个栗和节流阀以排空并调节处理腔室100的内部容积106内的 压力。
[0030] 可在腔室体102的侧壁108上支撑盖130。盖130可打开以允许进出处理腔室100 的内部容积106,并且在被关闭时可提供对处理腔室100的密封。气体面板158可耦接至 处理腔室100以通过喷嘴132将工艺气体和/或清洁气体提供至内部容积106。盖130可 以是陶瓷，诸如，A1 203、Y203、YAG、Si02、AIN、SiN、SiC、Si-SiC、或包含 Y4Al2Otr^ Y 203-2抑2固 溶体的陶瓷化合物。喷嘴132也可以是陶瓷，诸如，针对盖所述的那些陶瓷的任何一种。盖 130和/或喷嘴132可分别涂覆有薄膜保护层133、134。
[0031] 可用于在处理腔室100中处理基板的处理气体的示例包括含卤素气体（例如， C2F6、SF6、SiCl4、HBr、NF 3、CF4、CHF3、CH2F3、F、NF 3、Cl2、CC14、BCl3i^ SiF 4等）以及其他气体 (诸如，〇2或N 20)。载气的示例包括N2、He、Ar和对于工艺气体而言是惰性的其他气体（例 如，非反应气体）。基板支撑组件148设置在处理腔室100的内部容积106中的盖130下 方。在处理期间，基板支撑组件148支持基板144。环146 (例如，单环）可覆盖静电夹盘 150的部分，并且可保护被覆盖的部分在处理期间免于暴露于等离子体。在一个实施例中， 环146可以是硅或石英。
[0032] 内衬层118可涂覆在基板支撑组件148的外围上。内衬层118可以是抗含卤素气 体的材料，诸如，参照外衬层116所讨论的那些材料。在一个实施例中，内衬层118可由与 外部层116的材料相同的材料制成。此外，内衬层118可涂覆有薄膜保护层。
[0033] 在一个实施例中，基板支撑组件148包括支撑基座152的装配板162和静电夹盘 150。静电夹盘150进一步包括导热基底164和静电定位盘166,所述静电定位盘166通过粘 着剂138接合至导热基底，在一个实施例中，所述粘着剂138是硅酮粘着剂。装配板162耦 接至腔室体102的底部110,并且包括通道以将设施（例如，流体、电力线、传感器引线等） 引导至导热基底164和静电定位盘166。
[0034] 导热基底164和/或静电定位盘166可包括一个或更多个任选的嵌入式加热元件 176、嵌入式热隔离器174和/或导管168、170,以控制基板支撑组件148的横向温度轮廓。 导管168、170可流体地耦接至流体源172,所述流体源172使温度调节流体通过导管168、 170进行循环。在一个实施例中，嵌入式隔离器174可设置在导管168、170之间。加热器 176由加热器电源178调节。导管168、170和加热器176可用于控制导热基底164的温度， 进而加热和/或冷却静电定位盘166和正在处理的基板（例如，晶片）144。可利用多个温 度传感器190、192来监测静电定位盘166和导热基底164的温度，可使用控制器195来监 测所述温度传感器。
[0035] 静电定位盘166可进一步包括可形成在定位盘166的上表面的多个气体通道，诸 如，沟槽、台面和其他表面特征。气体通道可经由定位盘166中钻出的孔流体地耦接至热传 递（或背侧）气体，诸如，He。在操作中，能以受控的压力将背侧气体提供到气体通道中以 增强静电定位盘166与基板144之间的热传递。
[0036] 静电定位盘166包括至少一个夹持电极180,所述夹持电极180由夹持电源182控 制。电极180 (或设置在定位盘166或基底164中的其他电极）可通过匹配电路188进一 步耦接至一个或更多个RF (射频）电源184、186,以维持从处理腔室100内的工艺气体和/ 或其他气体中形成的等离子体。电源184、186通常能产生具有约50千赫至约3千兆赫的 频率以及高达约10000瓦的功率的RF信号。
[0037] 图2A描绘沉积机制，此沉积机制适用于利用高能粒子的沉积技术（例如，离子辅 助沉积（IAD))。示例性IAD方法包括合并了离子轰击以及在离子轰击存在的情况下的溅射 以形成本文中所述的抗等离子体的涂层的沉积工艺，所述离子轰击诸如，蒸镀（例如，活化 反应蒸镀（ARE))。在实施例中执行的一种特定的IAD类型是电子束IAD(EB-IAD)。可在反 应气体物质（诸如，〇 2、N2、卤素等）存在的情况下执行IAD方法中的任何一种。在沉积之前 和/或期间，此类反应物质可燃耗表面有机污染物。此外，在实施例中，可通过〇 2离子的分 压来控制陶瓷靶材沉积对（vs)金属靶材沉积的IAD沉积工艺。例如，可通过Y金属的蒸镀 和使氧离子的渗出（bleeding)制成Y 2O3涂层，从而在部件的表面上形成纪材料的氧化物。 或者，在无氧或减少的氧的情况下可使用陶瓷靶材。
[0038] 如图所示，在高能粒子203(诸如，离子）存在的情况下，通过沉积材料202的累积 而在制品210或多个制品210A、210B上形成薄膜保护层215。沉积材料202可包括原子、离 子、自由基等。在薄膜保护层215被形成时，高能粒子203可撞击并压实薄膜保护层215。
[0039] 在一个实施例中，利用EB IAD来形成薄膜保护层215。图2B描绘了 IAD沉积设备 的示意图。如图所示，材料源250提供沉积材料202的通量（flux)，而高能粒子源255提 供高能粒子203的通量，遍及IAD工艺过程，沉积材料202的通量和高能粒子203的通量两 者均撞击到制品210、210A、210B上。高能粒子源255可以是氧或其他离子源。高能粒子源 255也可提供其他类型的高能粒子，诸如，惰性自由基、中子原子和纳米尺寸的粒子，所述纳 米尺寸的粒子来自粒子生成源（例如，来自等离子体、反应气体，或来自提供沉积材料的材 料源）。
[0040] 用于提供沉积材料202的材料源（例如，靶材体）250可以是块状烧结陶瓷，所述 块状烧结陶瓷对应于与将组成薄膜保护层215的陶瓷相同的陶瓷。例如，材料源可以是块 状烧结陶瓷化合物体或块状烧结YAG、Er 203、Gd203、Er3Al 5O12S Gd3Al5O12，或其他提及的陶 瓷。也可使用其他靶材材料，诸如，粉末、煅烧粉末、预制材料（例如，通过生坯冲压或热压 形成的预制材料）或机械加工体（例如，经熔合的材料）。在沉积期间，所有的不同类型的 材料源250都熔化为熔化的材料源。然而，不同类型的起始材料需要不同的时间来熔化。经 熔合的材料和/或机械加工体会最快地熔化。预制材料熔化得比经熔合的材料慢，煅烧粉 末熔化得比预制材料慢，标准粉末熔化得比煅烧粉末慢。
[0041] IAD可利用一个或更多个等离子体或射束（例如，电子束）来提供材料和高能离子 源。在抗等离子体的涂层的沉积期间，也可提供反应物质。在一个实施例中，高能粒子203 包括非反应物质（例如，Ar)或反应物质（例如，0)中的至少一者。在进一步的实施例中， 在抗等离子体的涂层的形成期间也可引入诸如CO与卤素（Cl、F、Br等）的反应物质，从而 进一步增加选择性地去除最微弱地接合至薄膜保护层215的所沉积的材料的趋势。
[0042] 利用IAD工艺，可由高能离子（或其他粒子）源255独立于其他沉积参数来控制 高能粒子203。根据高能粒子通量的能量（例如，速度）、密度和入射角，可操纵薄膜保护层 的组分、结构、结晶取向和晶粒尺寸。
[0043] 可调整的附加参数是沉积期间的制品温度和沉积的持续时间。在一个实施例中， 在沉积之前，IAD沉积腔室（以及其中的腔室盖或喷嘴）加热至160°C或更高的起始温度。 在一个实施例中，起始温度为160 °C至500 °C。在一个实施例中，起始温度为200 °C至270 °C。 随后在沉积期间，腔室和盖或喷嘴的温度可维持在起始温度。在一个实施例中，IAD腔室包 括执行加热的加热灯。在替代实施例中，不加热IAD腔室和盖或喷嘴。如果不加热腔室，则 作为IAD工艺的结果，腔室将自然地使温度升高至约160°C。沉积期间较高的温度可增加保 护层的密度，但也会增加保护层的机械应力。可将主动式冷却添加至腔室以在涂覆期间维 持低温。在一个实施例中，低温可维持在160°C或低于160°C -直降到0°C的任何温度。
[0044] 可调整的附加参数是工作距离270和入射角272。工作距离270是材料源250与 制品210A、210B之间的距离。在一个实施例中，工作距离为0. 2至2. 0米，在一个特定的实 施例中，工作距离为1.0米。减小工作距离增加了沉积速率，并且增加了离子能的有效性。 然而，将工作距离减小低于特定点会降低保护层的均匀度。入射角是沉积材料202撞击制 品210A、2IOB的角度。在一个实施例中，入射角为10-90度，在一个特定的实施例中，入射 角为30度。
[0045] IAD涂层可施加于粗糙度从约0. 5微英寸（μ in)至约180 μ in的广泛范围的表面 条件。然而，更平滑的表面有助于均匀的涂层覆盖。涂层厚度可高达约300微米（μπι)。在 制造时，可通过刻意在涂层叠层的底部处添加稀土氧化物基着色剂（诸如Nd 203、Sm203、Er20 3 等）来评估部件上的涂层厚度。也可使用椭圆测量法来准确地测量厚度。
[0046] 取决于用于形成涂层的稀土氧化物组成物，IAD涂层可以是非晶的或结晶的。例 如，EAG和YAG是非晶涂层，而Er 2O3和包含Y 4A1209与Y 203-Zr02固溶体的陶瓷化合物通常是 结晶的。非晶涂层共形性（conformal)更佳，并且减少了晶格失配引起的外延裂痕，而结晶 涂层更抗腐蚀。
[0047] 涂层架构可以是双层或多层结构。在双层架构中，非晶层可沉积作为缓冲层以使 外延裂痕最小化，然后在顶部形成可抗腐蚀的结晶层。在多层设计中，可使用诸层材料以产 生从基板到顶层的平顺的热梯度。
[0048] 使用多个电子束（e_射束）枪可实现多个靶材的共沉积，从而形成较厚的涂层与 分层的架构。例如，可同时使用两个相同材料类型的靶材。每一个靶材可由不同的电子束 抢来轰击。这可增加保护层的沉积速率和厚度。在另一示例中，两个靶材可以是不同的陶 瓷材料。第一电子束枪可轰击第一靶材以沉积第一保护层，而第二电子束枪可随后轰击第 二靶材以形成具有与第一保护层不同的材料组分的第二保护层。
[0049] 涂覆后（post coating)热处理可用于实现改善的涂层性质。例如，这可用于将非 晶涂层转化成具有更高的抗腐蚀性的结晶涂层。另一示例是通过反应区或过渡层的形成来 改善涂层向基板的接合强度。
[0050] 在一个实施例中，在IAD腔室中并行地处理多个盖和/或喷嘴。例如，在一个实施 例中，可并行地处理多达五个盖和/或喷嘴。每一个盖或喷嘴可由不同的固定件支撑。或 者，单个固定件可配置以支持多个盖和/或喷嘴。在沉积期间，固定件可移动被支撑盖和/ 或喷嘴。
[0051] 在一个实施例中，用于支持盖和/或喷嘴的固定件可由金属部件（诸如，冷乳钢） 或陶瓷（诸如，A1 203、￥203等）设计而成。固定