poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...
( E9 e* w$ }! N9 }5 s9 a
想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
; N7 Q: g' _) }: V. l/ 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,
* |$ K# v& l1 E: hpoly 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
8 F7 W/ U4 C1 K4 s0 s. dlot 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)...

( A& y( t" |7 g8 ]+ ^5 G目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...
; e& l- ^7 x! Y5 _
先感謝前輩們的分享..
$ Y+ c9 r2 F1 Q9 D7 G0 Z9 Z4 ~
以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
1 @7 n" U2 S) K% h; a( G# [e-fuse?  
poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
4 q2 l* q# d2 p8 A: y9 u如何判断poly fuse 已经blown  
有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
/ m( Z; c4 W2 d, A* rLaser Trim
- e1 Q: }5 S9 v' B做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
Trimming method?   
Current Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
# w- m; }1 X" HCurrent trimming 要如何做呢?  

' k: [1 h' {' X/ J5 O/ ^
% F2 K* x3 k" i' L/ I- g
( |: w4 r% L/ ]3 a  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!?
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 ...
% G5 b2 A% X* i7 C* O我看到的fuse 很少有用poly fuse
" ]  n$ W4 |9 V0 _/ T' K& w2 ]通常是用metal fuse...
' D% j) r) F. Y* G& v5 o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)
大部分的fuse 都燒斷了，但是還是有一些無法燒斷
8 T  I1 {5 C7 z2 v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
3 P8 Z& A9 Q/ D" E6 {/ v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
......結果......水氣跑進去，原來燒斷的地方又短路了???
2 ]; x9 L+ L, T' z) S- d目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........

6 F4 j/ P: j9 e* 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..
1 [6 n% A: |3 B: Q6 I0 o
. g& X& V3 F1 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)...

8 h" |( s$ {1 F+ @* n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??

, w0 x/ \5 R' P  e9 s0 V, E另外我再衍生兩個問題 (我問題真多.. )
6 l* C. p3 u  a! |; F: ~! m1st. 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..
& ?+ c4 @7 C8 I( `2 n7 r
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
& M, A9 S: I$ I  w4 A4 v/ O! v; z   由於不是直接使用pad dirver , 是built-in buffer(nmos)
& |  C+ ?/ S- a* 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
9 R) T# _; \+ M1 y5 S& S   但是工程樣品的數據大約 80% .
# D7 A7 P' O/ T7 x6 |* g
2.metal fuse 的方面，目前的測試數據還算不錯，隨便都燒的斷
; d! x; V" z8 I! O/ T- W& k   不過要注意layout , 多個轉角比較容易燒斷，也不容易熔回去
9 f& s# j, v* ]  [$ S% d
3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
/ z7 K3 w5 z  ]9 M9 }   水氣就是會累積啊，真是XXX，害我drc 跑個半死....

8 ], S* {7 M. q! M: J; `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
! Y, ~2 ]3 f! w; l   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
: [2 z) C; F: ~( @; X6 Z   面積當然省啦.....
4 d& o. N9 G$ r  p) @  M% {   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
3 G+ T0 V: v/ L3 o9 l; L! Y   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?
3 P5 q7 z* z2 JThanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
0 G3 Q- |, o# p( Z2 a4.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)，
   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
& ~$ O9 h; q) i; r) Z   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
2 V# ?! a! \2 r水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)

* N6 g/ K) r/ \. }* S: t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...
! M% p2 I0 X3 r4 v' k2 v6 }呵呵...
" w! }$ p/ J! T/ I
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?
  c: q/ I1 H: `  ]/ `7 M6 O謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
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?
謝謝

* F( {8 p  W$ n% X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??

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
) {3 M: J$ `5 J" m8 f4 R8 ]電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...

7 v3 k2 t( s$ x7 b; i9 P# }6 x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.....
; I! k5 }6 v+ s2 W4 b3 [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

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
9 L/ r0 [9 z- x9 ^
[ 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


$ B& @# F/ b$ H, x* J" k    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
! c: ?! B2 d4 w+ I' K7 w0 x* Ipoly fuse ...
9 j  I, _6 F/ N7 ?我看到的fuse 很少有用poly fuse
4 {& V$ J& {9 C; v, m4 S通常是用metal fuse...

/ E/ K4 \+ ^. I& ~) k, L
1 N. v( C* ~/ Z+ u
1 T" t2 S! r! M6 v1 L

很有用的經驗, 感謝分享..

0 Z- l/ T# D* P7 L) h) `: ^& K" g# O

JUI

Good question!