[박막공학개론] Vacuum Science and Technology(진공과학과 기술)(영문)

1. Introduction to Vacuum Science

진공과학은 물리학과 공학의 중요한 분야로, 기체 입자가 거의 없는 공간인 진공 상태를 연구하는 학문이다. 진공은 산업, 과학 연구, 기술 개발 등 다양한 분야에서 핵심 역할을 담당한다. 예를 들어, 반도체 제조 공정에서는 수백만 개의 트랜지스터를 집적하는 미세회로를 제작하는 과정에서 진공 환경이 필수적이다. 이는 미세먼지와 반응하는 기체들이 제품의 품질에 영향을 미치는 것을 방지하기 위한 것이다. 2020년 기준 세계 반도체 시장은 약 4,197억 달러 규모였으며, 이 중 상당수의 생산 공정이 진공 기술에 의존한다. 또한, 진공은 전자 현미경, 진공 증착, 이온 주입 기술 등 첨단 과학 장비의 핵심 부분이다. 진공 상태는 압력 측정에서 중요한데, 진공도는 보통 토스(torr) 또는 파스칼(Pa) 단위로 표시하며, 초저진공에서는 10^-9 토스 이하의 압력을 달성한다. 진공은 처음으로 17세기 초 과학자들이 증기와 기체의 행동을 연구하면서 본격적으로 시작되었으며, 이후 산업 혁명과 함께 그 중요성이 커졌다. 진공을 만들기 위한 기술로는 펌프, 압력 게이지, 밀봉 기술이 있으며, 각각 다양한 목적에 맞게 발전해 왔…