poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

3 U* M$ d" r8 h' H# W9 E想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
. K/ y: N" s7 n& [/ 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,
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
: t' B5 q2 k( B% V6 `9 `! Qlot 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...

3 s" c# m# c; |6 P+ j' N先感謝前輩們的分享..

+ u& N) E5 K0 o) a以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
, h' e8 A  D2 [4 m! |' S2 k" K; @e-fuse?  
poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
# v* }$ N2 W' B, V( J如何判断poly fuse 已经blown  
; f( n( R6 ], R& P. w+ p* F有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
Laser Trim
: _  Q; J5 I$ {! z( ~做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
Trimming method?   
; @) `9 m2 b# w: lCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
Current trimming 要如何做呢?  

& G* u4 p5 L, E* z% H2 _6 w- k
+ T7 t" Z0 q, v0 M0 v0 Q

[ 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!?
8 ?& [; B* O% {" f6 D2. 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...
" p# [4 p* C8 \# E+ c2 Z我以前看過有使用poly fuse
/ A9 w4 C+ F% f& z) t# B3 r1.因為 process 是 0.6um 所以電流較大(about 350mA)
; C$ Q, G4 g3 }. o大部分的fuse 都燒斷了，但是還是有一些無法燒斷
1 N  W6 |3 q# U6 d& O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
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
- a2 F2 K7 C3 k5 b  ^! Q+ [......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........
: x/ c/ Z: T! W9 @0 l8 V: L
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..
4 {1 ^* V7 \- _$ L+ r1 W. @8 D$ n
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...)

" v0 V2 d0 s% g" s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)...
+ z. m+ U/ r& z. C
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??
: }# B! b8 }9 Y1 A* T
1 R& u' k( P( M5 c另外我再衍生兩個問題 (我問題真多.. )
  F/ M  @  G! T9 T+ H1st. 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" Q: l( m" S. q5 E
1 W2 u  m) H9 T3 M. ~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)
1 A2 q$ U' d, j2 X1 E8 R   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% .

* |) \: A; B- D- V  k2.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
- z3 g7 `2 O- j
. L' o) P) d4 l- V/ w2 p3.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....

) \: X, k6 E6 ?/ l; V4.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.......
   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)，
% W7 E  d/ o9 h% M) p   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
! G& P4 w6 ^- U4 h   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?
, Q8 I" G( M, X, g5 dThanks.

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
   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
# j* s& D' u( O; K   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
! ]7 C7 o4 J5 v9 l& Z+ S# C   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.....
. Q6 ^" I  z+ s* Q- M   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
: a+ a) J4 \6 P, z   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 B& e* d1 w  c+ d9 f   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...
! `8 I: I: _) Y

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
水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)

不過 ATMEL 應該有他們自己的 foundry, 自己想怎麼搞都行...
+ K5 m. b; P+ H- K. i1 q, x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...
! c6 I: O* I3 f$ Q呵呵...
: d) R- h& d/ }! B/ }; c
順便 update 一下情報, 後來我把 trimming stress 提高後 trim fail 的數目
% l  K. ]+ g( t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
- g, x/ p; I. ]. m* }+ f! l* G   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
' @, b/ e0 h  w; e2 J5 i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?
% K0 \  U$ |& q, Y( m謝謝

) t/ c, X2 c5 @# E; ~4 ~: Y
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
8 d6 _% l1 d: h$ ?又可以用來 trim fuse??
* G6 K+ i) V8 L7 m- I  ^+ Z( `: M
4 B- v7 G4 n5 J$ V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
* y+ b# {& E4 p( W' Z3 r電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...
0 Z! [3 i9 j/ O! u0 P
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!
2 c! m; ]& f5 ]9 W1 P1 }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.....
) S3 Y! b; J# t+ k  m  h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
0 G/ s8 u) Q4 z: D% ?0 X
我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的

5 k+ T5 v0 \& K3 }也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的
1 A3 I( P. ?4 W. ?7 L
" y; ?1 b. x+ l[ 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


: Z' D; \/ F* N    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777

" J6 W$ f  H7 S" T! s4 d; h  D
    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
poly fuse ...
. c8 O. G& o& [5 M1 P我看到的fuse 很少有用poly fuse
& Q7 S, f* H& P6 b通常是用metal fuse...

- n: C" \+ r5 c0 C- ]! I

很有用的經驗, 感謝分享..

JUI

Good question!
4 b+ E* `) H4 r) Y0 [. \! ?8 i0 R4 l