ПРОЕКТИРАНЕ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВИ МАТЕРИАЛИ

Нашите инженери по проектиране на полупроводникови материали използват специфични софтуерни модули, които предоставят специални инструменти за анализ на работата на полупроводникови устройства на ниво фундаментална физика. Такива модули се основават на уравненията на дрейфа и дифузията, като се използват изотермични или неизотермични транспортни модели. Такива софтуерни инструменти са полезни за симулиране на набор от практически устройства, включително биполярни транзистори (BJT), полеви транзистори метал-полупроводник (MESFET), полеви транзистори метал-оксид-полупроводник (MOSFET), биполярни транзистори с изолиран затвор ( IGBT), диоди на Шотки и PN преходи. Мултифизичните ефекти играят важна роля в производителността на полупроводниковите устройства. С такива мощни софтуерни инструменти можем лесно да създаваме модели, включващи множество физически ефекти. Например, топлинните ефекти в рамките на захранващо устройство могат да бъдат симулирани с помощта на физичен интерфейс за пренос на топлина. Оптичните преходи могат да бъдат включени за симулиране на набор от устройства като слънчеви клетки, светодиоди (LED) и фотодиоди (PD). Нашият софтуер за полупроводници се използва за моделиране на полупроводникови устройства със скали на дължина от 100 nm или повече. В рамките на софтуера има редица физически интерфейси – инструменти за получаване на входни данни от модела за описание на набор от физически уравнения и гранични условия, като интерфейси за моделиране на транспорта на електрони и дупки в полупроводникови устройства, тяхното електростатично поведение… и т.н. Полупроводниковият интерфейс разрешава изрично уравнението на Поасон във връзка с уравненията за непрекъснатост както за концентрациите на носители на заряд на електрони, така и за дупки. Можем да изберем решаване на модел с метода на крайните обеми или метода на крайните елементи. Интерфейсът включва модели на материали за полупроводникови и изолационни материали, в допълнение към граничните условия за омични контакти, контакти на Шотки, гейтове и широк диапазон от електростатични гранични условия. Характеристиките в рамките на интерфейса описват свойството за мобилност, тъй като то е ограничено от разпръскването на носители в материала. Софтуерният инструмент включва няколко предварително дефинирани модела на мобилност и опция за създаване на персонализирани, дефинирани от потребителя модели на мобилност. И двата вида модели могат да се комбинират по произволен начин. Всеки модел на мобилност дефинира изходна мобилност на електрони и дупки. Изходната мобилност може да се използва като вход към други модели на мобилност, докато уравненията могат да се използват за комбиниране на мобилности. Интерфейсът също така съдържа функции за добавяне на Auger, Direct и Shockley-Read Hall рекомбинация към полупроводников домейн или позволява определяне на нашата собствена скорост на рекомбинация. Разпределението на допинга трябва да бъде специфицирано за моделиране на полупроводникови устройства. Нашият софтуерен инструмент предоставя функция за допинг модел, за да направи това. Могат да бъдат зададени постоянни, както и профили на допинг, дефинирани от нас, или може да се използва приблизителен профил на допинг на Гаус. Можем да импортираме данни и от външни източници. Нашият софтуерен инструмент предлага подобрени възможности за електростатика. Съществува база данни за материали със свойства за няколко материала.

 

ПРОЦЕС TCAD и УСТРОЙСТВО TCAD

Технологичното компютърно проектиране (TCAD) се отнася до използването на компютърни симулации за разработване и оптимизиране на технологии и устройства за обработка на полупроводници. Моделирането на производството се нарича Process TCAD, докато моделирането на работата на устройството се нарича Device TCAD. TCAD процесите и инструментите за симулация на устройства поддържат широк набор от приложения като CMOS, захранване, памет, сензори за изображения, слънчеви клетки и аналогови/RF устройства. Като пример, ако обмисляте да разработите високоефективни сложни слънчеви клетки, обмислянето на комерсиален TCAD инструмент може да ви спести време за разработка и да намали броя на скъпите пробни производствени серии. TCAD предоставя представа за основните физически явления, които в крайна сметка влияят върху производителността и добива. Използването на TCAD обаче изисква закупуване и лицензиране на софтуерните инструменти, време за изучаване на инструмента TCAD и още повече да станете професионалисти и да владеете инструмента. Това може да бъде наистина скъпо и трудно, ако няма да използвате този софтуер постоянно или дългосрочно. В тези случаи можем да ви помогнем, предлагайки услугите на нашите инженери, които използват тези инструменти ежедневно. Свържете се с нас за повече информация.

 

ПРОЕКТИРАНЕ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВИ ПРОЦЕСИ

Има много видове оборудване и процеси, използвани в полупроводниковата индустрия. Не е лесно, нито добра идея винаги да обмисляте закупуването на система до ключ, предлагана на пазара. В зависимост от приложението и разглежданите материали, основното полупроводниково оборудване трябва да бъде внимателно избрано и интегрирано в производствена линия. Необходими са високоспециализирани и опитни инженери за изграждане на производствена линия за производител на полупроводникови устройства. Нашите изключителни инженери по процеси могат да ви помогнат, като проектират прототипна или масова производствена линия, която отговаря на вашия бюджет. Ние можем да ви помогнем да изберете най-подходящите процеси и оборудване, които отговарят на вашите очаквания. Ние ще ви обясним предимствата на определено оборудване и ще ви помогнем през всички фази на създаване на вашия прототип или линия за масово производство. Ние можем да ви обучим на ноу-хау и да ви подготвим да работите с вашата линия. Всичко зависи от вашите нужди. Ние можем да формулираме най-доброто решение за всеки отделен случай. Някои основни видове оборудване, използвани в производството на полупроводникови устройства, са фотолитографски инструменти, системи за отлагане, системи за ецване, различни инструменти за тестване и характеризиране……и т.н. Повечето от тези инструменти са сериозни инвестиции и корпорациите не могат да толерират грешни решения, особено фабрики, където дори няколко часа престой могат да бъдат опустошителни. Едно от предизвикателствата, пред които могат да се изправят много съоръжения, е да се уверят, че тяхната заводска инфраструктура е направена подходяща за настаняване на оборудването за полупроводников процес. Много трябва да бъдат внимателно прегледани, преди да се вземе твърдо решение за инсталиране на конкретно оборудване или клъстерен инструмент, включително текущото ниво на чистата стая, надграждане на чистата стая, ако е необходимо, планиране на захранващите и прекурсорните газови линии, ергономичност, безопасност , оперативна оптимизация….и др. Първо говорете с нас, преди да се впуснете в тези инвестиции. Прегледът на вашите планове и проекти от нашите опитни инженери и мениджъри на полупроводникови фабрики само ще допринесе положително за вашите бизнес начинания.

 

ИЗПИТВАНЕ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВИ МАТЕРИАЛИ И УСТРОЙСТВА

Подобно на технологиите за обработка на полупроводници, тестването и QC на полупроводникови материали и устройства изисква високо специализирано оборудване и инженерно ноу-хау. Ние обслужваме нашите клиенти в тази област, като предоставяме експертни насоки и консултации относно типа тестово и метрологично оборудване, което е най-доброто и най-икономично за конкретно приложение, определяйки и проверявайки пригодността на инфраструктурата в обекта на клиента…..и т.н. Нивата на замърсяване на чистата стая, вибрации на пода, посоки на циркулация на въздуха, движение на хора и т.н. всички трябва да бъдат внимателно оценени и оценени. Можем също така независимо да тестваме вашите проби, да предоставим подробен анализ, да определим основната причина за повреда… и т.н. като външен доставчик на договорни услуги. От тестване на прототип до пълномащабно производство, ние можем да ви помогнем да осигурите чистотата на изходните материали, можем да помогнем за намаляване на времето за разработка и да разрешим проблемите с добива в средата за производство на полупроводници.

 

Нашите полупроводникови инженери използват следния софтуер и инструменти за симулация за проектиране на полупроводников процес и устройство:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• COMSOL полупроводников модул

 

Имаме достъп до широка гама от съвременно лабораторно оборудване за разработване и тестване на полупроводникови материали и устройства, включително:

• Вторична йонна масспектрометрия (SIMS), Време на полет SIMS (TOF-SIMS)

• Трансмисионна електронна микроскопия – сканираща трансмисионна електронна микроскопия (TEM-STEM)

• Сканираща електронна микроскопия (SEM)

• Рентгенова фотоелектронна спектроскопия – електронна спектроскопия за химичен анализ (XPS-ESCA)

• Гелпроникваща хроматография (GPC)

• Високоефективна течна хроматография (HPLC)

• Газова хроматография – масспектрометрия (GC-MS)

• Масспектрометрия с индуктивно свързана плазма (ICP-MS)

• Масспектрометрия със светещ разряд (GDMS)

• Масспектрометрия с индуктивно свързана плазма с лазерна аблация (LA-ICP-MS)

• Масспектрометрия с течна хроматография (LC-MS)

• Оже електронна спектроскопия (AES)

• Енергийна дисперсионна спектроскопия (EDS)

• Инфрачервена спектроскопия с трансформация на Фурие (FTIR)

• Спектроскопия на загуба на електронна енергия (EELS)

• Оптична емисионна спектроскопия с индуктивно свързана плазма (ICP-OES)

• Раман

• Рентгенова дифракция (XRD)

• Рентгенова флуоресценция (XRF)

• Атомно-силова микроскопия (AFM)

• Двоен лъч – фокусиран йонен лъч (двоен лъч – FIB)

• Дифракция на обратно разсейване на електрони (EBSD)

• Оптична профилометрия

• Анализ на остатъчен газ (RGA) и вътрешно съдържание на водна пара

• Инструментален газов анализ (IGA)

• Спектрометрия с обратно разсейване на Ръдърфорд (RBS)

• Рентгенова флуоресценция с пълно отражение (TXRF)

• Огледално рентгеново отразяване (XRR)

• Динамичен механичен анализ (DMA)

• Деструктивен физически анализ (DPA), съвместим с изискванията на MIL-STD

• Диференциална сканираща калориметрия (DSC)

• Термогравиметричен анализ (TGA)

• Термомеханичен анализ (TMA)

• Рентген в реално време (RTX)

• Сканираща акустична микроскопия (SAM)

• Тестове за оценка на електронни свойства

• Физически и механични тестове

• Други термични тестове, ако е необходимо

• Екологични камери, Тестове за стареене

 

Някои от обичайните тестове, които извършваме на полупроводници и устройства, направени от тях, са:

• Оценяване на ефикасността на почистване чрез количествено определяне на повърхностните метали върху полупроводникови пластини

• Идентифициране и локализиране на следи от примеси и замърсяване с частици в полупроводникови устройства

• Измерване на дебелината, плътността и състава на тънки слоеве

• Характеризиране на дозата на добавката и формата на профила, количествено определяне на обемните добавки и примесите

• Изследване на структурата на напречното сечение на ИС

• Двуизмерно картографиране на матрични елементи в полупроводниково микроустройство чрез сканираща трансмисионна електронна микроскопия-спектроскопия на загуба на електронна енергия (STEM-EELS)

• Идентифициране на замърсяване на интерфейси с помощта на Auger Electron Spectroscopy (FE-AES)

• Визуализация и количествена оценка на повърхностната морфология

• Идентифициране на мъгла и обезцветяване на вафли

• ATE инженеринг и тестване за производство и разработка

• Тестване на полупроводникови продукти, квалификация за изгаряне и надеждност, за да се гарантира годността на IC