poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

( \- ~: `9 d" \. X' M" d* }3 u& N: A# 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,
. a- }0 W  I+ e* u1 c$ x/ Gpoly 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...

( k4 S. n" B* H* C4 T! A先感謝前輩們的分享..

6 {. M) S6 {  s! {, D! i: |以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-fuse?  
poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
如何判断poly fuse 已经blown  
+ g# e$ [# o5 ^/ D有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
Laser Trim
4 m1 @4 M0 p: h; d& N* e做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
Trimming method?   
# l. Z4 k4 B& ^" o, jCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
Current trimming 要如何做呢?  


% ?: ?* x8 |. @2 y" R( a

[ 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!?
( d8 ^( s$ R8 L% K/ q2. 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 ...
" l, q9 v; X( c% m  G0 r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)
7 a5 h; X4 e6 A- i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)
( S  C/ ^. ]" ]0 k5 ?+ J發現到燒斷的地方形成一個節球，又短路在一起了
& h/ v4 m2 A  Y, d) ~才發現到layout 的形狀也是蠻重要的
4 z& ~8 x8 {/ c: K% c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???
, a4 |1 n# z% N目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........

* n# P4 i, ]# [6 i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..
9 ?4 L4 L9 P- g
! n4 G& k4 q: i8 J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...)

5 c* m- j3 C* l- `+ [& b- _! K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)...
1 e4 N: v5 \5 S( V
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.. )
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..

/ O5 T# b- p6 c& M, [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
' M% B3 @. j3 T" L   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 ^- ~2 c( j2 ]& I/ W* B8 }- o   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
   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去
) C8 N1 v1 U. Y" M
3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
3 g: \2 U( d3 e, M7 t. q- m$ ^/ k   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
6 Z1 w1 Q5 [8 D0 ]" r   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
: E4 \6 h/ ]" Z' c5 W+ z* E   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
7 R- n7 H- l: O) _  c  y; l+ R   面積當然省啦.....
; n: X" l, O3 P% U. _' i+ @   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
, J) G$ ?) G& A& d9 i$ }/ w& \   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
( M! }3 D7 i/ K7 h   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
+ B' v8 Q* o/ ?1 A" h% B4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
# ^" J+ M  X- C+ [' u" Y" q7 Z   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
  Y& L  ?5 d* b6 j   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
+ S3 j) p1 z+ N( D2 N4 [   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
" R" a* F7 G/ }9 |" Z% {+ O2 p   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
" s" B- U  {1 v* I5 n6 k& `# f   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...
9 z5 R& u1 |9 r5 [9 n

9 F3 \( t4 R- l& k  l& Y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...
( y7 Y; F1 `* J, O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
( \- E( [$ S; T' X水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)

% V" @6 l/ @2 w8 N* Q/ r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...
, R& t; C  D. U# K/ G$ V呵呵...
1 T2 k4 o9 [( w* n  p
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
( T- `$ R% a) ?6 }8 W   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 r* |$ L+ l1 W2 }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

8 Y6 ~6 L0 o0 P7 e
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
電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...
( y, D; k# r% j' g6 D
: x8 }& p% e. o7 k1 }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

我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的

# F. m3 ~* u2 b8 f3 K# ?/ n3 P" E也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的

& R2 M. I, W4 a! m2 w7 x* a0 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),
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
1 h2 S9 `1 ~0 ~+ d( _
: @0 z3 b. Y1 p+ }  L
1 r1 s3 u- B3 x: E% x' Y8 I    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777


8 q4 \* a" }' ]) z    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 ...
4 F4 N9 K3 L* W/ t* p我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

4 e' m% {0 i- ~/ [6 Y
, E* ?, G# o3 a( L! \

很有用的經驗, 感謝分享..

JUI

Good question!