合结构的，如基于p−n异质结的传感器或光电器件。该工作发表在2020年的国际知名期刊ACS Nano (2020, 14, 1757−1769)上。图1. （a）ZnO@MoS2复合纳米结构示意图；（b）800°C-MoS2表面的HR-STEM图像；（c）两步合成二硫化钼的工艺，即在三个不同的退火温度下（600,800,和1000°C）下使用H2S硫化ALD 合成的MoO3；（d）600 °C-, 800 °C-, 和1000 °C-MoS2的Raman光谱图,（e）Zn 2p XPS谱图（循环次数为50次）,（f）相对原子比 Zn/(Zn + Mo),（g）TEM图像，（h）表面覆盖度，（i）MoS2表面ZnO颗粒的数密度及（g）GIWAXS（grazing incidence wide-angle X-ray scattering，掠入射小角X射线散射） 图样（不同沉积次数下）；（k）800 °C-MoS2 纳米线的SEM，TEM和HR-TEM图像；（l）DEZ（diethylzinc，二乙基锌）反应的量子化学计算结果,在MoS2的边缘位和基面上进行DFT分析,黄色和绿色原子分别表示S和Mo。 上述工作中作者团队采用的原子层沉积设备来自于美国ARRADIANCE公司的GEMStar系列台式三维原子层沉积系统-ALD(如图2所示)，其在小巧的机身（78 * 56 * 28 cm）中集成了原子层沉积所需的所有功能，可多容纳9片8英寸基片同时沉积。全系配备热壁，结合前驱体瓶加热，管路加热，横向喷头等设计，使温度均匀性高达99.9%，气流对温度影响减少到0.03%以下。高温度稳定度的设计不仅实现在8英寸基体上膜厚的不均匀性小于99%，而且更适合对超高长径比的孔径3D结构等实现均匀薄膜覆盖，对高达1500：1长径比的微纳深孔内部也可实现均匀沉积。GEMStar系列ALD系统广泛应用于高深宽比结构沉积，半导体微纳结构制备，微纳粉末包覆等，服务于锂离子电池，超电容器，超电容器，LED等研究领域。图2. 美国ARRADIANCE公司生产的GEM-tar系列台式三维原子层沉积系统 参考文献：[1]. Il-Kwon, et al., Synthesis of a Hybrid Nanostructure of ZnO-Decorated MoS2 by Atomic Layer Deposition., ACS nano., 2020,14(2), 1757-1769.

CVD(化学气相沉积)是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说，它是很简单的:两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。淀积氮化硅膜(Si3N4)就是一个很好的例子，它是由硅烷和氮反应形成的。化学气相沉积法是传统的制备薄膜的技术，其原理是利用气态的先驱反应物，通过原子、分子间化学反应，使得气态前驱体中的某些成分分解，而在基体上形成薄膜。化学气相沉积包括常压化学气相沉积、等离子体辅助化学沉积、激光辅助化学沉积、金属有机化合物沉积等。不过随着技术的发展，CVD技术也不断推陈出新，出现了很多针对某几种用途的专门技术，在此特为大家盘点介绍一些CVD技术。等离子体增强化学气相沉积（PECVD）等离子体增强化学气相沉积是在化学气相沉积中，激发气体，使其产生低温等离子体，增强反应物质的化学活性，从而进行外延的一种方法。该方法可在较低温度下形成固体膜。例如在一个反应室内将基体材料置于阴极上，通入反应气体至较低气压(1～600Pa)，基体保持一定温度，以某种方式产生辉光放电，基体表面附近气体电离，反应气体得到活化，同时基体表面产生阴极溅射，从而提高了表面活性。在表面上不仅存在着通常的热化学反应，还存在着复杂的等离子体化学反应。沉积膜就是在这两种化学反应的共同作用下形成的。激发辉光放电的方法主要有：射频激发，直流高压激发，脉冲激发和微波激发。等离子体增强化学气相沉积的主要优点是沉积温度低，对基体的结构和物理性质影响小；膜的厚度及成分均匀性好；膜组织致密、针孔少；膜层的附着力强；应用范围广，可制备各种金属膜、无机膜和有机膜。【市场分析】上海市采购量独占鳌头——半导体仪器设备中标市场盘点系列之CVD篇高密度等离子体化学气相淀积（HDP CVD）HDP-CVD 是一种利用电感耦合等离子体 （ICP） 源的化学气相沉积设备，是一种越来越受欢迎的等离子体沉积设备。HDP-CVD（也称为ICP-CVD）能够在较低的沉积温度下产生比传统PECVD设备更高的等离子体密度和质量。此外，HDP-CVD 提供几乎独立的离子通量和能量控制，提高了沟槽或孔填充能力。但是，HDP-CVD 配置的另一个显著优势是，它可以转换为用于等离子体刻蚀的 ICP-RIE。 在预算或系统占用空间受限时，优势明显。听起来可能很奇怪。但是这两种类型的工艺确实可以在同一个系统中运行。虽然存在一些内部差异，例如额外的气体入口，但两种设备的核心结构几乎完全相同。在HDP CVD工艺问世之前，大多数芯片厂普遍采用PECVD进行绝缘介质的填充。这种工艺对于大于0.8微米的间隔具有良好的填孔效果，然而对于小于0.8微米的间隙，PECVD工艺一步填充具有高的深宽比的间隔时会在间隔中部产生夹断和空洞。在探索如何同时满足高深宽比间隙的填充和控制成本的过程中诞生了HDP CVD工艺，它的突破创新之处在于，在同一个反应腔中同步地进行沉积和刻蚀工艺。微波等离子化学气相沉积（MPCVD）微波等离子化学气相沉积技术（MPCVD）适合制备面积大、均匀性好、纯度高、结晶形态好的高质量硬质薄膜和晶体。MPCVD是制备大尺寸单晶金刚石有效手段之一。该方法利用电磁波能量来激发反应气体。由于是无极放电，等离子体纯净，同时微波的放电区集中而不扩展，能激活产生各种原子基团如原子氢等，产生的离子的最大动能低，不会腐蚀已生成的金刚石。通过对MPCVD沉积反应室结构的结构调整，可以在沉积腔中产生大面积而又稳定的等离子体球，因而有利于大面积、均匀地沉积金刚石膜，这一点又是火焰法所难以达到的，因而微波等离子体法制备金刚石膜的优越性在所有制备法中显得十分的突出。微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积（ECR-MPCVD）在MPCVD中为了进一步提高等离子体密度，又出现了电子回旋共振MPCVD（Electron Cyclotron Resonance CVD，简称ECR-MPCVD）。由于微波CVD在制备金刚石膜中的独有优势，使得研究人员普遍使用该方法制备金刚石膜，通过大量的研究，不仅在MPCVD制备金刚石膜的机理上取得了显著的成果，而且用CVD法制备的金刚石膜也广泛的用于工具、热沉、光学、高温电子等领域的工业研究与应用。超高真空化学气相沉积（UHV/CVD）超高真空化学气相沉积（UHV/CVD）是制备优质亚微米晶体薄膜、纳米结构材料、研制硅基高速高频器件和纳电子器件的关键的先进薄膜技术。超高真空化学气相沉积技术发展于20世纪80年代末，是指在低于10-6 Pa (10-8 Torr) 的超高真空反应器中进行的化学气相沉积过程，特别适合于在化学活性高的衬底表面沉积单晶薄膜。石墨烯就是可以通过UHV/CVD生产的材料之一。与传统的气相外延不同，UHV/CVD技术采用低压和低温生长，能够有效地减少掺杂源的固态扩散，抑制外延薄膜的三维生长。UHV/CVD系统反应器的超高真空避免了Si衬底表面的氧化,并有效地减少了反应气体所产生的杂质掺入到生长的薄膜中。在超高真空条件下，反应气分子能够直接传输到衬底表面，不存在反应气体的扩散及分子间的复杂相互作用，沉积过程主要取决于气-固界面的反应。传统的气相外延中，气相前驱物通过边界层向衬底表面的扩散决定了外延薄膜的生长速率。超高真空使得气相前驱物分子直接冲击衬底表面，薄膜的生长主要由表面的化学反应控制。因此，在支撑座上的所有基片(衬底)表面的气相前驱物硅烷或锗烷分子流量都是相同的，这使得同时在多基片上实现外延生长成为可能。低压化学气相沉积（LPCVD）低压化学气相沉积法(Low-pressure CVD，LPCVD)的设计就是将反应气体在反应器内进行沉积反应时的操作压力，降低到大约133Pa以下的一种CVD反应。LPCVD压强下降到约133Pa以下，与此相应，分子的自由程与气体扩散系数增大，使气态反应物和副产物的质量传输速率加快，形成薄膜的反应速率增加，即使平行垂直放置片子片子的片距减小到5~10mm，质量传输限制同片子表面化学反应速率相比仍可不予考虑，这就为直立密排装片创造了条件，大大提高了每批装片量。以LPCVD法来沉积的薄膜，将具备较佳的阶梯覆盖能力，很好的组成成份和结构控制、很高的沉积速率及输出量。再者LPCVD并不需要载子气体，因此大大降低了颗粒污染源，被广泛地应用在高附加价值的半导体产业中，用以作薄膜的沉积。LPCVD广泛用于二氧化硅（LTO TEOS）、氮化硅（低应力）（Si3N4）、多晶硅（LP-POLY）、磷硅玻璃（BSG）、硼磷硅玻璃(BPSG)、掺杂多晶硅、石墨烯、碳纳米管等多种薄膜。热化学气相沉积(TCVD)热化学气相沉积(TCVD)是指利用高温激活化学反应进行气相生长的方法。广泛应用的TCVD技术如金属有机化学气相沉积、氯化物化学气相沉积、氢化物化学气相沉积等均属于热化学气相沉积的范围。热化学气相沉积按其化学反应形式可分成几大类：（1）化学输运法：构成薄膜物质在源区与另一种固体或液体物质反应生成气体.然后输运到一定温度下的生长区，通过相反的热反应生成所需材料，正反应为输运过程的热反应，逆反应为晶体生长过程的热反应。（2）热解法：将含有构成薄膜元素的某种易挥发物质，输运到生长区，通过热分解反应生成所需物质，它的生长温度为1000-1050摄氏度。（3）合成反应法：几种气体物质在生长区内反应生成所生长物质的过程，上述三种方法中，化学输运法一般用于块状晶体生长，分解反应法通常用于薄膜材料生长，合成反应法则两种情况都用。热化学气相沉积应用于半导体材料，如Si，GaAs，InP等各种氧化物和其它材料。高温化学气相沉积（HTCVD）高温化学气相沉积是碳化硅晶体生长的重要方法。HTCVD生长碳化硅晶体是在密闭的反应器中，外部加热使反应室保持所需要的反应温度（2000℃~2300℃）。高温化学气相沉积是在衬底材料表面上产生的组合反应，是一种化学反应。它涉及热力学、气体输送及膜层生长等方面的问题，根据反应气体、排出气体分析和光谱分析，其过程一般分为以下几步：混合反应气体到达衬底材料表面；反应气体在高温分解并在衬底材料表面上产生化学反应生成固态晶体膜；固体生成物在衬底表面脱离移开，不断地通入反应气体，晶体膜层材料不断生长。中温化学气相沉积（MTCVD）MTCVD硬质涂层工艺技术，在20世纪80年代中期就已问世，但在当时并没有引起人们的重视，直到20世纪90年代中期，世界上主要硬质合金工具生产公司，利用HTCVD和MTCVD技术相结合，研究开发出新型的超级硬质合金涂层材料，有效地解决了在高速、高效切削、合金钢重切削、干切削等机械加工领域中，刀具使用寿命低的难高强度题才引起广泛的重视。目前，已在涂层硬质合金刀具行业投入生产应用，效果十分显著。MTCVD技术沉积工艺如下。沉积温度：700~ 900℃；沉积反应压力：2X103~2X104Pa；主要反应气体配比： CH3CN：TiCl4：H2=0.01：0.02：1；沉积时间：1一4h。金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD）MOCVD是在气相外延生长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。MOCVD是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和V、Ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种Ⅲ-V主族、Ⅱ-Ⅵ副族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不锈钢)反应室中进行，衬底温度为500-1200℃，用直流加热石墨基座(衬底基片在石墨基座上方)，H2通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。MOCVD适用范围广泛，几乎可以生长所有化合物及合金半导体，非常适合于生长各种异质结构材料，还可以生长超薄外延层，并能获得很陡的界面过渡，生长易于控制，可以生长纯度很高的材料，外延层大面积均匀性良好，可以进行大规模生产。激光诱导化学气相沉积（LCVD）LCVD是利用激光束的光子能量激发和促进化学气相反应的沉积薄膜方法。在光子的作用下，气相中的分子发生分解，原子被激活，在衬底上形成薄膜。这种方法与常规的化学气相沉积(CVD)相比，可以大大降低衬底的温度，防止衬底中杂质分布截面受到破坏，可在不能承受高温的衬底上合成薄膜。与等离子体化学气相沉积方法相比，可以避免高能粒子辐照在薄膜中造成损伤。根据激光在化学气相沉积过程中所起的作用不同可以将LCVD分为光LCVD和热LCVD，它们的反应机理也不尽相同。光LCVD是利用反应气体分子或催化分子对特定波长的激光共振吸收，反应分子气体收到激光加热被诱导发生离解的化学反应，在合适的制备工艺参数如激光功率、反应室压力与气氛的比例、气体流量以及反应区温度等条件下形成薄膜。光LCVD原理与常规CVD主要不同在于激光参与了源分子的化学分解反应，反应区附近极陡的温度梯度可精确控制，能够制备组分可控、粒度可控的超微粒子。热LCVD主要利用基体吸收激光的能量后在表面形成一定的温度场，反应气体流经基体表面发生化学反应，从而在基体表面形成薄膜。热LCVD过程是一种急热急冷的成膜过程，基材发生固态相变时，快速加热会造成大量形核，激光辐照后，成膜区快速冷却，过冷度急剧增大，形核密度增大。同时，快速冷却使晶界的迁移率降低，反应时间缩短，可以形成细小的纳米晶粒。除以上提到的薄膜沉积方法外，还有常压化学气相沉积（APCVD）等分类技术。

薄膜沉积是半导体制造工艺中的一个非常重要的技术，其是一连串涉及原子的吸附、吸附原子在表面扩散及在适当的位置下聚结，以渐渐形成薄膜并成长的过程。在一个新晶圆投资建设中，晶圆厂80%的投资用于购买设备。其中，薄膜沉积设备是晶圆制造的核心步骤之一，占据着约25%的比重。薄膜沉积工艺主要分为物理气相沉积和化学气相沉积两类。物理气相沉积(Physical Vapour Deposition，PVD)技术指在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积原理可大致分为蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀，具体又包含有MBE等各种镀膜技术。发展到目前，物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。随着技术的发展，PVD技术也不断推陈出新，出现了很多针对某几种用途的专门技术，在此特为大家盘点介绍各种PVD技术。真空蒸发镀膜技术真空蒸发(Vacuum Evaporation) 镀膜是在真空条件下，用蒸发器加热蒸发物质，使之升华，蒸发粒子流直接射向基片，并在基片上沉积形成固态薄膜，或加热蒸发镀膜材料的真空镀膜方法。其物理过程为：采用几种能源方式转换成热能，加热镀料使之蒸发或升华，成为具有一定能量(0.1~0.3eV) 的气态粒子(原子、分子或原子团)；离开镀料表面，具有相当运动速度的气态粒子以基本上无碰撞的直线飞行输运到基体表面；到达基体表面的气态粒子凝聚形核生长成固相薄膜；组成薄膜的原子重组排列或产生化学键合。电子束蒸镀技术电子束蒸镀（Electron Beam Evaporation）是物理气相沉积的一种。与传统蒸镀方式不同，电子束蒸镀利用电磁场的配合可以精准地实现利用高能电子轰击坩埚内靶材，使之融化进而沉积在基片上。电子束蒸镀常用来制备Al、CO、Ni、Fe的合金或氧化物膜，SiO2、ZrO2膜，抗腐蚀和耐高温氧化膜。电子束蒸镀与利用电阻进行蒸镀最大的优势在于：可以为待蒸发的物质提供更高的热量，因此蒸镀的速率也更快；电子束定位准确，可以避免坩埚材料的蒸发和污染。但是由于蒸镀过程中需要持续水冷，对能量的利用率不高；而且由于高能电子可能带来的二次电子可能使残余的气体分子电离，也有可能带来污染。此外，大多数的化合物薄膜在被高能电子轰击时会发生分解，这影响了薄膜的成分和结构溅射镀膜技术溅射镀膜技术是用离子轰击靶材表面，把靶材的原子被击出的现象称为溅射。溅射产生的原子沉积在基体表面成膜称为溅射镀膜。通常是利用气体放电产生气体电离，其正离子在电场作用下高速轰击阴极靶体，击出阴极靶体原子或分子，飞向被镀基体表面沉积成薄膜。射频溅射技术射频溅射是溅射镀膜技术的一种。用交流电源代替直流电源就构成了交流溅射系统，由于常用的交流电源的频率在射频段，如13.56MHz，所以称为射频溅镀。在直流射频装置中，如果使用绝缘材料靶，轰击靶面的正离子会在靶面上累积，使其带正电，靶电位从而上升，使得电极间的电场逐渐变小，直至辉光放电熄灭和溅射停止。所以直流溅射装置不能用来溅射沉积绝缘介质薄膜。磁控溅射技术磁控溅射技术属于PVD（物理气相沉积）技术的一种，是制备薄膜材料的重要方法之一。它是利用带电荷的粒子在电场中加速后具有一定动能的特点，将离子引向被溅射的物质制成的靶电极（阴极），并将靶材原子溅射出来使其沿着一定的方向运动到衬底并在衬底上沉积成膜的方法。磁控溅射设备使得镀膜厚度及均匀性可控，且制备的薄膜致密性好、粘结力强及纯净度高。该技术已经成为制备各种功能薄膜的重要手段。离子镀膜技术离子镀是在真空蒸发镀和溅射镀膜的基础上发展起来的一种镀膜新技术，将各种气体放电方式引入到气相沉积领域，整个气相沉积过程都是在等离子体中进行，其中包括磁控溅射离子镀、反应离子镀、空心阴极放电离子镀（空心阴极蒸镀法）、多弧离子镀（阴极电弧离子镀）等。离子镀大大提高了膜层粒子能量，可以获得更优异性能的膜层，扩大了“薄膜”的应用领域。是一项发展迅速、受人青睐的新技术。广义来讲，离子镀膜的特点是：镀膜时，工件（基片）带负偏压，工件始终受高能离子的轰击。形成膜层的膜基结合力好、膜层的绕镀性好、膜层组织可控参数多、膜层粒子总体能量高，容易进行反应沉积，可以在较低温度下获得化合物膜层。多弧离子镀(MAIP)多弧离子镀是采用电弧放电的方法，在固体的阴极靶材上直接蒸发金属，蒸发物是从阴极弧光辉点放出的阴极物质的离子，从而在基材表面沉积成为薄膜的方法。多弧离子镀与一般的离子镀有着很大的区别。多弧离子镀采用的是弧光放电，而并不是传统离子镀的辉光放电进行沉积。简单的说，多弧离子镀的原理就是把阴极靶作为蒸发源，通过靶与阳极壳体之间的弧光放电，使靶材蒸发，从而在空间中形成等离子体，对基体进行沉积。分子束外延（MBE）分子束外延（MBE）是新发展起来的外延制膜方法，是一种在晶体基片上生长高质量的晶体薄膜的新技术。在超高真空条件下，由装有各种所需组分的炉子加热而产生的蒸气，经小孔准直后形成的分子束或原子束，直接喷射到适当温度的单晶基片上，同时控制分子束对衬底扫描，就可使分子或原子按晶体排列一层层地“长”在基片上形成薄膜。该技术的优点是：使用的衬底温度低，膜层生长速率慢，束流强度易于精确控制，膜层组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整。用这种技术已能制备薄到几十个原子层的单晶薄膜，以及交替生长不同组分、不同掺杂的薄膜而形成的超薄层量子显微结构材料。分子束外延不仅可用来制备现有的大部分器件，而且也可以制备许多新器件，包括其它方法难以实现的，如借助原子尺度膜厚控制而制备的超晶格结构高电子迁移率晶体管和多量子阱型激光二极管等。我们在公车上看到的车站预告板，在体育场看到的超大显示屏，其发光元件就是由分子束外延制造的。脉冲激光沉积（PLD）脉冲激光沉积（Pulsed Laser Deposition，PLD），也被称为脉冲激光烧蚀（pulsed laser ablation，PLA），是一种利用激光对物体进行轰击，然后将轰击出来的物质沉淀在不同的衬底上，得到沉淀或者薄膜的一种手段。由脉冲激光沉积技术的原理、特点可知，它是一种极具发展潜力的薄膜制备技术。随着辅助设备和工艺的进一步优化，将在半导体薄膜、超晶格、超导、生物涂层等功能薄膜的制备方面发挥重要的作用；并能加快薄膜生长机理的研究和提高薄膜的应用水平，加速材料科学和凝聚态物理学的研究进程。同时也为新型薄膜的制备提供了一种行之有效的方法。激光分子束外延（L-MBE）激光分子束外延技术（L-MBE）是近年来发展起来的一项新型薄膜制备技术，是将分子束外延技术与脉冲激光沉积技术的有机结合，在分子束外延条件下激光蒸发镀膜的技术。L- MBE结合了PLD的高瞬时沉积速率（不需要考虑成分挥发时的热平衡问题等等）及MBE的实时检测功能，是一种改良的MBE方法。近年来，薄膜技术和薄膜材料的发展突飞猛进，成果显著，在原有基础上，相继出现了离子束增强沉积技术、电火花沉积技术、电子束物理气相沉积技术和多层喷射沉积技术等。目前，芯片制造过程中关键的PVD设备主要包括硬掩膜（Hard Mask ）PVD设备、铜互联（CuBS）PVD 以及铝衬垫（Al PAD）PVD，主要使用溅射镀膜技术。目前，主流物理气相沉积厂商包括，北方华创、合肥科晶、中科科仪、SPTS、ULVAC、Applied Materials、Optorun、那诺-马斯特、IHI Corporation、Lam Research、Semicore Equipment、Veeco Instruments、Oerlikon Balzers、Mustang Vacuum Systems、Singulus Technologies、KurtJ.Lesker、博远微纳、汇成真空、佛欣真空、北京丹普、九鼎精密、意力博通、CHA Industries、Angstrom Engineering、Denton Vacuum、Mantis、沈阳科学仪器有限公司等。更多仪器请查看以下专场【物理气相沉积】、【激光脉冲沉积】、【分子束外延】。

table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 122" p style=" line-height: 1.75em " 成果名称 /p /td td width=" 526" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 原子层沉积系统 /p /td /tr tr td width=" 122" p style=" line-height: 1.75em " 单位名称 /p /td td width=" 526" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 中科院物理研究所 /p /td /tr tr td width=" 122" p style=" line-height: 1.75em " 联系人 /p /td td width=" 175" p style=" line-height: 1.75em " 郇庆 /p /td td width=" 159" p style=" line-height: 1.75em " 联系邮箱 /p /td td width=" 192" p style=" line-height: 1.75em " qhuan_uci@yahoo.com /p /td /tr tr td width=" 122" p style=" line-height: 1.75em " 成果成熟度 /p /td td width=" 526" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □正在研发 √已有样机 & nbsp □通过小试 & nbsp □通过中试 □可以量产 /p /td /tr tr td width=" 122" p style=" line-height: 1.75em " 合作方式 /p /td td width=" 526" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " √技术转让 & nbsp √技术入股 & nbsp □合作开发& nbsp √其他 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 成果简介： /strong br/ & nbsp & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/1d453046-e68e-4e65-ab38-25f533935dee.jpg" title=" ALD.jpg" width=" 350" height=" 261" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 350px height: 261px " / /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp br/ /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp 原子层沉积（ALD）技术，由于采取自限性的生长模式，因此可以在原子尺度上调控沉积薄膜的厚度，从而形成具有优异的台阶覆盖性和平整性，并可用于制备高深宽比材料和对多孔纳米材料进行修饰。我们自行研制的ALD系统与市场上现有商业化产品相比，具有如下特点：1）复杂完善的管路气路，在自制控制器和软件的配合下，可高度自动化完成生长过程；2）全金属密封，适于各种类型反应；3）圆筒型反应腔体，最高烘烤温度达到350℃，前驱体及载气利用率高；4）特殊设计的样品台，适用于包括粉末样品在内的各类基底；5）可选配四极质谱和石英膜厚检测仪，对反应过程实时监控。 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 应用前景： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp ALD是一项简单和实用的技术，在微电子、太阳能电池、光子晶体以及催化等许多领域都有广泛的应用前景。我们目前研发的系统主要针对科研应用，国内每年需求量在数十台至上百台。 /p /td /tr /tbody /table p br/ /p

钙钛矿（Perovskite）是具有特定晶体结构的材料，晶体结构中可以嵌入许多不同的阳离子，从而可以开发多种工程材料。在过去几年中，这种材料已被广泛用于钙钛矿太阳能电池（PSC）的研发。钙钛矿太阳能电池是一类以金属卤化物钙钛矿材料作为吸光层的太阳能电池。作为第三代新型太阳能电池，在过去的几年里发展极为迅速。单节钙钛矿太阳能电池的转换效率已经从 2009年的3.8%上升到2023年的26.1%。钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池转换效率已达到33.7%，超过了单节晶硅太阳能电池所达到的最高转换效率。相比于晶硅电池，钙钛矿电池具有原料成本低、生产工艺简单，极限转换效率高、高柔性等优势，可以应用于光伏发电、LED等领域，发展前景广阔。作为光伏行业的重要参与者，MBRAUN在钙钛矿薄膜制备应用方面具备丰富的研发和产业经验。可结合客户需求，为客户提供从研发、中试到量产级别的设备，系统和半自动/自动化整体解决方案。以下是MBRAUN部分相关产品概览：01物理气相沉积钙钛矿材料具有蒸发温度低，腐蚀性强，难以共蒸等特点，从而影响工艺的可重复性和稳定性。MBRAUN专门设计了拥有专利技术的真空镀膜系统用于蒸镀低沸点钙钛矿材料。该系统的核心理念是对整个系统进行温度控制，以防止出现沉积后的二次蒸发现象。所有部件均均采用耐腐蚀材料和易于清洁维护的特殊设计，特别适用于具有腐蚀性和毒性的钙钛矿材料。目前该系统已被多个知名学府和研究机构应用，2022年12月，德国HZB使用PEROvap蒸镀系统制备的钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的转换效率达到32.5%。02旋涂在实验室级别的钙钛矿研究中，旋涂法是最被广泛应用的一种方法。尽管这种方法材料利用率很低，且随着基底面积增大，中心和其辐射边缘成膜不再均匀，但是对于优化薄膜厚度，研究钙钛矿结晶及其分解机理有极大的方便之处。MBRAUN提供的旋涂设备具有可编程功能，能够编辑储存包括速度、加速度和旋涂时间在内的多个参数，方便用户灵活地开展前沿研究，尤其是研究对空气敏感的材料。同时可提供各种可选配件，如半自动注液系统、脚踏开关和内衬（便于清洁）等。全系列标准的和定制的真空吸盘，带有快速更换装置，使旋涂功能变得更加全面完善。03狭缝涂布狭缝涂布机的设备造价显著低于真空镀膜设备，却可以达到很高的材料利用率（高达95%）。狭缝涂布技术广泛应用于许多前沿高科技领域，可以将液体材料涂布到刚性或柔性基板上以制备功能膜层。特别是在大尺寸大容量薄膜太阳能电池的生产制造上，狭缝涂布技术不断获得业界关注并被普遍认为具备产业化潜力。在狭缝涂布技术应用中应特别注意环境中粉尘对涂布工艺的影响。在不合格的无尘环境下进行狭缝涂布工艺，纳米级薄膜（干膜厚度）将被完全破坏。为了避免这个问题，MBRAUN开发了小型洁净系统，可以在惰性气体环境下运行，并在该环境内同时实现ISO1的洁净等级。04热板湿法制膜设备需要经过良好的固化后才能形成均匀的薄膜，以制备高效率的器件。热板是MBRAUN工艺设备系列中的最新设计之一，用于在可控条件下固化在刚性基片上沉积的有机薄膜。具有非常好的温度均匀性、温控精度、工艺稳定性、可重复性，以及高度的灵活性，应用范围覆盖基础研究到复杂的制造工艺。05自动化当用户开始关注如何消除人为失误、增加产能以及提高工艺重复性和稳定性时，就一定会需要自动化解决方案。MBRAUN作为钙钛矿电池领域的整体方案头部厂商，在超净生产环境管控（无水、无氧、无尘），自动化物流，工艺生产和检测设备集成整合，生产安全管理，生产信息记录等领域具备丰富的技术和经验储备。多年来，MBRAUN设计并交付了一系列从半自动化到全自动化范围的高度集成的系统，为客户量身定制解决方案，充分满足客户的每个特定需求，在行业内获得高度好评。如果您有相关需求，欢迎致电布劳恩！

化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition 简称CVD) 是利用气态或蒸汽态的物质在气相或气固界面上发生反应生成固态沉积物的过程。化学气相沉积过程分为三个重要阶段：反应气体向基体表面扩散、反应气体吸附于基体表面、在基体表面上发生化学反应形成固态沉积物及产生的气相副产物脱离基体表面。最常见的化学气相沉积反应有:热分解反应、化学合成反应和化学传输反应等。通常沉积TiC或TiN，是向850~1100℃的反应室通入TiCl4，H2，CH4等气体，经化学反应，在基体表面形成覆层。如今，化学气相沉积被大量应用于半导体领域中。2021年是“十四五”开局之年，中国政府也推出了一系列激励政策来鼓励半导体产业发展，明确了半导体产业在产业升级中的重要地位，同时全球自2020年爆发的“芯片荒”在全球范围内愈演愈烈，却迟迟得不到缓解，各行各业都受到了一定的影响，受此影响包括仪器产业、新能源产业等在内的诸多产业都面临产品涨价、缺货的危机。危中有机，全球半导体行业的巨震却是中国半导体产业的发展契机。通过分析海关化学气相沉积设备的进口情况，可以从一个侧面反映出中国化学气相沉积设备市场的一些情况，进而了解到中国半导体产业的一些情况。海关统计中，根据化学气相沉积设备的应用领域将其分为制造半导体器件或IC的化学气相沉积装置 (84862021)和制造平板显示器用的化学气相沉积设备（CVD）（84863021）。 为了解2021年化学气相沉积设备的进出口情况，仪器信息网特别对2021年1-11月，化学气相沉积设备（商品编码84862021、84863021）进口数据进行了分析汇总，为大家了解中国目前化学气相沉积设备市场做一个参考。2021年1-11月化学气相沉积设备进口额变化（人民币/万元）2021年1-11月化学气相沉积设备进口数据商品名称进口额/元数量/台均价制造半导体器件或IC的化学气相沉积装置25,588,916,599181914067574制造平板显示器用的化学气相沉积设备（CVD）6,182,288,9799664398844总计31,771,205,57819152021年1-11月，中国进口化学气相沉积设备总额约318亿元，总台数达1915台，其中绝大部分用于制造半导体器件和集成电路，此类设备多达1819台，总额达256亿元，占比高达81%。可以看出，目前影响CVD设备进口的主要取决于半导体器件与集成电路制造。从此前统计的【进口数量同比增长68%：2021上半年CVD设备海关进口数据盘点】可以看出，2020年1-12月，我国共进口化学气相沉积设备1150台，进口额约为186亿元，而今年仅前十一个月就已远超去年全年的进口额。这表明，今年我国晶圆代工厂的建设热度不减，这也和如今的半导体投资热、芯片荒有关。2021年1-11月进口化学气相沉积设备贸易伙伴变化（人民币/万元）从进口CVD设备的贸易伙伴分布可以看出，主要进口的贸易伙伴为新加坡、中国台湾和韩国。新加坡处在马六甲海峡，扼太平洋及印度洋之间的航运要道，是全球海运的几大必经路线之一，战略地位十分重要——早在新加坡建国之前，“新加坡港”已发展成为国际著名的转口港。世界各国的将需要出口的货物运输到新加坡港，存放几天或几十天（其中20%的堆存时间仅为1天），然后再转运到进口国。由于新加坡的自由贸易港，通过新加坡的“转口贸易”可变成躲避贸易制裁的有效方式之一。从新加坡进口CVD可能是为了规避以美国为首的西方集团对我国日益收紧的高端装备进口限制。而从台湾进口的CVD主要用于制造平板显示器，从图中可以看出，中国台湾在平板显示器用CVD进口占比高达95%，而在集成电路或半导体器件制造中，仅占2%。用于半导体器件和集成电路制造的CVD中，主要来源为新加坡、韩国、美国和日本。 2021年1-11月化学气相沉积设备各注册地进口数据变化（单位/万元）那么这些化学气相沉积设备主要销往何处？通过对进口数据的注册地进行分析发现，陕西省、上海市、湖北省、江苏省和安徽省进口额最多，分列前五名。这些地区的化学气相沉积主要用于集成电路或半导体器件生产中，这表明这些地区在新建或改造集成电路生产线上投入较大，对半导体设备的需求也在激增。实际上，我国在1-11月从韩国进口的化学气相沉积设备主要的注册地就是陕西省，这可能和三星等韩国企业在西安的半导体生产线有关。而在平板显示器用CVD的注册地分布中可以看出，重庆市独占鳌头，这可能和京东方在重庆的生产线有关，京东方是我国面板产业的龙头企业，其对进口额影响较大。而福建省进口平板显示器用CVD仅次于重庆，这可能与位于厦门的天马微电子有关。重点商品化学气相沉积有哪些重点商品呢？对此，笔者查阅了海关总署，发现重点商品主要有4款，都属于84862021编号。商品1:K465i金属有机物化学气相淀积设备该商品由手套箱系统、反应腔、气体系统、电源及控制系统、真空系统、冷却水和气动系统、安全控制系统等组成。功能是在衬底表面生长一层或多层半导体薄膜。工作原理是通过控制通入反应腔气体的种类、流量和反应腔内的温度、压力，从而在衬底表面生长出不同工艺要求的半导体薄膜。进口后用于LED制造的外延片加工工序。该产品是由Veeco推出的TurboDisc.K465i，是一款用于生产高亮度LED（HB LED）的氮化镓（GaN） 金属有机化学气相沉淀（MOCVD）设备，2016年经过LED产业内的Veeco 用户试用后， K465i很快获得量产认可。商品2：|Oerlikon Solar|KAI MT 化学气相沉积装置该化学气相沉积装置主要用于太阳能电池组件导电层的镀膜。工作原理：该装置内部的传输机械手将玻璃基板传送到薄膜沉积模块中，在一定的温度、压强下，等离子体发生器在反应室内产生射频电压，将工艺气体电离成原子、分子、原子团形式的带电荷粒子混合状态，经过离子碰撞后使之发生化学反应，沉积成一层非晶硅或者微晶硅薄膜在玻璃基板表面。商品3：|CENTROTHERM|E2000-HT 410-4等离子化学气相沉积装置该产品是太阳能电池生产线用|在半导体表层沉积氮化硅膜。商品4：铂阳|无型号|PECVD化学气相沉积设备PECVD化学气相沉积设备：离解化学气体,在玻璃基板上产生化学反应,生长薄膜/ 250MW硅基薄膜太阳能自动化生产线。

近日，中微半导体设备（上海）股份有限公司（以下简称“中微公司”，股票代码：688012）推出自主研发的12英寸高深宽比金属钨沉积设备Preforma Uniflex® HW以及12英寸原子层金属钨沉积设备Preforma Uniflex® AW。这是继Preforma Uniflex® CW之后，中微公司为各类器件芯片中超高深宽比及复杂结构金属钨填充提供的高性价比、高性能的解决方案。中微公司深耕高端微观加工设备领域多年，持续加码创新研发，此次多款新产品的推出是公司在半导体薄膜沉积设备领域的新突破，也为公司业务多元化发展提供了强劲的增长动能。 中微公司自主研发的具备超高深宽比填充能力的12英寸Preforma Uniflex® HW设备，继承了前代Preforma Uniflex® CW设备的优点，可灵活配置多达五个双反应台的反应腔，每个反应腔皆能同时加工两片晶圆，在保证较低生产成本的同时，实现较高的生产效率。Preforma Uniflex® HW采用拥有完全自主知识产权的生长梯度抑制工艺, 可实现表面从钝化主导到刻蚀主导的精准工艺调控。硬件上，中微公司开发的可实现钝化时间从毫秒级到千秒级的控制系统，可满足多种复杂结构的填充。此外，搭配经过优化设计的流场热场系统，使该设备具备优异的薄膜均一性和工艺调节灵活性。中微公司12英寸高深宽比金属钨设备Preforma Uniflex® HW 此次中微公司还推出了自主研发的具备三维填充能力的12英寸原子层金属钨沉积设备——Preforma Uniflex® AW。该设备继承了钨系列产品的特点，可配置五个双反应台反应腔，有效提高设备生产效率。此外，系统中每个反应腔均可用于形核和主体膜层生长，可根据客户实际工艺需求优化配置，进一步提高生产中的设备利用率。Preforma Uniflex® AW采用拥有完全自主知识产权的高速气体切换控制系统, 可精准控制工艺过程，实现精准的原子级别生长，因此，所生长的膜层具备优异的台阶覆盖率和低杂质浓度的优点。Preforma Uniflex® AW 还引入独特的气体输送系统，进一步提升性能，使该设备具备更先进技术节点的延展能力。该设备也继承了中微公司自主开发的流场热场优化设计，从而提升薄膜均一性和工艺调节灵活性。 中微公司12英寸原子层金属钨沉积设备Preforma Uniflex® AW中微公司董事、集团副总裁、CVD产品部及公共工程部总经理陶珩表示：“我们很高兴可以为全球领先的逻辑和存储芯片制造商提供行业领先的薄膜设备，这两款设备优异的台阶覆盖率和低电阻特性，使其可以满足多种复杂和三维结构的金属钨填充需求。随着半导体技术的不断进步，原子层沉积技术因其卓越的三维覆盖能力和精确的薄膜厚度控制而日益受到重视，预计未来将会有更广泛的应用需求。中微公司推出的这两款新设备，进一步扩充了中微公司薄膜设备产品线，不仅展示了我们在原子层沉积领域的先进技术水平，也证明了我们拥有强大的产品开发和应用开发能力，标志着我们在半导体领域中扩展了全新的工艺应用，这将为我们公司的持续增长和长期发展提供广阔的空间。”