EUV光刻设备国内外专利分析之领先机构

光刻机是集成电路制造的核心装备，其技术水平决定了集成电路的集成度。光刻机涉及系统集成、精密光学、精密运动、精密物料传输、高精度微环境控制等多项先进技术，是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备。当今最先进的半导体光刻工艺使用EUV光源，EUV光刻是制造下一代半导体芯片的关键步骤。本文聚焦EUV光刻设备，对相关国内外专利进行统计分析（检索时间2023.02，检索平台：Incopat）。

全球EUV光刻设备专利技术领先机构

一台EUV光刻机重达180吨，零部件高达10万多个，85%以上的材料来自全球超过5000家供应商，因此EUV光刻设备技术专利申请人为数众多。在前30位专利申请人中，美国占10席，日本占9席，德国、荷兰、瑞典各占2席，韩国、法国、中国和中国台湾各占一席。没有中国机构进入前30位专利申请人排名。

卡尔蔡司公司、ASML公司和台积电公司分别以2158件、1756件、425件专利数量位列全球前三名。全球唯一EUV光刻设备供应商ASML公司负责整机设计与各模块集成。

而卡尔蔡司公司是目前唯一掌握EUV光学镜片技术的厂家，在EUV光刻设备中占有极其重要的位置。卡尔蔡司公司生产的最新一代EUV光刻机反射镜能够做到最大直径1.2米，面形精度峰谷值0.12纳米，表面粗糙度20皮米。值得一提的是，ASML在2016年宣布以约11亿美元的现金收购了蔡司负责相关光学系统子公司24.9%的股份，同时还为联合研发项目一次性出资约2.44亿美元，并在未来六年（从2016年算起）内再花费6亿美元用于资本设备和其他需求。

作为全球领先芯片代工厂之一，台积电为了获得EUV光刻机的优先获取权，2012年投资ASML进行联合研发。2014-2016年间，ASML向台积电运送第三代和第四代光刻机型。

表1：EUV光刻设备技术全球TOP30申请人

排名	申请人	国家/地区	专利数量	排名	申请人	国家/地区	专利数量
1	卡尔蔡司	德国	2158	16	康宁公司	美国	28
2	ASML公司	荷兰	1756	17	JSR公司	日本	27
3	台积电	中国台湾	425	18	英特尔	美国	27
4	信越化学	日本	144	19	日产化学	日本	25
5	尼康公司	日本	126	20	科磊半导体	美国	21
6	皇家飞利浦	荷兰	108	21	东京应化	日本	21
7	三星电子	韩国	92	22	佳能公司	日本	20
8	加利福尼亚大学	美国	57	23	罗门哈斯	美国	20
9	应用材料	美国	48	24	北京理工大学	中国	18
10	东京电子	日本	48	25	INPRIA公司	美国	17
11	国际商用机器公司	美国	43	26	三井化学	日本	17
12	HOYA公司	日本	41	27	英飞凌	德国	16
13	法国原子能委员会	法国	38	28	JETTEC公司	瑞典	15
14	EUV LLC	美国/荷兰/德国	48	29	微激光系统公司	瑞典	15
15	朗姆研究	美国	34	30	SVG光刻系统公司	美国	15

（数据来源：上图上情所研究整理）

中国EUV光刻设备专利技术领先机构

EUV光刻设备技术中国专利10件以上的申请人有12个机构，海外机构4个，均为全球领先EUV光刻厂商，其中荷兰的ASML和德国的卡尔蔡司分别以235件、162件专利位列第一和第二，这也是中国相关专利量超过百件的仅有的两位申请人。在中国本土机构中，北京3个，上海2个，中国台湾和吉林、黑龙江各1个。上海微电子装备有限公司和中国科学院上海光学精密机械研究所分列第6名和第7名。

表2：EUV光刻设备技术中国TOP12专利申请人

排名	专利申请人	国家/地区	专利数量
1	ASML	荷兰	235
2	卡尔蔡司SMT有限责任公司	德国	162
3	台湾积体电路制造股份有限公司	中国台湾	78
4	北京理工大学	北京	18
5	三星电子株式会社	韩国	15
6	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	吉林	14
6	上海微电子装备有限公司	上海	14
8	中国科学院微电子研究所	北京	13
9	中国科学院上海光学精密机械研究所	上海	12
9	信越化学工业株式会社	日本	12
9	哈尔滨工业大学	黑龙江	12
9	中国科学院光电研究院	北京	12

（数据来源：上图上情所研究整理）