提升半导体设备弹性体密封圈可靠性的TAC-ON®涂层解决方案

半导体设备弹性体密封圈面临的核心挑战

在刻蚀、灰化、沉积等关键半导体工艺中,弹性体密封圈(如门封圈、阀门密封、腔体密封、ESC密封、气体进出口密封等)承担着维持真空与气体密封的核心功能。

 

然而,在高真空、高温与强腐蚀等离子体环境下,传统弹性体材料常出现以下问题:

  • 过早磨损,导致密封失效
  • 化学腐蚀与老化,缩短使用寿命
  • 表面粗糙与摩擦增大,产生颗粒污染
  • 频繁更换导致设备停机与产能损失

 

同时,半导体工艺对金属污染高度敏感,密封解决方案必须满足无金属污染要求,这进一步提高了材料与表面工程的技术门槛。

解决方案:TAC-ON® ta-C无金属涂层

TAC-ON® 是基于类金刚石碳(ta-C)技术开发的高性能涂层,专为高洁净、高腐蚀、高磨损环境设计。该涂层可在弹性体表面形成致密、平滑、附着力优异的保护层,在不引入金属污染风险的前提下,大幅提升密封件耐久性与稳定性。适用部件包括: Door Seals 门封圈、阀门密封件、腔体密封圈、ESC 静电卡盘密封、气体进出口密封件。

关键技术优势

  1. 显著提升耐磨性能
    经Taber耐磨测试验证,涂层弹性体样品可承受 1000+ 循环磨耗而无明显磨损,相比未涂层样品表现出显著优势。 有效延长密封圈更换周期,降低维护频率。

  2. 优异耐化学腐蚀能力
    可抵抗等离子体刻蚀与灰化过程中常用的腐蚀性气体,包括: CF4,CHF3,SF6,H2。 减少材料膨胀、降解与表面劣化风险。

  3. 出色附着力与稳定性
    经过百格测试与弯折测试,并在沸水浸泡后验证,涂层无剥落现象,确保在热循环与机械变形环境下依然稳定可靠。

  4. 平滑表面结构,降低颗粒产生
    TAC-ON®形成超平滑表面,降低摩擦系数与颗粒脱落风险: 减少摩擦粉尘 ,降低微粒污染,提升密封稳定性与洁净度。

为半导体制造带来的商业价值

通过为弹性体密封圈引入TAC-ON®涂层,半导体制造商可实现:

  • 延长密封件使用寿命
  • 降低备件更换频率
  • 减少设备停机时间降低颗粒污染风险
  • 提升整体设备运行稳定性与良率

 

在先进制程节点下,稳定性与洁净度已成为核心竞争力,可靠的密封系统是保障产线连续运行的关键。

橡胶基材上 ta-C 涂层表面形貌内部测试

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NR 橡胶在 ta-C 涂层处理前(左)与处理后(右)的光学显微镜图像。
surface-2
NR 橡胶经 ta-C 涂层处理后的扫描电子显微镜(SEM)图像:左图为 ×25 放大倍率,右图为 ×10,000 放大倍率。

立即提升您的设备密封可靠性

通过TAC-ON® ta-C涂层,为半导体设备弹性体密封圈提供更长寿命、更低颗粒、更高稳定性的解决方案。

常见问题 (FAQ)

TAC-ON®是否会影响弹性体的弹性与密封性能?

不会。涂层为超薄致密结构,在保证表面保护性能的同时,不影响弹性体的压缩与回弹特性。

不会。TAC-ON®为无金属ta-C涂层,满足半导体洁净度与低污染要求。

适用于刻蚀、灰化、CVD、PVD及等离子相关工艺环境,特别适合高腐蚀气体条件。

经过沸水浸泡与弯折测试验证,涂层在热循环与机械应力下依然保持优异附着力。

支持。可根据不同设备结构与工艺环境需求,提供定制化涂层与应用评估服务。