2026 年真空紫外（VUV）光源专利布局报告

真空紫外（VUV）和极紫外（EUV）光源技术跨越了 10 nm 至 400 nm 的波长连续体。本专利布局报告分析了 1976 年至 2026 年间提交的 70 多项记录，描绘了两条分化的创新谱系：用于半导体光刻的 EUV 等离子体光源，以及作为汞灯替代品在医疗、环境和消费领域兴起的固态深紫外（Deep-UV）光源。

两大专利谱系：EUV 等离子体 vs. 固态 UV

VUV（真空紫外）与 EUV（极紫外）光源专利格局可清晰地划分为两大技术谱系。第一类——且目前申请量远超其他领域——涵盖了工作波长在 10–15 nm 之间、用于半导体光刻的等离子体极紫外（EUV）光源。第二类规模较小但增长迅速，涵盖了工作波长在 100–400 nm 之间、用于消毒、光化学及光生物学的固态深紫外（Deep-UV）与真空紫外（VUV）光源。

在 EUV 等离子体谱系中，两种子架构占据主导地位。激光产生等离子体（LPP）光源利用功率约 10.6 µm 的高功率 $CO_2$ 红外激光脉冲照射锡或氙液滴靶标，产生温度接近 200,000 K 的 EUV 发射等离子体。放电产生等离子体（DPP）光源则通过电极间的源气体进行高电流放电——其机械结构更简单，但面临电极侵蚀和碎屑污染的挑战。目前 LPP 是主流的商业化机制，而 DPP 主要出现在早期申请和混合配置中。

固态光源谱系则跨越了基于 AlGaN/AlN 的 LED 发射器、非线性光学频率变换器件以及介质阻挡放电（DBD）准分子灯。这些架构覆盖了从 UVA（315–400 nm）、UVB（280–315 nm）、UVC（200–280 nm）到远紫外 far-UVC（200–230 nm）的各子波段。此外，还有一个较小且独特的集群涉及 EUV 仪器仪表——包括光谱仪校准、掩模检测和薄膜（pellicle）评估——以及用于光化学计量（actinic metrology）的紧凑型同步辐射存储环光源。

在检索到的 70 多项 VUV/EUV 光源专利记录中，约有 55 项涉及用于半导体光刻、产生 13.5 nm 辐射的等离子体 EUV 光源。按申请量计算，这构成了该领域最主要的应用范畴。

申请时间线：从脉冲氙灯到高数值孔径（High-NA）EUV

本数据集中最早的记录——由 Dentsply International Inc. 于 1977 年申请的用于牙科光固化的氙弧脉冲紫外灯——为脉冲放电紫外光源奠定了早期先例。专门的 EUV LPP（激光产生等离子体）光源专利于 2004 年左右开始出现，当时 Gigaphoton Inc.（当时隶属于小松制作所）在德国提交了一项申请，描述了利用带电粒子加速来输送氙、锡和锂靶标的技术。Cymer Inc. 则早在 2007 年就进入了记录，提出了用于集成电路（IC）光刻的基于 LPP 的 EUV 光源架构。

数据集中的最高申请密度出现在 2007 年至 2015 年之间。这一研发集群涵盖了核心的 LPP 和 DPP 机制、靶标追踪与反馈系统、收集镜劣化检测、碎屑缓解以及光学准直方法。在此窗口期活跃的主要专利权人包括 Gigaphoton Inc.（多项日本申请）、Cymer/ASML（台湾和日本）、小松制作所（日本）、Media Lario S.R.L.（德国、日本）以及中佛罗里达大学基金会（德国）。2017 年，俄罗斯应用物理研究所（IPF RAS）申请了一项关于回旋管太赫兹束驱动的氙等离子体 EUV 光源专利，工作波长为 11.2 nm——这是一个值得注意的离群值，代表了主流商业生态系统之外的一种替代性等离子体方法。

“从 2019 年起，EUV 创新重点从基础等离子体物理转向了系统工程：闭环收集镜管理、多光束 LPP 架构，以及针对高数值孔径（High-NA）曝光工具的 EUV 照明优化。”

自 2019 年起，申请特征发生了变化。EUV 创新从基础物理转向系统工程：包括使用氢气蚀刻气体的收集镜反射率管理（Gigaphoton，荷兰，2024/2026 年）、配备双激光耦合器件的多光束 LPP 光源架构（通快半导体制造激光系统有限公司，台湾/韩国，2023/2026 年）、利用 MEMS 喷嘴结构的先进靶标供应系统（ASML，韩国，2020 年），以及曝光工具的 EUV 照明系统优化（三星电子，韩国，2025 年）。与此同时，紫外 LED（UV-LED）和远紫外（far-UVC）固态光源大量涌现：用于病原体灭活的 222 nm AlGaN LED（北京春秋雨生科技有限公司，中国，2023 年）、非线性光学远紫外产生技术（Uviquity Inc.，中国，2024 年），以及用于维生素 D 光生物学的 UV-B LED 系统（Pharmalight Holding A/S，中国/日本，2024 年）。

该数据集中 VUV 和 EUV 专利申请最密集的时期处于 2007 年至 2015 年之间，涵盖了核心的 LPP（激光产生等离子体）与 DPP（放电产生等离子体）机制、靶标追踪与反馈系统、收集镜损耗检测、碎屑缓解以及光学准直方法。

VUV/EUV 专利的权利人集中度与地理分布

EUV 光源相关的知识产权（IP）高度集中在三大巨头手中。Gigaphoton Inc.、ASML/Cymer 以及通快半导体制造激光系统有限公司（TRUMPF Lasersystems for Semiconductor Manufacturing GmbH）共同掌握了本数据集中 EUV 等离子体光源、靶标输送及光学管理专利的绝大部分份额。其中，Gigaphoton Inc. 以约 20 项记录处于领先地位，重点涵盖 LPP EUV 光源系统、光学元件及真空腔体管理。ASML 荷兰（ASML Netherlands B.V.）与 Cymer Inc./Cymer LLC 各占约 8 项记录，涉及 EUV 靶标输送、转换效率、供应系统及光学元件清洗。小松制作所（Komatsu Ltd.）持有约 4 项记录，通快（TRUMPF）则持有约 3 项记录，主要集中于双束 LPP EUV 及光束分离技术。

从地理分布来看，日本拥有的申请记录数量最多，约为 25 项，主要由 Gigaphoton Inc. 和小松制作所占据主导。韩国贡献了约 12 项记录，涵盖了 EUV（包括 ASML 韩国子公司、三星、通快韩国、Isol Inc. 及韩国航空大学）和 UV LED 应用。中国贡献了约 10 项记录，分布在 UV-LED、深紫外（Deep-UV）及 EUV 靶标供应领域。台湾拥有约 10 项记录，大多为 ASML/Cymer 和通快的申请。荷兰有 6 项记录，全部来自 Gigaphoton Inc.，这反映了其系统在欧洲专利局的布局。正如世界知识产权组织（WIPO）所指出的，在 EUV 这种深科技（Deep-Tech）领域，专利申请的地理分布往往既反映了主要权利人的生产基地，也反映了关键客户所在的司法管辖区——这两种模式在此数据集中均得到了体现。

固态紫外线（Solid-state UV）创新在地理分布上更加分散，涵盖了韩国、中国、意大利、日本和墨西哥——这反映出与 EUV 等离子体光源开发相比，该领域具有更广泛的商业机遇和较低的技术门槛。飞利浦/昕诺飞（Philips/Signify）持有约 3 项记录，专注于 UV-B/UV-C LED 的光生物学应用及生物污染防治。意大利的 Media Lario S.R.L. 持有约 2 项记录，涵盖用于 LPP EUV 的掠入射收集镜（GIC）光源-收集器模块。包括 IEC 和 ISO 在内的标准制定机构正积极开发 UV-C 和远紫外（far-UVC）设备的安全性与性能标准，这将决定固态消毒光源的商业化进程。

在本数据集中，日本拥有的 VUV 和 EUV 专利申请记录数量最多，约为 25 项，主要由 Gigaphoton Inc. 和小松制作所（Komatsu Ltd.）的申请占据主导；其次是韩国，约有 12 项记录；中国和台湾各占约 10 项记录。

应用领域：从半导体光刻到远紫外（far-UVC）消毒

13.5 nm 半导体光刻是本数据集中最大的单一应用领域，驱动了绝大多数等离子体光源的专利申请。ASML、Gigaphoton Inc.、Cymer/ASML、通快（TRUMPF）以及 Media Lario 等权利人在该领域非常活跃。Gigaphoton Inc. 的最新申请（荷兰，2026年）涉及收集镜反射率管理；ASML（台湾，2025年）专注于提升转换效率的等离子体与靶标相互作用控制；三星电子（韩国，2025年）则对用于优化曝光机工具的 EUV 照明系统配置申请了专利。此外，Isol Inc. 专门针对掩模检测开发的轴上 EUV 光源（日本，2026年）反映出，随着 EUV 光刻进入高数值孔径（High-NA）量产阶段，市场对光化学（actinic）检测工具的需求日益增长。

EUV 计量、掩模检测及光谱仪校准

多项申请瞄准了 EUV 表征测试仪器。韩国科学技术研究院（美国，2015年）申请了利用高次谐波峰值进行光谱仪校准的技术。保罗·谢尔研究所（日本，2019年）描述了一种紧凑型同步辐射 EUV 光源——通过同心助推器/存储环产生 13.5 nm 相干 EUV，用于基于相干散射和衍射的掩模检测计量，以弥补 LPP 光源空间相干性不足的缺陷。汉阳大学（韩国，2021年）则通过交叉关联紫外（UV）和极紫外（EUV）照明，解决了掩模版保护膜（pellicle）的缺陷检测问题。

消毒、空气净化与公共卫生

UV-C（200–280 nm）和远紫外 far-UVC（200–230 nm）LED 光源出现在多项针对医院及 HVAC（暖通空调）空气净化、表面消毒及大流行应对的申请中。相关记录包括：UVC LED 暖通管道投影装置（UVC Science Inc.，日本，2025年）、便携式 222 nm 手持消毒器（Lions World Vision Institute，墨西哥，2023年），以及用于中大型区域消毒的模块化 UV-C LED 灯（T.S.E. S.R.L.，意大利，2024/2025年）。美国国立卫生研究院（NIH）发表的研究证实，222 nm 的远紫外线可以在不穿透人体活体组织的情况下灭活空气传播的病原体，这为该波段的商业化提供了理论支撑。

光固化、光生物学及工业紫外线加工

工业工艺应用包括用于光纤涂层的 UV-LED 固化设备（Draka Comteq，中国，2012年）和用于工业光固化的 射频（RF）激发紫外灯系统（诺信公司，日本，2020年）。Pharmalight Holding A/S（中国/日本，2024年）和 Optcom Co., Ltd.（日本，2021年）提出了用于维生素 D 合成以及畜牧设施和医疗建筑抗菌的 UV-B LED 系统（280–315 nm）。韩国化学技术研究院（英国，2024年）申请了一种用于模拟 290–400 nm 波段太阳紫外线的汞/硫等离子体灯，旨在进行光降解和紫外线耐用性测试。

塑造 2026 年 VUV/EUV 前沿的六个新兴方向

2023 年至 2026 年间最新的专利申请揭示了六个趋势信号，这些信号定义了创新的集中领域——以及知识产权（IP）空白区的所在地。

1. 双激光与多光束 LPP 架构

通快（TRUMPF）在 2026 年的韩国申请中描述了通过公共光学器件传输到靶区的两条空间偏移激光束。这种方法——在横向分离但共同引导的几何结构中结合预脉冲和主脉冲——似乎旨在提高在高重复频率下的等离子体均匀性和能量利用率，以满足高数值孔径（High-NA）EUV 扫描仪的需求。

2. 原位收集镜反射率管理

Gigaphoton 在 2026 年的荷兰申请中引入了镜面闭环氢气蚀刻流量控制技术，由实时反射率测量触发。这直接解决了高功率 EUV 生产环境中锡污染多层镜导致寿命受限的根本失效模式——按申请集中度来看，这是目前最活跃的 EUV 工程前沿。

3. 用于掩模检测的同轴 EUV 光源架构

Isol Inc. 在 2025-2026 年（韩国和日本）的申请中引入了一种旋转圆盘靶标概念，具有用于共轴照明和 EUV 收集的同轴光路。这是一种专门为光化学（actinic）掩模和晶圆检测优化的紧凑型、低功率 EUV 光源——区别于高功率扫描仪，并满足了先进节点在 EUV 波长下进行缺陷检测的日益增长的需求。

4. 远紫外（Far-UVC）非线性光学产生 (200–230 nm)

Uviquity Inc. 在 2024 年的中国申请代表了一种新兴方法：在非线性晶体中通过倍频或和频产生技术，利用无法直接触达该范围的固态发射器来实现远紫外波长。考虑到多个司法管辖区正在逐步淘汰汞灯，这可能使开发出紧凑、无汞且对人体安全的室内空间消毒光源成为可能，是一个具有重要商业意义的切口。

5. 先进曝光工具的 EUV 照明系统架构

三星电子（Samsung Electronics）2025 年的韩国申请解决了上游“光源到扫描仪”的光学配置问题——即利用空中图像拟合函数优化 EUV 点光源组合。这标志着随着 High-NA EUV 工具进入量产，系统级照明架构正成为关键的 IP 战场，芯片制造商现在正与传统光源供应商一同进行专利布局。

6. 用于光化学计量学的紧凑型同步辐射 EUV 光源

保罗·谢尔研究所（Paul Scherrer Institute）2019 年在日本申请的关于 13.5 nm 相干 EUV 同心助推器/存储环的技术，仍是掩模检测计量领域的一个前瞻性方向。在 LPP 光源可能缺乏先进衍射检测所需空间相干性的情况下，随着 EUV 光刻转向日益严苛的节点要求，紧凑型同步辐射源可以填补这一特定的技术空白。

工作在 200–230 nm 波段的远紫外（Far-UVC）固态光源代表了 VUV 光源专利布局中的一个新兴 IP 机遇：数据集显示，在该子波段拥有活跃申请的权利人屈指可数——包括 Uviquity Inc.（非线性倍频技术，中国，2024年）和北京春秋雨生科技有限公司（222 nm AlGaN LED，中国，2023年）——这表明该领域的 IP 密度相对较低，为新进入者留下了可切入的设计空间。

对知识产权（IP）团队和研发负责人的战略启示

EUV 光源 IP 的高度集中为任何新进入者带来了严峻的自由实施（FTO）挑战。 在本数据集中，Gigaphoton Inc.、ASML/Cymer 和通快（TRUMPF）共同控制了 EUV 等离子体光源、靶标输送和光学管理专利的绝大部分份额。EUV 光刻光源供应领域的新玩家将面临 LPP 架构、碎片管理、收集镜保护和剂量控制等领域密集的“专利丛林”。在启动任何商业化 EUV 光源开发项目之前，进行自由实施分析（FTO）至关重要。

收集镜寿命和原位清洗是当前最活跃的 EUV 工程前沿。 2022 年至 2026 年间，来自 Gigaphoton（荷兰）、ASML（韩国）和 Cymer（台湾）的申请集中在氢气蚀刻、反射率监测和光学元件清洗领域。这表明该领域既是技术瓶颈，也是差异化 IP 布局的空白区。专注于优化 EUV 设备运行时间的研发团队应优先考虑将该领域作为专利申请的切入点。

“远紫外（Far-UVC，200–230 nm）固态光源是一个新兴的 IP 机遇： 多个司法管辖区对汞灯的逐步淘汰创造了紧迫的市场需求，而本数据集显示该领域仅有少数权利人拥有活跃申请——这意味着 IP 密度相对较低，为新进入者留下了可切入的设计空间。”

190 nm 以下的 VUV 准分子灯创新虽然仍属小众，但具有战略意义。 本数据集中仅出现了一项专门的 VUV 准分子灯申请——即 Xylem Europe LLC 在 2021 年提交的中国专利记录，涵盖了一种介质阻挡放电（DBD）氙准分子光源，通过小于 0.5 mm 的内电极丝来提高插墙效率（Wall-plug efficiency）。这种处于 10 托（torr）以下压强、190 nm 以下波段的领域目前缺乏固态光源的支持，对于服务于半导体表面清洗、光化学合成和水处理市场的公司来说，这是一个专业且具有防御性的 IP 空间。包括欧洲专利局（EPO）和美国专利商标局（USPTO）在内的专利机构将此类光源分类在 IPC 子类 H01J 和 H01S 下，为布局分析提供了结构化的检索入口。

• EUV 光源 IP 丛林： 鉴于 Gigaphoton、ASML/Cymer 和通快的高度垄断，在开展任何商业 EUV 光源研发前，必须进行自由实施（FTO）分析。
• 收集镜 IP 活跃前沿： 氢气蚀刻、反射率监测和光学清洗既是技术瓶颈，也是申请差异化专利的机遇。
• 远紫外（Far-UVC）开放 IP 空间： 较低的权利人集中度结合汞灯淘汰带来的紧迫市场需求，使 200–230 nm 固态光源成为数据集中最易进入的切入点。
• 韩国作为新兴 EUV 中心： 对于希望在三大巨头之外实现 EUV IP 组合多样化的公司而言，Isol Inc.、韩国航空大学和汉阳大学是潜在的收购或合作伙伴目标。
• VUV 准分子灯生态位： 190 nm 以下的 DBD 准分子领域固态光源服务不足，对于从事半导体表面清洗、光化学合成和水处理的公司而言，该领域具有较强的专利防御价值。

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原文：VUV light source patent landscape 2026 | PatSnap