早先的預清潔是利用Ar物理轟擊作用。利用電容耦合器件在基底上加載一個偏壓,OPA2330AIDGKT被感應耦合線圈離化的Ar(Ar+)在偏壓的作用下加速撞擊通孔底部,氧化銅和其他一些殘留物會被濺射出來。但是這種方法有一個顯著的問題,即從通孔底部濺射出來的銅會沉積到側壁上,這部分銅和層間電介質材料直接接觸,很容易擴散到電介質材料中,造成電路失效[3]。現在比較先進的制程(90nm以下)預清潔系統都是用反應預清潔(reactive predean)。反應預清潔主要是利用等離子體活化的H2與CuO發生反應,同時也可以利用介質氣體(如He)轟擊晶圓表面,質量較小的He物理轟擊作用比Ar弱得多。通過反應預清潔可以避免側壁的銅污染。

    無論是純物理轟擊的預清潔還是反應預清潔都無法避免一些共同的問題。首先等離子環境會造成對器件的損傷(plasma induced damage,PID),另外一個嚴重的問題是對低介電常數材料的損傷,Ar+的轟擊會對電介質造成直接損傷,在反應預清潔中離化的H會帶走

低介電材料中的C,這些都會大大增加電介質的介電常數[4],最終導致互連線電容的增加,如圖6.22和圖6.23所示。隨著互連線尺寸的逐漸降低,我們要不斷降低連線電容,就必然需要更低霪值更高孔隙率的介電材料,而RPC所造成的損傷就會更嚴重。針對當前預清潔 系統的這些問題,外置等離子體的預清潔系統被開發出來,這樣的系統避免了晶圓和高強度的等離子體的直接接觸,降低等離子體對低介電常數和MC)S器件的損傷。