Топологии интегральных микросхем. Топологии интегральных микросхем: особенности охраны Исключительное право и срок его действия

Комментарий к главе 74

Сложную современную технику трудно представить без интегральных микросхем. Интегральные микросхемы применяются как в промышленной, так и в бытовой технике, и сама широта их использования требует введения особых правил, которые, с одной стороны, обеспечили бы защиту интересов разработчика и производителя подобных микросхем, а с другой - не создали бы существенных сложностей для изготовителей электронных устройств, включающих такие топологии, и неудобств пользователям соответствующей техники.

Первый закон, посвященный охране топологий интегральных микросхем, был принят в 1984 г. в США, и с тех пор законы в этой области появились в большинстве развитых стран мира. В 1992 г. был принят специальный закон и в Российской Федерации - Закон РФ от 23 сентября 1992 г. N 3526-1 "О правовой охране топологий интегральных микросхем" (далее - Закон о правовой охране топологий). Теперь его положения вошли с некоторыми изменениями в часть четвертую ГК.

Специфика правового регулирования в этой области определена особенностями самого объекта. Интегральные микросхемы могут включать в себя многие тысячи и даже миллионы элементов, разработка таких микросхем зачастую весьма дорога, а срок коммерческого использования невелик. При этом стоимость тиражирования микросхемы (при больших объемах) может быть многократно ниже стоимости ее разработки. В таких условиях защита интересов производителей интегральных микросхем оказывается весьма важной, но непростой задачей. Несмотря на то, что по своему типу интегральная микросхема может быть определена как устройство, правовой механизм, созданный для подобных объектов (патентное право), плохо подходит к охране интересов производителя топологии, прежде всего в связи с длительностью и значительной стоимостью процесса патентования. Правовая охрана по модели авторского права по своему существу плохо приспособлена для признания и защиты прав на технические объекты. В этой связи популярным в мировой практике вариантом стало создание специального правового режима для топологий интегральных микросхем, такой вариант реализован и в Гражданском кодексе РФ.

Объект охраны прав на топологию интегральной микросхемы

(статья 1448)

Интегральная микросхема (далее - ИМС) определена в ГК как микроэлектронное изделие окончательной или промежуточной формы, предназначенное для выполнения функций электронной схемы, элементы и связи которого нераздельно сформированы в объеме и (или) на поверхности материала, на основе которого изготовлено такое изделие (п. 1 ст. 1448).

Следует заметить, что в этом определении практически дана только функциональная характеристика ИМС (указание на выполнение функции электронной схемы). Технические же характеристики очерчены предельно широко, позволяя включать в понятие ИМС самые разные электронные изделия. Соответственно, ни вид обрабатываемой информации (в зависимости от него можно выделять, например, цифровые или аналоговые ИМС), ни размер или сложность (малые, средние, большие и сверхбольшие ИМС, количество слоев на них и т.д.), ни материал или технология изготовления ИМС значения не имеют. Охраняться будет даже топология сравнительно простой ИМС, если сама топология отвечает установленным законом требованиям. Указание в пункте 1 статьи 1448 ГК на "промежуточные" формы означает, что для признания изделия интегральной микросхемой для целей ГК не требуется фактическое выполнение ИМС указанной выше функции (ведь это может быть еще не окончательная форма ИМС), главное, чтобы этот объект был предназначен для выполнения такой функции.

В частности, под определение ИМС будет подпадать базовый матричный кристалл.

ИМС состоит из ряда элементов, организованных определенным образом. Вот эта их организация, своего рода "чертеж" микросхемы, и может охраняться в качестве топологии. В то же время использование в п. 1 ст. 1448 ГК в определении топологии выражения "пространственно-геометрическое расположение" говорит о том, что имеется в виду трехмерное расположение элементов микросхемы.

Согласно пункту 1 статьи 1448 ГК топологией ИМС является зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности элементов интегральной микросхемы и связей между ними. Важно заметить, что охраняется не конкретная микросхема, а определенное решение, реализованное в ней. При этом должны быть приняты во внимание не только элементы ИМС, но и связи между ними. Но как эти элементы, так и связи между ними должны быть объединены в единое целое, причем нераздельно (соответственно, о топологии нельзя говорить в случае объединения нескольких электронных компонентов при возможности их разъединения, даже если функционально такие компоненты тесно связаны).

Для целей правовой охраны топологий имеет значение только пространственно- геометрическое расположение элементов ИМС. В этой связи любые технические решения, реализованные в ИМС, будут охраняться в рамках права на топологию лишь постольку, поскольку они выражены в пространственно-геометрическом расположении элементов ИМС. Это позволяет разграничить право на топологию ИМС с правом на объекты патентного права, избежав двойной охраны одних и тех же объектов. Для производителя ИМС это означает, что правовая охрана его разработок должна строиться на использовании комплекса мер и ему не следует ограничивать свое внимание только обеспечением права на топологию, поскольку это право не защищает многие иные технические решения, которые также могут быть реализованы в ИМС.

Условием охраноспособности топологии согласно ГК является ее оригинальность (п. 2 ст. 1448). Оригинальность в данном контексте понимается в ГК в смысле творческой самостоятельности автора, создавшего топологию, а не объективной новизны, своеобразности и тому подобных характеристик использованного технического решения. Главное, чтобы автор разработал данную топологию ИМС сам, а не заимствовал ее у другого лица; сами по себе совпадение или схожесть с другой топологией значения не имеют. Устанавливая такое правило, законодатель исходит из возможности независимого создания одной и той же топологии ИМС различными лицами. Здесь заметно существенное различие с авторским правом, где не признается возможность повторного независимого создания объекта.

Указанное правило позволяет обеспечить защиту интересов разработчиков топологий ИМС, например, в тех случаях, когда несколько лиц параллельно работают в одном направлении и, соответственно, существует возможность создания одинаковых топологий.

В то же время критерий творческой самостоятельности автора (субъективный критерий) дополнен специальным ограничением: топология должна быть неизвестна автору и (или) специалистам в области разработки топологий интегральных микросхем на дату ее создания. В этой связи оригинальной может быть признана топология ИМС, ранее созданная другим лицом, только в случае, если автор и другие специалисты ничего не знали о таком предшествующем объекте.

Кодекс, как и прежний Закон о правовой охране топологий, не поясняет, насколько широко должна быть известна топология ИМС другим специалистам, чтобы исключалось приобретение прав на топологию лицом, независимо разработавшим ее. Конечно, не требуется, чтобы о топологии знали специалисты во всем мире. Но если топология известна только небольшому числу специалистов (например, консультировавших одного из изготовителей топологии), то и это не должно приниматься во внимание. Известность должна быть достаточно широкой, только в этом случае можно говорить о том, что существует общая известность топологии специалистам. В этой связи ознакомление с топологией ИМС привлекаемых экспертов, сотрудников изготовителя ИМС и других подобных лиц не приведет к невозможности приобретения прав на разработанную топологию.

Еще один важный момент - специалисты, о которых идет речь в п. 2 ст. 1448, должны фактически владеть знаниями о данной топологии ИМС, а не только иметь теоретическую возможность получить к ней доступ. Поэтому даже в случае, если подробная информация об определенной топологии была опубликована в новом журнале, который еще не стал известен специалистам, такую топологию без дополнительных доказательств нельзя считать известной специалистам.

Немаловажно и то, в какой момент соответствующая информация стала известна специалистам. Поскольку основным является вопрос о самостоятельности создания топологии автором, то известность топологии автору и другим специалистам должна проверяться на момент создания топологии. Если топология ИМС стала широко известной позднее, пусть даже и до начала коммерческого использования ИМС, в которой реализована данная топология, это уже не может оказать влияния на возникновение прав на топологию. Теоретически возможна ситуация, когда лицо выходит на рынок с топологией ИМС, уже давно хорошо известной специалистам, но если это лицо может доказать, что на момент создания им топологии она не была известна и ряду других специалистов, такое лицо может претендовать на получение права на данную топологию ИМС.

Практическим следствием сказанного является важность фиксации момента создания топологии ИМС и закрепления доказательств ее создания на определенную дату.

Таким образом, с одной стороны, допускается ситуация, когда будет признана оригинальной (и, соответственно, охраняемой) топология, объективно не являющаяся новой (правда, вероятность этого не слишком высока в силу сложности создания топологии), а с другой - при независимом повторном создании топологии она может быть не признана оригинальной даже в случае очевидной творческой самостоятельности ее автора. Это наличие объективного элемента (известности топологии специалистам) в составе субъективного критерия (оригинальности топологии) всегда должно приниматься во внимание.

Доказывать оригинальность топологии не требуется - в силу прямого указания Кодекса (п. 2 ст. 1448) она признается оригинальной, пока не доказано обратное. Соответственно, бремя доказывания того, что топология не является оригинальной, возлагается на того, кто оспаривает право другого лица на топологию. Использование данного критерия позволяет обойтись без длительной и дорогостоящей экспертизы заявленного решения.

Требование оригинальности топологии не означает, что оригинальность должна проявляться в каждом ее элементе. В действительности при создании топологии ИМС, скорее всего, будут использоваться уже известные элементы - в условиях современного производства такой подход практически неизбежен. Однако это не является препятствием для признания топологии оригинальной, если топология в целом как совокупность соответствующих элементов в их взаимосвязи может рассматриваться как оригинальная. Таким образом, автор должен проявить творческую самостоятельность прежде всего в отношении общей организации элементов топологии.

Элементы, использованные при создании топологии, могут содержать другие объекты исключительных прав, например устройства, охраняемые патентами. Права на такие объекты могут принадлежать иным лицам - получение прав на топологию в целом не дает прав на охраняемые элементы, использованные в топологии, а ее использование должно осуществляться с соблюдением прав таких лиц. В то же время автор топологии при ее создании может сам создать различные иные результаты творческой деятельности - определенные технологии производства ИМС и т. д., и эти результаты не будут включаться в понятие топологии. Пункт 3 статьи 1448 ГК устанавливает, что правовая охрана, предоставляемая Кодексом, не распространяется на идеи, способы, системы, технологию или закодированную информацию, которые могут быть воплощены в топологии ИМС. Тот же подход был закреплен и в Законе о правовой охране топологий.

Топология ИМС представляет собой определенное техническое решение, особый нематериальный объект (закрепленный на материальном носителе). Для приобретения права на топологию ИМС не требуется, чтобы она обязательно была реализована в готовой ИМС. Такое решение может быть выражено в чертеже, фотошаблоне и т.д., при этом материал и технология изготовления таких объектов значения не имеют. Иначе говоря, топология ИМС может быть выражена в любой объективной форме.

Правовая охрана топологий интегральных микросхем (далее – ИМС) возникла только в конце ХХ века. Первой страной, принявшей в 1984 г. Закон об охране полупроводниковой интегральной микросхемы стали США. Вслед за ними в 1985 г. аналогичный закон был принят в Японии.

Это связано с тем, что именно эти страны явились пионерами развития современной микроэлектроники, важнейшим объектом которой являются ИМС. Однако оказалось, что методами патентного и авторского права могут охраняться не все результаты творческой деятельности в сфере микроэлектроники, что и вызвало необходимость принятия специальных законов об охране топологий ИМС.

В России такой правовой акт – Закон «О правовой охране топологий интегральных микросхем» был принят в 1992 году. С 1 января 2008 года эти отношения регулирует ч. IV Гражданского кодекса РФ.

Согласно ст. 1448 ГК топологией интегральной микросхемы является зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности элементов интегральной микросхемы и связей между ними. При этом интегральной микросхемой является микроэлектронное изделие окончательной или промежуточной формы, предназначенное для выполнения функций электронной схемы, элементы и связи которого нераздельно сформированы в объеме и (или) на поверхности материала, на основе которого изготовлено изделие.

Виды материальных носителей могут быть самыми различными: бумага (для чертежей), прозрачная полимерная пленка (для фотошаблонов), магнитный или оптический диск с закодированной на нем информацией о топологии (применяемые в технологии для использования фотошаблонов), наконец, сам кристалл (из полупроводникового или иного материала) интегральной микросхемы со сформированной на нем топологией.

Термин «пространственно-геометрическое» говорит о трехмерном расположении элементов и взаимосвязей, формируемых на кристалл путем последовательного нанесения слоев.

Правовая охрана распространяется только на оригинальную топологию, созданную в результате творческой деятельности автора и являющуюся неизвестной автору и (или) специалистам в области разработки топологий на дату её создания. Топология признается оригинальной до тех пор, пока не доказано обратное.

Топологии, состоящей из элементов, которые известны специалистам в области разработки топологий на дату создания этой топологии, предоставляется правовая охрана только в том случае, если совокупность таких элементов в целом удовлетворяет требованию оригинальности.

Четвертой частью Гражданского кодекса РФ особо устанавливается, что правовая охрана, предоставляемая настоящим Кодексом, не распространяется на идеи, способы, системы, технологию или закодированную информацию, которые могут быть воплощены в топологию. Эти результаты творческой деятельности могут охраняться по нормам авторского и патентного права.

Охрана топологий ИМС как и объектов авторского права возникает с момента их создания, придание топологии объективной формы, например, образец чипа, компакт-диск. Как и для программ для ЭВМ охрана возникает независимо от соблюдения каких-либо формальностей, однако правообладатель в течение срока действия исключительного права на топологию может по своему желанию зарегистрировать её в федеральном органе исполнительной власти по интеллектуальной собственности. Однако, если топология содержит сведения, составляющие государственную тайну, она регистрации не подлежит.

Порядок государственной регистрации топологии установлен ст. 1452 Гражданского кодекса РФ. Для осуществления регистрации, правообладатель должен подать заявку на выдачу свидетельства о государственной регистрации топологии в срок, не превышающий двух лет со дня первого использования топологии.

Заявка на регистрацию должна относится к одной топологии и содержать:

Заявление о государственной регистрации топологии с указанием лица, на имя которого испрашивается регистрация, а также автора, если он не отказался быть упомянутым в качестве такового, места жительства или места нахождения каждого из них, даты первого использования топологии, если оно имело место;

Депонируемые материалы, идентифицирующие топологию, включая реферат;

Документ, подтверждающий уплату пошлины в установленном размере, или основания освобождения от уплаты пошлины, либо уменьшения её размера, либо отсрочки её уплаты;

Правила оформления заявки на регистрацию определяет федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий нормативно-правовое регулирование в сфере интеллектуальной собственности.

В настоящее время это Правила составления, подачи и рассмотрения заявки на официальную регистрацию топологии интегральной микросхемы от 25 февраля 2003 года.

В ходе рассмотрения заявки на государственную регистрацию топологии ИМС осуществляется только проверка наличия необходимых документов и их соответствие установленным требованиям. Проверка существа решения, например, оригинальности топологии, не проводится.

При положительном результате проверки топология вносится в Реестр топологий ИМС, заявителю выдается свидетельство о государственной регистрации топологии, публикуются сведения о зарегистрированной топологии в официальном бюллетене.

Лицу (лицам), в результате творческого труда которого (которых) создана топология ИМС, принадлежат следующие интеллектуальные права:

1) исключительное право;

В случаях, предусмотренных ГК, автору принадлежат также другие права, в том числе право на вознаграждение за использование служебной топологии. Если исключительное права на топологию, созданную работником в связи с выполнением своих трудовых обязанностей или конкретного задания, принадлежит работодателю, работник имеет право на получение от работодателя вознаграждения, размер которого, условия и порядок выплаты определяются договором между указанными субъектами, а в случае спора – судом. Таким же правом на вознаграждение обладает автор топологии, созданной при выполнении работ по договору подряда или договору на НИОКР, заказу или при выполнении работ по государственному или муниципальному контракту.

Исключительное право на топологию, как и иные объекты интеллектуальных прав, предоставляет правообладателю возможность использования топологии любым, не противоречащим закону способом. Часть 4 ГК признает использованием топологии действия, направленные на извлечение прибыли, в частности:

1) воспроизведение топологии в целом или частично путем включения в интегральную микросхему либо иным образом, за исключением воспроизведения только той части топологии, которая не является оригинальной;

2) ввоз на территорию Российской Федерации, продажа и иное введение в гражданский оборот топологии, или интегральной микросхемы, в которую включена эта топология, или изделия, включающие в себя ИМС.

Далее правообладатель может распоряжаться исключительным правом на топологию. Распоряжение может осуществляться путем заключения договоров об отчуждении исключительного права на топологию или лицензионных договоров о предоставлении права использования топологии ИМС.

В силу специфики топологий ИМС, позволяющей создать идентичные объекты в результате, так называемого, параллельного творчества ст. 1454 ГК устанавливает, что за лицом, независимо создавшим топологию, идентичную другой топологии, признается самостоятельное исключительное право на эту (самостоятельно созданную) топологию.

Поэтому использование таких топологий осуществляется их правообладателями свободно и не может рассматриваться как правонарушение.

Гражданский кодекс устанавливает также перечень действий, которые не являются нарушением исключительного права на топологию.

К таковым относится:

1) осуществление действий по воспроизведению топологии или её ввозу, продажи, иному введению в гражданский оборот в целях извлечения прибыли, в отношении ИМС, в которую включена незаконно воспроизведенная охраняемая топология, а также любого включающего в себя такую интегральную микросхему изделия в случаях, если лицо, совершающее такие действия, не знало и не должно было знать, что в неё включена незаконно воспроизведенная топология. После получения уведомления о незаконном воспроизведении охраняемой топологии указанное лицо может использовать наличный запас изделий, включающим в себя ИМС, в которую включена незаконно воспроизведенная топология, а также изделия, заказанные до этого момента. При этом указанное лицо обязано выплатить правообладателю компенсацию за использование топологии, соразмерную тому вознаграждению, которое могло бы быть выплачено при сравнимых обстоятельствах за аналогичную топологию;

2) использование охраняемой топологии в личных целях, не преследующих получения прибыли, а также в целях оценки, анализа, исследования или обучения;

3) распространение интегральных микросхем с охраняемой топологией, ранее введенных в гражданский оборот лицом, обладающим исключительным правом на топологию, или иным лицом с разрешения правообладателя.

Независимо от регистрации топологии ИМС правообладатель для оповещения о своем исключительном праве на топологию интегральной микросхемы вправе использовать знак охраны, который помещается на охраняемой топологии, а также на изделиях, содержащих такую топологию, и состоит из следующим элементов:

Выделенной прописной буквы Т («Т», [Т], (Т), Т* или Т);

Даты начала срока действия исключительного права на охраняемую топологию;

Информация, позволяющая идентифицировать правообладателя.

Помещение такого знака не является обязательным и зависит от усмотрения автора или иного обладателя исключительного права на топологию ИМС.

Исключительное право на охраняемую топологию действует в течение 10 лет. Срок действия исключительного права на топологию исчисляется либо со дня первого использования топологии, под которым подразумевается наиболее ранняя документально зафиксированная дата введения в гражданские оборот этой топологии в России или за рубежом, интегральной микросхемы с этой топологией или включающего в себя такую интегральную микросхему изделия, либо со для регистрации топологии в федеральном органе исполнительной власти по интеллектуальной собственности, в зависимости от того, какое из указанных событий наступило первым. В случае появлении идентичной оригинальной топологии независимо созданной другим автором, исключительные права на обе топологии прекращаются по истечении 10 лет после возникновения исключительного права на первую из них.

По истечении срока действия исключительного права охраняемая топология переходит в общественное достояние, то есть может свободно использоваться любым лицом без чьего-либо согласия или разрешения и без выплаты вознаграждения за использование.

В случае нарушения исключительного права на топологию ИМС или иных прав автора могут использоваться меры защиты, предусмотренные гражданским кодексом РФ, установленные для защиты и иных интеллектуальных прав ст. ст. 12; 1250-1252. Защита прав осуществляется судом. Уголовной или административной ответственности за нарушение прав на топологии ИМС в настоящее время не предусмотрено.

Осуществление этих предложений в те годы не могло состояться из-за недостаточного развития технологий.

В конце 1958 года и в первой половине 1959 года в полупроводниковой промышленности состоялся прорыв. Три человека, представлявшие три частные американские корпорации, решили три фундаментальные проблемы, препятствовавшие созданию интегральных схем. Джек Килби из Texas Instruments запатентовал принцип объединения, создал первые, несовершенные, прототипы ИС и довёл их до серийного производства. Курт Леговец из Sprague Electric Company изобрёл способ электрической изоляции компонентов, сформированных на одном кристалле полупроводника (изоляцию p-n-переходом (англ. P–n junction isolation )). Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor изобрёл способ электрического соединения компонентов ИС (металлизацию алюминием) и предложил усовершенствованный вариант изоляции компонентов на базе новейшей планарной технологии Жана Эрни (англ. Jean Hoerni ). 27 сентября 1960 года группа Джея Ласта (англ. Jay Last ) создала на Fairchild Semiconductor первую работоспособную полупроводниковую ИС по идеям Нойса и Эрни. Texas Instruments , владевшая патентом на изобретение Килби, развязала против конкурентов патентную войну, завершившуюся в 1966 году мировым соглашением о перекрёстном лицензировании технологий.

Ранние логические ИС упомянутых серий строились буквально из стандартных компонентов, размеры и конфигурации которых были заданы технологическим процессом. Схемотехники, проектировавшие логические ИС конкретного семейства, оперировали одними и теми же типовыми диодами и транзисторами. В 1961-1962 гг. парадигму проектирования сломал ведущий разработчик Sylvania Том Лонго , впервые использовав в одной ИС различные конфигурации транзисторов в зависимости от их функций в схеме. В конце 1962 г. Sylvania выпустила в продажу первое семейство разработанной Лонго транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) - исторически первый тип интегральной логики, сумевший надолго закрепиться на рынке. В аналоговой схемотехнике прорыв подобного уровня совершил в 1964-1965 годах разработчик операционных усилителей Fairchild Боб Видлар .

Первая отечественная микросхема была создана в 1961 году в ТРТИ (Таганрогском Радиотехническом Институте) под руководством Л. Н. Колесова . Это событие привлекло внимание научной общественности страны, и ТРТИ был утверждён головным в системе минвуза по проблеме создания микроэлектронной аппаратуры высокой надёжности и автоматизации её производства. Сам же Л. Н. Колесов был назначен Председателем координационного совета по этой проблеме.

Первая в СССР гибридная толстоплёночная интегральная микросхема (серия 201 «Тропа») была разработана в 1963-65 годах в НИИ точной технологии («Ангстрем »), серийное производство с 1965 года. В разработке принимали участие специалисты НИЭМ (ныне НИИ «Аргон») .

Первая в СССР полупроводниковая интегральная микросхема была создана на основе планарной технологии , разработанной в начале 1960 года в НИИ-35 (затем переименован в НИИ «Пульсар») коллективом, который в дальнейшем был переведён в НИИМЭ («Микрон »). Создание первой отечественной кремниевой интегральной схемы было сконцентрировано на разработке и производстве с военной приёмкой серии интегральных кремниевых схем ТС-100 (37 элементов - эквивалент схемотехнической сложности триггера , аналога американских ИС серии SN -51 фирмы Texas Instruments ). Образцы-прототипы и производственные образцы кремниевых интегральных схем для воспроизводства были получены из США. Работы проводились в НИИ-35 (директор Трутко) и Фрязинским полупроводниковым заводом (директор Колмогоров) по оборонному заказу для использования в автономном высотомере системы наведения баллистической ракеты . Разработка включала шесть типовых интегральных кремниевых планарных схем серии ТС-100 и с организацией опытного производства заняла в НИИ-35 три года (с 1962 по 1965 год). Ещё два года ушло на освоение заводского производства с военной приёмкой во Фрязино (1967 год) .

Параллельно работа по разработке интегральной схемы проводилась в центральном конструкторском бюро при Воронежском заводе полупроводниковых приборов (ныне - ). В 1965 году во время визита на ВЗПП министра электронной промышленности А. И. Шокина заводу было поручено провести научно-исследовательскую работу по созданию кремниевой монолитной схемы - НИР «Титан» (приказ министерства от 16.08.1965 г. № 92), которая была досрочно выполнена уже к концу года. Тема была успешно сдана Госкомиссии, и серия 104 микросхем диодно-транзисторной логики стала первым фиксированным достижением в области твердотельной микроэлектроники, что было отражено в приказе МЭП от 30.12.1965 г. № 403.

Уровни проектирования

В настоящее время (2014 г.) большая часть интегральных схем проектируется при помощи специализированных САПР , которые позволяют автоматизировать и значительно ускорить производственные процессы , например, получение топологических фотошаблонов.

Классификация

Степень интеграции

В зависимости от степени интеграции применяются следующие названия интегральных схем:

• малая интегральная схема (МИС) - до 100 элементов в кристалле,
• средняя интегральная схема (СИС) - до 1000 элементов в кристалле,
• большая интегральная схема (БИС) - до 10 тыс. элементов в кристалле,
• сверхбольшая интегральная схема (СБИС) - более 10 тыс. элементов в кристалле.

Ранее использовались также теперь уже устаревшие названия: ультрабольшая интегральная схема (УБИС) - от 1-10 млн до 1 млрд элементов в кристалле и, иногда, гигабольшая интегральная схема (ГБИС) - более 1 млрд элементов в кристалле. В настоящее время, в 2010-х, названия «УБИС» и «ГБИС» практически не используются, и все микросхемы с числом элементов более 10 тыс. относят к классу СБИС.

Технология изготовления

Гибридная микросборка STK403-090, извлечённая из корпуса

• Полупроводниковая микросхема - все элементы и межэлементные соединения выполнены на одном полупроводниковом кристалле (например, кремния , германия , арсенида галлия).

• Плёночная интегральная микросхема - все элементы и межэлементные соединения выполнены в виде плёнок :
  • толстоплёночная интегральная схема;
  • тонкоплёночная интегральная схема.
• Гибридная микросхема (часто называемая микросборкой ), содержит несколько бескорпусных диодов, бескорпусных транзисторов и(или) других электронных активных компонентов. Также микросборка может включать в себя бескорпусные интегральные микросхемы. Пассивные компоненты микросборки (резисторы , конденсаторы , катушки индуктивности) обычно изготавливаются методами тонкоплёночной или толстоплёночной технологий на общей, обычно керамической подложке гибридной микросхемы. Вся подложка с компонентами помещается в единый герметизированный корпус.
• Смешанная микросхема - кроме полупроводникового кристалла содержит тонкоплёночные (толстоплёночные) пассивные элементы, размещённые на поверхности кристалла.

Вид обрабатываемого сигнала

• Аналого-цифровые.

Технологии изготовления

Типы логики

Основным элементом аналоговых микросхем являются транзисторы (биполярные или полевые). Разница в технологии изготовления транзисторов существенно влияет на характеристики микросхем. Поэтому нередко в описании микросхемы указывают технологию изготовления, чтобы подчеркнуть тем самым общую характеристику свойств и возможностей микросхемы. В современных технологиях объединяют технологии биполярных и полевых транзисторов, чтобы добиться улучшения характеристик микросхем.

• Микросхемы на униполярных (полевых) транзисторах - самые экономичные (по потреблению тока):
  • МОП -логика (металл-оксид-полупроводник логика) - микросхемы формируются из полевых транзисторов n -МОП или p -МОП типа;
  • КМОП -логика (комплементарная МОП-логика) - каждый логический элемент микросхемы состоит из пары взаимодополняющих (комплементарных) полевых транзисторов (n -МОП и p -МОП).
• Микросхемы на биполярных транзисторах :
  • РТЛ - резисторно-транзисторная логика (устаревшая, заменена на ТТЛ);
  • ДТЛ - диодно-транзисторная логика (устаревшая, заменена на ТТЛ);
  • ТТЛ - транзисторно-транзисторная логика - микросхемы сделаны из биполярных транзисторов с многоэмиттерными транзисторами на входе;
  • ТТЛШ - транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки - усовершенствованная ТТЛ, в которой используются биполярные транзисторы с эффектом Шоттки ;
  • ЭСЛ - эмиттерно-связанная логика - на биполярных транзисторах, режим работы которых подобран так, чтобы они не входили в режим насыщения, - что существенно повышает быстродействие;
  • ИИЛ - интегрально-инжекционная логика.
• Микросхемы, использующие как полевые, так и биполярные транзисторы:

Используя один и тот же тип транзисторов, микросхемы могут создаваться по разным методологиям, например, статической или динамической .

КМОП и ТТЛ (ТТЛШ) технологии являются наиболее распространёнными логиками микросхем. Где необходимо экономить потребление тока, применяют КМОП-технологию, где важнее скорость и не требуется экономия потребляемой мощности применяют ТТЛ-технологию. Слабым местом КМОП-микросхем является уязвимость для статического электричества - достаточно коснуться рукой вывода микросхемы, и её целостность уже не гарантируется. С развитием технологий ТТЛ и КМОП микросхемы по параметрам сближаются и, как следствие, например, серия микросхем 1564 сделана по технологии КМОП, а функциональность и размещение в корпусе как у ТТЛ технологии.

Микросхемы, изготовленные по ЭСЛ-технологии, являются самыми быстрыми, но и наиболее энергопотребляющими, и применялись при производстве вычислительной техники в тех случаях, когда важнейшим параметром была скорость вычисления. В СССР самые производительные ЭВМ типа ЕС106х изготавливались на ЭСЛ-микросхемах. Сейчас эта технология используется редко.

Технологический процесс

При изготовлении микросхем используется метод фотолитографии (проекционной, контактной и др.), при этом схему формируют на подложке (обычно из кремния), полученной путём резки алмазными дисками монокристаллов кремния на тонкие пластины. Ввиду малости линейных размеров элементов микросхем, от использования видимого света и даже ближнего ультрафиолетового излучения при засветке отказались.

Следующие процессоры изготавливали с использованием УФ-излучения (эксимерный лазер ArF, длина волны 193 нм). В среднем внедрение лидерами индустрии новых техпроцессов по плану ITRS происходило каждые 2 года, при этом обеспечивалось удвоение количества транзисторов на единицу площади: 45 нм (2007), 32 нм (2009), 22 нм (2011) , производство 14 нм начато в 2014 году , освоение 10 нм процессов ожидается около 2018 года.

В 2015 году появились оценки, что внедрение новых техпроцессов будет замедляться .

Контроль качества

Для контроля качества интегральных микросхем широко применяют так называемые тестовые структуры .

Назначение

Интегральная микросхема может обладать законченной, сколь угодно сложной, функциональностью - вплоть до целого микрокомпьютера (однокристальный микрокомпьютер).

Аналоговые схемы

Ана́логовая интегра́льная (микро )схе́ма (АИС , АИМС ) - интегральная схема, входные и выходные сигналы которой изменяются по закону непрерывной функции (то есть являются аналоговыми сигналами).

Лабораторный образец аналоговой ИС был создан фирмой Texas Instruments в США в 1958 году . Это был генератор сдвига фаз . В 1962 году появилась первая серия аналоговых микросхем - SN52. В ней имелись маломощный усилитель низкой частоты , операционный усилитель и видеоусилитель .

В СССР большой ассортимент аналоговых интегральных микросхем был получен к концу 1970-х годов. Их применение позволило увеличить надёжность устройств, упростить наладку оборудования, часто даже исключить необходимость технического обслуживания в процессе эксплуатации .

Ниже представлен неполный список устройств, функции которых могут выполнять аналоговые ИМС. Зачастую одна микросхема заменяет сразу несколько таковых (например, К174ХА42 вмещает в себя все узлы супергетеродинного ЧМ радиоприёмника ).

• Фильтры (в том числе на пьезоэффекте).
• Аналоговые умножители .
• Аналоговые аттенюаторы и регулируемые усилители .
• Стабилизаторы источников питания: стабилизаторы напряжения и тока .
• Микросхемы управления импульсных блоков питания.
• Преобразователи сигналов.
• Различные датчики .

Аналоговые микросхемы применяются в аппаратуре звукоусиления и звуковоспроизведения, в видеомагнитофонах , телевизорах , технике связи, измерительных приборах, аналоговых вычислительных машинах , и т. д.

В аналоговых компьютерах

• Операционные усилители (LM101, μA741).

Микросхема стабилизатора напряжения КР1170ЕН8

• Линейные стабилизаторы напряжения (КР1170ЕН12, LM317).
• Импульсные стабилизаторы напряжения (LM2596, LM2663).

• ПЗС-матрицы (ICX404AL).
• ПЗС-линейки (MLX90255BA).

• Усилители мощности звуковой частоты (LA4420, К174УН5, К174УН7).
• Сдвоенные УМЗЧ для стереофонической аппаратуры (TDA2004, К174УН15, К174УН18).
• Различные регуляторы (К174УН10 - двухканальный УМЗЧ с электронной регулировкой частотной характеристики, К174УН12 - двухканальный регулятор громкости и баланса).

• Детекторы АМ сигнала (К175ДА1).
• Детекторы ЧМ сигнала (К174УР7).
• Смесители (К174ПС1).
• Усилители высокой частоты (К157ХА1).
• Усилители промежуточной частоты (К157ХА2, К171УР1).
• Однокристальные радиоприёмники (К174ХА10).

• В радиоканале (К174УР8 - усилитель с АРУ , детектор ПЧ изображения и звука, К174УР2 - усилитель напряжения ПЧ изображения, синхронный детектор, предварительный усилитель видеосигнала, система ключевой автоматической регулировки усиления).
• В канале цветности (К174АФ5 - формирователь цветовых R-, G-, B-сигналов, К174ХА8 - электронный коммутатор, усилитель-ограничитель и демодулятор сигналов цветовой информации).
• В узлах развёртки (К174ГЛ1 - генератор кадровой развёртки).
• В цепях коммутации, синхронизации, коррекции и управления (К174АФ1 - амплитудный селектор синхросигнала, генератор импульсов строчной частоты, узел автоматической подстройки частоты и фазы сигнала, формирователь задающих импульсов строчной развёртки, К174УП1 - усилитель яркостного сигнала, электронный регулятор размаха выходного сигнала и уровня «чёрного»).

Производство

Переход к субмикронным размерам интегральных элементов усложняет проектирование АИМС. Например, МОП -транзисторы с малой длиной затвора имеют ряд особенностей, ограничивающих их применение в аналоговых блоках: высокий уровень низкочастотного фликкерного шума ; сильный разброс порогового напряжения и крутизны, приводящий к появлению большого напряжения смещения дифференциальных и операционных усилителей; малая величина выходного малосигнального сопротивления и усиления каскадов с активной нагрузкой ; невысокое пробивное напряжение p-n-переходов и промежутка сток -исток , вызывающее снижение напряжения питания и уменьшение динамического диапазона .

В настоящее время аналоговые микросхемы производятся многими фирмами: Analog Devices , Analog Microelectronics, Maxim Integrated Products, National Semiconductor, Texas Instruments и др.

Цифровые схемы

Цифровая интегральная микросхема (цифровая микросхема) - это интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов , изменяющихся по закону дискретной функции.

В основе цифровых интегральных микросхем лежат транзисторные ключи, способные находиться в двух устойчивых состояниях: открытом и закрытом. Использование транзисторных ключей даёт возможность создавать различные логические, триггерные и другие интегральные микросхемы. Цифровые интегральные микросхемы применяют в устройствах обработки дискретной информации электронно-вычислительных машин (ЭВМ), системах автоматики и т. п.

• Буферные преобразователи
• (Микро)процессоры (в том числе ЦП для компьютеров)
• Микросхемы и модули памяти
• ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы)

Цифровые интегральные микросхемы имеют ряд преимуществ по сравнению с аналоговыми:

• Уменьшенное энергопотребление связано с применением в цифровой электронике импульсных электрических сигналов. При получении и преобразовании таких сигналов активные элементы электронных устройств (транзисторов) работают в «ключевом» режиме, то есть транзистор либо «открыт» - что соответствует сигналу высокого уровня (1), либо «закрыт» - (0), в первом случае на транзисторе нет падения напряжения , во втором - через него не идёт ток . В обоих случаях энергопотребление близко к 0, в отличие от аналоговых устройств, в которых большую часть времени транзисторы находятся в промежуточном (активном) состоянии.
• Высокая помехоустойчивость цифровых устройств связана с большим отличием сигналов высокого (например, 2,5-5 В) и низкого (0-0,5 В) уровня. Ошибка состояния возможна при таком уровне помех, когда высокий уровень интерпретируется как низкий и наоборот, что маловероятно. Кроме того, в цифровых устройствах возможно применение специальных кодов , позволяющих исправлять ошибки.
• Большая разница уровней состояний сигналов высокого и низкого уровня (логических «0» и «1») и достаточно широкий диапазон их допустимых изменений делает цифровую технику нечувствительной к неизбежному в интегральной технологии разбросу параметров элементов, избавляет от необходимости подбора компонентов и настройки элементами регулировки в цифровых устройствах.

Аналого-цифровые схемы

Аналого-цифровая интегральная схема (аналого-цифровая микросхема) - интегральная схема, предназначенная для преобразования сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции , в сигналы, изменяющиеся по закону непрерывной функции , и наоборот.

Зачастую одна микросхема выполняет функции сразу нескольких устройств (например, АЦП последовательного приближения содержат в себе ЦАП, поэтому могут выполнять двусторонние преобразования). Список устройств (неполный), функции которых могут выполнять аналого-цифровые ИМС:

• цифро-аналоговые (ЦАП) и аналого-цифровые преобразователи (АЦП);
• аналоговые мультиплексоры (в то время как цифровые (де)мультиплексоры являются исключительно цифровыми ИМС, аналоговые мультиплексоры содержат элементы цифровой логики (обычно дешифратор) и могут содержать аналоговые схемы);
• приёмопередатчики (например, сетевой приёмопередатчик интерфейса Ethernet );
• модуляторы и демодуляторы ;
  • радиомодемы;
  • декодеры телетекста, УКВ-радио-текста ;
  • приёмопередатчики Fast Ethernet и оптических линий;
  • Dial-Up модемы;
  • приёмники цифрового ТВ;
  • датчик оптической компьютерной мыши;
• микросхемы питания электронных устройств - стабилизаторы, преобразователи напряжения, силовые ключи и др.;
• цифровые аттенюаторы ;
• схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ);
• генераторы и восстановители частоты тактовой синхронизации;
• базовые матричные кристаллы (БМК): содержит как аналоговые, так и цифровые схемы.

Серии микросхем

Аналоговые и цифровые микросхемы выпускаются сериями. Серия - это группа микросхем, имеющих единое конструктивно-технологическое исполнение и предназначенные для совместного применения. Микросхемы одной серии, как правило, имеют одинаковые напряжения источников питания, согласованы по входным и выходным сопротивлениям, уровням сигналов.

Корпуса

Корпуса интегральных микросхем, предназначенные для поверхностного монтажа

Микросборка с бескорпусной микросхемой, разваренной на печатной плате

Специфические названия

Мировой рынок

В 2017 году мировой рынок интегральных схем оценивался в 700 млрд. долл.

Обязанности сторон.

Создание и передача пользователю произведения, которое соответствует условиям заключенного договора, в частности, литературное произведении должно соответствовать зафиксированным в договоре заказа виду литературы, жанру, иметь согласованный с издательством объем;

Лично выполнить заказанную ему работу. Привлечение к работе других лиц, изменение соавторов допустимы только с согласия организации-заказчика, что как правило оформляется составлением нового или изменением прежнего авторского договора;

Предоставляет произведение в установленный договором срок. Автор может представить произведении досрочно, при условии, что в договоре не зафиксировано иное. Произведение должно быть представлено заказчику в готовом виде, т..е должны быть включен все элементы;

В случае необходимости доработать произведении по требованию заказчика. Необходимость в доработке может быть выявлена в результате рассмотрения произведения, когда оно в целом соответствует требованием договора, но требует внесения определенных уточнений или изменений №;

Принять участие в подготовке произведения;

Не передавать третьим лицам указанное в договоре произведение или его часть для использования тем же способом, в тех же пределах, если не это не получено согласие первоначального пользователь.

Обязанности пользователя:

Принять и рассмотреть переданное автором произведении. Пользователь в этом случае проверяет качество произведения, при необходимости – комплектность. Как правило, факт принятия произведения оформляется специальным документом, который подтверждает сдача автором произведения. В авторском договоре может быть зафиксировано положение о том, что произведение принято, если пользователь в течении определенного времени не потребовал от автора определенного оформления и доукомплектования произведения;

Соблюдает личные неимущественные права автора;

Реально использовать произведение;

Уплачивает вознаграждение.

п.1 ст.1448 ГК – топологией интегральной микросхемы является зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности элементов интегральной микросхемы и связи между ними.

Такими материальным носителем является отдельный кристалл или совокупность кристаллов, на поверхности или в объеме которых располагаются как отдельные элементы микросхемы, так и связи между ними.

Сама топология принадлежит охране не зависимо от того на каком виде носителей она воспроизведена.

Охрана данного объекта не зависит от конкретного материального носителя, содержащего данный объект интеллектуальных прав.

Правовая охрана предоставляется только оригинальным топологиям интегральных микросхем. Оригинальность является основным и единственным юридически значимым признаком необходимым для предоставления топологии правовой охраны.

ГК предусматривает 2 критерия, согласно которым топология интегральной микросхемы может признаваться оригинальной:

В силу прямого указания п.3 ст. 1448 ГК правовая охрана предусматриваемая в отношении топологий интегральных микросхем не распространяется на идеи, способы, системы, технологию и закодированную информацию, которые могут быть воплощены в данной топологии.

Субъектом права на топологии интегральных микросхем является автор, а также лицо, к которому исключительные права в отношении соответствующих микросхем могут перейти в силу закона или договора.

ст.1450 ГК устанавливает презумпцию – до тех пор, пока не будет доказано иное, автором топологии должно признаваться лицо, указанное в заявке на выдачу свидетельства о государственной регистрации топологии интегральной микросхемы.

Создание современных топологий, как правило, требует совместной работы значительных коллективов авторов. В большинстве случаев, топология будет считаться служебным произведением. Отношения связанные с осуществлением совместной творческой деятельности по созданию данной топологии могут считаться как отношения соавторства.

ст. 1461 ГК – в случае, если топология создана работником в связи с выполнением трудовых обязанностей или конкретного задания работодателя она признается служебной топологией.

В тоже время топология созданная работником с использованием денежных, технических или иных материальных средств работодателя, но не в связи с выполнением своих трудовых обязанностей или конкретного задания работодателя не является служебной.

ст.1464 ГК – топология может быть создана при выполнении работ по государственному или муниципальному контракту. В этом случае существует общая презумпция, что исключительное право принадлежит исполнителю, либо совместно исполнителю и публично-правовому образованию или только публично-правовому образованию.

Государственная регистрация данного объекта устанавливается как право, а не обязанность правообладателя, т.е. является добровольной, осуществляемой факультативно и не влияющей на сам факт признания прав и предоставление правовой охраны.

п.1 ст.1457 ГК – исключительное право на топологию действует в течение 10 лет. Срок действия этого права исчисляется либо со дня первого использования топологии, либо со дня регистрации топологи в Роспатенте.

Топология интегральной микросхемы – это зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности элементов интегральной микросхемы и связей между ними.

Интегральная (микро) схема – микроэлектронное устройство – электронная схема произвольной сложности (кристалл), изготовленная на полупроводниковой подложке (пластине или плёнке) и помещённая в неразборный корпус, или без такового.

Объектом правовой охраны является только оригинальная топология, созданная в результате творческой деятельности автора.

Отношения, связанные с созданием, правовой охраной и использованием топологий интегральных микросхем, регулирует ГК РФ (4-я часть, глава 74 «Право на топологии интегральных микросхем»).

Автором топологии признается физическое лицо, в результате творческой деятельности которого эта топология была создана. Если топология создана совместно несколькими физическими лицами, каждое из этих лиц признается автором топологии. Физические лица, не внесшие личного творческого вклада в создание топологии, а оказавшее автору только техническую, организационную или материальную помощь, либо способствовавшее оформлению права на использование топологии, авторами не могут быть признаны.

Регистрация. Правообладатель может по своему желанию зарегистрировать топологию в Российском агентстве по правовой охране программ для ЭВМ, баз данных и топологий интегральных микросхем (далее – Агентство) путем подачи соответствующей заявки. При положительном результате проверки необходимых условий Агентство вносит топологию в Реестр топологий интегральных микросхем, выдает заявителю свидетельство об официальной регистрации и публикует сведения о зарегистрированной топологии в официальном бюллетене Агентства.

Для оповещения о своих правах автор топологии или его правопреемник имеет право указывать на охраняемой топологии, а также на изделиях, включающих такую топологию, уведомление об этом в виде выделенной прописной буквы «Т» в окружности или в квадрате, даты начала срока действия исключительного права на использование топологии и информации, позволяющей идентифицировать правообладателя.

Исключительное (имущественное) право на использование топологии действует в течение 10 лет.

Секрет производства (ноу-хау)

Дословный перевод «ноу-хау» – «знаю как».

У патентной системы существует альтернатива, когда объекты интеллектуальной собственности держатся в секрете. Они имеют реальную ценность только в том случае, если надежно защищены от раскрытия. Наиболее известный пример такой защиты – формула напитка «Coca-Cola», которая хранится в тайне с 1886 г. Сохранение в тайне секретов производства как средства обеспечения фактического преимущества перед другими участниками оборота является одной из самых древних форм охраны творческих результатов прикладного характера.

Секретом производства (ноу-хау) признаются сведения любого характера (производственные, технические, экономические, организационные и другие), в том числе о результатах интеллектуальной деятельности в научно-технической сфере, а также сведения о способах осуществления профессиональной деятельности, которые имеют действительную или потенциальную коммерческую ценность в силу неизвестности их третьим лицам, к которым у третьих лиц нет свободного доступа на законном основании и в отношении которых обладателем, таких сведений введен режим коммерческой тайны.

Исключительное право на секрет производства

Обладателю секрета производства принадлежит исключительное право использования любым не противоречащим закону способом (исключительное право на секрет производства), в том числе при изготовлении изделий и реализации экономических и организационных решений. Обладатель секрета производства может распоряжаться указанным исключительным правом.