طراحی مواد نیمه هادی

مهندسان طراحی مواد نیمه هادی ما از ماژول های نرم افزاری خاصی استفاده می کنند که ابزارهای اختصاصی را برای تجزیه و تحلیل عملکرد دستگاه نیمه هادی در سطح فیزیک بنیادی ارائه می دهند. چنین ماژول هایی بر اساس معادلات رانش- انتشار، با استفاده از مدل های حمل و نقل همدما یا غیر گرمایی هستند. چنین ابزارهای نرم افزاری برای شبیه سازی طیف وسیعی از دستگاه های کاربردی، از جمله ترانزیستورهای دوقطبی (BJTs)، ترانزیستورهای اثر میدانی فلزی نیمه هادی (MESFETs)، ترانزیستورهای اثر میدانی اکسید فلزی-نیمه هادی (MOSFETs)، ترانزیستورهای دوقطبی دروازه ای عایق ( IGBT ها)، دیودهای شاتکی، و اتصالات PN. اثرات چند فیزیک نقش مهمی در عملکرد دستگاه نیمه هادی دارند. با چنین ابزارهای نرم افزاری قدرتمندی، ما به راحتی می توانیم مدل هایی را ایجاد کنیم که شامل چندین اثر فیزیکی هستند. به عنوان مثال، اثرات حرارتی در یک دستگاه قدرت را می توان با استفاده از یک رابط فیزیکی انتقال حرارت شبیه سازی کرد. انتقال‌های نوری را می‌توان برای شبیه‌سازی طیف وسیعی از دستگاه‌ها مانند سلول‌های خورشیدی، دیودهای ساطع نور (LED) و فوتودیودها (PDs) ترکیب کرد. نرم افزار نیمه هادی ما برای مدل سازی دستگاه های نیمه هادی با مقیاس های طول 100 نانومتر یا بیشتر استفاده می شود. در داخل نرم افزار، تعدادی رابط فیزیک وجود دارد - ابزارهایی برای دریافت ورودی های مدل برای توصیف مجموعه ای از معادلات فیزیکی و شرایط مرزی، مانند رابط هایی برای مدل سازی انتقال الکترون ها و حفره ها در دستگاه های نیمه هادی، رفتار الکترواستاتیکی آنها ... رابط نیمه هادی معادله پواسون را در رابطه با معادلات پیوستگی برای غلظت حامل بار الکترون و حفره به طور صریح حل می کند. ما می توانیم حل یک مدل را با روش حجم محدود یا روش اجزای محدود انتخاب کنیم. رابط شامل مدل های مواد برای مواد نیمه هادی و عایق، علاوه بر شرایط مرزی برای کنتاکت های اهمی، کنتاکت های شاتکی، گیت ها و طیف وسیعی از شرایط مرزی الکترواستاتیک است. ویژگی‌های درون رابط، ویژگی تحرک را توصیف می‌کنند، زیرا توسط پراکندگی حامل‌ها در مواد محدود می‌شود. ابزار نرم افزار شامل چندین مدل تحرک از پیش تعریف شده و گزینه ای برای ایجاد مدل های تحرک سفارشی و تعریف شده توسط کاربر است. هر دوی این مدل ها را می توان به روش های دلخواه ترکیب کرد. هر مدل تحرک یک الکترون خروجی و تحرک حفره را تعریف می کند. تحرک خروجی می تواند به عنوان ورودی برای سایر مدل های تحرک استفاده شود، در حالی که معادلات می توانند برای ترکیب تحرک ها استفاده شوند. این رابط همچنین دارای ویژگی هایی برای افزودن ترکیب مجدد Auger، Direct و Shockley-Read Hall به یک دامنه نیمه هادی است، یا اجازه می دهد تا نرخ نوترکیبی خود را مشخص کنیم. توزیع دوپینگ باید برای مدل سازی دستگاه های نیمه هادی مشخص شود. ابزار نرم افزار ما یک ویژگی مدل دوپینگ را برای انجام این کار فراهم می کند. می توان پروفایل های ثابت و دوپینگ تعریف شده توسط ما را مشخص کرد، یا می توان از پروفایل تقریبی دوپینگ گاوسی استفاده کرد. ما می توانیم داده ها را از منابع خارجی نیز وارد کنیم. ابزار نرم افزار ما قابلیت های الکترواستاتیک پیشرفته ای را ارائه می دهد. پایگاه داده مواد با خواص برای چندین ماده وجود دارد.

 

TCAD و DEVICE TCAD را پردازش کنید

فناوری طراحی به کمک رایانه (TCAD) به استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای توسعه و بهینه‌سازی فناوری‌ها و دستگاه‌های پردازش نیمه‌رسانا اشاره دارد. مدل سازی ساخت را Process TCAD می نامند در حالی که مدل سازی عملکرد دستگاه Device TCAD نامیده می شود. فرآیند TCAD و ابزارهای شبیه‌سازی دستگاه از طیف وسیعی از کاربردها مانند CMOS، برق، حافظه، حسگرهای تصویر، سلول‌های خورشیدی و دستگاه‌های آنالوگ/RF پشتیبانی می‌کنند. به عنوان مثال، اگر می‌خواهید سلول‌های خورشیدی پیچیده بسیار کارآمد را توسعه دهید، در نظر گرفتن یک ابزار تجاری TCAD می‌تواند در زمان توسعه شما صرفه‌جویی کند و تعداد دفعات ساخت آزمایشی گران قیمت را کاهش دهد. TCAD بینشی در مورد پدیده های فیزیکی اساسی ارائه می دهد که در نهایت بر عملکرد و بازده تأثیر می گذارد. با این حال، استفاده از TCAD نیاز به خرید و مجوز ابزارهای نرم افزاری، زمان برای یادگیری ابزار TCAD و حتی حرفه ای شدن و مسلط شدن بیشتر به ابزار دارد. اگر از این نرم افزار به طور مداوم یا طولانی مدت استفاده نکنید، این می تواند واقعاً پرهزینه و دشوار باشد. در این موارد ما می توانیم به شما کمک کنیم تا خدمات مهندسین خود را که به طور روزمره از این ابزارها استفاده می کنند، ارائه دهید. برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

 

طراحی فرآیند نیمه هادی

انواع مختلفی از تجهیزات و فرآیندهای مورد استفاده در صنعت نیمه هادی وجود دارد. این آسان و ایده خوبی نیست که همیشه به خرید یک سیستم کلید در دست ارائه شده در بازار فکر کنید. بسته به کاربرد و مواد در نظر گرفته شده، تجهیزات سرمایه نیمه هادی باید با دقت انتخاب شده و در خط تولید یکپارچه شوند. برای ساخت خط تولید سازنده دستگاه های نیمه هادی به مهندسان بسیار متخصص و با تجربه نیاز است. مهندسان فرآیند استثنایی ما می توانند با طراحی نمونه اولیه یا خط تولید انبوه متناسب با بودجه شما به شما کمک کنند. ما می توانیم به شما کمک کنیم تا مناسب ترین فرآیندها و تجهیزاتی را انتخاب کنید که انتظارات شما را برآورده می کند. ما مزایای تجهیزات خاص را به شما توضیح خواهیم داد و در طول مراحل ایجاد نمونه اولیه یا خط تولید انبوه به شما کمک خواهیم کرد. ما می‌توانیم دانش فنی را به شما آموزش دهیم و شما را برای راه اندازی خط خود آماده کنیم. این همه به نیاز شما بستگی دارد. ما می‌توانیم بهترین راه‌حل را مورد به مورد تدوین کنیم. برخی از انواع عمده تجهیزات مورد استفاده در ساخت دستگاه های نیمه هادی عبارتند از: ابزارهای فتولیتوگرافی، سیستم های رسوب گذاری، سیستم های اچینگ، ابزارهای مختلف تست و مشخصه یابی... و غیره. بیشتر این ابزارها سرمایه‌گذاری‌های جدی هستند و شرکت‌ها نمی‌توانند تصمیم‌های اشتباه را تحمل کنند، به‌ویژه کارخانه‌هایی که حتی چند ساعت توقف در آن‌ها می‌تواند ویرانگر باشد. یکی از چالش هایی که بسیاری از تاسیسات ممکن است با آن مواجه باشند، اطمینان از اینکه زیرساخت کارخانه آنها برای تطبیق تجهیزات فرآیند نیمه هادی مناسب ساخته شده است. قبل از تصمیم قطعی در مورد نصب تجهیزات خاص یا ابزار خوشه ای، از جمله سطح فعلی اتاق تمیز، ارتقاء اتاق تمیز در صورت نیاز، برنامه ریزی خطوط برق و پیش ساز گاز، ارگونومی، ایمنی، موارد زیادی باید به دقت بررسی شود. ، بهینه سازی عملیاتی…. و غیره. قبل از ورود به این سرمایه گذاری ها ابتدا با ما صحبت کنید. بررسی طرح‌ها و پروژه‌های شما توسط مهندسان و مدیران باتجربه‌ی نیمه‌هادی‌های ما، تنها کمک مثبتی به تلاش‌های تجاری شما خواهد کرد.

 

تست مواد و دستگاه های نیمه هادی

مشابه فناوری‌های پردازش نیمه‌رسانا، آزمایش و QC مواد و دستگاه‌های نیمه‌رسانا به تجهیزات بسیار تخصصی و دانش مهندسی نیاز دارد. ما در این زمینه با ارائه راهنمایی و مشاوره تخصصی در مورد نوع تجهیزات تست و اندازه گیری که بهترین و اقتصادی ترین برای یک کاربرد خاص است، تعیین و بررسی مناسب بودن زیرساخت در تاسیسات مشتری و غیره به مشتریان خود در این زمینه خدمات ارائه می دهیم. سطوح آلودگی اتاق تمیز، ارتعاشات روی زمین، جهت گردش هوا، حرکت افراد و .... همه باید به دقت ارزیابی و ارزیابی شوند. ما همچنین می توانیم به طور مستقل نمونه های شما را آزمایش کنیم، تجزیه و تحلیل دقیق ارائه دهیم، علت اصلی شکست را تعیین کنیم ... و غیره. به عنوان یک ارائه دهنده خدمات قرارداد خارجی. از آزمایش نمونه اولیه تا تولید در مقیاس کامل، ما می توانیم به شما کمک کنیم از خلوص مواد اولیه اطمینان حاصل کنید، می توانیم به کاهش زمان توسعه و حل مشکلات عملکرد در محیط تولید نیمه هادی کمک کنیم.

 

مهندسان نیمه هادی ما از نرم افزار و ابزارهای شبیه سازی زیر برای طراحی فرآیندهای نیمه هادی و دستگاه استفاده می کنند:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• ماژول نیمه هادی COMSOL

 

ما به طیف گسترده ای از تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته برای توسعه و آزمایش مواد و دستگاه های نیمه هادی دسترسی داریم، از جمله:

• طیف سنجی جرمی یون ثانویه (SIMS)، سیم کارت زمان پرواز (TOF-SIMS)

• میکروسکوپ الکترونی انتقالی – میکروسکوپ الکترونی انتقالی اسکن (TEM-STEM)

• میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)

• طیف سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس - طیف سنجی الکترونی برای تجزیه و تحلیل شیمیایی (XPS-ESCA)

• کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC)

• کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)

• کروماتوگرافی گازی - طیف سنجی جرمی (GC-MS)

• طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت القایی (ICP-MS)

• طیف سنجی جرمی تخلیه تابشی (GDMS)

• لیزر ابلیشن طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت القایی (LA-ICP-MS)

• طیف سنجی جرمی کروماتوگرافی مایع (LC-MS)

• طیف سنجی الکترونی اوگر (AES)

• طیف‌سنجی پراکنده انرژی (EDS)

• طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)

• طیف‌سنجی اتلاف انرژی الکترونی (EELS)

• طیف سنجی انتشار نوری پلاسمای جفت القایی (ICP-OES)

• رامان

• پراش اشعه ایکس (XRD)

• فلورسانس اشعه ایکس (XRF)

• میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

• پرتو دوگانه - پرتو یون متمرکز (پرتو دوگانه - FIB)

• پراش الکترونی پس پراکنده (EBSD)

• پروفیلومتری نوری

• تجزیه و تحلیل گاز باقیمانده (RGA) و محتوای بخار آب داخلی

• تجزیه و تحلیل گاز ابزاری (IGA)

• طیف سنجی پس پراکندگی رادرفورد (RBS)

• انعکاس کامل فلورسانس اشعه ایکس (TXRF)

• انعکاس پرتو ایکس دوربینی (XRR)

• تجزیه و تحلیل مکانیکی دینامیکی (DMA)

• تجزیه و تحلیل فیزیکی مخرب (DPA) مطابق با الزامات MIL-STD

• کالریمتری اسکن تفاضلی (DSC)

• تجزیه و تحلیل حرارتی (TGA)

• تجزیه و تحلیل حرارتی مکانیکی (TMA)

• اشعه ایکس در زمان واقعی (RTX)

• میکروسکوپ آکوستیک اسکن (SAM)

• تست هایی برای ارزیابی خواص الکترونیکی

• تست های فیزیکی و مکانیکی

• سایر آزمایشات حرارتی در صورت نیاز

• اتاق های محیطی، تست های پیری

 

برخی از آزمایشات رایجی که ما بر روی نیمه هادی ها و دستگاه های ساخته شده از آنها انجام می دهیم عبارتند از:

• ارزیابی کارایی تمیز کردن با کمی کردن فلزات سطح روی ویفرهای نیمه هادی

• شناسایی و مکان یابی ناخالصی های سطح ردیابی و آلودگی ذرات در دستگاه های نیمه هادی

• اندازه گیری ضخامت، چگالی و ترکیب لایه های نازک

• مشخص کردن دوز ناخالص و شکل پروفیل، تعیین کمیت ناخالصی‌ها و ناخالصی‌ها

• بررسی ساختار مقطعی آی سی ها

• نگاشت دو بعدی عناصر ماتریس در یک ریزدستگاه نیمه هادی با میکروسکوپ الکترونی انتقالی روبشی - طیف سنجی اتلاف انرژی الکترونی (STEM-EELS)

• شناسایی آلودگی در رابط ها با استفاده از طیف سنجی الکترونی اوگر (FE-AES)

• تجسم و ارزیابی کمی مورفولوژی سطح

• شناسایی تیرگی و تغییر رنگ ویفر

• مهندسی و آزمایش ATE برای تولید و توسعه

• تست محصول نیمه هادی، سوختن و صلاحیت قابلیت اطمینان برای اطمینان از تناسب IC