[發明專利]納米粉末、納米陶瓷材料及其制造與使用方法

在審

• 申請號: 201880069409.5
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN111344265A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 詹國棟;鄔笑煒;賀小明;J·Y·孫
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: C04B35/628
• 分類號: C04B35/628;B82Y30/00;B82Y40/00;C04B35/505;C04B35/553;C23C16/40;C23C16/50
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 汪駿飛;侯穎媖

納米粉末包含納米粒子，該納米粒子具有帶有薄膜涂層的核心粒子。核心粒子與薄膜涂層獨立地由含稀土金屬氧化物、含稀土金屬氟化物、含稀土金屬氟氧化物或其組合中的至少一個所形成。可使用諸如原子層沉積(ALD)的非直視性技術形成薄膜涂層。本文也公開由納米粉末形成的納米陶瓷材料以及制造與使用納米粉末的方法。

技術領域

本文的實施例涉及納米粉末、納米陶瓷材料及其制造與使用的方法。納米粉末含有納米粒子，納米粒子具有帶有薄膜涂層的核心粒子。核心粒子與薄膜涂層獨立地由含稀土金屬氧化物、含稀土金屬氟化物、含稀土金屬氟氧化物或其組合中的至少一個所形成。可使用諸如原子層沉積(ALD)的非直視性(non-line of sight)技術形成薄膜涂層。

背景技術

各種半導體制造處理使用高溫、高能等離子體、腐蝕性氣體的混合物、高應力、及其組合。這些極端狀況將處理腔室內的部件暴露于等離子體輻照，其造成處理漂移與粒子產生。例如，用于干蝕刻與清洗處理的氟基等離子體可能致使部件表面的氟化。腔室內的部件通常含有氧化鋁，其具有對于納米尺度裝置制造的嚴重侵蝕與粒子產生問題。

通常通過各種方法(諸如熱噴涂、濺射、等離子體噴涂或蒸鍍技術)將保護性涂層沉積在腔室部件上。然而，這種涂層可能具有對于半導體處理的不適當的機械性質(諸如彎曲強度與破裂韌性)。這種涂層通常具有微晶結構。

發明內容

本文的實施例中描述的是包含多個納米粒子的納米粉末，其中多個納米粒子的至少一部分包含：核心粒子，核心粒子包含第一材料，第一材料選自由含稀土金屬氧化物、含稀土金屬氟化物、含稀土金屬氟氧化物及其組合所構成的群組；和覆蓋核心粒子的薄膜涂層，薄膜涂層包含第二材料，第二材料選自由含稀土金屬氧化物、含稀土金屬氟化物、含稀土金屬氟氧化物及其組合所構成的群組。

本文的進一步實施例中描述的是包含執行原子層沉積以形成多個納米粒子的方法，包含形成覆蓋核心粒子的薄膜涂層，其中核心粒子包含選自由含稀土金屬氧化物、含稀土金屬氟化物、含稀土金屬氟氧化物及其組合所構成的群組的第一材料；并且其中薄膜涂層包含選自由含稀土金屬氧化物、含稀土金屬氟化物、含稀土金屬氟氧化物及其組合所構成的群組的第二材料。

本文的進一步實施例是形成納米陶瓷部件的方法，包含：(a)以多個納米粒子填充模具，其中多個納米粒子的至少一部分包含：包含第一材料的核心粒子，第一材料選自由含稀土金屬氧化物、含稀土金屬氟化物、含稀土金屬氟氧化物及前述物的組合所構成的群組；以及覆蓋核心的薄膜涂層，薄膜涂層包含第二材料，第二材料選自由含稀土金屬氧化物、含稀土金屬氟化物、含稀土金屬氟氧化物及前述物的組合所構成的群組；以及(b)燒結多個納米粒子以形成納米陶瓷部件。

附圖說明

附圖中的圖作為示例以說明本發明，而非作為限制，在附圖中的同樣附圖標記指示類似組件。應注意到關于在本公開中不同的“一(an)”或“一個(one)”實施例并不必然為相同實施例，且此種表示意味著至少一個。

圖1描繪根據本文所述實施例的在原子層沉積處理期間形成的納米粉末。

圖2描繪根據本文所述實施例的在原子層沉積處理期間形成的納米粉末。

圖3A繪示根據本文所述實施例的使用原子層沉積制備納米粉末的方法。

圖3B繪示根據本文所述實施例的使用納米粉末的方法。

圖4描繪處理腔室的剖面視圖。

具體實施方式

本文所述的實施例關于納米粉末、納米陶瓷材料及其制備與使用的方法，其中納米粉末包含納米粒子，納米粒子的至少一部分中的每一個具有被薄膜涂布的核心粒子。核心粒子與薄膜涂層包含獨立地選自由含稀土金屬氧化物、含稀土金屬氟化物或含稀土金屬氟氧化物中的至少一個的不同材料。