晶圆尺寸的增加、刻蚀功率和精度的提高对刻蚀工艺及刻蚀设备提出了更高的要求。为降低颗粒污染，实现高保真地转移图像，工业上通常在刻蚀机腔、内衬等零部件涂覆氧化钇涂层以保护刻蚀设备。目前氧化钇陶瓷涂层制备技术主要有等离子体喷涂、气相沉积、溶胶凝胶等方法，但是用这些技术制备的涂层存在孔隙率高、热影响大、涂层易出现裂纹等问题。针对传统涂层制备技术的不足，本论文利用冷喷涂在铝合金基体上制备出厚度为150μm、孔隙率为1.3％的致密氧化钇陶瓷涂层，并对氧化钇陶瓷涂层的制备工艺、组织结构及其抗热震性能展开了相关研究。　　目前冷喷涂技术制备陶瓷涂层仍然处于探究阶段，本文通过对商购纳米Y2O3粉末进行水热处理，使之团聚成10～30μm的氧化钇颗粒，并成功地使用冷喷涂技术沉积了氧化钇陶瓷涂层。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、XRD衍射仪、激光粒度分析仪等仪器对处理后的纳米团聚Y2O3颗粒及冷喷涂Y2O3涂层微观组织结构进行了表征;采用表面形貌仪、显微硬度仪和拉伸测试系统等测试装置对氧化钇涂层的力学性能进行了测试;采用循环-水淬实验对氧化钇涂层的热震性能进行了测试。　　实验结果表明，对纳米氧化钇粉末进行水热处理时，添加硫酸铵能够促进纳米颗粒的团聚。当按照纳米氧化钇∶硫酸铵∶蒸馏水=20g∶3g∶300ml的配比时，在150℃水热处理4h团聚颗粒平均粒度可达20μm。以此颗粒为喷涂粉末，压缩空气为工作气体，能够在6061铝合金基体上成功冷喷涂沉积涂层。纳米团聚的颗粒在喷涂时，高速撞击基体而碎化，且与铝合金基体形成良好结合。　　通过单因素实验优化氧化钇陶瓷涂层制备条件，得出最佳工艺参数为:气体压力2.0 MPa，气体温度600℃，喷涂距离20 mm。在此条件下，以6061铝合金为基体沉积了厚且致密的氧化钇涂层，厚达150μm，涂层孔隙率仅有1.3％，结合强度为15MPa。　　在AZ31镁合金、6061铝合金及316L不锈钢基体上制备氧化钇涂层，结果表明，基体硬度对涂层与基体之间的结合有很大影响，氧化钇陶瓷颗粒可以嵌入铝、镁合金软基体中形成结合，而在不锈钢硬基体上只能发生堆积。基体粗糙度直接影响涂层的粗糙度，且基体粗糙度越大涂层与基体结合越好。　　热震实验表明，冷喷涂氧化钇涂层在200℃热冲击循环30次后，宏观未观测到涂层剥落，但是在高倍率下可以看到涂层内发生裂纹的扩展。在300℃热震循环5次后，涂层局部剥落，20次后涂层的剥落面积达到16％。在基体与涂层之间制备不同体积比的Al-Y2O3中间层，能够降低涂层与基体间的热膨胀系数差，提高涂层的抗热震性能。实验结果表明，体积比Al∶Y2O3=1∶1时制备的涂层抗热震性能最佳，可以经受300℃热冲击循环30次而不发生剥落。