poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...
& W0 G: X/ B! s
想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
; h3 A  z6 q  W% u8 O( X6 f, z* j' j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
4 f$ y4 d! |: }  v/ U' n4 N5 `2 _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)...
# w; j2 q  t9 x- a
$ e) J: ]2 O0 Y% J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..

4 W' f' ?1 ^2 m" C* d) j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?
# k) E+ {0 S5 C5 a! P" p5 |如何判断poly fuse 已经blown  
有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
' Q+ ~4 S/ D- JLaser Trim
做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
( n, o) c; c$ O' A0 P+ kTrimming method?   
0 }( v* D% J9 M3 j. yCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
- ]* m5 M% y& H* x9 L: m请教做laser trim的注意事项  
6 y: |. {, W+ K% B% U5 g( X: {Current trimming 要如何做呢?  


5 O/ X' ~' ~! J! T3 k' {1 v6 i
2 s7 q: O' Q7 d
- K3 r8 R/ F. u3 P, v0 Z[ 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!?
7 k! n. U3 p; G- [' s' k2. 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!
6 M: |& [4 ^+ d% ~! V! z: t3 N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
7 b/ H7 I3 I, [; z! W( `) T1 m' c1.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
1 s. s- b4 K( k7 r4 j有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
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
, ^6 {5 p8 n0 I最好要有轉角(電流集中)
4 u- I- P" A- Q' `2.fuse 的地方通常會開window
7 g( B  n( J$ b. G+ e# B......結果......水氣跑進去，原來燒斷的地方又短路了???
9 L% T1 U- S! n  Q4 K/ ?. _( w. y目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........
' l3 L) C8 b7 O3 u& z
  G2 i) t. K2 B% q+ R  d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..

, V' `: |1 l+ ^( ]8 ]2 C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...)

! [+ G& F# Y( ^4 z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)...

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??
" `$ g7 H0 u7 `
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..
0 h6 a" }+ [1 r, g; p
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
1 C. U- p4 ^6 V0 t   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
% `- M$ O( c3 W# s   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
7 f1 \/ g2 V. H" a( B$ i& e0 z   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去

3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
2 I4 J3 j1 b3 B% w' v& A, j   水氣就是會累積啊，真是XXX，害我drc 跑個半死....
: o  r* M7 E2 l) J% M- S6 j1 {" k
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.......
$ v( `, K- P& x, B3 g1 W   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
" M% p1 a# i* I8 l% X+ h" ]' F; H8 v( n   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.....
9 U4 b7 D5 P+ I6 }. [  o   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
7 a1 X4 I" i& b' R+ j   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?
. C% C% W: s! @; h3 Q' jThanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
: [9 L0 @$ D+ r' T- H; r4.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.......
; O5 Z" g7 z) a# c- l   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
; o" _& n5 ^5 y. h" H" J7 z! R   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
' S1 v' J9 s6 R) _  c! 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
& [( {) P5 c1 X: Z   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 J% K3 z+ ]# `2 j/ B* T   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...

1 {6 [6 I4 q$ g9 M3 N7 s, F! ~; d
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..)
4 f) N9 N: O3 z5 Y5 b
不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
! j- G% S) Y7 h' _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...
" {1 B2 g( v; Q0 Y, y. V: I呵呵...

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
   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?
* C. s/ F# j& y( n3 y* Z謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
請問 各位高手
- Z+ a0 V: G. o- C4 X   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?
9 v8 F( e% K) o1 V0 e! l謝謝

: n. d/ p4 W  w3 `+ {
4 m6 |0 g3 e3 j: S2 a# @6 _5 I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
: P3 T! Z6 e' C: j  w又可以用來 trim fuse??
. o8 c8 p# a/ o: j% Z4 j% b( }8 ]
  D' n+ z/ j% {. A如果是後者應該是不行的吧....
  i$ p3 X5 ~# ~  q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
" o2 {6 W9 C( R" V8 L電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...

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?
* t9 ]1 B) G4 J8 V( J) O先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題
' v4 |7 k: c7 Q! x# G& L
我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的
2 D, A8 V( j' I' K* u8 x4 R
; K2 q+ ^# a: M# b8 c也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的

8 _2 J2 G" F" `, v3 k! B) Y[ 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 ]# B# |# v2 P; x% {
. a9 v0 E2 @: ]& K1 c* P5 A  ~# K    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777
( {3 N% `# f- b7 H
  U+ t  [4 x% ^: D2 J" ]2 V  I
! W0 Z  n! I5 B2 r7 K    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 ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
6 |/ ]8 |# g: b2 [, p2 v2 ?; {通常是用metal fuse...

2 q0 A$ m$ j9 y. d  z! k

很有用的經驗, 感謝分享..

$ ?- d  z9 Y6 k& w- n

JUI

Good question!