poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
, y. A6 b* N8 @5 E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,
* s5 p% z7 N, Q0 E* kpoly 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)...

$ t; x) Q. `0 P# {( 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..

以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-fuse?  
% d) m, ?9 Z& ^3 opoly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
如何判断poly fuse 已经blown  
! d5 [6 G! g5 O! \. ?" @" ^8 A有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
Laser Trim
做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
. z: a) Q2 o9 h& u/ p2 e9 uTrimming method?   
Current Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
Current trimming 要如何做呢?  



! B7 O/ }' D  S/ A8 n& z
9 ?5 U2 ~& f9 K[ 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!?
$ M" U* Q; @7 ?/ d  ?; k" T2. 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!
7 P* r- i: i, r. [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 ...
/ ]! m/ ^4 J" t我看到的fuse 很少有用poly fuse
/ ~. Q) b3 L, A2 y8 A' f/ S+ b8 W通常是用metal fuse...
: @3 `2 [) H1 i; \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)
, S  [# }2 k; M# x1 I; Y大部分的fuse 都燒斷了，但是還是有一些無法燒斷
8 r" @* f0 k' ^  _, E3 r; }1 H有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
0 b7 q" v8 X' e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
$ b( _# L8 {3 K1 ]# ~1 R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???
目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........
( k/ ]" O4 A6 Y5 R
. X6 u3 H6 O3 X3 @2 Z2 l( d4 S) O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..

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...)

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...
, u  ~) l/ M* W
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)...
) P% t$ T! ~6 Z+ v. s/ ^) y
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??
: I6 r; U4 F5 }7 E& {: f
1 i/ B/ }( l* u! s另外我再衍生兩個問題 (我問題真多.. )
9 ?- c2 z% s5 `5 E! l1st. 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..
2 t3 M' W0 A6 Y- O
! l9 {; q$ n, A+ z" m4 P2nd. 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
3 r6 F* X: g3 ?1 p' H   由於不是直接使用pad dirver , 是built-in buffer(nmos)
7 n  A3 K. C# ~$ }; w0 y' m   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% .

2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
3 C% U6 c" ^" `1 }( E  |   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去

0 A6 e8 ^" z; r+ M1 P3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
; f% O- ?3 P# i% A) C* J  Y   水氣就是會累積啊，真是XXX，害我drc 跑個半死....

$ Z1 s, n! c+ B, F$ V9 h4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
6 v6 M" H* a, r1 A$ @2 z   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
   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.....
1 n9 A' J: B3 |, o   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
; `. y) ~' o' z' r! O0 Q5 p$ D   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?
+ K+ O9 z- q4 l" vThanks.

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
9 I& K% T: s6 q2 }4 S  y' V( u   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
0 Z5 u' c% ~5 ]9 m5 z7 s, ?, U2 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
4 j% {4 I7 `# ]5 @7 o6 A7 E% U: q   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...
+ v( m% \# X, D/ T( S6 V3 f% [

0 M9 P5 j6 w: V: ~% X+ s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...
7 m7 z+ f/ s# h, v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
9 e% x: S" z- z6 n1 O: ~1 ?水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)
( u3 c/ F7 ~; j! l: T1 R) L
不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
- M" S. q7 f8 ?+ G: J  i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...
* @4 i* d& [9 v" C0 ^呵呵...
& ^. a5 z' ^) e
- H/ w8 x. H3 T) r$ Q0 v% m順便 update 一下情報, 後來我把 trimming stress 提高後 trim fail 的數目
! @1 h* ]9 t2 g( b4 v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
- |& D. }% ?# ]! M2 [請問 各位高手
! z+ u  T3 P, a1 d4 D' d" [/ q& T; i   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?
+ S% A6 X, }/ R9 I! q% q謝謝

* V4 ?7 K9 ]" q- t9 p0 b) E) f
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
4 U) m: y; I* j) K& T  s+ w# k4 [又可以用來 trim fuse??
0 p  N6 m1 ~! J) o7 e/ C5 f; i
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...

0 C" n/ o3 ]- [, e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
$ u$ }3 e1 F! ]# \+ F' B
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),
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

/ F7 H' R; B( ^9 o- g/ w$ H5 J( x- g
/ w0 d5 p1 X$ `    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777


8 Q$ k& }% x7 t    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
0 A9 _0 ~- c& s& W" Jpoly fuse ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
" E; \. Y2 Q. C4 r' i' [通常是用metal fuse...

$ Z! a1 x: z  F' O2 ~2 V+ L$ x

很有用的經驗, 感謝分享..

# j; a& P! P5 x. L

JUI

Good question!
& q& B) @, c; k$ a# c. u( M