LAM Technologies KIYO系列電機控制器

一、引言

在半導體制造這一高精尖領域，LAM Technologies 堪稱行業巨擘，占據著舉足輕重的地位。作為半導體設備市場的頭部企業，其產品和技術深刻影響著行業的發展走向。多年來憑借持續創新與工藝，LAM Technologies 在刻蝕、薄膜沉積等關鍵技術環節積累了深厚底蘊，為眾多半導體制造企業提供核心設備支持，與英特爾、臺積電等行業建立長期合作關系，是推動半導體技術迭代升級的重要力量。

而 KIYO 系列作為 LAM Technologies 旗下代表性的產品，在半導體制造流程里扮演著關鍵角色。該系列承載著公司優良的技術理念與研發成果，對提升半導體制造效率、精度以及產品性能有著關鍵作用，成為行業內眾多廠商關注與研究的焦點。對 KIYO 系列進行深入剖析，不僅能讓我們洞悉 LAM Technologies 的技術實力與創新能力，更能幫助我們理解半導體制造領域的前沿技術趨勢與發展方向，對整個行業的技術革新與產業升級具有重要的參考價值。

二、產品解析

（一）核心功能

KIYO 系列的核心功能緊緊圍繞刻蝕工藝展開，具備實時監控與精準控制兩大關鍵能力。在刻蝕進程中，它能對氣體流量、射頻功率、刻蝕時間等關鍵工藝參數進行實時監控。設備內置高精度傳感器與優良的數據采集系統，可將這些參數以毫秒級速度捕捉與分析，每秒能采集數千組數據 ，為工程師提供詳盡的工藝信息。以 7nm 制程芯片刻蝕為例，KIYO 系列能精確監測到氣體流量 0.01sccm（標準立方厘米每分鐘）的細微波動，并及時反饋，確保刻蝕過程中氣體環境穩定。

在參數精準監測的基礎上，KIYO 系列可依據預設工藝模型與實時監測數據，自動對刻蝕參數進行動態調整。當監測到刻蝕速率出現偏差，系統會在 10 毫秒內調整射頻功率，使刻蝕速率回歸設定值，保證刻蝕深度與精度符合設計要求。在對硅片進行高深寬比結構刻蝕時，它能將刻蝕深度控制在 ±1nm 以內，確保每一片晶圓上的刻蝕效果高度一致 。

（二）技術特性

1. 高精度：KIYO 系列刻蝕精度可達原子級水平，能在極小尺度上對材料精確去除與加工。在制造邏輯芯片的柵極結構時，可實現線寬精度控制在 ±0.5nm。這一精度對提升芯片性能、減小芯片尺寸意義重大，使芯片能夠集成更多的晶體管，進而提高運算速度與數據處理能力。

2. 低損傷：刻蝕過程中，KIYO 系列采用特殊的等離子體控制技術與工藝氣體配方，極大降低對晶圓表面的損傷。對脆弱的半導體材料進行刻蝕時，可將表面損傷層厚度控制在 5nm 以內，有效減少因刻蝕損傷導致的芯片性能衰退，提高芯片良品率與可靠性。

3. 適應先進制程：隨著半導體制程工藝向更先進節點邁進，KIYO 系列在設計之初就充分考慮對先進制程的適應性。它能滿足 2nm 及以下制程工藝的刻蝕需求，無論是復雜的三維結構刻蝕，還是對新型材料如碳納米管、二維材料的刻蝕，都能憑借優良技術與靈活工藝調整能力，出色完成任務，助力半導體制造商在先進制程領域不斷突破。

三、性能數據說話

（一）刻蝕精度對比

在半導體刻蝕領域，精度是衡量設備性能的關鍵指標之一。將 KIYO 系列與市場上同類刻蝕設備進行對比，其原子級刻蝕精度的優勢十分顯著。部分競爭對手設備刻蝕精度處于 3 - 5nm 范圍 ，而 KIYO 系列憑借等離子體控制技術與精確的工藝控制算法，能實現 ±0.5nm 的線寬精度控制 。在制造制程芯片時，芯片對微小尺寸結構的加工需求極為嚴苛，KIYO 系列的高精度特性使其能夠精準滿足這一需求，為芯片性能提升提供有力保障。如在 10nm 制程芯片的晶體管柵極刻蝕中，KIYO 系列可將柵極線寬偏差控制在極小范圍內，使芯片在相同面積下能夠集成更多晶體管，從而大幅提高芯片的運算速度與數據處理能力 。

（二）刻蝕速率與均勻性

KIYO 系列在刻蝕速率與均勻性方面同樣表現。以 14nm 制程芯片刻蝕為例，與同類設備相比，KIYO 系列刻蝕速率提高了 30% 。這意味著在相同時間內，使用 KIYO 系列設備每小時可處理更多的晶圓數量，有效提升了芯片制造企業的生產效率。在刻蝕均勻性上，KIYO 系列可將晶圓不同區域的刻蝕速率偏差控制在 1% 以內 。在對 300mm 晶圓進行全面刻蝕時，晶圓邊緣與中心區域的刻蝕深度極小，確保了每一片晶圓上的刻蝕效果高度一致，降低了芯片制造過程中的次品率，為大規模、高質量的芯片生產奠定了堅實基礎 。

（三）能耗與維護成本

通過對設備結構與工藝流程的優化，KIYO 系列在保證高性能的同時，有效降低了能耗與維護成本。與同類設備相比，KIYO 系列能耗降低了 20% 。假設一家中等規模的芯片制造企業，每月使用刻蝕設備的時長為 600 小時，在使用 KIYO 系列設備后，每年可節省大量的電費支出，顯著降低了企業的運營成本。

在維護方面，KIYO 系列的維護周期相對較長，平均維護間隔時間比同類產品延長了 20% 。這意味著設備停機維護時間減少，設備使用效率提高。對于芯片制造企業而言，設備停機維護不僅會導致生產中斷，還會增加額外的維護人力與物力成本。KIYO 系列長維護周期的特性，使得企業在設備維護上的投入大幅減少，進一步提升了企業的經濟效益 。

四、365 天免維護的奧秘

（一）自我維護機制

KIYO 系列能夠實現 365 天免維護，得益于其自我維護機制。設備內部集成了智能傳感器網絡，這些傳感器分布在設備的各個關鍵部位，對設備的運行狀態進行、實時監測。傳感器能精確檢測到設備內部的溫度、壓力、振動等參數變化，以及零部件的磨損程度 。一旦監測到參數異常，系統會立即啟動自我診斷程序，通過內置的算法對故障進行快速分析與定位。

當發現設備內部出現輕微積塵或雜質積累時，KIYO 系列會自動開啟清潔系統。該清潔系統采用氣幕技術與靜電吸附原理，能在不影響設備正常運行的情況下，將微小顆粒從關鍵部件表面清除，確保設備內部環境潔凈。在刻蝕過程中，若檢測到某一零部件出現輕微磨損，設備會根據預設的維護策略，自動調整運行參數，降低該部件的工作負荷，同時通過補償算法保證整體刻蝕性能不受影響，為后續的部件更換爭取時間 。

（二）實際應用案例

眾多半導體制造企業在實際使用中，見證了 KIYO 系列 365 天免維護的性能。以某半導體制造企業 A 為例，該企業在其 10nm 制程芯片生產線上部署了多臺 KIYO 系列刻蝕設備。在連續一年的運行過程中，設備未出現任何因維護問題導致的停機現象。據統計，這一年間，設備運行穩定性達到 99.9% ，刻蝕工藝的良品率始終保持在 98% 以上 ，極大地提高了生產效率，降低了維護成本。

另一家專注于先進制程研發的半導體企業 B，在采用 KIYO 系列設備進行 2nm 制程工藝研發時，同樣實現了設備的長時間穩定運行。在長達一年的研發周期里，設備無需進行額外的維護操作，為企業節省了大量的時間與人力成本，助力企業在先進制程研發領域取得關鍵突破，縮短了研發周期，使企業能夠更快地將先進制程技術推向市場 。

五、市場應用

（一）3D NAND 制造領域

在 3D NAND 制造領域，KIYO 系列憑借高精度刻蝕與高深寬比結構處理能力，發揮著關鍵作用。隨著 3D NAND 技術向更高層數發展，對刻蝕工藝的要求愈發嚴苛。在制造 128 層及以上的 3D NAND 閃存芯片時，需要在極小的空間內實現精確的刻蝕，以構建復雜的存儲單元結構。KIYO 系列原子級的刻蝕精度，能夠確保在處理高深寬比結構時，刻蝕深度與寬度的偏差控制在極小范圍內 ，滿足 3D NAND 制造中對高精度的嚴格要求。

在構建 3D NAND 存儲單元的高深寬比孔洞結構時，KIYO 系列可將孔洞直徑偏差控制在 ±1nm 以內 ，確保每一個存儲單元的尺寸高度一致，從而提高存儲芯片的存儲密度與數據讀寫穩定性。同時，其出色的刻蝕均勻性，能保證在大面積晶圓上實現均勻的刻蝕效果，有效減少因刻蝕不均導致的芯片性能差異，提高芯片良品率 。

（二）其他半導體制造場景

在邏輯芯片制造領域，KIYO 系列同樣展現出性能。在 7nm 及以下先進制程邏輯芯片的制造過程中，芯片結構愈發復雜，對刻蝕精度與工藝靈活性要求。KIYO 系列能夠實現對多種材料的精確刻蝕，無論是傳統的硅基材料，還是新型的高 k 介質材料、金屬柵極材料等，都能精準處理。在刻蝕 7nm 制程邏輯芯片的鰭式場效應晶體管（FinFET）結構時，KIYO 系列可將鰭片的寬度精度控制在 ±0.5nm ，確保晶體管的性能一致性，為邏輯芯片的高性能、低功耗運行提供保障 。

在功率半導體制造方面，KIYO 系列可滿足對寬禁帶半導體材料如碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）的刻蝕需求。這些寬禁帶半導體材料具有高擊穿電場、高電子遷移率等特性，在新能源汽車、5G 通信等領域有著廣泛應用。但它們硬度高、化學穩定性強，刻蝕難度較大。KIYO 系列通過優化的等離子體刻蝕工藝與特殊的氣體配方，能夠實現對 SiC、GaN 材料的高效刻蝕，且刻蝕表面損傷小，有利于提高功率半導體器件的性能與可靠性 。

 LAM Technologies 主要產品型號

注：市場上存在兩家名稱相似的公司，下面分別介紹：

1. LAM Research (泛林集團) - 半導體設備制造商

刻蝕產品系列：

• FLEX 系列：原子層刻蝕 (ALE)、反應離子刻蝕 (RIE)

• KIYO 系列：高性能導體刻蝕，365 天免維護

• Reliant 刻蝕：RIE、深反應離子刻蝕 (DRIE)

• Syndion 系列：Syndion C、F 系列、G 系列，用于 TSV 和高縱橫比結構

• Versys 系列：導體刻蝕

• Akara 系統：關鍵刻蝕應用

沉積產品系列：

• SABRE 系列：SABRE 3D、原子層沉積 (ALD)

• ALTUS 系列：先進沉積技術

• VECTOR 系列：VECTOR TEOS、AHM、MD、Strata、DT、TEOS 3D

• STRIKER 系列：SPARC ALD，提供高密度共形低 k 碳化物薄膜

• Phoenix 系列：電化學沉積 (ECD)、光刻膠顯影 / 剝離

• SOLA 系列：特殊沉積工藝

• Triton 系列：高性能沉積

清洗 / 剝離產品系列：

• DV-Prime & Da Vinci 系列：濕法清洗

• CORONUS 系列：高選擇性斜面膜沉積

• EOS 系列：高生產率背面膜蝕刻

• GAMMA 系列：干法剝離、高劑量注入剝離 (HDIS)

• SP 系列：特殊清洗工藝

計算解決方案：

• Semiverse Solutions：SEMulator3D®、VizGlow®、Fabtex™良率優化平臺

2. LAM Technologies (意大利) - 工業自動化設備制造商

步進電機系列：

• NEMA 標準系列：

• NEMA 17：M1173020、M1173030、M1173040 等

• NEMA 23：M1233070、M1233071 (高扭矩)

• NEMA 34/42

步進驅動器系列：

• DS10 系列：DS1041A、DS1044A、DS1048、DS1073、DS1078、DS1084、DS1087、DS1098

• DS30 系列：DS3041、DS3044、DS3048、DS3073、DS3076

• DS50/52 系列：支持 Modbus-RTU 總線

• DDS1 系列：通過模擬信號 (±10V) 或啟停控制

• EtherCAT 驅動器：支持 CoE 協議、CiA 402 運動控制

• PROFINET 集成電機：內置電子元件的一體化解決方案

其他產品：

• 電源系列：DP1 系列導軌式非穩壓電源

• 串行轉換器：CNV30 系列

• PCB 安裝驅動器：USD 系列 (12-42V DC,      0.3-2.4A)

總結

LAM Research 專注半導體制造設備，產品線覆蓋刻蝕、沉積、清洗等工藝；而 LAM Technologies 則專注工業自動化領域，主要提供步進電機及控制系統。如您需要特定型號的詳細參數，建議訪問相應公司查詢新產品手冊。

六、LAM Technologies 主要產品型號

1. LAM Research (泛林集團) - 半導體設備制造商

刻蝕產品系列：

• FLEX 系列：原子層刻蝕 (ALE)、反應離子刻蝕 (RIE)

• KIYO 系列：高性能導體刻蝕，365 天免維護

• Reliant 刻蝕：RIE、深反應離子刻蝕 (DRIE)

• Syndion 系列：Syndion C、F 系列、G 系列，用于 TSV 和高縱橫比結構

• Versys 系列：導體刻蝕

• Akara 系統：關鍵刻蝕應用

沉積產品系列：

• SABRE 系列：SABRE 3D、原子層沉積 (ALD)

• ALTUS 系列：先進沉積技術

• VECTOR 系列：VECTOR TEOS、AHM、MD、Strata、DT、TEOS 3D

• STRIKER 系列：SPARC ALD，提供高密度共形低 k 碳化物薄膜

• Phoenix 系列：電化學沉積 (ECD)、光刻膠顯影 / 剝離

• SOLA 系列：特殊沉積工藝

• Triton 系列：高性能沉積

清洗 / 剝離產品系列：

• DV-Prime & Da Vinci 系列：濕法清洗

• CORONUS 系列：高選擇性斜面膜沉積

• EOS 系列：高生產率背面膜蝕刻

• GAMMA 系列：干法剝離、高劑量注入剝離 (HDIS)

• SP 系列：特殊清洗工藝

計算解決方案：

• Semiverse Solutions：SEMulator3D®、VizGlow®、Fabtex™良率優化平臺

2. LAM Technologies (意大利) - 工業自動化設備制造商

步進電機系列：

• NEMA 標準系列：

• NEMA 17：M1173020、M1173030、M1173040 等

• NEMA 23：M1233070、M1233071 (高扭矩)

• NEMA 34/42

步進驅動器系列：

• DS10 系列：DS1041A、DS1044A、DS1048、DS1073、DS1078、DS1084、DS1087、DS1098

• DS30 系列：DS3041、DS3044、DS3048、DS3073、DS3076

• DS50/52 系列：支持 Modbus-RTU 總線

• DDS1 系列：通過模擬信號 (±10V) 或啟停控制

• EtherCAT 驅動器：支持 CoE 協議、CiA 402 運動控制

• PROFINET 集成電機：內置電子元件的一體化解決方案

其他產品：

• 電源系列：DP1 系列導軌式非穩壓電源

• 串行轉換器：CNV30 系列

• PCB 安裝驅動器：USD 系列 (12-42V DC,      0.3-2.4A)

七、總結

LAM Research 專注半導體制造設備，產品線覆蓋刻蝕、沉積、清洗等工藝；而 LAM Technologies 則專注工業自動化領域，主要提供步進電機及控制系統。如您需要特定型號的詳細參數，建議訪問相應公司查詢新產品手冊。

六、總結與展望

（一）產品優勢總結

KIYO 系列憑借其高性能導體刻蝕能力與 365 天免維護特性，在半導體制造領域展現出強大的競爭力。在刻蝕性能上，原子級的刻蝕精度使它能夠滿足先進制程對微小尺寸結構加工的嚴苛需求，為芯片性能提升提供了堅實保障；顯著提高的刻蝕速率與出色的刻蝕均勻性，不僅有效提升了生產效率，還極大地降低了芯片制造過程中的次品率。

而在維護方面，自我維護機制是 KIYO 系列實現 365 天免維護的關鍵。智能傳感器網絡對設備運行狀態的實時監測，以及自我診斷程序的快速故障分析與定位，確保了設備能夠及時發現并解決潛在問題。自動清潔系統與運行參數自動調整功能，在保證設備正常運行的同時，延長了設備的使用壽命，降低了維護成本 。

（二）未來發展趨勢

展望未來，隨著半導體技術持續向更高性能、更小尺寸方向發展，對刻蝕設備的要求也將愈發嚴格。KIYO 系列有望在現有優勢基礎上，進一步提升刻蝕精度與效率，以適應不斷演進的半導體制程工藝。在先進制程如 2nm 及以下節點的研發與量產中，KIYO 系列可能會通過技術創新，實現對更復雜結構與新型材料的精準刻蝕，為半導體制造商在前沿領域的突破提供關鍵支持 。

隨著人工智能、物聯網、大數據等新興技術的快速發展，半導體市場需求將持續增長，這也為 KIYO 系列帶來了廣闊的市場空間。在 3D NAND、邏輯芯片、功率半導體等多個應用領域，KIYO 系列有望憑借其性能，占據更大的，成為推動半導體產業發展的重要力量 。

LAM Technologies KIYO系列電機控制器