ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΥΛΙΚΟΥ ΗΜΙΑΓΩΓΟΥ

Οι μηχανικοί μας σχεδιασμού υλικών ημιαγωγών χρησιμοποιούν συγκεκριμένες ενότητες λογισμικού που παρέχουν ειδικά εργαλεία για την ανάλυση της λειτουργίας της συσκευής ημιαγωγών σε επίπεδο θεμελιώδους φυσικής. Τέτοιες μονάδες βασίζονται στις εξισώσεις μετατόπισης-διάχυσης, χρησιμοποιώντας ισοθερμικά ή μη μοντέλα μεταφοράς. Τέτοια εργαλεία λογισμικού είναι χρήσιμα για την προσομοίωση μιας σειράς πρακτικών συσκευών, συμπεριλαμβανομένων διπολικών τρανζίστορ (BJT), τρανζίστορ πεδίου μετάλλου-ημιαγωγών (MESFET), τρανζίστορ πεδίου δράσης μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού (MOSFET), διπολικών τρανζίστορ μονωμένης πύλης ( IGBT), διόδους Schottky και συνδέσεις PN. Τα πολυφυσικά εφέ παίζουν σημαντικό ρόλο στην απόδοση της συσκευής ημιαγωγών. Με τόσο ισχυρά εργαλεία λογισμικού, μπορούμε εύκολα να δημιουργήσουμε μοντέλα που περιλαμβάνουν πολλαπλά φυσικά εφέ. Για παράδειγμα, τα θερμικά αποτελέσματα μέσα σε μια συσκευή ισχύος μπορούν να προσομοιωθούν χρησιμοποιώντας μια διεπαφή φυσικής μεταφοράς θερμότητας. Μπορούν να ενσωματωθούν οπτικές μεταβάσεις για την προσομοίωση μιας σειράς συσκευών όπως ηλιακά κύτταρα, δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) και φωτοδίοδοι (PDs). Το λογισμικό ημιαγωγών μας χρησιμοποιείται για τη μοντελοποίηση συσκευών ημιαγωγών με κλίμακες μήκους 100's των nm ή περισσότερο. Μέσα στο λογισμικό, υπάρχει μια σειρά από διεπαφές φυσικής – εργαλεία για τη λήψη εισόδων μοντέλου για την περιγραφή ενός συνόλου φυσικών εξισώσεων και συνοριακών συνθηκών, όπως διεπαφές για τη μοντελοποίηση της μεταφοράς ηλεκτρονίων και οπών σε συσκευές ημιαγωγών, την ηλεκτροστατική συμπεριφορά τους… κ.λπ. Η διεπαφή ημιαγωγών επιλύει την εξίσωση του Poisson σε συνδυασμό με τις εξισώσεις συνέχειας τόσο για τις συγκεντρώσεις ηλεκτρονίων όσο και για τις συγκεντρώσεις του φορέα φορτίου οπής ρητά. Μπορούμε να επιλέξουμε την επίλυση ενός μοντέλου με τη μέθοδο πεπερασμένου όγκου ή τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων. Η διεπαφή περιλαμβάνει μοντέλα υλικών για ημιαγώγιμα και μονωτικά υλικά, εκτός από τις οριακές συνθήκες για ωμικές επαφές, επαφές Schottky, πύλες και ένα ευρύ φάσμα ηλεκτροστατικών οριακών συνθηκών. Τα χαρακτηριστικά μέσα στη διεπαφή περιγράφουν την ιδιότητα κινητικότητας καθώς περιορίζεται από τη διασπορά των φορέων εντός του υλικού. Το εργαλείο λογισμικού περιλαμβάνει πολλά προκαθορισμένα μοντέλα κινητικότητας και την επιλογή δημιουργίας προσαρμοσμένων μοντέλων κινητικότητας που καθορίζονται από τον χρήστη. Και τα δύο αυτά είδη μοντέλων μπορούν να συνδυαστούν με αυθαίρετους τρόπους. Κάθε μοντέλο κινητικότητας ορίζει μια κινητικότητα ηλεκτρονίων εξόδου και οπής. Η κινητικότητα εξόδου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως είσοδος σε άλλα μοντέλα κινητικότητας, ενώ οι εξισώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον συνδυασμό κινητικότητας. Η διεπαφή περιέχει επίσης δυνατότητες για την προσθήκη ανασυνδυασμού Auger, Direct και Shockley-Read Hall σε έναν τομέα ημιαγωγών ή επιτρέπει τον καθορισμό του δικού μας ρυθμού ανασυνδυασμού. Η κατανομή ντόπινγκ πρέπει να καθοριστεί για τη μοντελοποίηση συσκευών ημιαγωγών. Το εργαλείο λογισμικού μας παρέχει μια λειτουργία μοντέλου ντόπινγκ για να γίνει αυτό. Μπορούν να καθοριστούν σταθερά καθώς και προφίλ ντόπινγκ που ορίζονται από εμάς ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα κατά προσέγγιση προφίλ ντόπινγκ Gauss. Μπορούμε να εισάγουμε δεδομένα και από εξωτερικές πηγές. Το εργαλείο λογισμικού μας προσφέρει βελτιωμένες δυνατότητες Ηλεκτροστατικής. Υπάρχει βάση δεδομένων υλικού με ιδιότητες για πολλά υλικά.

 

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ TCAD και DEVICE TCAD

Η τεχνολογία Computer-Aided Design (TCAD) αναφέρεται στη χρήση προσομοιώσεων υπολογιστή για την ανάπτυξη και τη βελτιστοποίηση τεχνολογιών και συσκευών επεξεργασίας ημιαγωγών. Η μοντελοποίηση της κατασκευής ονομάζεται Process TCAD, ενώ η μοντελοποίηση της λειτουργίας της συσκευής ονομάζεται Device TCAD. Η διαδικασία TCAD και τα εργαλεία προσομοίωσης συσκευών υποστηρίζουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών όπως CMOS, τροφοδοσία, μνήμη, αισθητήρες εικόνας, ηλιακά κύτταρα και αναλογικές/RF συσκευές. Για παράδειγμα, εάν σκέφτεστε να αναπτύξετε πολύ αποδοτικά σύνθετα ηλιακά κύτταρα, η εξέταση ενός εμπορικού εργαλείου TCAD μπορεί να σας εξοικονομήσει χρόνο ανάπτυξης και να μειώσει τον αριθμό των δαπανηρών δοκιμαστικών εργασιών κατασκευής. Το TCAD παρέχει πληροφορίες για τα θεμελιώδη φυσικά φαινόμενα που τελικά επηρεάζουν την απόδοση και την απόδοση. Ωστόσο, η χρήση του TCAD απαιτεί αγορά και άδεια χρήσης των εργαλείων λογισμικού, χρόνο για την εκμάθηση του εργαλείου TCAD και ακόμη περισσότερο να γίνεις επαγγελματίας και άπταιστα με το εργαλείο. Αυτό μπορεί να είναι πραγματικά δαπανηρό και δύσκολο εάν δεν χρησιμοποιείτε αυτό το λογισμικό σε συνεχή ή μακροπρόθεσμη βάση. Σε αυτές τις περιπτώσεις μπορούμε να σας βοηθήσουμε να προσφέρουμε τις υπηρεσίες των μηχανικών μας που χρησιμοποιούν αυτά τα εργαλεία σε καθημερινή βάση. Επικοινωνήστε μαζί μας για περισσότερες πληροφορίες.

 

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ

Υπάρχουν πολλοί τύποι εξοπλισμού και διεργασιών που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία ημιαγωγών. Δεν είναι εύκολο ούτε καλή ιδέα να σκέφτεστε πάντα να αγοράζετε ένα σύστημα με το κλειδί στο χέρι που προσφέρεται στην αγορά. Ανάλογα με την εφαρμογή και τα υλικά που εξετάζονται, ο εξοπλισμός κεφαλαίου ημιαγωγών πρέπει να επιλέγεται προσεκτικά και να ενσωματώνεται σε μια γραμμή παραγωγής. Απαιτούνται άκρως εξειδικευμένοι και έμπειροι μηχανικοί για την κατασκευή μιας γραμμής παραγωγής για έναν κατασκευαστή συσκευών ημιαγωγών. Οι εξαιρετικοί μηχανικοί διεργασιών μας μπορούν να σας βοηθήσουν σχεδιάζοντας μια γραμμή πρωτοτύπων ή μαζικής παραγωγής που ταιριάζει στον προϋπολογισμό σας. Μπορούμε να σας βοηθήσουμε να επιλέξετε τις πιο κατάλληλες διαδικασίες και εξοπλισμό που ανταποκρίνεται στις προσδοκίες σας. Θα σας εξηγήσουμε τα πλεονεκτήματα του συγκεκριμένου εξοπλισμού και θα σας βοηθήσουμε σε όλα τα στάδια της δημιουργίας της γραμμής πρωτοτύπων ή μαζικής παραγωγής σας. Μπορούμε να σας εκπαιδεύσουμε στην τεχνογνωσία και να σας κάνουμε έτοιμους να λειτουργήσετε τη γραμμή σας. Όλα εξαρτώνται από τις ανάγκες σας. Μπορούμε να διαμορφώσουμε την καλύτερη λύση κατά περίπτωση. Μερικοί κύριοι τύποι εξοπλισμού που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή συσκευών ημιαγωγών είναι τα φωτολιθογραφικά εργαλεία, τα συστήματα εναπόθεσης, τα συστήματα χάραξης, διάφορα εργαλεία δοκιμής και χαρακτηρισμού... κ.λπ. Τα περισσότερα από αυτά τα εργαλεία είναι σοβαρές επενδύσεις και οι εταιρείες δεν μπορούν να ανεχθούν λανθασμένες αποφάσεις, ειδικά τα εργοστάσια όπου ακόμη και λίγες ώρες διακοπής λειτουργίας μπορεί να είναι καταστροφικές. Μία από τις προκλήσεις που μπορεί να αντιμετωπίζουν πολλές εγκαταστάσεις είναι να διασφαλίσουν ότι η υποδομή των εγκαταστάσεων τους είναι κατάλληλη για να φιλοξενήσει τον εξοπλισμό διεργασίας ημιαγωγών. Πολλά πρέπει να αναθεωρηθούν προσεκτικά πριν ληφθεί μια σταθερή απόφαση για την εγκατάσταση ενός συγκεκριμένου εξοπλισμού ή εργαλείου συμπλέγματος, συμπεριλαμβανομένου του τρέχοντος επιπέδου του καθαρού δωματίου, της αναβάθμισης του καθαρού δωματίου εάν χρειάζεται, του σχεδιασμού των αγωγών τροφοδοσίας και προδρόμου αερίου, εργονομία, ασφάλεια , λειτουργική βελτιστοποίηση… κ.λπ. Μιλήστε μας πρώτα πριν ξεκινήσετε αυτές τις επενδύσεις. Η αναθεώρηση των σχεδίων και των έργων σας από τους έμπειρους μηχανικούς και διευθυντές τεχνικών ημιαγωγών θα συμβάλει θετικά στις επιχειρηματικές σας προσπάθειες.

 

ΔΟΚΙΜΗ ΗΜΙΑΓΩΓΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΚΕΥΩΝ

Παρόμοια με τις τεχνολογίες επεξεργασίας ημιαγωγών, η δοκιμή και το QC υλικών και συσκευών ημιαγωγών απαιτεί εξαιρετικά εξειδικευμένο εξοπλισμό και τεχνογνωσία μηχανικής. Εξυπηρετούμε τους πελάτες μας σε αυτόν τον τομέα παρέχοντας εξειδικευμένη καθοδήγηση και συμβουλευτική σχετικά με τον τύπο του εξοπλισμού δοκιμών και μετρολογίας που είναι ο καλύτερος και οικονομικότερος για μια συγκεκριμένη εφαρμογή, προσδιορίζοντας και επαληθεύοντας την καταλληλότητα της υποδομής στις εγκαταστάσεις του πελάτη... κ.λπ. Τα επίπεδα μόλυνσης του καθαρού δωματίου, οι κραδασμοί στο δάπεδο, οι κατευθύνσεις κυκλοφορίας του αέρα, η κίνηση των ανθρώπων κ.λπ. Όλα πρέπει να αξιολογηθούν και να αξιολογηθούν προσεκτικά. Μπορούμε επίσης να δοκιμάσουμε ανεξάρτητα τα δείγματά σας, να παρέχουμε λεπτομερή ανάλυση, να προσδιορίσουμε τη βασική αιτία της αποτυχίας… κ.λπ. ως εξωτερικός πάροχος υπηρεσιών συμβολαίου. Από τη δοκιμή πρωτοτύπων έως την παραγωγή πλήρους κλίμακας, μπορούμε να σας βοηθήσουμε να διασφαλίσετε την καθαρότητα των πρώτων υλών, μπορούμε να συμβάλουμε στη μείωση του χρόνου ανάπτυξης και στην επίλυση προβλημάτων απόδοσης στο περιβάλλον παραγωγής ημιαγωγών.

 

Οι μηχανικοί ημιαγωγών μας χρησιμοποιούν το ακόλουθο λογισμικό και εργαλεία προσομοίωσης για το σχεδιασμό διεργασιών ημιαγωγών και συσκευών:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• COMSOL Semiconductor Module

 

Έχουμε πρόσβαση σε ένα ευρύ φάσμα προηγμένου εργαστηριακού εξοπλισμού για την ανάπτυξη και δοκιμή υλικών και συσκευών ημιαγωγών, συμπεριλαμβανομένων:

• Δευτερεύουσα Φασματομετρία Μάζας Ιόντων (SIMS), Χρόνος πτήσης SIMS (TOF-SIMS)

• Ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης – Ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης σάρωσης (TEM-STEM)

• Ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM)

• Φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίου ακτίνων Χ – Φασματοσκοπία ηλεκτρονίων για χημική ανάλυση (XPS-ESCA)

• Χρωματογραφία διείσδυσης γέλης (GPC)

• Υγρή Χρωματογραφία Υψηλής Απόδοσης (HPLC)

• Αέρια Χρωματογραφία – Φασματομετρία Μάζας (GC-MS)

• Φασματομετρία μάζας επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος (ICP-MS)

• Φασματομετρία μάζας εκκένωσης λάμψης (GDMS)

• Φασματομετρία μάζας επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος κατάλυσης με λέιζερ (LA-ICP-MS)

• Φασματομετρία μάζας υγρής χρωματογραφίας (LC-MS)

• Φασματοσκοπία ηλεκτρονίων Auger (AES)

• Φασματοσκοπία Διασποράς Ενέργειας (EDS)

• Φασματοσκοπία υπερύθρων μετασχηματισμού Fourier (FTIR)

• Φασματοσκοπία απώλειας ενέργειας ηλεκτρονίων (EELS)

• Επαγωγική σύζευξη φασματοσκοπίας οπτικής εκπομπής πλάσματος (ICP-OES)

• Raman

• Περίθλαση ακτίνων Χ (XRD)

• Φθορισμός ακτίνων Χ (XRF)

• Μικροσκόπιο Ατομικής Δύναμης (AFM)

• Dual Beam - Focused Ion Beam (Dual Beam – FIB)

• Περίθλαση οπισθοσκέδασης ηλεκτρονίων (EBSD)

• Οπτική Προφιλομετρία

• Ανάλυση Υπολειμματικών Αερίων (RGA) & Εσωτερική Περιεκτικότητα σε Υδρατμούς

• Instrumental Gas Analysis (IGA)

• Φασματομετρία οπισθοσκέδασης Rutherford (RBS)

• Ολική ανάκλαση φθορισμού ακτίνων Χ (TXRF)

• Κατοπτρική ανακλαστικότητα ακτίνων Χ (XRR)

• Δυναμική Μηχανική Ανάλυση (DMA)

• Καταστροφική φυσική ανάλυση (DPA) συμβατή με τις απαιτήσεις MIL-STD

• Διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC)

• Θερμοβαρυμετρική Ανάλυση (TGA)

• Θερμομηχανική Ανάλυση (TMA)

• Ακτινογραφία σε πραγματικό χρόνο (RTX)

• Ακουστική μικροσκοπία σάρωσης (SAM)

• Δοκιμές για την αξιολόγηση των ηλεκτρονικών ιδιοτήτων

• Φυσικές & Μηχανικές Δοκιμές

• Άλλες θερμικές δοκιμές όπως απαιτείται

• Περιβαλλοντικοί Θάλαμοι, Δοκιμές Γήρανσης

 

Μερικές από τις κοινές δοκιμές που πραγματοποιούμε σε ημιαγωγούς και συσκευές που κατασκευάζονται από αυτούς είναι:

• Αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας καθαρισμού με ποσοτικοποίηση μετάλλων επιφάνειας σε γκοφρέτες ημιαγωγών

• Αναγνώριση και εντοπισμός ακαθαρσιών ιχνοστοιχείων και μόλυνσης από σωματίδια σε συσκευές ημιαγωγών

• Μέτρηση του πάχους, της πυκνότητας και της σύνθεσης των λεπτών μεμβρανών

• Χαρακτηρισμός δόσης προσμίξεων και σχήμα προφίλ, ποσοτικοποίηση χύδην προσμείξεων και ακαθαρσιών

• Εξέταση της διατομής δομής IC

• Δισδιάστατη χαρτογράφηση στοιχείων μήτρας σε μικροσυσκευή ημιαγωγών με Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Μετάδοσης Σάρωσης-Φασματοσκοπία Απωλειών Ενέργειας Ηλεκτρονίων (STEM-EELS)

• Προσδιορισμός μόλυνσης σε διεπαφές με χρήση φασματοσκοπίας ηλεκτρονίων Auger (FE-AES)

• Οπτικοποίηση και ποσοτική αξιολόγηση της μορφολογίας της επιφάνειας

• Αναγνώριση θολότητας και αποχρωματισμού της γκοφρέτας

• ATE μηχανική και δοκιμές για παραγωγή και ανάπτυξη

• Δοκιμή προϊόντος ημιαγωγών, πιστοποίηση καύσης και αξιοπιστίας για να διασφαλιστεί η καταλληλότητα του IC