在半导体制造的精密链条中，光刻机将电路图案“画”在晶圆上，刻蚀机将图案“雕”入材料之中——然而，在这些精密图案成形之前，还有一道奠定芯片“地基”的关键工序：薄膜沉积。执行这道工序的核心装备，就是薄膜沉积设备。

如果把芯片制造比作一座摩天大楼的建造，那么薄膜沉积就是为大楼浇筑每一层楼板——它通过物理或化学的方法，在晶圆表面“生长”出一层又一层的功能薄膜，为后续的图案化和互联提供材料基础。从芯片内部的绝缘层、导电层，到光伏电池表面的减反射膜，再到LED的发光层——薄膜沉积设备无处不在，堪称微观世界的 “原子级建筑师” 。

薄膜沉积设备：芯片制造的“原子级建筑师”

薄膜沉积，是指在真空或特定气氛下，通过物理或化学方法在衬底材料表面沉积一层待处理的薄膜材料。根据工作原理的不同，薄膜沉积技术主要分为三大类：

物理气相沉积（PVD） 是一种完全基于物理过程的薄膜沉积技术。在真空状态下，通过蒸发或溅射等方式使材料气化，原子或分子从源材料表面逸出，然后在基板上冷凝形成薄膜。PVD过程中仅材料形态发生改变，不涉及化学反应，属于纯粹的物理变化。目前使用最广泛的是溅射镀膜，主要应用于集成电路的电极和金属互联。根据Gartner数据，2020年PVD设备市场占比约为19%。

化学气相沉积（CVD） 则是一种涉及气相化学反应的薄膜沉积技术。通过将气体前驱体引入反应腔中，在基板表面发生化学反应形成固态薄膜。CVD能够制备多种介质膜层和半导体膜层，常见类型包括常压CVD（APCVD）、低压CVD（LPCVD）、等离子体增强CVD（PECVD）等。PECVD凭借沉积速度快、工作温度低的优点，在薄膜沉积设备中占据主要地位，份额占比达33%。根据Gartner数据，2020年CVD设备市场占比约为70%。

原子层沉积（ALD） 则代表了薄膜沉积技术的最高精度。ALD是一种特殊的CVD技术，通过脉冲方式交替引入两种或多种反应前驱物，实现单原子层级别的精确沉积。反应过程中会周期性地在反应腔通入反应前驱物，形成周期性的薄膜沉积，因此拥有非常精准的膜厚控制和优越的台阶覆盖率，在28nm以下先进制程中取得了越来越广泛的应用。根据Gartner数据，2020年ALD设备市场占比约为11%。

薄膜沉积设备的“核心命脉”：超洁净真空系统

无论是PVD的物理气化、CVD的化学反应，还是ALD的逐层生长，薄膜沉积设备都离不开一个共同的支撑系统——真空系统。

薄膜沉积工艺对真空环境有着极为苛刻的要求。PVD过程中，从靶材气化的原子或分子需要在真空环境下无碰撞地飞向基体表面——残留的空气分子会干扰粒子的直线运动，影响薄膜的纯度和均匀性。CVD和ALD工艺中，前驱体气体需要在低压环境下均匀扩散到基体表面——压力波动会直接导致沉积速率改变，影响膜厚均匀性。沉积过程中产生的副产物和未反应气体必须被及时抽出腔体，否则会污染薄膜表面，造成致命缺陷。

不同薄膜沉积工艺对真空度的要求各不相同。PVD磁控溅射系统需要在高真空下运行；高端CVD系统的真空度要求在10⁻³至10⁻⁶Pa范围内；ALD工艺则需要10⁻⁵Pa级甚至更高的真空环境。

传统真空泵在薄膜沉积设备应用中面临着多重挑战。油润滑真空泵在工作过程中不可避免地会产生油雾和油蒸汽，一旦反流进入沉积腔体，就会污染基体表面，导致薄膜缺陷、附着力下降——直接拉低芯片良率。CVD和刻蚀工艺中使用的氟化物、氯化物等腐蚀性气体，对真空泵的耐腐蚀性提出了极高要求。传统设备长期运行在满负荷状态，能耗高企，成为半导体工厂的“电费大户”。

思贝乐装备：为薄膜沉积注入“洁净动力”

针对薄膜沉积设备真空系统在洁净度、耐腐蚀、节能方面的三大核心诉求，广东思贝乐能源装备科技有限公司提供了精准的解决方案。

思贝乐自2018年成立以来，始终专注于智能化节能设备的研发制造，已成为国家级科技型企业、创新型企业、专精特新企业和国家高新技术企业。在芯片制造、光伏电池生产、液晶显示屏加工等光电领域，思贝乐已积累了深厚的技术底蕴。经中国标准化研究院认证，思贝乐节能方案综合节电率均值达42.8%。

无油永磁变频真空泵：为薄膜沉积打造“洁净肺活量”

在芯片制造的CVD/PVD沉积工艺与光伏电池的PECVD镀膜中，思贝乐无油永磁变频真空泵与磁悬浮真空泵展现出了卓越的性能。

该产品采用无油干式运行技术，工作过程中无需使用润滑油，从根本上避免了油蒸汽对工艺过程和环境的污染。在薄膜沉积工艺中，这意味着真空系统不会产生任何油雾、油蒸汽或油滴污染——从根本上杜绝了传统油润滑真空泵的油污反流风险，保障了薄膜沉积过程中基体表面的极致洁净度。

在耐腐蚀性方面，思贝乐ZHS系列真空泵采用哈氏合金腔体与陶瓷涂层，可耐受刻蚀与沉积工艺中含氟、含氯等强腐蚀性尾气。即便长期在沉积腔持续产生腐蚀性气体与微粒的严苛环境中运行，泵体依然保持稳定可靠的抽气性能。ZHS系列无需复杂前级泵配合，可直接实现10⁻¹至10³Pa的中低真空，完美适配薄膜沉积与封装测试等环节的真空需求。

某半导体企业引入思贝乐无油永磁变频真空泵后，真空度可达10⁻⁵Pa级，无油设计使芯片光刻良率从88%提升至96%。对于一条年产数十万片晶圆的半导体生产线而言，这8个百分点的良率提升意味着数以亿计的经济效益。

在节能表现上，思贝乐真空泵同样令人瞩目。通过智能变频调节抽气速率，思贝乐ZHS系列无油节能真空泵可实现平均省电50% 的突破。以一条12英寸晶圆生产线为例，若配备20台思贝乐真空泵，按单台日均耗电100度、工业电价1.2元/度计算，每年可节省电费43.8万元。同时，设备连续运行寿命超3万小时，可实现1年投资回报周期。

思贝乐无油真空泵可满足Class 10洁净环境的标准，完美适配薄膜沉积设备对洁净度的严苛要求。超低噪音（≤65dB） 设计可减少设备振动对沉积精度的干扰。

磁悬浮鼓风机：精准控风，保障薄膜均匀性

在光伏电池PECVD镀膜工艺中，反应气体在腔体内的均匀分布直接影响薄膜的质量。思贝乐磁悬浮鼓风机以±1%的风量控制精度，确保反应气体在腔体内均匀分布。某光伏企业应用后，电池转换效率提升1.2%。

采用磁悬浮轴承技术，转动部件与静止部件“零摩擦”运行，无需润滑油，从根本上消除了传统机械轴承带来的震动和油污风险。“零摩擦”运行使噪音降至55分贝以下，避免了对精密设备的干扰。该企业应用后年节省运营成本超150万元，节能45%。

精密液体泵：护航薄膜沉积辅助工艺

在薄膜沉积工艺的前驱体输送、冷却水循环以及相关化学品的精确供给等辅助环节，思贝乐精密液体泵同样发挥着不可或缺的作用。

思贝乐液体泵采用高精度陶瓷柱塞与闭环控制技术，流量控制精度可达±0.1%。在芯片封装、显示屏制造等与薄膜沉积工艺紧密相关的辅助环节中，这一精度有效解决了气泡、溢胶等品质问题。某显示屏生产企业应用后，产品次品率从10%降至3%；配合智能变频系统实现按需供液，能耗降低50%，年节省运维成本超200万元。

从薄膜沉积到芯片产业：思贝乐的系统化赋能

薄膜沉积设备是芯片制造的“原子级建筑师”——它通过物理或化学的方法，在晶圆表面“生长”出一层又一层的功能薄膜，支撑着从芯片到光伏、从LED到先进涂层的整个现代工业体系。而定格这位“原子级建筑师”每一次精密沉积的，是背后每一个真空抽吸、气体控制、流体输送环节的精密配合。

思贝乐正是通过无油真空泵、磁悬浮鼓风机、精密液体泵三大产品线的系统化协同，为薄膜沉积工艺的每一个关键环节注入了洁净、高效、可靠的新动能。思贝乐产品可为不同行业的工业企业节约15%至70%的能耗。