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..
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
2 l, C7 Y: b+ D$ x5 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)...
) i$ t& Z5 {/ w1 E
0 N" z" a% t# _! W* W) v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..

+ y' M# k0 o! y. q' e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  
# A% j% l/ f9 L) I6 W9 DLaser Trim
/ x0 h  R- W. h/ P8 F& W做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
& t: h9 p& p9 D5 v  ?  hTrimming method?   
' w) @' {/ [) A% I+ X) B1 y. y5 G. }Current Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
Current trimming 要如何做呢?  

2 k5 w/ l) y4 B- X/ n! ^

% R0 M7 O& \+ e) U3 T9 v
/ c% E# V3 B- I, S; q$ \5 ]1 v[ 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!
2 c1 x3 |: M- i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
1.因為 process 是 0.6um 所以電流較大(about 350mA)
! W$ [: h% C# k大部分的fuse 都燒斷了，但是還是有一些無法燒斷
( i4 a1 q# w$ B! S- f! c, ]有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
- Y  J. g1 }4 M9 t( F& u0 D1 ~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)
3 D( A7 G+ n4 k; f' {0 F2 p7 y2.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???
# j) _6 y7 \# q, H) E目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........

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..
8 _/ G" U3 m2 K6 E; T* t5 C) F
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...)
* g1 f9 @5 N& J( ~
1 o* t- ]" i3 P! c" G; l3 f$ y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)...
! w3 n% M( B, z/ Z+ T
- p4 x9 o& J: c0 `- s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..

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
   由於不是直接使用pad dirver , 是built-in buffer(nmos)
$ d' U3 a1 q2 E* F' [- q  l7 M* G2 Y   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
) U7 z2 X$ T( f( x% z5 G* K   但是工程樣品的數據大約 80% .
) {6 g7 u9 T$ [) {  f: H. S4 a
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

3.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....

! V" |* @/ T% X- c2 t! \4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
) d, k  J. t% D9 }4 o   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
  B. q  i: [/ g: n/ J/ `- v   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)，
' [, Z& U& {  n# m   面積當然省啦.....
0 z  P* b% E, h" k& u7 Y7 A3 a) I- g   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
7 H0 w! T) y1 ?* W# E6 v   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?
' `5 U# l% K, r# `( P, U8 L, G# WThanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
! w' b7 S! G' \4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
% |) o+ h1 x- U# h6 D' P2 A   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
& U# V2 A; k: i/ S   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
; C5 K# b0 N+ B5 Z; r: O8 z- [0 `   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
6 |. t' L4 |+ s" _' k1 S- {7 X   面積當然省啦.....
5 \" Q6 k8 g" |# l/ D8 a" y2 }   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
2 s- [7 i$ w" w2 U. _8 d) E5 |   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
0 Z- p' [/ Z( K) {* a* j! \$ ?   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...

  d. e" }, K. H
7 {# }  l. ~& i' A( V$ e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
4 ]6 R0 ?+ w% X; c) v水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)
- }) d4 G( W) N( |3 V* V# o
; N. O( _* J& Z7 R* i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...
: {1 j  @# m. Z' K呵呵...
. i$ a+ \/ j/ X+ w6 ]8 F6 e
0 d' F6 ~; I; s* v5 }: w. {; o' }: c順便 update 一下情報, 後來我把 trimming stress 提高後 trim fail 的數目
' c- I1 ?& d' K) ]& u9 {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?
# F7 Y. H& v5 K1 B9 |0 [+ C& l" [謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
請問 各位高手
/ V# K* m2 @2 }; x. X! Q0 Z" A) r7 M   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?
* @% v, ?4 {6 J7 H9 o* V6 ^謝謝

6 j. Q4 T& E5 Y; B8 `' ?
, U$ j$ k: N( V8 n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??
7 F) C3 H& N, R; P$ W
. `  P# r+ q9 F# k: B4 J/ ]如果是後者應該是不行的吧....
# V- [8 _, \: ?% M4 g" c% V2 @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
8 w! l6 V& S4 X# x8 B2 q! w7 I電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...
. y( B' k3 H" t* F. ~1 V+ O: {8 C2 V
" q6 ~: h4 Z5 R: L* F6 z$ u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!
( `" l* v8 |4 ]8 f. i/ f% B7 H( B% V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.....
! p4 @& b: I8 Z0 u* a, F( b不知那位好心的大大可以幫忙分析一下可能的原因?
+ J3 ?/ w3 D% @. o2 w0 ~先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題

  H* c: |* ]8 ?, n9 y2 U  Q( K我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的
7 N7 t2 f* ?2 \' p3 j
9 t3 d9 O" B7 |- d8 g! |也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的
3 |1 x0 p5 C! d* z! B: P( S
) v+ d" l6 |$ z/ j[ 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
; ^! P: B# @' x. s$ _" C7 e
1 }- @1 _, a( y; y# k
    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777

2 B7 Q( e! o5 B/ i/ C. l& t, w8 B
) ~- _7 T; `0 W    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 R5 p2 @& }/ g9 R4 Spoly fuse ...
& P9 m& l- o; j3 X4 ?8 L9 T我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

1 r5 `8 d$ ]$ s' z" h$ C
$ M7 o+ u! c8 u
' \% s1 B& d% d& b

很有用的經驗, 感謝分享..

JUI

Good question!