XBS200 Wafer Bonder

Wafer Bonding Platform for High-Volume Production

The universal XBS200 platform allows for aligned wafer bonding of wafer sizes up to 200 mm. Its versatility and modular design offer maximum process flexibility in all permanent bonding tasks. A novel aligned wafer transfer method eliminates the complexity of traditional systems and offers consistent process results with excellent system availability. The XBS200 platform offers low cost of ownership for high-volume production of MEMS, LED and 3D devices.

Highlights

Submicron alignment accuracy

High process repeatability

Low cost of ownership

Details
  • Bonding force: 60 or 100 kN, repeatability: < 2 %
  • Temperature: ≤ 550 °C, repeatability: < 1.5 %
  • Pressure: 5x10-5 mbar – 3 bar
  • Precise process recipe control for all bond parameters
  • Ramp function
  • Fast heating (40 K/min) and active cooling (40 K/min)
  • Wafer sizes: up to 200 mm
Details: Modules

The XBS200 handles single wafers as well as aligned- and bonded wafer pairs by making use of a novel aligned wafer transfer method. It offers wafer cassette stations with integrated mapping and a camera-based optical pre-aligner with optional ID readers. An optional camera system allows to monitor and record the inside of the machine. A cyclic scheduling algorithm with automated throughput optimization ensures consistent timing of all processes and continuous run capability.

The XBA bond aligner delivers consistent submicron alignment accuracy for transparent or non-transparent wafers by using our proprietary inter-substrate-alignment (ISA) technology. Built-in fixed reference, global calibration and overlay verification ensure optimum repeatability. Global calibration wafers are an integral part of the system and make automated calibration and overlay verification simple and quick.

The XBA offers the option as novel functionality to locally bond a wafer pair via laser pre-bonding after alignment and before transferring it into the bond chamber. This helps to literally freeze the achieved alignment accuracy of the bond aligner.

The XB200 bond chamber is the process module version of the stand-alone XB8 bonder. It offers a wide parameter window and is therefore ideal for any thermo-compression bonding processes. Bond force options include a 60 kN and a 100 kN version and a temperature range of up to 550 °C is available. Reproducible process results from wafer to wafer achieve a consistently high product quality.

Details: Bonding Technologies

ポリマーと接着剤接合は、先端パッケージング､3次元積層と基板仮貼り合わせでのソリューションとなります｡接着剤の選択肢は多く､エポキシ、ドラ イフィ ルム､BCB、ポリイミド､UV硬化樹脂等があります｡ズースはこれらの材料に対応する装置を取り揃えています。ズースのボンダは特に、MEMSやレンズ スタッキング、CMOSイメージセンサ量産向けに必要とされる性能とC.o.Oを兼ね備えるよう設計されています。

Available for:

Automated Bonder

Semi-Automated Bonder

陽極接合はイオン伝導性ガラスウェハを用いた封止を目的としてMEMSプロセス(センサー類)にてよく使用されます｡

トリプルスタックボンディングでは、3層ウェハ (例えばGlass/Si/Glass)の一括接合が可能です。これにより 機能性と収率の両方を向上させることできます。

特長と利点

  • 接合後のウェハは封止としての密閉性が高く、その後の耐熱性や耐薬性にも優れています。

Available for:

Automated Bonder

Semi-Automated Bonder

ウエハでの金属共晶接合は先端MEMSパッケージや3次元積層技術分野で利用されています｡金属共晶の固有の特徴は､はんだのように合金が溶解するので表面の平坦度を増し、接合面のトポグラフィやパーティクルに対して許容値が大きいという点です。

共晶接合は､共晶金属のリフローをコントロールするために正確な加重配分と温度均一性が必要です｡

Available for:

Automated Bonder

Semi-Automated Bonder

フュージョン接合は、二枚のウエハを接触させることで自発的な接合に進むことを利用した貼り合せ方法です。同様にシリコンダイレクト接合も、ウェットケミカルまたはプラズマ活性化処理された誘電層有りまたは無しの二枚のウエハを室温で貼り合せる方法です。

Available for:

Automated Bonder

Semi-Automated Bonder

Semi-Automated Bond Aligner

Semi-Automated Mask and Bond Aligner

ガラスフリットによる接合は、MEMS製造において世界中で広く使われてきた従来型の接合技術です｡自動車、ゲーム機、携帯電話に使われている3軸 加速度 計、ジャイロスコープ、圧力センサー等が代表的アプリケーションです。ABC200は、ガラスフリット接合でも高い評価を得ています。また量産対応クラス ター装置は、世界中のMEMS分野にて週7日24時間体制下でフル稼動しています｡

Available for:

Automated Bonder

Semi-Automated Bonder


ハイブリッド接合は、2つの金属層の熱圧着とフュージョン接合の組み合わせがベースとなっています。このプロセスでは電気的な接合 (金属接合) と機械的な接合 (フュージョン接合) が同時に行われます。

Available for:

Automated Bonder

Semi-Automated Bonder

Cu-Cu、Al-Al、Au-Auや他の冶金術を用いた金属拡散接合 は､従来のガラスフリット接合や陽極接合に比べより高い気密性を実現できます｡また3次元積層に金属拡散接合を利用すると､貼り合せる二枚のウエハ間の電 気的・機械的な接合を一度のプロセスステップで実現することが可能となります。更に、ガラスフリット接合を超えるポストボンドアライメント精度が得られる という点でも優れています。アルミメタライゼーションは､MEMSデバイス構造にしばしば用いられ、パッケージング段階での拡散を防ぐシーリング冶金とし ても有効です｡
CMP技術と金属の蒸着方法の進歩により､金属拡散接合が陽極接合とガラスフリット接合に代わる有益な選択となっています。ズースのCBシリーズは、金属接合で求められる高温設定と加重の均一性という二つの要求を満たします。

Available for:

Automated Bonder

Semi-Automated Bonder

SLID接合(solid-liquid inter-diffusion、固液相互拡散)は、複数の金属の拡散と混合をベースにした接合手法です。合金の溶解温度は接合温度に比べて接合後では非常に高くなり、それによって用途範囲が大きく広がります。

Available for:

Automated Bonder

Semi-Automated Bonder

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