随着器件尺寸的不断缩小和规范的日趋严格，清洗所面临的大多数挑战都处于不断地演变发展之中。各种新材料、新集成方案和新工艺流程的引入，使得清洗工艺面临着巨大挑战。完全清洁的硅片表面是实现高性能处理的第一步，不完全清洁硅片表面或有损伤的硅片会导致其后续工艺无法顺利进行。在半导体制造工业中，硅片清洗是技术和研发非常重要的环节。COMS器件的开发、研制和生产中三分之一以上的工艺都是清洗工艺，一次金属离子的残留，都会对器件结构造成致命打击。因此，去除硅片表面的颗粒和金属杂质，以及表面吸附的化学物质等微小污染物的清洗工艺，正成为制约半导体产品成品率和可靠性的重要环节。目前IC的特征尺寸已达到45nm，进一步减小特性尺寸可能出现的问题(图形坍塌或线宽粗糙度等等)限制了IC业的快速发展，有必要提出新的解决方法。应用于32nm及其以下的清洗工艺，不仅需要较高的清洗效率，同时必须减少对基底材料和图形结构的损伤。目前，对超临界二氧化碳清洗技术的研究是半导体清洗工艺中的重要课题。本文取得的主要成果如下：　　 1、首先回顾了传统RCA清洗工艺的历史背景和清洗原理，介绍了RCA清洗工艺随着技术节点的减小所存在的局限性。在此基础上，阐述了以超临界二氧化碳为媒质的新型清洗工艺，并结合自主研发的二氧化碳超临界半导体清洗设备，论述了利用超临界二氧化碳对硅片进行清洗的工艺原理和工艺流程。硅片的清洗和干燥结果展示了超临界二氧化碳在清洗工艺中的巨大潜力，以及在微电子行业应用中的有效性和优越性。　　 2、提出了一种新的基于水蒸气和水的混合射流清洗工艺。由于该工艺只使用水，避免了大量化学试剂的使用，减少环境污染，符合ITRS发展要求。　　 3、从理论出发分析和讨论了射流清洗的原理，验证了混合射流清洗的可行性，并对设备进行了改进，清洗工艺进行了优化。　　 4、自行设计并搭建混合射流清洗实验平台，并进行了一系列的工艺验证和结构改进。实验结果表明该方法不仅可以去除固化后难以剥离的SU-8光刻胶，而且可以清洗铬、金等薄膜。并针对实验结果对射流清洗机理进行了分析和讨论。　　 5、简要介绍了自行设计和制作的基于混合流体的射流刻蚀清洗机，该设备可以给高校和科研院所提供集清洗和单面刻蚀于一体的小型实验平台。　　 论文最后总结了研究工作的主要成果和创新点，并对后续的研究工作进行了展望。