poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...

9 R1 B( L/ \8 B( Q, s想請教版上有使用過 poly fuse 的前輩們..
" r/ U& H% Q. x; q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)...
, }7 ]% y5 W4 m5 T4 q+ K4 d) ?4 j
目前沒有什麼方向...不知道該怎麼解決說...

0 i# U3 W% N1 j; e先感謝前輩們的分享..
8 p) G, P- L) V6 i! O
以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
" {% J( n  b. ce-fuse?  
/ j4 F5 N+ j) s# r6 H8 f3 ?poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
! o/ O. d6 T" F; h5 e2 F如何判断poly fuse 已经blown  
有關poly FUSE的不錯paper給大家參考  
! S3 n  D0 i, l  \8 qLaser Trim
做完laser trim後內部的電路被打傷的情況嗎？  
% W. q3 J! O: f* gTrimming method?   
Current Sensing Resistor Trimming!!   
, b8 R1 J& W/ t' T0 s( J, z- C请教做laser trim的注意事项  
' ^: A" i( ?5 Y" h& d) CCurrent trimming 要如何做呢?  



! W' e8 _0 _2 @' D% _! a
3 Q/ N  N& ~6 E0 j$ I1 R[ 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 ...
我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...
" l+ U7 m* T. J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
, _* q4 G3 n+ c1 R6 E. z有用顯微鏡看(0.6 um 還可以看啦)
$ E6 s$ ?9 j+ [, Y" e6 A, o發現到燒斷的地方形成一個節球，又短路在一起了
; [9 o" c4 P# z- I, r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???
目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........
9 M% z" `) g" v! h* Y
* r/ K# I* z8 ?7 Z  @% Q, H: r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..
/ f6 }: A0 P% h: U& o+ b
# E* |# w- ?) a4 o0 Q) g" d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...)
2 X7 u2 n4 e& W. f- Q, ^' V
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)...

4 E  ]1 A* q) Y2 ?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..
5 H, H6 r1 B9 w0 I/ k" k
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
7 p; }: ^6 U  T! Y' u8 k+ [   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
5 }% x0 y$ E1 q$ ^( |6 o8 l$ ]2 _   但是工程樣品的數據大約 80% .
- I# c/ L* K2 [" B+ N  S
1 D  d4 l: s( u2.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

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....
0 \7 Q  ]1 J# s4 _* W0 j
4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
2 T) Y9 g3 t/ v' |9 G   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
9 y% [9 P/ |& B' X# D   pad (90X90)還小，(70X70)啦，(測試針頭可以容許較小的誤差)，
9 E/ e! M+ M3 q3 I( x& u   面積當然省啦.....
1 u* q( ~  s" s" E5 p   由於不會受限於buffer ，所以metal fuse 阻抗可以大一點，就是可以
2 d- j4 S* G) [: D- M   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
  }/ S% |9 X3 u   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?
* n) _5 }- W7 L& L2 @% N" l) ~Thanks.

skyboy

原帖由 kkk000777 於 2007-7-12 08:40 PM 發表
9 K( N# W; Y; e* e4 D+ K4.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)，
9 C# x" ^( ?1 w- l- n   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
0 u& U7 E; E5 t   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
+ Y) A# }5 p& O  u7 \' K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...
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...
+ y# c: N% H: _8 d
順便 update 一下情報, 後來我把 trimming stress 提高後 trim fail 的數目
7 G1 Z- [% ]% {: u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?
謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
請問 各位高手
. Z+ s; @( ^- d* x8 c( x6 B+ n   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

' `) p9 b7 o0 [8 ~
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??
: d  t( _* R! @; F
$ f, D6 p$ s, g$ L  K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...
* B0 B3 K" M8 W7 m9 x% J
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!
# i0 S% B9 F' s# T( _$ A  [7 W! M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?
" x/ N# A9 h3 q# {$ ?先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題
" H6 S# ]. N* Q7 \* K7 \$ Z
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

7 _0 u9 v( i4 Q- @6 l# f[ 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
' H. T2 U8 P5 Y! k  N. V! n* m' r  b

' V$ y  v5 d) `! j; M5 ~) ?    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777
4 J3 ?6 q" C' n4 _- C
  U$ c7 B4 j+ y9 s+ A* V
    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 ...
7 y& [6 k9 R3 g5 ^' b' y% i我看到的fuse 很少有用poly fuse
通常是用metal fuse...

8 d: n$ ^8 i* q8 K+ c9 w! s

很有用的經驗, 感謝分享..

/ s& A' O8 [0 J

JUI

Good question!