DESEÑO DE MATERIAIS SEMICONDUCTORES

Os nosos enxeñeiros de deseño de materiais semicondutores usan módulos de software específicos que proporcionan ferramentas dedicadas á análise do funcionamento dos dispositivos semicondutores a nivel de física fundamental. Estes módulos baséanse nas ecuacións de deriva-difusión, utilizando modelos de transporte isotérmicos ou non isotérmicos. Tales ferramentas de software son útiles para simular unha variedade de dispositivos prácticos, incluíndo transistores bipolares (BJT), transistores de efecto de campo de semicondutores metálicos (MESFET), transistores de efecto de campo de semicondutores de óxido metálico (MOSFET), transistores bipolares de porta illada. IGBT), diodos Schottky e unións PN. Os efectos multifísicos xogan un papel importante no rendemento dos dispositivos semicondutores. Con ferramentas de software tan poderosas, podemos crear facilmente modelos que impliquen múltiples efectos físicos. Por exemplo, os efectos térmicos dentro dun dispositivo de enerxía pódense simular mediante unha interface física de transferencia de calor. Pódense incorporar transicións ópticas para simular unha serie de dispositivos como células solares, díodos emisores de luz (LED) e fotodiodos (PD). O noso software de semicondutores úsase para modelar dispositivos semicondutores con escalas de lonxitude de 100 nm ou máis. Dentro do software, hai unha serie de interfaces físicas: ferramentas para recibir entradas de modelos para describir un conxunto de ecuacións físicas e condicións de contorno, como interfaces para modelar o transporte de electróns e buratos en dispositivos semicondutores, o seu comportamento electrostático... etc. A interface de semicondutores resolve explícitamente a ecuación de Poisson en conxunto coas ecuacións de continuidade tanto para as concentracións de portadores de carga de electróns como de buratos. Podemos escoller resolver un modelo co método de volume finito ou o método de elementos finitos. A interface inclúe modelos de materiais para materiais semicondutores e illantes, ademais de condicións de contorno para contactos óhmicos, contactos Schottky, portas e unha ampla gama de condicións de contorno electrostáticas. As características da interface describen a propiedade de mobilidade xa que está limitada pola dispersión de portadores no material. A ferramenta de software inclúe varios modelos de mobilidade predefinidos e a opción de crear modelos de mobilidade personalizados e definidos polo usuario. Estes dous tipos de modelos pódense combinar de xeito arbitrario. Cada modelo de mobilidade define unha mobilidade de electróns e buratos de saída. A mobilidade de saída pódese usar como entrada para outros modelos de mobilidade, mentres que as ecuacións pódense usar para combinar mobilidades. A interface tamén contén funcións para engadir recombinación Auger, Direct e Shockley-Read Hall a un dominio semicondutor, ou permite especificar a nosa propia taxa de recombinación. A distribución de dopaxe debe especificarse para o modelado de dispositivos semicondutores. A nosa ferramenta de software ofrece unha función de modelo de dopaxe para facelo. Pódense especificar tanto perfís de dopaxe constantes como definidos por nós, ou pódese utilizar un perfil de dopaxe gaussiano aproximado. Tamén podemos importar datos de fontes externas. A nosa ferramenta de software ofrece capacidades de electrostática melloradas. Existe unha base de datos de materiais con propiedades para varios materiais.

 

PROCESAR TCAD e DISPOSITIVO TCAD

Tecnoloxía Deseño asistido por ordenador (TCAD) refírese ao uso de simulacións informáticas para desenvolver e optimizar tecnoloxías e dispositivos de procesamento de semicondutores. O modelado da fabricación denomínase Process TCAD, mentres que o modelado da operación do dispositivo denomínase Device TCAD. O proceso TCAD e as ferramentas de simulación de dispositivos admiten unha ampla gama de aplicacións como CMOS, enerxía, memoria, sensores de imaxe, células solares e dispositivos analóxicos/RF. Por exemplo, se está a pensar en desenvolver células solares complexas altamente eficientes, considerar unha ferramenta comercial TCAD pode aforrar tempo de desenvolvemento e reducir o número de probas de fabricación caras. TCAD proporciona información sobre os fenómenos físicos fundamentais que finalmente afectan o rendemento e o rendemento. Non obstante, o uso de TCAD require a compra e licenza das ferramentas de software, tempo para aprender a ferramenta TCAD e aínda máis profesionalizar e dominar a ferramenta. Isto pode ser moi caro e difícil se non vai usar este software de forma continua ou a longo prazo. Nestes casos podemos axudarche ofrecendo o servizo dos nosos enxeñeiros que utilizan estas ferramentas a diario. Póñase en contacto connosco para obter máis información.

 

DESEÑO DE PROCESOS DE SEMICONDUCTORES

Existen numerosos tipos de equipos e procesos utilizados na industria de semicondutores. Non é doado nin boa idea considerar sempre a compra dun sistema chave en man que se ofrece no mercado. Dependendo da aplicación e dos materiais considerados, os equipos de capital de semicondutores deben ser coidadosamente elixidos e integrados nunha liña de produción. Necesítanse enxeñeiros altamente especializados e experimentados para construír unha liña de produción para un fabricante de dispositivos de semicondutores. Os nosos excepcionais enxeñeiros de procesos poden axudarche deseñando unha liña de prototipado ou de produción en masa que se adapte ao teu orzamento. Podemos axudarche a escoller os procesos e equipos máis axeitados que satisfagan as túas expectativas. Explicarémosche as vantaxes de determinados equipos e axudarémosche nas fases de creación da túa liña de prototipado ou produción en masa. Podemos adestrarche no know-how e prepararte para operar a túa liña. Todo depende das túas necesidades. Podemos formular a mellor solución caso por caso. Algúns dos principais tipos de equipos utilizados na fabricación de dispositivos semicondutores son ferramentas fotolitográficos, sistemas de deposición, sistemas de gravado, varias ferramentas de proba e caracterización……etc. A maioría destas ferramentas son investimentos serios e as corporacións non poden tolerar decisións erróneas, especialmente as fábricas onde incluso unhas poucas horas de inactividade poden ser devastadoras. Un dos retos aos que poden enfrontarse moitas instalacións é asegurarse de que a infraestrutura da súa planta estea axeitada para acomodar os equipos de proceso de semicondutores. Hai que revisar coidadosamente antes de tomar unha decisión firme sobre a instalación dun equipo ou ferramenta de clúster en particular, incluíndo o nivel actual da sala limpa, a actualización da sala limpa se é necesario, a planificación das liñas eléctricas e de gas precursor, a ergonomía e a seguridade. , optimización operativa….etc. Fálenos primeiro antes de participar nestes investimentos. A revisión dos teus plans e proxectos polos nosos enxeñeiros e xestores experimentados da fábrica de semicondutores só contribuirá positivamente aos teus esforzos empresariais.

 

PROBAS DE MATERIAIS E DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES

Do mesmo xeito que as tecnoloxías de procesamento de semicondutores, as probas e o control de calidade de materiais e dispositivos semicondutores requiren equipos altamente especializados e coñecementos de enxeñería. Atendemos aos nosos clientes nesta área proporcionando unha orientación experta e asesorando sobre o tipo de equipamento de proba e metroloxía que é o mellor e máis económico para unha determinada aplicación, determinando e verificando a idoneidade da infraestrutura nas instalacións do cliente…..etc. Os niveis de contaminación da sala limpa, as vibracións no chan, as direccións de circulación do aire, o movemento de persoas, etc. todos teñen que ser coidadosamente avaliados e avaliados. Tamén podemos probar as súas mostras de forma independente, proporcionar análises detalladas, determinar a causa raíz do fallo... etc. como prestador externo de servizos por contrato. Desde as probas de prototipos ata a produción a gran escala, podemos axudarche a garantir a pureza dos materiais de partida, podemos axudarche a reducir o tempo de desenvolvemento e resolver problemas de rendemento no entorno de fabricación de semicondutores.

 

Os nosos enxeñeiros de semicondutores usan o seguinte software e ferramentas de simulación para o proceso de semicondutores e o deseño de dispositivos:

• ANSYS RedHawk / Q3D Extractor / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• Módulo de semicondutores COMSOL

 

Temos acceso a unha ampla gama de equipos de laboratorio avanzados para desenvolver e probar materiais e dispositivos semicondutores, incluíndo:

• Espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS), SIMS de tempo de voo (TOF-SIMS)

• Microscopía electrónica de transmisión - Microscopía electrónica de transmisión de barrido (TEM-STEM)

• Microscopía electrónica de barrido (SEM)

• Espectroscopia de fotoelectróns de raios X: espectroscopia electrónica para análise química (XPS-ESCA)

• Cromatografía de permeación en xel (GPC)

• Cromatografía líquida de alto rendemento (HPLC)

• Cromatografía de gases - Espectrometría de masas (GC-MS)

• Espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS)

• Espectrometría de masas de descarga luminosa (GDMS)

• Ablación con láser Espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (LA-ICP-MS)

• Espectrometría de masas por cromatografía líquida (LC-MS)

• Espectroscopia electrónica Auger (AES)

• Espectroscopia de dispersión de enerxía (EDS)

• Espectroscopia infravermella de transformada de Fourier (FTIR)

• Espectroscopia de perda de enerxía electrónica (EELS)

• Espectroscopia de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES)

• Raman

• Difracción de raios X (XRD)

• Fluorescencia de raios X (XRF)

• Microscopía de forza atómica (AFM)

• Feixe dual - Feixe de iones enfocado (Fixe dobre - FIB)

• Difracción de retrodispersión electrónica (EBSD)

• Profilometría óptica

• Análise de gases residuais (RGA) e contido interno de vapor de auga

• Análise instrumental de gases (IGA)

• Espectrometría de retrodispersión de Rutherford (RBS)

• Fluorescencia de raios X de reflexión total (TXRF)

• Reflectividade de raios X especular (XRR)

• Análise Mecánica Dinámica (DMA)

• Análise física destrutiva (DPA) conforme aos requisitos MIL-STD

• Calorimetría de barrido diferencial (DSC)

• Análise termogravimétrica (TGA)

• Análise termomecánica (TMA)

• Raios X en tempo real (RTX)

• Microscopía acústica de barrido (SAM)

• Probas para avaliar propiedades electrónicas

• Probas físicas e mecánicas

• Outras probas térmicas segundo sexa necesario

• Cámaras Ambientais, Probas de Envellecemento

 

Algunhas das probas comúns que realizamos en semicondutores e dispositivos feitos con eles son:

• Avaliación da eficacia da limpeza cuantificando metais superficiais en obleas semicondutores

• Identificación e localización de impurezas a nivel de traza e contaminación por partículas en dispositivos semicondutores

• Medición do espesor, densidade e composición de películas finas

• Caracterización da dose do dopante e da forma do perfil, cuantificando dopantes e impurezas a granel

• Exame da estrutura transversal dos CI

• Mapeo bidimensional de elementos da matriz nun microdispositivo semicondutor mediante microscopía electrónica de transmisión de barrido-espectroscopia de perda de enerxía electrónica (STEM-EELS)

• Identificación da contaminación nas interfaces mediante espectroscopia electrónica Auger (FE-AES)

• Visualización e avaliación cuantitativa da morfoloxía superficial

• Identificación da néboa e da decoloración das obleas

• Enxeñaría e probas de ATE para produción e desenvolvemento

• Proba de produtos semicondutores, combustión e cualificación de fiabilidade para garantir a aptitude do IC