poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

* l8 v2 F6 e+ J+ `8 S* y$ J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
7 L  @# r: R1 o( jlot 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)...
5 Y9 d% X6 @. Z1 H
目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...
. D7 B$ F; _* H. g5 Z# }) ~
先感謝前輩們的分享..

+ H0 I1 _& j2 X  t3 y以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-fuse?  
2 ^4 u7 i1 C; \poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
2 [* w4 C2 Y, p1 w如何判断poly fuse 已经blown  
' E: C" b4 a5 n6 s有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
  D" a7 C" B1 P. x8 T% \& m3 s1 B  HLaser Trim
  |  w* T+ F, R7 T做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
Trimming method?   
2 L% A4 [6 _( HCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
6 [8 z' K2 v# N请教做laser trim的注意事项  
Current trimming 要如何做呢?  

  |4 N/ u3 O  t  b! ?. Z

/ ]- b5 a: T2 C- N0 x" P) S4 R
[ 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!
& e) N3 y$ l7 t4 W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
8 n$ d6 Q/ L/ I$ B0 M' F1.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
5 x$ a% Q' C! P+ t3 D有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
  a2 t0 _% @' _# v; ~發現到燒斷的地方形成一個節球，又短路在一起了
/ @% q+ {( O1 j' O: ~才發現到layout 的形狀也是蠻重要的
5 @# k0 ^0 k4 d/ e, O最好要有轉角(電流集中)
% |) F, t+ [( G& ]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........
  ^2 b( @8 }! l! b) x
0 b( n" `' P/ T2 p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..

7 d; Z# {2 o6 S& E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 m6 s& i0 T9 q9 f) }: z* v2 \. Q: n
$ G  |! E+ x$ r0 N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...
: y& @2 O1 B2 T2 _
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 u* P$ x6 A6 l/ S% h  R7 q# ?
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??
* I* r. n9 P* g
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..
& _, a" ]6 C# Z- J; a
( p6 }3 a5 F3 J( W$ U; R6 o' c2nd. 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
   但是工程樣品的數據大約 80% .
# C$ G8 A5 a! F1 ^) S7 t3 E+ Q
2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
9 h; J8 X0 ~: S" g3 G   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去
' B. g0 `  F1 _3 l  e9 h
3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
- s1 Q& X, m( n  T, c: }   水氣就是會累積啊，真是XXX，害我drc 跑個半死....
* X. K  E9 P( O1 k0 A* L
4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
) a" Z1 Q/ {8 p# x5 o! u/ V. L5 H1 c3 O   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
, I! a9 `, w8 P9 P4 d) L0 i6 L   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)，
2 G; D0 s( O% F   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?
Thanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
$ T. y/ V; ?4 E5 j0 n- O4.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
5 F9 i5 z" X( X4 \   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
: U8 V) n* f) @0 {7 `  k   面積當然省啦.....
( {0 G; d) W4 }& k: X7 v& U! B   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...

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...
, o! g- c3 ^% M' X1 [8 T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..)
+ E) p* i) [2 U2 r9 |7 j! v- f3 l
3 }5 O( q6 _* v" B& a2 p7 _; c不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
2 ~! l* c; s* c4 A+ B4 J' V) u( c+ F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...
" o$ g; s9 O4 x. U7 \& @3 f呵呵...
0 z: q) f' p, m; j4 Q
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
/ P: d9 n8 p% N6 s* c  P& A0 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
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?
# f! Q, S7 a# f: A9 _2 H+ ^- I謝謝

* O/ F$ ]# Q9 h3 b
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 j7 ~1 L- y" j  x, d! f又可以用來 trim fuse??

如果是後者應該是不行的吧....
& X# O2 `& ]/ H' B" e6 z* p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...

: B0 E3 Y9 F( u/ g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.....
  L2 _, U) E' g* r- w" k! a5 U不知那位好心的大大可以幫忙分析一下可能的原因?
' g1 q7 t1 D& p- C; m7 S" y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

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),
# M5 N  H, t  V$ U9 \5 K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# g3 {! `
3 j5 D! j8 J! k7 B* X/ y
0 i! q, n* W# F& K; u    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777

8 U) E0 o! p5 C8 r' H
    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
$ p* N- K7 ^9 R4 w7 I0 h; l4 Qpoly fuse ...
; N  K6 P/ Z) t8 C4 o: y" F* p6 e8 I我看到的fuse 很少有用poly fuse
8 b6 h6 ?# U& U; K; L7 W通常是用metal fuse...

很有用的經驗, 感謝分享..

JUI

Good question!
) H( Y6 p7 Z5 p2 v! ~