ПРОЕКТУВАННЯ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ МАТЕРІАЛІВ

Наші інженери з розробки напівпровідникових матеріалів використовують спеціальні програмні модулі, які надають спеціальні інструменти для аналізу роботи напівпровідникових пристроїв на рівні фундаментальної фізики. Такі модулі базуються на рівняннях дрейфу-дифузії з використанням ізотермічних або неізотермічних транспортних моделей. Такі програмні засоби корисні для моделювання ряду практичних пристроїв, включаючи біполярні транзистори (BJT), польові транзистори метал-напівпровідник (MESFET), польові транзистори метал-оксид-напівпровідник (MOSFET), біполярні транзистори з ізольованим затвором ( IGBT), діоди Шотткі та PN-переходи. Мультифізичні ефекти відіграють важливу роль у продуктивності напівпровідникових пристроїв. За допомогою таких потужних програмних засобів ми можемо легко створювати моделі, що включають численні фізичні ефекти. Наприклад, теплові ефекти в силовому пристрої можна моделювати за допомогою інтерфейсу фізики теплопередачі. Оптичні переходи можна використовувати для імітації ряду пристроїв, таких як сонячні батареї, світлодіоди (LED) і фотодіоди (PD). Наше програмне забезпечення для напівпровідників використовується для моделювання напівпровідникових пристроїв із масштабом довжини 100 нм або більше. У програмному забезпеченні є ряд фізичних інтерфейсів – інструментів для отримання вхідних даних моделі для опису набору фізичних рівнянь і граничних умов, таких як інтерфейси для моделювання транспорту електронів і дірок у напівпровідникових пристроях, їхньої електростатичної поведінки… тощо. Напівпровідниковий інтерфейс розв’язує рівняння Пуассона в поєднанні з рівняннями безперервності як для концентрацій електронів, так і для дірок. Ми можемо вибрати рішення моделі методом скінченних об’ємів або методом скінченних елементів. Інтерфейс включає в себе моделі матеріалів для напівпровідникових та ізоляційних матеріалів, на додаток до граничних умов для омічних контактів, контактів Шотткі, затворів і широкого діапазону електростатичних граничних умов. Особливості в інтерфейсі описують властивість мобільності, оскільки вона обмежена розсіюванням носіїв у матеріалі. Програмний інструмент включає в себе кілька попередньо визначених моделей мобільності та можливість створення користувацьких моделей мобільності, визначених користувачем. Обидва типи моделей можна комбінувати довільним чином. Кожна модель рухливості визначає вихідну рухливість електронів і дірок. Вихідну мобільність можна використовувати як вхідні дані для інших моделей мобільності, тоді як рівняння можна використовувати для об’єднання мобільностей. Інтерфейс також містить функції для додавання рекомбінації Auger, Direct і Shockley-Read Hall до напівпровідникової області або дозволяє вказувати нашу власну швидкість рекомбінації. Для моделювання напівпровідникових приладів необхідно вказати розподіл легування. Для цього наше програмне забезпечення надає функцію допінгової моделі. Можна вказати як постійні, так і профілі легування, визначені нами, або можна використовувати приблизний профіль легування Гауса. Ми також можемо імпортувати дані із зовнішніх джерел. Наш програмний інструмент пропонує розширені можливості електростатики. Існує база даних матеріалів із властивостями кількох матеріалів.

 

TCAD ПРОЦЕСУ та TCAD ПРИСТРОЮ

Технологія автоматизованого проектування (TCAD) стосується використання комп’ютерного моделювання розробки та оптимізації технологій і пристроїв обробки напівпровідників. Моделювання виготовлення називається Process TCAD, тоді як моделювання роботи пристрою називається Device TCAD. Інструменти моделювання процесів і пристроїв TCAD підтримують широкий спектр додатків, таких як CMOS, живлення, пам'ять, датчики зображення, сонячні батареї та аналогові/радіочастотні пристрої. Наприклад, якщо ви плануєте розробити високоефективні складні сонячні елементи, розгляд комерційного інструменту TCAD може заощадити час розробки та скоротити кількість дорогих пробних циклів виготовлення. TCAD надає розуміння фундаментальних фізичних явищ, які в кінцевому підсумку впливають на продуктивність і врожайність. Однак використання TCAD вимагає придбання та ліцензування інструментів програмного забезпечення, часу на вивчення інструменту TCAD і навіть більшого професійного та вільного володіння інструментом. Це може бути дуже дорогим і важким, якщо ви не будете використовувати це програмне забезпечення на постійній або довгостроковій основі. У цих випадках ми можемо допомогти вам, запропонувавши послуги наших інженерів, які використовують ці інструменти щодня. Зв'яжіться з нами для отримання додаткової інформації.

 

ПРОЕКТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ НАПІВПРОВІДНИКІВ

У напівпровідниковій промисловості використовується багато типів обладнання та процесів. Завжди думати про покупку системи «під ключ», пропонованої на ринку, нелегко та гарно. Залежно від застосування та розглянутих матеріалів, напівпровідникове обладнання необхідно ретельно вибирати та інтегрувати у виробничу лінію. Для створення виробничої лінії для виробника напівпровідникових пристроїв потрібні високоспеціалізовані та досвідчені інженери. Наші виняткові інженери-технологи можуть допомогти вам, спроектувавши прототип або лінію масового виробництва, яка відповідає вашому бюджету. Ми можемо допомогти вам вибрати найбільш відповідні процеси та обладнання, які відповідають вашим очікуванням. Ми пояснимо вам переваги конкретного обладнання та допоможемо на всіх етапах створення прототипу або лінії масового виробництва. Ми можемо навчити вас ноу-хау та підготувати вас до експлуатації вашої лінії. Все залежить від ваших потреб. Ми можемо сформулювати найкраще рішення в кожному конкретному випадку. Деякі основні типи обладнання, що використовується у виробництві напівпровідникових пристроїв, - це фотолітографічні інструменти, системи осадження, системи травлення, різноманітні інструменти для тестування та визначення характеристик... тощо. Більшість із цих інструментів є серйозними інвестиціями, і корпорації не можуть терпіти неправильних рішень, особливо фабрики, де навіть кілька годин простою можуть бути руйнівними. Однією з проблем, з якою можуть зіткнутися багато підприємств, є забезпечення того, щоб інфраструктура заводів була придатною для розміщення напівпровідникового технологічного обладнання. Перш ніж прийняти тверде рішення щодо встановлення конкретного обладнання чи кластерного інструменту, багато чого потрібно ретельно переглянути, включаючи поточний рівень чистої кімнати, модернізацію чистої кімнати, якщо необхідно, планування лінії живлення та вихідного газу, ергономічність, безпеку , операційна оптимізація… тощо. Поговоріть з нами, перш ніж брати участь у цих інвестиціях. Перегляд ваших планів і проектів нашими досвідченими інженерами та менеджерами з виробництва напівпровідників лише позитивно вплине на ваш бізнес.

 

ВИПРОБУВАННЯ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ МАТЕРІАЛІВ ТА ПРИЛАДІВ

Подібно до технологій обробки напівпровідників, випробування та контроль якості напівпровідникових матеріалів і пристроїв потребують вузькоспеціалізованого обладнання та інженерних знань. Ми обслуговуємо наших клієнтів у цій сфері, надаючи експертне керівництво та консультації щодо типу випробувального та метрологічного обладнання, яке є найкращим та найекономічнішим для конкретного застосування, визначаючи та перевіряючи придатність інфраструктури на об’єкті замовника….. тощо. Рівні забруднення чистих приміщень, вібрація на підлозі, напрямки циркуляції повітря, рух людей тощо. все потрібно ретельно оцінити та оцінити. Ми також можемо самостійно протестувати ваші зразки, провести детальний аналіз, визначити першопричину несправності… тощо. як сторонній контрактний постачальник послуг. Від тестування прототипу до повномасштабного виробництва ми можемо допомогти вам забезпечити чистоту вихідних матеріалів, ми можемо допомогти скоротити час розробки та вирішити проблеми продуктивності у середовищі виробництва напівпровідників.

 

Наші інженери з напівпровідників використовують таке програмне забезпечення та засоби моделювання для проектування напівпровідникових процесів і пристроїв:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• Напівпровідниковий модуль COMSOL

 

Ми маємо доступ до широкого спектру сучасного лабораторного обладнання для розробки та тестування напівпровідникових матеріалів і пристроїв, зокрема:

• Вторинна іонна мас-спектрометрія (SIMS), Time of Flight SIMS (TOF-SIMS)

• Трансмісійна електронна мікроскопія – скануюча трансмісійна електронна мікроскопія (TEM-STEM)

• Скануюча електронна мікроскопія (SEM)

• Рентгенівська фотоелектронна спектроскопія – електронна спектроскопія для хімічного аналізу (XPS-ESCA)

• Гель-проникна хроматографія (GPC)

• Високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ)

• Газова хроматографія – мас-спектрометрія (ГХ-МС)

• Мас-спектрометрія з індуктивно зв'язаною плазмою (ICP-MS)

• Мас-спектрометрія з тліючим розрядом (GDMS)

• Мас-спектрометрія з індуктивно пов’язаною плазмою лазерної абляції (LA-ICP-MS)

• Мас-спектрометрія рідинної хроматографії (LC-MS)

• Оже-електронна спектроскопія (AES)

• Енергодисперсійна спектроскопія (EDS)

• Інфрачервона спектроскопія з перетворенням Фур'є (FTIR)

• Спектроскопія втрат електронної енергії (EELS)

• Оптична емісійна спектроскопія з індуктивно зв'язаною плазмою (ICP-OES)

• Раман

• Рентгенівська дифракція (XRD)

• Рентгенівська флуоресценція (XRF)

• Атомно-силова мікроскопія (АСМ)

• Подвійний промінь - сфокусований іонний промінь (подвійний промінь - FIB)

• Дифракція зворотного розсіювання електронів (EBSD)

• Оптична профілометрія

• Аналіз залишкового газу (RGA) і внутрішнього вмісту водяної пари

• Інструментальний газовий аналіз (IGA)

• Спектрометрія зворотного розсіювання Резерфорда (RBS)

• Рентгенівська флуоресценція з повним відображенням (TXRF)

• Дзеркальне рентгенівське відображення (XRR)

• Динамічний механічний аналіз (DMA)

• Деструктивний фізичний аналіз (DPA) відповідає вимогам MIL-STD

• Диференціальна скануюча калориметрія (DSC)

• Термогравіметричний аналіз (TGA)

• Термомеханічний аналіз (ТМА)

• Рентген у реальному часі (RTX)

• Скануюча акустична мікроскопія (SAM)

• Тести для оцінки електронних властивостей

• Фізичні та механічні випробування

• Інші термічні випробування за потреби

• Екологічні камери, випробування на старіння

 

Нижче наведено деякі стандартні тести напівпровідників і виготовлених із них пристроїв.

• Оцінка ефективності очищення шляхом кількісного визначення поверхневих металів на напівпровідникових пластинах

• Ідентифікація та визначення місцезнаходження слідів домішок і забруднення частинками в напівпровідникових пристроях

• Вимірювання товщини, щільності та складу тонких плівок

• Характеристика дози легуючої домішки та форми профілю, кількісне визначення масової легуючої домішки та домішок

• Дослідження структури поперечного перерізу ІМС

• Двовимірне відображення елементів матриці в напівпровідниковому мікропристрої за допомогою скануючої трансмісійної електронної мікроскопії – спектроскопії втрат електронної енергії (STEM-EELS)

• Ідентифікація забруднення на межах розділу за допомогою оже-електронної спектроскопії (FE-AES)

• Візуалізація та кількісна оцінка морфології поверхні

• Виявлення помутніння та зміни кольору пластин

• ATE проектування та тестування для виробництва та розробки

• Випробування напівпровідникового виробу, вигоряння та кваліфікація надійності для забезпечення придатності ІС