poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...
4 y$ k% F0 X) X: |6 T/ y- l4 e
: Z7 Y" }" \( \9 [想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
( W9 }  o( N- Z* i8 e: }- J/ c/ o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...

, M( ~$ N! i) |+ f! ]5 d1 j/ S, o先感謝前輩們的分享..
0 S+ n6 v# {/ z5 N6 z; X% z* f! K' q
以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
% U1 O2 ?- g9 }8 a8 v7 ce-fuse?  
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  
8 l. K% j6 J7 i, V" G2 m) h, [/ cLaser Trim
做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
Trimming method?   
" |/ Q5 [  X9 l. }" k/ nCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
1 f1 \) z% A4 }- Z: V# t请教做laser trim的注意事项  
2 I- q7 w* k) y6 H2 qCurrent trimming 要如何做呢?  
( T9 L2 _$ T& Y' l' b. z3 i1 k
' p8 D+ R5 A4 N4 s
! h- H$ f0 [3 p0 r% K5 B1 u  L2 e

[ 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!?
( d- m4 _9 T/ I% A8 @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
通常是用metal fuse...
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)
# [- f7 o% ?+ t0 h& 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)
, y/ A6 H  S# W7 R/ f/ z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
# j6 W+ Z6 t! I% v. D4 o6 D7 o最好要有轉角(電流集中)
2.fuse 的地方通常會開window
# Y1 @6 t4 p( x4 u# |% D......結果......水氣跑進去，原來燒斷的地方又短路了???
' Q+ i$ g& a3 R7 E: O' `6 n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..

4 W( E( E' T& O0 M+ u& E5 `& t2 d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...)
: _( O4 ]# j  o3 x
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...
" ^8 [# l: l, U2 b
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 t1 ]* z! e0 }  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??
5 l% M2 Z4 l" u
5 s: b% @+ D& M$ _( B5 @; b. I另外我再衍生兩個問題 (我問題真多.. )
5 u: P; _0 t2 Y3 S: r+ M- 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..
1 }$ B, g8 X6 {
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)
1 A9 g9 W2 L( w# J! K; 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
. s% \4 P( O. M# `- R8 m  O& }- l   但是工程樣品的數據大約 80% .
' p) r$ J! x5 g, U& t+ B6 p
& i" D2 V0 E  C5 A# l, d2.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
$ @9 |" ^) k( r% s$ w* M/ P
2 ^: f6 D' q+ O& ~6 X% \3.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....
* r; ~( k% i# ?* e3 b' x; O: j% v
3 T9 [6 Z! w! Y) f; S4.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.......
7 s  z% z" W& b( C   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)，
) r0 L8 P8 x! B- e, ?   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
' w8 J8 p1 o2 A' H' V   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
2 D$ Q8 @. 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?
. H" R0 J  J/ U7 ], _* P9 Z! O$ M. HThanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
/ B0 x7 `' C% g/ @0 k4.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.......
+ X& Y; j5 J. H  C   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
& u7 r& ~! M2 R' p   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
   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...

$ P( h7 T$ M. f% _) L
. v& b( r3 m1 x+ I. t6 X. `! |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
水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)

$ r% l1 I. @$ {; E4 `. M8 N不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
" k9 G% I0 o' B( J7 }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...
7 K, f4 q6 C% D$ U% C3 [0 K5 d呵呵...

7 }6 z* b% `# i' f* U( e9 n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
5 ~; p( y4 \- v. Z  e/ ]. |* y, p* T   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?
3 L7 @- `  ]  |2 g4 B3 g謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
, v2 t$ S& N9 K& E5 Q5 G3 D% q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

0 x, z4 n# x. _) l* Q3 f, K
9 v3 ]9 }1 v; |1 Q, c' L: X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
2 H/ I+ x# c0 g: ]; T% k  b3 \* h又可以用來 trim fuse??
) N9 B; w- K/ y  Y( {# u0 a' R' V
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...
$ W6 x% f( g, I
) \1 \: O- k1 p& M; p0 |) o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.....
7 N+ c* R& J) H; c; K8 Z" a9 E不知那位好心的大大可以幫忙分析一下可能的原因?
$ G3 @7 \; p+ I; ?7 A2 \  o6 y先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題

6 i( [, E. ^) d' E6 }我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的

+ ^0 T) v! X, q. T& E1 v也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的

. R% A7 m) s+ T" Z[ 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
- u7 e$ g% W5 i4 k+ h; e

$ ~& G0 Z: P3 O9 ~. x0 F" \. d    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777
0 J# r" F1 j& G% k3 Z

2 X5 O8 [. c! ?, s3 y& {2 Z2 x( G    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
poly fuse ...
% R, m' a3 `$ E* T& X/ @我看到的fuse 很少有用poly fuse
* d9 ^! F. B6 a0 r$ q通常是用metal fuse...

很有用的經驗, 感謝分享..

! \# C6 i0 x) @* L

JUI

Good question!
7 W3 k% y% `7 n# v% L3 X