硅片表面附着的纳米粒子污染物可导致芯片缺陷的产生,传统的化学清洗方法存在着易对硅片产生二次污染的不足。近年来发展起来的激光诱导等离子体冲击波清洗技术是一项能够有效地清除基底表面吸附粒子的新技术,该技术以清洗定位准确、可避免传统的化学清洗方法对样品所带来的二次污染以及适用范围广等诸多优点正在被各个领域广泛地使用,这为半导体工业加工中硅基片表面纳米尺度粒子污染物的清洗提供了一种新的途径。本文对激光诱导等离子体冲击波清洗硅片表面直径500nm的聚苯乙烯胶乳粒子进行了系统的研究,首先研究了实验参数(清洗间距、激光能量、作用激光脉冲数等)对清洗效率的影响,结果表明随着清洗间距的减小和激光能量的增加,清洗效果显著增强。随着作用脉冲数的增加,表面清洗图样由环形向圆形发生转变。使用滚动模型数值模拟了清洗间距和激光能量对清洗效果的影响,模拟结果与实验结果较好符合。通过对冲击波不同传播距离的清洗效果的数值模拟结果和不同脉冲数清洗的清洗实验结果(清洗图样由环形向圆形发生转变)的对比分析,确定了在激光等离子体冲击波清洗过程是清洗滚动和弹跳两种机制共同作用完成。在实验过程中发现,通过聚焦光束像差的引入实现了免于硅基底损伤的高效清洗,而且清洗效率接近100%。