真空在半導(dǎo)體制造中非常重要，在半導(dǎo)體工業(yè)中，真空環(huán)境被用于各種制程，包括物理氣相沉積 (Physical Vapor Deposition, PVD)、化學(xué)氣相沉積 (Chemical Vapor Deposition, CVD)、原子層沉積 (Atomic Layer Deposition, ALD)、離子注入 (Ion Implantation)、等離子刻蝕 (Plasma Etching) 等等。那么今天就來介紹一下真空這個常見卻讓人一知半解的概念。
"真空"是指比大氣壓低的任何壓強(qiáng)。在真空環(huán)境中，氣體的分子數(shù)量極少，以至于在給定的空間中，物質(zhì)之間的相互作用極為稀少。真空的程度（即壓力）可以從低真空到超高真空不等，其中壓力越低，真空越接近完全真空。真空系統(tǒng)是確保嚴(yán)格控制低壓和衛(wèi)生條件的一種方式。真空泵抽空處理室內(nèi)部的氣體，將壓力降至所需水平。
一旦所有大氣氣體都被移除，就會引入特種氣體，如氮?dú)狻鍤夂秃?。這些氣體的惰性意味著它們?yōu)榘雽?dǎo)體加工提供了一個清潔的環(huán)境，并防止了不必要的化學(xué)反應(yīng)，從而提高了生產(chǎn)效率。通過回收和再循環(huán)高級氣體（即氬氣、氦氣）可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
盡管統(tǒng)稱為真空，但也分為若干類。
低真空通常指的是那些壓力略低于大氣壓，但仍然有大量氣體分子存在的環(huán)境。在這樣的環(huán)境中，氣體分子之間的碰撞仍然是主要的物理過程。
在這個壓力范圍內(nèi)，氣體分子與容器壁的碰撞變得比氣體分子之間的碰撞更頻繁。這意味著，氣體在中真空環(huán)境中的行為開始變得與理想氣體的行為不同。在中真空中，一些更復(fù)雜的物理過程，如氣體分子的離子化和等離子體的形成，可能會變得更為重要。
中真空環(huán)境在許多科學(xué)和工程領(lǐng)域都有應(yīng)用，包括材料科學(xué)（例如薄膜沉積和刻蝕），電子顯微鏡，以及一些高精度的測量設(shè)備（例如質(zhì)譜儀）。
在高真空環(huán)境中，氣體分子與容器壁的碰撞遠(yuǎn)遠(yuǎn)頻繁于氣體分子之間的碰撞，氣體分子在平均碰撞之間可以在容器內(nèi)自由飛行很長的距離。高真空的應(yīng)用廣泛，包括在物理研究（例如粒子加速器和量子實(shí)驗(yàn)）、半導(dǎo)體制造、天文學(xué)（例如空間望遠(yuǎn)鏡和太空探測器）等領(lǐng)域。高真空環(huán)境的維持和測量需要專門的設(shè)備和技術(shù)，包括高真空泵和高真空壓力計。
在這樣的環(huán)境中，氣體分子非常稀疏，分子與容器壁的碰撞遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子之間的碰撞。超高真空的維護(hù)和測量需要特殊的技術(shù)和設(shè)備，包括特殊的真空泵和壓力計。此外，超高真空環(huán)境下的材料和設(shè)備通常需要經(jīng)過特殊的清潔和處理，以減少氣體吸附和釋放，從而達(dá)到和維持超高真空條件。超高真空環(huán)境可以用于精確控制和測量物質(zhì)在極低壓力和極低密度下的性質(zhì)。
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 (atm)：這是一個非SI單位，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等于101325帕斯卡，或者說大約等于760毫米汞柱。
本文轉(zhuǎn)載自：Tom聊芯片智造
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