极紫外光刻（EUV）技术的兴起及其对识别、保护和推广下一代新兴技术的启示

极紫外（EUV）光刻技术是近年来半导体行业出现的最重要的技术。近日，美国安全与新兴技术中心（CSET）发布《极紫外光刻（EUV）技术的兴起及其对识别、保护和推广下一代新兴技术的启示》报告。该报告介绍了其从1980年代至今的发展案例研究。该报告通过文献计量学数据研究，清晰的展示了该领域的演变过程，以及长达数十年的商业化道路上在EUV上取得的许多科学突破。报告总结了对保护和促进下一代新兴技术的政策制定者的启示。该报告对过去十年中最重要的技术之一：极紫外（EUV）光刻技术进行了案例研究。2019年，首批采用EUV技术制造的商业电子产品发布时，这项技术被誉为“拯救摩尔定律的机器”。如今所有最先进的人工智能（AI）芯片、智能手机、自动驾驶系统和高性能计算机中都包含了使用EUV光刻技术制造的半导体。荷兰公司ASML已经成为EUV机器的唯一供应商，赢得了一场为期30年的竞争，使该公司获得了销售制造尖端半导体所必需工具的垄断地位。然而，尽管ASML因其开发和商业化EUV而获得了当之无愧的赞誉，但该报告的焦点是那些从一开始就支持EUV的研究社区：日本的学者、美国和欧洲的学术界；公私合作伙伴关系；会议；以及在1980年代和1990年代为EUV奠定基础的行业合作。没有这个社区，"有史以来制造的技术上最先进的工具"将不可能实现。该报告追溯了参与这个跨越数十年的雄心勃勃项目的学术界、政府和行业参与者，最终见证了EUV从一种投机性的新兴技术上升为使Nvidia实现国际领先的AI训练芯片和帮助Apple研发最新款智能手机的关键技术。对支持EUV发展的研究社区进行仔细研究，对当今的政策制定者和半导体行业尤为重要。EUV研究始于1980年代，当时美国半导体行业正试图在美日两国政府的重大干预下抵御崛起的日本公司。与此同时，该行业认识到，为了制造未来的先进芯片以维持摩尔定律，将需要新一代的光刻光源设备。今天的情况与当时类似，美国、欧洲和亚洲的政策制定者为了保护和促进各自半导体行业的发展，都向该行业投入了前所未有的资源。与此同时，整个半导体行业都认识到了一个缓慢发展的危机：人工智能的快速发展必须由相应的计算能力快速提升来支撑。然而，摩尔定律的终结近在眼前，即使是EUV也无法挽救它。EUV的发展反映了先前CSET分析中观察到的许多新兴技术主题。几十年来，学术界、工业界和政府之间的研究合作一直在进行，推动了材料科学、等离子体物理和化学等领域相关技术的进步。这些研究成果已经通过期刊文章发表、专利申请和会议论文集的形式记录下来。随着时间的推移，特定技术成果会从政府实验室转化到私营部门，通常是通过为解决和克服技术难题而形成的公私合作伙伴关系和联盟来实现。最终，一家私营公司会评估市场机会，并进行投资以提高技术的成熟度，然后通过与客户合作使技术商业化。政府的支持在整个过程的各个阶段都是必不可少且至关重要的。对EUV研究界仍处于“新兴”时期的文献计量学研究为当今致力于发现有前途的技术的政策制定者提供了重要的启示。它展示了学术研究如何转化为科学进步、政府和企业实验室的实际成果、国际研究合作如何加速创新、公私伙伴关系的力量以及对大量耐心的私营部门资本的需求。该报告对这几十年的创新之路进行了分类，确定了沿途的拐点、信号和子创新。基于这些发现，报告最后介绍了政策制定者在尝试确定未来新兴技术时可以使用的一组标准。荷兰公司ASML将在美国国家实验室生态系统中率先推出这项由Intel资助的技术商业化进程，对于致力于保护和推广下一代新兴技术的政策制定者来说，这也是一个重要的启示。在权衡利弊之后，大家认识到新兴技术上的国际合作是不可避免的。投资是创新的重要资金来源，但战略收购可以从根本上改变高度整合行业的竞争态势。最后，新兴技术供应链在私营公司中不断发展和壮大，其发展的动力是利润和可靠性，而不是地缘战略竞争力。EUV工具是被垄断的，但EUV研究社区和底层的基础供应链是全球化的。