清洗工艺是集成电路制造中重复频率最高的步骤，随着器件的不断微缩，清洗工艺对器件的影响越来越明显，对清洗工艺的精确控制成为器件进一步微缩的必要条件。应用于超深亚微米(90nm以下)的清洗工艺，在保证高的清洗效率的前提下，必须减少对基底的化学蚀刻和避免对器件图形的物理损伤。对微液滴喷射清洗的作用机制的研究是半导体清洗工艺中重要的课题。　　 本论文首先讨论了传统的化学清洗的原理和其局限性，借助物理力清除颗粒是半导体清洗工艺的发展趋势。在实际应用中，微液滴喷射清洗相对超声波清洗有其自身的优势，清洗均匀性较高并且可以控制更少的机械损伤。对微液滴喷射清洗的基础理论进行研究，不仅可以理解其去除颗粒的机制，还可以为喷射清洗的进一步优化提供理论基础。本文着重对大小在20～30μm的液滴以30～50m/s的初速度撞击到光滑平面的问题进行了系统研究，计算了平面上0.2μm的球形颗粒在液滴撞击的初始阶段的受力情况。　　 本文主要通过数值模拟的方法对单个液滴撞击平面的问题进行研究，采用Fluent流体模拟软件，建立了结合Blake动态接触角模型的VOF多相流模型，根据液滴撞击之后的流场分布，对液滴撞击到亲水性、斥水性和湿润表面的情况进行了系统的研究，首次直接求解了亚微米颗粒表面的受力情况。发现高速扩展的液滴冲过斥水性干表面上的颗粒时，颗粒的底部来不及被完全浸润，容易形成气泡，气泡被压缩后产生的压强对颗粒产生的反作用力远大于流体力，达到颗粒的范德瓦尔斯吸引力的1000倍以上，成为颗粒去除的关键因素。液滴撞击到亲水性表面时，颗粒受到向下的压力，超过范德瓦尔斯力成为去除颗粒时的主要阻力矩。而当表面是湿润表面时，液滴撞击对颗粒产生的流体力比直接撞击到干表面上时的力小三个数量级以上，与颗粒和平面间的范德瓦尔斯力在一个数量级的水平，液滴撞击之前平面上的液体层会降低颗粒的清洗效率。根据数值计算模型可以预测，微液滴喷射到干燥表面时对平面上小至20nm的颗粒产生的流体力可以克服其范德瓦尔斯吸附力，起到清洗的目的。　　 最后设计了颗粒清除实验对数值计算的结果进行了验证，实验结果表明，斥水性表面上的清洗效率比亲水性表面上的清洗效率高2.1％以上，比湿表面上的清洗效率高7.1％以上，验证了表面浸润性和表面液体层对颗粒受力的影响。　　 论文最后总结了全部研究工作的核心成果和主要创新点，并对后续的研究思路进行了展望。