DISSENY DE MATERIALS SEMICONDUCTORS

Els nostres enginyers de disseny de materials semiconductors utilitzen mòduls de programari específics que proporcionen eines dedicades per a l'anàlisi del funcionament dels dispositius semiconductors a nivell de física fonamental. Aquests mòduls es basen en les equacions de deriva-difusió, utilitzant models de transport isotèrmics o no isotèrmics. Aquestes eines de programari són útils per simular una sèrie de dispositius pràctics, com ara transistors bipolars (BJT), transistors d'efecte de camp de semiconductor metàl·lic (MESFET), transistors d'efecte de camp d'òxid metàl·lic i semiconductors (MOSFET), transistors bipolars de porta aïllada ( IGBT), díodes Schottky i unions PN. Els efectes multifísics tenen un paper important en el rendiment dels dispositius semiconductors. Amb eines de programari tan potents, podem crear fàcilment models amb múltiples efectes físics. Per exemple, els efectes tèrmics dins d'un dispositiu de potència es poden simular mitjançant una interfície física de transferència de calor. Es poden incorporar transicions òptiques per simular una sèrie de dispositius com ara cèl·lules solars, díodes emissors de llum (LED) i fotodíodes (PD). El nostre programari de semiconductors s'utilitza per modelar dispositius semiconductors amb escales de longitud de 100 nm o més. Dins del programari, hi ha una sèrie d'interfícies físiques: eines per rebre entrades de models per descriure un conjunt d'equacions físiques i condicions de contorn, com ara interfícies per modelar el transport d'electrons i forats en dispositius semiconductors, el seu comportament electrostàtic... etc. La interfície de semiconductor resol explícitament l'equació de Poisson juntament amb les equacions de continuïtat per a les concentracions de portadors de càrrega d'electrons i forats. Podem triar resoldre un model amb el mètode del volum finit o el mètode dels elements finits. La interfície inclou models de materials per a materials semiconductors i aïllants, a més de condicions de límit per a contactes òhmics, contactes Schottky, portes i una àmplia gamma de condicions de límit electrostàtiques. Les característiques de la interfície descriuen la propietat de mobilitat, ja que està limitada per la dispersió de portadors dins del material. L'eina de programari inclou diversos models de mobilitat predefinits i l'opció de crear models de mobilitat personalitzats i definits per l'usuari. Aquests dos tipus de models es poden combinar de maneres arbitràries. Cada model de mobilitat defineix una mobilitat d'electrons i forats de sortida. La mobilitat de sortida es pot utilitzar com a entrada per a altres models de mobilitat, mentre que les equacions es poden utilitzar per combinar mobilitats. La interfície també conté funcions per afegir recombinació Auger, Direct i Shockley-Read Hall a un domini semiconductor, o permet especificar la nostra pròpia taxa de recombinació. La distribució de dopatge s'ha d'especificar per al modelatge de dispositius semiconductors. La nostra eina de programari ofereix una funció de model de dopatge per fer-ho. Es poden especificar perfils de dopatge constants i definits per nosaltres, o es pot utilitzar un perfil de dopatge gaussià aproximat. També podem importar dades de fonts externes. La nostra eina de programari ofereix capacitats electrostàtiques millorades. Existeix una base de dades de materials amb propietats per a diversos materials.

 

PROCESS TCAD i DEVICE TCAD

Tecnologia Disseny assistit per ordinador (TCAD) fa referència a l'ús de simulacions per ordinador per desenvolupar i optimitzar tecnologies i dispositius de processament de semiconductors. El modelatge de la fabricació s'anomena Process TCAD, mentre que el modelatge de l'operació del dispositiu s'anomena Device TCAD. El procés TCAD i les eines de simulació de dispositius admeten una àmplia gamma d'aplicacions com ara CMOS, potència, memòria, sensors d'imatge, cèl·lules solars i dispositius analògics/RF. Per exemple, si esteu pensant en desenvolupar cèl·lules solars complexes altament eficients, considerar una eina comercial TCAD us pot estalviar temps de desenvolupament i reduir el nombre de proves costoses de fabricació. TCAD proporciona una visió dels fenòmens físics fonamentals que finalment afecten el rendiment i el rendiment. Tanmateix, l'ús de TCAD requereix la compra i llicència de les eines de programari, temps per aprendre l'eina TCAD i encara més professionalitzar-se i dominar l'eina. Això pot ser realment costós i difícil si no feu servir aquest programari de manera continuada o a llarg termini. En aquests casos podem ajudar-te oferint el servei dels nostres enginyers que utilitzen aquestes eines en el dia a dia. Contacta amb nosaltres per a més informació.

 

DISSENY DE PROCÉS SEMICONDUCTORS

Hi ha nombrosos tipus d'equips i processos utilitzats en la indústria dels semiconductors. No és fàcil ni una bona idea plantejar-se sempre la compra d'un sistema clau en mà que s'ofereix al mercat. Depenent de l'aplicació i dels materials considerats, l'equip de capital de semiconductors s'ha de triar i integrar amb cura en una línia de producció. Es necessiten enginyers altament especialitzats i experimentats per construir una línia de producció per a un fabricant de dispositius semiconductors. Els nostres enginyers de processos excepcionals us poden ajudar dissenyant una línia de prototipatge o producció en massa que s'adapti al vostre pressupost. Podem ajudar-te a escollir els processos i equips més adequats que compleixin les teves expectatives. T'explicarem els avantatges d'un equip concret i t'ajudarem en les fases d'establiment de la teva línia de prototipatge o producció en sèrie. Podem formar-te en el know-how i preparar-te per operar la teva línia. Tot depèn de les vostres necessitats. Podem formular la millor solució cas per cas. Alguns tipus principals d'equips utilitzats en la fabricació de dispositius semiconductors són eines fotolitogràfiques, sistemes de deposició, sistemes de gravat, diverses eines de prova i caracterització, etc. La majoria d'aquestes eines són inversions serioses i les corporacions no poden tolerar decisions equivocades, especialment fabs on fins i tot unes poques hores d'inactivitat poden ser devastadores. Un dels reptes als quals es poden enfrontar moltes instal·lacions és assegurar-se que la infraestructura de la seva planta sigui adequada per acomodar l'equip de procés de semiconductors. Cal revisar-se acuradament abans de prendre una decisió ferma sobre la instal·lació d'un equip o eina de clúster en particular, inclòs el nivell actual de la sala neta, l'actualització de la sala neta si cal, la planificació de les línies d'energia i de gas precursor, l'ergonomia, la seguretat. , optimització operativa….etc. Parleu amb nosaltres primer abans d'entrar en aquestes inversions. La revisió dels vostres plans i projectes pels nostres enginyers i gestors experimentats de fàbriques de semiconductors només contribuirà positivament als vostres esforços empresarials.

 

PROVA DE MATERIALS I DISPOSITIUS SEMICONDUCTORS

De manera similar a les tecnologies de processament de semiconductors, les proves i el control de qualitat de materials i dispositius semiconductors requereixen equips altament especialitzats i coneixements d'enginyeria. Atenem als nostres clients en aquest àmbit oferint una guia experta i assessorament sobre el tipus d'equips de prova i metrologia que és el millor i més econòmic per a una aplicació concreta, determinant i verificant la idoneïtat de la infraestructura a les instal·lacions del client…..etc. Els nivells de contaminació de la sala neta, vibracions al terra, direccions de circulació de l'aire, moviment de persones,...etc. tots han de ser avaluats i avaluats amb cura. També podem provar les vostres mostres de manera independent, proporcionar una anàlisi detallada, determinar la causa principal de la fallada... etc. com a proveïdor de serveis per contracte extern. Des de les proves de prototips fins a la producció a gran escala, podem ajudar-vos a garantir la puresa dels materials de partida, podem ajudar a reduir el temps de desenvolupament i resoldre problemes de rendiment en l'entorn de fabricació de semiconductors.

 

Els nostres enginyers de semiconductors utilitzen el programari i les eines de simulació següents per al disseny de processos i dispositius de semiconductors:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• Mòdul Semiconductor COMSOL

 

Tenim accés a una àmplia gamma d'equips de laboratori avançats per desenvolupar i provar materials i dispositius semiconductors, com ara:

• Espectrometria de masses d'ions secundaris (SIMS), temps de vol SIMS (TOF-SIMS)

• Microscòpia electrònica de transmissió: microscòpia electrònica de transmissió d'escaneig (TEM-STEM)

• Microscòpia electrònica d'escaneig (SEM)

• Espectroscòpia de fotoelectrons de raigs X - Espectroscòpia d'electrons per a anàlisis químiques (XPS-ESCA)

• Cromatografia de permeació de gel (GPC)

• Cromatografia líquida d'alt rendiment (HPLC)

• Cromatografia de gasos - Espectrometria de masses (GC-MS)

• Espectrometria de masses de plasma acoblat inductiu (ICP-MS)

• Espectrometria de masses de descàrrega brillant (GDMS)

• Ablació làser Espectrometria de masses de plasma acoblat inductiu (LA-ICP-MS)

• Espectrometria de masses per cromatografia líquida (LC-MS)

• Espectroscòpia electrònica Auger (AES)

• Espectroscòpia de dispersió d'energia (EDS)

• Espectroscòpia d'infrarojos per transformada de Fourier (FTIR)

• Espectroscòpia de pèrdua d'energia electrònica (EELS)

• Espectroscòpia d'emissió òptica de plasma acoblat inductiu (ICP-OES)

• Raman

• Difracció de raigs X (XRD)

• Fluorescència de raigs X (XRF)

• Microscòpia de força atòmica (AFM)

• Feix dual - Feix d'ions enfocat (Feix doble - FIB)

• Difracció de retrodispersió electrònica (EBSD)

• Profilometria òptica

• Anàlisi de gasos residuals (RGA) i contingut intern de vapor d'aigua

• Anàlisi instrumental de gasos (IGA)

• Espectrometria de retrodispersió de Rutherford (RBS)

• Fluorescència de raigs X de reflexió total (TXRF)

• Reflectivitat de raigs X especular (XRR)

• Anàlisi mecànica dinàmica (DMA)

• Anàlisi física destructiva (DPA) que compleix els requisits MIL-STD

• Calorimetria d'escaneig diferencial (DSC)

• Anàlisi termogravimètrica (TGA)

• Anàlisi termomecànica (TMA)

• Raigs X en temps real (RTX)

• Microscòpia acústica d'escaneig (SAM)

• Proves per avaluar propietats electròniques

• Proves físiques i mecàniques

• Altres proves tèrmiques segons sigui necessari

• Cambres Ambientals, Proves d'envelliment

 

Algunes de les proves habituals que realitzem en semiconductors i dispositius fets amb ells són:

• Avaluació de l'eficàcia de la neteja mitjançant la quantificació de metalls superficials en hòsties de semiconductors

• Identificar i localitzar impureses a nivell de traça i contaminació per partícules en dispositius semiconductors

• Mesura del gruix, densitat i composició de pel·lícules primes

• Caracterització de la dosi de dopants i la forma del perfil, quantificant els dopants a granel i les impureses

• Examen de l'estructura transversal dels CI

• Mapeig bidimensional d'elements de la matriu en un microdispositiu semiconductor mitjançant microscòpia electrònica de transmissió d'escaneig-espectroscòpia de pèrdua d'energia electrònica (STEM-EELS)

• Identificació de la contaminació a les interfícies mitjançant l'espectroscòpia electrònica Auger (FE-AES)

• Visualització i avaluació quantitativa de la morfologia superficial

• Identificació de la boira i la decoloració de les hòsties

• Enginyeria i proves d'ATE per a producció i desenvolupament

• Prova de producte semiconductors, burn-in i qualificació de fiabilitat per assegurar l'aptitud de l'IC