洁净的晶片是芯片生产全过程中的基本要求，但并不是在每个高温下的操作前都必须进行。一般说来，全部工艺过程中的高达20%的步骤为晶片清洗。25在这里将要描述的清洗工艺，将贯穿芯片生产的全过程。
半导体工艺的发展过程在很多方面可以说是清洗工艺随着对无污染晶片需求不断增长而发展的过程。晶片表面有四大常见类型的污染，每一种在晶片上体现为不同的问题，并可用不同的工艺去除。这四种类型是：
1． 颗粒
2． 有机残余物
3． 无机残余物
4． 需要去除的氧化层
通常来说，一个晶片清洗的工艺或一系列的工艺，必须在去除晶片表面全部污染物（上述类型）的同时，不会刻蚀或损害晶片表面。它在生产配制上是安全的、经济的，是为业内可接受的。通常对清洗工艺的设计适用于两种基本的晶片状况。一种叫作前线（FEOL），特指那些形成活性电性部件之前的生产步骤。在这些步骤中，晶片表面尤其是MOS器件的栅区域，是暴露的、极易受损的。在这些清洗步骤中，一个极其关键的参数是表面粗糙度。过于粗糙的表面会改变器件的性能，损害器件上面沉积层的均匀性。表面粗糙度是以纳米为单位的表面纵向变差的平方根（nmRMS）。2000年的要求是0.15纳米，但到2010年要逐渐降低到0.1纳米以下。26在FEOL的清洗工艺中，另外一个值得关注的方面是光片表面的电性条件。器件表面的金属离子污染物改变电性特征，尤其是MOS传感器极易受损。Na+, 连同Fe, Ni, Cu 和Zn, 是典型的问题（见第四章）。清洗工艺必须将其浓度降至2.5x109原子/厘米２以下从而达到2010年的器件需要。铝和钙也是存在的问题，它们在晶片表面的含量需要低于5x109原子/厘米２的水平。27
另一个最为关键的方面是保持栅氧的完整性。清洗工艺可能会破坏栅氧从而使其粗糙，尤其是叫薄的栅氧最易受到损害。在MOS传感器中，栅氧是用来作绝缘介质的，因此它必须具有一致的结构，表面状态和厚度。栅氧的完整性是靠测试栅的电性短路来测量的。MRTS指明，在180纳米的长度上，用5毫伏/厘米的电压测试30秒钟，技术级栅显示的缺陷率必须低于0.02缺陷/平方厘米。28
对于BEOL(后线)的清洗，除了颗粒问题和金属离子的问题，通常的问题是阴离子、多晶硅栅的完整性、接触电阻、过孔的清洁程度、有机物以及在金属布线中总的短路和开路的数量。这些问题将在第13章中讨论。光刻胶的去除也是FEOL和BEOL都存在的很重要的一种清洗工艺。它所存在的问题将在第9章中探讨。
不同的化学物质与清洗方法相结合以适应工艺过程中特殊步骤的需要。典型的FEOL清洗工艺（例如氧化前的清洗）列在图5.23中。所列出的FEOL清洗称为非HF-结尾的工艺。其它的类型是以HF去除工艺收尾的清洗。非HF-结尾的表面是亲水性的，可以被烘干而不留任何水印，同时还会生成（在清洗过程中形成）一层薄的氧化膜从而对其产生保护作用。这样的表面也容易吸收较多的有机污染物。HF-结尾的表面是憎水性的，在有亲水性（氧化物）表面存在时不容易被烘干而不留水印。这样的表面由于氢的表面钝化作用而异常稳定。29对于HF-结尾或非HF-结尾的工艺的选择，取决于晶片表面正在制造的器件的敏感度和通常的对清洁程度的要求。
