KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2024
Autor(en) Ilya Mikhailovich Volkov
Titel Study of ESD diode characteristic changes after heat treatment of integrated circuits
KIP-Nummer HD-KIP 24-66
KIP-Gruppe(n) F9
Dokumentart Bachelorarbeit
Keywords (angezeigt) integrated circuit, heat processing, diodes, esd, silicon wafer changes
Abstract (de)

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Auswirkungen der Wärmebehandlung auf die Eigenschaften von Schutzdioden für elektrostatische Entladungen (ESD) in integrierten Schaltungen (ICs). Die vorliegende Studie zielt darauf ab, einen Einblick in die Auswirkungen thermischer Prozesse auf die Diodenparameter zu gewinnen, wobei der Schwerpunkt auf dem Sperrstrom (Is) liegt. Die Resultate zeigen, dass eine einstündige Erhitzung der Dioden auf Temperaturen unter 350 °C zu wahrnehmbaren, jedoch nicht signifikanten Änderungen von Is führt, mit Schwankungen von etwa ±10%. Dies lässt den Schluss zu, dass eine wiederholte Erwärmung bei diesen Temperaturen keine signifikante Veränderung der Diodenparameter bewirkt. Somit kann angenommen werden, dass eine thermische Nachbearbeitung der Dice ohne signifikante Auswirkungen auf ihre elektrischen Eigenschaften möglich ist. Demgegenüber führt die Einwirkung höherer Temperaturen, wie beispielsweise 600 °C, zu ausgeprägteren Veränderungen bei Is. Dies verdeutlicht die Relevanz der Temperaturkontrolle während der Nachbearbeitung. Die Ergebnisse tragen zur Optimierung der thermischen Behandlungsprozesse für ICs bei.

Abstract (en)

This thesis examines the impact of heat treatment on the attributes of electrostatic discharge (ESD) protection diodes in integrated circuits (ICs). The objective of this study is to gain insight into the impact of thermal processes on diode parameters, with a particular focus on the reverse saturation current (Is). The results demonstrate that heating the diodes to temperatures below 350 °C for one hour induces noticeable but not significant alterations in Is, with variations of approximately ±10%. It can be concluded that repetitive heating at this temperature does not significantly alter the diode parameters further, suggesting
that post-production thermal processing of the dice is feasible without major impacts on their electrical characteristics. Conversely, exposure to higher temperatures, such as 600 °C, results in more pronounced changes in Is, which highlights the importance of temperature control during post-production. These findings contribute to optimizing thermal treatment processes for ICs.

bibtex
@mastersthesis{volkov2024heatprocessing,
  author   = {Ilya Mikhailovich Volkov},
  title    = {Study of ESD diode characteristic changes after heat treatment of integrated circuits},
  school   = {Universität Heidelberg},
  year     = {2024},
  type     = {Bachelorarbeit}
}
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