知識產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)機(jī)構(gòu)信息服務(wù)成果共享報(bào)告集-信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)分冊

知識產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)機(jī)構(gòu)信息服務(wù)成果共享報(bào)告集信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)分冊2024年1本報(bào)告集由國家知識產(chǎn)權(quán)局公共服務(wù)司組織編寫。相果報(bào)告由各省知識產(chǎn)權(quán)局收集和推薦。經(jīng)項(xiàng)目組發(fā)布報(bào)告。報(bào)告集分為信息技術(shù)、新能源、新材料、生物醫(yī)藥、化學(xué)、創(chuàng)新研究6個(gè)分冊，共14項(xiàng)成果報(bào)告。報(bào)告集充分考慮了信息的安全性與適宜性，主要內(nèi)容為縮編后的精簡成果，并對部分章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了必要的刪減本次成果匯集和發(fā)布，旨在推廣知識產(chǎn)權(quán)信息利用成戰(zhàn)略價(jià)值，進(jìn)一步強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)信息服務(wù)對科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級的支撐作用。衷加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)機(jī)構(gòu)之間專業(yè)交流與互鑒，能夠有力化、協(xié)同化，促進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)信息利用和服務(wù)規(guī)范化發(fā)展，編輯組2半導(dǎo)體光刻膠專利分析研究報(bào)告 1集成電路產(chǎn)業(yè)碳化硅技術(shù)專利分析研究報(bào)告 陜西省傳感器產(chǎn)業(yè)專利導(dǎo)航報(bào)告 半導(dǎo)體光刻膠專利分析研究報(bào)告江蘇省知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心(江蘇省專利信息服務(wù)中心)南京工業(yè)大學(xué)原報(bào)告定稿時(shí)間：2024年4月12王亞利江蘇省知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心主任正高工程師趙乃瑄南京工業(yè)大學(xué)館長研究館員鮑志彥南京工業(yè)大學(xué)科長副研究館員李杉杉南京工業(yè)大學(xué)副研究館員許思嫻南京工業(yè)大學(xué)館員沈玲玲南京工業(yè)大學(xué)館員程琳南京工業(yè)大學(xué)館員王凱南京工業(yè)大學(xué)館員龔躍鵬江蘇省知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心知識產(chǎn)權(quán)高級工程師孟彥娟江蘇省知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心知識產(chǎn)權(quán)高級工程師張靜文江蘇省知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心341.1半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀g線)、深紫外光刻膠(ArF,193nm、KrF,248nm)、極紫外光刻膠(EUV,1.2國內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)業(yè)政策5日期發(fā)改委指出要發(fā)展高端專用化學(xué)品，包括KrF(248納米)光刻膠和ArF光刻膠(193納米),為大型技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》明確將深紫外光刻膠列為極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)體系建設(shè)與發(fā)展。規(guī)劃(2016-2020工信部指出要發(fā)展集成電路用電子化學(xué)品，重點(diǎn)發(fā)展KrF(248納米)和ArF(193納米)光刻膠，推進(jìn)中國電子化學(xué)品行業(yè)發(fā)展。明確將高分辨率光刻膠及配套化學(xué)品列入“精細(xì)國務(wù)院發(fā)光刻膠、大尺寸硅片等關(guān)鍵材料，加強(qiáng)集成電元器件“十一五”專項(xiàng)規(guī)劃》工信部指出要重點(diǎn)支持國內(nèi)6英寸及以上集成電路生產(chǎn)所有的248納米及以下光刻膠、引線框架等1.3半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成(1)上游分析67中游圖1-1中國光刻膠行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈1.4半導(dǎo)體光刻膠技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢技術(shù)熱點(diǎn)。目前，193nm浸沒式光刻與多重圖形曝光技術(shù)已經(jīng)被證明可用于89第2章半導(dǎo)體光刻膠全球?qū)＠暧^分析年進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，梳理從1947年至今全球半導(dǎo)體光刻膠專利技術(shù)的申請年度變化趨勢 第一階段(1947年-1979年)為萌芽期。該階段屬于半導(dǎo)體光刻膠技術(shù)積累階第二階段(1980年-1994年)為成長期。在全球集成電路行業(yè)集成度不斷提高線光刻技術(shù)進(jìn)入開發(fā)期，并逐步取代了g線光刻膠。此外，隨著KrF(248nm)、ArF(193nm)等稀有氣體鹵化物準(zhǔn)分子激發(fā)態(tài)激光光源技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)80年年間專利申請回落的主要原因。第三階段(1995年至今)為快速發(fā)展期。隨著21世紀(jì)的到來，集成電路產(chǎn)業(yè)提高，迫切需要新一代替代技術(shù)的出現(xiàn)。2010年來，以極紫外(EUV)光刻膠為代動全球光刻膠技術(shù)專利申請又出現(xiàn)了進(jìn)一步的回升。0圖2-1半導(dǎo)體光刻膠全球?qū)＠暾堏厔?1947-2024)2.1.1.2全球?qū)＠暾垍^(qū)域分析對半導(dǎo)體光刻膠全球?qū)＠暾垍^(qū)域進(jìn)行分析(如表2-1),排名前10的國家/地交的專利申請總量的97.35%。專利申請數(shù)(件)1日本2美國3韓國4中國56中國臺灣7德國8英國9法國其他國家和地區(qū)2.1.2半導(dǎo)體光刻膠全球?qū)＠夹g(shù)來源國與目標(biāo)市場分析 (4751件),韓國申請量為1345項(xiàng)(2225件),分別占全球總申請量的18.51%和10.13%。中國專利申請為570項(xiàng)(617件),排名第四，占全球總申請量的法國0.47%_荷蘭0.32%_其他國家和地區(qū)中國臺灣1.48%英國126%法國0.47%_荷蘭0.32%_其他國家和地區(qū)中國4.30%韓國10.13%日本57.86%美國18.51%2.1.2.2技術(shù)目標(biāo)市場分析關(guān)聯(lián)分析圖2-3為半導(dǎo)體光刻膠技術(shù)來源排名前5的國家/地區(qū)，即日本、美國、韓國、中國和德國在全球十大主要技術(shù)目標(biāo)國的專利分布?xì)馀輬D?？梢钥闯?，日本作為該領(lǐng)域?qū)＠暾埖谝坏膰?，非常重視在本土的布局，本土布局?jǐn)?shù)量達(dá)到5967件。除本土以外，依次在韓國、美國、中國臺灣、歐洲、中國都有相當(dāng)數(shù)量的布局，專利布局?jǐn)?shù)量分別為1665件、1311件、930件、651件和608件。這說明，日本的專利申請人在扎根于本土的專利布局外，也相當(dāng)重視對于全球其他區(qū)域的技術(shù)占領(lǐng)。美國作為第二大技術(shù)來源國，主要在美國本土和日本進(jìn)行布局，布局?jǐn)?shù)量分別為693件和797件，其次是韓國(514件)、歐洲(557件)和中國(346件)。相對于日本和美國，韓國、中國、德國則更加側(cè)重于本土的專利布局。韓國除了在本土申請的1108件專利外，在美國、日本和中國均進(jìn)行了一定程度的布局，布局?jǐn)?shù)量分比為254件、249件和219件，這說明美國、日本和中國是韓國企業(yè)的主要海外技術(shù)目標(biāo)市場。中國在本土的專利公開數(shù)量為564件，而與此相對的是來源于中國的專利在美國公開數(shù)量僅為17件，在其他國家該數(shù)量則更低，這一方面說明中國的專利申請人更加側(cè)重于在本國布局，對于海外市場的重要性的認(rèn)識偏低，另一方面也說明目前中國的專利申請人在該領(lǐng)域的技術(shù)相對落后，暫時(shí)不具備向發(fā)達(dá)國家輻射技術(shù)影響力的能力。因此，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新日益白熱化的浪潮中，中國的專利申請人一方面要提高全球布局的意識，另一方面更要增強(qiáng)自身的技術(shù)實(shí)力，縮小與全球領(lǐng)主要技術(shù)來源國圖2-3半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域主要技術(shù)來源國/技術(shù)目標(biāo)國專利申請數(shù)量分布2.1.3半導(dǎo)體光刻膠全球?qū)＠夹g(shù)分析圖2-4展示了全球半導(dǎo)體光刻膠各主要技術(shù)分支的專利申請占比，如圖所示，產(chǎn)業(yè)成熟技術(shù)的專利申請7386件，占全球半導(dǎo)體光刻膠專利集合的33.78%,由于成熟技術(shù)研發(fā)歷程較長，專利積累數(shù)量較多，所以專利占比較多。產(chǎn)業(yè)主流技術(shù)的專利申請6760件，占全球半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域?qū)＠系?0.91%,主要包括KrF、ArF等深紫外光刻膠技術(shù)。主流技術(shù)是目前半導(dǎo)體光刻膠中市場需求最為旺盛的，但發(fā)展歷程較成熟技術(shù)短，因此專利占比略低于成熟技術(shù)占比。前沿替代技術(shù)專利申請7722件，占全球半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域?qū)＠系?5.31%,主要涉及EUV光刻膠、電子束光刻膠等前沿技術(shù)，這些前沿技術(shù)是未來尖端光刻膠的發(fā)展趨勢，近年來的研究熱度急劇上升，三者的專利申請總和甚至超越了成熟技術(shù)和主流技術(shù)，需要引起足夠的重視。2.1.4半導(dǎo)體光刻膠全球主要?jiǎng)?chuàng)新主體分析對全球半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域的前10位申請人進(jìn)行了專利族申請統(tǒng)計(jì)(圖2-5),專利族申請量排前10的依次是富士膠片、信越化學(xué)、東京應(yīng)化、住友化學(xué)、JSR、三菱公司、日立公司、三星電子、IBM和陶氏化學(xué)。申請量排名前10公司的申請量總和占全球總申請量的42.51%,在該領(lǐng)域呈現(xiàn)明顯的巨頭化態(tài)勢。其中，全球?qū)＠暾埩颗琶?的巨頭富士膠片、信越化學(xué)、東京應(yīng)化、住友化學(xué)和JSR、三菱公司、日立公司均為日本企業(yè)，日本在該領(lǐng)域的壟斷地位可見一斑。富士膠片是該領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量最多的公司，達(dá)到了1244項(xiàng)(1963件),其次為信越化學(xué)、東京應(yīng)化、住友(1063件)、577項(xiàng)(891件)、485項(xiàng)(698件)。值得注意的是，美國的陶氏化日立2.97%東京應(yīng)化468%信越化學(xué)585%2.2.1半導(dǎo)體光刻膠中國專利申請態(tài)勢分析截止2024年4月30日，半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域中國專利申請總量為2037件，其中中國本土專利申請705件，占比34.61%,國外來華專利1332件，占比第一階段為萌芽期(1990年-1996年):這一階段專利申請總量為15件，年申第三階段為波動發(fā)展期(2007年-2015年):進(jìn)入21世紀(jì)，半導(dǎo)體光刻膠的目 圖2-7半導(dǎo)體光刻膠中國專利申請趨勢北京專利申請量為100項(xiàng)，居于全國首位，占國內(nèi)專利申請980總量北京江蘇廣東上海浙江山東安徽四川河南湖北2.2.3半導(dǎo)體光刻膠中國技術(shù)分析前沿替代技術(shù)相關(guān)的專利申請量在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域占的比例最小，產(chǎn)業(yè)成熟技術(shù)占比最大，說明我國生產(chǎn)能力主要集中于g線、i線光刻膠等中低端產(chǎn)品。雖然EUV光刻、嵌段聚合物大分子自組裝及電子束等高端光刻膠2.2.4半導(dǎo)體光刻膠中國專利主要?jiǎng)?chuàng)新主體分析由圖2-10可見，中國本土專利申請量的前5名分別為京東方、中科院化學(xué)所、蘇州瑞紅、常州強(qiáng)力、華星光電。國內(nèi)本土專利前10的申請人中，有7家來自企業(yè)，這表明國內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠企業(yè)在國內(nèi)具有一定的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)儲備，且目前我國半在中國本土申請人方面，隨著國家對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大力投入，國內(nèi)企業(yè)也開始加大對半導(dǎo)體光刻膠技術(shù)的研發(fā)并取得了一些成果，尤其涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的光刻膠公司及科研院所，旨在突破國內(nèi)高端光刻膠受制于人的局面，使光刻膠國產(chǎn)化由低端走向高端。中國本土專利申請人中，排名第一的是京東方，近年來京東方大力發(fā)展光刻膠有限公司作為京東方全資子公司，是國內(nèi)較早涉足光刻膠的企業(yè)，實(shí)力強(qiáng)勁，國內(nèi)面板用光刻膠的主要供應(yīng)商之一。排名第二的是中科院化學(xué)所，中國科學(xué)院化學(xué)研究所是以基礎(chǔ)研究為主，有重點(diǎn)地開展國家急需的、有重大戰(zhàn)略目標(biāo)的高新技術(shù)創(chuàng)新研究，其參與了(02專項(xiàng))“極的主營光刻膠產(chǎn)品及其配套試劑的公司，生產(chǎn)光刻膠20多年。于2013年驗(yàn)收了公司，并且在2019年成為TCL的子公司，華星光電擁有LCD和AMOLED等產(chǎn)業(yè)，北師大(14項(xiàng))、中科院理化所(14項(xiàng))、北京科華(14項(xiàng))、西迪光電(13項(xiàng))、南大光電(11項(xiàng)),排名相對靠后，申請量相差較小?？梢缘?章半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)業(yè)成熟技術(shù)——近紫外光刻膠專利分析3.1g線光刻膠全球?qū)＠麘B(tài)勢分析3.1.1g線光刻膠全球?qū)＠暾堏厔菁皡^(qū)域分析趨勢。1952年-1983年間，g線光刻膠技術(shù)共有316件專利申請，1952年至70圖3-1g線光刻膠全球?qū)＠暾堏厔輥?，集成電路產(chǎn)業(yè)獲得快速發(fā)展，g線光刻膠技術(shù)開發(fā)已較為成熟，技術(shù)創(chuàng)新空間已十分狹小，更先進(jìn)的i線、ArF、KrF以及EU對g線光刻膠全球?qū)＠暾埖哪繕?biāo)國/地區(qū)進(jìn)行分析(圖3-2),排名前5的國家/地區(qū)依次為日本、美國、韓國、中國、歐洲專利局(EPO),占全球?qū)＠暾埧偭康?0.38%。其中在日本布局的專利為1520件，占全球?qū)＠暾埧偭康谋壤?8.87%,排名第二和第三的國家分別為美國和韓國，布局在美國的專利數(shù)為704件，占比為18.01%,布局韓國的專利數(shù)為575件，占比為14.71%。在中國布局的專利數(shù)為371件，占比為9.5%。在歐洲布局的專利數(shù)為364件，占比為9.31%。3.1.2g線光刻膠全球?qū)＠夹g(shù)來源國及目標(biāo)市場分析主要技術(shù)目標(biāo)國主要技術(shù)目標(biāo)國從技術(shù)來源國的角度進(jìn)行分析(圖3-3),來源于日本的專利申請最多，申請專利達(dá)為17.91%,韓國申請專利數(shù)為217項(xiàng)，占比為7.59%。中國專利申請為125項(xiàng)，中國德國歐洲英國日本韓國中國臺灣美國日本美國韓國中國美國作為全球第二大技術(shù)來源國，非常重視海外專利市場，除了在美國本土申請了和美國的IBM。而前10名的申請人中，沒有來自中國的企業(yè)，可見中國本土企業(yè)與國別專利族(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)1日本2東京應(yīng)化日本3日立公司日本4富士膠片日本5富士通日本國別專利族(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)韓國7日本8日本9日本美國利，占比28.57%,其余均為國外來華申請專利。對371件中國g線光刻內(nèi)專利申請總量的13.21%,蘇州瑞紅申請專利6項(xiàng)，占比5.66%,中科院化學(xué)所申請專利5項(xiàng)，占比4.72%,北京科華申請專利4項(xiàng)，占比3.77%,華星光電申圖3-8為g線光刻膠領(lǐng)域國內(nèi)排名前5的申請人2004年至2024年的年度申但在2011年之后沒有專利申請；京東方于2007年開始進(jìn)入該領(lǐng)域，并在2015甲請量/件甲請量/件1952年至今全球i線光刻膠技術(shù)的專利申請趨勢圖(圖3-9)。件專利，于1987年突破100件，1990年出現(xiàn)第一個(gè)申請高峰，高達(dá)191件。在性組織提交的申請專利量共計(jì)4090件，占到全球范圍內(nèi)提交的專利申請總量的比為17.41%;布局韓國的專利為687件，占比為17.33%;在中國布局的專利為465件，占比為9.70%;布局歐專局的專利有419件，占比為8.74%。專利申請數(shù)(件)1日本2美國3韓國4中國5歐專利局6中國臺灣7德國8英國93.2.2i線光刻膠全球技術(shù)來源及目標(biāo)市場分析從技術(shù)來源國的角度進(jìn)行分析(表3-3)可以看出，日本在全球占據(jù)了絕對的地位，來源于日本的專利申請最多，申請量達(dá)1966項(xiàng)專利，占全球申請總量的公司，包括東京應(yīng)化、JSR、富士膠片、信越化學(xué)等光刻膠龍頭企業(yè)。美國申請了601項(xiàng)專利，韓國申請了235項(xiàng)專利，分別占全球申請總量的18.5%和7.24%,美、韓存在較大差距。德國申請了103項(xiàng)專利，占全球申請的3.18%,位列第五。專利族數(shù)(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)1日本2美國3韓國4中國5德國67英國8英屬維爾京群島9中國臺灣盧森堡7請以外，在美國、韓國、中國、歐專局和中國臺灣等國家和地區(qū)的專利布局均超過局之外，在歐專局、日本、韓國和中國分別布局了163件、151件、106件和64具備向發(fā)達(dá)國家輻射技術(shù)影響力的能力。中國臺灣主要目標(biāo)市場主要技術(shù)來源國圖3-10i線光刻膠主要技術(shù)來源國/地區(qū)技術(shù)目標(biāo)國的專利布局對全球i線光刻膠領(lǐng)域的前10位申請人進(jìn)行了專利族申請統(tǒng)計(jì)(表3-4),專利國別專利族數(shù)(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)日本2日本東京應(yīng)化3日本日立公司4日本富士膠片5日本6日本富士通7科萊恩8日本瑞翁9韓國美國業(yè)1家，韓國企業(yè)1家，瑞士企業(yè)1家，說明日本企業(yè)該領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。全球?yàn)?98項(xiàng)、174項(xiàng)、157項(xiàng)和96項(xiàng)。來源于瑞士的科萊恩申請了78項(xiàng)專利，來3.2.4i線光刻膠中國專利態(tài)勢分析北京是我國i線光刻膠專利申請量最多的省份，共申請了30項(xiàng)專利，占國內(nèi)本申請量項(xiàng)申請量項(xiàng)對106件中國本土專利申請進(jìn)行申請人分析(圖3-13),專利申請量排名前5知識產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)機(jī)構(gòu)信息服務(wù)成果共享報(bào)圖3-14顯示了i線光刻膠中國專利本土申請排名前5位的國內(nèi)申請人從2004年至今的專利申請趨勢。從圖中看出，中科院理化所是最早開始研發(fā)i線光刻膠技術(shù)的機(jī)構(gòu)，但目前其技術(shù)研發(fā)主要方向是針對極紫外光刻膠的研發(fā)，在i線光刻膠技術(shù)領(lǐng)域只有零星申請，且不連貫。北京科華和蘇州瑞紅幾乎于同期開始涉足該領(lǐng)域，兩家企業(yè)的專利申請趨勢較為一致，這兩家企業(yè)都是國內(nèi)領(lǐng)先光刻膠企業(yè)，特別是在中高端光刻膠技術(shù)領(lǐng)域同樣具備較強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力。常州強(qiáng)力進(jìn)入該領(lǐng)域較晚，2018年開始出現(xiàn)專利申請。第4章半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)業(yè)主流技術(shù)一深紫外光刻膠專利分析由于i線光刻膠的主要成分酚醛樹脂在248nm的曝光光源處不透明，與產(chǎn)酸劑存在競爭吸收關(guān)系，光敏性較差，無法應(yīng)用于248nm光刻工藝中，人們開始了適用于248nmKrF光源光刻膠的相關(guān)研究。經(jīng)檢索，KrF光刻膠全球?qū)＠暾埞灿?jì)3239件，其中日本專利申請883件，占比27.26%,排名第一；韓國、美國專利申請分別為752件(占比23.22%)和604件(占比18.65%),分列第二和第三(如圖4-1所示),中國專利申請302件，中國臺灣專利申請291件，分列第四第五，與日本、韓國和美國相比，還是存在較大的差距。對檢索到的3239件專利申請按照申請年進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，梳理從1983年至今KrF光刻膠全球?qū)＠暾埬甓茸兓厔?見圖4-2)、中、美、日、韓四國專利申請趨勢 (見圖4-3),大致分為四個(gè)階段：第一階段(1983年-1986年)為萌芽期，KrF光刻膠行業(yè)起步于1983年，從1983年起到1986年屬于零星申請階段，年均申請量不超過5件且申請不連貫，說明該時(shí)期的KrF技術(shù)尚處于前期探索、積累階段，整體技術(shù)發(fā)展速度緩慢。結(jié)合圖美國IBM公司是KrF光刻膠的開創(chuàng)者，于1983年首先研發(fā)出使用KrF激光器產(chǎn)生第二階段(1987年-1997年)為初步發(fā)展期，光刻膠作為半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)中的上漲。但由于該時(shí)期半導(dǎo)體行業(yè)龍頭英特爾公司的制程僅僅從3μm深入到了第三階段(1998年-2006年)為快速發(fā)展期，隨著半導(dǎo)體工藝制程進(jìn)入請量幾乎全部在150件以上，在2003年更是達(dá)到了巔峰的225件。從圖4-3中第四階段(2007年至今)為成熟期，這個(gè)階段KrF光刻膠相關(guān)專利年度申請量04.1.2KrF光刻膠技術(shù)來源國及目標(biāo)市場分析于日本的專利申請最多，達(dá)到了1992件申請(985項(xiàng)專利族),占全球總申請量的四，與日韓美還存在著相當(dāng)?shù)牟罹?。中國臺灣申請的專利族為27項(xiàng)，排名第五。此專利族數(shù)(項(xiàng))(件)1日本2韓國3美國4中國5中國臺灣6德國7盧森堡58英國799日本作為該領(lǐng)域?qū)＠暾埖谝淮髧?，其第一專利布局目?biāo)國是日本本土，數(shù)量達(dá)到目標(biāo)市場目標(biāo)市場技術(shù)來源國/地區(qū)對全球KrF光刻膠領(lǐng)域的前10位申請人進(jìn)行了專利族統(tǒng)計(jì)(表4-2),專利族韓國企業(yè)2家，美國企業(yè)1家。全球?qū)＠迳暾埩颗琶?的公司中SK海力士來松下電器，分別為213項(xiàng)、138項(xiàng)、102項(xiàng)和89項(xiàng)，僅這五大公司的專利族申請應(yīng)化以及韓國的三星電子，均超過40項(xiàng)。前10名的申請人中沒有來自中國的申請國別(項(xiàng))(件)1日本2韓國3富士膠片日本4陶氏化學(xué)美國5日本6日本7三菱公司日本8日本9韓國東京應(yīng)化日本4.1.4KrF光刻膠核心專利分析公開號12フォトレジスト下層膜形成材料おょびパターン形成方法3Resistcompositionwithpol4A遠(yuǎn)紫外光吸収材料及びこれを用いたパターン56Maleimideoralicyclicolefin-bamonomersandphotore78Chemicallyamplifiedpositiveresist91Monomersforphotoresist,polymersthereof,andphotoresistフォトレジスト単量體、フォトレジスト共重び、半導(dǎo)體素子0品化的248nm光刻膠中普遍使用的光致產(chǎn)酸劑為碘鹽和硫鹽。248nm光刻膠成不溶的表皮層或出現(xiàn)剖面為T型的圖形(俗稱T-top圖形公開號被引1スルホニウム塩化合物富士膠片2polymercompound,and錦湖石化3信越化學(xué)4スルホ二ウム塩及びその用途住友化學(xué)5ランク、並びにパターン形成方法信越化學(xué)6陶氏化學(xué)7信越化學(xué)8AMPLIFIEDRESISTCOMPOSITI信越化學(xué)9スルホニウム塢住友化學(xué)酸発生剤用の塩及びレジスト組成物住友化學(xué)4.2ArF光刻膠專利全球態(tài)勢分析4.2.1ArF光刻膠全球?qū)＠暾堏厔莘治黾皡^(qū)域分析和818件(占比18.50%),分列第二和第三(如圖4-7所示)。中國專利申請395其他570B00光刻膠全球?qū)＠暾埬甓茸兓厔?見圖4-8)、中、美、日、韓四國專利申請趨勢 第一階段(1982年-1994年)為萌芽期，ArF光刻膠起步于1982年，從1982年到1994年屬于ArF光刻膠技術(shù)積累階段，申請零星年IBM設(shè)計(jì)出甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(TBMA)和甲基丙烯酸 半導(dǎo)體工業(yè)制程尚未進(jìn)入KrF光刻領(lǐng)域，較之更先進(jìn)的ArF光刻膠自然也沒有用武第二階段(1995年-1997年)為初步發(fā)展期。隨著集成電路的發(fā)展，這一時(shí)期第三階段(1998年-2006年)為快速發(fā)展期，這一時(shí)期半導(dǎo)體行業(yè)飛速發(fā)展，1.5倍以上，足可見光刻膠行業(yè)對于ArF光刻膠技術(shù)的重視程度。尤其是2002年第四階段(2007年至今)為成熟期，這個(gè)階段ArF光刻膠專利年度申請量維持0初展期達(dá)到了2594件(1305項(xiàng)專利族),占全球總申請量的58.25%,再次證實(shí)了日本四，中國臺灣申請的專利族為31項(xiàng)，排名第五。此外瑞士、英國、德國等國家在專利族數(shù)(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)1日本2韓國3美國4中國5中國臺灣67英國8德國9目標(biāo)市場目標(biāo)市場對全球ArF光刻膠領(lǐng)域的前10位申請人進(jìn)行了專利族統(tǒng)計(jì)(表4-6),專利族片、陶氏化學(xué)和三星電子，分別為236項(xiàng)、227項(xiàng)、144項(xiàng)和102項(xiàng)，僅這五大公國別專利族數(shù)(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)1信越化學(xué)日本2SK海力士韓國3富士膠片日本4陶氏化學(xué)美國5韓國6日本7日本8美國9日本電氣日本日本和美國在該領(lǐng)域具有較高的技術(shù)認(rèn)可度，相比KrF光刻膠成膜樹脂的研發(fā)更加多頭化，業(yè)內(nèi)公司都在積極開發(fā)成膜樹脂材料。這些專利的申請時(shí)間主要集中在初步發(fā)展期和快速發(fā)展期，橫向上比KrF光刻膠成膜樹脂研發(fā)的平均時(shí)間晚兩年，但從被引證次數(shù)來看，ArF光刻膠的關(guān)注度遠(yuǎn)超KrF光刻膠。目前ArF光刻膠主要的成膜樹脂有三種，分別是聚(甲基)丙烯酸酯類、脂環(huán)聚合物(聚環(huán)烯烴)以及環(huán)烯烴-馬來酸酐共聚物(COMA)體系。公開號1ラクトン構(gòu)造を有する(メタ)アクリレート誘導(dǎo)體、重合體、フォトレジスト組成物、及び日本電氣2energy-sensitiveresistmaterial美國電報(bào)3フッ素含有重合體及び精製方法並びに感放射45ポジ型感光性組成物富士膠片6レジスト材料及びレジストパターンの形成方法富士通7Photoresistcross-linkerandphotoresistSK海力士8新規(guī)なポリマー及びそれらを含有してなるフオトレジスト組成物陶氏化學(xué)9ネガ型レジスト組成物東京應(yīng)化Chemicalamplificationtype1.聚(甲基)丙烯酸酯類聚(甲基)丙烯酸酯相對于聚羥基苯乙烯在193nm高度透明因而成為首選材料，但由于其線型結(jié)構(gòu)、抗刻蝕能力很差，無法實(shí)用化。直到1992年，人們發(fā)現(xiàn)含有多脂環(huán)的聚合物如帶有雙環(huán)或者三環(huán)的脂肪環(huán)類聚甲基丙烯酸酯可以像芳香族聚合物一樣耐等離子蝕刻。之后，帶有酸敏脂環(huán)側(cè)鏈基團(tuán)的聚(甲基)丙烯酸酯成了193nm光刻膠的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，常見結(jié)構(gòu)如圖4-11所示。一般而言，聚甲基丙烯酸酯的支鏈至少有三種類型，分別是酸致脫基團(tuán)-離去基團(tuán)、內(nèi)脂基團(tuán)和極化基團(tuán)，其中，193nm2.脂環(huán)聚合物(聚環(huán)烯烴)告了一種用在聚合物長鏈(包括聚冰片烯)的光刻膠，成為環(huán)烯烴，該聚合物與常規(guī)圖4-12環(huán)烯烴-馬來酸酐共聚物體系光刻膠中，PAG的產(chǎn)酸效率比248nm低。193nm光刻膠需要具有高光敏性的PAG,公開號1劑並びにこれを用いたレジスト材料及びパタ信越化學(xué)2スルホニウム塩、レジスト材料及びパターン信越化學(xué)3スルホニウム塩化合物富士膠片4剤並びにこれを用いたレジスト材料及びパタ信越化學(xué)5日本電氣6compositions,andpatterningpr信越化學(xué)7Photosensitiveresincompositionuseful日本電氣8スルホニウム塩化合物、フォトレジスト組成日本電氣9Fluorine-ContainingSulfonatesPolymerizableAnionsFluorine-ContainingCompositions,andPatternMethodUsingSame中央硝子compound,chemicallyamplifiedcompound,andmethod第5章半導(dǎo)體光刻膠前沿替代技術(shù)專利分析5.1EUV光刻膠全球?qū)＠麘B(tài)勢分析5.1.1EUV光刻膠全球?qū)＠暾堏厔莘治黾皡^(qū)域分析0圖5-1EUV光刻膠全球?qū)＠暾堏厔?46件，2011年后專利申請?jiān)龇M(jìn)一步增大，突破230件，2012年專利申請達(dá)到布局美國的專利為907件，占比為22.65%。在中國臺灣布局的專利為577件，占比為14.41%。布局中國大陸的專利有279件，占比為6.97%。專利申請數(shù)(件)日本2韓國3美國4中國臺灣5中國6歐專局7德國8英國專利申請數(shù)(件)9法國從技術(shù)來源國的角度進(jìn)行分析(申請人國別分析，表5-2)可以看出，EUV光刻專利族數(shù)(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)1日本2美國3韓國4中國臺灣5中國6德國7英國89芬蘭3盧森堡3主要目標(biāo)國/地區(qū)主要目標(biāo)國/地區(qū)了148件專利，在日本、韓國、中國臺灣和中國大陸分別布局了92件、80件、57韓國作為第三大技術(shù)來源國，在韓國本土布局了232件專利，占總申請量的分別布局了1件專利。這一方面說明中國專利申請人在EUV光刻膠技術(shù)發(fā)展初期非日本韓國美國中國臺灣中國德國英國法國新加坡主要技術(shù)來源國/地區(qū)圖5-2EUV光刻膠主要技術(shù)來源國/地區(qū)技術(shù)目標(biāo)國的專利數(shù)量分布5.1.3EUV光刻膠全球主要?jiǎng)?chuàng)新主體分析來看，申請量排名前10位的申請人中有5家日本企業(yè)、2家美國企業(yè)、2家韓國企學(xué)排名第二，申請了392項(xiàng)(997件)專利；JSR排名第三，申請了110項(xiàng)(173件)專利；東京應(yīng)化排名第四，申請了90項(xiàng)(203件)專利；韓國的SK海力士排名第五，申請了76項(xiàng)(100件)專利。可以看出，排名前5的巨頭企業(yè)的同族專利排名六到十位的企業(yè)依次為臺積電92項(xiàng)(70件)、陶氏化學(xué)61項(xiàng)(156件)、三菱公司56項(xiàng)(164件)、IBM27項(xiàng)(41件)和三星電子25項(xiàng)(28件),其中陶國別專利族數(shù)(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)1日本富士膠片2日本信越化學(xué)3日本4日本東京應(yīng)化5韓國SK海力士6中國臺灣臺積電國別專利族數(shù)(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)7美國陶氏化學(xué)8日本三菱公司9美國韓國圖5-3專利CN103304385A中苯多中溶解，具有較高的熔點(diǎn)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(熔點(diǎn)均高于100℃),能夠滿足光刻技 于2009年、2010年申請的US20090004596A1和2009申請的專利US20090286180A1中提出一種抗蝕劑組合物，包含至少一個(gè)稠合的多環(huán)部分、至少一個(gè)用酸不穩(wěn)定保護(hù)基團(tuán)保護(hù)的堿可溶性官能團(tuán)的分子玻璃基底以及光敏產(chǎn)酸劑，該組合物對氧化物反應(yīng)離子刻蝕(RIE)工藝的刻蝕劑(例如CF?)具有高耐刻蝕性。為獲得同時(shí)滿足靈敏度、分辨率和線邊緣粗糙度要求的EUV光刻膠，錦湖石化在2009年申請的專利KR1020110040143A中，提出了聚縮醛樹脂基底的光刻膠組合物，該組合物具有高靈敏度、高分辨率、高抗蝕刻性和低脫氣特性等優(yōu)點(diǎn)，并且可公開號1三菱公司2其制備方法和應(yīng)用中科院3康奈爾大學(xué)4CalixareneBlendedMolecularGlassPhotoresistsandProces56photoresistcompositioncomp陶氏化學(xué)7性光刻膠、正性光刻膠涂層及其應(yīng)用中科院8Calixareneandphotores陶氏化學(xué)9正色調(diào)有機(jī)溶劑顯像的化學(xué)增強(qiáng)抗蝕劑Calixareneandphotores陶氏化學(xué)85.2電子束光刻膠專利技術(shù)分析5.2.1電子束光刻膠全球?qū)＠暾堏厔莘治黾皡^(qū)域分析(見圖5-5)。及高分子抗蝕劑化合物來刻蝕圖案的方法，1967年IBM公司在其申請專利申請量/件申請量/件對電子束光刻膠全球?qū)＠暾垍^(qū)域進(jìn)行分析(如表5-5),排名前10的國家/地專利申請數(shù)(件)1日本2美國3韓國45中國6德國7英國8中國臺灣9法國其他國家和地區(qū)5.2.2電子束光刻膠全球?qū)＠夹g(shù)來源國及目標(biāo)市場分析從技術(shù)來源的角度進(jìn)行分析(表5-6),日本在全球占據(jù)了絕對領(lǐng)先的地位，來源于日本的專利族數(shù)量達(dá)1533項(xiàng)(2021件專利),占全球?qū)＠暾埧偭康?6.12%。專利族數(shù)(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)1日本2美國3德國4韓國5中國6英國7法國889其它9越化學(xué)等。美國申請了262項(xiàng)專利族(575件專利),德國申請了62項(xiàng)專利族 (116件),韓國申請了61項(xiàng)專利族(100件專利),分別占全球?qū)＠迳暾埧偭康?3.01%、3.08%和3.03%,列居第二、三、四位。中國申請的專利族為39項(xiàng) 知識產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)機(jī)構(gòu)信息服務(wù)成果共享報(bào)告集——信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)分冊美國德國韓國中國英國法國瑞士日本美國EPO中國主要技術(shù)目標(biāo)國日本主要技術(shù)來源國綜上所述，日本、美國作為兩大電子束光刻膠技術(shù)大國，其專利布局在立足本土對全球電子束光刻膠領(lǐng)域的前10位申請人進(jìn)行了專利族統(tǒng)計(jì)(表5-7),專利族球申請總量的52.68%,可見在該領(lǐng)域呈現(xiàn)明顯的巨頭化態(tài)勢。從申請人的國別來看，在專利族申請量排名前10位的申請人中，日本企業(yè)9家，束光刻膠領(lǐng)域的壟斷地位。富士膠片是該領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量最多的公司，達(dá)到了250項(xiàng)(349件),其次為富士通、信越化學(xué)、日立公司和三菱公司，分別為170項(xiàng)(192件)、159項(xiàng)(267件)、97項(xiàng)(104件)和83項(xiàng)(112件),五大公司的下集團(tuán)，美國的IBM、日本的東京應(yīng)化和日本信話，均超過40項(xiàng)。前10名的申請國別專利族數(shù)(項(xiàng))專利申請數(shù)(件)1富士膠片日本2富士通日本3日本4日立公司日本5三菱公司日本6日本7松下集團(tuán)日本8美國9東京應(yīng)化日本日本信話日本5.2.4電子束光刻技術(shù)核心專利分析表5-8展示了電子束光刻技術(shù)領(lǐng)域的高被引專利(按年均被引頻次進(jìn)行排序),發(fā)劑如芳基重氮，二芳基碘或三芳基銃金屬鹵化物混合，制備對電子束輻射敏感與樹脂基材結(jié)合，可提升電子束輻射的靈敏度。信越化學(xué)于1999年申請的專利JP2000159758A公開了一種含內(nèi)酯化合物，該化合物由重均分子量為1000-熱點(diǎn)主要是解決以下幾個(gè)問題：(1)絕緣襯底電子束曝光的電荷積累問題；(2)高寬公開號年均被引122Ahighpolymericcompou信越化學(xué)93A三菱公司54A三菱公司65Aormultipledevelopmentpat富士膠片06Chemicalamplificationtype87Agenerator,resistcom中央硝子88Electricallyconductivepo99Basiccompound,resistmateriala信越化學(xué)AA富士膠片6.1主要分析結(jié)論6.1.1半導(dǎo)體光刻膠的全球?qū)＠艣r度持續(xù)上升。截止2024年4月30日，共檢索到半導(dǎo)體光刻膠相關(guān)專利申請22062件(專利族14704項(xiàng)),其中發(fā)明專利授權(quán)14794件，其中，從1980年- 6.1.4半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)業(yè)主流技術(shù)的發(fā)展情況當(dāng)集成電路制造工藝發(fā)展到90nm節(jié)點(diǎn)時(shí)，ArF光刻技術(shù)(193nm)逐步發(fā)展1982年ArF光刻膠同樣是被美國IBM公司發(fā)明，日本的東京應(yīng)化也在2001年推出了ArF光刻膠產(chǎn)品，1995年開始至1997年間ArF光刻作為可預(yù)見的下一代光刻技術(shù)，相關(guān)研發(fā)的熱度也是持續(xù)上升，隨后ArF光刻膠進(jìn)入應(yīng)化，技術(shù)高峰期和布局策略并不相同。1995年后日、韓、美逐步將研發(fā)重心從KrF轉(zhuǎn)移至ArF,三分天下齊頭并進(jìn)。2004年后日本率先攻克浸沒式ArF光刻，美6.1.5半導(dǎo)體光刻膠前沿替代技術(shù)的發(fā)展情況 (1984年-2007年)后快速增長趨勢(2008年至今),專利申請?jiān)瓌?chuàng)國家/地區(qū)以及專利申請人也呈現(xiàn)出較為集中的狀態(tài)，主要來自富士膠本)、SK海力士(韓國)、JSR(日本)、東京應(yīng)化(日本)、臺積電(中國臺灣)、陶氏化學(xué)(美國)、三菱公司(日本)、IBM(美國)和三星電子(韓國)等，日本仍在高3057件，自1996年以來快速發(fā)展，尤其是在2001年專利申請達(dá)到峰值146件，6.2產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議6.2.1對國家政策的建議6.2.2對半導(dǎo)體光刻膠行業(yè)的建議2.集智攻關(guān)，布局核心技術(shù)“專利池”集成電路產(chǎn)業(yè)碳化硅技術(shù)專利分析研究報(bào)告江蘇省知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心(江蘇省專利信息服務(wù)中心)中國專利技術(shù)開發(fā)公司原報(bào)告定稿時(shí)間：2024年6月王亞利江蘇省知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心主任正高工程師于家伶中國專利技術(shù)開發(fā)有限公司室主任副研究員龔躍鵬江蘇省知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心知識產(chǎn)權(quán)高級工程師鄧博遠(yuǎn)江蘇省知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心安宇中國專利技術(shù)開發(fā)有限公司分類員副研究員呼海春中國專利技術(shù)開發(fā)有限公司分類員副研究員劉華中國專利技術(shù)開發(fā)有限公司分類員助理知識產(chǎn)權(quán)師宋曉中國專利技術(shù)開發(fā)有限公司分類員助理知識產(chǎn)權(quán)師第1章碳化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述536OM5■電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施M■鐵路(包括輔助電源)■風(fēng)力發(fā)電■其他(石油和天然氣、國防、研發(fā))啟動第三代半導(dǎo)體襯底及器件的多個(gè)發(fā)展計(jì)劃和研發(fā)項(xiàng)目，推動本國(地區(qū))第三代年就制訂了“國防與科學(xué)計(jì)劃”,確立了發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體的目標(biāo)；隨后美國又在2002年啟動和實(shí)施了寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)計(jì)劃(WBGSTI),成為加速提升SiC等寬禁帶半導(dǎo)體特性的重要“催化劑”;2014年初美國成立了以SiC為代表的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并宣布將全力支持以SiC為代表的第三代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，計(jì)劃主要針對下一代電子電力制造業(yè)。2022年8月，美國《芯片和科學(xué)法案》正式成法生效，該法案提出采取給美本土芯片行業(yè)提供巨額補(bǔ)貼、給半導(dǎo)體和設(shè)備制造提供投資稅收發(fā)展計(jì)劃計(jì)劃美國能源部藝，提高能量密度，加快開關(guān)頻率，增強(qiáng)溫度控制，使電力電子技術(shù)成本更低，效率更高，降低電NEXT計(jì)劃研究項(xiàng)目局研發(fā)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)極高速度和電壓的氮化鎵器件制歐盟委員會突破碳化硅器件技術(shù)，發(fā)展下一代碳化硅基電力電耐壓目標(biāo)1.7kV和10kV以上鎵材料項(xiàng)目歐盟委員會突破高可靠性且高成本效益的技術(shù)，使歐洲成為世界高能效功率芯片研究并商業(yè)化應(yīng)用的最前沿歐洲防務(wù)局聯(lián)合德國、法國、意大利、瑞典和英國，強(qiáng)化歐洲碳化硅襯底和氮化鎵外延片區(qū)域內(nèi)供應(yīng)能力，降低對歐洲以外國家的依賴性，形成服務(wù)于國防工業(yè)的實(shí)現(xiàn)低碳社會的新一代功率電子項(xiàng)目日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)研發(fā)低成本碳化硅電力電子器件和功率模組，應(yīng)用于新能源汽車、鐵路列車等領(lǐng)域SiC開關(guān)器件德國聯(lián)邦研究部技部863計(jì)劃2002年啟動的“碳化硅單晶襯底制備”項(xiàng)目、2006年啟動的“2英知識產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)機(jī)構(gòu)信息服務(wù)成果共享報(bào)告集——信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)分冊中超芯星當(dāng)5K外延襯底加工器件設(shè)計(jì)模塊封裝應(yīng)用CETcCETcInatftute2and55andshantrstemic器寫原科天潤BASic會NIO⑩Loape在器件層面，我國企業(yè)相對較晚進(jìn)入市場。鑒于市場需求強(qiáng)勁，我國多個(gè)關(guān)于SiC器件廠的項(xiàng)目正在推進(jìn)，主要以首先生產(chǎn)650VSiC金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)為目標(biāo)，以滿足新能源汽車等領(lǐng)域需求。據(jù)集邦化合物半導(dǎo)體不完全統(tǒng)計(jì)，2023年國內(nèi)共有近40項(xiàng)SiC相關(guān)擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目啟動，其中不乏天科合達(dá)、晶盛機(jī)電、同光股份、科友半導(dǎo)體天域半導(dǎo)體、中車時(shí)代半導(dǎo)體、比亞迪半導(dǎo)體等國內(nèi)頭部廠商的身影。從擴(kuò)產(chǎn)內(nèi)容來在碳化硅襯底方面，碳化硅襯底供應(yīng)一直緊缺，為此龍頭企業(yè)大多與其供應(yīng)商簽上世紀(jì)90年代末，美國CREE公司(Wolfspeed公司前身)已成功研制出4英寸碳化硅晶片，并于2001年成功研制首個(gè)商用碳化硅SBD產(chǎn)品。隨著碳化硅襯底和器件制備技術(shù)的成熟和不斷完善，以及下游應(yīng)用的需求增長，國際碳化硅龍頭企業(yè)在保持技術(shù)和市場占有率的情況下，不斷加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)布局，主要措施包括：(1)繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能。如美國Wolfspeed公司斥資10億美元擴(kuò)大碳化硅晶片生產(chǎn)能力；(2)加強(qiáng)與上下游產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)合，通過合同、聯(lián)盟或其他造企業(yè)的部分產(chǎn)品在核心參數(shù)上已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，與海外Wolfspeed、表1-4展示了全球主要N型SiC晶片廠商2021年和(估算)2022年收入情化硅襯底制造商，2021年市場占有率高達(dá)47.9%;其次是SiCrystal和Coherent1.2.2碳化硅器件市場概況一定壟斷地位。市場份額由海外巨頭意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、英飛凌表1-5全球主要SiC功率器件廠商2021年和(估算)2022年收入情況RankCompany20212022123456789第2章產(chǎn)業(yè)專利數(shù)據(jù)分析2.1全球?qū)＠麘B(tài)勢分析專利出現(xiàn)，在1975年達(dá)到11項(xiàng)，1996年達(dá)到81項(xiàng)。這段時(shí)期共產(chǎn)出755項(xiàng)業(yè)的年專利申請量由90年代末期的114余項(xiàng)躍升到2011年的486項(xiàng)。在技術(shù)發(fā)展期，日本專利申請總量達(dá)到2511項(xiàng)，占比61.0%,占據(jù)絕對的技術(shù)主導(dǎo)地位；2012年全球?qū)＠暾埩繛?02項(xiàng)，2016年增至811項(xiàng)，2019年突破1000達(dá)到1003項(xiàng)，2023年躍升至1919項(xiàng)，2012-2023年平均增長率高達(dá)11.1%。在2.2中國專利態(tài)勢分析分布來看，大部分專利集中在2-9年這個(gè)區(qū)間，共計(jì)2818件，占有效專利總量的65.4%。而超過15年的長壽命專利占比相對較少，僅91件，占比2.1%。展期(2012-2019年)和快速發(fā)展期(2020-2023年)。其中，中國碳化硅利申請量由90年代初的1件增至2011年的82件，2012年突破百件，達(dá)到194件，2023年達(dá)到歷史峰值1958件。中國碳化硅產(chǎn)業(yè)專利授權(quán)數(shù)量，從1992年的2件增至2012年的99件，2013年突破百件達(dá)到125件，2023年再創(chuàng)新一一專利授權(quán)數(shù)量專利申請199019921994199619982000200220042006200820102012201420請量為7067件，占中國專利申請總量的79.2%;國外申請人在華專利申請量為1854件，占中國專利申請總量的20.8%。其中，日本在華專利申請量居首位，達(dá)德國，146,8%2.3專利區(qū)域分布分析碳化硅產(chǎn)業(yè)全球?qū)＠暾垇碓从诠灿?jì)52個(gè)國家或地區(qū)，主要來源于中國、日本、美國、韓國、德國。由中日美韓德五個(gè)國家申請的專利總量達(dá)到16648項(xiàng)，約占全球總申請量的96.0%。其中，中國以7039項(xiàng)專利申請排在第一位，占全球申請總量的40.1%。日本作為碳化硅產(chǎn)業(yè)的技術(shù)強(qiáng)國，其專利申請量達(dá)到6755項(xiàng)，占比達(dá)到38.5%。美國以1552項(xiàng)排名第三，占比為8.9%。韓國以809項(xiàng)排名第四，占比為4.6%。德國專利申請量為493項(xiàng)，占比為2.8%。整體來看，碳化硅產(chǎn)業(yè)全球?qū)＠暾垏赜蚍植驾^為集中，主要來自中國和日本，由中、日兩國申請人提出的專利申請量占全球?qū)＠暾埧偭康?8.7%,其他主要專利申請來源國基本都是現(xiàn)代工業(yè)強(qiáng)國，如美國、韓國、德國等。圖2-展示了碳化硅產(chǎn)業(yè)全球?qū)＠饕暾垏恢袊?、日本、美國、韓國、德國的專利申請趨勢。總體來看，各國專利申請量均在穩(wěn)步增長。1952195619601964196819721976198019841988199219962000200420041113095圖2-5全球?qū)＠饕暾垏?地區(qū)二級技術(shù)分布大的差距。2.4專利技術(shù)主題分析碳化硅器件技術(shù)分支下的絕緣柵場效應(yīng)晶體管技術(shù)分表2-6碳化硅產(chǎn)業(yè)全球?qū)＠夹g(shù)分布一級專利申請量二級專利申請量三級專利申請量四級專利申請量硅產(chǎn)業(yè)襯底晶體生長高溫化學(xué)氣相沉積法其他生長工藝及設(shè)備襯底加工襯底切割襯底研磨襯底外延化學(xué)氣相沉積外延分子束外延液相法外延其他外延工藝及設(shè)備肖特基二極管PIN二極管絕緣柵場效應(yīng)晶體管絕緣柵雙極性晶體管高電子遷移率晶體管關(guān)鍵工藝離子注入刻蝕金屬化應(yīng)用電力變壓器功率放大器7件、肖特基二極管和高電子遷移率晶體管分別以1283件、899件、759件、696件354項(xiàng)、276項(xiàng)、172項(xiàng)，依次位列全球第7、第13和第19。這三家中國企業(yè)近申請人申請量排名所在國申請量近五年申請量占比碳化硅襯底應(yīng)用住友公司1日本6三菱公司2日本電裝公司3日本5富士電機(jī)4日本5豐田公司5日本0西安電子科技大學(xué)6中國3中國電科7中國3昭工電工8日本0中國科學(xué)院9中國2日立公司日本4日本制鐵公司日本10Wolfspeed公司美國中國30東芝公司日本德國5日本2羅姆公司日本7松下集團(tuán)日本01中國0迪斯科公司日本0值得注意的是，有7位日本申請人近五年申請量占比低于20%,顯示出較低的3.1物理氣相傳輸法技術(shù)路線分析生成SiC(US20020020342A1),之后美國的Cree公司利用硅源和烴反應(yīng)生成改進(jìn)。山東天岳將其發(fā)展為從原料角度增大生長區(qū)，將原料承載裝置設(shè)置為可升降為籽晶的生長面(DE3915053C2)。1997年，豐田中央研究所將與c軸的夾角為2005年，Cree公司進(jìn)一步研究晶體的c軸與熱梯度的方向形成0°-2°夾角的同時(shí)，將生長方向與熱梯度方向形成70°-89.5°的夾角以提高晶體的質(zhì)量和尺寸北同光利用小尺寸籽晶進(jìn)行拼接后黏貼到籽晶托上，最終能夠生長得到直徑為的反應(yīng)氣體的濃度以控制螺旋位錯(cuò)的產(chǎn)生區(qū)域，由此實(shí)現(xiàn)螺旋位錯(cuò)區(qū)域的控制生長變，調(diào)控第一階段和第三階段的壓力為0.13kPa-2.6kPa,第二階段的壓力為粉料坩堝結(jié)構(gòu)籽晶設(shè)置生長參數(shù)生產(chǎn)碳化硅的單晶生產(chǎn)碳化硅的單晶單晶的制造方法用于相控升華的升碳化硅粉末及制造碳化硅單晶的方法一種碳化硅單晶的4H制造方法碳化硅單晶生產(chǎn)方法制備碳化硅單晶用高純度碳化硅粉末的方法和單晶碳化硅單晶制備碳化硅單晶用高純度碳化硅粉末的方法和單晶碳化硅單晶碳化硅單晶生產(chǎn)方法一種高純碳化硅單晶的生長方法碳化硅單晶的制造方法和裝置碳化硅單晶的制造方法和裝置物理氣相傳輸生長碳化硅單晶的方法和裝置碳化硅單晶生產(chǎn)緣碳化硅單晶的生長裝置一種長晶裝置及其應(yīng)用一種高質(zhì)量碳化硅晶體生長的方法生長單晶的方法和碳化硅單晶生產(chǎn)方法碳化硅單晶制造方法和裝置大直徑高品質(zhì)的SiC單晶、方法和設(shè)備碳化硅單晶錠，碳化硅單晶的制造方法SiC單晶制造裝置和SiC單晶的制造方法單晶碳化硅的生長單晶的制造方法碳化硅單晶生長用籽晶、單晶錠及制法用于生長高質(zhì)量碳化硅單晶的籽晶和夾持器碳化硅單晶生產(chǎn)方法籽晶、碳化硅單晶的生產(chǎn)方法和碳化硅單晶錠一種快速制備大尺寸SiC單晶晶棒的方法一種直徑8英寸及以上尺寸高質(zhì)量SiC籽晶的制備方法低缺陷密度碳化硅的生長方法碳化硅單晶錠的制造方法位錯(cuò)控制籽晶制備碳化硅單晶的方法碳化硅單晶基板及其制法碳化硅單晶的制備方法一種抑制碳化硅單晶中碳包裹體缺陷的生長方法3.2MOSFET器件技術(shù)路線分析SiCMOSFET的發(fā)展歷史相當(dāng)長遠(yuǎn)，全球SiC產(chǎn)業(yè)龍頭Wolfspeed的前身上生成MOS電容器結(jié)構(gòu)的專利(US4875083A),這項(xiàng)專利后來被視為促成提交的專利申請US5170231A,描述了一種具有不對稱源/漏電導(dǎo)率的SiC2004年，Cree公司申請了涉及垂直碳化硅MO其柵絕緣膜位于4H型SiC的{03-38}晶面上，其相對于{03-38}晶面的偏離角范圍在10°以內(nèi)，相比于傳統(tǒng)的SiC功率器件所采用的{0001}晶面，{03-38}晶面上絕緣膜位于SiC相對于{11-20}晶面具有偏向{000-1}晶面約10-20°范圍的晶面上，2003年，S.H.Ryu申請的專利US20040119076A1中介紹了一種SiC垂直2009年，三菱公司申請了專利JP2011049267A,其在基區(qū)和漂移層之間形成SiC功率器件在實(shí)際運(yùn)用中由于SiC材料的寬禁帶特性，會使得SiCMO同年2016,香港科技大學(xué)JinWei等人在專利GB254成垂直溝道與水平溝道的雙溝道MOSFET結(jié)構(gòu)(TP-MOS),相比于傳統(tǒng)的VDMOSFET結(jié)構(gòu)，由于溝道密度的增加，其導(dǎo)通電阻從3.13mQ·cm2降低到了MOS具有比VDMOSFET與UMOSFET都要低的柵漏電容，其高頻優(yōu)值(high-2018年，美國電力學(xué)會KijeongHan,B.JayantBaliga等人在專利US10355132B2中披露了一種緩沖柵VDMOSFET,該結(jié)構(gòu)將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的柵極減分的擊穿電壓。在具有內(nèi)置肖特基二極管的Si11圖3-2絕緣柵場效應(yīng)晶體管(MOSFET)技術(shù)路線圖3.3未來技術(shù)發(fā)展預(yù)測對碳化硅產(chǎn)業(yè)各級技術(shù)分支，從整體申請趨勢、國家/地區(qū)申請熱點(diǎn)、重點(diǎn)申請人研發(fā)熱點(diǎn)、協(xié)同創(chuàng)新熱點(diǎn)、專利運(yùn)營熱點(diǎn)(專利訴訟、專利許可、專利轉(zhuǎn)讓、專利質(zhì)押)等方面進(jìn)行進(jìn)一步分析，綜合評價(jià)各個(gè)技術(shù)分支的發(fā)展趨勢，如表3-3所示。地區(qū)熱點(diǎn)重點(diǎn)協(xié)同熱點(diǎn)專利訴訟專利許可專利轉(zhuǎn)讓專利質(zhì)押底晶體★★★★★★★√高溫化學(xué)氣★★★★√其他生長工藝及設(shè)備★5襯底襯底切割★5襯底研磨★★★★★襯底外延積外延★★★★★5分子束外延★液相法外延★★★√其他外延工藝及設(shè)備★肖特基二極管★級技術(shù)分支地區(qū)熱點(diǎn)重點(diǎn)協(xié)同熱點(diǎn)結(jié)論專利訴訟專利許可專利轉(zhuǎn)讓專利質(zhì)押件★★√★√★√★件★關(guān)鍵工藝離子注入★★★★√★★5★★應(yīng)用器★電力器★★功率器★器★器★整體申請趨勢，反映的是該分支近五年(2019-2023年)全球?qū)＠暾埩康哪暝鰢?地區(qū)申請熱點(diǎn)，反映的是近十年(2014-2023年)中美歐日韓五局在某分第4章發(fā)展建議術(shù)攻關(guān)，提高大尺寸襯底的量產(chǎn)效率和良率，加快推進(jìn)進(jìn)度，持續(xù)提升6英寸襯底的量產(chǎn)能力，為中下游企業(yè)自主創(chuàng)新夯實(shí)基礎(chǔ)。參考表熱點(diǎn)/重點(diǎn)技術(shù)方向晶體生長昭工電工、電裝公司、山東天岳、三安光電、同光半導(dǎo)體、晶元、通威微電子有限公司、北京晶格領(lǐng)域半導(dǎo)體有限公司襯底外延液相法外延高厚度均勻性日本制鐵公司、東洋炭素、日本關(guān)西學(xué)院4.3企業(yè)培育招商路徑建議陜西省傳感器產(chǎn)業(yè)專利導(dǎo)航報(bào)告西安市市場監(jiān)督管理局高新區(qū)分局原報(bào)告定稿時(shí)間：2023年6月樂華西安市市場監(jiān)督管理局高新區(qū)分局知識產(chǎn)權(quán)管理科科長康凱西安億諾專利代理有限公司執(zhí)行董事余芳西安億諾專利代理有限公司項(xiàng)目部經(jīng)理張青青西安億諾專利代理有限公司專利代理師知識產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)機(jī)構(gòu)信息服務(wù)成果共享報(bào)告集——信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)分冊第1章傳感器產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展現(xiàn)狀傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，也是國內(nèi)外公認(rèn)的最具發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。自動化專家指出，傳感器技術(shù)直接關(guān)系到我國自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，“傳感器技術(shù)強(qiáng)，則自動化產(chǎn)業(yè)強(qiáng)”,其對推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。截至2022年2月25日，全球傳感器領(lǐng)域?qū)＠暾堖_(dá)600萬以上。其中下游傳感器應(yīng)用數(shù)據(jù)達(dá)579萬，通過統(tǒng)計(jì)主要應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＠急雀艣r，目前傳感器的應(yīng)用以工業(yè)電子(占下游應(yīng)用的26%)、消費(fèi)電子(占下游應(yīng)用的11%)、通訊電子(占下游應(yīng)用的9%)、汽車電子(占下游應(yīng)用的8%)、醫(yī)療(占下游應(yīng)用的4%)應(yīng)用比重較大。傳感器產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利技術(shù)的布局自1918年開始，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為技術(shù)研發(fā)和專利申請起到巨大的推動作用，全球傳感器產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)104年的發(fā)展，目前處于快速發(fā)展的階段，并將保持其增長態(tài)勢，圖1-1為全球傳感器產(chǎn)業(yè)上中下游的專利申請趨勢，從專利申請量來看，下游應(yīng)用涉及產(chǎn)業(yè)范圍廣泛，下游應(yīng)用相關(guān)專利申請占據(jù)霸主地位，并帶動傳感器制造、上游材料的研發(fā)投入，促進(jìn)中上游的發(fā)展。醫(yī)療醫(yī)療針對上述情況，本項(xiàng)目檢索邊界為產(chǎn)業(yè)鏈上游、中游以及下游汽車電子領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)行分析，不對下游其他應(yīng)用領(lǐng)域分析，其原因有兩方面，具體為：第一、由于傳感1.1傳感器產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，專利上升趨勢明顯其中發(fā)明專利共計(jì)506506,占比85.5%,含授權(quán)專利211829件，授權(quán)率達(dá)到第一階段(1918-1958年):萌芽期：這一時(shí)期長達(dá)40年，該時(shí)期的專利申請第四個(gè)階段(2009-至今):二次發(fā)展期，在該時(shí)期中，中國開始走入了人們的視實(shí)用新型0圖1-2全球/中國專利申請趨勢圖我國仍保持正向快速增長。知識產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)機(jī)構(gòu)信息服務(wù)成果共享報(bào)告集信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)分冊對傳感器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)來源國和目標(biāo)市場國進(jìn)行分析，了解傳感器產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的圖1-4顯示了傳感器產(chǎn)業(yè)全球前十技術(shù)來源國和市場國，由圖中可以看出，傳感器產(chǎn)業(yè)前十的技術(shù)來源國依次為日本、中國、美國、德國、韓國、法國、英國、俄羅斯、瑞典和瑞士，日本作為主要的技術(shù)來源國，主要在于日本擁有佳能、豐田、歐姆和利用傳感器技術(shù)相當(dāng)重視并列為國家重點(diǎn)發(fā)展6大核心技術(shù)之一，20世紀(jì)90年代重點(diǎn)科研項(xiàng)目70個(gè)課題中有18項(xiàng)是與傳感器密切相關(guān)，且研發(fā)方面日本約有方面始終處于領(lǐng)先地位，材料領(lǐng)域、傳感器制造領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)跑于全球；而日本早在子和汽車電子領(lǐng)域?qū)鞲衅鞯男枨笠泊碳ち似湓趥鞲衅鳟a(chǎn)業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的全面發(fā)展；中國德國材料敏感元件制造測試封裝汽車電子圖1-5傳感器產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國發(fā)展特色本(9家)、德國(7家)、美國(2家)、韓國(2家)。德國的博世集團(tuán)申請量位居全席位，占比45%,日本申請人中，豐田以8830件專利申請位居首位，電裝公司、日本-豐田日本-電裝公司日本-日產(chǎn)公司日本-本田德國-大陸公司德國-大眾公司全球前30申請人吉利北汽日本-豐田日本-電裝公司東風(fēng)臺積電上汽制造/汽車電子長安日本-日產(chǎn)公司制造/汽車電子安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司電子中國電子科技集團(tuán)公司日本-本田德淮半導(dǎo)體有限公司中航工業(yè)德國-大陸公司制造/汽車電子德國-大眾公司制造/汽車電子制造/汽車電子廣汽制造/汽車電子制造/汽車電子京東方科技集團(tuán)股份有限公司比亞迪制造/汽車電子濰柴動力公司制造/汽車電子中國重汽北京萬集科技股份有限公司制造/汽車電子百度公司歌爾微電子有限公司制造/汽車電子江蘇多維科技有限公司韓國-萬都公司制造/汽車電子國機(jī)集團(tuán)中芯國際陜汽制造/汽車電子萬向集團(tuán)制造/汽車電子孝感華工高理電子有限公司制造/汽車電子武漢飛恩微電子有限公司1.5傳感器從全球分工向產(chǎn)業(yè)鏈整合趨勢發(fā)展1918-19381939-19591960-19801■材料■數(shù)感元件■制造■封裝■測試■汽車電子■材料■敏感元件■制造■封裝■測試■汽車電子敏感元件敏感元件1918-19381939-19591960-1980材料材料■美國■德國■日本■韓國■中國1918-19381939-19591960-19801918-19381939-19591960-1980測試1918-19381939-1959196圖1-7傳感器產(chǎn)業(yè)主要國家二級技術(shù)分支轉(zhuǎn)移趨勢02.1集群化成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展主趨勢2.2傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈區(qū)域聚集趨勢表2-1全國各省市區(qū)二級分支專利申請數(shù)量及排名專利專利專利專利專利江蘇1211161廣東412322633833北京354434上海245245山東56967安徽97756湖北78778四川989陜西68611天津999專利專利專利排名專利專利555遼寧893457廣西1江西9山西657云南貴州8984211223614澳門213汽車電子領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量前4均被江蘇、廣東、浙江和上海省市名江蘇1251111廣東21223225433633上海4334245北京3745754安徽7677566湖北338987山東6936878四川88597天津79重慶19陜西959河南41遼寧3吉林942河北94湖南33江西88廣西21臺灣46黑龍江4山西7貴州77云南4香港2321內(nèi)蒙古2914515寧夏111222澳門1半導(dǎo)體材料金屬材料敏感材料陶瓷材料有機(jī)材料光數(shù)元件輻射敏元件氣敏元件力數(shù)元件熱敏元件溫?cái)?shù)元件結(jié)型傳感薄膜類傳感器厚膜類傳感器傳陶瓷類傳國器電極類傳系統(tǒng)封裝晶園級封裝倒裝封裝注塑封裝機(jī)械測試電氣測試熱力學(xué)測試75873899843223343山東228112562814948陜西348454四川856233355234251214228265335582555422553332116783222383925山西6臺灣32