很多刚入行的工程师,在写SOP文件的时候,经常会弄混设备的或者厂务的各种流量单位和压力单位。在日常工作中长度的测试结果也和“老人”用的不一致。
这也不是说他们就是错的,比如有的行业喜欢波长的单位用mm,做短波长的习惯用nm。半导体行业为了精确控制工艺,车间流量单位、长度单位、真空单位常用的单位往往非常特殊,既有国际标准单位,也有沿用已久的传统单位。
我整理了以下四个维度的常用单位及其应用场景:
1. 长度单位(Length)
芯片制程越来越小,常用的单位往往比纳米还小。
| 单位 | 全称 | 换算关系 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| nm | 纳米 (Nanometer) | 1 nm = 10⁻⁹ m | 通用制程节点(如7nm, 5nm工艺)、薄膜厚度。 |
| Å | 埃 (Angstrom) | 1 nm = 10 Å | 原子级厚度、栅极氧化层、晶体管栅长、光刻分辨率。 |
| μm | 微米 (Micrometer) | 1 μm = 10⁻⁶ m | 较老的工艺节点、部分封装结构或光罩对准标记。 |
特别说明:在晶圆厂日常交流中,“埃”(Å)非常常用,因为原子直径大约就是1-2埃,非常适合描述原子层沉积(ALD)等超薄膜层。
2. 真空/压力单位(Vacuum & Pressure)
半导体设备大量涉及真空环境,单位混杂,既有公制也有英制。
| 单位 | 全称 | 换算关系/备注 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| Pa | 帕斯卡 (Pascal) | 国际标准单位。 | 科学研究、部分国产设备的真空度显示。 |
| Torr | 托 (Torr) | 1 atm ≈ 760 Torr。 | 非常常见,尤其在镀膜、刻蚀设备中。 |
| mbar | 毫巴 (Millibar) | 1 bar = 100,000 Pa。 | 欧洲设备常用,常用于表示低真空或气压。 |
| atm | 标准大气压 | 1 atm ≈ 101,325 Pa。 | 作为基准单位,表示“常压”或压差。 |
| psi | 磅/平方英寸 | 英制单位。 | 美国进口设备常用,如特气管路压力、MEMS传感器。 |
3. 流量单位(Flow)
特气(特种气体)的流量控制极其重要,通常使用“标准状态”下的体积流量。
| 单位 | 全称 | 换算关系 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| sccm | 标准立方厘米/分 | 1 sccm = 1 ml/min (标准状态)。 | 最常用,用于精确控制反应气体(如Ar, O₂)的流量。 |
| slm | 标准升/分 | 1 slm = 1000 sccm。 | 用于流量较大的气体输送系统。 |
| Nm³/h | 标准立方米/小时 | 工业大规模供气。 | 厂务端(Fab Level)的大宗气体供应计量。 |
至于用什么单位,其实也和公司内部习惯有关,比如光刻胶的厚度我自己喜欢厚的胶用um,薄的用nm或者Å(埃)。但是台湾同事喜欢用Å(埃)。
简单来说就是:
看尺寸:动不动就用 Å(埃),因为芯片结构太薄了。
看真空:设备表盘上常看到 Torr 或 Pa。
看气路:工程师常说“流量调到50”,通常指 50 sccm。
看压力:美国设备看 psi,欧洲设备看 mbar,国产设备多看 Pa。
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