2024年7月，美国安全与新兴技术中心（CSET）发布最新报告《极紫外光刻技术的兴起及其对未来新兴技术的启示》。该报告认为极紫外光刻（EUV）技术是近年来半导体行业出现的最重要的技术，报告探讨了该技术的发展背景、研究团体构成、出版物和重点技术领域，以及识别、保护和推广下一代新兴技术。

一、极紫外光刻技术的发展背景

极紫外光刻技术是支持半导体行业自20世纪60年代以来遵循摩尔定律的一系列技术成就中的最新的一项创新。这种光刻工艺最早于20世纪50年代末在美国仙童半导体公司（Fairchild Semiconductor）和美国德州仪器公司（Texas Instruments）在半导体行业开发使用。当电路缩小到纳米级时，由于可见光光谱超过了所需电路图案的宽度，该行业被迫采用独特的光刻专用光源和相关技术，于是引入了特殊光源，从而实现了极紫外光刻。极紫外光刻在几个重要方面与半导体行业早期使用的光刻方法有所不同，特别是在光源方面。极紫外光刻通过使用高功率激光每秒焚烧50000滴锡（每滴锡的尺寸为30微米，即百万分之三十米）来产生极紫外光。由于极紫外光会被空气和玻璃吸收，因此在真空室中，特殊的镜子会引导这种光穿过掩模并照射到晶圆上。最终，这个过程赋予了当今最先进半导体所需的超精细电路。

二、极紫外光刻技术的研究团体构成

在撰写20世纪80年代至1996年的极紫外发展史时，日本的Hiroo Kinoshita列出了约300名在此期间对极紫外光刻技术做出重要贡献的研究人员的名字。这组名单虽然并不详尽，但可能代表了20世纪80年代到90年代中期极紫外光刻技术学术界最全面的缩影。美国（约有225名研究人员）、日本（约有45名研究人员）和欧洲（约有30名研究人员）是这一研究群体的发源地。大约10%的研究人员隶属于大学，30%的研究人员隶属于政府支持的研究机构，其余60%的研究人员受雇于半导体行业。

20世纪90年代后期，这一研究群体的构成发生了决定性的转变，即从学术界转向产业界。在国际光学工程学会的极紫外光刻技术研究的历史记录中，有2800多人被列为一篇或多篇论文的共同作者，这表明研究团体从20世纪90年代中期开始急剧壮大，这个数字很可能是全球参与极紫外光刻技术研究的保守数字，因为许多主要贡献者当时受雇于业界并没有发表他们的研究成果。

光掩模、光刻胶和光学是持续研究和发表论文最多的技术领域，这些技术领域中的每一个都给整个研究议程带来了重大的科学和技术障碍。有趣的是，极紫外光源是最后一个也是最难克服的障碍，但其出版物却相对较少。这也可以解释为什么与极紫外光刻有关的计量学出版物的代表性不足。

三、识别、保护和推广下一代新兴技术

报告指出，极紫外光刻技术的发展和该技术出现的信号表明，在促进新兴技术方面，政府的早期干预最为重要。而保护此类技术的政府干预要么来得太晚，要么由于工具有限而缺乏相关性。有趣的是，当政府在促进新兴技术方面发挥最大作用时，也正是政府在保护新兴技术方面最无能为力的时候。相反，当一项技术成熟或准备就绪到值得保护时，政策制定者在继续推动其发展方面已无能为力，因为它很可能已在产业界手中“崭露头角”。

政府识别新兴技术的努力是必要的，但不足以保护和促进这些新兴技术。虽然政策制定者有可能利用其中一些信号发现极紫外光刻技术的出现，但现实是新兴技术一开始都是由一小部分充满热情的研究人员所倡导的某种想法。一般来说，政策制定者缺乏必要的技术知识、资源和耐心来描述和跟踪一项技术的出现。不过，政策制定者可以使用下面的范式，根据文献计量和经济信号（出版物和投资）协助识别新兴技术的出现。

1. 新颖性和一致性：在1989年至1993年期间，极紫外光刻技术的研究团体很早就显示出一致性的萌芽信号。在此期间，平均每年只有约15份与极紫外光刻技术有关的出版物问世，但英特尔公司在1992年投入2亿美元用于极紫外光刻技术的研究。研究界在1993年召开的一次专门会议上统一了“极紫外光刻”这一术语，到20世纪90年代中期，研究界的贡献者实际上已超过300人。在此期间，各国政府也建立了首个以极紫外光刻技术为重点的公私合作伙伴关系，以认真探索这项技术，特别是美国的国家极紫外光刻计划和欧洲的EXULT计划。

2. 增长性和影响力：从1997年到2003年，极紫外光刻技术的论文发表率和投资额都有显著增长。在此期间，作为研究团体规模代表的论文署名作者数量翻了一番。同样，根据Web of Science的数据，极紫外光刻技术相关出版物的总数量同比增长了100%，1998年首次突破50篇。主要企业在极紫外光刻技术方面的投资（包括并购和研发）也大幅增长。

对于如何保护和推广下一代新兴技术？报告从两方面进行了讨论：（1）推广新兴技术：极紫外光刻技术的发展历程表明，在早期阶段，政府为促进新兴技术的发展而进行的干预是最有价值的。这种干预可以采取以下几种有用的形式：在国家研究机构中保留领域专家，为科学用户机构提供必要的资源，以推行投机性的高风险高回报研究议程，确保这些机构开放国际合作（通过直接访问或知识产权许可），提供直接的财政支持，建立公私合作伙伴关系，促进信息共享，以及召集原本各自为政的研究团体围绕特定主题举行会议或开展路线图绘制工作。（2）保护新兴技术：极紫外光刻技术的发展历程表明，国际合作与投资至关重要，而跨国转让技术的能力对于商业销售和采购最高质量的部件也是必不可少的。在一项技术尚未对经济或国家安全产生明显影响时，政府保护新兴技术的努力有可能会减缓研究速度，限制公司的盈利能力（进而限制公司将利润再投资于未来研发的能力）。由于当今几乎所有新兴技术都具有“双重用途”（即具有商业用途和潜在的军事用途），因此保护这些技术的努力与积极开发这些技术的公司的愿望背道而驰。

四、结论

与许多其他新兴技术一样，极紫外光刻技术的开发需要学术界、工业界和政府之间持续不断的合作与创新。这一过程本质上是全球性的，导致政府在合作推广高价值技术和保护高价值技术之间不断出现矛盾。推广一项技术需要早期和持续的干预，并需要与产业界建立创造性的伙伴关系。保护一项新兴技术不受特定竞争国家的影响，有可能破坏创新，而且往往与负责商业化的公司的目标背道而驰。随着技术的成熟，政府和产业界的优先事项不可避免地出现分歧：产业界主导的技术商业化导致全球供应链和客户关系将利润和可靠性放在首位。政府控制新兴技术的努力面临着从无效干预到减缓创新的各种风险。极紫外光刻技术的案例突出表明，对于那些希望识别、保护并推动下一项新兴技术的决策者而言，没有绝对的解决方案，只有权衡取舍。