基于專利數據的全球光刻技術競爭態勢研究

武建龍 胡江榮 鮑萌萌 王今

摘?要：通過對德溫特創新平臺數據庫中收錄的光刻技術領域的專利數據進行分析，從專利整體環境、技術布局和機構競爭3個方面，探討全球光刻技術的技術競爭態勢。研究結果表明：全球光刻領域專利族數量仍呈現逐年遞增的趨勢，中國近幾年技術研發活躍度較高，但與技術原始積累較強的美、日相比仍有較大差距；研究熱點圍繞極紫外光刻技術呈發散式分布；全球范圍內，各國機構科研活動的內部集聚性明顯，外部技術壁壘由日、美等技術領先國家搭建，形成局部技術鎖定。因此，中國在光刻方面必須把握國家科技轉型發展機遇期，敏銳感知技術發展趨勢以提前布局，理論研究與應用研究協同推進，加快構建以國內合作為主、以國際合作為輔的新型合作組織及治理機制。

關?鍵?詞：光刻技術；關鍵核心技術；競爭態勢；專利數據

DOI：10.16315/j.stm.2023.01.003

中圖分類號：?F1243

文獻標志碼：?A

Research?on?the?global?competition?of?photolithography

technology?based?on?patent?data

WU?Jianlong，?HU?Jiangrong，?BAO?Mengmeng，?WANG?Jin

（School?of?Economics?and?Management，?Harbin?University?of?Science?and?Technology，?Harbin?150080，?China）

Abstract：By?analyzing?the?patent?data?of?lithography?technology?included?in?the?Derwent?Innovation，?this?paper?discusses?the?technology?competition?situation?of?global?photolithography?technology?from?three?aspects：?the?overall?patent?environment，?technology?layout?and?institutional?competition.?The?results?show?that?the?number?of?global?photolithography?technology?patents?is?still?in?a?stable?growth?stage.?Chinas?photolithography?technology?has?been?highly?active?in?technology?research?and?development?in?recent?years，?but?there?is?still?a?big?gap?compared?with?the?United?States?and?Japan，?which?have?strong?original?technology?accumulation.?The?research?focus?is?divergent?distribution?around?the?extreme?ultraviolet?lithography?technology;?Globally，?the?internal?agglomeration?of?scientific?research?activities?of?institutions?in?various?countries?is?obvious，?and?external?technical?barriers?are?set?up?by?Japan，?the?United?States?and?other?technology?leading?countries，?forming?a?local?technology?lock.?Therefore，?in?the?field?of?lithography，?China?should?seize?the?opportunity?of?technological?transformation，?keenly?grasp?the?technological?development?trend?to?advance?the?layout，?pay?attention?to?both?basic?research?and?application?development，?and?build?a?new?cooperative?organization?and?governance?mechanism?that?focuses?on?domestic?cooperation?and?is?supplemented?by?international?cooperation.?Focus?on?domestic?cooperation?and?expand?new?ideas?for?cooperation?with?foreign?institutions.

Keywords：photolithography?technology;?Key?core?technologies;?Technological?competition?situation;?patent?data

收稿日期：?2022-10-14

基金項目：?國家自然科學基金面上項目（72074061）;國家社會科學基金青年項目（22CTQ030）;黑龍江省自然科學基金項目（LH2020G007）

作者簡介：?武建龍（1981—），男，教授，博士生導師；

胡江榮（1997—），女，碩士研究生；

鮑萌萌（1995—），女，博士研究生；

王?今（1992—），女，講師.

隨著全球競爭的不斷加劇，我國經濟由高速增長轉向高質量發展，突破關鍵核心技術也成為當前創新驅動發展戰略的當務之急。十四五規劃要求緊盯“卡脖子”薄弱環節，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰，這關系著我國能否如期進入創新型國家前列，建成世界科技強國。然而中美貿易摩擦的持續升級，西方發達國家對我國中興、華為等高科技企業全面加緊技術封鎖，“卡脖子”問題凸顯，其中涉及最多的就是芯片相關技術。芯片決定了現代數字信息社會的發展高度，而光刻技術是芯片生產流程中的關鍵環節。光刻技術是通過化學光源將掩模上的電路圖形轉移到涂覆于硅片表面的光刻膠上，然后通過顯影、刻蝕等工藝將圖形轉移到硅片上。光刻技術歷經50余年的發展與創新，在驗證摩爾定律正確性的基礎上，也不斷引領著集成電路產業及芯片行業的進步。但是光刻技術在發展的過程中也有其發展極限，2005年，摩爾定律的發展陷入停滯，阿斯麥與臺積電率先突破發展了浸沒式光刻技術，掌握了全球高端光刻機70%的市場，使摩爾定律得以繼續發展。近些年光刻領域的科研活力再次進入有待激活的階段，極紫外光刻技術創新、新興的光刻技術等或將成為我國掌握光刻核心技術的關鍵。目前我國光刻技術優勢亟待提升，在當前中美貿易戰不確定性的環境下，明確全球光刻技術競爭態勢，對尋求光刻技術關鍵突破點至關重要。

1?文獻綜述

很多學者從不同的角度對光刻技術的發展進行了研究，作為以光刻技術為中心的半導體產業，有學者從商業模式創新、政策整合角度揭示了半導體產業技術突破方式[1-3]。對于光刻技術本身，張貝貝[4]以技術系統結構變化為切入點，指出系統結構再造是實現光刻技術集成創新的一種有效途徑。余江等[5]以美國實驗室實施的光刻系統創新項目為例，認為我國需要構建以戰略需求為目標，聚焦核心技術問題，依托多學科高端人才平臺的多元主體組織模式，以此攻克光刻技術難題。部分學者也進行了光刻技術與專利計量相結合的研究，如楊武[6]從技術鎖定構建專利引文網絡識別光刻技術主路徑，馬蘭夢[7]利用情報學進行光刻技術領域的文獻計量分析，并形成了關鍵核心技術的情報學研究模式。總的來說，已有關于光刻技術軌道的專利數據分析和光刻技術論文計量分析為本文提供了有益借鑒。

其次，其他關于關鍵核心技術的研究也為光刻技術突破研究提供了理論啟示，如關鍵核心技術的內涵和特征、規律和機理等[8-10]；其次是關鍵核心技術突破方式的研究，肖廣嶺[11]從技術和顛覆性創新結合的角度開展研究，張羽飛等[12]從產學研角度出發，構建了產學研深度融合突破關鍵核心技術的動態演進模型，得出一條產學研策略的不斷深入促進關鍵核心技術創新能力逐階提升的動態路徑，陳勁等[13]從關鍵核心技術識別模型出發，提出雙元動態平衡的戰略新視野，最終從宏觀、中觀、微觀3個角度構建新的關鍵核心技術領域產業創新生態。

最后，也有部分文獻對技術競爭態勢進行了分析，技術競爭態勢研究是指發現并分析能影響競爭主體未來發展狀況的外部技術資源[14]，在爭取競爭市場的主導地位，全面了解對手信息、產業目前發展狀況及總體戰略、自身定位和未來發展方向都具有長遠意義[15]。楊武[16]認為專利數據能定量地刻畫技術發展模式，可以全面分析技術發展態勢。

綜上所述，當前研究主要是對光刻技術的現狀和未來路徑進行分析，或是從專利計量視角針對我國光刻技術領域發展軌跡進行討論，基于專利數據挖掘開全球光刻技術創新態勢分析的相關文獻偏少。因此，基于專利數據分析光刻技術的全球技術競爭態勢，具體內容包括：技術發展趨勢、技術領域、核心專利、研究熱點、主要競爭主體及競爭主體間合作關系等，以此為中國光刻企業突破關鍵核心技術提供參考。

2?研究框架與數據來源

2.1?研究框架

專利作為技術創新的主要產出，專利數據常常被采納用于了解技術競爭態勢、預測技術發展方向和制定技術創新戰略中。因此基于專利數據信息，分析光刻技術領域的發展態勢、研發熱點和主要競爭主體間的競合關系等，可以為政府部門和相關企業的決策提供有效支撐[17]。基于DI專利數據庫，進行科學計量分析、專利信息分析和IPC共現網絡分析，運用citespace對專利數據進行具體分析，得到光刻技術專利的整體發展態勢、技術領域、研究熱點、核心專利及機構競爭，以此來刻畫光刻技術的全球競爭態勢。本文研究框架，如圖1所示。

2.2?數據來源

以DI（Derwent?Innovation）數據庫為數據源，該專利數據庫是世界上最全面的國際專利信息庫之一，該數據庫具有時間追溯期長、覆蓋范圍廣、專利信息完整的優勢，為研究人員提供了世界范圍內的光刻技術有關的技術發展信息。

首先，通過專家訪談，對光刻技術領域細化，主要涉及半導體分立器件制造、集成電路制造和光電子器件制造業，并確定相應的主題關鍵詞；其次，成立數據分析小組，分別查閱中國知網、WoS（Web?of?science）、萬方等數據庫中的相關文獻，選定CSSCI源期刊和SSCI檢索期刊中被引次數大于5的文獻，對比不同專家提出的光刻技術關鍵詞，對關鍵詞進行刪除、補充和匹配，依據DI數據庫對檢索表達式的要求，最終確定檢索式為“（TI=（photolithograph?or?photolithography?or?photoetching?or?lithograph?or?lithography?or?microlithograph?or?stepper?or?scanner）?and?TI=（lens?or?photoresist?or?mask?or?photomask?or?duv?or?euv?or?extremeultraviolet））”；最后，在DI數據庫檢索，將數據下載時間確定為2021年12月31日，檢索得到43?085條專利數據，經數據清理后，得到17?892條專利族作為分析依據，進行下一步的研究。

3?光刻技術競爭態勢分析

3.1?光刻技術整體發展態勢

專利族作為細分技術領域的具體表征，其數量的變化可用于反映技術的發展概況[14]，對1971—2021年光刻技術專利族數量的變化情況進行統計，如圖2所示。

自1971年申請首個專利到2021年，光刻技術的申請數量中間有兩次較小波動，但整體呈增長趨勢，其發展歷程可據此分為以下幾個階段：

1）干式光刻技術。1971—1995年，這一時期發展了最早期的光刻技術，涉及了掃描投影和曝光方式等基礎技術。從1982年開始專利族數量大規模增長，1992年專利族數量達到了410件，該階段的申請國主要是美國、日本、德國和丹麥。期間，美國GCA開發出第一臺分布重復投影曝光機，美國SVG開發出第一代步進掃描投影曝光機。90年代初，日本佳能推出了EX3L和5L步進機，丹麥阿斯麥推出FPA2500波長步進掃描曝光機，光學光刻分辨率到達70?nm。這一時期的光刻技術創新主要集中在鏡頭及投影方法上。1995—2002年，尼康和佳能掌握了絕大部分光刻技術市場。

2）濕式光刻技術。2002—2005年，光刻技術進入新一輪發展高峰，在2003年專利族數量達到了496件之多，以水為介質的浸沒式技術開始崛起。2004年，阿斯麥與臺積電合作推出了浸沒式光刻機，顛覆了光刻技術市場格局。在濕式光刻技術階段，影響物鏡清晰度的主要工藝是光刻機投影物鏡最后一個透鏡下表面與硅片光刻膠之間充滿高折射率增大大數值孔徑投影物鏡，因此改變了全折射設計的投影物鏡，采用了折返式投影物鏡[18]，蔡司公司在此階段做出了顯著貢獻。

3）光刻膠材料。2005年至今，光刻技術進入到了圍繞光刻膠發展的新階段。該階段專利多以高于500件/年的速度在發展。在此階段，韓國海力士公司率先突破了投影方式的限制，將研究方向延伸至基于頂端抗反射涂層改性的光刻膠材料[19]。為了提升浸沒式技術的市場適應性，阿斯麥、臺積電等其他企業也陸續開展光刻膠技術研發布局。2013年，阿斯麥推出極紫外光刻機NXE：3300B，使7?nm工藝制程成為可能。由于極紫外光刻技術的發展，近些年光刻創新突破方向也轉向了化學放大型極紫外光刻膠。這一階段高校開始參與技術研發，產學研聯盟促進了光刻技術的多樣化發展。

自20世紀70年代至今，曝光光源的波長R由436?nm（G線），365?nm（I線），發展到248?nm（KrF），再到193?nm（ArF）。技術節點從1978年的1.5?μm、1?μm、0.5?μm、90?nm、45?nm，一直到現在的7?nm。投影物鏡的數值孔徑（NA）變得越來越大，分辨率就越清晰，浸沒式技術使NA大于1成為現實，分辨率更高成為顯而易見的發展趨勢[20]。光刻機發展至今經歷了從接觸式光刻機、投影掃描式光刻機，到步進式掃描投影光刻機，再到浸沒式光刻機和現在的極紫外光刻機，其工藝制造水平與生產效率都得到了跨越式發展。

3.2?光刻技術布局與研究熱點分析

1）技術領域分析。專利的IPC分類號有利于進行專利檢索，也可以明確每項專利涉及的技術領域。通過分析光刻技術專利的IPC分類號，能夠掌握光刻技術的主要技術領域分布狀況及發展光刻技術的重點研究領域。根據IPC數量排列，數量最多的前十IPC小類，如表1所示。

由表1可知，光刻技術的專利技術主要屬于G（物理）和H（電學）兩大類。物理領域主要技術為半導體器件的加工工藝；光學元件、系統或儀器；光波裝置或設備，電學領域主要技術為半導體器件；圖像通信；放電管或放電燈等。

從光刻技術國家分布來看，日本的研發領域分布較為全面，如H04N、B41J、G03B、H01J等;美國、韓國和德國的光刻技術主要集中在G03F、H01L和G02B;中國技術分布在G03F領域，H01L、G02B、G06K領域占比在30%以下，其他技術領域鮮有涉及;具體分布，如表2所示。

2）核心專利分析。Narin[21]認為如果一項專利公開之后被多次引用，則可以表明這項專利是該企業的核心專利，其相關技術也是企業的重要技術。國內學者從更深層次闡述了核心專利的概念，即在技術軌道中處于重要節點，給技術領域帶來關鍵性變革，對其他專利產生重要影響，并且創造巨大經濟價值的專利[22]。借鑒黃魯成[23]通過專利被引用頻次確定核心專利的研究方法，確定被引用頻次大于4次的專利為核心專利，通過對核心專利數量進行年度分析，可以得出光刻領域的核心專利，幫助企業選擇競爭力強的專利，以此來降低成本；對主要競爭國家的頻次分析，能夠明晰我國競爭優勢與劣勢，以此進行戰略布局，從而形成持續的競爭優勢。

經過DI數據庫檢索，共得到7?188項符合要求的核心專利，具體分布，如圖3所示。由于近幾年被引頻次大于4的專利需要在更長的時間序列中得以全面展現，計算截止時間統計點（2021年12月31日）的年輕專利數量會導致研究結果誤差較大，因此本文以5年為誤差時間范圍[24]，將核心專利年度數量分析時間節點確定為2016年。具體分析如下，經過30余年的發展，核心專利于2006年達到了最高350件，在2012年之后開始逐漸減少，這表明了光刻技術大范圍的核心技術在2006—2010年這個時期達到成熟，性能和產能都得到了很好的驗證，這與第三階段的浸沒式光刻技術的發展相呼應，如GT40A系列ArF浸沒光刻機自2010年成熟后就被廣泛應用在許多發達國家。

雖然美日中三國在核心專利數量居于世界前列，但是中國與排在前兩位的美國和日本相差6倍，呈現斷崖式的落后，具體如圖4所示。這是因為美日兩國進入光刻技術領域時間較早，具有技術原始積累優勢，并搭建了技術壁壘，提高了技術準入門檻，使得發展中國家難以通過模仿式創新實現技術突破，而近年來的技術封鎖制度，進一步拓寬了技術鴻溝。另外，美國占據絕對性的優勢，源于美國90年代末成立的光刻國家實驗室，匯集了光刻領域內國內外高端人才，投入了巨額研發資金，最終證實了極紫外光刻技術的可行性，與2000—2006年核心專利數量的第二次快速增長相印證，這對我國發揮新型舉國體制的作用有很大借鑒意義。

本文引入的發明專利引用分析方法有發明專利被引用頻率和發明專利平均被引用頻率。被引頻率是指從發明專利被引用頻率角度的數據，年均被引頻率是指一項發明專利從申請至2021年的每年被引的頻率，它能夠校正因為發表年份不同造成的偏差，具有可靠性[25]。光刻技術被引頻率高的發明專利，如表3所示。

被引頻次排名第一的專利號“JP1985204214A”年均被引頻次只有30.1次，排名第8位，而專利號“US2009439148A”和“US2004826602A”雖然是2009年和2004年才申請的，但是年均被引頻次位居前列，與綜合專利影響力成正比，可以看出核心專利具有較強的敏感性，可對光刻領域研究熱點的轉變做出迅速反應，這有助于創新主體發掘技術窗口，提前進行技術布局。

高被引專利最多的是美國專利，共有7件，專利技術主題為浸沒光刻系統、納米材料聚合物、光學器件、浸沒式光刻透鏡清洗的方法和系統等；日本共有2件，被引頻次為前兩名，技術主題為曝光裝置和精細圖案轉移裝置。這說明日本雖然起步較早，掌握了早期光刻技術的核心技術，但是美國掌握了目前浸沒式光刻技術的核心技術。而中國在前十名高被引專利中并無專利出現，說明我國暫未融入光刻核心領域。專利“DD254806A”隸屬于東德的國有半導體公司，雖然于1983年申請，但在1990年兩德統一后該專利才得到有效發展，借此推動德國蔡司等集團進入了光刻技術核心領域，證明了國家和平統一是促進高水平技術進一步發展的必要條件。

3）研究熱點分析。光刻技術專利全景圖，如圖5所示。圖中的每個黑點表示一篇專利文獻，綠色部分表示同一方面相關專利匯集的地方，棕色部分專利最多，藍色部分代表幾乎沒有專利。專利地圖可以進行技術分析與預測，進而研究技術熱點、探索技術未來發展趨勢[26]。

從專利全景地圖中可以看出，專利地圖山峰區域即光刻技術的研究熱點為掩架表面、光刻膠技術、鏡頭及主掃描方向等。選取近5年（2017—2021年）光刻領域核心專利進行文本聚類分析。Citespace軟件在進行專利文本聚類時先將篩選出來的專利文獻進行分類，再對每一類進行技術關鍵詞的提煉，生成技術主題。文本聚類的結果將選擇的光刻領域被引次數大于4次的專利主題分為7類，有效的類別及數量，如表4所示。

由表4可知，專利文本聚類后提取的主題類數量最多的分布在極紫外線、半導體基底、光罩基底及掩膜層上，結合專利文獻調研，得出光刻領域研究熱點集中于光源方式、光刻膠材料、納米制程、透鏡組裝等方面。光刻技術各個分支領域呈現了交互發展、齊頭并進的趨勢，研究熱點領域重疊明顯。

3.3?國家和機構競爭態勢分析

1）主要競爭國家分析。國家技術研發能力可以通過專利族申請量進行衡量，通過對各國專利族數量分析，能更好地了解各個國家在光刻領域的技術創新能力[27]。通過對各個國家專利族申請量進行統計分析，其中日本

（7?104件）占據最多，為45%，美國（3?731件）居于第二名，占23%，中國占（2?938件）18%，韓國（1?438件）和德國（793件）只占9%和5%。90%的專利族由日、美、中、韓以及德國申請，這5個國家是光刻技術領域主要的領先國家。

進一步挖掘5個國家的近20年發展歷程，得到其專利的年度分布情況，如圖6所示。

由圖6可知，進入21世紀以來，日本、美國是光刻技術領域前期的主要參與者，每年專利申請都保持著較高的數量水平和不斷攀升的增長速度。由于專利公開具有一定延遲性，2021年出現申請數量驟降屬于數據收集問題，與上述持續增長的研究結果不沖突。2005年韓國開始成為光刻技術領域專利申請的主要國家，中國直至2009年才有較多專利出現，逐步開始實現每年申請專利數量的趕超，是光刻技術領域的后來者，研發勢頭猛烈。德國雖然專利申請數量較低但平穩增長，且核心專利較多，仍是光刻技術領域不容忽視的存在。日本較早開始涉及該領域，但浸沒式光刻機階段開始的戰略性技術錯誤開始了較長時間的停滯期，不過由于其前期的技術積累仍掌握著光刻技術的大部分市場。總體來看，光刻領域核心技術仍掌握在日美韓等技術先行者手中，雖然近幾年中國光刻技術創新活動頻繁，在專利數量上開始占據優勢，但申請專利多集中于非核心領域，技術價值偏低，實現全方位趕超難度較大。

2）主要競爭主體分析。將主要競爭主體按照專利族數量多少排序，前50個競爭主體，如表5所示。由表5可知，在競爭主體數量上，日本擁有26家，占據絕對優勢地位，美國有9家，中國有8家，德國和韓國各有3家；從專利數量來看，理光、富士、佳能等企業申請量較多，在全球專利族數量的份額占比超過16%，申請總量的30%以上都主要來源于排名前十位的競爭主體。從競爭主體類型占比來看，Top50競爭主體大部分為企業，企業占據了光刻領域90％的市場，高校分布較少，說明現在的光刻技術創新仍舊是以企業為核心的技術創新，產學研合作潛力有待進一步挖掘。

在全球光刻技術專利數量TOP100申請人中，共有8家中國企業、2所高校，對這10家企業及高校進行分析，如圖7所示。中國TOP10申請人分別為臺積電（631件）、中科院（389件）、上海微電子（223件）、鴻海精密工業（159件）、華虹半導體（113件）、中芯國際（98件）、臺聯電（93件）、上海華力（64件）、北京理工大學（54件）、杭州海康威視（39件）。我國光刻技術以企業為主，高校為輔。從所屬區域來看，我國港臺地區占據4家企業，臺積電具有絕對優勢，中國大陸6家企業實力稍弱。由圖7可知，臺積電氣泡最大、最靠上，說明臺積電在光刻技術領域的專利數量最多、特征度最高，專利度也最好，綜合反映出臺積電經濟實力較強，專利質量較好；中國大陸的中科院和上海微電子氣泡大小和位置僅次于臺積電，但整體實力與臺積電相差甚遠，其它公司或高校光刻技術實力與臺積電、中科院、上海微電子相比存在較大差距。

3）競爭主體合作關系分析。競爭主體間的合作關系深度反映了光刻技術發展時的合作態勢。主體間合作關系疏散，有利于光刻領域的技術突破；主體間合作關系密切，不利于進入科研合作體，故需要做強內部科研集團尋求突破。為了解光刻技術主要競爭主體的合作情況，將樣本專利數據導入citespace軟件，以申請專利前100位的競爭主體為研究對象，得到了光刻技術專利申請數量排名前100位競爭主體的共現知識圖譜，利用軟件基本算法將前100位機構分為了5個聚類，并用虛線方框進行框定，如圖8所示。其中，利用連線相連的主體代表共同申請過專利，字體越大表示權重越高，節點越大，代表其共同專利越多。

聚類1#全部為日本競爭主體，聚類2#覆蓋了歐美和新加坡、印尼的競爭主體，聚類3#全部為中國臺灣競爭主體，聚類4#全部為中國大陸競爭主體，聚類5#全部為韓國競爭主體。通過分析可得，在5個聚類所包含的節點中，除聚類2#包括了跨洲際的競爭合作主體外，其余4個聚類均只包含單一國家或單一地區內的競爭主體。總的分析，各個國家或地區內部競爭主體合作申請專利數量較多，內部合作關系緊密，形成了國家內或區域內的科研合作體，各國間科研團體合作較少，跨國合作的潛力有待發掘。另外，上海微電子等中國大陸企業與臺積電等中國臺灣企業僅有兩項合作申請專利，兩岸光刻技術合作也未有較大進展，可以在跨地區合作方式上加以探索。

4?結論與啟示

4.1?研究結論

本文研究了光刻技術專利族申請量的時間分布、主要競爭國家分布、主要競爭主體分布及競爭主體合作態勢，并綜合了國際專利分類號、專利被引頻次、專利地圖3個角度對光刻技術領域、研究熱點及核心專利進行了分析，分析了當前光刻技術的主要競爭態勢，主要得到以下研究結論：

1）從技術整體態勢來看，全球光刻技術領域干式光刻技術與浸沒式光刻技術經歷較長時間的成熟期后，專利申請數量進入了一段時間停滯，之后由于極紫外光刻技術的出現近幾年又處于穩定增長階段，無論是專利的申請量還是進入光刻領域競爭主體的數量都在持續增長，光刻領域市場前景向好發展，領域內競爭激烈。

2）從技術布局及光刻研究熱點來看，研究熱點包括光源方式、光刻膠材料、納米制程等方面，其圍繞極紫外光刻技術發散式分布，涉及技術領域多，各領域間無明顯界限。我國的技術領域集中在G03F，2006年核心專利數量達到峰值，光刻技術的大部分的核心技術在2006—2010年這段時期達到成熟。核心專利主要擁有國為美國和日本，核心專利被引頻次比較高，我國擁有的數量比較少，核心專利被引用頻次還不是很高，與大多數關鍵核心技術領域類似，光刻技術的發展以光學、化學等基礎學科為根本，與曝光方式、光刻膠技術、掩膜制造等眾多應用技術互為補充。

3）從技術競爭國家和競爭主體來看，光刻領域主要競爭國家（地區）為日本、美國和德國，是早期技術的來源國。近十年韓國與中國臺灣也進入了光刻核心技術領域中，主要集中在光刻膠的相關技術上；我國在光刻技術專利申請上非常積極，但整體科學技術水平比較落后，而且進入全球光刻技術專利數量TOP100申請人較少，專利數量和專利質量兩極分化嚴重，真正具有國際競爭實力的“頭部”企業較少；各國科研機構集聚效應明顯，除部分科研團體開展了較緊密的合作以外，其他競爭主體均傾向于國內合作，光刻領先國家的技術保護意圖明顯，因此，我國近年發明專利申請數量的趕超并未完全改變光刻技術研發的“卡脖子”現狀。

4.2?管理啟示

1）發展態勢角度分析，光刻技術經歷了不同的發展階段，從早期掩膜版的不斷改進到光源方式的探索再到低成本的光刻膠材料轉變，直至現在偏重于綠色經濟型技術和材料，我國要抓住技術轉型機會，圍繞技術發展態勢，適時調整戰略布局。在傳統光刻技術競爭優勢較弱的情況下，可借鑒阿斯麥浸沒式光刻技術趕超的經驗，對光刻技術的新興顛覆性技術保持高度警惕性，識別技術范式和技術生命周期更迭帶來的技術機會窗口，跨越式實現光刻領域關鍵核心技術的突破。

2）技術布局角度分析，光刻技術研究領域遍布基礎與應用學科多個部門，這需要我國兼顧發展基礎與應用學科。光刻技術難以攻克的根本原因是基礎理論研究缺乏，雖然近些年基礎學科建設取得階段性進步，但與光刻技術主要競爭國家仍然差距較大，需大力夯實基礎研究，加大基礎研發項目的經費投入，促進光刻技術基礎學科建設，針對應用開發領域，如全新的成像策略、相關配套設施以及光刻膠體系，進行提前布局，加強多學科、多領域的科學技術融合建設，與其他學科、領域開展多元合作，以此促進關鍵核心技術突破[28]。

3）競爭合作角度分析，國內科研機構集聚效應明顯，國際合作少于國內共同研究，這需要我們構建以國內合作為主、以國際合作為輔的新型合作組織及治理機制。首先，中國幾大光刻公司都應堅持以上海微電子為技術龍頭，加強研究所與國內各知名大院校研究所等科研核心機構的聯系，長期地進行國際產學研技術協作，擴大與國內知名科研核心機構的合作競爭優勢;其次，國家還應盡快制定和出臺一系列鼓勵促進國內外科研機構相互合作的政策措施，推進有關新型合作組織的建立，并制定相關稅收優惠政策激發產業活力；最后，各高校有關專業科研教學機構也要進一步完善光刻相關人才引進制度，以較高薪酬及福利待遇吸引并留住高素質光刻技術人才，提高該技術領域的人才儲備，為完善該領域的人才制度提供基礎支撐。

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［編輯：劉素菊］