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EV Group

Hochvolumen-Wafer-Bonder für 300-mm-MEMS-Fertigung

20. März 2025, 10:04 Uhr | Heinz Arnold

Das automatisierte 300-mm-Hochleistungs-Waferbonding-System »GEMINI« von EVG für die automatisierte Produktion von MEMS-Komponenten.

Die neuste Generation des automatisierten Produktions-Waferbonding-Systems »GEMINI« hat EV Group (EVG) eine High-Force-Bondkammer integriert, die für eine hohe Bondqualität und Ausbeute in der Hochvolumenfertigung von MEMS auf 300-mm-Wafern sorgt.

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Die neue »GEMINI«-Anlagenplattform von EVG basiert auf dem weltweiten Industriestandard für das Wafer-Bonden im High-Volume-Manufacturing (HVM). EVG hat bereits mehrere »GEMINI«-Systeme, die auf der neuen Anlagenplattform basieren, an mehrere führende MEMS-Hersteller geliefert.

Denn die MEMS-Hersteller haben begonnen, von 200-mm- auf 300-mm-Produktionslinien umzusteigen, um Skalierungsvorteile zu erzielen und der wachsenden Marktnachfrage nach MEMS-Bauelementen nachkommen zu können. Außerdem können damit neue Verfahren für die CMOS-MEMS-Integration und die Produktion von MEMS-Bauelementen mit größerer Grundfläche, wie Ultraschall-MEMS und Mikrospiegel, unterstützt werden. Die Umstellung auf 300-mm-Wafer erfordert jedoch im Vergleich zu 200-mm-Wafern deutlich höhere Bondkräfte, um den gleichen Bonddruck über eine viel größere Fläche zu gewährleisten.

Das »GEMINI«-Plattform der nächsten Generation übertrifft laut EVG die Spezifikationen, die für die 300-mm-MEMS-Fertigung erforderlich sind, und erfüllt damit die Anforderungen aktueller und zukünftiger MEMS-Gerätegenerationen. Sie ist mit bis zu vier Bondkammern mit einstellbarer Bondkraft (bis zu 350 kN), Hochvakuum (bis zu 5 x 10-6 mbar) und Überdruckkapazität (2000 mbar abs.) ausgestattet. Dabei bleiben die branchenführenden Eigenschaften der vorherigen Generation erhalten, einschließlich der vollautomatischen optischen Justierung, der hohen Flexibilität durch anpassbare Modulkonfigurationen und der Unterstützung einer Vielzahl von Bonding-Prozessen.

Alle anderen Funktionen der Vorgängerplattform werden beibehalten, darunter die vollautomatische optische Ausrichtung, die volle Flexibilität mit anpassbaren Modulkonfigurationen und die Unterstützung einer breiten Palette von Bondprozessen.

Nach Angaben der Yole Group wird der MEMS-Markt von 14,6 Mrd. Dollar im Jahr 2023 auf 20 Mrd. Dollar im Jahr 2029 wachsen. Dieses Wachstum treiben Trägheitssensoren, Mikrofone sowie neue MEMS-Generationen, wie Mikrolautsprechern. Sie werden zunehmend in Smartwatches, True Wireless Stereo (TWS)-Ohrhörern und anderen tragbaren Geräten eingesetzt. Viele MEMS-Geräte müssen vor der äußeren Umgebung geschützt werden oder können nur unter kontrollierter Atmosphäre oder im Vakuum betrieben werden. Das metallbasierte Wafer-Bonden (Eutektik, Transient-Liquid-Phase und Thermokompression) spielt bei der Herstellung dieser MEMS-Bauteile eine wesentliche Rolle, weil es die hermetische Versiegelung sowie eine Druck- oder Vakuumkapselung ermöglicht.

EVG nimmt ab sofort Bestellungen für das automatisierte Produktions-Waferbonding-System GEMINI der nächsten Generation an.