AG陶瓷 薄膜保护层更少的开裂。
[0080] 图8-9示出根据本发明的实施例而形成的薄膜保护层的腐蚀速率。图8示出薄膜 保护层在暴露于〇14/(：1 2等离子体化学品时的腐蚀速率。如图所示，相较于Al 203，该IAD沉 积的薄膜保护层的抗腐蚀性改善很多。例如，具有92%纯度的氧化铝显示出约18纳米/射 频小时（腹/1^此）的腐蚀速率，而具有99.8%纯度的氧化铝显示出约5611111/1^^的腐蚀速 率。相比之下，IAD沉积的化合物陶瓷薄膜保护层显示出约3nm/RFHr的腐蚀速率，而IAD沉 积的YAG薄膜保护层显示出约lnm/RFHr的腐蚀速率。
[0081] 图9示出薄膜保护层在暴露于氏/^匕等离子体化学品时的腐蚀速率。如图所示， 相较于Al 2O3, IAD沉积薄膜保护层的抗腐蚀性改善很多。例如，具有92%纯度的氧化铝显 示出约190nm/RFHr的腐蚀速率，而具有99. 8%纯度的氧化铝显示出约165nm/RFHr的腐蚀 速率。相比之下，IAD沉积的YAG薄膜保护层显示出约52nm/RFHr的腐蚀速率。类似地，使 用具有低能量离子的IAD所沉积的化合物陶瓷薄膜保护层显示出约45nm/RFHr的腐蚀速 率，而使用具有高能量离子的IAD所沉积的化合物陶瓷薄膜保护层显示出约35nm/RFHr的 腐蚀速率。使用具高沉积温度（例如，约270°C )的IAD所沉积的EAG薄膜保护层显示出 约95nm/RFHr的腐蚀速率，而使用具有低沉积温度（例如，约120°C _150°C )的IAD所沉积 的EAG薄膜保护层显示出约70nm/RFHr的腐蚀速率。使用具有高能量离子的IAD所沉积的 Er2O3薄膜保护层显示出约35nm/RFHr的腐蚀速率。
[0082] 图10-11示出根据本发明的实施例而形成的薄膜保护层的粗糙度轮廓。图10示 出图8的薄膜保护层在暴露于CH 4/C12等离子体化学品之前以及暴露于CH 4/(：12等离子体 化学品达IOORFHr之后的表面粗糙度轮廓。如图所示，在暴露于CH 4/C12等离子体化学品达 IOORFHr之后，IAD沉积的薄膜保护层显示出表面粗糙度的最小变化。
[0083] 图11示出图9薄膜保护层在暴露于氏/^匕等离子体化学品之前以及暴露于等离 子体化学品达35RFHr之后的表面粗糙度轮廓。如图所示，IAD沉积的薄膜保护层显示出在 暴露于H 2/NF3等离子体化学品达35RFHr后，表面粗糙度的最小变化。
[0084] 以上说明陈述了众多特定细节（诸如，特定系统、部件、方法等的示例）以提供对 本发明的若干实施例的良好理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，本发明的至少一 些实施例可在没有这些特定细节的情况下来实践。在其他实例中，不详述公知部件或方法， 或以简单的框图格式来呈现公知部件或方法，以避免不必要地使本发明含糊。因此，所陈述 的特定细节仅是示例性的。特定实现方式可从这些示例性细节修改而得，并且仍被构想为 落在本发明的范围内。
[0085] 贯穿本说明书提及"一个实施例"或"实施例"意指结合该实施例所描述的特定特 征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，贯穿说明书的各处出现的短语"在一个 实施例中"或"在实施例中"不一定全都指同一个实施例。此外，术语"或"旨在意味着包含 性"或"而非排除性"或"。当在本文中使用术语"约"或"大约"时，旨在意味着所呈现的标 称值在± 30 %以内是精确的。
[0086] 虽然在本文中以特定顺序示出和描述了方法的诸操作，但是可改变每一个方法的 操作顺序，使得可按逆序执行某些操作，或使得可至少部分地与其他操作同时地执行某些 操作。在另一实施例中，能以间歇的和/或交替的方式来执行不同操作的指令或子操作。
[0087] 应当理解，以上描述旨在是说明性而非限制性的。许多其他实施例在本领域技术 人员阅读并理解了以上描述后将是显而易见的。因此，本发明的范围应当参照所附权利要 求书以及权利要求书主张的等效方案的完整范围来确定。
【主权项】
1. 一种制品，包含： 主体；以及 第一保护层，所述第一保护层位于所述主体的至少一个表面上，其中，所述第一保护层 是具有小于约20微米的厚度、并且包含第一陶瓷的薄膜，所述第一陶瓷选自由以下各项组 成的组：Y3A1 5012、Y4A1209、Er 203、Gd203、Er3Al 5012、Gd3Al5O12以及含 Y，1209与 Y 203-Zr02固体 溶液的陶瓷化合物。2. 如权利要求1所述的制品，其中，所述第一保护层包含Er 203，所述第一保护层具有约 5GPa的硬度。3. 如权利要求1所述的制品，其中，所述第一保护层包含Er 3A15012，所述第一保护层具 有约9GPa的硬度。4. 如权利要求1所述的制品，进一步包含： 保护层叠层，所述保护层叠层位于所述主体的所述至少一个表面上，所述保护层叠层 至少包含所述第一保护层和第二保护层，所述第二保护层覆盖所述第一保护层，其中，所述 第二保护层具有小于约20微米的厚度且包含与所述第一陶瓷不同的第二陶瓷，所述第二 陶瓷选自由以下各项组成的组：Y 3A15012、Y4A120 9、Er203、Gd203、Er 3Al5012、Gd3Al5O 12以及含 Y4Al2O9与Y 203-Zr0凋体溶液的陶瓷化合物。5. 如权利要求4所述的制品，其中： 所述保护层叠层中的所述第一保护层具有非晶结构，并且包含Y3A150 12、Er3Al5O12S Gd3Al5O12;以及 所述保护层叠层中的所述第二保护层具有结晶或纳米结晶结构，并且包含Er203、Gd 2O3 或含Y4Al2O9与Y 203-2吨固体溶液的所述陶瓷化合物。6. 如权利要求4所述的制品，其中，所述主体具有第一热膨胀系数值，所述第一保护层 具有第二热膨胀系数值，并且所述第二保护层具有第三热膨胀系数值，其中，所述第二热膨 胀系数值在所述第一热膨胀系数值与所述第三热膨胀系数值之间。7. 如权利要求1所述的制品，进一步包含： 第二保护层，所述第二保护层位于所述主体的所述至少一个表面上，其中，所述第二保 护层是具有大于约I00微米的厚度、并且包含第二陶瓷的厚膜，所述第二陶瓷选自由以下 各项组成的组：Y 3A15012、Y4A120 9、Y2O3以及含Y4Al2O 9与Y2O3-ZrO2固体溶液的所述陶瓷化合 物，其中，所述第一保护层覆盖所述第二保护层。8. -种制造制品的方法，所述方法包含： 提供制品；以及 执行离子辅助沉积（IAD)或物理气相沉积（PVD)中的至少一项以将第一保护层沉积在 所述制品的至少一个表面上，其中，所述第一保护层是具有小于约20微米的厚度、并且包 含第一陶瓷的薄膜，所述第一陶瓷选自由以下各项组成的组：Y 3A15012、Y4A120 9、Er203、Gd203、 Er 3Al5012、Gd3Al5O 12以及含Y 4A1209与Y 203-Zr02固体溶液的陶瓷化合物。9. 如权利要求8所述的方法，其中，所述第一保护层包含Er 203，所述第一保护层具有约 5GPa的硬度。10. 如权利要求8所述的方法，其中，所述第一保护层包含Er 3A15012，所述第一保护层具 有约9GPa的硬度。11. 如权利要求8所述的方法，进一步包含： 执行IAD或PVD中的至少一项以将第二保护层沉积在所述第一保护层上，其中，所述 第二保护层具有小于约20微米的厚度且包含与所述第一陶瓷不同的第二陶瓷，所述第二 陶瓷选自由以下各项组成的组：Y3A1 5012、Y4A1209、Er 203、Gd203、Er3Al 5012、Gd3Al5O12以及含 Y 4Al2O9与Y 203-Zr0凋体溶液的陶瓷化合物。12. 如权利要求11所述的方法，其中： 保护层叠层中的所述第一保护层具有非晶结构，并且包含Y3Al5OpEr 3Al5O12S Gd3Al5O12;以及 保护层叠层中的所述第二保护层具有结晶或纳米结晶结构，并且包含Er203、Gd 203或含 Y4Al2O9与Y 203-Zr0凋体溶液的所述陶瓷化合物。13. 如权利要求11所述的方法，其中，所述制品具有第一热膨胀系数值，所述第一保护 层具有第二热膨胀系数值，并且所述第二保护层具有第三热膨胀系数值，其中，所述第二热 膨胀系数值在所述第一热膨胀系数值与所述第三热膨胀系数值之间。14. 如权利要求8所述的方法，进一步包含： 在将所述第一保护层沉积在所述制品上之前，执行热喷涂工艺以将第二保护层沉积在 所述主体的所述至少一个表面上，其中，所述第二保护层是具有大于约100微米的厚度、并 包含第二陶瓷的厚膜，所述第二陶瓷选自由以下各项组成的组：Y 3Al5〇12、Y4A120 9、Y2O3以及 含Y4Al2O 9与Y 203-Zr02固体溶液的所述陶瓷化合物，其中，所述第一保护层覆盖所述第二保 护层。15. 如权利要求8所述的方法，进一步包含： 在执行所述IAD或所述PVD中的至少一项之后，通过对所述制品掩模并对未经掩模的 诸特定区域执行薄膜沉积或蚀刻中的至少一项以在所述第一薄膜保护层中形成诸特征。
【专利摘要】制品包含主体和至少一个保护层，所述保护层位于所述主体的至少一个表面上。所述至少一个保护层是具有小于约20微米的厚度、并包含陶瓷的薄膜，所述陶瓷选自由以下各项组成的组：Y3Al5O12、Y4Al2O9、Er2O3、Gd2O3、Er3Al5O12、Gd3Al5O12以及含Y4Al2O9与Y2O3-ZrO2固体溶液的陶瓷化合物。
【IPC分类】H01L21/3065
【公开号】CN105247662
【申请号】CN201480030094
【发明人】J·Y·孙, B·P·卡农戈, V·菲鲁兹多尔, T·赵
【申请人】应用材料公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年6月19日
【公告号】US20140377504, WO2014205212A1