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公開番号2025106378
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-15
出願番号2025061520,2023061240
出願日2025-04-02,2018-10-26
発明の名称ナノ粉末、ナノセラミック材料並びにこれらの製造方法及び使用方法
出願人アプライドマテリアルズインコーポレイテッド,APPLIED MATERIALS,INCORPORATED
代理人個人
主分類C04B 35/628 20060101AFI20250708BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】ナノ粉末を提供する。
【解決手段】薄膜コーティングを備えるコア粒子を有するナノ粒子を含むナノ粉末が開示される。コア粒子及び薄膜コーティングは、独立して、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物又はこれらの組み合わせの少なくとも1つから形成される。薄膜コーティングは、原子層堆積(ALD)等の非見通し技術を用いて形成することができる。
【選択図】図3A
特許請求の範囲【請求項１】
複数のナノ粒子を含むナノ粉末であって、複数のナノ粒子の少なくとも一部は、
希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第１の材料を含むコア粒子と、
コア粒子上の薄膜コーティングであって、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第２の材料を含む薄膜コーティングを含むナノ粉末。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書の実施形態は、ナノ粉末、ナノセラミック材料、並びにこれらを製造及び使用する方法に関する。ナノ粉末は、薄膜コーティングされたコア粒子を有するナノ粒子を含む。コア粒子及び薄膜コーティングは、独立して、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物又はこれらの組み合わせの少なくとも１つから形成される。薄膜コーティングは、原子層堆積（ＡＬＤ）等の非見通し技術を用いて形成することができる。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景】
【０００２】
様々な半導体製造プロセスは、高温、高エネルギープラズマ、腐食性ガスの混合物、高応力、及びこれらの組み合わせを用いる。これらの極端な条件により、処理チャンバ内のコンポーネントがプラズマ照射に曝され、プロセスのドリフトとパーティクルの発生につながる。例えば、ドライエッチング及びクリーニングプロセスに用いられるフッ素ベースのプラズマは、コンポーネントの表面のフッ素化を引き起こす可能性がある。チャンバ内のコンポーネントには通常、アルミナが含まれる。これは、ナノメートルスケールのデバイス製造において、深刻な侵食と粒子生成の問題を生じさせてきた。
【０００３】
保護コーティングは、典型的には、様々な方法（例えば、溶射、スパッタリング、プラズマ溶射又は蒸発技術等）によりチャンバコンポーネント上に堆積される。しかしながら、そのようなコーティングは、半導体処理にとって不十分な機械的特性（例えば、曲げ強度及び破壊靭性）を有する可能性がある。そのようなコーティングは通常微結晶構造を有している。
【概要】
【０００４】
本明細書に記載されている実施形態は、複数のナノ粒子を含むナノ粉末であって、複数のナノ粒子の少なくとも一部は、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第１の材料を含むコア粒子と、コア粒子上の薄膜コーティングであって、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第２の材料を含む薄膜コーティングを含む。
【０００５】
更に、本明細書に記載されている実施形態は、原子層堆積を実行し、複数のナノ粒子を形成する工程であって、コア粒子上に薄膜コーティングを形成することを含む工程を含み、コア粒子は、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第１の材料を含み、薄膜コーティングは、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第２の材料を含む方法である。
【０００６】
更に、本明細書に記載されている実施形態は、ナノセラミックコンポーネントを形成する方法であって、（ａ）型に複数のナノ粒子を充填する工程であって、複数のナノ粒子の少なくとも一部は、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第１の材料を含むコア粒子と、コア上の薄膜コーティングであって、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第２の材料を含む薄膜コーティングを含む工程と、（ｂ）複数のナノ粒子を焼結してナノセラミックコンポーネントを形成する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示は、同様の参照が同様の要素を示す添付の図面の図において、限定としてではなく、例として示される。本開示における「１つの」又は「１の」実施形態への異なる言及は、必ずしも同じ実施形態への言及ではなく、そのような言及は、少なくとも１つを意味することに留意すべきである。
本明細書に記載の実施形態による、原子層堆積プロセス中に形成されたナノ粉末を示す。
本明細書に記載の実施形態による、原子層堆積プロセス中に形成されたナノ粉末を示す。
本明細書に記載の実施形態による、原子層堆積を用いてナノ粉末を調製するための方法を示す。
本明細書に記載の実施形態によるナノ粉末を用いる方法を示す。
処理チャンバの断面図を示す。
【詳細な説明】
【０００８】
本明細書に記載の実施形態は、ナノ粉末、ナノセラミック材料、並びにこれらの調製及び使用方法に関する。ナノ粉末は、各々の少なくとも一部が薄膜でコーティングされたコア粒子を有するナノ粒子を含む。コア粒子及び薄膜コーティングは、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物又は希土類金属含有酸フッ化物のうちの少なくとも１つから独立して選択される異なる材料で構成される。
【０００９】
図１は、本明細書に記載の実施形態による複数のナノ粒子１０５を含むナノ粉末１００を表す。図１に示されるように、各々のナノ粒子の少なくとも一部は、コア粒子１１０と、コア粒子上の薄膜コーティング１１５とを含む。特定の実施形態では、ナノ粒子１０５のコア粒子１１０は、希土類金属含有酸化物、希土類金属含有フッ化物、希土類金属含有酸フッ化物又はこれらの組み合わせから選択される第１の材料を含む粉末から形成される。特定の実施形態では、コア粒子１１０のサイズは、約５ｎｍ～約１００ｎｍ、約１０ｎｍ～約９０ｎｍ、約２０ｎｍ～約８０ｎｍ、又は約３０ｎｍ～約７０ｎｍである。幾つかの実施形態では、コア粒子のサイズは、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、又は約１００ｎｍ未満である。
【００１０】
実施形態は、ナノ粒子を参照して本明細書で説明されることに留意すべきである。しかしながら、実施形態は、約１～１００ミクロンの規模のサイズを有するマイクロ粒子でも機能すると理解すべきである。
（【００１１】以降は省略されています）

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