超聲波清洗是應(yīng)用超聲波在液體中的社會(huì)化作用、減速度作用及直進(jìn)流作用對(duì)液體和污物間接、直接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而到達(dá)清洗目的。目前所用的超聲波清洗機(jī)中，空化作用和直進(jìn)流作用使用得更多。

（1）直進(jìn)流作用：超聲波在液體中沿聲的傳達(dá)方向發(fā)生活動(dòng)的景象稱為直進(jìn)流。聲波強(qiáng)度在每平方厘米為0.5瓦時(shí)，肉眼能看到直進(jìn)流，垂直于振動(dòng)面發(fā)生活動(dòng)，流速約為10cm/s。經(jīng)過(guò)此直進(jìn)流使被清洗物外表的微油污垢被攪拌，污垢外表的清洗液也發(fā)生對(duì)流溶解污物的溶解液與新液混合，使溶解速度放慢，對(duì)污物的搬運(yùn)起著很大的作用。

（2）減速度：液體粒子推進(jìn)發(fā)生的減速度。關(guān)于頻率較高的超聲波清洗機(jī)，空化作用就很不清晰了，這時(shí)的清洗次要靠液體粒子超聲作用下的減速度撞擊粒子對(duì)污物停止超精細(xì)清洗。

（3）空化作用：空化作用就是超聲波以每秒20000次以上的緊縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體透射。在減壓力作用時(shí)，液體中發(fā)生真空核群泡的景象，在緊縮力作用時(shí)，真空核群泡受壓力壓碎時(shí)發(fā)生弱小的沖擊力，由此剝離被清洗物外表的污垢，從而到達(dá)精細(xì)洗凈目的。

硅片經(jīng)過(guò)不同工序加工后，其表面已受到嚴(yán)重沾污，一般講硅片表面沾污大致可分在三類： A. 有機(jī)雜質(zhì)沾污： 可通過(guò)有機(jī)試劑的溶解作用，結(jié)合超聲波清洗技術(shù)來(lái)去除。B. 顆粒沾污：運(yùn)用物理的方法可采機(jī)械擦洗或超聲波清洗技術(shù)來(lái)去除粒徑 ≥ 0.4 μm顆粒，利用兆聲波可去除 ≥ 0.2 μm顆粒。

超聲波去除顆粒的原理：

硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜（約6nm呈親水性），該氧化膜又被NH4OH腐蝕，腐蝕后立即又發(fā)生氧化，氧化和腐蝕反復(fù)進(jìn)行，因此附著在硅片表面的顆粒也隨腐蝕層而落入清洗液內(nèi)。

自然氧化膜約0.6nm厚，其與NH4OH、H2O2濃度及清洗液溫度無(wú)關(guān)。

SiO2的腐蝕速度，隨NH4OH的濃度升高而加快，其與H2O2的濃度無(wú)關(guān)。

Si的腐蝕速度，隨NH4OH的濃度升高而快，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一濃度后為一定值，H2O2濃度越高這一值越小。  

NH4OH促進(jìn)腐蝕，H2O2阻礙腐蝕。

若H2O2的濃度一定，NH4OH濃度越低，顆粒去除率也越低，如果同時(shí)降低H2O2濃度,可抑制顆粒的去除率的下降。

隨著清洗洗液溫度升高，顆粒去除率也提高，在一定溫度下可達(dá)最大值。

顆粒去除率與硅片表面腐蝕量有關(guān)，為確保顆粒的去除要有一 定量以上的腐蝕。  

超聲波清洗時(shí)，由于空化現(xiàn)象，只能去除 ≥ 0.4 μm 顆粒。兆聲清洗時(shí)，由于0.8Mhz的加速度作用，能去除 ≥ 0.2 μm 顆粒，即使液溫下降到40℃也能得到與80℃超聲清洗去除顆粒的效果，而且又可避免超聲洗晶片產(chǎn)生損傷。

在清洗液中，硅表面為負(fù)電位，有些顆粒也為負(fù)電位，由于兩者的電的排斥力作用，可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正電位，由于兩者電的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。

硅片清洗完成后用大量去離水進(jìn)行超聲波清洗，以排除溶液中的金屬離子。