ДИЗАЙН ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Наши инженеры-конструкторы полупроводниковых материалов используют специальные программные модули, которые предоставляют специальные инструменты для анализа работы полупроводниковых устройств на уровне фундаментальной физики. Такие модули основаны на уравнениях дрейфа-диффузии с использованием изотермических или неизотермических моделей переноса. Такие программные инструменты полезны для моделирования ряда практических устройств, включая биполярные транзисторы (BJT), полевые транзисторы металл-полупроводник (MESFET), полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (MOSFET), биполярные транзисторы с изолированным затвором ( IGBT), диоды Шоттки и PN-переходы. Мультифизические эффекты играют важную роль в производительности полупроводниковых устройств. С помощью таких мощных программных инструментов мы можем легко создавать модели, включающие множество физических эффектов. Например, тепловые эффекты внутри силового устройства можно моделировать с помощью физического интерфейса теплопередачи. Оптические переходы могут быть включены для моделирования ряда устройств, таких как солнечные элементы, светоизлучающие диоды (СИД) и фотодиоды (ФД). Наше полупроводниковое программное обеспечение используется для моделирования полупроводниковых устройств с масштабом длины в сотни нанометров и более. В программном обеспечении имеется ряд физических интерфейсов — инструментов для получения входных данных модели для описания набора физических уравнений и граничных условий, таких как интерфейсы для моделирования переноса электронов и дырок в полупроводниковых устройствах, их электростатического поведения и т. д. Полупроводниковый интерфейс решает уравнение Пуассона в сочетании с уравнениями неразрывности для концентраций электронных и дырочных носителей заряда в явном виде. Мы можем выбрать решение модели методом конечных объемов или методом конечных элементов. Интерфейс включает модели материалов для полупроводниковых и изоляционных материалов, а также граничные условия для омических контактов, контактов Шоттки, затворов и широкий набор электростатических граничных условий. Элементы интерфейса описывают свойство подвижности, поскольку оно ограничено рассеянием носителей внутри материала. Программный инструмент включает в себя несколько предопределенных моделей мобильности и возможность создавать настраиваемые модели мобильности, определяемые пользователем. Оба эти типа моделей можно комбинировать произвольным образом. Каждая модель подвижности определяет выходную подвижность электронов и дырок. Выходная мобильность может использоваться в качестве входных данных для других моделей мобильности, а уравнения могут использоваться для объединения мобильностей. Интерфейс также содержит функции для добавления оже-, прямой рекомбинации и рекомбинации Шокли-Рида-Холла в полупроводниковый домен или позволяет указать нашу собственную скорость рекомбинации. Для моделирования полупроводниковых устройств необходимо указать распределение легирования. Наш программный инструмент предоставляет для этого функцию легирующей модели. Могут быть указаны как постоянные, так и заданные нами профили легирования, или может быть использован приблизительный профиль легирования Гаусса. Мы также можем импортировать данные из внешних источников. Наш программный инструмент предлагает расширенные возможности электростатики. База данных материалов существует со свойствами для нескольких материалов.

 

TCAD ПРОЦЕСС и TCAD УСТРОЙСТВА

Технология автоматизированного проектирования (TCAD) относится к использованию компьютерного моделирования для разработки и оптимизации технологий и устройств обработки полупроводников. Моделирование изготовления называется Process TCAD, а моделирование работы устройства называется Device TCAD. Инструменты моделирования процессов и устройств TCAD поддерживают широкий спектр приложений, таких как CMOS, питание, память, датчики изображения, солнечные элементы и аналоговые/радиочастотные устройства. Например, если вы планируете разработать высокоэффективные комплексные солнечные элементы, рассмотрение коммерческого инструмента TCAD может сэкономить вам время разработки и сократить количество дорогостоящих пробных производственных циклов. TCAD дает представление об основных физических явлениях, которые в конечном итоге влияют на производительность и доходность. Однако использование TCAD требует покупки и лицензирования программных инструментов, времени на изучение инструмента TCAD и, что еще важнее, профессионального и свободного владения этим инструментом. Это может быть очень дорого и сложно, если вы не будете использовать это программное обеспечение на постоянной или долгосрочной основе. В этих случаях мы можем помочь вам, предложив услуги наших инженеров, которые используют эти инструменты каждый день. Для получения более подробной информации свяжитесь с нами.

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРОЦЕССА

В полупроводниковой промышленности используется множество типов оборудования и процессов. Всегда рассматривать возможность покупки системы «под ключ», предлагаемой на рынке, непросто и не очень хорошая идея. В зависимости от применения и рассматриваемых материалов полупроводниковое капитальное оборудование необходимо тщательно выбирать и интегрировать в производственную линию. Для создания производственной линии производителю полупроводниковых устройств требуются высокоспециализированные и опытные инженеры. Наши выдающиеся инженеры-технологи могут помочь вам разработать прототип или линию массового производства в соответствии с вашим бюджетом. Мы можем помочь вам выбрать наиболее подходящие процессы и оборудование, соответствующие вашим ожиданиям. Мы объясним вам преимущества конкретного оборудования и поможем на этапах создания прототипа или линии массового производства. Мы можем обучить вас ноу-хау и подготовить вас к эксплуатации вашей линии. Все зависит от ваших потребностей. Мы можем сформулировать лучшее решение в каждом конкретном случае. Некоторыми основными типами оборудования, используемого в производстве полупроводниковых устройств, являются фотолитографические инструменты, системы осаждения, системы травления, различные инструменты для тестирования и характеризации…… и т. д. Большинство этих инструментов являются серьезными инвестициями, и корпорации не могут допустить неправильных решений, особенно фабрики, где даже несколько часов простоя могут иметь разрушительные последствия. Одна из проблем, с которой могут столкнуться многие предприятия, заключается в том, чтобы убедиться, что инфраструктура их предприятий приспособлена для размещения оборудования для обработки полупроводников. Прежде чем принимать твердое решение об установке конкретного оборудования или кластерного инструмента, необходимо тщательно проанализировать многое, включая текущий уровень чистой комнаты, модернизацию чистой комнаты при необходимости, планирование линий электроснабжения и газа-прекурсора, эргономику, безопасность. , операционная оптимизация….и т.д. Поговорите с нами, прежде чем вкладываться в эти инвестиции. Рассмотрение ваших планов и проектов нашими опытными инженерами и менеджерами по производству полупроводников только положительно повлияет на ваши деловые начинания.

 

ИСПЫТАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВ

Подобно технологиям обработки полупроводников, испытания и контроль качества полупроводниковых материалов и устройств требуют узкоспециализированного оборудования и инженерных ноу-хау. Мы обслуживаем наших клиентов в этой области, предоставляя экспертные рекомендации и консультации по типу испытательного и метрологического оборудования, которое является лучшим и наиболее экономичным для конкретного применения, определяя и проверяя пригодность инфраструктуры на объекте клиента…..и т. д. Уровни загрязнения чистого помещения, вибрации на полу, направления циркуляции воздуха, движение людей и т.д. все они должны быть тщательно проанализированы и оценены. Мы также можем независимо протестировать ваши образцы, предоставить подробный анализ, определить основную причину отказа и т. д. в качестве внешнего поставщика услуг по контракту. От тестирования прототипа до полномасштабного производства, мы можем помочь вам обеспечить чистоту исходных материалов, мы можем помочь сократить время разработки и решить проблемы выхода продукции в среде производства полупроводников.

 

Наши инженеры-полупроводники используют следующее программное обеспечение и средства моделирования для проектирования полупроводниковых процессов и устройств:

• ANSYS RedHawk / Экстрактор Q3D / Тотем / PowerArtist

• MicroTec SiDif/SemSim/SibGraf

• Полупроводниковый модуль COMSOL

 

У нас есть доступ к широкому спектру передового лабораторного оборудования для разработки и тестирования полупроводниковых материалов и устройств, в том числе:

• Масс-спектрометрия вторичных ионов (SIMS), времяпролетная SIMS (TOF-SIMS)

• Трансмиссионная электронная микроскопия – сканирующая трансмиссионная электронная микроскопия (TEM-STEM)

• Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)

• Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия – электронная спектроскопия для химического анализа (XPS-ESCA)

• Гель-проникающая хроматография (ГПХ)

• Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)

• Газовая хроматография – масс-спектрометрия (ГХ-МС)

• Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС)

• Масс-спектрометрия тлеющего разряда (GDMS)

• Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой с лазерной абляцией (LA-ICP-MS)

• Жидкостная хроматография, масс-спектрометрия (ЖХ-МС)

• Оже-электронная спектроскопия (AES)

• Энергодисперсионная спектроскопия (ЭДС)

• Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)

• Электронная спектроскопия потерь энергии (EELS)

• Оптическая эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES)

• Раман

• Рентгеновская дифракция (XRD)

• Рентгенофлуоресцентный (XRF)

• Атомно-силовая микроскопия (АСМ)

• Двойной луч — сфокусированный ионный пучок (двойной луч — FIB)

• Дифракция обратного рассеяния электронов (EBSD)

• Оптическая профилометрия

• Анализ остаточного газа (RGA) и содержание внутреннего водяного пара

• Инструментальный анализ газов (IGA)

• Спектрометрия обратного рассеяния Резерфорда (RBS)

• Рентгеновская флуоресценция с полным отражением (TXRF)

• Зеркальная рентгеновская отражательная способность (XRR)

• Динамический механический анализ (DMA)

• Разрушающий физический анализ (DPA) в соответствии с требованиями MIL-STD

• Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)

• Термогравиметрический анализ (ТГА)

• Термомеханический анализ (ТМА)

• Рентген в реальном времени (RTX)

• Сканирующая акустическая микроскопия (SAM)

• Испытания для оценки электронных свойств

• Физические и механические испытания

• Другие тепловые испытания по мере необходимости

• Экологические камеры, тесты на старение

 

Вот некоторые из распространенных тестов, которые мы проводим на полупроводниках и устройствах из них:

• Оценка эффективности очистки путем количественного определения поверхностных металлов на полупроводниковых пластинах

• Выявление и обнаружение следовых примесей и загрязнений частицами в полупроводниковых устройствах

• Измерение толщины, плотности и состава тонких пленок

• Характеристика дозы легирующей примеси и формы профиля, количественная оценка объемных легирующих примесей и примесей

• Исследование структуры поперечного сечения ИС

• Двумерное картирование матричных элементов в полупроводниковом микроустройстве с помощью сканирующей просвечивающей электронной микроскопии и спектроскопии потерь энергии электронов (STEM-EELS)

• Идентификация загрязнения на границах раздела с помощью электронной оже-спектроскопии (FE-AES)

• Визуализация и количественная оценка морфологии поверхности

• Выявление помутнения и обесцвечивания пластины

• ATE инжиниринг и испытания для производства и разработки

• Испытания полупроводниковых изделий, квалификация приработки и надежности для подтверждения пригодности ИС