計算ツール
半導体エンジニアのための単位換算ツール
最終更新：2026-08-18
要点
半導体の現場では、同じ量を指すのに装置メーカーの国籍や年代によって違う単位が使われます。圧力は米国製装置ならTorr、欧州製ポンプならmbar、仕様書ならPa。膜厚は測定器がÅで装置レシピがnm。この差は単なる表記の違いではなく、mbarとmTorrのように桁が3つずれる取り違えも起きます。このツールは圧力・流量・膜厚・温度・エネルギー・濃度・シート抵抗・清浄度・注入ドーズの9カテゴリを1ページで換算できるようにしたものです。
単位を選んで換算する
真空度の代表値（Torr で入力されます）
1 Torr133.32Pa
ほかの単位での値
真空計が示すのは絶対圧です。工場ユーティリティで使うゲージ圧（psig・MPaG）は大気圧を0とした値なので、絶対圧に直すには大気圧（101.325kPa）を足してください。
このツールで扱う単位の一覧
| 分類 | 単位 | 主に使う場面 |
|---|---|---|
| 圧力・真空度 | Pa / kPa / MPa / Torr / mTorr / mbar / psi / atm | 真空計、ポンプ選定、プロセス圧の設定 |
| ガス流量 | sccm / slm / Nm³/h / Pa·m³/s / Torr·L/s | MFC設定、リークチェック、排気速度の検討 |
| 長さ・膜厚 | Å / nm / μm / mil / inch | 膜厚測定、線幅、ワイヤ径、基板厚 |
| 温度 | ℃ / K / ℉ / kT[eV] | 熱処理レシピ、熱予算、リーク電流の議論 |
| エネルギー・波長 | eV / nm / cm⁻¹ / THz / kJ/mol | バンドギャップ、露光波長、分光分析 |
| 濃度・純度 | % / ppm / ppb / ppt / N表記 | ガス純度、薬液の金属不純物、ドーピング濃度 |
| 電気抵抗 | Ω·cm / Ω/sq / μΩ·cm | 配線抵抗、拡散層の評価、四探針測定 |
| 清浄度 | ISO クラス / Fed.Std.209E クラス | クリーンルーム設計、パーティクル管理 |
| 注入ドーズ | ions/cm² / μC/cm² / mA·s | イオン注入のレシピ設定、スループット見積 |
ガス純度のN表記と不純物濃度
| 表記 | 純度 | 不純物の上限 | 主な用途 |
|---|---|---|---|
| 3N | 99.9% | 1000 ppm | 汎用工業ガス |
| 4N | 99.99% | 100 ppm | 一般的な高純度ガス |
| 5N | 99.999% | 10 ppm | 半導体グレードの下限 |
| 6N | 99.9999% | 1 ppm | 前工程の主要プロセスガス |
| 7N | 99.99999% | 100 ppb | 先端ノードのバルクガス |
| 8N | 99.999999% | 10 ppb | 特殊用途・シリコン原料 |
「N」は9の個数を表します。5N なら9が5つで99.999%、不純物は10ppm 以下です。ただしN表記が示すのは不純物の合計量で、実際の仕様では水分・酸素・金属など個別成分ごとに上限が決められています。同じ6N でも、水分が10ppb か100ppb かでプロセスへの影響はまったく違います。
クリーンルーム清浄度クラスの対応
| ISO 14644-1 | 旧 Fed.Std.209E | 半導体での主な用途 |
|---|---|---|
| ISO クラス 1 | — | EUVマスク・特殊研究設備 |
| ISO クラス 2 | — | 最先端リソグラフィ周辺 |
| ISO クラス 3 | Class 1 | 露光機まわり・ミニエンバイロメント内 |
| ISO クラス 4 | Class 10 | 先端ロジックの主要プロセスベイ |
| ISO クラス 5 | Class 100 | 一般的な前工程クリーンルーム |
| ISO クラス 6 | Class 1,000 | 前工程の周辺エリア |
| ISO クラス 7 | Class 10,000 | 後工程・組立 |
| ISO クラス 8 | Class 100,000 | 最終検査・梱包 |
Fed.Std.209E は1999年に廃止されていますが、現場では今も「クラス100」「クラス1000」という呼び方が残っています。ISO クラスが1つ上がるごとに許容粒子数は10倍になります。なお最先端ラインでは、部屋全体をISO クラス4以下にするのではなく、装置内のミニエンバイロメントとFOUPの中だけを高清浄度に保つ設計が主流です。
単位の取り違えが起きやすい場面
- sccm の標準状態：0℃基準と20℃/25℃基準が混在しており、同じ表示値でも実流量が最大で約9%ずれます。MFCを別メーカー品に載せ替えるときは必ず基準温度を確認してください。
- mbar と mTorr：1 mbar は750 mTorr で、桁が3つ近く違います。欧州製ポンプと米国製装置を組み合わせるときの定番の事故です。
- 絶対圧とゲージ圧：真空計は絶対圧、ユーティリティ配管の圧力計は多くがゲージ圧です。
- 「nm」の二重の意味：膜厚や線幅の nm は実寸ですが、プロセスノードの 「3nm」「2nm」は世代呼称であって実寸ではありません。換算の対象にはできません。
- Ω/sq と Ω：シート抵抗は正方形の大きさに依らない量で、単純な抵抗値とは別物です。配線抵抗を出すには「Ω/sq × 長さ ÷ 幅」が必要です。
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