ABSTRACT

Contamination Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432 Clean Room Operations and Practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432

Definition of a Clean Room . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432 Clean Room Operation and Monitoring Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432 Clean Room Classifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432 Clean Room Standard Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 Clean Room Certification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 Clean Room Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 Airborne Particle Counting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 Temperature Uniformity and Humidity Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 Velocity and Airflow Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435

Contamination Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 What Is Contamination? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 Sources of Contamination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436 Forms of Contamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436 Contaminant Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436

Contamination Prevention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436 Key Elements That Reduce Clean Room Contamination . . . . . . . . . . . . . . . . 437 Key Elements That Minimize Overall Contamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437

Clean Room Housekeeping Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438 Gowning Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438 Gowning Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439 Clean Room Restricted Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439 Clean Room Restricted Activities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440

What Is a Clean Surface? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440 Cleanliness Verification Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440 Contact Angle Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441 Particle Counting Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441

Surface Analytical Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441

Sample Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443 SIMS (Static) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444 SIMS (Dynamic) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445 ESCA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445 Auger Electron Spectroscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446 SEM/EDS or SEM/EDX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447 FTIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448

CONTAMINATION CONTROL

As the new high-technology geometries are getting smaller, the sensitivity to particulate and thin-film contamination is increasing. Controlling contamination is a top-priority task for high-technology science and manufacturing operations. Implementing comprehensive clean room operation strategies and optimizing process lines have significant impacts on process yields and product reliability. A whole segment of technology and manufacturing supports high-technology industries with a variety of products designed to minimize or eliminate sources of contamination. Clean room systems and products are being developed alongside new high-tech marvels of today and tomorrow.