生產(chǎn)半導體設備，除了超凈環(huán)境外，還必須在真空中進行一些過程。在我們生活的環(huán)境空氣中，充滿了大量的空氣N2.O2和其他氣體分子，這些氣體分子一直在移動。當這些氣體分子移動到物體表面時，其中一些會附著在物體表面。這在日常生活中不會有太大的影響。

然而，在對周圍環(huán)境要求較高的半導體設備的生產(chǎn)過程中，這些細微的變化會給生產(chǎn)帶來各種麻煩。每個半導體設備都含有許多層和各種材料。如果氣體分子混合在這些不同的材料層之間，就會破壞設備的電學或光學性能。例如，當你想在晶體層上再生長一層晶體（稱為延伸）時，氣體分子在底層晶體表面的吸附會阻礙上層原子根據(jù)晶格結(jié)構進行有序排列。因此，在延伸層中引入了許多缺點。在嚴重的情況下，晶體甚至不能生長，只能獲得原子排列混亂的多晶或非晶體。

在大氣壓下，晶體表面的每一點都會在每秒鐘內(nèi)遭受數(shù)億個氣體分子的碰撞。因此，為了獲得清潔的晶體表面，一般需要將氣體分子的密度降低到大氣密度的幾億分之一，即必須獲得真空環(huán)境。因此，我們制造了大大小小的密封容器，發(fā)明了各種真空泵，將氣體從這些密封容器中抽出，使其內(nèi)部成為真空環(huán)境。

許多半導體器件，如光盤機，(CD.VCD和DVD)光纖通信中使用的半導體激光器、雷達或衛(wèi)星通信設備中的微波集成電路，甚至許多普通的微電子集成電路，都有很大一部分生產(chǎn)過程要在真空容器中進行。真空水平越大，半導體設備的性能就越好。如今，許多高性能的半導體設備都是在超高的真空環(huán)境中生產(chǎn)的。

獲得所謂的超高真空意味著氣體分子密度只有空氣中幾千億分之一到幾百萬億分之一！獲得超高真空環(huán)境必須是一個非常復雜和昂貴的抽氣系統(tǒng)。此外，在半導體設備的加工中，使用離子束.離子束和分子束等顆粒直接照射和跳躍材料。在空氣中，氣體分子與這些顆粒發(fā)生碰撞，大大縮短了它們的道路，導致大多數(shù)顆粒無法到達材料表面。

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