PROJEKTOWANIE MATERIAŁU PÓŁPRZEWODNIKOWEGO

Nasi inżynierowie zajmujący się projektowaniem materiałów półprzewodnikowych korzystają ze specjalnych modułów oprogramowania, które zapewniają dedykowane narzędzia do analizy działania urządzeń półprzewodnikowych na podstawowym poziomie fizyki. Takie moduły opierają się na równaniach dryfu-dyfuzji, wykorzystując izotermiczne lub nieizotermiczne modele transportu. Takie narzędzia programowe są przydatne do symulacji szeregu praktycznych urządzeń, w tym tranzystorów bipolarnych (BJT), tranzystorów polowych z metalowymi półprzewodnikami (MESFET), tranzystorów polowych z półprzewodnikami metalowymi (MOSFET), tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką ( IGBT), diody Schottky'ego i złącza PN. Efekty multifizyczne odgrywają ważną rolę w działaniu urządzeń półprzewodnikowych. Dzięki tak potężnym narzędziom programowym możemy łatwo tworzyć modele obejmujące wiele efektów fizycznych. Na przykład efekty termiczne w urządzeniu zasilającym można symulować za pomocą interfejsu fizycznego wymiany ciepła. Przejścia optyczne można włączyć do symulacji szeregu urządzeń, takich jak ogniwa słoneczne, diody elektroluminescencyjne (LED) i fotodiody (PD). Nasze oprogramowanie półprzewodnikowe służy do modelowania urządzeń półprzewodnikowych o skalach długości rzędu 100 nm lub więcej. W ramach oprogramowania istnieje szereg interfejsów fizycznych – narzędzi do odbierania danych wejściowych modelu w celu opisania zestawu równań fizycznych i warunków brzegowych, takich jak interfejsy do modelowania transportu elektronów i dziur w urządzeniach półprzewodnikowych, ich zachowania elektrostatycznego… itd. Interfejs półprzewodnikowy wyraźnie rozwiązuje równanie Poissona w połączeniu z równaniami ciągłości dla koncentracji nośników ładunku elektronowego i dziurowego. Możemy wybrać rozwiązywanie modelu metodą objętości skończonych lub metodą elementów skończonych. Interfejs obejmuje modele materiałowe dla materiałów półprzewodnikowych i izolacyjnych, oprócz warunków brzegowych dla styków omowych, styków Schottky'ego, bramek i szerokiego zakresu elektrostatycznych warunków brzegowych. Cechy w obrębie interfejsu opisują właściwość mobilności, ponieważ jest ona ograniczona przez rozproszenie nośników w materiale. Oprogramowanie zawiera kilka predefiniowanych modeli mobilności oraz opcję tworzenia niestandardowych, zdefiniowanych przez użytkownika modeli mobilności. Oba te typy modeli można łączyć w dowolny sposób. Każdy model ruchliwości definiuje wyjściową ruchliwość elektronów i dziur. Mobilność wyjściową można wykorzystać jako dane wejściowe do innych modeli mobilności, podczas gdy równania można wykorzystać do łączenia mobilności. Interfejs zawiera również funkcje dodawania rekombinacji Auger, Direct i Shockley-Read Hall do domeny półprzewodnikowej lub umożliwia określenie własnej szybkości rekombinacji. Do modelowania urządzeń półprzewodnikowych należy określić rozkład dopingu. Nasze narzędzie programowe zapewnia funkcję modelu dopingu, która to umożliwia. Można określić zarówno stałe, jak i zdefiniowane przez nas profile domieszkowania lub zastosować przybliżony profil domieszkowania Gaussa. Możemy również importować dane ze źródeł zewnętrznych. Nasze narzędzie programowe oferuje rozszerzone możliwości elektrostatyki. Istnieje baza danych materiałów z właściwościami kilku materiałów.

 

TCAD PROCESU i TCAD URZĄDZENIA

Technologia Computer-Aided Design (TCAD) odnosi się do wykorzystania symulacji komputerowych rozwoju i optymalizacji technologii i urządzeń do przetwarzania półprzewodników. Modelowanie wytwarzania określa się mianem Process TCAD, natomiast modelowanie działania urządzenia określa się mianem Device TCAD. Narzędzia do symulacji procesów i urządzeń TCAD obsługują szeroki zakres zastosowań, takich jak CMOS, zasilanie, pamięć, czujniki obrazu, ogniwa słoneczne i urządzenia analogowe/RF. Na przykład, jeśli rozważasz opracowanie wysoce wydajnych złożonych ogniw słonecznych, rozważenie komercyjnego narzędzia TCAD może zaoszczędzić czas na opracowanie i zmniejszyć liczbę kosztownych prób produkcyjnych. TCAD zapewnia wgląd w podstawowe zjawiska fizyczne, które ostatecznie wpływają na wydajność i wydajność. Jednak korzystanie z TCAD wymaga zakupu i licencjonowania narzędzi programowych, czasu na naukę narzędzia TCAD, a nawet bardziej profesjonalnego i płynnego posługiwania się narzędziem. Może to być naprawdę kosztowne i trudne, jeśli nie będziesz korzystać z tego oprogramowania w sposób ciągły lub długoterminowy. W takich przypadkach możemy Państwu pomóc, oferując usługi naszych inżynierów, którzy na co dzień korzystają z tych narzędzi. Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji.

 

PROJEKTOWANIE PROCESU PÓŁPRZEWODNIKÓW

Istnieje wiele rodzajów urządzeń i procesów stosowanych w przemyśle półprzewodnikowym. Nie jest łatwym ani dobrym pomysłem, aby zawsze rozważać zakup oferowanego na rynku systemu „pod klucz”. W zależności od zastosowania i rozważanych materiałów, sprzęt półprzewodnikowy musi być starannie dobrany i zintegrowany z linią produkcyjną. Do zbudowania linii produkcyjnej dla producenta urządzeń półprzewodnikowych potrzebni są wysoko wyspecjalizowani i doświadczeni inżynierowie. Nasi wyjątkowi inżynierowie procesu mogą Ci pomóc, projektując prototypową lub masową linię produkcyjną, która pasuje do Twojego budżetu. Pomożemy Ci wybrać najbardziej odpowiednie procesy i urządzenia, które spełnią Twoje oczekiwania. Wytłumaczymy Ci zalety poszczególnych urządzeń i pomożemy na wszystkich etapach tworzenia prototypu lub linii do produkcji masowej. Możemy przeszkolić Cię w zakresie know-how i przygotować Cię do obsługi Twojej linii. Wszystko zależy od Twoich potrzeb. Potrafimy sformułować najlepsze rozwiązanie indywidualnie dla każdego przypadku. Niektóre główne typy sprzętu stosowanego w produkcji urządzeń półprzewodnikowych to narzędzia fotolitograficzne, systemy osadzania, systemy trawienia, różne narzędzia do testowania i charakteryzowania……itd. Większość z tych narzędzi to poważne inwestycje, a korporacje nie mogą tolerować błędnych decyzji, zwłaszcza fabryk, w których nawet kilka godzin przestoju może być katastrofalne. Jednym z wyzwań, przed jakimi może stanąć wiele zakładów, jest upewnienie się, że ich infrastruktura zakładowa jest odpowiednio dostosowana do wyposażenia półprzewodnikowego. Przed podjęciem zdecydowanej decyzji dotyczącej instalacji konkretnego sprzętu lub narzędzia klastrowego należy dokładnie przeanalizować wiele, w tym aktualny poziom pomieszczenia czystego, w razie potrzeby modernizację pomieszczenia czystego, planowanie linii energetycznych i gazowych, ergonomię, bezpieczeństwo , optymalizacja operacyjna….itp. Porozmawiaj z nami przed przystąpieniem do tych inwestycji. Sprawdzenie twoich planów i projektów przez naszych doświadczonych inżynierów i menedżerów zajmujących się produkcją półprzewodników tylko pozytywnie przyczyni się do twoich przedsięwzięć biznesowych.

 

BADANIE MATERIAŁÓW I URZĄDZEŃ PÓŁPRZEWODOWYCH

Podobnie jak w przypadku technologii przetwarzania półprzewodników, testowanie i kontrola jakości materiałów i urządzeń półprzewodnikowych wymaga wysoce specjalistycznego sprzętu i wiedzy inżynierskiej. Służymy naszym klientom w tym zakresie udzielając fachowych wskazówek i konsultacji dotyczących rodzaju aparatury badawczej i metrologicznej, która jest najlepsza i najbardziej ekonomiczna dla danego zastosowania, określając i weryfikując przydatność infrastruktury w obiekcie klienta…..itd. Poziomy zanieczyszczenia pomieszczeń czystych, drgania na podłodze, kierunki cyrkulacji powietrza, ruch ludzi itp. wszystkie muszą być dokładnie ocenione i ocenione. Możemy również niezależnie przetestować Twoje próbki, przeprowadzić szczegółową analizę, określić podstawową przyczynę awarii… itd. jako zewnętrzny usługodawca kontraktowy. Od testowania prototypów po produkcję na pełną skalę, możemy pomóc w zapewnieniu czystości materiałów wyjściowych, możemy pomóc skrócić czas opracowywania i rozwiązać problemy z wydajnością w środowisku produkcji półprzewodników.

 

Nasi inżynierowie zajmujący się półprzewodnikami używają następującego oprogramowania i narzędzi symulacyjnych do projektowania procesów półprzewodnikowych i urządzeń:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• Moduł półprzewodnikowy COMSOL

 

Mamy dostęp do szerokiej gamy zaawansowanego sprzętu laboratoryjnego do opracowywania i testowania materiałów i urządzeń półprzewodnikowych, w tym:

• Spektrometria mas jonów wtórnych (SIMS), czas lotu SIMS (TOF-SIMS)

• Transmisyjna Mikroskopia Elektronowa – Skaningowa Transmisyjna Mikroskopia Elektronowa (TEM-STEM)

• Skaningowa Mikroskopia Elektronowa (SEM)

• Rentgenowska spektroskopia fotoelektronów – spektroskopia elektronowa do analizy chemicznej (XPS-ESCA)

• Chromatografia żelowo-permeacyjna (GPC)

• Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC)

• Chromatografia Gazowa – Spektrometria Mas (GC-MS)

• Spektrometria mas z plazmą sprzężoną indukcyjnie (ICP-MS)

• Spektrometria mas z wyładowaniem jarzeniowym (GDMS)

• Ablacja laserowa Spektrometria mas z indukcyjnie sprzężoną plazmą (LA-ICP-MS)

• Chromatografia cieczowa Spektrometria mas (LC-MS)

• Spektroskopia elektronów Augera (AES)

• Spektroskopia dyspersyjna energii (EDS)

• Spektroskopia w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR)

• Spektroskopia strat energii elektronów (EELS)

• Optyczna spektroskopia emisyjna z plazmą sprzężoną indukcyjnie (ICP-OES)

• Ramana

• Dyfrakcja rentgenowska (XRD)

• Fluorescencja rentgenowska (XRF)

• Mikroskopia sił atomowych (AFM)

• Podwójna wiązka — skoncentrowana wiązka jonów (podwójna wiązka — FIB)

• Dyfrakcja rozproszenia wstecznego elektronów (EBSD)

• Profilometria optyczna

• Analiza gazów resztkowych (RGA) i wewnętrzna zawartość pary wodnej

• Instrumentalna Analiza Gazu (IGA)

• Spektrometria rozpraszania wstecznego Rutherforda (RBS)

• Całkowite odbicie fluorescencji rentgenowskiej (TXRF)

• Zwierciadlany współczynnik odbicia promieniowania rentgenowskiego (XRR)

• Dynamiczna analiza mechaniczna (DMA)

• Fizyczna analiza niszcząca (DPA) zgodna z wymogami MIL-STD

• Różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC)

• Analiza termograwimetryczna (TGA)

• Analiza termomechaniczna (TMA)

• RTG w czasie rzeczywistym (RTX)

• Skaningowa Mikroskopia Akustyczna (SAM)

• Testy do oceny właściwości elektronicznych

• Testy fizyczne i mechaniczne

• Inne testy termiczne w razie potrzeby

• Komory środowiskowe, testy starzenia

 

Niektóre z typowych testów, które wykonujemy na półprzewodnikach i wykonanych z nich urządzeniach, to:

• Ocena skuteczności czyszczenia poprzez ilościowe oznaczanie metali powierzchniowych na płytkach półprzewodnikowych

• Identyfikacja i lokalizacja śladowych zanieczyszczeń i zanieczyszczeń cząsteczkowych w urządzeniach półprzewodnikowych

• Pomiar grubości, gęstości i składu cienkich warstw

• Charakterystyka dawki domieszek i kształtu profilu, ilościowe oznaczanie domieszek sypkich i zanieczyszczeń

• Badanie struktury przekrojowej układów scalonych

• Dwuwymiarowe odwzorowanie elementów matrycy w mikrourządzeniu półprzewodnikowym za pomocą skaningowej transmisyjnej mikroskopii elektronowej-spektroskopii strat energii elektronów (STEM-EELS)

• Identyfikacja skażeń na interfejsach za pomocą spektroskopii elektronów Augera (FE-AES)

• Wizualizacja i ocena ilościowa morfologii powierzchni

• Rozpoznawanie zmętnienia i przebarwień wafla

• Inżynieria i testy ATE do produkcji i rozwoju

• Testowanie produktu półprzewodnikowego, kwalifikacja wypalania i niezawodności w celu zapewnienia sprawności układu scalonego