真空容器内に設置した基板上に、原料化合物の分子をモノレイヤーごとに表面へ吸着、反応による成膜、パージによる余剰分子の取り除き、のサイクルを繰返し行うことによって、原子層を一層ずつ積み上げます。
反応による成膜過程において、表面化学反応の自己停止機構が作用する為、一原子層レベルの均一なレイヤーコントロールが可能になり、高膜質かつ段差被覆性の高い膜を形成する事が可能となります。
アルミナ成膜プロセス (プリカーサーにTMA (Trimethyl aluminum)/Water) を使用
Al-OH + Al(CH3)3 → Al-O-Al(CH3)2 + CH4 ↑
Al-CH3 + H2O → Al-OH + CH4 ↑

この原理により、ALDで製膜された薄膜は次のような特徴を持っています。
半導体素子の微細化が進む事により、半導体エレクトロニクス技術はナノレベルからサブナノ、原子スケールの時代に入ろうとしています。ALDはこのような微細化に対応できる最も相応しい技術として近年注目を浴びております。