?硅表面清潔技術(shù)由襯底裝人淀積系統(tǒng)之前的非原位表面清潔和外延前在淀積系統(tǒng)中的原位清潔兩部分所組成。目前已在廣泛使用的堿性和酸性雙氧水清洗液能除去沾污在硅片表面的絕大多數(shù)金屬離子及含碳基團(tuán)，并形成一層幾乎無碳的薄氧化層，這一薄氧化層起著十分重要的作用，它使得由大氣中和系統(tǒng)中的含碳基團(tuán)對硅表面的沾污降到低限度

該氧化層對降低硅片表面碳沾污的有效性已得到廣泛的證明。為了形成厚度可控而又穩(wěn)定的保護(hù)氧化膜，又發(fā)展了紫外線臭氧清洗(UVOC)技術(shù)。因此，原位清潔所要解決的是如何有效地除去這一氧化層。利用低溫等離子體電源氫等離子體對外延前硅片進(jìn)行原位清潔的技術(shù)，被認(rèn)為是一種極有前途的低溫清潔技術(shù)。

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氫等離子體能有效地清除硅片表面的二氧化硅。實驗發(fā)現(xiàn)，完善的低溫等離子體電源氫等離子清潔工藝是一個多參量問題，要獲得晶格完整的清潔表面，實驗中使用的襯底溫度，等離子能量，退火溫度和退火時間等參數(shù)都會對結(jié)果產(chǎn)生影響。
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利用擴展電阻測試可以間接地反映襯底表面受到損傷的程度。硅片表面層的晶格損傷用擴展電阻測試是非常有效的，受到損傷而被扭曲的晶格，會使擴展電阻值增大，而且其值會有相當(dāng)范圍的分布。在一定襯底溫度下輸出的等離子體能量越大，除去二氧化硅的速度越快，但同時對硅表面造成的晶格損傷也越嚴(yán)重;處理時間不足，則硅表面氧化層無法徹底清除，在一定的等離子體能量輸出功率情況下，就存在一個很佳的處理時間范圍.
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在低溫等離子體電源高頻電場作用下，低壓氫氣體能發(fā)生穩(wěn)定的自持放電，所產(chǎn)生的輝光放電是包含有大量電子和離子的準(zhǔn)中性等離子體，氫分子在電離時，會發(fā)生很多可能的碰撞過程，反應(yīng)生成眾多活性基團(tuán)，能與襯底表面的硅及沾污物發(fā)生反應(yīng)。特別是對于外延層完整性影響較大的氧和碳的沾污，活性氫原子或氫離子能與之反應(yīng)生成揮發(fā)性產(chǎn)物而被除去。

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等離子體中的硅樣品表面，不僅與活性氫原子和氫離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，還因帶電粒子轟擊而產(chǎn)生濺射的物理作用，這兩種作用對除去硅表面的沾污都是有效的。三維結(jié)構(gòu)等工藝過程中外延生長，因不存在拋光引人的損傷層，低溫等離子體電源氫等離子體清潔則可直接使用而充分發(fā)揮作用。低溫等離子體電源氫等離子體清潔硅片表面具有處理溫度低、時間短的優(yōu)點，它是開展低溫外延的一個很有應(yīng)用前途的硅襯底原位清潔方法。