硅性質穩定,常溫下不與強酸反應,因此腐蝕硅就需酸上加酸。濃硝酸加氫氟酸,發生氧化,硅氧化成二氧化硅,再被氫氟酸溶解去除。溶液中額外加一些醋酸(乙酸),可防止硝酸氧化分解。氫氟酸、硝酸、醋酸三酸混合(氫氟酸Hydrofluoric acid、硝酸Nitric acid、醋酸Aetic acid,簡稱HNA)。
氫氟酸刻蝕速率是480um/min,溶解一張硅片需兩分鐘。三酸的配比不同作用不同,加大硝酸的比例,有助于表面充分氧化再被腐蝕,硅片表面更加光滑。而增大氫氟酸的比例,刻蝕速度更快,硅片表面就更加粗糙。
溫度和攪拌影響刻蝕的速率。常常也會運用物理手段,比如增加超聲波裝置,產生機械波,來搖晃刻蝕溶液,液體在不間斷的高頻振動中持續壓縮和釋放,產生大量微小的空泡,這就是空穴現象(Cavitation)。生活中船舶螺旋槳也是利用空穴現象,槳葉在船下高速旋轉時,生成大量泡泡,因為泡泡的生成和破裂伴隨能量的釋放也會因泡泡攻擊而磨損。
在芯片制程中,控制好超聲波的振幅和頻率,可利用直徑合適的空泡在刻蝕中帶走硅片表面的雜質。在用刻蝕液來清洗比較精密的芯片時,可以把高頻超聲波換成振幅更小的兆頻(Megasonic)來減弱空穴的共振效應,避免損傷微小的器件結構。這里的清洗能洗掉硅片表面雜質,顯現表面缺陷(defect) 。
若硅和光刻膠的選擇比是10 : 1,那么每刻掉10um深的硅,就會損失1um厚的光刻膠。選擇比越高,刻蝕就越省心,比如在后端的金屬刻蝕中,選擇比盡量高,只腐蝕金屬,而不會過渡刻蝕到下層。不會影響已經做好的硅或氧化物結構。
濕法刻蝕是沒有方向的,或者說朝各個方向均勻腐蝕。這叫做各向同性(Isotropic)。各向同性意味著只能挖坑甚至會發生鉆蝕,若挖穿本該被光刻膠保護的區域,會導致器件短路或者開路。