PUOLIJOHDEMATERIAALIN SUUNNITTELU

Puolijohdemateriaalien suunnitteluinsinöörimme käyttävät erityisiä ohjelmistomoduuleja, jotka tarjoavat erityisiä työkaluja puolijohdelaitteiden toiminnan analysointiin perusfysiikan tasolla. Tällaiset moduulit perustuvat drift-diffuusioyhtälöihin käyttäen isotermisiä tai ei-isotermisiä kuljetusmalleja. Tällaiset ohjelmistotyökalut ovat hyödyllisiä monien käytännön laitteiden simuloinnissa, mukaan lukien bipolaaritransistorit (BJT), metalli-puolijohde-kenttätransistorit (MESFET), metallioksidi-puolijohde-kenttätransistorit (MOSFET), eristetyt kaksinapaiset transistorit ( IGBT:t), Schottky-diodit ja PN-liitokset. Monifysikaalisilla vaikutuksilla on tärkeä rooli puolijohdelaitteiden suorituskyvyssä. Tällaisilla tehokkailla ohjelmistotyökaluilla voimme helposti luoda malleja, joissa on useita fyysisiä tehosteita. Esimerkiksi teholaitteen lämpövaikutuksia voidaan simuloida lämmönsiirtofysiikan rajapinnalla. Optisia siirtymiä voidaan sisällyttää simuloimaan erilaisia laitteita, kuten aurinkokennoja, valodiodeja (LED) ja valodiodeja (PD). Puolijohdeohjelmistoamme käytetään puolijohdelaitteiden mallintamiseen, joiden pituusasteikko on 100 nm tai enemmän. Ohjelmistossa on useita fysiikan rajapintoja – työkaluja mallisyötteiden vastaanottamiseen fyysisten yhtälöiden ja rajaehtojen kuvaamiseksi, kuten rajapinnat puolijohdelaitteiden elektronien ja reikien kulkeutumisen mallintamiseen, niiden sähköstaattiseen käyttäytymiseen jne. Puolijohderajapinta ratkaisee Poissonin yhtälön yhdessä jatkuvuusyhtälöiden kanssa sekä elektronien että aukkojen varauksenkuljettajien konsentraatioille. Voimme valita mallin ratkaisemisen tilavuusmenetelmällä tai elementtimenetelmällä. Liitäntä sisältää materiaalimalleja puolijohtaville ja eristysmateriaaleille ohmisen koskettimien, Schottky-koskettimien, porttien ja monenlaisten sähköstaattisten rajaehtojen lisäksi. Liittymän ominaisuudet kuvaavat liikkuvuusominaisuutta, koska sitä rajoittaa kantajien hajoaminen materiaalin sisällä. Ohjelmistotyökalu sisältää useita ennalta määritettyjä liikkuvuusmalleja ja mahdollisuuden luoda mukautettuja, käyttäjän määrittämiä liikkuvuusmalleja. Molempia tämäntyyppisiä malleja voidaan yhdistää mielivaltaisilla tavoilla. Jokainen liikkuvuusmalli määrittelee lähtöelektronin ja aukon liikkuvuuden. Lähtöliikkuvuutta voidaan käyttää syötteenä muihin liikkuvuusmalleihin, kun taas yhtälöitä voidaan käyttää liikkuvuuden yhdistämiseen. Käyttöliittymä sisältää myös ominaisuuksia Auger-, Direct- ja Shockley-Read Hall -rekombinaatioiden lisäämiseksi puolijohdealueeseen tai mahdollistaa oman rekombinaationopeuden määrittämisen. Puolijohdelaitteiden mallintamista varten dopingjakauma on määriteltävä. Ohjelmistotyökalumme tarjoaa dopingmalliominaisuuden tätä varten. Voidaan määrittää sekä määrittämiämme vakio- että dopingprofiilit tai käyttää likimääräistä Gaussin dopingprofiilia. Voimme tuoda tietoja myös ulkoisista lähteistä. Ohjelmistotyökalumme tarjoaa parannettuja sähköstaattisia ominaisuuksia. On olemassa materiaalitietokanta, jossa on ominaisuuksia useille materiaaleille.

 

KÄSITTELY TCAD ja DEVICE TCAD

Teknologia Tietokoneavusteisella suunnittelulla (TCAD) tarkoitetaan tietokonesimulaatioiden käyttöä puolijohteiden käsittelytekniikoiden ja -laitteiden kehittämisessä ja optimoinnissa. Valmistuksen mallinnusta kutsutaan nimellä Process TCAD, kun taas laitteen toiminnan mallinnusta kutsutaan nimellä Device TCAD. TCAD-prosessi- ja laitesimulaatiotyökalut tukevat monenlaisia sovelluksia, kuten CMOS-, teho-, muisti-, kuvaantureita, aurinkokennoja ja analogisia/RF-laitteita. Esimerkiksi, jos harkitset erittäin tehokkaiden monimutkaisten aurinkokennojen kehittämistä, kaupallisen TCAD-työkalun harkitseminen voi säästää kehitysaikaa ja vähentää kalliiden koevalmistusajojen määrää. TCAD tarjoaa käsityksen fyysisistä perusilmiöistä, jotka viime kädessä vaikuttavat suorituskykyyn ja tuottoon. TCAD:n käyttö vaatii kuitenkin ohjelmistotyökalujen ostamista ja lisensointia, aikaa TCAD-työkalun oppimiseen ja vielä enemmän ammattimaista ja sujuvaa työkalun käyttöä. Tämä voi olla todella kallista ja vaikeaa, jos et käytä tätä ohjelmistoa jatkuvasti tai pitkällä aikavälillä. Näissä tapauksissa voimme auttaa sinua tarjoamaan palveluita insinööreillemme, jotka käyttävät näitä työkaluja päivittäin. Ota yhteyttä saadaksesi lisätietoja.

 

PUOLIJOHDEPROSESSIEN SUUNNITTELU

Puolijohdeteollisuudessa käytetään monenlaisia laitteita ja prosesseja. Ei ole helppoa eikä hyvä idea aina harkita markkinoilla tarjottavan avaimet käteen -järjestelmän ostamista. Sovelluksesta ja harkittuista materiaaleista riippuen puolijohdepääomalaitteet on valittava huolellisesti ja integroitava tuotantolinjaan. Puolijohdelaitteiden valmistajan tuotantolinjan rakentamiseen tarvitaan pitkälle erikoistuneita ja kokeneita insinöörejä. Poikkeukselliset prosessiinsinöörimme voivat auttaa sinua suunnittelemalla prototyyppien tai massatuotantolinjan, joka sopii budjettiisi. Autamme sinua valitsemaan sopivimmat prosessit ja laitteet, jotka vastaavat odotuksiasi. Selitämme sinulle tiettyjen laitteiden edut ja autamme sinua koko prototyyppi- tai massatuotantolinjasi perustamisvaiheessa. Voimme kouluttaa sinut tietotaitoon ja valmistaa sinut käyttämään linjaasi. Kaikki riippuu tarpeistasi. Voimme muotoilla parhaan ratkaisun tapauskohtaisesti. Jotkut tärkeimmät puolijohdelaitteiden valmistuksessa käytetyt laitteet ovat valolitografiatyökalut, pinnoitusjärjestelmät, etsausjärjestelmät, erilaiset testi- ja karakterisointityökalut jne. Suurin osa näistä työkaluista on vakavia investointeja, eivätkä yritykset voi sietää vääriä päätöksiä, etenkään fabeja, joissa jopa muutaman tunnin seisokki voi olla tuhoisaa. Yksi monien laitosten kohtaamista haasteista on varmistaa, että niiden laitosinfrastruktuuri on tehty sopivaksi puolijohdeprosessilaitteistolle. Ennen kuin päätetään tietyn laitteen tai klusterityökalun asentamisesta, on paljon tarkasteltava huolellisesti, mukaan lukien puhdastilan nykyinen taso, puhdastilan päivittäminen tarvittaessa, sähkö- ja lähtökaasulinjojen suunnittelu, ergonomia, turvallisuus , toiminnan optimointi... jne. Keskustele ensin meille ennen kuin ryhdyt näihin sijoituksiin. Se, että kokeneet puolijohdetehtaiden insinöörimme ja johtajamme tarkistavat suunnitelmasi ja projektisi, vaikuttaa vain myönteisesti liiketoimintaasi.

 

PUOLIJOHTEMAINEIDEN JA LAITTEIDEN TESTAUS

Puolijohdemateriaalien ja -laitteiden testaus ja laadunvalvonta vaatii puolijohdekäsittelyteknologioiden tapaan pitkälle erikoistuneita laitteita ja teknistä osaamista. Palvelemme asiakkaitamme tällä alueella tarjoamalla asiantuntevaa ohjausta ja konsultointia testaus- ja metrologisten laitteiden tyypistä, joka on paras ja taloudellisin tiettyyn sovellukseen, määrittämällä ja tarkistamalla asiakkaan toimipisteen infrastruktuurin soveltuvuuden... jne. Puhdashuoneen kontaminaatiotasot, lattian tärinä, ilmankiertosuunnat, ihmisten liikkuminen jne. kaikki on arvioitava huolellisesti ja arvioitava. Voimme myös testata näytteesi itsenäisesti, antaa yksityiskohtaisen analyysin, määrittää vian perimmäisen syyn jne. ulkopuolisena sopimuspalveluntarjoajana. Prototyyppitestauksesta täyden mittakaavan tuotantoon voimme auttaa sinua varmistamaan lähtöaineiden puhtauden, voimme auttaa lyhentämään kehitysaikaa ja ratkaisemaan tuottoongelmia puolijohteiden valmistusympäristössä.

 

Puolijohdeinsinöörimme käyttävät seuraavia ohjelmistoja ja simulointityökaluja puolijohdeprosessien ja -laitteiden suunnitteluun:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• COMSOL-puolijohdemoduuli

 

Meillä on pääsy laajaan valikoimaan edistyneitä laboratoriolaitteita puolijohdemateriaalien ja -laitteiden kehittämiseen ja testaamiseen, mukaan lukien:

• Toissijainen ionimassaspektrometria (SIMS), lentoajan SIMS (TOF-SIMS)

• Transmissioelektronimikroskoopia – Pyyhkäisevä lähetyselektronimikroskoopia (TEM-STEM)

• Pyyhkäisyelektronimikroskooppi (SEM)

• Röntgenvaloelektronispektroskopia – elektronispektroskopia kemialliseen analyysiin (XPS-ESCA)

• Geeliläpäisykromatografia (GPC)

• Korkean suorituskyvyn nestekromatografia (HPLC)

• Kaasukromatografia – massaspektrometria (GC-MS)

• Induktiivisesti kytketty plasmamassaspektrometria (ICP-MS)

• Hehkupurkausmassaspektrometria (GDMS)

• Laser-ablaatioinduktiivisesti kytketty plasmamassaspektrometria (LA-ICP-MS)

• Nestekromatografinen massaspektrometria (LC-MS)

• Auger-elektronispektroskopia (AES)

• Energiadispersiivinen spektroskopia (EDS)

• Fourier-muunnos infrapunaspektroskopia (FTIR)

• Elektronienergiahäviöspektroskopia (EELS)

• Induktiivisesti kytketty plasmaoptinen emissiospektroskopia (ICP-OES)

• Raman

• Röntgendiffraktio (XRD)

• Röntgenfluoresenssi (XRF)

• Atomivoimamikroskopia (AFM)

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

• Elektronien takaisinsirontadiffraktio (EBSD)

• Optinen profilometria

• Jäännöskaasuanalyysi (RGA) ja sisäinen vesihöyrypitoisuus

• Instrumentaalinen kaasuanalyysi (IGA)

• Rutherfordin takaisinsirontaspektrometria (RBS)

• Total Reflection X-ray -fluoresenssi (TXRF)

• Spekulaarinen röntgenheijastuskyky (XRR)

• Dynaaminen mekaaninen analyysi (DMA)

• Destructive Physical Analysis (DPA) on MIL-STD-vaatimusten mukainen

• Differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria (DSC)

• Termogravimetrinen analyysi (TGA)

• Termomekaaninen analyysi (TMA)

• Reaaliaikainen röntgen (RTX)

• Pyyhkäisevä akustinen mikroskopia (SAM)

• Testit elektronisten ominaisuuksien arvioimiseksi

• Fysikaaliset ja mekaaniset testit

• Muita lämpötestejä tarpeen mukaan

• Ympäristökammiot, ikääntymistestit

 

Jotkut yleisimmistä puolijohteille ja niistä valmistetuille laitteille suorittamistamme testeistä ovat:

• Puhdistustehokkuuden arviointi kvantifioimalla puolijohdekiekkojen pintametallit

• Puolijohdelaitteissa olevien epäpuhtauksien ja hiukkaskontaminaation tunnistaminen ja paikantaminen

• Ohutkalvojen paksuuden, tiheyden ja koostumuksen mittaus

• Seostusaineen annoksen ja profiilin muodon karakterisointi, bulkkiseostusaineiden ja epäpuhtauksien kvantifiointi

• IC:iden poikkileikkausrakenteen tarkastelu

• Matriisielementtien kaksiulotteinen kartoitus puolijohdemikrolaitteessa pyyhkäisytransmissioelektronimikroskoopilla-elektronienergiahäviöspektroskopialla (STEM-EELS)

• Rajapintojen kontaminaatioiden tunnistaminen käyttäen Auger Electron Spectroscopya (FE-AES)

• Pintamorfologian visualisointi ja kvantitatiivinen arviointi

• Kiekkojen sameuden ja värimuutosten tunnistaminen

• ATE:n suunnittelu ja testaus tuotantoa ja kehitystä varten

• Puolijohdetuotteen testaus, sisäänpalaminen ja luotettavuuskelpoisuus IC-kunnon varmistamiseksi