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等离子体是部分电离的气体，是常见的固态、液态、气态以外的第四态。等离子体由电子、离子、自由基、光子及其他中性粒子组成。其本身是电中性的。由于等离子体中电子、离子和自由基等活泼粒子的存在，其本身很容易与固体表面发生反应。这种反应可分为物理反应(物理溅射)和化学反应。反应的有效性，即表面改性的有效性取决于等离子体气源及等离子清洗机工艺操作参数。
表面物理溅射工艺是指等离子体中的正离子在电场中获得能量去撞击表面。通过能量转换，这种碰撞能移去表面分子片段和原子，因而使污染物从表面去除。另一方面，物理溅射能够改变表面的微观形态，使表面在分子级范围内变得更加”粗糙”。从而改善表面的粘接性能。
典型的等离子体物理清洗工艺是氩气等离子体工艺。因为氩气本身是惰性气体，因此等离子态的氩气并不和表面发生反应，而是通过物理溅射使表面清洁(见下图)。
半导体等离子清洗机清洗原理图
等离子体表面化学清洗是通过等离子体自由基参与的化学反应来完成的。因为等离子体产生的自由基具有很强的化学活性而降低了反应的活化能。从而有利于化学反应的进行。通过真空泵，反应中产生的易挥发产物(主要是气体)会脱离表面，从而表面污染物被清除（如上图）。
典型的等离子体化学清洗工艺是氧气或氢气等离子体工艺。通过等离子体产生的氧自由基非常活泼．容易与有机物中的碳和氢发生反应．产生二氧化碳、一氧化碳和水等易挥发物，从而去除表面的污染物。使表面清洁。等离子体产生的氢自由基则易于同金属氧化物中的氧结合产生水而使金属被还原。
半导体行业使用等离子清洗机的优势:
半导体行业等离子体表面清洗及活化工艺具有诸多优点。
主要表现为：
1．符合环保的半导体等离子清洗机有四大部分组成即电源、真空泵、真空腔及气源。在等离子体清洗工艺中没有使用任何化学溶剂。因此，等离子清洗工艺没有污染物排放，有利于环境保护。
2．等离子清洗工艺成本较低．容易使用。可以处理拥有各种表面的材料，并具有良好的均匀性和重复性。
3．维护及保养费用较低。
4．适合于高级封装工艺及其他需要表面改性的工艺。随着电子电路集成化的提高，芯片尺寸变得越来越小．表面清洗的要求越来越高。等离子体表面清洗工艺已经成为最好的选择之一。
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