PROGETTAZIONE MATERIALE SEMICONDUTTORE

I nostri ingegneri progettisti di materiali per semiconduttori utilizzano moduli software specifici che forniscono strumenti dedicati per l'analisi del funzionamento dei dispositivi a semiconduttore a livello di fisica fondamentale. Tali moduli si basano sulle equazioni deriva-diffusione, utilizzando modelli di trasporto isotermico o non isotermico. Tali strumenti software sono utili per simulare una gamma di dispositivi pratici, inclusi transistor bipolari (BJT), transistor a effetto di campo a semiconduttore metallico (MESFET), transistor a effetto di campo a semiconduttore a ossido di metallo (MOSFET), transistor bipolari a gate isolato ( IGBT), diodi Schottky e giunzioni PN. Gli effetti multifisici svolgono un ruolo importante nelle prestazioni dei dispositivi a semiconduttore. Con strumenti software così potenti, possiamo creare facilmente modelli che coinvolgono molteplici effetti fisici. Ad esempio, gli effetti termici all'interno di un dispositivo di alimentazione possono essere simulati utilizzando un'interfaccia fisica del trasferimento di calore. Le transizioni ottiche possono essere incorporate per simulare una gamma di dispositivi come celle solari, diodi a emissione di luce (LED) e fotodiodi (PD). Il nostro software per semiconduttori viene utilizzato per modellare dispositivi a semiconduttore con scale di lunghezza di 100 nm o più. All'interno del software è presente una serie di interfacce fisiche: strumenti per ricevere input di modelli per descrivere un insieme di equazioni fisiche e condizioni al contorno, come interfacce per modellare il trasporto di elettroni e lacune nei dispositivi a semiconduttore, il loro comportamento elettrostatico... ecc. L'interfaccia a semiconduttore risolve esplicitamente l'equazione di Poisson insieme alle equazioni di continuità per le concentrazioni di portatori di carica di elettroni e lacune. Possiamo scegliere di risolvere un modello con il metodo dei volumi finiti o il metodo degli elementi finiti. L'interfaccia include modelli di materiali per materiali semiconduttori e isolanti, oltre a condizioni al contorno per contatti ohmici, contatti Schottky, gate e un'ampia gamma di condizioni al contorno elettrostatiche. Le caratteristiche all'interno dell'interfaccia descrivono la proprietà di mobilità in quanto è limitata dalla dispersione dei vettori all'interno del materiale. Lo strumento software include diversi modelli di mobilità predefiniti e la possibilità di creare modelli di mobilità personalizzati e definiti dall'utente. Entrambi questi tipi di modelli possono essere combinati in modi arbitrari. Ogni modello di mobilità definisce una mobilità di elettroni e lacune in uscita. La mobilità dell'output può essere utilizzata come input per altri modelli di mobilità, mentre le equazioni possono essere utilizzate per combinare le mobilità. L'interfaccia contiene anche funzionalità per aggiungere la ricombinazione Auger, Direct e Shockley-Read Hall a un dominio semiconduttore o consente di specificare il nostro tasso di ricombinazione. La distribuzione del drogante deve essere specificata per la modellazione di dispositivi a semiconduttore. Il nostro strumento software fornisce una funzione di modello antidoping per farlo. È possibile specificare profili di drogaggio costanti e definiti da noi, oppure è possibile utilizzare un profilo di drogaggio gaussiano approssimativo. Possiamo importare dati anche da fonti esterne. Il nostro strumento software offre funzionalità elettrostatiche avanzate. Esiste un database dei materiali con proprietà per diversi materiali.

 

PROCESS TCAD e DEVICE TCAD

La tecnologia Computer-Aided Design (TCAD) si riferisce all'uso di simulazioni al computer per lo sviluppo e l'ottimizzazione di tecnologie e dispositivi di elaborazione dei semiconduttori. La modellazione della fabbricazione è denominata Process TCAD, mentre la modellazione del funzionamento del dispositivo è denominata Device TCAD. Gli strumenti di simulazione dei dispositivi e dei processi TCAD supportano un'ampia gamma di applicazioni come CMOS, alimentazione, memoria, sensori di immagine, celle solari e dispositivi analogici/RF. Ad esempio, se stai pensando di sviluppare celle solari complesse altamente efficienti, prendere in considerazione uno strumento TCAD commerciale può farti risparmiare tempo di sviluppo e ridurre il numero di costose prove di fabbricazione. TCAD fornisce informazioni sui fenomeni fisici fondamentali che alla fine influiscono sulle prestazioni e sul rendimento. Tuttavia, l'utilizzo di TCAD richiede l'acquisto e la licenza degli strumenti software, tempo per imparare lo strumento TCAD e ancora di più per diventare professionisti e fluenti con lo strumento. Questo può essere davvero costoso e difficile se non utilizzerai questo software su base continuativa oa lungo termine. In questi casi possiamo aiutarti offrendo il servizio dei nostri ingegneri che utilizzano questi strumenti quotidianamente. Contattateci per maggiori informazioni.

 

PROGETTAZIONE DI PROCESSO A SEMICONDUTTORI

Esistono numerosi tipi di apparecchiature e processi utilizzati nell'industria dei semiconduttori. Non è facile né una buona idea considerare sempre l'acquisto di un sistema chiavi in mano offerto sul mercato. A seconda dell'applicazione e dei materiali considerati, i beni strumentali dei semiconduttori devono essere scelti con cura e integrati in una linea di produzione. Sono necessari ingegneri altamente specializzati ed esperti per costruire una linea di produzione per un produttore di dispositivi a semiconduttore. I nostri eccezionali ingegneri di processo possono aiutarti progettando una linea di prototipazione o di produzione in serie adatta al tuo budget. Possiamo aiutarvi a scegliere i processi e le attrezzature più adatti che soddisfano le vostre aspettative. Ti spiegheremo i vantaggi di particolari attrezzature e ti assisteremo durante tutte le fasi di realizzazione della tua linea di prototipazione o produzione in serie. Possiamo formarti sul know-how e renderti pronto per operare la tua linea. Dipende dai tuoi bisogni. Possiamo formulare la migliore soluzione caso per caso. Alcuni dei principali tipi di apparecchiature utilizzate nella produzione di dispositivi a semiconduttore sono strumenti fotolitografici, sistemi di deposizione, sistemi di incisione, vari strumenti di test e caratterizzazione... ecc. La maggior parte di questi strumenti sono investimenti seri e le aziende non possono tollerare decisioni sbagliate, in particolare le fabbriche dove anche poche ore di fermo macchina possono essere devastanti. Una delle sfide che molte strutture potrebbero dover affrontare è assicurarsi che l'infrastruttura dell'impianto sia adatta per ospitare le apparecchiature di processo a semiconduttore. Molto deve essere rivisto attentamente prima di prendere una decisione ferma sull'installazione di una particolare attrezzatura o strumento di gruppo, compreso il livello attuale della camera bianca, l'ammodernamento della camera bianca se necessario, la pianificazione delle linee elettriche e del gas precursore, l'ergonomia, la sicurezza , ottimizzazione operativa….ecc. Parla con noi prima di entrare in questi investimenti. La revisione dei tuoi piani e progetti dai nostri ingegneri e manager esperti di semiconduttori non farà che contribuire positivamente ai tuoi sforzi commerciali.

 

COLLAUDO SU MATERIALI E DISPOSITIVI SEMICONDUTTORI

Analogamente alle tecnologie di elaborazione dei semiconduttori, il test e il controllo qualità di materiali e dispositivi semiconduttori richiedono apparecchiature altamente specializzate e know-how ingegneristico. Serviamo i nostri clienti in quest'area fornendo una guida esperta e consulenza sul tipo di attrezzatura di test e metrologia che è la migliore e la più economica per una particolare applicazione, determinando e verificando l'idoneità dell'infrastruttura presso la struttura del cliente…..ecc. I livelli di contaminazione della camera bianca, le vibrazioni sul pavimento, le direzioni di circolazione dell'aria, il movimento delle persone,….ecc. tutto deve essere attentamente valutato e valutato. Possiamo anche testare in modo indipendente i vostri campioni, fornire analisi dettagliate, determinare la causa principale del guasto... ecc. come fornitore di servizi a contratto esterno. Dal test del prototipo alla produzione su vasta scala, possiamo aiutarti a garantire la purezza dei materiali di partenza, possiamo aiutarti a ridurre i tempi di sviluppo e risolvere i problemi di resa nell'ambiente di produzione dei semiconduttori.

 

I nostri ingegneri dei semiconduttori utilizzano i seguenti software e strumenti di simulazione per il processo di semiconduttori e la progettazione di dispositivi:

• ANSYS RedHawk / Estrattore Q3D / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• Modulo a semiconduttore COMSOL

 

Abbiamo accesso a un'ampia gamma di apparecchiature di laboratorio avanzate per sviluppare e testare materiali e dispositivi semiconduttori, tra cui:

• Spettrometria di massa ionica secondaria (SIMS), Time of Flight SIMS (TOF-SIMS)

• Microscopia elettronica a trasmissione - Microscopia elettronica a trasmissione a scansione (TEM-STEM)

• Microscopia elettronica a scansione (SEM)

• Spettroscopia fotoelettronica a raggi X - Spettroscopia elettronica per analisi chimiche (XPS-ESCA)

• Cromatografia a permeazione di gel (GPC)

• Cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC)

• Gascromatografia – Spettrometria di massa (GC-MS)

• Spettrometria di massa al plasma ad accoppiamento induttivo (ICP-MS)

• Spettrometria di massa a scarica di bagliore (GDMS)

• Spettrometria di massa al plasma accoppiata induttivamente con ablazione laser (LA-ICP-MS)

• Spettrometria di massa per cromatografia liquida (LC-MS)

• Spettroscopia elettronica Auger (AES)

• Spettroscopia a dispersione di energia (EDS)

• Spettroscopia a infrarossi in trasformata di Fourier (FTIR)

• Spettroscopia a perdita di energia elettronica (EELS)

• Spettroscopia di emissione ottica al plasma accoppiata induttivamente (ICP-OES)

• Raman

• Diffrazione dei raggi X (XRD)

• Fluorescenza a raggi X (XRF)

• Microscopia a forza atomica (AFM)

• Dual Beam - Fascio ionico focalizzato (Dual Beam – FIB)

• Diffrazione di retrodiffusione elettronica (EBSD)

• Profilometria Ottica

• Analisi del gas residuo (RGA) e contenuto di vapore acqueo interno

• Analisi strumentale dei gas (IGA)

• Spettrometria a retrodiffusione di Rutherford (RBS)

• Fluorescenza a raggi X a riflessione totale (TXRF)

• Riflettività speculare ai raggi X (XRR)

• Analisi dinamica meccanica (DMA)

• Analisi Fisica Distruttiva (DPA) conforme ai requisiti MIL-STD

• Calorimetria Differenziale a Scansione (DSC)

• Analisi termogravimetrica (TGA)

• Analisi Termomeccanica (TMA)

• Raggi X in tempo reale (RTX)

• Microscopia acustica a scansione (SAM)

• Prove per valutare le proprietà elettroniche

• Prove fisiche e meccaniche

• Altri test termici secondo necessità

• Camere Ambientali, Prove di Invecchiamento

 

Alcuni dei test comuni che eseguiamo sui semiconduttori e sui dispositivi che li compongono sono:

• Valutare l'efficacia di pulizia quantificando i metalli superficiali sui wafer semiconduttori

• Identificazione e localizzazione di impurità a livello di tracce e contaminazione da particelle nei dispositivi a semiconduttore

• Misura dello spessore, della densità e della composizione di film sottili

• Caratterizzazione della dose di drogante e della forma del profilo, quantificando i droganti di massa e le impurità

• Esame della struttura della sezione trasversale dei circuiti integrati

• Mappatura bidimensionale degli elementi della matrice in un microdispositivo a semiconduttore mediante spettroscopia elettronica a microscopia elettronica a trasmissione a scansione (STEM-EELS)

• Identificazione della contaminazione alle interfacce mediante spettroscopia elettronica Auger (FE-AES)

• Visualizzazione e valutazione quantitativa della morfologia superficiale

• Identificazione della foschia e dello scolorimento dei wafer

• ATE engineering e testing per la produzione e lo sviluppo

• Test del prodotto a semiconduttore, qualifica di burn-in e affidabilità per garantire l'idoneità del circuito integrato