Lam Research：市場滲透，強化「刻蝕＋沉積＋清洗」細分市場龍頭地位
隨著半導體行業持續縮小特徵尺寸並改進器件性能，導電材質刻蝕的挑戰包括更小的特徵尺寸、新材料和新的晶體管結構。
市場對持續縮小的晶元尺寸的需求正在推動新的製造策略的遷移和發展，以實現這些更細微，更緊密堆積的先進器件的製造。創造當今最先進的微處理器和存儲設備極富挑戰，其要求在原子層級對每個結構和整個晶圓進行精密控制。
器件中的金屬柵極和高K值介質材料需要先進的多層薄膜刻蝕能力。前沿的晶元設計需要刻蝕諸如隱埋索槽、3D柵極晶體管和常規平面晶體管這樣的結構。此外，用於緩解20nm以下工藝光刻局限性的雙重和四重成像技術也需要刻蝕工藝，以對晶圓上的圖形進行定義和複製。
Lam Research致力於製造集成電路製造中使用的設備，其產品技術領先業界，主要用於前端晶圓處理，在薄膜沉積、等離子刻蝕、光阻去除、晶片清洗等前道工藝方案、後道晶圓級封裝（WLP）以及新興製造市場（如MEMS），公司提供了市場領先的產品和方案組合。
公司的三大核心產品是：刻蝕（ETCH--RIE/ALE）設備、沉積（Deposition--CVD/ECD/ALD）設備，以及去光阻和清洗（Strip & Clean）設備，刻蝕是按照光刻機刻出的電路結構來刻畫出溝槽，沉積是用於生長薄膜用作絕緣層和導電結構，去光阻和清洗是去除晶圓上的光敏材料以及其它殘留物，以提高良率。
Lam Research通過專利刻蝕技術-變壓器耦合等離子（TCP，transformer coupled plasma）提供高水平的刻蝕，鞏固了Lam Research在半導體業界的地位。目前Lam Research佔有全球刻蝕設備市場一半以上的市場份額。
30多年堅守刻蝕市場
1943年2月10日，David K. Lam出生於中國廣東，由於日本侵華戰爭，隨家人搬遷到越南南部的西貢（現胡志明市），在西貢渡過了他的童年。1950年代中期，他隨家人再度搬遷到香港；從香港培正中學畢業後，他赴加拿大多倫多大學讀書深造，1967年獲得工程物理應用科學學士學位；1970年和1973年又從麻省理工學院分別獲得碩士和博士學位。
Lam畢業後，曾先後供職於德州儀器、惠普等公司，有著豐富的工作經驗，而且都和刻蝕有關。1974年初，Lam加入德州儀器。那時德州儀器剛剛開始第一條3英寸線（當時業界主流是2英寸），Lam大部分時間是參與設計和製造半導體設備，特別是等離子體刻蝕機供德州儀器內部使用，這應該是業界第一代等離子刻蝕機；1976年，Lam加盟惠普公司，率領團隊研究高度自動化的等離子體刻蝕機，不過還是供惠普內部使用。離開惠普後，他又加入Plasma-Therm從事銷售工作。Lam積累了大量等離子體刻蝕設備的開發和市場經驗。
不過，儘管各大半導體製造商都在研發等離子刻蝕設備，但在生產過程中還沒有證明實用性。睿智的Lam發現，導致刻蝕不實用是因為設備控制過程缺乏等離子刻蝕所需的精度，而且操作人員經常改變影響刻蝕結果的過程設置。
於是，Lam提出了一種新型的、用於量產的高度自動化等離子刻蝕機的設想：一是要控制過程參數，以提高準確性和可重複性；二是一次刻蝕一個晶圓，以盡量減少環境污染和工藝變化；三是全面的系統自動化，以提高可重複性並減少人為錯誤。
與此同時，半導體產業也發生了變化。到1980年，半導體行業工藝尺寸開始縮小到2-1.5微米，主要產品有64K DRAM。業界發現，以往的液體化學刻蝕已經不適應產業的發展，這也許是Lam要開發高度自動化等離子刻蝕機的動力。
Lam用他母親給的啟動資金創辦了Lam Research，並開始向風險投資家推銷他的想法。由於Lam掌握了尖端等離子刻蝕技術以及豐富的銷售和管理經驗，Lam Research在第一年就吸引了80萬美元的投資。
1981年7月15日，LamResearch發布了第一款等離子刻蝕機產品AutoEtch 480，可以適用於3寸/4寸/5寸晶圓製造，每小時可處理30-60片晶圓。AutoEtch 480是等離子刻蝕機歷史上的一個里程碑，它是第一款單晶圓片等離子刻蝕機。
AutoEtch 480；圖片來源網路
AutoEtch 480的推出，是Lam Research成為半導體裝備行業巨頭的關鍵性產品之一，系統結合了最新的等離子刻蝕技術和最新的微型計算和氣鎖晶圓轉移技術（airlock wafer transfer techniques），與市場上其它等離子刻蝕系統有著本質的區別。
1985年，LamResearch發布了第一款氧化物刻蝕（Oxide Etch）系統——AutoEtch 590，可以適用於4寸/5寸/6寸晶圓製造。
AutoEtch 590；圖片來源網路
在1980年代早期，市場上有許多競爭對手，如PerkinElmer、Drytek、應用材料（Applied Materials）等都進入了刻蝕設備市場，但是AutoEtch系列的推出，其在污染控制和可重複的環境方面的表現，令Lam Research相比競爭對手更為出色，公司取得了成功。
高研發投入，獨創新技術
1980年代，晶圓尺寸開始由6英寸向8英寸轉移，對刻蝕設備提出了新的需求，原有的刻蝕設備已經無法滿足多晶刻蝕（Poly Etch）、金屬刻蝕（Metal Etch）、介電刻蝕（Dielectric Etch）的需求。
Lam Research通過專註於技術創新，培養了一支具有前瞻性的開發團隊。它的技術實力是通過大量的研發投入實現的，研發投入平均占收入的百分之十左右。
1987年Lam Research推出發布用於多晶硅刻蝕（PolysiliconEtch）的Rainbow 4400系列刻蝕系統，成功取代AutoEtch系列刻蝕系統，到1994年出貨超過1000套。
1992年5月，推出了TCP 9400硅刻蝕（siliconEtch）系統，這是首款集成了公司專利變壓器耦合等離子（TCP）技術的產品，可生成均勻的高密度等離子體，用於刻蝕硅和多晶硅。LAM TCP系列刻蝕機迅速成為業界標準，以高吞吐量、刻蝕再現性/均勻性和可靠性著稱，價格優於其它類似設備。Lam Research採用單片晶圓盒式處理系統，等離子體刻蝕室在入口側和出口側均被載入鎖定，確保腐蝕性工藝氣體和副產品保留在腔室或其排氣系統中，並且使氧氣和濕氣最小化；隨後公司又推出集成了專利TCP技術的第二款產品TCP 9600金屬刻蝕（metal etch）系統；到1996年TCP系統出貨超過500套，到2000年出貨超過2000套。
TCP 9400硅刻蝕系統；圖片來源網路
從1995年開始，Lam Research在硅刻蝕和介電刻蝕系統領域推出一系列創新產品，1995年推出首款採用DFC技術的介電刻蝕系統4520XL，可以滿足0.25um工藝製程；2000年推出2300刻蝕產品，滿足200mm和300mm需求；2001年推出滿足0.15um工藝製程的TCP 9600DFM金屬刻蝕系統；2002年推出用於滿足90nm以下應用的2300 Versys Star硅刻蝕系統；2003年推出的2300 Exelan Flex介電刻蝕系統上實現了針對關鍵前端和後端工藝在65nm以下工藝的可擴展性；2004年推出2300 Versys Kiyo硅刻蝕系統，擴展了65nm的先進功能。
隨著器件尺寸的不斷縮小，晶元製造商需要持續提高製造工藝的精度，Lam Research順勢推出原子層刻蝕(ALE)產品2300 Kiyo系統，可用於導體刻蝕和介電刻蝕中，為整體工藝精度的提高提供了解決方案。
Lam Research產品通過協作和利用多個領域的專業知識，持續開發新的功能，以滿足結構日益複雜且尺寸不斷縮小的器件的生產需求。公司目前刻蝕產品有五大系列，解決方案涵蓋了晶體管、連接導線、成像、先進存儲器和先進封裝工藝，為先進晶元生產提供了廣泛的晶圓製程能力。
在進入300mm晶圓後，隨著銅互連的發展，互連層數增多，金屬刻蝕逐漸萎縮，介質刻蝕份額逐漸加大。High K/Low K材料、金屬柵（Metal Gate）、二次形成圖形（double Pattern）等技術的發展也都對刻蝕設備提出了新的需求。Lam Research由於其簡單的設計、較低的設備成本，逐漸在65nm和45nm設備市場超過競爭對手，佔據了大半市場。
在過去，一條晶元生產線的投資中大約有15%是用於刻蝕設備。從最近幾年的發展和影響來看，刻蝕機投資量會增長到18%-20%。由於光刻光波線長限制因素，邏輯工藝從14nm、10nm走向7nm、5nm，甚至是3nm和2nm不斷微縮，工藝越來越複雜，刻蝕設備逐漸在先進位程中嶄露頭角，工藝越先進，刻蝕加工步驟也越多。據產業界人士說，14nm製程需要65步等離子刻蝕加工，10nm製程增加到110步以上，到了7nm則需要140步，預計5nm刻蝕步驟將會成倍增加。因而刻蝕設備的市場將會取得長足的進展。當然，先進位造技術的升級對刻蝕設備在一些缺陷、原子層面的控制、深寬比、新材料、成本等方面提出了越來越高的要求。
2014年公司推出的導體刻蝕產品2300 Kiyo F系列使用Hydra技術糾正晶圓的臨界尺寸（CD）不均勻性，解決曝光誤差問題。該系統的對稱反應室就是為提供均勻刻蝕工藝設計的，同時Hydra技術通過局部糾正，進一步提高了均勻性。這項技術使用擁有專利的軟硬體，在晶圓的「微」區域映射臨界尺寸並調整刻蝕工藝條件以減少誤差，因而彌補了上游工藝產生的誤差。
全球擴張，業務隨著客戶走；市場滲透，進軍沉積和清洗
1980年代中後期，美國半導體產業遭遇日本的壓力，其半導體製造企業集體敗退，半導體產業出現下滑，日本在世界集成電路市場上的份額從1970年代末的0%增加到1980年代後期的近50%，導致美國半導體製造設備行業處於相對艱難的時期。儘管1990年代初期，由於對尖端半導體製造技術的重視，美國半導體產業開始升溫。但是產業轉移的趨勢不可阻擋。
為了迎接產業轉移和產業鏈變遷，Lam Research實施全球擴張、市場滲透等戰略，商業版圖形成全球布局。
作為海外擴張的第一步，1983年，Lam Research向亞洲買家出售了第一套系統，1987年與日本的住友金屬工業有限公司（SMI）建立了合作關係，以幫助在日本打開Rainbow刻蝕產品線的市場。兩家公司最終加強了聯合研究和營銷工作。Lam Research於1991年在東京附近開設了其全資子公司Lam Research技術中心，以支持其在日本地區的市場活動。
在亞太市場中，除了日本市場外，Lam Research從1980年中期起也關注新加坡、中國台灣和韓國等地區的產業布局。到了1990年代，Lam Research在韓國、新加坡和中國台灣市場中站穩了腳跟。隨即開始著眼於中國大陸、馬來西亞、以色列等新興市場的需求增長。基於亞太市場的成功，Lam Research開始在亞太建立研發生產基地設施。
Lam Research實施全球擴張戰略的同時，也在積極實施市場滲透策略，陸續進入清洗和沉積設備市場，和公司原有的刻蝕設備形成良好補充。
1990年，公司推出化學氣相沉積（CVD）系統——Integrity，將幾個製造步驟集成到一個工藝中，從而減少了生產時間和成本，並於1991年榮獲《R&D》雜誌「最佳產品創新獎」。
2014年公司推出原子層沉積（ALD）系統，利用原子級沉積形成具備卓越的厚度均勻性、高重複性和低缺陷率的高保形薄膜。這些性能對基於隔片的多次曝光方法至關重要，在這種方法里，沉積好的薄膜成為掩膜，為後續步驟確定關鍵的圖案尺寸。
隨著半導體工藝的不斷深入，矽片清洗的重要程度日益凸顯。有報道稱，從70nm工藝節點往下，晶元製造的良率就開始有所下降，主要原因之一就在於矽片上的顆粒物、污染難以清洗。如果不清潔乾淨，這些殘留物就會成為缺陷來源。
Lam Research在原有清洗技術的基礎上，推出了Coronus?系列斜角清洗平台，通過將等離子體的精確控制和靈活性與保護有源晶元區域的技術相結合，可以有效地從晶圓邊緣去除不需要的各類殘留物，以提高晶元良率。
根據2017年Gartner和LamResearch的數據，其在導體刻蝕和介電刻蝕分別位列全球第一和第二；在沉積領域，銅沉積和鎢沉積均位列全球第一，等離子體增強化學氣相沉積全球排名第二；在矽片清洗領域，斜角清洗為全球第一。
深耕中國市場
隨著近幾年中國政府對發展半導體行業的大力投資，中國半導體產業快速崛起，對全球半導體的貢獻和影響與日俱增。產業規模從2006年的4743億元成長到2017年的1.3萬億元；集成電路銷售額由1000億元成長到5355億元，中國集成電路產業銷售額佔世界集成電路市場份額由6%提高到24%。
特別是近兩年，中國半導體以武漢為中心，從環渤海的大連、北京到珠三角廣州、深圳，從長三角上海、無錫、南京到西南重鎮重慶、成都，從東南廈門到西北名城西安，從齊魯大地的青島到江淮首郡合肥，都在大力發展集成電路製造業，在建擬建的產線超過20條。如此密集的建線潮，讓眾多國際廠商看到中國半導體在向好的方向發展，紛紛加大在中國市場的投資。
Lam Research早在1990年就來到中國，20多年來一直致力於支持中國半導體行業的發展。目前，Lam Research在北京、上海、無錫、武漢、西安等地設立了12個分公司及辦事處，全部分散在集成電路晶圓製造廠所在地，從而可以快速、及時地支持中國本地客戶的需求。近年來，LamResearch在中國的投資額持續增長，數據顯示，2017年LamResearch在中國的運營投入較2016年翻番，更是2015年投入的三倍多。LamResearch為客戶提供了許多半導體器件製造和研發所需的刻蝕、薄膜沉積和清洗等關鍵設備。在過去的三年中，Lam Research在中國採購了價值近10億美元的產品與服務，充分證明了Lam Research致力於幫助中國半導體產業鏈發展的決心。這些產品包括Lam Research的沉積和刻蝕設備中的關鍵組件：射頻發生器以及工藝模塊中的硅零件等。
從1990年進入中國以來，Lam Research還非常注重半導體產業的人才培養，和多所中國半導體領域的大學建立合作關係，累計給8所重點大學捐贈約250萬美元，捐贈3台研發設備，贊助14項相關獎學金，並資助兩個研發項目。
Lam Research希望在中國半導體大發展的時期，為中國新一代半導體人才的培養貢獻自己的一份力量。2018年3月，分別於清華大學、哈爾濱工業大學、華中科技大學、西安交通大學和復旦大學舉行了2017年度「Lam Research微電子論文獎」頒獎典禮。「Lam Research微電子論文獎」旨在激發高校學生對電子行業研究的興趣和熱情。
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