poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...
% \. K! u, Q/ R
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,
: F; a' }2 Q, Z) spoly 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
9 B* U7 @* Y$ S0 v" {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)...
9 r- a( l2 V# N: s% T% d
目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...
/ F1 b  t0 w: T, M7 R2 V
先感謝前輩們的分享..

6 n: U& B4 x! Q以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
& c( y. Q' ]+ F( te-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" P- c' z& C. j0 i6 kLaser Trim
- C; Y5 Z, ^& g: A( u5 G做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
) N, g' A3 G4 d$ k* s3 oTrimming method?   
Current Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
! ~* J; q. Q' ?6 z$ j- X  RCurrent trimming 要如何做呢?  

- l7 O7 M$ l: `1 j, X, x; i) Z5 _) d
) W) U+ c8 R, v; ~2 Z

4 t+ L- b$ k/ A4 M% F! ?& X[ 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!
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)
0 g) e" t  y! Z* V1 u5 y5 P' V. E" _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
$ w) {+ l# F& ?7 z& Y9 p( @才發現到layout 的形狀也是蠻重要的
" k* `" s" {* m' h. {7 g最好要有轉角(電流集中)
2.fuse 的地方通常會開window
1 Y7 R0 D: I1 i/ P4 r......結果......水氣跑進去，原來燒斷的地方又短路了???
# ^8 U4 n% V8 ?; t) i% i% [" H( Z目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........
& _  e# v% \1 C5 x7 K
" v/ @( e/ t! M; C7 N% z, U% v1 ?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..
. @5 z; Z0 ^, V, }  _
3 C7 R! ?+ s' E) W+ r2 ~8 y+ P" u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...)
* q  B9 l; y2 A, Q6 b
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)...
9 Z% Q! z$ \& T! p# o& E
- z5 X: w/ l* z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??
& x6 c  u  l, V( O8 E
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..
1 `7 n% [7 x8 h
0 P5 I4 N' W) @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
; z3 A! X- ^3 z1 [  i   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
' f& ]: g) I. |; p   但是工程樣品的數據大約 80% .

( H3 _6 X% K. e6 f; i$ @- Q# f$ d2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
* ?8 ]% ?3 o& I8 F9 u: |   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去
+ ~2 i% E6 N  A$ u  L2 S# s
# d6 q5 {* y/ r7 y' G3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
( j" L# Q/ ~- v3 r8 g! x: k   水氣就是會累積啊，真是XXX，害我drc 跑個半死....

$ X0 M! F9 `+ k5 h  r4.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.......
# v+ s: m7 d' O* i7 v$ A' C6 m+ l   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
$ M& Y5 x5 N0 N0 Y. n8 M) S   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
3 }" o; p8 ?" p2 e   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 J% G# n; Q! M* j* g/ R7 R" E0 MThanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
$ p- K# {* C  h6 F* X4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
1 O& \) K4 F$ u: E5 w* @   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
+ B' ~( y3 b  U/ y* r% q! N   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.....
% k4 z4 F% V& b   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
7 }; W9 O( t. k   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...

2 |+ v3 K$ r1 v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
2 G6 ], q) ~6 P; Z2 d水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)
- T7 h) B# m( f* s( C* l% L
! _! D0 ]  A9 l3 q! a$ a3 p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...
6 ?. o5 O6 D1 W呵呵...

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?
: J  d: A: p' Y# X& m; M謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
  S. l% k7 _5 y0 j6 Y- p8 T! `3 p請問 各位高手
# S0 `- M5 U+ W   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?
" ?, O+ p, a5 h( k" n2 {: P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
5 \7 [8 O9 Q. I又可以用來 trim fuse??

如果是後者應該是不行的吧....
1 J9 l* D1 {; I: N; M" e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
( Q/ w* t8 `9 f% E電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...
- B' S4 s% |! t' a
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.....
* `4 ~. O3 n7 D6 A不知那位好心的大大可以幫忙分析一下可能的原因?
" u; U; H. p0 P9 Q3 j9 Q+ l. g# z' G- l先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題

9 g% W( p9 ^9 Z. W+ I( Y- h" J$ D我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的
3 Y- m% w$ }1 X3 O* X0 ^% ?% }# H
( _/ p; K* s7 q. g% v2 [也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的

. G; N4 {1 ?2 p7 l( l) F[ 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),
/ V* ?  O8 r5 I* _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


    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
, I5 y  y$ s* c4 t5 |, rpoly fuse ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

- {/ s: r: y9 K: }% D* l  Y

很有用的經驗, 感謝分享..

6 _% X8 `! @9 z1 [

JUI

Good question!
, B4 Z' E! `2 f" g  E" w+ |