poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...
. I3 C7 o% q" Z3 X% D
7 D. m9 Y$ W! o  v: O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
8 |- Y$ F2 g7 l$ f2 g' y, m) zlot 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)...
; F5 G. F9 J) i0 H% e
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..

3 L1 ]4 L9 D$ w. K. `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  
有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
Laser Trim
' E; t: V9 n, n做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
Trimming method?   
* [2 w! F0 j: N: ^% T# B, l; ?Current Sensing Resistor Trimming!!   
6 T7 k7 k4 j! k! |0 I请教做laser trim的注意事项  
4 }' c( o/ _: @) Z: s3 [7 cCurrent trimming 要如何做呢?  
2 u' ?, b: e9 x1 s! p7 n
' O) ]: z  |4 a0 E5 ?, p: Y* L
$ {2 @+ r& p& p
1 D2 q+ k4 {+ C* Z  h* q
[ 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!?
5 s% F0 H. w- t2 o. C- S* Z2 X( y2. 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...
& `7 M# N% Y$ ^3 [/ C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)
) `# G3 B* C2 F5 U5 u" ?$ O/ u: \/ e! G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)
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)
* Y" v: F1 A/ ^2 [1 F& D2.fuse 的地方通常會開window
* \& ?+ Z+ a- d5 e7 R......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........

8 _+ w' l! S! V, G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..
. S) I5 y4 ]5 J5 L' h/ @
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...)
6 e+ J: s, y" Q
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...

4 `! X  u4 c$ k( c) _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 D! @( M' C4 i) b! G- P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 {! i1 G4 ]. |1 _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..
4 b0 s/ N# c1 @5 o5 t  Q7 Z  s
$ R2 T& h* ~9 j6 r  s4 R2nd. 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
% H7 s& K" m+ O2 C: v   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
. S% e) h* i# u. s9 J   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
7 @' A/ x/ B4 L2 ]2 {
9 h+ K% J6 x. K+ K- `2 ]1 l3.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....
. S( C$ H+ z' i& C$ Q- w
6 X3 e4 A9 W2 G6 k5 X( O4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
6 i" w0 H! Y. ]  i- Y3 c( d   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
+ p. [* x5 z1 }# Y   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
6 W: u. \* H6 a6 w   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
6 `, h( {( O2 F. ^$ u9 W' v   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
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.......
- r4 j9 Z/ ~! C8 N4 z7 r   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
1 X" L# s9 W3 u- [- G+ Q. W6 p   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
. [+ c6 z* }4 l6 W$ q   面積當然省啦.....
+ I' ~  D+ t' @% ?+ Z5 e   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
) P: [* A0 y5 d9 F& a* h% H   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
8 Z) N5 c7 P  h! e; F   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...
% r1 [# ?( Q7 e$ Z2 l" L8 q

% u9 o' a7 b6 \8 F( r
6 i2 \- ]0 B& P8 T( y3 }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
+ z2 O0 v8 q# V* L$ J& Y水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)
7 j( O2 }" g0 |$ y. a. P* O  ~
1 e6 v& y. F  |! ~) c6 |不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
4 N2 z6 B# I: B; U% o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 a9 {/ m- w$ f7 m) s5 _呵呵...
$ b0 |& _# J$ z1 i5 g9 U
5 h: Q. l% P$ ~9 k  ~; I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?
謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
請問 各位高手
( f, P" _$ R. z: A2 k; o0 L   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

4 A7 s0 C, ]+ a" Z+ L
, R+ u9 I, p' @# Q+ Z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??
8 J9 x. F4 Z( q- }  M+ 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...

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!
  {9 D+ C6 \. x! j0 w- ?5 p. M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.....
, F$ _1 D+ \3 @0 Q. U" E9 Z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
+ P0 k- I4 G$ d; x% J" G7 K. B
我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的

# X( w# |2 a; D8 M% @* B也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的
8 C& [) D' W: Z- d; X8 e
4 u) `/ t) I# K0 r4 g. V. 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),
: p7 [2 b. k, _. t( w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
% e6 \" `" p$ N6 K2 W- {

    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777
% [3 ?" d; c8 D

# t  U2 K& O4 D& X4 O/ K, t0 h5 U    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
8 Z9 F( i/ Y7 A1 W7 x0 D/ L- r% Xpoly fuse ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

很有用的經驗, 感謝分享..

JUI

Good question!
! d# C- X, C* W) K- _; X% `& S% ~7 Y