【康沃真空網】在真空科學中，真空的含義是指在給定的空間內低于一個大氣壓力的氣體狀態。人們通常把這種稀薄的氣體狀態稱為真空狀況。這種特定的真空狀態與人類賴以生存的大氣在狀態相比較，主要有如下幾個基本特點：
(1)真空狀態下的氣體壓力低于一個大氣壓，因此，處于地球表面上的各種真空容器中，必將受到大氣壓力的作用，其壓強差的大小由容器內外的壓差值而定。由于作用在地球表面上的一個大氣壓約為10135N/m2，因此當容器內壓力很小時，則容器所承受的大氣壓力可達到一個大氣壓。不同壓強下單位面積上的作用力不同。
(2)真空狀態下由于氣體稀薄，單位體積內的氣體分子數，即氣體的分子密度小于大氣壓力的氣體分子密度。因此，分子之間、分子與其他質點(如電子、離子等)之間以及分子與各種表面(如器壁)之間相互碰撞次數相對減少，使氣體的分子自由程增大。
當下半導體產業是實現中國“智”造和“自”造永遠繞不開的熱門話題，作為現代高科技產業的重要組成部分，其制造過程中涉及到許多高度精密的工藝和技術，其中真空系統作為半導體制造的關鍵環節之一，發揮著至關重要的作用。
如何獲取真空環境
真空應用設備種類繁多，但無論何種真空應用設備都有一套排除被抽容器內氣體的抽氣系統，以便在真空容器內獲得所需要的真空條件。在常溫和常壓下，環境中包含著大量不純凈的物質，在半導體制造過程中，芯片容易受到氧化和污染，嚴重影響芯片品質和生產效率。所以半導體的生產需要在高真空環境下進行。而我們把能夠精確控制真空環境來進行半導體材料及器件的加工與處理的系統，稱為半導體的“真空系統”。
最簡單的真空系統只能在被抽容器內獲得低真空范圍內的真空度，當需要獲得高真空范圍內的真空度時，真空系統中串聯一個高真空泵。當串聯一個高真空泵之后，通常要在高真空泵的入口和出口分別加上閥門，以便高真空泵能單獨保持真空。如果所串聯的高真空泵是一個油擴散泵，為了防止大量的油蒸氣返流進入被抽容器，通常在油擴散泵的入口加一個捕集器——水冷障板。根據要求，還可以在管路中加上除塵器、真空繼電器規頭、真空軟連接管道、真空泵入口放氣閥等等，這樣就構成了一個較完善的高真空系統。
半導體生產過程中的真空系統主要由真空零部件構成，它主要包括以下部分：
真空腔體：用于容納待加工的半導體材料或器件。
真空泵：用于創建和維持高真空環境的泵，如離心泵、擴散泵、吸附泵等。
真空閥門：用于控制氣體流動和隔離不同的真空室或部件。發揮著開閉、控制流量/流向、調節壓力等作用。（插板閥、擋板閥、角閥、限流閥、截止閥、維持閥等）。
真空密封件：用于連接不同的真空室和管道，并確保系統的密封性能。例如真空法蘭、橡膠圈、波紋管等。
連接管道：主抽氣管道、旁路管道（波紋管）、進樣管道等
壓力器和真空規：用于監測和控制系統內部的真空壓力。
觀測窗口：用于在不破壞真空環境的情況下觀察系統內部的部件和工藝過程。
為了達到極高的真空度，總氣體負荷必須盡可能低。因此，在高真空超高真空條件下，系統的放氣率需要盡可能的低（腔體設計時的許多準則，比如最小化內表面積，都是為了減少系統放氣率）。
放氣是溶解、吸附或夾雜在材料中的氣體在真空環境下緩慢釋放出來的過程，水、油污、密封劑、潤滑劑和粘合劑是最常見的放氣來源，而即使是金屬和玻璃等固體，其材料表面或內部在真空下也會釋放出氣體。對高真空超高真空環境可能接觸到的表面進行拋光、清潔或烘烤處理可以有效的減小系統放氣率，從而大大縮短達到目標壓力所需要的時間。
高真空或超高真空系統需要破空時，應使用干燥的氮氣或空氣，并盡量減少暴露在空氣中的時間；系統長期不用時，最好在真空狀態保存。
真空度指的是什么？
真空度指的是氣體的稀薄程度。通俗來講，氣體稀薄到為零，也就是一點氣體都沒有了，我們稱之為達到了絕對真空，但是絕對真空是一種理想的真空狀態，實際上真空度只能無限趨近為零。這個無限趨近為零的真空度的值就叫做絕對真空度，絕對真空的參考基準是氣體的虛無狀態，也就是氣體稀薄程度為零的狀態，因此絕對真空度是一個大于零的數。
相對真空是真空測量儀表引入的一個概念，它的參考基準是當地的大氣壓（一個標準大氣壓的絕對真空度是1.013x105Pa，當地的大氣壓不一定等于標準大氣壓值）。相對真空度=絕對真空度-當地的大氣壓。如果儀表測得的氣壓大于當地的大氣壓，那么相對真空度是一個正值，如果儀表測得的氣壓小于當地的大氣壓，那么相對真空度是一個負值。
為了高效的獲得高真空或超高真空，首先需要選擇至少一臺真空泵作為主泵，真空泵種類很多，選擇合適的真空泵以獲得最佳性能并盡量節省預算并不是一件簡單的事情。
高真空或超高真空系統常見的主泵類型：
分子泵，通過高速旋轉的葉片或牽引盤來抽氣。它可以在比較高的壓力就開始工作，并在高真空和超高真空范圍內提供穩定的抽速。它們的缺點是會產生振動，對輕質氣體的抽速會降低，對機械沖擊和顆粒物污染也比較敏感。
離子泵，是捕獲型真空泵，因為它們沒有活動部件，可靠性非常高，工作時也完全沒有振動；壽命很長，并且幾乎不需要維護；此外，離子泵可以耐受較大的輻射和磁場干擾，通過移除磁鐵，它們可以被烘烤到450°C，這對于有些超高真空系統是必不可少的。在實際的應用中，對追求超高真空并且很少破空的應用，一般建議選擇二極離子泵；其它應用建議選擇StarCell?離子泵。
鈦升華泵和NEG吸氣劑泵，分別利用升華出來的新鮮鈦膜和吸氣材料吸附活性氣體來抽氣，兩種泵對活性氣體的抽速都很大，而對惰性氣體完全沒有抽速。另外，由于總抽氣容量的原因，這兩種泵都更適合工作在氣量很少的超高真空，特別是NEG吸氣劑泵，當其容量耗盡時需要高溫激活，而在激活時，之前吸附的氣體會被釋放出來，這意味著系統的超高真空將會被破壞。
復合離子泵，超高真空時系統的主要氣載是氫氣，好多時候也會有一定的比例的惰性氣體，為了達到更好的真空度，還經常會把StarCell?離子泵與對氫氣抽速比較大的鈦升華泵或者NEG吸氣劑泵組合在一起使用，即復合離子泵。
當主泵確認后，再根據主泵的特點和需求選擇合適的前級泵，如隔膜泵、渦旋泵、渦輪分子泵組等。為了避免油蒸汽的污染，高真空超高真空系統一般會選擇無油真空泵。
