前驅物(Precursor)是以CVD或ALD形成薄膜時作為原料使用的化合物。將含有欲沉積元素(矽、鉿、鎢、鈷等)的分子以氣態送入腔體,經由熱、電漿或與其他氣體反應使其分解,在晶圓表面留下目標薄膜。
前驅物使用的是目標元素與使其易於氣化的配位基結合而成的分子。代表例如:氧化矽膜或氮化矽膜使用矽烷(SiH₄)或有機矽化合物(TEOS等),High-k膜的氧化鉿膜使用有機鉿化合物,鎢膜使用六氟化鎢(WF₆),ALD的氧化鋁膜則使用三甲基鋁(TMA)。
前驅物需具備的性質包括:具有適當蒸氣壓、能以氣態穩定供應;在目標溫度下分解、反應;不易在膜中殘留碳或氯等雜質;保存中不會分解;以及能以高純度製造。許多前驅物在常溫下為液體或固體,以從加熱容器中用惰性氣體帶出的起泡法(bubbling),或以液態送入氣化器的方式供應。
在ALD中,前驅物只在表面吸附1個分子層就停止的「自我限制」反應是膜厚控制的關鍵,因此前驅物的選擇會大幅改變可成膜的溫度範圍,以及深入孔洞內部均勻附著的程度。隨著微縮與3D化,能在更低溫度反應、在深溝槽中也能均勻附著的新前驅物開發仍在持續。
部分前驅物具有毒性或自燃性,因此鋼瓶或儲存罐(canister)的處理、管路加熱,以及以尾氣處理設備(scrubber)處理排氣都不可或缺。主要供應商為液化空氣(Air Liquide)、默克(Merck),以及日本國內化學廠商等特殊氣體、電子材料廠商。