poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...
/ A0 c- j% a7 W- x
想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
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)...
* \) I6 w$ h! Q& T  r" V; @
目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...

先感謝前輩們的分享..
9 C" N4 P/ P- n' W
5 W6 B; Q; K# I! Y8 Q% `以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
% }5 `% c( v0 K" U9 C1 We-fuse?  
poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
, h% j# B7 X- J3 a$ x  N: T如何判断poly fuse 已经blown  
8 Q6 z* K( g) s5 Q4 Y4 N3 b有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
Laser Trim
+ F# {6 R, q; Y, v& c6 I7 {做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
! A7 w8 e) y) ]8 ^$ ?6 pTrimming method?   
& R; Y. m3 r! D3 mCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
3 z! I* }+ E. s请教做laser trim的注意事项  
7 w! k7 k  }9 I  ~Current trimming 要如何做呢?  
( R: M% R; U% o, M1 d4 u* A( Z
. ]5 ]" S  t- q- G: C  P
2 W  Y! G) T% q$ Y
7 o- }7 |% I# `8 e  c7 P, @/ }
[ 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 B: H, o9 Z& F/ e8 \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!
) y& |: I  R' O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 ...
0 |; B2 C. H$ D2 E6 a. i  o我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...
我以前看過有使用poly fuse
& U; }  E* }6 Q+ H  ?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
+ `6 x; F4 @6 t4 i有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
. C7 B( e. y4 U  z) }9 j; ]5 \: b9 j' J, [發現到燒斷的地方形成一個節球，又短路在一起了
% b! i1 [2 j& Z: A; R0 f. \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???
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..
# e/ j  y' {9 m3 h6 y% G7 h
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...)

7 ]; `9 z) [$ k4 Q# F$ V/ _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...

4 Z7 i# j9 A' t( [' 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)...

  j; @& v& m, L" _8 y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??

另外我再衍生兩個問題 (我問題真多.. )
5 i# Q7 O. V2 T1 P5 b" h1st. 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..
% D! Q+ ^1 x; Y+ b0 D4 B* K7 u1 S
2nd. 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
' x, \; O2 m/ ^0 B5 Z# K   由於不是直接使用pad dirver , 是built-in buffer(nmos)
' X/ B% z3 E3 q  `: {  N   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% .

2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
1 N9 ], p/ Z4 J, W) P   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去

2 P7 a( A( r9 d( B; P: m$ _7 o3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
8 r5 q/ a! g' o& t   水氣就是會累積啊，真是XXX，害我drc 跑個半死....
; C3 k4 l' J4 K7 E3 T3 [
4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
   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
, i  z: x8 {- _% @) v% ]   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
- _" z" Y+ m0 a   面積當然省啦.....
- t; l. K, e3 ^1 e7 R, c/ v   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?
# L. f4 f# J$ j0 i+ W! [Thanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
0 J% |, {& \+ F9 ^) @4 Q4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
4 L8 K; n* \$ L7 i1 R   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
) ?2 o' O/ ]/ }5 A; q8 H   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)，
/ c8 r# d+ N1 ~% J' l. n   面積當然省啦.....
8 }9 H# b6 e* c* {" J' g2 m" ^8 H; q   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
. X. l' e8 n5 P, |0 u   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...

1 Z0 }3 M7 [2 K+ t, K1 l' ?. x- U) L
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...
# ]4 c, }: u5 r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..)

. \) Z4 A- D- @不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
/ R: ~  o0 Q. i! w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...
呵呵...

3 i) S: Q4 K  K/ g- d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
  @4 r5 ?6 l8 f$ ~! P) o   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?
! R$ F- s7 g0 K) R- C謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
* |0 X, Z+ C9 `$ m% R請問 各位高手
   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

( |' [$ I( ^( o) u2 L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
  D/ j3 H/ ]8 l% k& n1 `# y又可以用來 trim fuse??

/ r, g0 l* v7 o4 F3 [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...
3 f9 ~" _  Y7 G# t9 ^# ^8 H
3 t! S6 R. U3 ~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!
5 f% R' E8 I2 K7 u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?
. E( [2 e# O: V0 O; o先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題

1 |8 d, q. r5 l! }. I4 @$ U我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的

- m  k. n# u0 b1 I3 {' H也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的
; m4 _# ^8 T2 h
[ 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),
' z) H; I! i2 W5 X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
% G: |$ q- A$ y

    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777
8 u; b  u1 S- o) c+ W. ^
7 q  h% n3 N, Y$ N( u8 `
    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
# E; a' z0 ^+ k+ `/ I$ }poly fuse ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

0 N+ r+ b3 u; V8 q* k

很有用的經驗, 感謝分享..

! h, M2 _% q) [7 _: C# d' |

JUI

Good question!
4 j8 M: L: C3 X- D# X