3-Zr02固体溶 液的陶瓷化合物中的每一个都具有可在等离子体处理期间抵抗磨耗的高硬度。如表中所 示，氧化错具有约12. 14千兆帕（GPa)的维氏硬度（Vickers hardness) (5Kgf)，陶瓷化合 物具有约7. 825Gpa的硬度，YAG具有约8. 5Gpa的硬度，Er2O3具有约5. 009Gpa的硬度，EAG 具有约9. 057Gpa的硬度。测得的氧化铝的磨耗率为约0. 2纳米/射频小时（nm/RFhr)，陶 瓷化合物的磨耗率为约〇. 14nm/RFhr，Er2O3的磨耗率为约0. 113nm/RFhr，EAG的磨耗率为 约 0· 176nm/RFhr〇
[0044] 注意，在一些实施例中，Y3A15012、Y4A1 209、Er203、Gd20 3、Er3Al5012、Gd3Al 5O1JP陶瓷化 合物可经修改，使以上标识的材料性质和特性可变化高达30 %。相应地，应当将所描述的这 些材料性质的值理解为示例性可实现数值。不应当将本文中所述的陶瓷薄膜保护层解释为 限于所提供的值。
[0045] 图2B示出具有由薄膜保护层258涂覆的主体255的制品250的一个实施例的横截 面侧视图。如图所示，主体255可以是无特征的。在一个实施例中，在沉积薄膜保护层258 之前，研磨主体255。特征可形成在薄膜保护层258中，而不是在主体255中具有特征。例 如，可对薄膜保护层258掩模并随后蚀刻或珠击来去除该薄膜保护层258的未经掩模的部 分。也可通过对基板掩模并随后涂布薄涂层来形成特征。形成的特征可包括台面、通道、密 封环、被暴露的粘合线（例如，喷淋头的粘合线）等。此外，可在薄膜保护层258中钻孔，诸 如，通过激光钻孔。如果将在薄膜保护层258中形成特征，则薄膜保护层应当优选地具有足 够大以容纳这些特征结构的厚度。例如，如果将在薄膜保护层中形成12 μm的台面，则薄膜 保护层258应当具有大于12 μ m的厚度。在其他实施例中，一些特征可形成在主体255中， 而其他特征结构可形成在薄膜保护层258中。
[0046] 图3示出具有厚保护层330与薄膜保护层308的制品300的一个实施例的的横截 面侧视图。厚保护层可以是￥4150 12、￥，1209、乙03或含￥，120 9与￥ 203-2抑2固体溶液的陶瓷 化合物。其他抗等离子体陶瓷也可用于厚保护层330。
[0047] 厚保护层330可以是厚膜保护层，该厚膜保护层可以已经被热喷涂（例如，等离子 体喷涂）到主体305上。可在将厚膜保护层等离子体喷涂到主体305上之前，使主体305 的上表面粗糙化。可例如通过珠击主体305来执行该粗糙化。使主体的上表面粗糙化提供 了锚点，以创建等离子体喷涂的厚膜保护层与主体305之间的机械粘合，从而获得更好的 附着。在一些实施例中，厚膜保护层可具有高达约200微米或更厚的经喷涂厚度，并且可研 磨到低至约50微米的最终厚度。等离子体喷涂的厚膜保护层的孔隙度可以是约2% -4%。
[0048] 或者，厚保护层330可以是已粘合至主体305的块烧结陶瓷。厚保护层330可被 提供作为例如具有约200微米的厚度的薄陶瓷晶片。
[0049] 可使用IAD或PVD来将薄膜保护层308涂布于厚保护层330上。薄膜保护层308 可充当顶涂层，并且可充当抗腐蚀阻挡层并密封厚保护层330的被暴露的表面（例如，密封 厚保护层330中的固有的表面裂缝和孔隙）。
[0050] 图4示出具有沉积在制品400的主体405上的薄膜保护层叠层406的制品400的 一个实施例的横截面侧视图。薄膜保护层叠层406中的薄膜保护层408、410各自可以是 Y3Al5O12 (YAG)、Y4Al2O9' Er203、Gd203、Er3Al 5O12' Gd3Al5O12和含 Y4Al2Otr^ Y 203-2抑2固体溶液 的陶瓷化合物中的一个。在一个实施例中，两个相邻的薄膜保护层不使用相同的陶瓷材料。 然而，在另一实施例中，相邻的层可由相同的陶瓷组成。
[0051] 图5示出具有沉积在制品500的主体505上的薄膜保护层叠层506的制品500的 另一实施例的横截面侧视图。制品500与制品400类似，区别仅在于，薄膜保护层叠层506 具有四个薄膜保护层508、510、515、518。
[0052] 薄膜保护层叠层（诸如，所示的那些）可具有任何数量的薄膜保护层。叠层中的 薄膜保护层可以全都具有相同的厚度，或者它们可以具有不同的厚度。各薄膜保护层可具 有小于约20微米的厚度，并且在一些实施例中，可具有小于约10微米的厚度。在一个示例 中，第一层408可具有3微米的厚度，并且第二层410可具有3微米的厚度。在另一示例中， 第一层508可以是具有2微米厚度的YAG层，第二层510可以是具有1微米厚度的化合物 陶瓷层，第三层515可以是具有1微米厚度的YAG层，第四层518可以是具有1微米厚度的 化合物陶瓷层。
[0053] 对要使用的陶瓷层的数量和陶瓷层的组成的选择可基于所期望的应用和/或待 涂覆的制品的类型。由IAD和PVD形成的EAG和YAG薄膜保护层通常具有非晶（amorphous) 结构。相比之下，IAD和PVD沉积的化合物陶瓷和Er 2O3层通常具有结晶或纳米结晶结构。 结晶与纳米结晶陶瓷层通常可比非晶陶瓷层更抗腐蚀。然而，在一些实例中，具有结晶结构 或纳米结晶结构的薄膜陶瓷层会经受偶发的垂直裂缝（大致朝膜厚度方向且大致垂直于 经涂覆表面的行进的裂缝）。此类垂直裂缝可能由晶格失配导致，并且可能是等离子体化 学品的攻击点。每当加热和冷却制品时，薄膜保护层与该薄膜保护层涂覆的基板之间的热 膨胀系数的失配导致薄膜保护层上的应力。此类应力会集中在垂直裂缝处。这会导致薄膜 保护层最终自薄膜保护层所涂覆的基板剥离。相比之下，如果没有垂直裂缝，则应力大致均 匀地分布于薄膜各处。相应地，在一个实施例中，薄膜保护层叠层406中的第一层408是诸 如YAG或EAG之类的非晶陶瓷，而薄膜保护层叠层406中的第二层410是诸如陶瓷化合物 或Er 2O3之类的结晶或纳米结晶陶瓷。在此类实施例中，第二层410可提供比第一层408更 大的等离子体抗性。通过将第二层410形成在第一层408上，而非直接形成在主体405上， 第一层408充当缓冲以使后续层上的晶格失配最小化。由此，可增加第二层410的寿命。
[0054] 在另一示例中，主体、Y3Al5O12 (YAG)、Y4Al2O9、Er2O3、Gd 2O3、Er3Al5O12、Gd 3Al5O12和含 Y4Al2O9与Y2O3-ZrO 2固体溶液的陶瓷化合物中的每一个都可具有不同的热膨胀系数。两个 相邻的材料之间的热膨胀系数的失配越大，则那些材料中的一种最终破裂、剥离或以其他 方式失去其与其他材料的粘合的可能性就越大。能以使相邻的层之间（或层与主体405、 505之间）的热膨胀系数的失配最小化的方式来形成保护层叠层406、506。例如，主体505 可以是氧化铝，并且EAG可具有最接近氧化铝的热膨胀系数的热膨胀系数，其次为YAG的热 膨胀系数，其次为化合物陶瓷的热膨胀系数。相应地，在一个实施例中，第一层508可以是 EAG，第二层510可以是YAG，第三层515可以是化合物陶瓷。
[0055] 在又一示例中，保护层叠层506中的层可以是交替的两种不同的陶瓷层。例如，第 一层508和第三层515可以是YAG，而第二层510和第四层518可以是化合物陶瓷。在用于 交替的层的中的一种材料是非晶的，并且用于该交替层中的另一种材料是结晶或纳米结晶 的情况下，此类交替层可提供与上述那些优势类似的优势。
[0056] 在一些实施例中，薄膜保护层叠层406、506中的一个或更多层是使用热处理而形 成的过渡层。如果主体405、505是陶瓷体，则可执行高温热处理以促进薄膜保护层与主体 之间的相互扩散。此外，可执行热处理以促进相邻的诸薄膜保护层之间或厚保护层与薄膜 保护层之间的相互扩散。值得注意的是，过渡层可以是非多孔层。过渡层可充当两个陶瓷 之间的扩散粘合，并且可在相邻的陶瓷之间提供改善的附着。这可有助于防止保护层在等 离子体处理期间破裂、剥离或剥落。
[0057] 热处理可以是在高达约1400°C -1600°C下多达约24小时（例如，在一实施例中 为3-6小时）的热处理。这可在第一薄膜保护层与一个或更多个相邻的陶瓷体、厚保护层 或第二薄膜保护层之间形成相互扩散层。如果陶瓷体是Al 2O3，并且保护层由化合物陶瓷 Y4Al2O9(YAM)与固体溶液VxZrxO 3 (Y2O3-ZrO^体溶液）组成，则将形成Y3Al5O 12 (YAG)界面 层。类似地，热处理将导致EAG过渡层形成在Er2O3与Al 203之间。热处理也将导致YAG过 渡层形成在Y2O 3与Al 203之间。热处理也可使GAG形成在Gd 203与Al 203之间。对在Al 203 上的氧化钇稳定化的氧化锆（YSZ)的热处理可形成化合物陶瓷Y4Al2O9(YAM)与固体溶液 Y2-XZrxO3的过渡层。其他过渡层可形成在其他相邻的陶瓷之间。
[0058] 图6示出工艺600的一个实施例，工艺600用于将薄膜保护层形成在诸如腔室部 件之类的制品的主体上。在工艺600的框605处，提供制品。在框610中，作出是否将厚膜 保护层沉积至制品上的决定。如果将形成厚膜保护层，则方法继续进行到框615。否则，该 方法继续到框620。
[0059] 在框615处，执行热喷涂工艺（例如，等离子体喷涂工艺）以将厚膜保护层沉积至 制品上。在一些实施例中，在执行该热喷涂工艺之前，可使制品的主体粗糙化。厚膜保护层 可以是任何抗等离子体的陶瓷。厚膜保护层的一些示例包括Y 3A16012、Y4A120 9、Y203、YSZ或 含Y4Al2O 9与Y 203-Zr0^体溶液的陶瓷化合物。在形成了厚膜保护层之后，对于一些应用， 表面特征形成在厚膜保护层的表面上。例如，如