电机，也称电动机（俗称马达），是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电动机被广泛应用的推动力来自直流电动机的问...
可靠性预计是为了评估设计可靠性能否满足要求，确定设计的薄弱环节，为优化设计方案提供依据，绝不是为了应付检查，那种为预计而预计的形式没有任何意义.......
在电路板或者电子产品的使用过程中，难免会出现一些意外的状况，比如说某些电子元器件烧了，某些电路单元不能正常工作，导致电子产品整体不能正常使用。 对于其中一些基本的元器件故障，比如说电阻电阻电感等，它的具体表现会是怎样的呢? 对于其中的电阻故障，算是比较常见的，对于电阻的损坏，原因可以分为内部的和外部的，内部的主要是电阻本身的原因，比如说电阻的物料材料有问题，本身就是来料问题（供货的料就是坏的），外部的就可能是因为比如说电流过大导致烧毁或者阻值变化或者是焊接的电路板因为外力的缘故，所以发生了形变，从而导致电阻断裂（这种在贴片电阻里算是常见的），又或者是电阻发热的热量不能够及时的排出，使得电阻在过热的条件下就损坏了。 很多时候电阻的故障困难的不是修，而是整个排查的过程。 因为对于电阻的故障，修的路径基本上就是换电阻，而这个换的过程就是电烙铁手起刀落换就完事了，但是要知道，电阻是整个电路板中可能数量最多的一个元件了，这么多元件，如果不是有明显的烧毁痕迹，又怎么去寻找这坏掉的电阻。 电阻虽然是电路板中存在数量最多的元件，但是稳定性来说损坏率并不是最高的。它的损坏最常见的有如下几类，开路、阻值变化了，短路等等。 我们平时最常用的电阻可能有碳膜电阻，线绕电阻，金属膜电阻，保险电阻等等。实际使用时也需要考虑到电阻的材质，对于分析问题也是有一定的方向重点的。对于碳膜电阻和金属膜电阻，它的损坏特点主要表现在： a，100Ω以下等低阻值和100kΩ以上的高阻值，它的损坏率会更高，而在100Ω到100kΩ曲线的电阻相对来说电阻损坏的几率更小。 b，对于100Ω以下低阻值电阻的损坏，往往表现出来的是电阻直接被烧焦了，黑黑的表面，这种也是很容易被发现的，很可能流经电阻的功率过大而导致电阻烧毁的；对于100kΩ以上的电阻，如果电阻损坏往往从外观上看不出来什么，经常没有什么痕迹留下。 而在其他类型的电阻中，也有其相应特点，比如线绕电阻，它一般是用在大电流电路中用作限流，阻值不会很大，线绕电阻在失效时也常常是因为烧坏，表面会发黑或者爆皮，裂开等；而对于保险电阻，它的作用是为了保护电路，在电路出现故障并且超过它的额定功率的时候，它就会在规定时间内断开电路，从而起到保护电路的作用，而当保险电路损坏的时候，有点时候它的表面会炸掉一块皮，有点也没有什么痕迹，但是不会出现烧焦发黑的情况。 所以在对损坏的电阻主板进行分析的时候，对于电阻这一块可以有所侧重，分析电阻的材质，不同阻值表现特点，快速分析找到损坏的电阻。 具体实施上我们可以先观察电路板上是否有烧焦电阻的痕迹，如果没有发现，然后再根据电阻损坏时可能是出现开路或者阻值异常或者高阻值电阻容易损坏的特点，来用上万用表在电路板中去测试这些是否出现的异常的开路或者其他的异常，从而找出损坏的电阻。量的过程可能比较繁琐，但这也是排查少不了的过程。
信号过冲问题产生的危害要注意 信号过冲是常见的信号质量问题，如果出现信号过程时，会给电路带来损坏或者潜在的隐患问题。 对于信号过冲问题，常常发生在信号快速切换时，如低电平到高电平或者高电平到低电平的切换时间出现。 对于过冲问题，需要注意，它可能在信号的完整性，干扰等方面给整体电路带来隐患。 它可能会导致信号失真，使得信号的完整性与数据传输的准确性产生干扰，比如因过冲产生的振铃电压波动，就可能导致高低电平的读取造成误判，从而影响整体的信号传输。 同时过冲问题是会增加电磁辐射的，可能会干扰其他电路或设备，对于比较严重的过冲，甚至是会损坏接收端的电路的，比如说CMOS器件等（过冲时间过长或电压过大时造成器件失效）。 电容在刚一通电时，相当于短路 为什么电容器在刚一通电瞬间表现的像短路呢？这个主要原因就是电容在初始充电阶段的时候，内部是没有电压的，因此，电容两端的电势差为零，导致瞬时电流会快速进入电容，此时相当于短路。 这个就是电容的特性，在未通电的时候，电容的两端相当于一个没有充电的电荷存储设备，所以在通电的一瞬间，电容内部还没有电荷积累，这个时候就相当于一个空的容器，可以看成一个导体，并且这个导体电阻很低，电流可以快速的通过，所以此时是可以看成短路的，不过这个短路现象持续的时间极短，电容器会逐渐充满电荷不再表现出短路特性。
要点提示 ●电路图符号包括元器件符号和导线、波形、轮廓等绘图符号。 ●常用元器件符号包括无源元件、半导体管、电子管、换能器件、控制保护与指示器件、集成电路等的符号，见表2-1～表2-20。 电阻器的图形符号和文字符号 半导体管和电子管的符号 常用的半导体管和电子管类元器件包括半导体二极管、晶闸管、晶体管、场效应管、光电器件、电子管、显像管和显示器件等，其图形符号和文字符号见表2-5～表2-10。
BUCK-BOOST 电路是一种常用的 DC/DC 变换电路，其输出电压既可低于也可高于输入电压，但输出电压的极性与输入电压相反。下面我们详细讨论理想条件下，BUCK-BOOST 的原理、元器件选择、设计实例以及实际应用中的注意事项。 BUCK-BOOST 电路原理BUCK-BOOST 电路简图如图 1。当功率管 Q1 闭合时，电流的流向见图 2 左侧图。输入端，电感 L1 直接接到电源两端，此时电感电流逐渐上升。导通瞬态时 di/dt 很大，故此过程中主要由输入电容 CIN 供电。输出端，COUT 依靠自身的放电为 RL 提供能量。当功率管 Q1 关断时，电流的流向见图 2 右侧图。输入端 VIN 给输入电容充电。输出端，由于电感的电流不能突变，电感通过续流管 D1 给输出电容 COUT 及负载 RL 供电。BUCK-BOOST 元器件计算及各点波形（电感电流连续模式）以下均在电感电流连续模式下讨论，即 CCM。首先我们先看一下各点理想情况下的波形： 注意事项1. 芯片与肖特基二极管 D1 的耐压均要大于输入电压与输出电压绝对值之和；2. CINB 与 C1 为芯片提供纯净电源，CINB 可以选用 10uF 以上电容即可；3. 芯片的 GND 引脚与输入、输出功率地不是同一属性，注意区分；4. BUCK-BOOST 电路的效率要低于单纯的 BUCK 或 BOOST 电路，实际使用时要注意多留余量。
DC-DC 电路设计技巧及器件选型原则 1.概念：DC-DC指直流转直流电源（Direct Current）。是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值得电能的装置。如，通过一个转换器能将一个直流电压（5.0V）转换成其他的直流电压（1.5V或12.0V），我们称这个转换器为DC-DC转换器，或称之为开关电源或开关调整器。DC-DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成。在讨论DC-DC转换器的性能时，如果单针对控制芯片，是不能判断其优劣的。其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，能改变电源电路的性能，因此，应进行综合判断。DC-DC转换器的使用有利于简化电源电路设计，缩短研制周期，实现最佳 指标等，被广泛用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域。具有可靠性高、系统升级容易等特点，电源模块的应用越来越广泛。此外，DC-DC转换器还广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。在电路类型分类上属于斩波电路。2.特点：其主要特点是效率高：与线性稳压器的LDO相比较，效率高是DCDC的显著优势。通常效率在70%以上，效率高的可达到95%以上。其次是适应电压范围宽。 A:调制方式1: PFM（脉冲频率调制方式）开关脉冲宽度一定，通过改变脉冲输出的频率，使输出电压达到稳定。PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。2: PWM（脉冲宽度调制方式）开关脉冲的频率一定，通过改变脉冲输出宽度，使输出电压达到稳定。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。B:通常情况下，采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。PWM的频率，PFM的占空比的选择方法。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。02.架构分类1）常见的三种原理架构：A、Buck（降压型DC/DC转换器）B、Boost（升压型DC/DC转换器）C、Buck-Boost（升降压型DC/DC转换器） 2）Buck电路工作原理详解伏秒平衡原则：处于稳定状态的电感，电感两端的正伏秒积等于负伏秒积，即：电感两端的伏秒积在一个开关周期内必须平衡。当开关导通时：输入电压Vin加到LC滤波器的输入端，电感上的电流以固定斜率线性上升。如下图当开关关断时：由于电感上的电流不能突变，电感中存储的能量向负载释放,电感电流通过二极管续流，在这个阶段，电流波形是一条斜率为负的斜线。如下图图703.设计技巧及主要技术参数选用要求DC-DC电路设计至少要考虑以下条件： A.外部输入电源电压的范围，输出电流的大小。B. DC-DC输出的电压，电流，系统的功率最大值。 1.输入/输出电压(Input &Output Voltage)：Vin/Vout 要按照器件的推荐工作电压范围选用，并且要考虑实际电压的波动范围，确保不能超出器件规格。2.输出电流(Output Current)：Iout器件持续的输出电流能力是一个重要的参数，选用时要参考此参数，并要保留一定的余量。此参数的选取还要评估电路的瞬间峰值电流和发热的情况，综合来确定，并满足降额要求。3.纹波(Output ripple)：Vpk-pk纹波是衡量电路的输出电压波动的重要参数。要关注轻载和重载纹波，一般轻载纹波要大。注意核电等场合下轻载纹波是否会超出要求。实际测试下各种场景负载下的情况。通常选用示波器20M带宽来测试。4.效率(Efficiency)： 要同时关注轻载和重载两种情况。轻载会影响待机功率，重载影响温升。通常看12V输入，5V输出下10mA的效率，一般要80%以上。 5.瞬态响应(Transient response)：瞬态响应特性反应负载剧烈变化时系统是否能及时调整以保证输出电压的稳定。要求输出电压波动越小越好，一般按峰峰值10%以下要求。实际要注意按推荐值选用反馈电容。常见取值在22p到120pF。 6.开关频率(Switching Frequency)：fsw常用的开关频率多数在500kHz以上。较高的开关频率1.2M到2M的也有，由于频率高开关损耗增加IC散热设计要好，故主要集中在5V低压输入小电流的产品。开关频率关系到电感电容的选用，其它如EMC，轻载下噪音等问题也与之有关。 7.反馈参考电压及精度(Feedback Voltage &output accuracy)：Vref反馈电压要与内部的参考电压相比较，配合外部的反馈分压电阻，输出不同电压。不同产品的参考电压会有不同，如0.6~0.8V，替换时注意调整反馈电阻。 反馈电阻要选用1%精度，只要根据厂家推荐来选，一般不要选的过大，以免影响稳定性。参考电压精度影响输出准确度，常见精度在2%以下，如1%~1.5%,精度高的产品成本会有差别。根据需要选择。 8.线性稳定度和负载稳定度(line/load regulation)：线性稳定度反应输入电压变化输出电压稳定性。负载稳定度反应输出负载变化输出电压稳定性。一般要求1%，最大不要超3%。 9. EN电平：EN高低电平要满足器件规格要求，有些IC不能超出特定电压范围；电阻分压时注意满足及时关断，并且考虑电压波动最大范围内要满足。由于时序控制的需要，该引脚会增加电容，为了电平调节和关断放电，同时要有对地电阻。 10.保护性能：要有过流保护OCP，过热保护OTP等，并且保护后条件消失能自恢复。 11.其它：要求有软启动；热阻和封装；使用温度范围要能覆盖高低温等。 04.器件选型一般原则✔普遍性✔高性价比✔易采购生命周期长✔兼容和可替代✔资源节约✔降额✔易生产和归一化 05.外围器件选择的要求 1.输入电容：要满足耐压和输入纹波的要求。一般耐压要求1.5~2倍以上输入电压。注意瓷片电容的实际容量会随直流电压的偏置影响而减少。 2.输出电容：要满足耐压和输出纹波的要求。一般耐压要求1.5~2倍。纹波和电容的关系： 3.BST电容:按照规格书推荐值。一般0.1uF-1uF。耐压一般要高于输入电压。 4.电感：不同输出电压的要求感量不同；注意温升和饱和电流要满足余量要求，一般最大电流的1.2倍以上（或者电感的饱和电流必须大于最大输出电流＋0.5*电感纹波电流）。通常选择合适的电感值L，使ΔIL占输出电流的30% to 50%。计算公式： 5. VCC电容：按规格书要求取值，不能减小，也不要太大，注意耐压。6.反馈电容：按规格书要求取值，不同厂家芯片取值不同，输出电压不同也会有不同的要求。 7.反馈电阻和EN分压电阻：要求按规格书取值，精度1%。06.PCB 设计要求 输入电容就近放在芯片的输入Vin和功率的PGND，减少寄生电感的存在，因为输入电流不连续，寄生电感引起的噪声对芯片的耐压以及逻辑单元造成不良影响。电容地端增加过孔，减少阻抗。 2.功率回路尽可能的短粗，保持较小的环路面积，较少噪声辐射。SW是噪声源，保证电流的同时保持尽量小的面积，远离敏感的易受干扰的位置。如，电感靠近SW引脚，远离反馈线。输出电容靠近电感，地端增加地过孔。 3. VCC电容应就近放置在芯片的VCC管脚和芯片的信号地之间，尽量在一层，不要有过孔。 4.FB是芯片最敏感，最容易受干扰的部分，是引起系统不稳定的最常见原因。1)FB电阻连接到FB管脚竟可能短，靠近IC放置，减少噪声的耦合；FB下分压电阻通常接信号地AGND；2)远离噪声源，SW点，电感，二极管（非同步buck）；FB走线包地；3)大电流负载的FB在负载远端取，反馈电容走线要就近取。5.BST的电容走线尽量短，不要太细。6.芯片散热要按设计要求，尽量在底下增加过孔散热
薛宏伟 周晓龙 刘永刚（河北普兴电子科技股份有限公司）摘要 ：硅外延片非常适合且已经被广泛用作制备功率半导体器件，但其供给远远不能满足市场需求。硅外延片清洗后，可能会造成表面有机物、颗粒、金属污染物和水痕残留，直接影响到功率半导体器件用晶圆加工过程的稳定性和加工产品的最终良率。从人机料法环等环节，分析了这些影响因素的来源和实际生产过程中使用的方法。利用新型清洗技术，可以减少传统清洗工艺对环境的影响。根据清洗机和工艺的实际情况，及时发现和解决清洗遇到的问题，才能保证清洗质量稳定在较高的水平，满足晶圆加工厂家的要求。0 引言功率半导体器件是电力电子行业应用非常广泛的基础元器件。随着人类文明和时代的进步，新能源、物联网、高铁、变频家电等领域的新兴需求日益增长，驱动着功率半导体器件的研制和应用水平水涨船高。中国是全球最大的功率半导体器件消费国家，功率半导体器件细分的主要几大产品如 IGBT、MOSFET 等，供给远远不能满足市场需求。硅是半导体行业最主要的基础材料，与晶体原生缺陷富集的硅抛光片相比，硅外延片表面的外延层中氧含量也更低，更适合并且已经被广泛用作制备功率半导体器件。清洗作为半导体产业中的一环，其重要性已经越来越被人们所认知。硅外延片清洗质量的好坏，直接影响到后续晶圆加工过程的稳定性和加工产品的最终良率，因此行业持续对清洗后的硅外延片表面质量提出了越来越高的要求。如何更有效地去除硅外延片表面的有机物、颗粒、金属污染物和粒状水痕，已经成为硅外延片生产厂家共同面临的一个重要课题。1 影响因素分析硅外延片清洗普遍采用 RCA 法，利用去离子水和化学液，加以兆声、甩干和加热等方式，将外延片表面的外来沾污去除。但是清洗过程中，如果在人、机、料、法、环等环节处理不当，可能就会造成表面残留有机物、颗粒、金属污染物和水痕等影响功率半导体器件制造过程和制造良率的不佳因素。比如，颗粒的粒径和数量直接影响晶圆加工后的成品率，金属会造成少数载流子寿命缩短等问题。为了使清洗后的外延片能满足下游功率半导体器件厂家的要求，需要对这些因素的来源进行分析，并对这些因素在人、机、料、法、环等环节中造成的问题进行规避，提高清洗质量。1.1 有机物有机物沾污包括硅外延片表面的碳和以成键的形式与硅结合的碳。它的来源很广泛，如人的皮肤油脂、防锈油和润滑油以及蜡等。这些物质通常都会对加工进程带来不良的影响。另外，表面附着的有机物也会影响硅片表面沾污的清洗效率，阻止化学清洗达到预期效果。硅外 延 片 表 面 的 有 机 物 去 除 通 常 会 用 到 SPM（H2SO4+H2O2+H2O）化学液，SPM 可以将有机物氧化生成 H2O 和 CO2。但是 SPM 化学液的过量使用对环境有不利的影响，因此氧化还原势更高的臭氧（O3）逐渐被人们用来去除有机物。针对有机物沾污，关键是加强对清洗过程中人为环节和清洗机设备的管控，对人为环节的管控包括清洗全程使用真空镊子等夹具和机械手持片等，对清洗机设备的管控包括机械部分使用的防锈油或润滑油绝对不能造成清洗机台面和清洗槽的沾污等，同时清洗机所使用的化学液要单独存放，不能与任何有机物混放。通过以上管控措施，即使不特别使用 SPM化学液或臭氧清洗，也不会造成有机物对清洗过程的影响和最终有机物的残留。1.2 表面颗粒颗粒是硅外延片最常见的一种表面缺陷，不仅会直接带来器件的失效，还会破坏布线的完整性，解决好颗粒问题是提高外延成品率的关键。硅外延片表面上的颗粒，有的是在衬底上就存在，“开盒即用”长完外延后，可能就会在原有的颗粒位置上出现点状的颗粒；有的是在外延过程中或生长结束后，由于反应腔室的环境引入的颗粒，造成外延片表面出现大小不一的颗粒 ；还有的是在外延片测试、存放、运输等过程中增加的颗粒。在应用广泛的湿法清洗环节中的SC1（或 APM ：NH4OH+H2O2+H2O）化学液主要是用来去除外延过程结束后附着在硅外延片表面颗粒的，兆声是靠化学液清洗槽下方的振板产生的，声波在液态介质中传播产生非周期性声波流并作用在硅外延片表面，使得表面附着的滞留层厚度减小，从而使 SC1 化学液清洗不掉的粒径较小的颗粒更容易被声波流去除，然后被化学清洗液带走，达到增加清洗效果的目的。SC1 化学液的浓度（特别是 NH4OH 的浓度）和温度同样会影响去表面颗粒的效果，SC1 的浓度和温度过低，会降低化学液去颗粒的能力，但浓度和温度过高，又会加速化学液的挥发并且影响硅外延片表面的粗糙度，因此为了达到平衡，可以利用化学液补液系统进行补液，补液量范围可以控制在 100~200 ml/h，另外还可以在石英槽上部进行遮盖减少挥发。为了进一步减少洗后的表面颗粒，可以采用以下途径 ：增加预清洗步骤，增加 SC1 化学液清洗槽，增加兆声功率、循环化学液等手段 ；提高石英槽内花篮材质的硬度 ；提高清洗间、测试间和外延片存放环境的净化等级 ；提高清洗槽内的纯水和化学液的颗粒水平。利用上述方法，硅外延片可以做到清洗后40 nm 颗粒增加小于 30 个，6 英寸硅外延片表面 0.2 um颗粒小于 10 个，8 英寸硅外延片表面 0.2 um 颗粒小于20 个。利用相同来源的硅衬底在同一个外延设备上生长相同参数的外延片，清洗后使用相同测试菜单测试颗粒，利用 KLATencor 公司 Surfscan SP1 型颗粒测试仪测量 8英寸硅外延片表面颗粒水平，改善前，＞ 0.20 um 颗粒数量典型值超过 20 个，改善后，＞ 0.20 um 颗粒数量典型值能控制在 10 个左右，颗粒去除比例明显提升（见图 1）。1.3 金属污染物金属沾污会增加硅功率器件的漏电流密度，影响器件的稳定性，破坏器件的性能。如铁会减少少数载流子的寿命，钠会在氧化层中引起移动电荷，铜会在硅 - 二氧化硅界面形成富铜的沉淀破坏薄氧化层的完整性。硅外延片表面的金属可能是来源于衬底和化学液的原生沾污、清洗设备带来的系统沾污或环境引入的外来沾污等。通常应用 SC2（或 HPM ：HCl+H2O2+H2O）化学液来降低硅外延片表面的金属含量，但是 SC2 化学液结晶可能会增加洗后表面小直径颗粒的数量，可以用氢氟酸（HF）代替盐酸（HCl）或用 O3 配合 HF 替代 SC2化学液，也能很好地达到去金属的目的。一般晶圆加工厂家对 Na、Cu、Al、Fe 等主要金属，要求用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS，Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry）测得的含量最高不能大于 5×1010Atms/cm2。为了满足对金属含量更低的要求，可以使用更高等级的化学液，监控 SC2 化学液浓度并进行及时补液，增加 SC2 化学液浓度，定期清理 SC2 化学液槽，系统阀门和管路进行周期维护。采取这些降低金属含量水平的手段后，硅外延片经过清洗后，利用 Agilent 公司7900 ICP-MS 测试仪测量外延片表面主要元素含量可以持续稳定在不高于 1×1010 Atms/cm2 或者更低水平，利用 SEMILAB 公司 FAaST 210 型 SPV 测试仪测量外延片 Fe 离子平均浓度在 1010 cm-3 量级（表 2 和图2）。1.4 表面水痕水痕是因为干燥不充分，硅外延片表面的水形成水滴，与硅在水中氧化形成的二氧化硅（SiO2）进行反应，形成稳定的偏硅酸（H2SiO3）：2H2O+Si -> SiO2+4H+Si+O2 -> SiO2SiO2+H2O -> H2SiO3这些偏硅酸在清洗后的硅外延片表面表现为颗粒状水痕。由于水痕会影响刻蚀的完整性，引起区域性芯片失效，造成最终良率损失。经过湿法清洗后的硅外延片，通常采用以下两种技术进行干燥 ：表面张力干燥技术（Marangoni dry method）和旋转干燥技术（Rotagoni dry method），配合异丙醇蒸汽（IPA vapor）或红外干燥（IR dry），加强对硅外延片表面的干燥。由这两种技术可以组合出多种硅外延片的干燥方法，比如 ：在硅外延片从去离子水槽中进行慢提拉过程中，利用异丙醇与去离子水之间表面张力的不同（异丙醇表面张力小于去离子水），将异丙醇蒸汽吹向外延片表面，使得硅外延片表面的异丙醇浓度高于去离子水内的异丙醇浓度，较小的异丙醇表面张力将水从硅外延片表面移除 ；利用硅外延片在高速旋转时产生的离心力移除表面去离子水的同时，向硅外延片表面喷射异丙醇蒸汽，同样是利用异丙醇与去离子水之间表面张力的差异，加强干燥效果 ；将硅外延片从去离子水槽中进行慢提拉后，对硅外延片进行红外辐射，达到完全干燥的目的。2 清洗技术进展随着微电子产业技术的进步，硅外延片的直径越来越大，器件的结构和线宽越来越小，不仅仅对硅外延片的厚度和电阻率的均匀性要求越来越高，对硅外延片的表面状态特别是清洁程度的要求也越来越严苛。由美国无线公司开发的浸泡式 RCA 化学清洗工艺得到广泛应用，但是无法在一道清洗工序中同时实现对硅外延片表面的有机物、颗粒、金属污染物和粒状水痕高质量的去除。另外，工艺中会用到大量纯水，化学液本身会对硅外延片表面带来微粗糙度的影响，化学液的排放还会对环境造成不可逆的破坏和污染。为了减少传统清洗工艺对环境的影响，新型清洗技术的开发成为必然趋势。日本东北大学Ohmi 教授利用超净水溶解 O3 的强氧化性，可以带来更为平坦的氧化膜，还可以去除 C-H 键结合的有机物和金属。利用H2O2 的氧化作用和 HF 清洗液的强活性，可以使硅外延片表面氧化层上附着的金属同氧化层一同被溶解去除。将O3 和 HF 清洗液配合用到 RCA 标准清洗工艺中，可以减小对表面微粗糙度的影响，并提升清洗效果，配合单片清洗机的使用，还可以有效减少纯水和化学液的使用量。3 结语功率半导体器件用硅外延片清洗质量的高低，固然与清洗机的设计理念和部件配置有直接关系，但是设备因素只是人、机、料、法、环影响要素中的一个。RCA标准清洗工艺经过 30 余年的发展，已经演变出很多种新的工艺，而且每台清洗机的工艺都不会完全一样，也不会一成不变。在实际清洗过程中，还需要对操作者、设备保养、化学液浓度、工艺流程和清洗环境等环节进行标准化管理，遇到相关清洗问题（如本文提到的表面有机物、颗粒、金属污染物和粒状水痕去除效果变差）比例增加的情况，能够及时发现和解决，才能保证清洗质量维持在比较高的水平，从而满足晶圆加工厂家的需求。
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