e-fuse?

sjhor

最近常聽到 efuse! 所以想問一下有試用過的人!!
. K9 v# W  i% u9 y( [0 ?, I! E7 b其原理和優缺點是什麼唷?
  [+ _, y" G7 w6 G6 j- z一個好奇的人想要知道唷!!

, R& D4 J. B' S0 Z以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
: O# C% o: }2 N$ b0 o1 w4 apoly fuse 的問題
& P* `8 F: g0 Tpoly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
# W( w1 ?! S: h( ~( y* g8 B% W* W如何判断poly fuse 已经blown  
4 Z, g7 k3 f. h- K) O" r& F有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
Laser Trim
0 O- F- P0 T5 U" C做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
9 M/ B0 |$ r" Z3 |Trimming method?   
Current Sensing Resistor Trimming!!   
/ v; L2 V$ H; ]) E请教做laser trim的注意事项  
Current trimming 要如何做呢?  
" ^$ V: Z! {$ h4 a) k7 t
* o9 N; B; j( O9 E8 b

9 V7 z9 O5 ^- P
& }/ h6 }9 i" ]9 X[ 本帖最後由 sjhor 於 2009-3-17 06:40 PM 編輯 ]

finster

這是在網路上找到有關e-fuse的解釋:
2 q7 i) \, _! c' d0 ]: _A method of using an e-fuse device is provided. The e-fuse device includes a poly-fuse having one end connected to a source/drain region of a MOS transistor and the other end biased to a voltage (VFS). In operation, a gate of the MOS transistor receives a step waveform pulse signal. The step waveform pulse signal encompasses a pre-heat voltage (Vp) at a first level during time period (T1-Tp) and a maximum input voltage (VIH) at a second level during time period (Tp-T2). The pre-heat voltage (Vp) is smaller than the maximum input voltage (VIH). The step waveform pulse signal is confined to a minimum input voltage (VIL) before T1 and after T2. Preferably, the time period (T1-Tp) is longer than 5 μs.

3 p+ v5 x8 e* i% c5 Y個人經驗:
/ ?, e7 P) t# g: E+ @1 V2 U8 g, h9 m原理就如上面所提,它算是一種類似保險絲的被動元件,可以由外部來設定為"1"或者為"0",而設定的動作在我們拿到wafer且經過初步量測後即可作設定的動作,再者,它只能用一次,設定後便不能再更動
不過,要用e-fuse要看製程廠本身有沒有提供這種元件,如果製程廠沒有這種元件的話,那就無法使用,只能使用變通的方式,如metal option

' K0 w( c& a) r6 U1 ae-fuse的應用還蠻廣的,舉個例來說,我曾作過一個2.8V ~ 12V的LDO,它的輸出電壓可以由外部電阻串接變化型的,如輸出電壓由1.8V ~ 11V由客戶自行搭配組合使用,也可以是直接由內部控制固定電壓輸出型,如固輸出1.8V,2.5V,3.3V等電壓,以應用來說,它是四種不同應用的電路,但以公司成本考量而言,它希望電路只有一套就要能夠符合上述的所有組合
所以,我就必需設計出可以符合上述所有變化的電路,而不同的組合變化就由e-fuse來設定,如果今天要出可以由客戶自行搭配的LDO,那就燒掉其中一個e-fuse,如果今天要出固定1.8V輸出電壓的LDO,那就燒掉另外一條e-fuse,依據不同組合燒掉不同的e-fuse
5 V6 a5 G4 L8 ]2 Q* P& r如此一來,GDS只有一種,光罩也只有一種,電路組合與應用卻是好幾種,而這就是e-fuse的優點所在,以最少的成本卻能夠得到很多種的組合變化

sjhor

這邊有一篇IBM介紹 efuse 的文章 相當不錯

介紹給大家唷!!
* ]# l, a5 [$ g1 v
, j* u! D) r, f8 l4 e  W4 g[ 本帖最後由 sjhor 於 2007-11-19 09:37 AM 編輯 ]

JohnsonLLL

大大的解釋說明，好詳盡。
但e-fuse主要還是用在客製化的產品和需要驗證的產品。
若將e-fuse常用於產品中，會增加die size的成本。

sjhor

我想 e fuse 的好壞需要與傳統的 fuse 來比較!!
+ a& [. ?+ T$ C傳統的 laser fuse & current trim fuse 在網上已經有相當多篇的討論了!!
laser fuse 其 chip size 增加較小  但是要用 laser trimming 的機台  這也需要費用 還有 laser repair rate 的問題。
Current Trimming 也會增加相當多的 chip szie 也是會增加相當多的成本!!

9 Q% u  k& d: v; I  ?2 h+ U目前比較不了解的是 e-fuse 是不是有比較佳的成果!!

gilmore

請問我已經付完了~~為什麼也不能Download呀 ?
請您寄至小弟的mail可以嗎 ?
( _& p5 z# R5 D: C8 y  {antigm@pchome.com.tw
謝謝~~
  c. O0 {$ y! K; Z. @4 v
原來權限=20，現在成10了。
) W( \( F3 A5 ]
[ 本帖最後由 sjhor 於 2007-11-19 09:40 AM 編輯 ]

ichbinicn

goods, thanks a lot, I like it so much...

et2234

推  
好文章  就是要拿出來大家分享
這樣台灣的rd才會變強

dolphin75

不错的技术讨论,也想增长一下fuse方面的经验,谢谢各位不吝赐教.

yhchang

一般的fuse 是由一條條的 Metal 電阻或是其他種類的電阻所構成的邏輯電路
+ [  V6 o4 G/ Q! |7 i3 m當CHIP Power up之後, fuse ckt的output會被keep在 high
直到你需要去 trim timing或者是 voltage的時候 把相應的fuse用 Laser打掉
9 |' `  o* B! }! {讓 原本輸出為 High 改變為 Low準位  從而改變 timing或是 voltage

% r" D8 P2 @. C+ {# L) X但一般來說這種作法 需要測試工程師在機台上去打, 如果 貨交到客戶上才發現
timing或內部電壓需要調  甚至是有 ARRAY CKT Cell fail時  (這是惡夢!!)
2 E* }2 |1 s$ v, o3 Z1 b這時候你如果有 e-fuse 電路   就可以用  高電壓來取代 Laser
' \+ z5 C+ g6 z+ F/ T7 B9 `把 fuse 燒斷, 達到你想修補 fail Cell, 或者是 trim timing 及電壓的目的

5 L+ |4 r2 _* H5 e3 x但是一個e-fuse電路 相對於一個一般的fuse電路來說 面積會大很多
9 {+ A$ L3 Y9 s基於殺雞不可以用牛刀的前提下,  e-fuse電路必須要用在刀口上才行

emcthomas

就我的認知,e-fuse只是一個有別於傳統laser trim之方法的簡稱
實現的方法有許多種
1. 採用trim pad : 利用大電流燒斷metal / poly 作為 0/1 的信號
2. 採用EPROM/OTP(含1P OTP)/FLASH/EEPROM 等元件當作是 0/1 的信號
    在power on時讀取data,力旺的IP即是以1P OTP當e-fuse

alexbai

It's wondful,I'm intersting it

spencer_lu

感谢感谢，找很久了...................................

jacky002

e-Fuse在實際的產品應用上，其實是利用高壓在測試階段將所需的狀態改變，利用高壓將資料寫入。
9 ^' }, U6 K  i/ P2 TPros:
1. 不需在FAB改變Metal層, 方便使用
2. 可提供一些model差異化，不需用bonding package去做
3. IP容易取得

Cons:
1. 只能寫一次，不能再改變
2. 牽涉到高壓方面，有可能影響良率
3 }8 X# |: e  s1 W
, ~; q4 m* B. k7 D6 }' l$ k其他技術方面，爬爬上文解釋得非常清楚。

fcchang

最近才開始工作，
% j. t  H# s0 l+ J一堆新東西都是當初在學校裡完全沒有看過的
現在手上又開始要做新產品的design review
偏生這些東西是什麼鳥都還不知道
  C7 a* S- E2 @4 v! m剛好看到這東西
' [/ K/ C7 K1 M# U一整個大感謝

aleck

非常感謝大大提供這麼好的資料感恩啊 ~~
" ~9 z; K2 d" I" U5 a% j, h謝謝啦

liucrobin

正在做这方面的，看到的都是传统的fuse，看看这个e-fuse∼

hing

最近也在做相關的工作，看到了很 metal fuse 燒不斷不現象，正好來這邊學習前人的經驗！

memsortss

各位大大....謝謝啦....我最近一直在找相關資料

wissen

感謝分享阿 原來fuse還有這麼多種 真是非常感謝各位大大的無私奉獻