poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

  H$ Q) @& n+ d想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
" b8 j) K. B9 A: q/ H$ j% W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)...
: u+ b) T8 O8 w4 V: O9 Z2 ^
目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...
: j# L0 G/ y: P* r$ P
. ?2 F/ x' [6 \: f, k$ J! \先感謝前輩們的分享..

; k9 Y* f9 v; D  j) D, g5 H以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-fuse?  
" C' X2 v$ j9 }poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
如何判断poly fuse 已经blown  
, J9 Q7 d/ ?& e" N9 ^" n有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
+ z$ B& K7 x- JLaser Trim
( T* O1 g3 @: X" G! `$ b+ H做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
Trimming method?   
  R  u  @/ Z$ H4 b3 t. qCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
, A% y( a7 W. y+ F: W* K/ ~( kCurrent trimming 要如何做呢?  
. q8 t  j1 e4 ?8 K% B3 K
6 |; u, `5 V0 \4 I  @

& o' D/ o  p" t) K
[ 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 ...
9 c  a9 J5 V# |" M) M+ G: l+ n* T我看到的fuse 很少有用poly fuse
* z' y4 e4 b, F$ O# \7 d通常是用metal fuse...
% d; n% R0 K: S3 M: Z" r我以前看過有使用poly fuse
# v: Q" j  E# @- q1.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
有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
4 _5 V! a# {  c8 f0 z9 @3 V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)
7 u; Z: M- S4 T- T  ~+ j2.fuse 的地方通常會開window
9 S- I2 l5 e+ c, M; v......結果......水氣跑進去，原來燒斷的地方又短路了???
/ `/ K0 F. s& s7 v8 C9 a$ G目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........

0 u: w& D" n+ v5 q- p! K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..
1 w& V6 H9 }0 l3 Q
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...

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)...

6 p/ V% l5 S$ W4 i% I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??
$ |  ]/ Y9 a6 {! N5 T
另外我再衍生兩個問題 (我問題真多.. )
1st. 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..
& W4 y3 q' ^7 u
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
   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
2 Y' Y) k) ^: v( B( w; O; j' T- I   但是工程樣品的數據大約 80% .

5 @: }0 C6 |: U0 e5 j2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去

, q+ M. x8 W4 ^6 v  S% i3.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....
: B3 u* p8 V9 k% {  i
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
   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.....
( M2 v7 R0 d9 w' F   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
' T* @3 d  k. c   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
* P0 |$ M. D0 G' C" A' a9 r: e3 P   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?
7 Z& |9 _7 c3 pThanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
* y3 w  G9 ^2 ^  z$ @: e4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
( @  j  A% t- B- p; A4 t& u   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
3 l  ?, Z9 w/ K8 c  O: Q7 a! d   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)，
+ z" l% t( ]0 D  L   面積當然省啦.....
* I! `( e4 a4 Z   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
& a7 C, H3 J/ U( ]5 \) o/ e   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...
+ ]6 h# p1 ~( }8 r& g( U3 a! _

4 K' K1 y6 Q( P
* q( s% ]- \6 F( m) a7 q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...
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
# `0 v% ~" |, \9 h/ E水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)

不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
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...
; k; {' q7 l5 w0 F$ r呵呵...

& n$ V' F1 G& B8 U8 m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
/ J( N- W  M1 p. u$ F% `" a- 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?
謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
2 L, B. k; W$ o. g& e請問 各位高手
- u8 |* g  U: O1 b   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

/ P( N0 P8 U' n, F3 z/ l0 {# `
' ]2 y7 ~; k0 T2 Z! u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
& U# m2 w, d' ^又可以用來 trim fuse??

+ r, [  B8 [% _2 Y% p* R' K/ K" H6 k+ n如果是後者應該是不行的吧....
' z1 N+ e4 ~! P- f* W- t; d* i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...

" N- q' U5 b8 ~6 A( u& x$ P  b$ e5 {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.....
/ l: U- ~: c9 Z2 }不知那位好心的大大可以幫忙分析一下可能的原因?
' Y- g! l& L+ J  Z) V" h' T先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題
  Y9 X* F$ \/ z
我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的

也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的

[ 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),
1 u; u$ ^$ B! H! ?/ B& @/ t9 A' T, c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
( N  P1 l0 Z+ }) B

    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777
% M  x0 F! |# R, i! T

    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
" {7 L$ P$ `/ A. Apoly fuse ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
  h( }, S: }1 Y7 D! Q4 f通常是用metal fuse...

7 x7 c3 g1 ^1 r0 r; g2 h/ }
, c, Y2 H1 y7 z, o4 V, R, X5 y8 o; H; C

很有用的經驗, 感謝分享..

! S" U- R, v, C) ?3 k  X4 _

JUI

Good question!