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通常情況下，人們普遍認為的物質有三態:固態、液態、氣態。區分這三種狀態是靠物質中所含能量的多少。氣態是物質的三個狀態中最高的能量狀態。對氣體施加足夠的能量使氣體分子電離，當電離產生的帶電粒子密度達到一定數值時，就形成一種新的物質聚集態稱之為等離子體。等離子體是由電子、離子、原子、分子和自由基等多種粒子組成的集合體，從整體上看，其中的正、負電荷總數在數值上總是相等。

當到達等離子狀態時，氣態分子裂變成了許許多多的高度活躍的粒子。這些裂變不是永久的，一旦用于形成等離子體的能量消失，各類粒子重新結合，形成原來的氣體分子。

等離子體清洗是利用電離產生的多種粒子與被清洗表面發生反應，從而有效清除被清洗表面污染物的技術手段。等離子體與被清洗的物體表面接觸時會發生的反應主要可分為兩大類：一種是等離子體轟擊物體表面的物理反應，另一種是等離子體中的離子與物體表面發生的化學反應。不同類型等離子清洗主要反應不同，與被激發的氣體組成有很大關系。

典型的等離子體清洗有:氧等離子體清洗和氬等離子清洗。氧等離子清洗主要是通過等離子體產生的氧自由基與碳氫化合物發生反應，從而去除表面的有機污染物，而氬等離子清洗是通過Ar+離子轟擊基片達到表面清潔的目的。

Ar氬氣等離子清洗原理

Ar為一種惰性氣體，其電離產生的等離子體并不會與基底發生化學反應，因此主要用于基底表面的物理清潔和表面粗化，其清洗工作原理如圖1-1所示：Ar在電離后生成了氬離子（Ar+），Ar+在電場等偏壓作用下轟擊置于負電極上的基底，撞擊表面時產生的巨大能量可清除附著的污染物，將污染物中的大分子化學鍵分離成小分子而汽化隨后被抽走，或直接將表面沾污“濺射”掉，以此去除表面附著的污物并將其粗化。氬氣本身是隋性氣體，并不和樣品表面原子發生反應，從而保持了被清洗表面的化學純潔性。

圖1-1 Ar氬氣等離子清洗原理

Ar+e^-→Ar⁺+2e^-

Ar⁺+玷污→揮發性玷污

Ar氬氣等離子體清洗的原理是通過粒子動能產生的物理清洗效應，以Ar氬氣等離子體為主的等離子清洗的優點是不會產生氧化副產物，可以保持被清洗物的化學純凈性。