由于原子或分子z*后一層待定的懸空鍵，所以該表面的能量高于主體材料。每個待定的懸空鍵就是一個潛在的吸附點。
表面的自由能取決于材料粘合的性質，即金屬、離子或共價鍵。從良好有序的晶體表面到多晶和無定形聚合物材料，吸附點數量逐漸增加。任何不規則性都會增加吸附點的數量。
水蒸氣對表面處理有特殊的作用。在 25 °C 和 50 % 的相對濕度時，空氣中含有 16 hPa (1.58 %) 的水蒸氣。任何表面接收的水分子流量大約為 5 · 1021 cm-2 s-1。在大約 200 ns 內，單層水可以覆蓋 Si (100) 表面。由于水分子的極性性質，層將緊密地結合到表面上，并形成水分子與水分子緊密結合的附加層，產生堆疊的水層。與暴露于大氣條件下的表面接觸的酸分子將與水分子相遇，以協助進一步的反應。
如果將其暴露足夠長的時間，任何能夠將水吸入主體的材料，如塑料或彈性體，都將變得炮和。
FOUP 由聚合物材料制成，如聚碳酸酯 (PC)、聚醚醚酮(PEEK) 以及丙烯腈·丁二烯·苯乙烯 (ABS)。在環境條件下，這些材料分別可以吸附 0.12 %、0.5 % 和 0.7 % 的水分，產生 6 l、25 l 和 35 l 的水蒸氣。光致抗蝕劑掩模也是聚合物材料，也將吸附水分。
在等離子條件下，表面接收氣體分子、高能離子和活性粒子流量。離子有助于解吸蝕刻副產物，并通過建立表面缺陷提高蝕刻速率。蝕刻后，表面完全充滿活性粒子。在使用 Cl2 +HBr 化學作用的復晶矽蝕刻中，已出現 1.5 至 2.5 nm 的鹵化層 [38]。在蝕刻后，晶圓表面將釋放副產物和活性分子至FOUP 的封閉環境中，此外，還提供水蒸氣，以促進化學反應。
從吸附和解吸過程的原理，可以通過下面形式得出
公式 8-1：表面覆蓋
其中，p 是壓力，且 C = C (T) 為溫度函數。這被稱為 Langmuir吸附等溫線/等壓線。平衡覆蓋eq 將在一組給定的壓力和溫度下確立。圖 8.9 中給出了形式 p 和 T 的依賴關系。其顯示，通過低壓和高溫可以實現固體表面的低覆蓋率。
吸附和解吸是動態的過程。非極性分子因其較低的結合能而具有更快的吸附速率。每個離開表面的非極性分子會提供新的吸附點。該新的吸附點可以被具有更強結合能和更低解吸率的極性分子占據。隨著時間的推移，表面上的極性分子濃度將增加，從而增加缺陷積聚的概率，這是 AMC D 劑量的結果：
圖 8.9：蝕刻后的表面
公式 8-2：污染劑量
其中，cAMC 是空氣分子污染物的濃度，是晶圓表面暴露于FOUPs 環境中的時間。
圖 8.10：晶圓模型邊緣的晶體生長
SMC 是等待時間內晶體生長的起源。晶圓等待下一道工序的時間越長，它們接收的活性極性分子劑量越高，從而晶體生長的概率增加，隨后將產生缺陷和產量損失。