poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...
4 n" Y2 B) V3 o" p. s
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
9 |% {9 O  Z# T, F& H6 v% glot 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)...

6 w! J5 C: T: Z9 z6 f5 r% V目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...

0 P2 q; z0 ^" C, \, i先感謝前輩們的分享..

+ {0 {; D/ k; v! e8 J1 h- l- C" B) X以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-fuse?  
6 L0 u0 e. z' \poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
; C! `# G! y7 H* r7 }* I如何判断poly fuse 已经blown  
有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
Laser Trim
做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
Trimming method?   
& H$ a% X/ c8 P( D) J' f8 v, ], KCurrent Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
7 M+ @$ c9 W( K7 tCurrent trimming 要如何做呢?  

  F+ ~' t5 X1 u# [
- c! i7 v" s) H9 d& h8 W
$ p  h  }0 H" U0 i  j5 X- _# j9 \
[ 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!?
, U2 H. s0 X' z8 O: }3 z2. 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
% S2 x# {! }" }* }4 l0 C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)
5 U4 B7 [2 ^& H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
7 x, m7 p5 Q8 b) X) ^, O- S才發現到layout 的形狀也是蠻重要的
! J, A: o% o+ L1 B- M最好要有轉角(電流集中)
2.fuse 的地方通常會開window
! h" e  Z9 m9 ]) Z- V9 S- i/ n......結果......水氣跑進去，原來燒斷的地方又短路了???
5 a* I6 `3 Y+ k. P目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........

& X1 y, r" M+ d/ m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...)
3 s& f0 D5 |+ E7 A! `
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...

% E% u7 ?8 c8 \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)...
- A6 k9 Q. v- U% D
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.. )
/ ~1 o& d$ s. q# e6 J! s0 C1st. 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..

% h5 U8 }0 A, e4 r2nd. 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)
   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% .
4 J1 {1 w4 @- }3 T! E$ L
1 y' r. ]1 l' ?4 f0 n: G# F- v2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
$ b+ i- e, f6 c, \. w! R6 @8 ]! P   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去
7 Q2 ~% B% v) P9 k5 Z6 v  C
: x3 N- P1 h9 a7 K, Q7 B: r3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
# b3 K. `- y! t$ e' G: J   水氣就是會累積啊，真是XXX，害我drc 跑個半死....

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.......
   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)，
& f5 q0 o1 R9 q- `3 G   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
- ?  N% m" F- G( o. r   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?
Thanks.

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
8 C; O7 o4 I& G   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
1 Z5 |) N1 ~: {8 b4 h% B   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)，
$ d7 V) x- I, d* c7 y5 i   面積當然省啦.....
- _/ Q( _- p! v; f& d   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
9 l! I* y! ~# K5 o+ s   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...

& g& d! W( k1 Z' ~. f) q
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...
/ f1 y0 e0 e5 K# q; t; a! F/ J2 [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...
# l5 g1 @, V0 S呵呵...

順便 update 一下情報, 後來我把 trimming stress 提高後 trim fail 的數目
' j3 @7 |: e& W3 G6 o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?
* f) c$ _6 s- \. l謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
5 v% y$ I! [- _, s: \. M. m請問 各位高手
9 c/ C( z% g. w" x' Q   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?
' {( }9 J  i$ ~' f* d0 e! Z謝謝

( Z  F9 D: c9 Q# @* 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??

) x) Y4 {% c! g2 r- z) A如果是後者應該是不行的吧....
( E. j* P/ p; }) n2 v: y& A. Z' ?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
1 t7 w; m$ G* D# \! K電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...
  E0 |) ~( t9 w) F  O4 R+ q
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.....
5 s- N3 M1 L( D" N9 s不知那位好心的大大可以幫忙分析一下可能的原因?
2 M& V7 j8 w+ [2 ^* O先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題

/ |1 {/ _' I( r9 B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
0 ]' l( r  Z( R0 Y7 r0 n) q& N
[ 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


    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777

1 }: [% H6 Y) ^* C% e
6 O% s" r7 |+ i( o" A0 X8 G6 x  q    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 ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

1 f; Y4 d$ f* _/ z

很有用的經驗, 感謝分享..

8 Y4 |' \0 b' R& H8 G

JUI

Good question!
6 f! l* Y7 \5 B) V4 Z