PROJETO DE MATERIAL DE SEMICONDUTORES

Nossos engenheiros de projeto de materiais semicondutores usam módulos de software específicos que fornecem ferramentas dedicadas para a análise da operação de dispositivos semicondutores no nível da física fundamental. Tais módulos são baseados nas equações deriva-difusão, usando modelos de transporte isotérmicos ou não isotérmicos. Essas ferramentas de software são úteis para simular uma variedade de dispositivos práticos, incluindo transistores bipolares (BJTs), transistores de efeito de campo de semicondutor de metal (MESFETs), transistores de efeito de campo de semicondutor de óxido de metal (MOSFETs), transistores bipolares de porta isolada ( IGBTs), diodos Schottky e junções PN. Os efeitos multifísicos desempenham papéis importantes no desempenho do dispositivo semicondutor. Com ferramentas de software tão poderosas, podemos facilmente criar modelos envolvendo múltiplos efeitos físicos. Por exemplo, os efeitos térmicos dentro de um dispositivo de energia podem ser simulados usando uma interface física de transferência de calor. As transições ópticas podem ser incorporadas para simular uma variedade de dispositivos, como células solares, diodos emissores de luz (LEDs) e fotodiodos (PDs). Nosso software de semicondutores é usado para modelar dispositivos semicondutores com escalas de comprimento de 100 nm ou mais. Dentro do software, há uma série de interfaces físicas – ferramentas para receber entradas de modelos para descrever um conjunto de equações físicas e condições de contorno, como interfaces para modelar o transporte de elétrons e buracos em dispositivos semicondutores, seu comportamento eletrostático etc. A interface semicondutora resolve a equação de Poisson em conjunto com as equações de continuidade para as concentrações de portadores de carga de elétrons e lacunas explicitamente. Podemos escolher resolver um modelo com o método dos volumes finitos ou com o método dos elementos finitos. A interface inclui modelos de materiais para materiais semicondutores e isolantes, além de condições de contorno para contatos ôhmicos, contatos Schottky, portas e uma ampla gama de condições de contorno eletrostáticas. Os recursos dentro da interface descrevem a propriedade de mobilidade, pois ela é limitada pela dispersão de transportadores dentro do material. A ferramenta de software inclui vários modelos de mobilidade predefinidos e a opção de criar modelos de mobilidade personalizados definidos pelo usuário. Ambos os tipos de modelos podem ser combinados de maneiras arbitrárias. Cada modelo de mobilidade define uma mobilidade de elétrons e lacunas de saída. A mobilidade de saída pode ser usada como entrada para outros modelos de mobilidade, enquanto as equações podem ser usadas para combinar mobilidades. A interface também contém recursos para adicionar recombinação Auger, Direct e Shockley-Read Hall a um domínio semicondutor ou permite especificar nossa própria taxa de recombinação. A distribuição de dopagem precisa ser especificada para a modelagem de dispositivos semicondutores. Nossa ferramenta de software fornece um recurso de modelo de doping para fazer isso. Perfis constantes e de dopagem definidos por nós podem ser especificados, ou um perfil de dopagem gaussiano aproximado pode ser usado. Também podemos importar dados de fontes externas. Nossa ferramenta de software oferece recursos eletrostáticos aprimorados. O banco de dados de materiais existe com propriedades para vários materiais.

 

PROCESSO TCAD e DISPOSITIVO TCAD

Tecnologia Computer-Aided Design (TCAD) refere-se ao uso de simulações de computador para desenvolver e otimizar tecnologias e dispositivos de processamento de semicondutores. A modelagem da fabricação é denominada Processo TCAD, enquanto a modelagem da operação do dispositivo é denominada Dispositivo TCAD. As ferramentas de simulação de dispositivos e processos TCAD suportam uma ampla gama de aplicações, como CMOS, energia, memória, sensores de imagem, células solares e dispositivos analógicos/RF. Por exemplo, se você está pensando em desenvolver células solares complexas altamente eficientes, considerar uma ferramenta TCAD comercial pode economizar tempo de desenvolvimento e reduzir o número de execuções de fabricação de teste dispendiosas. O TCAD fornece informações sobre os fenômenos físicos fundamentais que afetam o desempenho e o rendimento. No entanto, o uso do TCAD exige a aquisição e licenciamento das ferramentas do software, tempo para aprender a ferramenta TCAD e ainda mais profissionalização e fluência na ferramenta. Isso pode ser muito caro e difícil se você não estiver usando este software de forma contínua ou de longo prazo. Nesses casos podemos ajudá-lo oferecendo o serviço de nossos engenheiros que utilizam essas ferramentas diariamente. Contacte-nos para mais informações.

 

PROJETO DE PROCESSO DE SEMICONDUTORES

Existem inúmeros tipos de equipamentos e processos utilizados na indústria de semicondutores. Não é fácil nem uma boa ideia considerar sempre a compra de um sistema chave na mão oferecido no mercado. Dependendo da aplicação e dos materiais considerados, o equipamento de capital semicondutor precisa ser cuidadosamente escolhido e integrado em uma linha de produção. Engenheiros altamente especializados e experientes são necessários para construir uma linha de produção para um fabricante de dispositivos semicondutores. Nossos engenheiros de processo excepcionais podem ajudá-lo projetando uma linha de prototipagem ou produção em massa que se ajuste ao seu orçamento. Podemos ajudá-lo a escolher os processos e equipamentos mais adequados que atendam às suas expectativas. Explicaremos as vantagens de um equipamento específico e o ajudaremos nas fases de estabelecimento de sua prototipagem ou linha de produção em massa. Podemos treiná-lo no know-how e prepará-lo para operar sua linha. Tudo depende das suas necessidades. Podemos formular a melhor solução caso a caso. Alguns dos principais tipos de equipamentos usados na fabricação de dispositivos semicondutores são ferramentas fotolitográficas, sistemas de deposição, sistemas de gravação, várias ferramentas de teste e caracterização... etc. A maioria dessas ferramentas são investimentos sérios e as corporações não podem tolerar decisões erradas, especialmente fábricas onde mesmo algumas horas de inatividade podem ser devastadoras. Um dos desafios que muitas instalações podem enfrentar é garantir que a infraestrutura de sua planta seja adequada para acomodar o equipamento de processo de semicondutores. Muito precisa ser revisado cuidadosamente antes de tomar uma decisão firme sobre a instalação de um determinado equipamento ou ferramenta de cluster, incluindo o nível atual da sala limpa, atualização da sala limpa, se necessário, planejamento das linhas de energia e gás precursor, ergonomia, segurança , otimização operacional….etc. Fale conosco antes de entrar nesses investimentos. Ter seus planos e projetos revisados por nossos experientes engenheiros e gerentes de fabricação de semicondutores só contribuirá positivamente para seus empreendimentos comerciais.

 

TESTE DE MATERIAIS E DISPOSITIVOS DE SEMICONDUTORES

Semelhante às tecnologias de processamento de semicondutores, o teste e o CQ de materiais e dispositivos semicondutores requerem equipamentos altamente especializados e know-how de engenharia. Atendemos nossos clientes nesta área fornecendo orientação e consultoria especializada sobre o tipo de equipamento de teste e metrologia que é melhor e mais econômico para uma determinada aplicação, determinando e verificando a adequação da infraestrutura nas instalações do cliente…..etc. Os níveis de contaminação da sala limpa, vibrações no chão, direções de circulação de ar, movimento de pessoas, etc. todos precisam ser cuidadosamente avaliados e avaliados. Também podemos testar suas amostras de forma independente, fornecer análises detalhadas, determinar a causa raiz da falha... etc. como um prestador de serviços terceirizado. Do teste de protótipo à produção em grande escala, podemos ajudá-lo a garantir a pureza dos materiais de partida, podemos ajudar a reduzir o tempo de desenvolvimento e resolver problemas de rendimento no ambiente de fabricação de semicondutores.

 

Nossos engenheiros de semicondutores usam os seguintes softwares e ferramentas de simulação para processo de semicondutores e projeto de dispositivos:

• ANSYS RedHawk / Extrator Q3D / Totem / PowerArtist

• MicroTec SiDif / SemSim / SibGraf

• Módulo Semicondutor COMSOL

 

Temos acesso a uma ampla gama de equipamentos de laboratório avançados para desenvolver e testar materiais e dispositivos semicondutores, incluindo:

• Espectrometria de Massa de Íons Secundários (SIMS), Tempo de Voo SIMS (TOF-SIMS)

• Microscopia Eletrônica de Transmissão - Microscopia Eletrônica de Transmissão de Varredura (TEM-STEM)

• Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM)

• Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios-X - Espectroscopia de Elétrons para Análise Química (XPS-ESCA)

• Cromatografia de Permeação em Gel (GPC)

• Cromatografia Líquida de Alto Desempenho (HPLC)

• Cromatografia Gasosa - Espectrometria de Massa (GC-MS)

• Espectrometria de Massa de Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-MS)

• Espectrometria de Massa de Descarga Brilhante (GDMS)

• Espectrometria de Massa de Plasma Acoplado Indutivamente por Ablação a Laser (LA-ICP-MS)

• Espectrometria de Massa de Cromatografia Líquida (LC-MS)

• Espectroscopia de elétrons Auger (AES)

• Espectroscopia Dispersiva de Energia (EDS)

• Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR)

• Espectroscopia de Perda de Energia Eletrônica (EELS)

• Espectroscopia de Emissão Óptica de Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES)

• Raman

• Difração de Raios-X (DRX)

• Fluorescência de Raios-X (XRF)

• Microscopia de Força Atômica (AFM)

• Feixe Duplo - Feixe de Íons Focado (Feixe Duplo - FIB)

• Difração de retroespalhamento de elétrons (EBSD)

• Perfilometria Óptica

• Análise de Gás Residual (RGA) e Conteúdo Interno de Vapor de Água

• Análise Instrumental de Gás (IGA)

• Espectrometria de retroespalhamento de Rutherford (RBS)

• Fluorescência de raios-X de reflexão total (TXRF)

• Refletividade de raios X especular (XRR)

• Análise Mecânica Dinâmica (DMA)

• Análise Física Destrutiva (DPA) compatível com os requisitos MIL-STD

• Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC)

• Análise Termogravimétrica (TGA)

• Análise Termomecânica (TMA)

• Raio X em tempo real (RTX)

• Microscopia Acústica de Varredura (SAM)

• Testes para avaliar propriedades eletrônicas

• Testes Físicos e Mecânicos

• Outros Testes Térmicos Conforme Necessário

• Câmaras Ambientais, Testes de Envelhecimento

 

Alguns dos testes comuns que realizamos em semicondutores e dispositivos feitos com eles são:

• Avaliando a eficácia da limpeza quantificando metais de superfície em wafers semicondutores

• Identificando e localizando impurezas em nível de traço e contaminação por partículas em dispositivos semicondutores

• Medição da espessura, densidade e composição de filmes finos

• Caracterização da dose de dopante e forma do perfil, quantificando dopantes e impurezas a granel

• Exame da estrutura transversal dos CIs

• Mapeamento bidimensional de elementos de matriz em um microdispositivo semicondutor por Microscopia Eletrônica de Varredura-Espectroscopia de Perda de Energia Eletrônica (STEM-EELS)

• Identificação de contaminação nas interfaces usando Espectroscopia Eletrônica Auger (FE-AES)

• Visualização e avaliação quantitativa da morfologia da superfície

• Identificando o embaçamento e a descoloração do wafer

• ATE engenharia e testes para produção e desenvolvimento

• Teste de produto semicondutor, qualificação de queima e confiabilidade para garantir a adequação do IC