濕法腐蝕機(jī)是通過化學(xué)腐蝕液對材料進(jìn)行選擇性去除的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、金屬加工、PCB制造及光學(xué)領(lǐng)域。其核心功能包括圖案化蝕刻（如硅片/金屬線路）、薄膜剝離（光刻膠、硬質(zhì)掩膜）及表面處理（去毛刺、清洗）。設(shè)備通過化學(xué)試劑（酸/堿）、溫度控制、流體力學(xué)設(shè)計(jì)及輔助技術(shù)（兆聲波、噴淋）實(shí)現(xiàn)高精度、均勻性腐蝕，是芯片制造、MEMS加工及精密零件生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝設(shè)備。

核心技術(shù)與工藝

腐蝕液體系

酸性腐蝕：HF（氫氟酸）用于硅片各向異性腐蝕（如MEMS腔體），HNO?/HCl混酸用于金屬（如銅、鋁）蝕刻。

堿性腐蝕：KOH、NaOH溶液用于單晶硅各向異性加工（如晶圓減薄），TMAH（四甲基氫氧化銨）用于光刻膠剝離。

緩沖體系：HF與氟化物緩沖液結(jié)合，控制腐蝕速率穩(wěn)定性（如BHF溶液）。

流體分配技術(shù)

噴淋系統(tǒng)：多向噴嘴設(shè)計(jì)（如360°旋轉(zhuǎn)噴淋臂）確保腐蝕液均勻覆蓋，適用于大面積晶圓或金屬板。

兆聲波輔助：MHz級高頻聲波產(chǎn)生空化效應(yīng)，加速腐蝕液滲透窄縫/深孔結(jié)構(gòu)（如TSV硅通孔去膠）。

溫控與濃度監(jiān)測

恒溫系統(tǒng)：±0.1℃精度，避免溫度波動導(dǎo)致腐蝕速率差異。

實(shí)時濃度檢測：pH計(jì)、折射儀或電導(dǎo)率傳感器反饋腐蝕液狀態(tài)，聯(lián)動自動補(bǔ)液系統(tǒng)。

廢液處理模塊

中和反應(yīng)（如HF廢液加石灰中和）、重金屬沉淀、VOCs吸附，符合環(huán)保法規(guī)（REACH、RoHS）。

結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)勢

模塊化設(shè)計(jì)

預(yù)處理模塊：去離子水預(yù)沖洗+兆聲波粗洗，去除顆粒雜質(zhì)。

主腐蝕模塊：多槽聯(lián)動（酸/堿槽+噴淋槽+超聲槽），支持多步工藝組合（如去膠→蝕刻→清洗）。

后處理模塊：DIW漂洗+熱風(fēng)干燥，防止腐蝕液殘留。

核心性能指標(biāo)

均勻性：±1%以內(nèi)腐蝕速率偏差（如300mm晶圓邊緣與中心一致）。

分辨率：亞微米級圖形蝕刻能力（如5μm線寬控制）。

產(chǎn)能：單次腐蝕周期＜15分鐘（視工藝復(fù)雜度），支持24小時連續(xù)運(yùn)行。

自動化與安全性

無人化操作：機(jī)械臂自動上下料，RFID識別工件參數(shù)（如材料類型、厚度）。

安全防護(hù)：泄漏檢測、緊急排風(fēng)系統(tǒng)、耐腐蝕材質(zhì)（PFA/PTFE管道+石英容器）。

場景與行業(yè)價(jià)值

半導(dǎo)體制造

硅片腐蝕：各向異性蝕刻（如KOH腐蝕硅形成V形槽），用于MEMS傳感器、功率器件。

金屬蝕刻：Al/Cu互連線路圖案化（如封裝Bump蝕刻）。

光刻膠剝離：TMAH溶液去除EUV/ArF光刻膠殘留，避免污染后續(xù)制程。

金屬加工

精密零件蝕刻：不銹鋼、鈦合金表面圖案化（如醫(yī)療刀片微結(jié)構(gòu)）。

PCB制造：酸性蝕刻形成銅線路，支持HDI（高密度互連）板內(nèi)層開窗。

光學(xué)領(lǐng)域

玻璃蝕刻：HF酸腐蝕光學(xué)玻璃表面，制備透光孔或抗反射結(jié)構(gòu)。

未來趨勢與挑戰(zhàn)

技術(shù)瓶頸

深孔蝕刻均勻性：窄縫結(jié)構(gòu)（如3D NAND溝道）側(cè)壁腐蝕速率差異需優(yōu)化流體動力學(xué)設(shè)計(jì)。

低缺陷率：避免顆粒殘留（＜0.1μm）及腐蝕液飛濺導(dǎo)致的局部過蝕。

創(chuàng)新方向

數(shù)字孿生技術(shù)：虛擬仿真腐蝕過程，預(yù)測液流分布與速率變化。

綠色腐蝕液：開發(fā)無氟環(huán)保配方（如檸檬酸替代HF），降低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

能量束輔助：激光或等離子體局部增強(qiáng)腐蝕，提升復(fù)雜圖形處理能力。

濕法腐蝕機(jī)是連接材料加工與精密制造的樞紐設(shè)備，其技術(shù)演進(jìn)直接關(guān)聯(lián)產(chǎn)品良率與制程。未來，設(shè)備需在均勻性、分辨率、環(huán)保性三大維度持續(xù)突破，同時依托AI與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工藝閉環(huán)優(yōu)化，為半導(dǎo)體、金屬加工及光學(xué)領(lǐng)域提供高效、可靠的解決方案。