poly fuse 的問題

skyboy

不知道發這個版對不對...
+ m0 f8 ]0 S( q! f" K
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,
2 S/ I" ~' x& B" E: E8 r+ Gpoly 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..
3 K1 [. D# S& ^4 Q- p
4 p$ O1 q  T1 Z; A/ L3 A9 i以下是 Fuse & Trim 的相關討論:
7 U' ~1 p) m: T% Le-fuse?  
poly fuse 大約多少能量便可以燒斷?
; j9 L/ n. V- R$ U" q如何判断poly fuse 已经blown  
6 m9 o' f4 p' P1 h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?   
+ r& c5 ]2 U; a8 r! W( |Current Sensing Resistor Trimming!!   
请教做laser trim的注意事项  
Current trimming 要如何做呢?  




3 x; ?4 k2 w. t' r$ z2 o3 E. K[ 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
. m2 I5 M' W7 p3 s. @通常是用metal fuse...
我以前看過有使用poly fuse
# I" v" M  @! K* m' S. W+ |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
3 H2 c- a# G" l; O. ^1 H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
' R  ]5 ^3 L* c* M才發現到layout 的形狀也是蠻重要的
" s$ B% L, D+ ~6 D- l+ [7 ^最好要有轉角(電流集中)
2.fuse 的地方通常會開window
! j7 W4 l; p+ Z$ Z4 x......結果......水氣跑進去，原來燒斷的地方又短路了???
4 W% i$ ?/ M5 k7 `' b目前解決的方法是，封裝前要烘乾一次........
2 x" G8 `" A! S6 j, Q+ E
8 ]9 ~, K& _2 m( i  E' u  X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..

( p8 g" |+ ~" k$ L1 z* [. U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...)
: T+ g- ], h/ _" K, {: H
! B: c7 E% B1 y7 }& r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...
0 I: K  V- n. k* b' j5 D
/ f3 B# ]2 e1 }* H: ?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)...
+ P" O0 _" y! E/ r) u7 D
& H. t0 y- P; {6 k& Y+ u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??
! @0 z$ G% j% C
另外我再衍生兩個問題 (我問題真多.. )
) |8 d" x, j+ R. k1st. 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..
! M7 s3 {. N8 T7 p5 A
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)
- B2 G" J2 [) s. A   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% .
$ d, [8 t& ?  O, y
" x7 O# Z& O  D1 `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

3.關於開window 的部分，也不知道是誰建議的(好像是fab. 的人)
, y5 x7 a) E" Q9 n   水氣就是會累積啊，真是XXX，害我drc 跑個半死....

+ j9 t# a5 G6 n& }4.其實我看過atmel ir demodulator fuse 的做法，提出來僅供參考
2 W1 {- w- n* ]/ K3 ?4 j- c   它也是使用metal fuse ，也有開window ，但是.......
( Y/ s8 s! l6 T/ Y   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)，
4 B4 y2 t9 `$ @8 F1 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
   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
+ c% @9 z1 v7 E   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.....
) d+ c! s. @8 {' m3 w4 Y& g# W   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
7 D* v; R5 T4 r: D. J! {   我們這樣做， 真是差很多說.......可以試著凹凹看...
/ ?$ x! z' ]% D

; w/ s& ?0 l) H1 E8 l
+ x2 C2 V; D3 o  `& A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...
% w+ }, H3 m, C& ?  L4 j; i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 p$ K4 u7 A  M) f) ?6 y% N) I水氣累積的問題 (D/S 後 trim pad 都被切掉了..)
' V: V9 w7 k3 r( q/ e. Y* Y
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...
2 O% B% n( t8 a8 A! ?0 k呵呵...

順便 update 一下情報, 後來我把 trimming stress 提高後 trim fail 的數目
0 c. f7 `! K0 n7 ~6 G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
$ X/ @( K. U8 g. F8 L% s4 F. A   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?
. D0 J$ ?8 J" ]. {' p6 q謝謝

skyboy

原帖由 wpwang 於 2007-8-10 11:51 AM 發表
請問 各位高手
  ^4 H( f9 X! o   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?
: Q6 X  `8 I8 j6 ]7 i( o! L6 I謝謝

. X7 B  N1 Q! Y
# E# x9 l" Y) ]* U5 X2 R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
8 S3 {6 W' E( r7 h5 M又可以用來 trim fuse??

; o8 s! x9 w" c9 n如果是後者應該是不行的吧....
2 V& ~" h  p: b+ ^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 V) U' E6 ]# ^/ t5 L0 `0 O電流, 所以一般大概都是另外畫一個 pad 給 trim 的 function 用...

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!
4 Q7 ?6 ]: S4 D) B" P9 v; j6 o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?
2 v: `$ s% k. J& Q/ B) j9 `先感謝啦!

redkerri

不曉得您是不是問這個問題
& `6 `; U1 i% A8 U" A9 G. p8 q
6 `7 V7 C8 M9 Q4 q5 o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

[ 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
/ i/ z8 o) h. a6 |
* x5 J7 ~0 N3 y
4 ~& Z1 O/ _# v2 y2 l) E- C/ c    幫助不小, 謝謝!!

sam7186

回復 4# kkk000777

4 y0 G% B2 p" h# _2 }$ m
    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
  a/ A3 j$ W- D7 M7 q% i, X通常是用metal fuse...

0 C! Z1 m  o! H8 Q
* u: F2 C. ]# u# y
) h& a" c9 g: ?  H

很有用的經驗, 感謝分享..

9 v7 `- E" X' C

JUI

Good question!
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