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(lǐng)域，LAM Technologies 堪稱行業(yè)巨擘，占據(jù)著舉足輕重的地位。作為半導體設備市場的頭部企業(yè)，其產(chǎn)品和技術(shù)深刻影響著行業(yè)的發(fā)展走向。多年來憑借持續(xù)創(chuàng)新與工藝，LAM Technologies 在刻蝕、薄膜沉積等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)積累了深厚底蘊，為眾多半導體制造企業(yè)提供核心設備支持，與英特爾、臺積電等行業(yè)建立長期合作關(guān)系，是推動半導體技術(shù)迭代升級的重要力量。

而 KIYO 系列作為 LAM Technologies 旗下代表性的產(chǎn)品，在半導體制造流程里扮演著關(guān)鍵角色。該系列承載著公司優(yōu)良的技術(shù)理念與研發(fā)成果，對提升半導體制造效率、精度以及產(chǎn)品性能有著關(guān)鍵作用，成為行業(yè)內(nèi)眾多廠商關(guān)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(shù)實力與創(chuàng)新能力，更能幫助我們理解半導體制造領(lǐng)域的前沿技術(shù)趨勢與發(fā)展方向，對整個行業(yè)的技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)升級具有重要的參考價值。

二、產(chǎn)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(jiān)控與精準控制兩大關(guān)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(guān)鍵工藝參數(shù)進行實時監(jiān)控。設備內(nèi)置高精度傳感器與優(yōu)良的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可將這些參數(shù)以毫秒級速度捕捉與分析，每秒能采集數(shù)千組數(shù)據(jù) ，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(jiān)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(huán)境穩(wěn)定。

在參數(shù)精準監(jiān)測的基礎(chǔ)上，KIYO 系列可依據(jù)預設工藝模型與實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動對刻蝕參數(shù)進行動態(tài)調(diào)整。當監(jiān)測到刻蝕速率出現(xiàn)偏差，系統(tǒng)會在 10 毫秒內(nèi)調(diào)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(jié)構(gòu)刻蝕時，它能將刻蝕深度控制在 ±1nm 以內(nèi)，確保每一片晶圓上的刻蝕效果高度一致 。

（二）技術(shù)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(jié)構(gòu)時，可實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)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(nèi)，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(jié)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(jié)構(gòu)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(yōu)良技術(shù)與靈活工藝調(diào)整能力，出色完成任務，助力半導體制造商在先進制程領(lǐng)域不斷突破。

三、性能數(shù)據(jù)說話

（一）刻蝕精度對比

在半導體刻蝕領(lǐng)域，精度是衡量設備性能的關(guān)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(yōu)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(shù)與精確的工藝控制算法，能實現(xiàn) ±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(jié)構(gòu)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(nèi)，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(shù)據(jù)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(xiàn)。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(nèi)，使用 KIYO 系列設備每小時可處理更多的晶圓數(shù)量，有效提升了芯片制造企業(yè)的生產(chǎn)效率。在刻蝕均勻性上，KIYO 系列可將晶圓不同區(qū)域的刻蝕速率偏差控制在 1% 以內(nèi) 。在對 300mm 晶圓進行全面刻蝕時，晶圓邊緣與中心區(qū)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(guī)模、高質(zhì)量的芯片生產(chǎn)奠定了堅實基礎(chǔ) 。

（三）能耗與維護成本

通過對設備結(jié)構(gòu)與工藝流程的優(yōu)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(guī)模的芯片制造企業(yè)，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(jié)省大量的電費支出，顯著降低了企業(yè)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(chǎn)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(yè)而言，設備停機維護不僅會導致生產(chǎn)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(yè)在設備維護上的投入大幅減少，進一步提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益 。

四、365 天免維護的奧秘

（一）自我維護機制

KIYO 系列能夠?qū)崿F(xiàn) 365 天免維護，得益于其自我維護機制。設備內(nèi)部集成了智能傳感器網(wǎng)絡，這些傳感器分布在設備的各個關(guān)鍵部位，對設備的運行狀態(tài)進行、實時監(jiān)測。傳感器能精確檢測到設備內(nèi)部的溫度、壓力、振動等參數(shù)變化，以及零部件的磨損程度 。一旦監(jiān)測到參數(shù)異常，系統(tǒng)會立即啟動自我診斷程序，通過內(nèi)置的算法對故障進行快速分析與定位。

當發(fā)現(xiàn)設備內(nèi)部出現(xiàn)輕微積塵或雜質(zhì)積累時，KIYO 系列會自動開啟清潔系統(tǒng)。該清潔系統(tǒng)采用氣幕技術(shù)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(guān)鍵部件表面清除，確保設備內(nèi)部環(huán)境潔凈。在刻蝕過程中，若檢測到某一零部件出現(xiàn)輕微磨損，設備會根據(jù)預設的維護策略，自動調(diào)整運行參數(shù)，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(xù)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(yè)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(yè) A 為例，該企業(yè)在其 10nm 制程芯片生產(chǎn)線上部署了多臺 KIYO 系列刻蝕設備。在連續(xù)一年的運行過程中，設備未出現(xiàn)任何因維護問題導致的停機現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，這一年間，設備運行穩(wěn)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(chǎn)效率，降低了維護成本。

另一家專注于先進制程研發(fā)的半導體企業(yè) B，在采用 KIYO 系列設備進行 2nm 制程工藝研發(fā)時，同樣實現(xiàn)了設備的長時間穩(wěn)定運行。在長達一年的研發(fā)周期里，設備無需進行額外的維護操作，為企業(yè)節(jié)省了大量的時間與人力成本，助力企業(yè)在先進制程研發(fā)領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，縮短了研發(fā)周期，使企業(yè)能夠更快地將先進制程技術(shù)推向市場 。

五、市場應用

（一）3D NAND 制造領(lǐng)域

在 3D NAND 制造領(lǐng)域，KIYO 系列憑借高精度刻蝕與高深寬比結(jié)構(gòu)處理能力，發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著 3D NAND 技術(shù)向更高層數(shù)發(fā)展，對刻蝕工藝的要求愈發(fā)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(nèi)實現(xiàn)精確的刻蝕，以構(gòu)建復雜的存儲單元結(jié)構(gòu)。KIYO 系列原子級的刻蝕精度，能夠確保在處理高深寬比結(jié)構(gòu)時，刻蝕深度與寬度的偏差控制在極小范圍內(nèi) ，滿足 3D NAND 制造中對高精度的嚴格要求。

在構(gòu)建 3D NAND 存儲單元的高深寬比孔洞結(jié)構(gòu)時，KIYO 系列可將孔洞直徑偏差控制在 ±1nm 以內(nèi) ，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(shù)據(jù)讀寫穩(wěn)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(xiàn)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(lǐng)域，KIYO 系列同樣展現(xiàn)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(jié)構(gòu)愈發(fā)復雜，對刻蝕精度與工藝靈活性要求。KIYO 系列能夠?qū)崿F(xiàn)對多種材料的精確刻蝕，無論是傳統(tǒng)的硅基材料，還是新型的高 k 介質(zhì)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(jié)構(gòu)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(lǐng)域有著廣泛應用。但它們硬度高、化學穩(wěn)定性強，刻蝕難度較大。KIYO 系列通過優(yōu)化的等離子體刻蝕工藝與特殊的氣體配方，能夠?qū)崿F(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)構(gòu)

• Versys 系列：導體刻蝕

• Akara 系統(tǒng)：關(guān)鍵刻蝕應用

沉積產(chǎn)品系列：

• SABRE 系列：SABRE 3D、原子層沉積 (ALD)

• ALTUS 系列：先進沉積技術(shù)

• 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(chǎn)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(chǎn)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(yōu)化平臺

2. LAM Technologies (意大利) - 工業(yè)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(qū)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(qū)動器：支持 CoE 協(xié)議、CiA 402 運動控制

• PROFINET 集成電機：內(nèi)置電子元件的一體化解決方案

其他產(chǎn)品：

• 電源系列：DP1 系列導軌式非穩(wěn)壓電源

• 串行轉(zhuǎn)換器：CNV30 系列

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

總結(jié)

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

六、LAM Technologies 主要產(chǎn)品型號

1. LAM Research (泛林集團) - 半導體設備制造商

刻蝕產(chǎn)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(jié)構(gòu)

• Versys 系列：導體刻蝕

• Akara 系統(tǒng)：關(guān)鍵刻蝕應用

沉積產(chǎn)品系列：

• SABRE 系列：SABRE 3D、原子層沉積 (ALD)

• ALTUS 系列：先進沉積技術(shù)

• 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(chǎn)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(chǎn)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(yōu)化平臺

2. LAM Technologies (意大利) - 工業(yè)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(qū)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(qū)動器：支持 CoE 協(xié)議、CiA 402 運動控制

• PROFINET 集成電機：內(nèi)置電子元件的一體化解決方案

其他產(chǎn)品：

• 電源系列：DP1 系列導軌式非穩(wěn)壓電源

• 串行轉(zhuǎn)換器：CNV30 系列

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

七、總結(jié)

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

六、總結(jié)與展望

（一）產(chǎn)品優(yōu)勢總結(jié)

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(lǐng)域展現(xiàn)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(jié)構(gòu)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(chǎn)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(xiàn) 365 天免維護的關(guān)鍵。智能傳感器網(wǎng)絡對設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)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(fā)現(xiàn)并解決潛在問題。自動清潔系統(tǒng)與運行參數(shù)自動調(diào)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(fā)展趨勢

展望未來，隨著半導體技術(shù)持續(xù)向更高性能、更小尺寸方向發(fā)展，對刻蝕設備的要求也將愈發(fā)嚴格。KIYO 系列有望在現(xiàn)有優(yōu)勢基礎(chǔ)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(jié)點的研發(fā)與量產(chǎn)中，KIYO 系列可能會通過技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)對更復雜結(jié)構(gòu)與新型材料的精準刻蝕，為半導體制造商在前沿領(lǐng)域的突破提供關(guān)鍵支持 。

隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，半導體市場需求將持續(xù)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(lǐng)域，KIYO 系列有望憑借其性能，占據(jù)更大的，成為推動半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量 。

LAM Technologies KIYO系列電機控制器