poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

1 y& e( c  G: A/ ^6 a想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
; a& |# d' b/ q+ Y/ g/ N) V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,
% E* q& k. b7 o% A8 _$ Zpoly 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)...

$ H  h7 h# I' Y+ u4 U* v目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...

9 B1 t- b' ~% [先感謝前輩們的分享..

以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-fuse?  
0 P1 j# l. u: O! ^poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
4 Z1 c: v; p+ Y2 ^4 l5 x. P如何判断poly fuse 已经blown  
7 C% s$ O0 o. Q( D8 n" Q+ j有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
- u3 w& c0 L. e) e- y# A/ YLaser Trim
' Y$ k' M/ R1 s# K$ t& h% L% `做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
) y- j( y8 X- Y. x( B! QTrimming method?   
" O" _# R7 s" @0 S8 T" }Current Sensing Resistor Trimming!!   
, X* C+ V. B2 M9 q8 Q请教做laser trim的注意事项  
Current trimming 要如何做呢?  

5 {) [5 C# N! O6 q


* v, S3 o1 K' N& w" e4 y[ 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!?
$ D& I/ A4 n6 Y) @: R% N  G2. 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!
- x& s$ l6 q% N& X, v, o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 ...
4 u" C4 }/ v/ T$ y7 x我看到的fuse 很少有用poly fuse
- w; m. y8 B  L9 E: D通常是用metal fuse...
& U8 u; ?) o$ Y. }5 u! ]( [4 l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)
& c' Z0 w1 S$ g( G) ]' k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)
, \/ v/ O( c+ u, C6 [. J發現到燒斷的地方形成一個節球，又短路在一起了
( c7 ~1 d0 a" l3 P# c1 d才發現到layout 的形狀也是蠻重要的
; ~3 g# R8 Z3 @0 y- J+ A最好要有轉角(電流集中)
2.fuse 的地方通常會開window
: v2 J% k% c4 Y/ ?9 w- H4 o6 ~......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........

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..
+ {/ g+ _9 |9 \4 |" s! [7 u& V
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...)

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)...
3 O3 G5 o" y. b, H, d
% `! N' g, k( a9 a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.. )
, D1 H7 L9 U3 j7 Y# J* {: u1st. 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..

; X5 \: ~8 ]" B2nd. 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
% \8 K8 }5 O( `/ T   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% .

2.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
* L, I* N$ q7 _$ E; T  M# H
# t4 j3 F! d/ J; v3.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....

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.......
. N. Y/ G- O4 h# f   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.....
& o: K' n7 T" N$ y, T6 w% P   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
- a. Q/ m1 D* r; i* s   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
! N1 w- V$ @: ^( h. e8 M2 m   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
; P- m) H8 B0 Z$ |/ V   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
; q6 I& a7 E; S   它是pad direct driver , 居然把fuse pad 擺到切割道上，還比一般的
6 X1 h, w- `& Q% G, a% c  c   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
3 H% H+ T" c8 w% f   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
6 O. m# z3 U8 |7 f  `   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...

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..)
8 n$ ]0 S3 D; u  w+ ]3 ?& ]9 }/ z
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...
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
( V7 ^) S* K2 B+ D2 A- j  Q* s   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?
6 ^+ u8 v) ]: b/ r, K謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
  @/ h4 i  j4 U) \% h請問 各位高手
9 M6 F- y/ ?& 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?
) E$ K- Y+ L% E  ^$ Q謝謝

" H: K8 d9 f4 ]2 [5 f7 S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
! V% b7 J. q1 {3 t' m6 b! V又可以用來 trim fuse??

如果是後者應該是不行的吧....
' z# w- U6 u3 o6 o8 F- V9 i$ 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
# Y  y0 m- P- l7 S3 s/ j" A電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...
& J4 ?- H' b, \. T3 |, J6 m
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.....
不知那位好心的大大可以幫忙分析一下可能的原因?
& l# ?. K& L0 s0 i. h先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題

$ o. D- g6 I; ~  w2 _1 d8 o8 u5 ]我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的
7 b1 t$ w& A( X
也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的
  U) G" u  ~0 |+ D. k! Z
[ 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),
1 i  I6 J# v5 ^. {1 [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


4 ?2 g' b6 }5 y* 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 ...
4 U2 f; f) r- T: J, q; ]我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

: ?3 X( M# A8 T, z' v! |* ^

很有用的經驗, 感謝分享..

: f8 a- w! s  @

JUI

Good question!