poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
9 y- X& R8 D; {+ e一般在 C/P 時要確保 fuse 燒斷的條件是如何?? 小弟目前有個產品使用 0.35um process 生產,
poly fuse 區域 W=0.4um, L=0.8um, trim 的條件為 5.5V, 限流 150mA, 持續 70ms, 不過ㄧ個
lot 生產下來仍有 2% 到 8% 不等的失敗比率 (從 log 看起來是沒有完全燒斷)...

目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...
! n) }3 J2 }; n+ T9 I& d
先感謝前輩們的分享..

0 y7 Q  l4 G$ b0 Y* q以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-fuse?  
( C8 W6 i0 G! J2 [/ Opoly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
如何判断poly fuse 已经blown  
有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
8 a8 c2 d( ^  M) t) WLaser Trim
做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
# C: _) M# {+ v  pTrimming method?   
+ K: P1 J" _7 K" V, e! xCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
& R8 j* s) G: }+ \$ D3 }请教做laser trim的注意事项  
5 y7 |, `5 X& u. ]) M8 jCurrent trimming 要如何做呢?  




+ f& A# A, J) g[ 本帖最後由 sjhor 於 2009-3-17 06:39 PM 編輯 ]

ssejack1

1.一般題高電壓是可行的,但須不damage device 為前題; .35 應可耐到至少 7V 不會 break-down 吧!?
2. Current limit 放大些,因為初期的做用會因為 R 小讓 current limit 限制了stress 的 power ( I^2*R << V*I; 因此時的 V已掉落至很低的電位了!
結論: Current limit 放大至 CP 探針之限額內, V 提到最大且不會 break-down, trimming 的時間可以縮短很多!可靠度也可以改善!

kkk000777

poly fuse ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
( S5 p0 L2 y# F4 @通常是用metal fuse...
3 l8 q3 n# S5 u' [' R4 F* ^我以前看過有使用poly fuse
1.因為 process 是 0.6um 所以電流較大(about 350mA)
大部分的fuse 都燒斷了，但是還是有一些無法燒斷
" Y- y9 a1 S; t$ Q: B有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
發現到燒斷的地方形成一個節球，又短路在一起了
才發現到layout 的形狀也是蠻重要的
最好要有轉角(電流集中)
2.fuse 的地方通常會開window
......結果......水氣跑進去，原來燒斷的地方又短路了???
) A7 I8 d* \- {目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........

以上是實際的經歷，僅共參考

skyboy

嗯..感謝兩位大大的經驗分享..

關於 ssejack1 大的建議, 從過往的 WAT 來看這個製程 3V MOS gate oxide 的 break down 電壓大約都在 8V 上下, 雖然 WAT 的 spec low 是只有 6V 啦 (foundry 的 spec 都訂得超級寬...)
9 C4 n$ n' R# u( l8 P* {: m; U6 j% }
不過應該還是 ok, 所以我們已經修改測試程式提高 trimming 的 stress, 這幾天應該就會試試看...

另外關於 kkk000777 大的經驗, 有個可以分享的是, 我們之前針對沒有燒斷的 die 去做 PFA, 剝到 poly 那層發現就像大大說的一樣, 燒的時候是有熔斷, 不過又"流"回去了 (foundry 的說法) 就又 short 了, 而第一次沒斷要再燒就很難斷了 (應是因為阻抗變大, 同樣外加電壓下的電流就又更小了)...
0 f7 ?. h! U, ~7 |# |9 H
不過 foundry 的人說, 我們的 poly fuse 被 power ring 蓋住, 是造成 poly 燒完又搭回去的主因, 建議改光罩, 關於這點不知各位看法如何? 我是覺得不太能說服我, 就算我上面沒有 metal 蓋住, 也是有其他的 field oxide 以及 passivation 蓋住, 應該也有一樣的問題不是嗎??
- o1 W6 @; y- E) l: J
另外我再衍生兩個問題 (我問題真多.. )
: G8 S& w" u$ |5 ~5 ~: L1st. poly fuse 與 metal fuse 有孰優孰劣 (可靠度) 的分別嗎?? 上次有個 foundry 的人跟我們說, poly fuse 的良率是很低的..(??) 因為我們使用這個東西的經驗並不是很多, 一開始就是用 poly fuse..目前有新產品在進行, 應該也會放入 trimming 的機制, 想了解一下業界在使用 fuse 上的一些習慣..
! b! R, T# J) m( M; ~; A& Y
4 Q) y' O$ m* q: o) \  u2nd. metal fuse 除了面積較大外, 因為他燒斷時是"爆開"的, 會不會有 short 到另外的 pad 的問題?? 還有就是大大提到的水氣, 是否要考慮 package 品質導致日久也是會有水氣跑進去導致 short 造成的一些誤動作??  假如終端應用上是單價較高或環境較嚴苛的產品, 需不需要考慮這個問題??

kkk000777

1.關於poly fuse 的方面，其實我們公司已經放棄此做法
   由於不是直接使用pad dirver , 是built-in buffer(nmos)
   算起來還真的是不划算說，由於並沒有量產所以良率並不是很準確
+ _! @- ]/ }( Z0 Q5 \   但是工程樣品的數據大約 80% .

2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
! D. |6 G% v/ k& L   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去
/ B/ t. B7 A1 [5 m* j% O
; ?' l) [8 u# n; s+ t4 t" W& Q3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
   水氣就是會累積啊，真是XXX，害我drc 跑個半死....

4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
+ f9 _: J* q5 b$ v& W5 q3 V6 c( x   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
1 I- d  {6 M9 L% A4 m, A7 K   面積當然省啦.....
   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
   長一點啦，yield 當然好啊 ，像我們跟fab. 沒有那麼深厚的交情，不給
   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看....

rldram168

以前接觸memory時有使用poly fuse,修補率都有95%以上，影響修補率有許多因素，laser machine setting, fuse layout的條件都會影響，我這裡有一份Excel file有針對輸入不同條件如何選spot size與energy,focus以達最大修補率, 可發email跟我要

ayow

請問 poly or metal fuse 與 靠 MOS gate oxide breakdown 的 OTP 比較, 優缺點是哪些?
% d* _# k$ ]( Z# `& bThanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
! M. D( D8 F5 W0 ^; N4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
2 N3 E9 h3 _) r! Z1 ?" x   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
4 ~& d& j  C- L; g& \) Q   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
   面積當然省啦.....
) d8 B8 \# N7 R$ x+ `" X, Q( h   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
   長一點啦，yield 當然好啊 ，像我們跟fab. 沒有那麼深厚的交情，不給
5 ]5 Q' u+ M- u$ Z. @3 J: {   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...
- k' }, K: f9 |8 g

5 a$ G$ G3 c& E0 ]  A" u: N1 J
看到 kk 大的回應才想到好像之前忘記聽誰提到過有這樣的 "偷雞" 法...
+ m! O" [2 W) A) c% T2 u: o嗯...如果是這樣確實可以節省很多面積, 用 metal fuse 的話也不用擔心
水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)
0 M6 F: f% A3 I! x8 X. Y8 S- @* I
不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
& @7 ?; C! f# L0 l手邊正好有個新 project 在進行, 看來是考驗我們跟 foundry 交情的時候了...
# ~5 O- o1 r: A& ^5 x呵呵...

順便 update 一下情報, 後來我把 trimming stress 提高後 trim fail 的數目
就減少許多了, 不過因為只測了一兩批, 這個部份還會持續 monitor...

wpwang

請問 各位高手
* ?' V+ \8 e; |   是否有人試過 trimming pad 與正常pad 共用?  方法是什麼? 有哪一下注意事項?
4 j' S! M) Z- f0 T. U- ?謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
- b, _' j1 e) O( B# y* ~請問 各位高手
2 i/ U* A+ _$ R# K" I   是否有人試過 trimming pad 與正常pad 共用?  方法是什麼? 有哪一下注意事項?
謝謝

您的共用是指用一般的 I/O Pad 來當成 trimming pad 嗎?? 還是說一個 pad 可以跑信號
又可以用來 trim fuse??

7 _1 C  @% b. R& f如果是後者應該是不行的吧....
如果是前者應該也是不行, 因為一般 I/O pad 上會有 ESD 電阻, 會限制你 trimming 時的
電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...

/ o4 q+ J5 B( ]8 R2 p- R& A不知道是否有回答您的問題.......

ssejack1

有一問題請教,一般 metal/poly fuse (漏斗型橋接)的 trimming 效率以常理推論 , V/I source 只要題供的能量足夠,均可以燒斷!
$ t: O+ ?: ]$ o" J/ y. a  v" m3 L# [最近有個 case 是 metal fuse , fuse 欲燒斷之橋接處呈 30~45 度橋接; 此形狀的 fuse 在trim 時電壓不能過高 ( typical 2.5V) 如超出個 200/300 mV 會造成trim完後又熔接的現像!!!..........真是無言.....
" e. H# t9 y, {4 |. }不知那位好心的大大可以幫忙分析一下可能的原因?
) G( W8 y( S2 {+ j- ?先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題

我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的
4 W: a& @( G2 ^+ Z2 y
也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的
( ]& b: X: r3 v: u7 L7 o
[ 本帖最後由 redkerri 於 2009-3-6 10:20 PM 編輯 ]

kokokiki

CP 時請測試廠用氣吹一下正在trimming die,應該有幫助良率上升(要有開窗的poly fuse),
還有其偵測電路也是一個問題,因poly fuse,trimming 之後,可能呈open有可能呈高阻,且高阻trimming 多次也無用.

sam7186

回復 3# ssejack1

/ f) P, A* g+ J9 _1 q5 B
    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777

+ e2 j8 I% {% M+ w
; V9 c8 K  ?5 U0 V    封裝前要烘乾一次........很好的資訊, 謝謝!!

enjin

谢谢，学习了！！！！！！！！！！！！！

JUI

kkk000777 發表於 2007-7-8 11:07 PM
; X9 x7 Y8 _. `! ~poly fuse ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

! G1 Z0 K8 F6 x* q' \6 D" Q; ?. T

* d9 L) d# `1 p7 `) H" E

很有用的經驗, 感謝分享..

JUI

Good question!
4 o+ D, X: q) V/ F% p