BOE腐蝕機是半導體制造中用于高精度去除晶圓表面氧化層（如SiO?、SiN?）的關鍵設備，其核心基于緩沖氧化物刻蝕液（BOE，由氫氟酸HF與氟化銨NH?F按比例混合而成）的化學濕法工藝。以下是對該產品的詳細介紹：
技術原理與核心功能
通過HF提供氟離子（F?）攻擊氧化層中的硅原子，生成可溶的氟硅化合物（如SiF?2?），而NH?F作為緩沖劑維持溶液pH穩定，確保蝕刻速率均勻可控35。其核心功能包括：
各向同性腐蝕：對SiO?的蝕刻速率遠高于硅基底，實現選擇性去除氧化層，避免損傷底層材料。
納米級速率控制：通過溫度（±0.1℃）、濃度（±0.5%）及流體動力學的閉環調節，實現腐蝕速率誤差＜±0.5nm/min。
多場景適配：支持TSV硅通孔、MEMS腔體釋放、功率器件背面減薄等工藝需求，兼容6-12英寸晶圓。
結構設計與自動化能力
封閉式腔體與流體優化：采用耐腐蝕材料（如PTFE、聚丙烯）制成的內槽，配備槽內勻流板和循環泵系統，確保腐蝕液均勻分布，減少氣泡附著24。部分設備集成氮氣鼓泡裝置，進一步提升液體流動性和蝕刻一致性。
高精度定位與傳輸：配備機械臂自動上料系統，支持FOUP（前開式晶圓盒）直接對接，避免人工污染；雙腔體交替作業設計可提升產能至120片/小時（8英寸晶圓）。
智能控制系統：基于PLC與工業電腦的控制系統，實時監測溫度、濃度、液位等參數，并支持光學終點檢測，自動停止蝕刻以防止過度腐蝕。
環保與安全特性
廢液處理與回收：BOE廢液經三級過濾（離子交換+蒸餾）后回收率＞85%，降低危廢成本，符合環保要求。
安全防護機制：配備泄漏檢測傳感器、緊急排風裝置及化學品溢出防護機制，確保操作安全性，符合SEMI S8標準。
應用場景與優勢
典型工藝：
光刻膠剝離后清洗：去除殘留SiO?層，為后續金屬鍍膜或刻蝕做準備。
氮化硅刻蝕：用于MEMS傳感器、功率器件中的SiN?層圖形化。
制程：3D NAND閃存的垂直孔洞刻蝕、GAA晶體管的高深寬比結構加工。
核心優勢：
高效均勻性：通過CFD流體仿真優化噴淋路徑，實現晶圓表面腐蝕均勻性＜±1.5%（6英寸晶圓）。
低能耗設計：采用節能型電機和溫控系統，降低運行成本。
定制化配方：可根據需求調整BOE配比（如6:1 BOE蝕刻速率約10nm/s），或添加表面活性劑、納米粒子以改善潤濕性及孔洞填充能力。
BOE腐蝕機憑借其精準的化學控制、高度自動化及環保設計，成為半導體制造中的設備，廣泛應用于中芯國際、長江存儲等產線，助力制程（如3nm以下節點）的氧化層圖形化與缺陷控制14。未來，隨著配方優化（如低表面張力添加劑）和智能化升級（如AI驅動的參數優化），其將在提升蝕刻均勻性、降低深孔結構缺陷方面發揮更大作用。
