pp电子：高端原子层级镀膜技术——东莞纳锋微电子装备有限公司

随着纳米技术、半导体微电子技术的发展，其领域相关器件、材料的尺寸有着更加精细化的要求，往往以纳米作为单位。厚度精确可控的镀膜技术——原子层沉积技术（Atomic Layer  Deposition，以下简称“ALD技术”）因此逐渐成为相关制造领域的关键技术之一，在半导体芯片、纳米技术、新能源、生物医药等领域有巨大的应用前景。

位于松山湖国际创新创业社区的东莞纳锋微电子装备有限公司（以下简称“纳锋微电子”）创始人李湘林在ALD技术领域有着十多年经验积累，其独立带队、自主研发出技术领先的国产原子层沉积装备系统，并开发先进ALD工艺，拓展ALD应用领域，开展高端微电子装备国产化替代、填补技术空白和参与国际高端竞争。

东莞纳锋微电子装备有限公司是专注于先进薄膜沉积装备的开发、设计、生产和服务的高科技企业pp电子。纳锋的核心技术是先进的原子层沉积 (Atomic Layer  Deposition，ALD)技术与装备，为新能源、柔性电子、光学镀膜、半导体和纳米技术等领域薄膜的研发和生产提供整体解决方案。公司同时提供与原子层沉积技术相关的技术咨询、技术培训、技术开发、镀膜代工等服务。

▲纳锋微电子装备有限公司ALD系统

▲纳锋微电子创始人李湘林

李湘林在读博期间开始接触ALD技术，在课题研究期间，他意识到ALD技术的应用场景广泛，但市面上的设备工艺却无法满足实际研究应用需求，包括各种设备的镀膜使用原材料相对受限、镀膜速度缓慢等。

为推动在校实验课题的顺利开展，李湘林开始深入学习，尝试改造、设计ALD技术设备。有一回，李湘林在学校实验室参与课题研究的过程中，其导师正在使用的ALD设备出现故障。导师便让有物理专业基础的李湘林来检查维修，李湘林检查完设备后说:“设备本身不容易维修，我们自己可以做一台。”

“实验有需求，师生也有需要，我们自己动手改造设备、开发工艺，以满足不同实验场景需求，这也让学校的老师们对我留下深刻印象。”李湘林表示，正是这样一个契机，让他在博士毕业后，选择继续留在学校设计ALD系统、搭建研究型ALD样机。最终，这些样机在南洋理工大学投入使用，并成功产出科研成果。

2018年，在深入了解广东多地的扶持政策、创业环境后，李湘林选择了东莞松山湖，与东莞同济大学研究院签订孵化协议，在此成立东莞纳锋微电子装备有限公司，并于同年完成研究型ALD产品开发及测试。

通过自主研发，企业研发技术能最大程度压缩镀膜过程中各环节反应时间，纳锋微电子的ALD技术设备在保证镀膜均匀度、厚度可控度的基础上，镀膜单循环时间缩短至最短 3 秒内，速度是同行业产品的 1/10 至 1/4。

▲纳锋微电子ALD设备

“由于缺少相关关键技术，目前ALD量产技术都被国外的设备大厂如ASMI、AMAT、TEL等垄断，国内量产型ALD设备制造企业几乎空白，进口设备相对昂贵外，在实际开展研究和应用上也有很多功能限制。”李湘林表示，企业研发的技术设备能广泛适用液态、气态、固态的镀膜原料，且具有反应源耗量小、多种沉积模式兼容等优点。

由李湘林博士领衔的公司创业团队研发的ALD设备具备完全自主知识产权，相较于其他国内外品牌产品，具有明显的技术优势，如沉积速度快（ALD单循环时间小于3秒）、反应源耗量小、多种沉积模式兼容等优点。公司早期主要针对国内高校、研究所市场需求，通过逐步的技术、资本累积，发展工业应用型高端ALD和针对储能领域开发批量生产型粉体镀膜ALD装备相关镀膜工艺，未来进入工业市场，助力相关领域的发展。

▲东莞同济大学研究院

李湘林坦言，技术出身的自己更倾向于全身心投入研发和实验，自身并不擅长市场开拓、企业运营的工作。创业期间，东莞同济大学研究院为其创办企业提供企业注册、引进职工等服务。

由于公司产品专业性高，主要应用场景为高校、研发机构及企业的实验室内，招到熟悉该专业领域的销售人才并非易事，企业也因此长时间由李湘林一人维持着“佛系”推销的状态。

“企业过去的重心并非开拓市场，更多聚焦于新产品的研发，由于以前读博时的导师、同学们都知道我在开发这类产品，我也发表过一些相关论文，客户便顺藤摸瓜联系上我，纳锋微电子在没有大范围推广的情况下，用口碑赢得一个个客户的认可，逐渐成长起来。”李湘林表示，有客户开展课题研究，一次实验耗时长却始终没有进展，他便自己把研究样品带到公司进行试验，客户看到高效率产出的实验结果便主动签下订单。

▲纳锋微电子ALD系统在湖南大学研究室内使用

随着口碑逐渐扩大，目前，纳锋微电子ALD系统成功交付到湖南大学、南开大学、同济大学等高校，并与中山大学、中南大学、南京工业大学等知名高校达成合作。截止2021年，纳锋微电子装备有限公司完成销售总额600万元，2022年预计销售突破1000万元。2021年纳锋微电子装备有限公司成功入选广东省高新技术企业、科技型中小企业、国家海外留学人员创业重点支持企业。

原子层沉积技术（ALD）是一种基于表面化学反应、自限制生长的化学气相薄膜制备技术，它可以沉积均匀、厚度原子层级精确可控、成分精确可调的超薄保型薄膜。随着纳米技术和半导体微电子技术的发展，器件和材料的尺寸要求不断地降低，同时器件结构中的宽深比不断增加，因此所使用材料的厚度也降低至十几纳米到几个纳米数量级。

▲ALD四个步骤：a）基底暴露于前驱体1分子，吸附一理想单分子层；b）惰性载气清扫过量的前驱 体1和副反应产物；c）基底暴露于前驱体2分子，与吸附的前驱体1分子反应生成单层沉积材料；b）惰性载气清扫过量的前驱体2及副反应产物。通过 ALD循环次数控制薄膜厚度。

▲ALD薄膜特点

▲ALD技术主要应用领域

李湘林透露，目前企业还在研发量产型的ALD镀膜设备，其最大镀膜尺寸为12寸。李湘林自己也计划着手验证ALD技术在储能领域的应用，如提高电池寿命及安全性等，同时，与合作机构一同开发ALD技术在新型超表面结构光学器件、微机电系统（ＭＥＭＳ）、光伏（ＰＶ）电池等领域的应用以及发表相关验证论文等工作。

“相比寻找投资人融资，我更希望接下来能与一些企业开展战略合作，在现有研发工艺基础上拓展更多实用型设备。纳锋微电子接下来也将开始加大力度寻找合适的职业经理人，希望未来企业团队能一起将这个国产品牌进一步做强做大。”李湘林说。同时也欢迎有志之士的加入。

李湘林博士简介：

▲李湘林在吉大的学习照

2002年考入吉林大学物理学院物理学专业，2006年获理学学士学位。

2006年以优异的成绩保送至吉林大学超硬材料国家重点实验室刘冰冰教授课题组，2009年获理学硕士学位pp电子。

在吉林大学学习期间多次获得国家奖学金。

2009年到新加坡南洋理工大学攻读博士学位，2014年获理学博士学位。

十多年来，李湘林博士潜心ALD装备、工艺技术研发，并于2018年成为湖湘青年英才入选者，2019年成为首批松山湖创新创业领军人才项目入选者，发表SCI论文50余篇，论文他引2000余次。