在实际的应用中,我们所说的压力常常指压强,压力传感器也实际指的压强,真空压力指的也是压强。
那么在半导体里面,表示压强的单位分别有哪些,有什么区别呢?
帕Pa
国际标准压强单位,也是应用最广泛的压强单位。这个单位是为纪念法国数学家、物理学家兼哲学家布莱士·帕斯卡(Blaise Pascal )而命名。1Pa相当于1N/m2。引出的有百帕hPa,千帕kPa,兆帕MPa等。在半导体设备中,有部分国产设备采用Pa来表示真空度。
巴Bar
工程常用单位,1bar相当于10000Pa。因为测量大气压引出,规定一个大气压是1Bar,即每平方厘米受到1公斤的大气压力为1巴。也可引出毫巴等单位。在常常用在半导体设备中表示真空度,高真空(high vacuum,HV)一般定义为 > 10-7 mbar。
拖torr
托的命名是为了纪念意大利物理学家托里拆利(Evangelista Torricelli),他的首要发明是水银气压计。用汞柱表示,1Torr是指“将幼细直管内的水银顶高一毫米之压力”,相当于760mm汞柱的压力,值是大气压力的 1/760 。在半导体镀膜、刻蚀设备中,常用Torr表示真空度,如5E-5Torr。
图 托里拆利发明水银气压计
psi
用单位面积英寸上的镑来表示,美国习惯使用psi作单位,意为磅力/平方英寸,是一个英制单位。在半导体设备中不太能看到psi表示真空度,在MEMS压力传感器和控制器中,psi常常作为压强单位出现表示气压或者油压的大小,特别是美国的器件中。
atm
标准大气压,相当于101325Pa。因为测量大气压引出,规定一个大气压是1atm,一般只用于表示大气压强。
在半导体设备中,压强单位常常表示真空度,这里给出常见的真空的划分及应用:
粗真空(负压):105~102Pa,用于真空干燥和浸渍;
低真空:102~10-1Pa,用于热处理和低压化学沉积;
高真空:10-1~10-6Pa,用于真空键合、物理气相镀膜和刻蚀等;
超高真空:<10-6Pa,用于表面分析,MBE等特殊镀膜设备;
表 不同压强单位的换算