THIẾT KẾ VẬT LIỆU SEMICONDUCTOR

Các kỹ sư thiết kế vật liệu bán dẫn của chúng tôi sử dụng các mô-đun phần mềm cụ thể cung cấp các công cụ chuyên dụng để phân tích hoạt động của thiết bị bán dẫn ở cấp độ vật lý cơ bản. Các mô-đun như vậy dựa trên các phương trình khuếch tán trôi, sử dụng các mô hình vận chuyển đẳng nhiệt hoặc không đẳng nhiệt. Các công cụ phần mềm như vậy rất hữu ích để mô phỏng một loạt các thiết bị thực tế, bao gồm bóng bán dẫn lưỡng cực (BJT), bóng bán dẫn hiệu ứng trường kim loại-bán dẫn (MESFET), bóng bán dẫn hiệu ứng trường kim loại-oxit-bán dẫn (MOSFET), bóng bán dẫn lưỡng cực cổng cách điện ( IGBT), điốt Schottky và các điểm nối PN. Hiệu ứng đa vật lý đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của thiết bị bán dẫn. Với các công cụ phần mềm mạnh mẽ như vậy, chúng ta có thể dễ dàng tạo ra các mô hình liên quan đến nhiều hiệu ứng vật lý. Ví dụ, các hiệu ứng nhiệt trong thiết bị điện có thể được mô phỏng bằng giao diện vật lý truyền nhiệt. Quá trình chuyển đổi quang học có thể được kết hợp để mô phỏng một loạt các thiết bị như pin mặt trời, điốt phát quang (LED) và điốt quang (PD). Phần mềm bán dẫn của chúng tôi được sử dụng để mô hình hóa các thiết bị bán dẫn có thang độ dài từ 100 nm trở lên. Trong phần mềm, có một số giao diện vật lý - công cụ nhận đầu vào mô hình để mô tả một tập hợp các phương trình vật lý và điều kiện biên, chẳng hạn như giao diện để mô hình hóa sự vận chuyển của các electron và lỗ trống trong các thiết bị bán dẫn, hành vi tĩnh điện của chúng ... vv. Giao diện bán dẫn giải phương trình Poisson kết hợp với các phương trình liên tục cho cả nồng độ hạt mang điện tích lỗ trống và electron một cách rõ ràng. Chúng ta có thể chọn giải một mô hình bằng phương pháp thể tích hữu hạn hoặc phương pháp phần tử hữu hạn. Giao diện bao gồm các mô hình vật liệu cho vật liệu bán dẫn và vật liệu cách điện, ngoài các điều kiện biên cho tiếp điểm ohmic, tiếp điểm Schottky, cổng và một loạt các điều kiện biên tĩnh điện. Các tính năng trong giao diện mô tả thuộc tính di động vì nó bị giới hạn bởi sự phân tán của các hạt tải điện trong vật liệu. Công cụ phần mềm bao gồm một số mô hình di động được xác định trước và tùy chọn để tạo các mô hình di động tùy chỉnh, do người dùng xác định. Cả hai loại mô hình này có thể được kết hợp theo những cách tùy ý. Mỗi mô hình độ linh động xác định độ linh động của điện tử đầu ra và lỗ trống. Tính di động đầu ra có thể được sử dụng như một đầu vào cho các mô hình di động khác, trong khi các phương trình có thể được sử dụng để kết hợp các di động. Giao diện cũng chứa các tính năng để thêm sự tái kết hợp Auger, Direct và Shockley-Read Hall vào miền bán dẫn hoặc cho phép chỉ định tỷ lệ tái kết hợp của riêng chúng tôi. Phân phối doping cần phải được chỉ định cho việc mô hình hóa các thiết bị bán dẫn. Công cụ phần mềm của chúng tôi cung cấp tính năng mô hình doping để thực hiện điều này. Có thể chỉ định cấu hình không đổi cũng như doping do chúng tôi xác định, hoặc có thể sử dụng cấu hình doping Gaussian gần đúng. Chúng tôi cũng có thể nhập dữ liệu từ các nguồn bên ngoài. Công cụ phần mềm của chúng tôi cung cấp khả năng Tĩnh điện nâng cao. Cơ sở dữ liệu vật liệu tồn tại với các thuộc tính cho một số vật liệu.

 

TIẾN TRÌNH TCAD và THIẾT BỊ TCAD

Công nghệ Thiết kế có sự hỗ trợ của Máy tính (TCAD) đề cập đến việc sử dụng các mô phỏng máy tính để phát triển và tối ưu hóa các công nghệ và thiết bị xử lý bán dẫn. Mô hình hóa chế tạo được gọi là Process TCAD, trong khi mô hình hóa hoạt động của thiết bị được gọi là Device TCAD. Các công cụ mô phỏng thiết bị và quy trình TCAD hỗ trợ một loạt các ứng dụng như CMOS, nguồn, bộ nhớ, cảm biến hình ảnh, pin mặt trời và thiết bị tương tự / RF. Ví dụ: nếu bạn đang xem xét phát triển các tế bào năng lượng mặt trời phức hợp hiệu quả cao, thì việc xem xét một công cụ TCAD thương mại có thể giúp bạn tiết kiệm thời gian phát triển và giảm số lần chạy thử nghiệm chế tạo đắt tiền. TCAD cung cấp thông tin chi tiết về các hiện tượng vật lý cơ bản cuối cùng tác động đến hiệu suất và năng suất. Tuy nhiên, việc sử dụng TCAD đòi hỏi phải mua và cấp phép các công cụ phần mềm, thời gian để học công cụ TCAD, và thậm chí trở nên chuyên nghiệp và thông thạo hơn với công cụ này. Điều này có thể thực sự tốn kém và khó khăn nếu bạn không sử dụng phần mềm này liên tục hoặc lâu dài. Trong những trường hợp này, chúng tôi có thể giúp bạn cung cấp dịch vụ cho các kỹ sư của chúng tôi, những người sử dụng các công cụ này hàng ngày. Liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin.

 

THIẾT KẾ QUY TRÌNH SEMICONDUCTOR

Có rất nhiều loại thiết bị và quy trình được sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn. Việc luôn cân nhắc mua một hệ thống chìa khóa trao tay được cung cấp trên thị trường không phải là điều dễ dàng và cũng là một ý kiến hay. Tùy thuộc vào ứng dụng và vật liệu được xem xét, thiết bị vốn bán dẫn cần được lựa chọn cẩn thận và tích hợp trong dây chuyền sản xuất. Các kỹ sư chuyên môn cao và có kinh nghiệm là cần thiết để xây dựng dây chuyền sản xuất cho một nhà sản xuất thiết bị bán dẫn. Các kỹ sư quy trình đặc biệt của chúng tôi có thể giúp bạn bằng cách thiết kế dây chuyền tạo mẫu hoặc sản xuất hàng loạt phù hợp với ngân sách của bạn. Chúng tôi có thể giúp bạn lựa chọn các quy trình và thiết bị phù hợp nhất đáp ứng mong đợi của bạn. Chúng tôi sẽ giải thích cho bạn những ưu điểm của thiết bị cụ thể và hỗ trợ bạn trong suốt các giai đoạn thiết lập dây chuyền tạo mẫu hoặc sản xuất hàng loạt của bạn. Chúng tôi có thể đào tạo bạn về bí quyết và giúp bạn sẵn sàng vận hành dây chuyền của mình. Tất cả phụ thuộc vào nhu cầu của bạn. Chúng tôi có thể đưa ra giải pháp tốt nhất cho từng trường hợp cụ thể. Một số loại thiết bị chính được sử dụng trong sản xuất linh kiện bán dẫn là công cụ quang học, hệ thống lắng đọng, hệ thống khắc, các công cụ kiểm tra và đặc tính khác nhau …… vv. Hầu hết các công cụ này đều là những khoản đầu tư nghiêm túc và các tập đoàn không thể chịu đựng được những quyết định sai lầm, đặc biệt là những công cụ mà ngay cả một vài giờ ngừng hoạt động cũng có thể tàn phá. Một trong những thách thức mà nhiều cơ sở có thể phải đối mặt là đảm bảo cơ sở hạ tầng nhà máy của họ được chế tạo phù hợp để chứa các thiết bị xử lý chất bán dẫn. Nhiều thứ cần được xem xét cẩn thận trước khi đưa ra quyết định chắc chắn về việc lắp đặt một thiết bị hoặc công cụ cụm cụ thể, bao gồm cấp độ hiện tại của phòng sạch, nâng cấp phòng sạch nếu cần, lập kế hoạch về nguồn điện và đường dẫn khí tiền chất, công thái học, an toàn , tối ưu hóa hoạt động… .v.v. Hãy nói chuyện với chúng tôi trước khi tham gia vào các khoản đầu tư này. Việc xem xét các kế hoạch và dự án của bạn bởi các kỹ sư và nhà quản lý bán dẫn dày dạn kinh nghiệm của chúng tôi sẽ chỉ đóng góp tích cực vào nỗ lực kinh doanh của bạn.

 

KIỂM TRA VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ DÂY DẪN

Tương tự như các công nghệ xử lý chất bán dẫn, việc kiểm tra và QC các thiết bị và vật liệu bán dẫn đòi hỏi phải có thiết bị chuyên môn cao và bí quyết kỹ thuật. Chúng tôi phục vụ khách hàng trong lĩnh vực này bằng cách cung cấp hướng dẫn chuyên môn và tư vấn về loại thiết bị đo lường và thử nghiệm tốt nhất và kinh tế nhất cho một ứng dụng cụ thể, xác định và kiểm tra tính phù hợp của cơ sở hạ tầng tại cơ sở của khách hàng… ..vv. Mức độ ô nhiễm trong phòng sạch, rung động trên sàn, hướng lưu thông không khí, chuyển động của con người,… .v.v. tất cả đều cần được thẩm định và đánh giá kỹ lưỡng. Chúng tôi cũng có thể kiểm tra mẫu của bạn một cách độc lập, cung cấp phân tích chi tiết, xác định nguyên nhân gốc rễ của lỗi ... vv. với tư cách là nhà cung cấp dịch vụ hợp đồng bên ngoài. Từ thử nghiệm nguyên mẫu đến sản xuất quy mô đầy đủ, chúng tôi có thể giúp bạn đảm bảo độ tinh khiết của nguyên liệu ban đầu, chúng tôi có thể giúp giảm thời gian phát triển và giải quyết các vấn đề về năng suất trong môi trường sản xuất chất bán dẫn.

 

Các kỹ sư bán dẫn của chúng tôi sử dụng các phần mềm và công cụ mô phỏng sau đây để thiết kế quy trình và thiết bị bán dẫn:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• Mô-đun bán dẫn COMSOL

 

Chúng tôi có quyền truy cập vào một loạt các thiết bị phòng thí nghiệm tiên tiến để phát triển và thử nghiệm các thiết bị và vật liệu bán dẫn, bao gồm:

• Khối phổ ion thứ cấp (SIMS), Thời gian bay SIMS (TOF-SIMS)

• Kính hiển vi điện tử truyền qua - Kính hiển vi điện tử truyền quét (TEM-STEM)

• Kính hiển vi điện tử quét (SEM)

• Quang phổ quang điện tử X-Ray - Quang phổ điện tử để phân tích hóa học (XPS-ESCA)

• Sắc ký thấm gel (GPC)

• Sắc ký lỏng hiệu suất cao (HPLC)

• Sắc ký khí - Khối phổ (GC-MS)

• Khối phổ Plasma được ghép nối cảm ứng (ICP-MS)

• Phép đo phổ khối lượng phóng xạ phát sáng (GDMS)

• Cắt bỏ tia laser Phép đo khối phổ Plasma được ghép nối cảm ứng (LA-ICP-MS)

• Sắc ký lỏng Khối phổ (LC-MS)

• Quang phổ điện tử Auger (AES)

• Quang phổ phân tán năng lượng (EDS)

• Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)

• Quang phổ tổn thất năng lượng điện tử (EELS)

• Quang phổ phát xạ quang Plasma được ghép nối cảm ứng (ICP-OES)

• Raman

• Nhiễu xạ tia X (XRD)

• X-quang huỳnh quang (XRF)

• Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM)

• Chùm tia kép - Chùm tia ion tập trung (Chùm tia kép - FIB)

• Nhiễu xạ hạt điện tử (EBSD)

• Đo hồ sơ quang học

• Phân tích khí dư (RGA) & Hàm lượng hơi nước bên trong

• Phân tích khí cụ (IGA)

• Phép đo phổ tán xạ ngược Rutherford (RBS)

• Tổng phản xạ tia X huỳnh quang (TXRF)

• Khả năng phản xạ tia X đặc biệt (XRR)

• Phân tích cơ học động (DMA)

• Phân tích vật lý phá hủy (DPA) tuân thủ các yêu cầu của MIL-STD

• Nhiệt lượng quét vi sai (DSC)

• Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA)

• Phân tích cơ nhiệt (TMA)

• Chụp X-quang thời gian thực (RTX)

• Kính hiển vi âm thanh quét (SAM)

• Các thử nghiệm để đánh giá các đặc tính điện tử

• Kiểm tra vật lý & cơ học

• Các thử nghiệm nhiệt khác khi cần thiết

• Buồng môi trường, Kiểm tra lão hóa

 

Một số thử nghiệm phổ biến mà chúng tôi thực hiện trên chất bán dẫn và thiết bị được thực hiện bằng chúng là:

• Đánh giá hiệu quả làm sạch bằng cách định lượng kim loại bề mặt trên tấm bán dẫn

• Xác định và định vị các tạp chất mức độ vết và sự nhiễm bẩn hạt trong các thiết bị bán dẫn

• Đo độ dày, mật độ và thành phần của màng mỏng

• Đặc tính của liều lượng dopant và hình dạng hồ sơ, định lượng số lượng lớn dopant và tạp chất

• Kiểm tra cấu trúc mặt cắt của IC

• Ánh xạ hai chiều của các phần tử ma trận trong thiết bị vi bán dẫn bằng cách quét phương pháp hiển vi điện tử truyền qua kính hiển vi điện tử-quang phổ tổn thất năng lượng điện tử (STEM-EELS)

• Xác định ô nhiễm tại các giao diện bằng Quang phổ điện tử Auger (FE-AES)

• Đánh giá trực quan và định lượng hình thái bề mặt

• Xác định sương mù và sự đổi màu của tấm wafer

• Kỹ thuật và thử nghiệm ATE để sản xuất và phát triển

• Kiểm tra sản phẩm bán dẫn, khả năng ghi và độ tin cậy để đảm bảo tính phù hợp của vi mạch