poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...
9 }6 Y7 q5 e2 W* z  R" Y
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,
1 ]5 p2 y2 u$ d' H/ Bpoly 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...
2 g6 L* |( X9 E5 d( t
! G6 x& f/ {2 B7 p9 C) }* a6 f先感謝前輩們的分享..
$ |/ e( M8 N. o  x3 m7 r
以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-fuse?  
7 E( G6 n6 a1 K3 ~+ P# `( Upoly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
% s5 v$ n7 Q) k( y6 E, b- O) m. W4 K如何判断poly fuse 已经blown  
有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
Laser Trim
0 F) M& g1 f  F9 }0 O6 K, R9 Q做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
2 \6 T! l% F1 ATrimming method?   
1 l. b5 y( Q% V8 K8 FCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
2 j7 h* l2 }3 c+ |% d' T! k  [. VCurrent trimming 要如何做呢?  



! N/ [3 u0 P$ r- |2 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!?
" {5 D$ H( \) q% U, o% a0 }. W2. 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!
+ W. |; \2 J  q  M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
# F0 ?" U" V( u: O  Y通常是用metal fuse...
" }. z) e6 k) l0 H" [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)
大部分的fuse 都燒斷了，但是還是有一些無法燒斷
: C4 |" B9 p# Q4 F& y有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
9 J. P- w7 _/ [; u) T% r發現到燒斷的地方形成一個節球，又短路在一起了
6 I$ I+ j% O% Q8 |* H, e1 l才發現到layout 的形狀也是蠻重要的
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???
, x, D7 n$ v- k4 e* p/ p9 z/ B目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........
, K# u$ ?$ x6 e: q8 X
8 [  }( m! V' \% n$ u0 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..

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...)

2 Q& s8 o$ M4 p/ O1 d! g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...
$ X% {- v: n& _- s  Q
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)...
" L4 B7 L1 ^9 Q* q1 q
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??

1 y* [6 r& K1 X, e! y+ h" i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..

. V$ g, s+ G! R, r) j2nd. 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
* v( r, I- S/ H: K) F; @4 C  ^   由於不是直接使用pad dirver , 是built-in buffer(nmos)
. K9 {% `( `- T   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% .

/ m9 u1 [; E8 u2 G2 Y, w( |2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
- Q8 p* i" n8 c   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....
' B0 x3 D' |5 z  Z$ w- y
- ]; ^& \3 |8 U# [5 y0 u4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
8 h9 C2 ^3 c$ p( E/ \: r   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
% c6 r; J  P+ m9 I% ~   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.....
   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
, J* [; g- m: }9 E% B5 z   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?
: [! P% v) z" L1 ?1 ]Thanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
: F( Q4 f+ H& U4.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.......
* D2 C- Z' v: c8 ^) f: J: l   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.....
8 }6 I- X( A7 w+ u# |2 e/ l   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
' q# P& f+ d& u! H" P; S, P& [   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
- a" H! C. r5 W2 m7 o+ c4 z! n   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...
) Y! I) |" Y6 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...
7 D. d7 j" E: }5 s7 A/ X) ^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
, g- g% t3 M# Q% m: ?水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)
* h; \- e1 s! u  f0 j& W3 h( l
不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
* {6 q6 e! y* c- {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...
  s0 \. _/ [3 w+ K  J呵呵...
  F5 h+ t2 Y/ ]/ k% N& V9 S
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
  [' Q! [3 L6 v1 j# ]   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?
" g( g. Z( d+ x& m4 ^  X' u謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
' F, n5 a: V+ J: E- @+ v請問 各位高手
8 h* G5 I0 _; M' F* Z; H$ |% J/ 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

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
; H8 w6 D. {# T( k, `' V又可以用來 trim fuse??
- O5 l/ h0 r$ @( }
4 s, l7 U8 q  w, D# u5 m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...
$ N8 y( @. s% {" ~, d7 p- m5 l* b2 J6 s
* I$ S, z8 |, a4 _. L& T* G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.....
3 z- r; F: R$ c5 `0 @- Q' ]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

. |9 J" A3 K  g7 P. s. P$ H我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的

也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的
. i9 ^* X" I, n  S
[ 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
" N& p7 g& Z) Y# G4 L

    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777


    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
9 K# o: Z' y* wpoly fuse ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

4 u% Y7 |  D; G% Y0 k% Z- |
4 R: i2 Y3 n+ G9 S
. q2 F9 w! _! w  l6 A& o% Q

很有用的經驗, 感謝分享..

JUI

Good question!