DIZAJN POLUVODIČKOG MATERIJALA

Naši inženjeri za dizajn poluprovodničkih materijala koriste specifične softverske module koji pružaju namenske alate za analizu rada poluprovodničkih uređaja na nivou fundamentalne fizike. Takvi moduli su zasnovani na jednadžbama drift-difuzije, koristeći izotermne ili neizotermalne transportne modele. Takvi softverski alati su korisni za simulaciju niza praktičnih uređaja, uključujući bipolarne tranzistore (BJT), metal-poluvodičke tranzistore sa efektom polja (MESFET), metal-oksid-poluvodičke tranzistore sa efektom polja (MOSFET), bipolarne tranzistore sa izolovanim vratima ( IGBT), Schottky diode i PN spojevi. Multifizički efekti igraju važnu ulogu u performansama poluvodičkih uređaja. Sa tako moćnim softverskim alatima možemo lako kreirati modele koji uključuju više fizičkih efekata. Na primjer, termalni efekti unutar energetskog uređaja mogu se simulirati korištenjem fizičkog interfejsa prijenosa topline. Optički prijelazi mogu biti ugrađeni za simulaciju niza uređaja kao što su solarne ćelije, diode koje emituju svjetlost (LED) i fotodiode (PD). Naš softver za poluvodiče koristi se za modeliranje poluvodičkih uređaja sa skalama dužine od 100 nm ili više. U okviru softvera postoji niz fizičkih interfejsa – alata za primanje inputa modela za opisivanje skupa fizičkih jednačina i graničnih uslova, kao što su interfejsi za modeliranje transporta elektrona i rupa u poluprovodničkim uređajima, njihovo elektrostatičko ponašanje… itd. Poluprovodnički interfejs eksplicitno rešava Poissonovu jednačinu u vezi sa jednačinama kontinuiteta i za koncentraciju elektrona i za koncentraciju nosioca naboja. Možemo odabrati rješavanje modela metodom konačnih volumena ili metodom konačnih elemenata. Interfejs uključuje modele materijala za poluprovodničke i izolacione materijale, pored graničnih uslova za omske kontakte, Schottky kontakte, kapije i širok spektar elektrostatičkih graničnih uslova. Karakteristike unutar interfejsa opisuju svojstvo mobilnosti jer je ograničeno rasipanjem nosača unutar materijala. Softverski alat uključuje nekoliko unaprijed definiranih modela mobilnosti i mogućnost kreiranja prilagođenih, korisnički definiranih modela mobilnosti. Oba ova tipa modela mogu se kombinovati na proizvoljan način. Svaki model mobilnosti definira izlaznu pokretljivost elektrona i rupa. Izlazna mobilnost se može koristiti kao ulaz u druge modele mobilnosti, dok se jednačine mogu koristiti za kombinovanje mobilnosti. Interfejs također sadrži funkcije za dodavanje Auger, Direct i Shockley-Read Hall rekombinacije u domenu poluprovodnika, ili omogućava specificiranje naše vlastite stope rekombinacije. Za modeliranje poluvodičkih uređaja potrebno je odrediti distribuciju dopinga. Naš softverski alat pruža funkciju modela dopinga za to. Konstantni kao i profili dopinga koje smo definisali mogu se specificirati ili se može koristiti približni Gausov profil dopinga. Možemo uvesti i podatke iz vanjskih izvora. Naš softverski alat nudi poboljšane mogućnosti elektrostatike. Baza materijala postoji sa svojstvima za nekoliko materijala.

 

PROCES TCAD i DEVICE TCAD

Tehnologija Computer-Aided Design (TCAD) se odnosi na korištenje kompjuterskih simulacija razvoja i optimizacije poluvodičkih tehnologija i uređaja za obradu. Modeliranje proizvodnje naziva se Process TCAD, dok se modeliranje rada uređaja naziva Device TCAD. TCAD proces i alati za simulaciju uređaja podržavaju širok spektar aplikacija kao što su CMOS, napajanje, memorija, senzori slike, solarne ćelije i analogni/RF uređaji. Na primjer, ako razmišljate o razvoju visoko učinkovitih kompleksnih solarnih ćelija, razmatranje komercijalnog TCAD alata može vam uštedjeti vrijeme razvoja i smanjiti broj skupih probnih radnji. TCAD pruža uvid u fundamentalne fizičke fenomene koji na kraju utiču na performanse i prinos. Međutim, korišćenje TCAD-a zahteva kupovinu i licenciranje softverskih alata, vreme za učenje TCAD alata, i još više da postanete profesionalni i tečni sa alatom. Ovo može biti zaista skupo i teško ako nećete koristiti ovaj softver na stalnoj ili dugoročnoj osnovi. U tim slučajevima možemo vam pomoći nudeći uslugu naših inženjera koji svakodnevno koriste ove alate. Kontaktirajte nas za više informacija.

 

PROJEKTOVANJE POLUVODIČKIH PROCESA

Postoje brojne vrste opreme i procesa koji se koriste u industriji poluvodiča. Nije lako niti dobra ideja uvijek razmišljati o kupovini sistema „ključ u ruke“ koji se nudi na tržištu. Ovisno o primjeni i razmatranim materijalima, poluvodičku kapitalnu opremu treba pažljivo odabrati i integrirati u proizvodnu liniju. Za izgradnju proizvodne linije za proizvođača poluvodičkih uređaja potrebni su visoko specijalizirani i iskusni inženjeri. Naši izuzetni procesni inženjeri mogu vam pomoći tako što će dizajnirati liniju za izradu prototipa ili masovnu proizvodnju koja odgovara vašem budžetu. Možemo vam pomoći da odaberete najprikladnije procese i opremu koja ispunjava vaša očekivanja. Objasnit ćemo vam prednosti određene opreme i pomoći vam u svim fazama uspostavljanja vašeg prototipa ili linije za masovnu proizvodnju. Možemo vas obučiti o znanju i pripremiti vas za rad na vašoj liniji. Sve zavisi od vaših potreba. Možemo formulirati najbolje rješenje od slučaja do slučaja. Neke glavne vrste opreme koje se koriste u proizvodnji poluvodičkih uređaja su fotolitografski alati, sistemi za taloženje, sistemi za jetkanje, različiti alati za testiranje i karakterizaciju……itd. Većina ovih alata su ozbiljna ulaganja i korporacije ne mogu tolerirati pogrešne odluke, posebno fabrike u kojima čak i nekoliko sati zastoja može biti razorno. Jedan od izazova s kojima se mnogi objekti mogu suočiti je osigurati da njihova infrastruktura postrojenja bude pogodna za smještaj poluvodičke procesne opreme. Mnogo toga treba pažljivo pregledati prije donošenja čvrste odluke o instaliranju određene opreme ili alata za klaster, uključujući trenutni nivo čiste sobe, nadogradnju čiste sobe ako je potrebno, planiranje energetskih i prekursorskih gasovoda, ergonomiju, sigurnost , operativna optimizacija….itd. Razgovarajte s nama prije nego počnete s ovim ulaganjima. Pregled vaših planova i projekata od strane naših iskusnih inženjera i menadžera fabrika poluprovodnika samo će pozitivno doprinijeti vašim poslovnim nastojanjima.

 

ISPITIVANJE POLUVODIČKIH MATERIJALA I UREĐAJA

Slično tehnologijama obrade poluvodiča, ispitivanje i kontrola kvalitete poluvodičkih materijala i uređaja zahtijevaju visokospecijaliziranu opremu i inženjersko znanje. Pružamo usluge našim klijentima u ovoj oblasti pružajući stručno vođenje i savjetovanje o vrsti opreme za ispitivanje i mjeriteljstvo koja je najbolja i najekonomičnija za određenu primjenu, utvrđivanjem i provjeravanjem podobnosti infrastrukture u objektu kupca…..itd. Nivoi kontaminacije čistih prostorija, vibracije na podu, pravci cirkulacije vazduha, kretanje ljudi,….itd. sve treba pažljivo procijeniti i ocijeniti. Takođe možemo nezavisno testirati vaše uzorke, pružiti detaljnu analizu, utvrditi osnovni uzrok kvara… itd. kao spoljni pružalac usluga po ugovoru. Od testiranja prototipa do proizvodnje u punom obimu, možemo vam pomoći da osigurate čistoću početnih materijala, možemo pomoći u smanjenju vremena razvoja i rješavanju problema prinosa u okruženju proizvodnje poluvodiča.

 

Naši inženjeri poluprovodnika koriste sljedeći softver i alate za simulaciju za dizajn poluprovodničkih procesa i uređaja:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• COMSOL Semiconductor Module

 

Imamo pristup širokom spektru napredne laboratorijske opreme za razvoj i testiranje poluvodičkih materijala i uređaja, uključujući:

• Sekundarna ionska masena spektrometrija (SIMS), SIMS vremena leta (TOF-SIMS)

• Transmisiona elektronska mikroskopija – Skenirajuća transmisiona elektronska mikroskopija (TEM-STEM)

• Skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM)

• X-zraka fotoelektronska spektroskopija – elektronska spektroskopija za hemijsku analizu (XPS-ESCA)

• Gel permeaciona hromatografija (GPC)

• Tečna hromatografija visokih performansi (HPLC)

• Plinska hromatografija – masena spektrometrija (GC-MS)

• Masena spektrometrija induktivno spregnute plazme (ICP-MS)

• Masena spektrometrija usijanog pražnjenja (GDMS)

• Laserska ablacija induktivno spregnuta masena spektrometrija plazme (LA-ICP-MS)

• Masena spektrometrija tečnom hromatografijom (LC-MS)

• Auger elektronska spektroskopija (AES)

• Energetska disperzivna spektroskopija (EDS)

• Infracrvena spektroskopija Fourierove transformacije (FTIR)

• Spektroskopija gubitka elektronske energije (EELS)

• Optička emisiona spektroskopija induktivno spregnute plazme (ICP-OES)

• Raman

• Difrakcija X-zraka (XRD)

• rendgenska fluorescencija (XRF)

• Mikroskopija atomske sile (AFM)

• Dvostruki snop – fokusirani ionski snop (dvostruki snop – FIB)

• Difrakcija povratnog raspršenja elektrona (EBSD)

• Optička profilometrija

• Analiza rezidualnog gasa (RGA) i unutrašnji sadržaj vodene pare

• Instrumentalna analiza gasa (IGA)

• Rutherfordova spektrometrija povratnog raspršenja (RBS)

• Fluorescencija X-zraka totalne refleksije (TXRF)

• Spekularna refleksija X-zraka (XRR)

• Dinamička mehanička analiza (DMA)

• Destruktivna fizička analiza (DPA) usklađena sa MIL-STD zahtjevima

• Diferencijalna skenirajuća kalorimetrija (DSC)

• Termogravimetrijska analiza (TGA)

• Termomehanička analiza (TMA)

• Rendgen u realnom vremenu (RTX)

• Skenirajuća akustična mikroskopija (SAM)

• Testovi za procjenu elektronskih svojstava

• Fizička i mehanička ispitivanja

• Drugi termički testovi po potrebi

• Ekološke komore, testovi starenja

 

Neki od uobičajenih testova koje izvodimo na poluprovodnicima i uređajima napravljenim od njih su:

• Procjena učinkovitosti čišćenja kvantificiranjem površinskih metala na poluvodičkim pločicama

• Identificiranje i lociranje nečistoća u tragovima i kontaminacije česticama u poluvodičkim uređajima

• Mjerenje debljine, gustine i sastava tankih filmova

• Karakterizacija dopanata i oblika profila, kvantifikacija rasutih dodataka i nečistoća

• Ispitivanje strukture poprečnog presjeka IC-a

• Dvodimenzionalno mapiranje matričnih elemenata u poluprovodničkom mikrouređaju pomoću skenirajuće transmisione elektronske mikroskopije - spektroskopije gubitka energije elektrona (STEM-EELS)

• Identifikacija kontaminacije na sučeljima pomoću Auger elektronske spektroskopije (FE-AES)

• Vizualizacija i kvantitativna procjena morfologije površine

• Identificiranje zamagljenja i promjene boje oblatne

• ATE inženjering i testiranje za proizvodnju i razvoj

• Testiranje poluprovodničkih proizvoda, kvalifikacija za izgaranje i pouzdanost kako bi se osigurala IC ispravnost