通常情况下，人们普遍认为的物质有三态:固态、液态、气态。区分这三种状态是靠物质中所含能量的多少。气态是物质的三个状态中最高的能量状态。对气体施加足够的能量使气体分子电离，当电离产生的带电粒子密度达到一定数值时，就形成一种新的物质聚集态称之为等离子体。等离子体是由电子、离子、原子、分子和自由基等多种粒子组成的集合体，从整体上看，其中的正、负电荷总数在数值上总是相等。

当到达等离子状态时，气态分子裂变成了许许多多的高度活跃的粒子。这些裂变不是永久的，一旦用于形成等离子体的能量消失，各类粒子重新结合，形成原来的气体分子。

等离子体清洗是利用电离产生的多种粒子与被清洗表面发生反应，从而有效清除被清洗表面污染物的技术手段。等离子体与被清洗的物体表面接触时会发生的反应主要可分为两大类：一种是等离子体轰击物体表面的物理反应，另一种是等离子体中的离子与物体表面发生的化学反应。不同类型等离子清洗主要反应不同，与被激发的气体组成有很大关系。

典型的等离子体清洗有:氧等离子体清洗和氩等离子清洗。氧等离子清洗主要是通过等离子体产生的氧自由基与碳氢化合物发生反应，从而去除表面的有机污染物，而氩等离子清洗是通过Ar+离子轰击基片达到表面清洁的目的。

Ar氩气等离子清洗原理

Ar为一种惰性气体，其电离产生的等离子体并不会与基底发生化学反应，因此主要用于基底表面的物理清洁和表面粗化，其清洗工作原理如图1-1所示：Ar在电离后生成了氩离子（Ar+），Ar+在电场等偏压作用下轰击置于负电极上的基底，撞击表面时产生的巨大能量可清除附着的污染物，将污染物中的大分子化学键分离成小分子而汽化随后被抽走，或直接将表面沾污“溅射”掉，以此去除表面附着的污物并将其粗化。氩气本身是隋性气体，并不和样品表面原子发生反应，从而保持了被清洗表面的化学纯洁性。

图1-1 Ar氩气等离子清洗原理

Ar+e^-→Ar⁺+2e^-

Ar⁺+玷污→挥发性玷污

Ar氩气等离子体清洗的原理是通过粒子动能产生的物理清洗效应，以Ar氩气等离子体为主的等离子清洗的优点是不会产生氧化副产物，可以保持被清洗物的化学纯净性。