poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

0 n, ?& t, P6 J想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
* ?' b8 \# e4 H. A$ g- k5 f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
1 p2 {2 e! _8 ^8 _/ R" q. u6 @8 u) Y  Vlot 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)...
3 h9 j7 E5 H9 ?! m& k2 w2 ]
  H0 z5 H* I" L5 a9 w' a1 L目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...
" j: h/ e6 w) P& \. ]
先感謝前輩們的分享..

以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-fuse?  
9 K, g! I- t4 ?poly 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  
Laser Trim
  A/ z; Y. _" a0 C( j做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
Trimming method?   
Current Sensing Resistor Trimming!!   
8 o6 p: ^# `$ X9 s0 A8 E请教做laser trim的注意事项  
Current trimming 要如何做呢?  

9 @8 a/ K9 i8 _

' H/ K% f' ?$ ?
! J2 s* y! E9 }[ 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!?
7 Q$ K+ R1 I$ K8 ?- x" F2. 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!
: q7 R. g) q/ r3 _; b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 ...
  d  }$ h& V( W8 U- S6 s我看到的fuse 很少有用poly fuse
' L! d; f+ j$ D/ p; y) B8 H  Q通常是用metal fuse...
我以前看過有使用poly fuse
+ b0 F( a2 ^( Y+ V- k1.因為 process 是 0.6um 所以電流較大(about 350mA)
6 L* m. l* i" X. r! G4 w' K3 w大部分的fuse 都燒斷了，但是還是有一些無法燒斷
有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
6 y, B, D- U, S- }% f; V+ Z# v0 J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
: j% ~4 D+ O7 o, G, V最好要有轉角(電流集中)
- d% v# I- R8 q7 F0 ~8 D2.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???
目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........
1 q' |3 ~( I! L
9 B9 ?5 E6 ?8 X2 |7 t- P' j3 b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..
$ Y5 [$ v8 i( B0 g- n
7 h" n0 G( w) {7 U/ o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...)

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...

9 B9 P: J! Z. Q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)...

$ Q" ?4 d/ k; y% T3 X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??
5 Y2 Q/ j3 v+ |, S. N
另外我再衍生兩個問題 (我問題真多.. )
% Y- J7 u" @7 Z, W6 }9 z$ D1st. 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..
& Y3 e) z* n7 {9 W' ~  l- R: @
- ]- S, o$ ^7 M+ n* E2nd. 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
- @% o' t$ v1 X7 l3 i+ l   由於不是直接使用pad dirver , 是built-in buffer(nmos)
4 @. c5 P+ w, K% c$ B, ^; f   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
   但是工程樣品的數據大約 80% .
: M. j. o8 F* ]- K. ?  H# p$ U
2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
1 k  r& _5 I, N) p! H+ v   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去

9 T9 W& i: A0 y/ N2 A- A2 d3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
: {1 }! V& Z# ~* c6 h. ?0 {, U   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
4 m% l  C9 I& T% R, m+ F! a   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
( H, D* [2 X) b" n   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)，
   面積當然省啦.....
( R. K9 H; ~, U( I( e   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
) G% |8 h  g4 ]% Q- w   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?
  ?" `; s6 [8 {Thanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
1 u$ y/ l( k7 G' t9 A8 O' g+ i4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
$ g% c7 k2 h1 T. }   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
0 I* N1 G6 ~' O. H( S   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.....
   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
- @, m* T) ]4 U8 k1 t. L   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...

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...
; ~  L$ n" j) W  s( I* N$ [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
+ t0 E0 h: O: N( t6 U; X1 A' y水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)

: ^0 ~. q9 y. F4 m+ ^5 L8 V不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
; V& O* h3 i- h1 v; X- R" g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...
/ x: r- @2 V; c) A8 a3 A呵呵...
5 J2 a) i, z  W3 Q" u
順便 update 一下情報, 後來我把 trimming stress 提高後 trim fail 的數目
& ]4 L( _9 U" @9 @" A: c7 P4 r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
2 r2 g( D* k% r! m( n8 {9 i! A7 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 z5 O$ b* \" n3 c/ k6 d謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
請問 各位高手
' S; u. C6 `. n: r   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?
. X9 G. ~7 ~6 S" P2 G  D  k謝謝

3 [) |- r- s( F) @: o- o4 m: O( W) \' Q
# F# S1 m% g5 c6 t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??

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
2 I& J7 N9 i! Z3 D$ W- y電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...

8 W4 |6 `1 i( t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!
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.....
不知那位好心的大大可以幫忙分析一下可能的原因?
先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題
3 X( t  M, ]$ c: s
9 \/ k! i7 A+ M; x我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的
* L, G8 w/ Q! A7 z
也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的

8 \7 N9 Q" v. S' T7 d! d! F[ 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


, M3 ]! g; P; ?- [# n1 T    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777

' F2 _+ Y1 L7 `, ?$ h0 v: E/ q
    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
6 d# c- s# a4 f$ y8 |1 `+ Vpoly fuse ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
9 C0 O/ _' _0 D4 b: a+ Q通常是用metal fuse...

: |: n$ I" Q( `  p

很有用的經驗, 感謝分享..

JUI

Good question!
1 M- i! ?: g) }5 s" M