今天，知识产权信息珠珠给大家分享带来的《高端光刻机燃起“芯”希望》，如果您对高端光刻机燃起“芯”希望感兴趣，请往下看。
当前，英特尔、三星电子等集成电路代工厂正在争夺最新一代光刻机。有消息称，最近三星电子副会长李在镕在荷兰访问光刻机厂商阿斯麦（ASML）之后，已经争取到“额外”的最新一代极紫外光（EUV）光刻机，引发关注。
EUV光刻机以波长为10纳米至14纳米的极紫外光作为光源，并且使用反光镜取代透镜作为主要光学部件，从而能够满足高端芯片的生产要求。然而，我国在EUV光刻机成品上还处于空白，EUV光刻机相关技术已经成为制约我国高端芯片制造的“卡脖子”技术。本文中，笔者以EUV光刻机作为研究对象，从专利视角结合科技文献信息进行分析，以期帮助我国在这个技术领域找准技术攻关的着力点，并提升创新主体的风险防范意识。
把握重点找准技术“突破口”
经专利检索发现，EUV光刻机领域的专利申请量从2003年起呈现稳定发展态势。早期，中国并不是该技术的主要专利布局市场，但2000年后专利布局数量上升明显，目前中国专利申请量占全球申请总量的近一半，中国成为全球重要市场。从技术来源看，来自荷兰的阿斯麦占据了绝对领先优势。该公司是目前全球唯一能量产EUV光刻机的公司。虽然我国高端光刻机技术发展逐渐起步，但在专利数量特别是核心专利数量方面仍有待提高。
EUV光源技术是光刻机技术的重要分支，核心技术包括：提高EUV光源转换效率、减少EUV光源产生污染、提高EUV光源稳定性。EUV光源稳定性的重点专利技术主要集中在靶材、激光束、同步与对准、EUV光输出整形等方向。笔者分析后发现，在靶材、收集器、双脉冲结构等方面的专利壁垒较高；在激光器、放大器等方面的专利壁垒较低。因此，创新主体可以根据专利壁垒分析，查明具体可能遇到的障碍，优先选择在专利壁垒较低的方向（例如激光器）开展研发，以点带面，寻求技术突破口。
另外，投影物镜是光刻机的核心部件，从全球专利申请趋势上看，2015年之后该技术的发展较为平缓，专利申请来源地主要是德国、美国、欧洲和日本。在企业方面，来自德国的蔡司公司（Zeiss）以及阿斯麦在投影物镜领域的专利申请数量遥遥领先。EUV光刻机投影物镜中的反射镜在膜层设计方面，重点关注技术有镜片反射率的提高、多膜层结构、沉积工艺和防止污染。在提高EUV投影物镜的数值孔径方面，则主要通过增加反射元件数量和离轴组合倍率技术实现。在投影物镜领域，相较于其他技术分支，“冷却”的技术壁垒指数最高，而“镜片参数”和“镀膜”的技术壁垒指数相对较低，可作为未来技术研究的热点方向。
笔者认为，通过对EUV光源的科技文献进行分析可知，该领域的科技文献具有一定的预判性。科技文献在各技术分支的占比与专利申请在各技术分支的占比大体一致，技术关注点也有重合度。笔者聚焦了阿斯麦发表的EUV科技文献与引用情况，发现其近年来科技文献的发表量在上升，而从这些科技文献的引用频次看，2015、2019年的年均引用频次较高。EUV光源以及投影物镜两个技术分支的科技文献和专利文献互相印证，可能成为未来的技术热点。
聚焦前沿用好创新“着力点”
由于靶材等技术被阿斯麦所垄断，我国在该技术领域存在严重被“卡脖子”的情况。在未来一段时间，我们可以关注新型的激光器技术，从技术发展趋势看，激光器技术的专利申请数量呈现出逐步上升态势，且被“卡脖子”的现象并不严重。
大数值孔径物镜技术也是光刻机技术的重要分支。在反射镜片的设计方面，镀膜技术是其中的热点。在物镜系统的整体设计方面，多镜投影物镜系统整体结构的专利技术居多。镀膜以及镜片参数的申请量最大，近期专利申请愈发活跃，可以预期镀膜的膜层工艺或将是未来发展的重点，尤其是新材料的使用将会进一步提高反射率。在多镜投影物镜系统结构中，以6镜系统最成熟，关注度较高，组合变倍率技术也是未来值得关注的热点。
当前，我国在EUV光刻机领域的技术研发较为薄弱，专利申请数量较少，创新动力不足，创新程度不高，创新主体分散。他山之石，可以攻玉，我国创新主体可借鉴来自日本的Gigaphoton公司的经验做法。Gigaphoton公司相比行业巨头阿斯麦在光源领域的专利申请具有优势，具体体现在EUV光源领域提高稳定性这一技术分支，Gigaphoton公司的申请量多于阿斯麦（如图所示）。
Gigaphoton公司在EUV光源领域专注于准分子激光器的研究使用，并且该研究已经持续多年。同时Gigaphoton公司在中国的专利布局较少，而中国也拥有开展EUV光源研究的科研机构和企业，这使得中国创新主体与Gigaphoton公司进行技术接触有了一定的环境基础，通过学习和借鉴相关技术内容，有望为中国的创新主体从众多的技术发展道路中选择出一条合适的研发道路。
另外，镀膜技术是大数值孔径物镜的核心技术，也是中国在投影物镜领域发展时难以绕开的技术点。中国要发展该技术，遇到专利壁垒的概率比较高。因此，我们可对该领域未进入中国或虽进入中国但处于失效状态的专利技术进行挖掘，发现在镀膜技术中可以利用的技术点。我国相关科研人员在从事相关研究时，可以参考这些专利技术。
笔者经过深入分析发现，EUV光源中采用的新型激光器既是核心技术，又是在中国专利布局相对较弱的区域；在膜层设计中存在大量未进入中国的可相对自由实施的专利技术，我国相关研发人员可以尝试在上述领域进行技术攻关，在国外专利壁垒较小的领域进行技术创新，形成部分领域的技术突破。另外，中国相关行业的创新主体需要创造条件，对相关公司的技术进行借鉴学习和创新，实现核心技术的发展，打破专利壁垒。（国家知识产权局专利分析普及推广项目高端光刻机技术专利分析课题组）
（编辑：晏如）
好了，关于“光刻”高端光刻机燃起“芯”希望的内容就介绍到这。
