パーティクル汚染とは、微粒子がウェハ表面に付着してデバイスの欠陥を引き起こす現象、およびその管理領域を指します。回路の線幅が数nmまで微細化した現在、パターン寸法の半分程度の粒子1個でも配線のショートやオープンを引き起こすため、パーティクル管理は歩留まりを決定づける最重要の管理項目です。
発生源は大きく3つに分けられます。①環境由来（クリーンルームの空気、作業者、資材）、②装置由来（可動部の摩耗、チャンバー壁からの堆積物剥離、消耗部品の削れ、バルブやポンプの発塵）、③プロセス由来（気相反応による粉体生成、薬液中の凝集粒子、CMPスラリーの砥粒残り）です。クリーンルームの清浄度が向上した現代では、環境由来より装置由来・プロセス由来が支配的になっています。
対策の基本は、発生させない・持ち込ませない・付着させないの3段構えです。装置内ではミニエンバイロメント（EFEM）とFOUPによる密閉搬送で外部からの持ち込みを断ち、チャンバー内では耐プラズマコーティングや低発塵設計の部品で発生を抑えます。ウェハ表面に付着した粒子は洗浄工程（枚葉洗浄・ブラシ洗浄・二流体洗浄）で除去しますが、微細化するほど付着力が相対的に強くなり、パターンを壊さずに除去することが難しくなります。
検出と管理には、パーティクル検査装置（ウェハ表面検査装置）が使われます。レーザ散乱方式でウェハ全面をスキャンし、粒子の個数・サイズ分布・面内のマップを取得します。装置ごとに「装置起因の付着数（PWP：Particles per Wafer Pass）」を定期モニタし、規格を超えた装置はPM（予防保全）に入れるという運用が標準です。マップのパターン（同心円状・扇形など）から、発生源となる部位を推定する解析も行われます。
経済的には、パーティクル1個の欠陥がチップ1個の不良につながり、それが積み重なって歩留まりを数%動かします。消耗部品の材質選定、交換周期、部品洗浄・再生の品質といった一見地味な領域が、ファブの収益に直結する理由がここにあります。
