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极紫外光刻技术专利分析

  • 作者: 买商标 发布时间:2024-01-13 02:09:33
  • 摘要

    数据显示,2019年我国集成电路(IC)进口金额达3055.5亿美元,约占全部进口总额的2.1%,集成电路已连续十年成为我国第一大宗进口商品,其中大部分为高端芯片。而高端光刻机

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  • 9年中国集成电路(IC)进口金额达3055.5亿美元,约占总进口总额的2亿美元.集成电路已连续十年成为中国最大的进口商品,其中大部分是高端芯片。高端光刻机是半导体产业链中技术含量最高、核心最关键的设备,是生产高端芯片的制器,被誉为半导体产业皇冠上的明珠。这一领域能否取得重大突破,关系到中国半导体行业能否从根本上扭转卡脖子的被动地位,从而掌握行业未来发展的主动性。基于专利文献,全面研究了极紫外线芯片的生产(EUV)为了参考行业技术的发展,光刻技术的整体专利情况。

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    年代日本的光刻技术H.Kinoshita首先,提出并完成原理验证,其使用EUV光波长为13.5nm,经过行业30多年的持续投资和研究,荷兰阿斯麦尔终于在2015年(以下简称)ASML)公司量产了世界上第一家成熟的公司EUV光刻机(NXE:3400B)。由于传统的透射光学器件EUV光有很强的吸收效应,为了克服吸收效应,包括照明系统和物镜系统EUV光学系统需要反射结构,光学薄膜、光学材料、光刻胶等需要相应的变化,相当于对整个投影光刻技术的重塑。EUV光刻技术在技术难度极高的同时,其优势也很明显:其工作波长仅为ArF根据瑞丽公式,准分子激光器的1/14将大大提高光刻分辨率。一方面,工艺因子能否允许K一方面,物镜光学系统不需要采用复杂昂贵的分辨率增强技术或多重曝光技术。NA可适当减小,在系统设计过程中,像差校正和光学元件工光学元件。

  • 发现,2000年1月至2019年6月,EUV全球光刻技术专利申请3677件。自2002年以来,其专利申请量迅速增加,并在接下来的几年里较高水平,这与半导体行业对高端芯片的强劲需求和行业爆炸性研究的推广有关。随着2007年EUV光刻技术进展(当年)EUV光源技术取得突破),EUV2013年,光刻技术申请量逐年增加,达到峰值323件(见图1)。此后,申请量进入呈下降趋势,能否认为EUV光刻机中的关键难点技术取得了突破,后来面临着不断完善的过程。

  • V光刻技术专利申请排名前六的国家或地区有:德国(1356件)、美国(540件)、荷兰(515件)、日本(509件)、中国(336件)、韩国(106件)。其中,德国和荷兰代表光刻机的生产中心,日本、美国、中国和韩国代表光刻机的市场中心,即半导体产业的制造中心。

  • 利技术具有高度的技术集中和垄断性。从申请人角度看,全球排名前6位的专利申请人分别为:蔡司公司(832件)、ASML公司(510)、尼康(483)、极光先进雷射(以下简称)GIGA)公司(268路制造有限公司(以下简称台积电)(145路制造有限公司(以下简称台积电)(145件)。其专利申请量之和超过该领域总申请量的65%(见图2)。

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    刻机的技术特点以及以往的技术储备,将EUV光刻领域的关键技术分支分为光源技术、照明投影系统和光学元件技术(mask)及其组件技术、环境维护技术等。其中,光源、照明投影系统、光学元件、掩模及其组件三个关键技术分支占29%、28%和23%(见图3)。

  • 在光源技术分支上,ASML公司专利申请量占总申请量的30%,其他光源供应商,日本GIGA公司专利申请占24%,两者相加54%。这两家公司本质上已经完全垄断了目前EUV光刻机的光源系统。蔡司家族在照明投影系统和光学元件技术分支方面的申请占57%,加上与其深度合作ASML该公司10%的分支甚至超过了光源技术分支。申请人在掩模及其组件技术分支方面表现出一定的分散性,台积电、蔡司、ASML、韩国的三星和日本的许多公司都是大量的申请人,这为中国通过技术参考实现快速突破提供了可能。环境维护技术分支,ASML蔡司的申请总额达到56%,基本实现了技术分支的垄断。但由于技术分支整体申请量不高,技术复杂性和难度略低于其他技术分支,是中国企业更容易取得突破和进步的分支。

  • 术的四大关键技术分支,ASML公司在光源和环境维护方面实现了绝对的技术占领和垄断,照明投影系统持有24.9%的蔡司垄断了掩模及其组件分支ASML该公司也保持了较高的比例。总体来看,ASML公司在EUV通过各关键技术分支的专利布局,光刻机处于绝对垄断地位,实现了全覆盖的技术壁垒和障碍。台湾省台积电在光源和环境维护方面的研究处于领先地位,在掩模及其组件方面的申请量居世界第一。能否看出,作为下游IC制造商更关心实际生产中使用量大的掩模部件,往往需要厂家设计。另一方面,中国大陆企业在任何关键技术分支的申请数量都没有进入前十名的主要申请人,根据近年来的数据,中国大陆企业也没有赶上的趋势。能否预见,未来很长一段时间,中国大陆企业将大幅落后ASML公司的状态不会得到缓解。

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    中国专利申请中,外国来华申请量在2003年左右达到顶峰。EUV2009年前后,光源技术的突破出现了申请量的第二个高峰,与全球相比EUV光刻技术专利申请量年变化趋势保持一致。2011'>2011年以前,国内申请人的申请量为个位数,自2011'>2011年以来逐渐上升,接近中国外国申请量,反映了中国近十年来对高端光刻机的关注和研发,处于快速追赶过程中(见图4)。

  • 在光刻技术领域,PCT申请专利和实用新型专利的比例分别为44%、52%和2%。这反映了该领域技术含量高的实际情况。

  • 申请人依次是ASML公司(25%)、蔡司(17%)、台积电(7%)、尼康(6%)、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(以下简称长春光学研究所3%)、三星电子有限公司(2%)。其中,ASML与其他申请人相比,公司的申请量最大,在申请量上占有绝对优势,这与其一直专注于高端光刻机技术的研发,高度重视中国的专利布局无关。作为一家老牌光学制造商,蔡司一直为高端光刻设备提供光学镜片和系统ASML公司合作广泛,申请量排名第二。尼康一直重视技术的专利化和专利布局,以及其在高端光刻机领域的传统优势,也使其在中国的专利申请达到了较高的水平。台积电和三星电子有限公司作为下游企业,分别占7%和2%,说明芯片制造商实际上在光刻机的研发上投入了大量精力。

  • EUV多年来,光刻机领域的主要申请人在中国的申请量发生了变化,ASML、蔡司和台积电公司近年来申请量较高,表明这三家公司在EUV光刻技术一直保持着高投入,不断推动技术进步。自2014年以来,日本尼康公司的申请量严重萎缩,基本退出EUV光刻机的竞争。近年来,国内长春光机所(占3%)、上海微电子(占2%)、哈尔滨工业大学(占2%)逐渐加强EUV虽然光刻机的研发和投入总申请量相对较小,但基本保持了逐步增长的趋势。但同时也能否看出,国内申请人主要是大学和科研机构,没有一定规模的企业申请人。他们的研究方向偏向于基础研究和/或实验研究,与行业结合不够紧密,无法进入高端EUV光刻机产业链。

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    ASML公司在EUV所有关键技术分支都有研发,专利申请覆盖所有技术分支,占光源57%、照明投影系统和光学元件20%、掩模及其组件10%、环境维护10%等3%。ASML公司的研发重点是光源技术,光源技术是EUV光刻技术的两大难点之一。

  • 模及其组件两个关键技术分支,ASML虽然公司有一个固定的照明投影系统供应商蔡司,但它仍然对技术分支进行了大量的研发投资,表明作为一个整机制造商,它确保了足够的研发关注整个光刻机系统的其他技术分支。

  • ,ASML公司专利申请占10%。结合技术分支整体申请量不高的现实,这个分支似乎没有太多技术难点需要克服。

  • 及EUV从光刻技术专利申请的目标国家分布能否看出,其对中国市场的程度最高(占21%.49%)表明其未来半导体芯片加工和/或光刻设备制造的重点是中国。

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    为政府和行业制定光刻机发展政策提供参考和依据,帮助国内相关企业利用专利信息提高研究起点,规避潜在的知识产权风险。作者提出了以下建议。

  • ,少走弯路。虽然同一个过程能否达到7nm浸没式光刻机在光刻机中日益萎缩,EUV光刻技术日益成熟,在高端光刻机领域统一世界,尤其是2015年ASML公司推出商业模式并接受客户订单后,应在EUV在实践证明的路径上,光刻技术加紧攻关,少走弯路,缩短与西方的代差。另外,EUV虽然光刻机已经商业化,但其完善的过程正在同步推进各关键技术分支。目前,还没有一个技术分支是完美的。所有光源技术EUV如果国内相关研究机构想在光刻技术专利申请中占最大比例,EUV在光刻机上取得重大突破是必要的。

  • 潜力。就关键技术分支而言,在ASML光源、环境维护、照明投影系统三个技术分支,我国有一定的研究基础,在我国仍处于空白掩模及其组件技术分支中,由于外国申请人分散难以形成绝对垄断的特点,对我们来说,无论是通过技术合作还是购买相关技术或产品都提供了更多的可能性。此外,从全球专利申请分布的角度来看,高端光刻机制造公司对中国市场的重视程度高于韩国,但并没有在中国布局所有相关技术。相当数量的专利申请没有在中国提交。无论出于哪些动机,他们放弃了这些专利技术在中国的布局和占有率,这些未在中国提交申请的专利技术都能否直接借鉴和使用,国内研究机构和企业应充分探索这些领域的突破和商业化。

  • 求新光刻技术的深入研究。2017年以后,因特尔、三星电子有限公司、台积电等厂商纷纷出售ASML公司的股票,后者最初建立的客户联盟发生了变化,这也在一定程度上反映了半导体制造商并没有把未来都压在未来EUV因此,我们正在把握当下EUV光刻技术的主要方向,还应加强纳米压印、原子光刻,X研究光刻、电子束、离子束光刻等技术路径,以更广阔的视野和更深入的深度把握与大国博弈相关的重要领域光刻机的发展。值得一提的是,虽然国外已经开始在中国开发和开展相关专利布局,但这些技术还远未成熟。一旦成熟,可能会对传统光学光刻产生颠覆性的影响。目前,这些技术路线仍处于研究的初始阶段,国外差距不大,技术障碍不高,各方仍持有学术交流的开放心态,而不是商业秘密,中国应加强这些方面的研究,与国外先进制造商形成并行趋势。目前,这些技术路线仍处于研究的初始阶段,国外差距不大,技术障碍不高,各方仍持有学术交流的开放心态,而不是商业秘密,中国应加强这些方面的研究,与国外先进制造商形成并行趋势。

  • 自治区市场监管局以本次商标买卖培训会为契机,进一步增强服务意识,把保护商标买卖作为促进科技创新、提升竞争力的战略举措,营造一流的营商环境、打造投资兴业的沃土,助力新疆经济实现高质量发展。

  • “青花椒”案中,青花椒作为调料名称“正当使用”的辩护理由,一度未被一些一审法院采纳。

  • 第九条海关发现商标权利人申请商标备案未如实提供有关情况或者文件的,海关总署可以撤销其备案。

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