在半导体器件的加工过程中，衬底表面洁净度的重要性越来越受到重视。由于半导体器件已经进入到亚微米时代，使对硅片及进行工艺加工后的硅片进行有效的清洗也变得比以往任何时候都更加重要。

衬底清洗的主要目的是在不损伤衬底表面或者结构的情况下，从衬底表面去除物理或者化学沾污。实现衬底清洗可采用湿法清洗、干法清洗和气相干法清洗等方法。各种清洗方法针对不同的清洗目标具有不同的应用效果，为了获得更有效的清洁效果，可以将各种不同的清洗方法综合使用。

半导体衬底清洗技术的关注点随时间而改变。起初关注的是颗粒污染和金属污染物。随着微粒和金属污染的数量级逐渐减小，以及对这些污染控制的有效清洗方法的使用，现在更多关注的是有机污染和表面状态等相关问题。就清洗媒介来看，湿法清洗仍然是现代先进衬底清洗工艺的主力。干法清洗大多是用于表面清理的步骤。为了半导体清洗技术能满足不断出现的新需求，必须对现有工艺进行调整和修正。随着纵向尺寸的持续缩小，清洗操作过程中的材料损失和表面粗糙度就成为关注的新领域，将微粒去除而又没有造成材料损失和图形损伤是对清洗工艺最基本的要求。为了减少某些器件结构中的图形损失和结构损伤，气相干法清洗工艺显得越来越重要了。多年来开发的硅清洗工艺是解决其他半导体材料表面加工挑战的基础。各种新材料、新结构、新器件的出现必将推动半导体清洗技术的发展。

清洗工艺是在半导体加工工艺过程中最常使用的工艺。虽然清洗工艺本身并未对构建器件性能起到任何作用，但是，它对去除衬底表面沾污的作用是不能忽视的。目前，湿法清洗工艺仍将是去除衬底表面沾污的主要技术。但是由于器件关键尺寸的逐步缩小，湿法工艺的局限性逐步体现出来，如在大的高宽比结构中，湿法清洗工艺虽然可以将结构完全浸润并清洗，但是无法将进入到结构中的清洗液顺利排出并干燥。另外，由于湿法清洗工艺中存在着高纯化学品和去离子水的成本问题、废液废物处理问题、环保问题和安全问题，所以，开发替代湿法工艺的干法清洗工艺也是很有必要的。由于湿法清洗技术已经获得了业界的广泛应用，所以干法清洗技术并不能完全取代湿法清洗技术,干法清洗技术的出现主要是为了解决湿法清洗技术不能应用的技术领域问题。干法清洗技术与湿法清洗技术的机理不同，干法清洗主要是通过将沾污转化成挥发性的化合物、刻蚀衬底材料和溅射等方式去除衬底表面沾污，另外，干法清洗工艺可以采用更为灵活的热增强效应。

干法清洗工艺中主要包含以下几种工艺:(反)溅射清洗、热增强清洗、气相清洗等离子清洗和光化学清洗工艺。就干法清洗技术而言，面临的最大难题就是金属沾污的去除问题。在去除金属沾污方面，多种干法清洗技术已经日趋成熟。尽管如此，为了使干法清洗工艺完全适应大规模工业生产，对干法清洗工艺的研究还要进一步深入，以便其满足未来多样化的使用需求。

紫外线/臭氧工艺已经成功地应用于各种衬底表面的清洗，这种技术最早是作为去除有机沾污的清洗技术，之后经过广泛的研究后逐渐应用到各种清洗环节中，包括金属化、外延和氧化前衬底表面处理。这种工艺在去除衬底表面的碳和碳氢化合物方面具有很高的效能，另外，这种技术还可以应用于对光刻胶的剥离和 RIE 工艺后衬底表面残存聚合物薄膜的去除。等离子清洗工艺具有工艺简单、操作方便、没有残留物等特点而广泛应用于光刻胶去除。由于去胶操作简便，去除光刻胶后表面干净无划伤等优点，有利于确保去胶工艺的工艺质量而逐步在生产中得到广泛的应用。

气相清洗是利用液体工艺中对应物质的气相等效物与衬底表面的沾污物质相互作用，从而达到去除沾污目的的一种清洗方法。气相清洗工艺通常用来去除氧化物，利用HF 气相工艺替代液体清洗工艺。气相清洗工艺的一个优点就是HF的消耗量比液体工艺的消耗量要少得多，对成本节约有极大的作用。同时化学品的用量减少，简化了化学药品的处理工作量，极大地减少了清洗过程对环境造成的影响。气相清洗工艺对提高器件性能和稳定性能提供了更优质的表面质量。另外气相清洗工艺清洗效率高，出片快，能有效地缩短加工周期。随着未来器件的复杂性增加和特征尺寸的逐步缩小，加工过程中对气相清洗工艺的需求将会越来越大。

衬底清洗领域的出版物和技术会议的数量都呈现出不断增长的趋势，这表明整个半导体行业对于衬底清洗技术的关注度越来越高。由于有些半导体器件对工艺的要求相对简单,所以湿法清洗工艺会一直应用于这种器件的生产工艺中。湿法工艺所具有的材料选择性比干法工艺容易在生产环境中实施，所以更适合多批次处理工艺。所以，只要湿法清洗工艺可以有效地实施，且比干法工艺更为经济，那么湿法工艺就会一直存在于芯片加工行业中对于干法清洗工艺而言，还需要进行广泛的研究，以便获得更高性能的工艺技术。对干法工艺的研究主要集中在对金属沾污处理方面,希望能够在足够低的温度下利用气化的方式去除金属沾污，从而避免金属沾污扩散到半导体体内，进而避免对器件的性能产生不利的影响。在未来的研究中，有必要将微量化学沾污类型、衬底清洗操作和对器件性能的影响联系在一起进行综合研究，并深入研究它们之间的相互关系。

未来对清洗设备的研究是考虑研发全自动的超纯清洗系统，这个系统最好能够进行干法和湿法清洗操作。在使用化学品过程中对化学品沾污来源进行控制，并将广泛利用现场制作的方法生成化学药品来避免化学品带来的沾污。另外，对化学品的循环再利用也将是未来研发的重点，从而避免对环境造成的污染和破坏。在工业界，减少液态化学品，用气态化学品进行替代也将成为未来的发展趋势。最后，对微沾污的检测和控制技术也必须得到长足的进步和发展，以便于在衬底测量、工艺用气体和液体检测时可以检测出微量沾污的容许水平。未来还可能发明出基于新概念、新理论的实用测试设备，并使这些设备在半导体芯片制造工艺中具备探测、检测和测量更小尺寸颗粒的能力。由于衬底清洗这一领域涉及多学科多专业及新的化学工艺、物理处理的结合使用问题，可以预见在不远的将来，衬底清洗领域将会步入一个繁荣的发展时期。