濕法腐蝕機是通過化學腐蝕液對材料進行選擇性去除的設備，廣泛應用于半導體、金屬加工、PCB制造及光學領域。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、硬質掩膜）及表面處理（去毛刺、清洗）。設備通過化學試劑（酸/堿）、溫度控制、流體力學設計及輔助技術（兆聲波、噴淋）實現高精度、均勻性腐蝕，是芯片制造、MEMS加工及精密零件生產的關鍵工藝設備。

核心技術與工藝

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與氟化物緩沖液結合，控制腐蝕速率穩定性（如BHF溶液）。

流體分配技術

噴淋系統：多向噴嘴設計（如360°旋轉噴淋臂）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級高頻聲波產生空化效應，加速腐蝕液滲透窄縫/深孔結構（如TSV硅通孔去膠）。

溫控與濃度監測

恒溫系統：±0.1℃精度，避免溫度波動導致腐蝕速率差異。

實時濃度檢測：pH計、折射儀或電導率傳感器反饋腐蝕液狀態，聯動自動補液系統。

廢液處理模塊

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

結構與性能優勢

模塊化設計

預處理模塊：去離子水預沖洗+兆聲波粗洗，去除顆粒雜質。

主腐蝕模塊：多槽聯動（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+熱風干燥，防止腐蝕液殘留。

核心性能指標

均勻性：±1%以內腐蝕速率偏差（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）。

產能：單次腐蝕周期＜15分鐘（視工藝復雜度），支持24小時連續運行。

自動化與安全性

無人化操作：機械臂自動上下料，RFID識別工件參數（如材料類型、厚度）。

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

場景與行業價值

半導體制造

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（如醫療刀片微結構）。

PCB制造：酸性蝕刻形成銅線路，支持HDI（高密度互連）板內層開窗。

光學領域

玻璃蝕刻：HF酸腐蝕光學玻璃表面，制備透光孔或抗反射結構。

未來趨勢與挑戰

技術瓶頸

深孔蝕刻均勻性：窄縫結構（如3D NAND溝道）側壁腐蝕速率差異需優化流體動力學設計。

低缺陷率：避免顆粒殘留（＜0.1μm）及腐蝕液飛濺導致的局部過蝕。

創新方向

數字孿生技術：虛擬仿真腐蝕過程，預測液流分布與速率變化。

綠色腐蝕液：開發無氟環保配方（如檸檬酸替代HF），降低生態風險。

能量束輔助：激光或等離子體局部增強腐蝕，提升復雜圖形處理能力。

濕法腐蝕機是連接材料加工與精密制造的樞紐設備，其技術演進直接關聯產品良率與制程。未來，設備需在均勻性、分辨率、環保性三大維度持續突破，同時依托AI與物聯網技術實現工藝閉環優化，為半導體、金屬加工及光學領域提供高效、可靠的解決方案。