poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

0 ?0 b- U. A4 U想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
8 U0 E% L* |7 D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
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)...

目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...

先感謝前輩們的分享..
& ~; n' X4 ?  Z9 e& Z0 S
以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
e-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  
; R3 ^4 _" d2 KLaser Trim
做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
7 C; F: V$ p. ~0 M- H% o# U  VTrimming method?   
Current Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
9 k# D5 u3 g0 j5 i* vCurrent trimming 要如何做呢?  
7 E  ~0 v! g$ v" K8 k! D! P

/ u6 v) O- |' r% {
& c5 r& [& l6 ^; u& ~! [* H
* R+ I& A* u4 z. e2 @& \[ 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 ...
. G0 X, V, ]' I) B我看到的fuse 很少有用poly fuse
* V& X4 ~  B+ \. Q通常是用metal fuse...
9 N# F! U6 t3 }$ v- d( V4 x! m我以前看過有使用poly fuse
( F  u2 g* l; [/ s  I( {1.因為 process 是 0.6um 所以電流較大(about 350mA)
$ M" n  a, v( m# J1 ^大部分的fuse 都燒斷了，但是還是有一些無法燒斷
( h3 d, o+ b7 @: E. v有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
0 P# {2 Z& X( v" o+ j* j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)
" B" m; n+ [  g7 Q3 E2.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???
目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........
5 H/ k: w/ L' x# w
  S( c  {6 F+ t- c/ U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..
* _% w! c  h; R$ A6 l$ }
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...)

1 k  L, x0 }" {5 w4 t0 N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...

! R. i, b% h/ G2 X7 M- {) x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)...

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.. )
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..
& z2 H+ `) O3 L$ v0 ~
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)
   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
& G- B6 _: _! A   但是工程樣品的數據大約 80% .

. z2 ]5 I! U$ x5 F" @$ j. E. Y2.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
6 @9 i' X  h3 ?( C$ Q# g
3.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....

9 o6 W& C0 N2 i2 |3 X4 f: r- s! l4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
5 O% d7 N, s( e, p% D4 ^; q# m   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
! ^7 D- l" ^. l6 Z  ?6 ^) V- M& I   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)，
; |. m' j! ]- A8 S; q/ o1 e, M" I   面積當然省啦.....
) h5 S- \% a4 s  n; z   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
   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
/ `* ^) u% ~: K2 T+ }9 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.....
0 E) m; v7 W8 L   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
" e2 [+ {+ |. Q3 {7 x   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
% q: x) F4 G3 P: c5 q   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...
- x2 U2 }& o+ N

+ w) t3 y5 E8 ~2 S  t
/ [( g- k% h3 X1 h& M3 _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
7 H# a% q) B. ~: D! h+ m* t2 l水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)
" U* l" n5 t% i5 T2 V3 T0 Y9 k* _
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...
9 W# E! `, M+ A5 ~" u; k2 X4 k( L
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
% K) b, }# g3 R- k2 S5 Z8 X: v! 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?
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?
. W/ O# u0 Y0 Y4 A! E+ t+ R' _謝謝

+ G8 E8 y+ F% A) T  |& J+ R2 A1 y5 B! J
5 q3 a+ S: w8 j5 p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
: m6 i2 k. g1 q9 K3 S  J又可以用來 trim fuse??
* ?: u5 i6 d1 a: y* c7 K/ X/ D% H
, d0 Z8 \( N4 m, Z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
電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...
/ h- L5 c5 V. j, Y
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?
先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題
- H/ d' N+ Z1 G5 Z7 H' l8 O
1 c0 t$ ?% y( B# o* q我們家有的產品 trim pad 是可以 bonding 出來的

3 V. ?* b3 @9 o! G; p* Q, _$ g4 @, U! r也就是 bond pad 與 trim pad 是共用的

# z3 D( F4 H/ E[ 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),
& j  w% O  }8 n0 `9 [* e1 O5 u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
: x- e, U+ x4 `- w

    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
poly fuse ...
+ _2 u3 _& [) _! t4 S: [( X. c我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

! X! p+ X9 G9 g* N) k2 W
0 L+ U, n  U. c& N

很有用的經驗, 感謝分享..

* a+ w3 Q- L6 O# m$ P3 M

JUI

Good question!
6 t( M6 D4 f( w/ A- J