在某些具体实施例中，可以使用不会导致破裂且超过每分钟20°C的升降 温速率。
[0040] 会使陶瓷物品发生破裂的温度变化依陶瓷物品的组成而定。举例而言，可以每分 钟10°c或更高的升降温速率来加热Al2〇3而不会破裂。然而，若以比每分钟约5°C更快速的升 降温速率来加热Υ 2〇3，Υ2〇3则会破裂。在一实施例中，对Y2〇3与HPM陶瓷复合物的陶瓷涂层使 用约每分钟0.1至5°C的升降温速率。在进一步的实施例中，对于由Υ 2〇3与ΗΡΜ陶瓷复合物所 制成的陶瓷涂层使用每分钟约5°C的升降温速率。一般而言，陶瓷物品是在周围温度或接近 周围温度下开始，且以升降温速率缓慢加热至预定温度。
[0041 ] 该陶瓷物品被加热至直到达到指定温度或温度范围为止。该指定温度介于约1000 °C至约1800°C的范围。所使用的该指定温度依陶瓷物品的组成或过渡层的指定目标厚度而 定。在一实施例中，针对具有氧化铝基板与HPM陶瓷涂层或钇氧化物(Y 2〇3)的陶瓷涂层的陶 瓷物品使用1400°C至1500°C的温度。
[0042] 在方块165,该陶瓷物品在该指定温度下或在该温度范围内的一或多个温度下被 加热处理达24小时的历时。所使用的指定历时可依据陶瓷物品的组成以及陶瓷物品的需要 性能特性而定。举例而言，该指定历时可依据该过渡层的目标温度而定。
[0043] 如上述说明，该陶瓷涂层具有大量的表面缺陷以及留在这些表面缺陷中的粒子。 热处理可减少或消除这些缺陷及/或粒子。具体而言，热处理会使粒子熔化及/或使在表面 曲线区域处的一部分陶瓷涂层熔化。熔化的粒子会与在表面缺陷区域处的陶瓷涂层一起流 动。熔化的粒子接着即重新沉积在陶瓷涂层上，并与在这些表面缺陷区域处的陶瓷涂层形 成未断键。所产生的未断键会比先前使粒子与陶瓷涂层结合的断键更强许多，因此，在等离 子体蚀刻工艺中，粒子会变得较不会自陶瓷涂层移除，且缺陷区域也变得较不会受到磨蚀。
[0044] 此外，陶瓷涂层一般具有相对高的孔隙度与相对高的裂缝量。热处理会使孔洞与 裂缝缩减及/或被移除。孔洞与裂缝会基于上述陶瓷涂层的相同熔化与重新沉积而缩减或 消失。举例而言，在孔洞或裂缝处的陶瓷涂层会熔化、然后重新沉积，填充及/或愈合孔洞或 裂缝。
[0045] 在一实施例中，该陶瓷涂层与该陶瓷基板会在热处理工艺期间反应而形成过渡 层。当陶瓷涂层与陶瓷基板由会在对热暴露时反应的材料所组成时，即会形成过渡层。举例 而言，若陶瓷基板为Al 2〇3且陶瓷涂层为HPM陶瓷复合物，则该陶瓷涂层与该陶瓷基板将会在 热处理期间反应而形成YAG过渡层。在另一实例中，若陶瓷基板为Al 2〇3且陶瓷涂层为Y2〇3， 则该陶瓷涂层与该陶瓷基板会在热处理期间反应而形成YAG过渡层。其他的陶瓷涂层材料 与陶瓷基板材料的组合将形成其他的过渡层。
[0046] 特别地，该过渡层是非反应性与非孔隙层。因此，在使用经热处理的陶瓷物品的后 续处理期间，处理气体会渗入陶瓷涂层，但不会渗入过渡层。因此，该过渡层可避免处理气 体与陶瓷基板反应。这可最小化或避免气泡发生，且可改善陶瓷涂层的剥离性能与黏结强 度(键结强度）。
[0047]虽然过渡层具有各种有利的效应，但若过渡层变得过厚时，过渡层会变得有问题。 有些过渡层将具有不同于陶瓷涂层及/或陶瓷基板的膨胀系数。因此，若过渡层比阈值厚度 (例如约5微米)更厚，则该过渡层会在后续处理中于陶瓷涂层中产生裂缝。举例而言，HPM陶 瓷复合物与氧化铝具有大致相等的膨胀系数，但是YAG过渡层则具有不同于HPM陶瓷复合物 与氧化铝的膨胀系数。因此，当YAG过渡层厚于约5微米(μπι)时，YAG过渡层的膨胀与收缩会 使陶瓷涂层破裂。
[0048]过渡层以与温度和时间有关的速率成长。当温度与热处理历时增加时，过渡层的 厚度也会增加。因此，用于热处理陶瓷物品的温度(或多个温度）与历时应被选以形成不厚 于约5微米的过渡层。在一实施例中，温度与历时被选以可使约为0.1微米至约5微米的过渡 层被形成。在一实施例中，过渡层具有足以避免气体在处理期间与陶瓷基板反应的最小厚 度(例如约0.1微米）。在一实施例中，该过渡层具有1微米至2微米的目标厚度。
[0049]热处理也可使陶瓷涂层的晶粒大小增加。当温度与热处理历时增加时，陶瓷涂层 的晶粒大小也会增加。晶粒大小的增加导致较少的晶界。晶界则比陶瓷的晶粒更容易受到 等离子体磨蚀。因此，晶粒大小的增加可使陶瓷涂层在后续处理中较不易产生粒子污染。因 此，可根据陶瓷涂层的目标晶粒大小来选择热处理温度与历时。
[0050]对于氧化铝陶瓷基板与ΗΡΜ或氧化钇陶瓷涂层而言，进行1500°C、热处理历时约为 3小时至6小时的热处理。在一实施例中，氧化钇或HPM陶瓷复合物的陶瓷涂层的热处理历时 为约4小时。
[0051]在一实施例中，该陶瓷物品在热处理历程中维持为单一温度。或者是，在热处理期 间，该陶瓷物品被加热及/或冷却至该温度范围内的多个不同温度。举例而言，该陶瓷物品 于1500°C的温度下热处理4小时，然后在1700°C的温度下热处理2小时，然后在1000°C的温 度下另外热处理3小时。注意当使用多个不同的热处理温度时，该陶瓷物品以该升降温速率 进行加热及/或冷却，以于热处理温度之间转换。
[0052]在方块170处，陶瓷物品以升降温速率进行冷却。在一实施例中，陶瓷物品以与用 以加热陶瓷物品的升降温速率相同的升降温速率来进行冷却。在另一实施例中，可使用不 同的升降温速率来加热该陶瓷物品。在关于经处理基板的粒子污染、抗等离子体磨蚀性、黏 结强度、孔隙度、裂缝的数量与大小以及抗剥离性上，所产生的经热处理的陶瓷物品的陶瓷 涂层都具有增进的性能。此外，所产生的经热处理的陶瓷物品具有在陶瓷涂层与陶瓷基板 之间的过渡层。因此，陶瓷盖板、陶瓷喷嘴、处理套件以及其他的陶瓷内部处理腔室组件利 用工艺150来进行热处理，以增进制造的产品的产量。此外，工艺150所应用的陶瓷物品具有 降低的替换频率，且可减少设备停工期。
[0053]注意工艺150可在已经在陶瓷基板上形成陶瓷涂层之后被执行作为陶瓷物品的制 造工艺的一部分。此外，可对经使用的陶瓷物品周期性地执行工艺150,以治愈或修复这些 陶瓷物品。举例而言，在使用之前利用工艺150对陶瓷物品进行热处理，然后每数月一次、一 年一次、一年两次或以某些其他频率利用工艺150再进行热处理。执行工艺150的频率可依 据陶瓷物品使用的等离子体蚀刻及/或等离子体清洁配方而定。举例而言，若该陶瓷物品频 繁地暴露于特别严峻的等离子体环境，则以较高频率来热处理该陶瓷物品。
[0054]暴露于等离子体会使陶瓷涂层随时间而磨蚀及/或腐蚀。举例而言，等离子体会使 断键发生于陶瓷涂层的表面处，会产生会污染经处理的基板的陶瓷粒子，会导致在陶瓷涂 层表面处的缺陷，会使陶瓷涂层自陶瓷基板剥离等。因此，当陶瓷物品老化时，可能会产生 更多的粒子污染。可对这种老化的陶瓷物品进行热处理工艺150,以回复因腐蚀性等离子体 环境所产生的损害。除了新制成的陶瓷物品以外，热处理也可为已使用的陶瓷物品修复缺 陷及减少粒子。因此，可对已使用的陶瓷物品执行工艺150,以延长陶瓷物品的使用寿命。 [0055]注意除了修复表面缺陷以及使粒子减至最少以外，热处理工艺150也可用以干式 清洁陶瓷物品。暴露于等离子体环境会使聚合物形成于陶瓷物品的表面上。这些聚合物会 在后续处理期间在基板上产生粒子污染。通常会执行周期性地湿式清洁工艺来移除陶瓷物 品上的聚合物。在一实施例中，执行热处理工艺150来取代湿式清洁工艺。热处理工艺150会 使涂布陶瓷物品的聚合物在高温环境中与空气或其他气体反应，此反应会使聚合物变为气 态，并离开陶瓷物品的表面。因此，热处理工艺150可用以清洁陶瓷物品以及用以修复陶瓷 物品的表面。注意用于后续热处理工艺的温度及/或历时可与用于初始热处理工艺的温度 及/或历时不同。
[0056]图2A说明根据本发明实施例的在利用热处理来处理陶瓷涂层之前以及在利用热 处理来处理陶瓷物品之后的陶瓷涂层的显微照片202-216。在显微照片202-216中所显示的 陶瓷涂层是具有Y4Al 20^Y2-xZrx03的HPM陶瓷复合物。
[0057] 显微照片202显示在热处理之前的陶瓷物品的实例。显微照片204显示在显微照片 202中所示的区域208的放大视图。区域208相对较无表面缺陷。显微照片204说明陶瓷涂层 的晶粒大小。显微照片206显示在显微照片202中的区域210的放大视图。区域210说明了陶 瓷涂层的表面缺陷与表面粒子。
[0058] 显微照片212显示在热处理之后的显微照片202所示的实例。如图所示，表面缺陷 量已因热处理而减少。显微照片214显示了显微照片212中所示的区域218的放大视图。区域 218是相对较无表面缺陷与表面粒子。显微照片214说明了陶瓷涂层的晶粒大小比显微照片 204中所示的晶粒