Топологии интегральных микросхем: особенности охраны. Право на топологии интегральных микросхем Понятие и признаки топологий интегральных микросхем

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).
В блоках питания

Микросхема стабилизатора напряжения КР1170ЕН8

  • Линейные стабилизаторы напряжения (КР1170ЕН12, LM317).
  • Импульсные стабилизаторы напряжения (LM2596, LM2663).
В видеокамерах и фотоаппаратах
  • ПЗС-матрицы (ICX404AL).
  • ПЗС-линейки (MLX90255BA).
В аппаратуре звукоусиления и звуковоспроизведения
  • 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).
В измерительных приборах В радиопередающих и радиоприёмных устройствах
  • Детекторы АМ сигнала (К175ДА1).
  • Детекторы ЧМ сигнала (К174УР7).
  • Смесители (К174ПС1).
  • Усилители высокой частоты (К157ХА1).
  • Усилители промежуточной частоты (К157ХА2, К171УР1).
  • Однокристальные радиоприёмники (К174ХА10).
В телевизорах
  • 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.

Топологией интегральной микросхемы является зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности элементов интегральной схемы и связей между ними (ст. 1 Закона Республики Беларусь «О правовой охране топологий интегральных микросхем»).

Интегральная микросхема – это 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. Однако объектом правовой охраны является сама топологическая схема .

Разработка топологии требует значительных интеллектуальных усилий, затрат времени и материальных ресурсов. Поэтому результат труда разработчиков микросхемы нуждается в правовой охране, защищающей топологию от копирования конкурентами.

Правовая охрана распространяется только на оригинальную топологию, т.е. созданную в результате творческой деятельности автора. При этом топология признается оригинальной до тех пор, пока не доказано обратное. Одним из доказательств отсутствия оригинальности может служить общеизвестность топологии разработчикам и изготовителям интегральной микросхемы на дату ее издания. Топология, состоящая из элементов, общеизвестных разработчикам и изготовителям интегральной микросхемы, охраняется только в том случае, если совокупность таких элементов в целом является оригинальной.

Правовая охрана топологии в Республике Беларусь предоставляется на основании ее регистрации в патентном органе. Право на топологию охраняется государством и удостоверяется свидетельством. Свидетельство на топологию удостоверяет авторство, приоритет топологии и исключительное право на ее использование. Объем правовой охраны, предоставляемой топологии, определяется совокупностью ее элементов и связей, представленных в депонируемых материалах.

Исключительное право на использование топологии действует в течение 10 лет. При этом особенностью определения срока действия данного права является то, что началом срока его действия является либо дата первого использования топологии, либо дата регистрации топологии в патентном органе, в зависимости от того, какая из указанных дат имела место раньше.

13. Субъекты патентного права. Авторы и патентообладатели

Авторство в отношении изобретения, полезной модели, промышленного образца, селекционного достижения презюмируется. При подаче заявки на получение патента не требуется документально подтверждать авторство в отношении заявляемого решения или селекционного достижения. Лицо, указанное автором в выданном патенте, считается таковым, пока этот патент не будет оспорен и другое лицо не докажет свое авторство.

Если объект права промышленной собственности создан совместным творческим трудом нескольких граждан, то все они признаются авторами (т. е. соавторами). Порядок пользования правами на такой объект определяется соглашением между соавторами. Не признаются соавторами физические лица, не внесшие личного творческого вклада в создание любого объекта права промышленной собственности, оказавшие автору или соавторам только техническую, организационную или материальную помощь либо только способствовавшие оформлению прав на соответствующий объект права промышленной собственности и его использованию.

Не признаются соавторами должностные лица, которые содействовали автору в силу того, что они руководят организацией и поэтому выполняют различные мероприятия, способствовавшие созданию объектов права промышленной собственности. Не порождает соавторства и высказанная идея, не содержащая возможного решения задачи и его описания.

Патентообладателем является юридическое или физическое лицо, на имя которого зарегистрирован патент.

Патентообладателем лицо может стать несколькими способами: получить патент, приобрести патент у другого лица или получить патент в порядке правопреемства. Поэтому основания для обладания патентом можно подразделить на первоначальные и производные.

Патентное законодательство определяет круг лиц, которые могут стать первоначальными патентообладателями.В соответствии со ст. 4 Закона «О патентах на изобретения, полезные модели, промышленные образцы» право на получение патента принадлежит:

Физическому или юридическому лицу, являющемуся нанимателем автора изобретения, полезной модели, промышленного образца, в определенных Законом случаях случаях;

Физическому и (или) юридическому лицу или нескольким физическим и (или) юридическим лицам (при условии их согласия), которые указаны автором (соавторами) в заявке на выдачу патента либо в заявлении, поданном в патентный орган до момента регистрации изобретения, полезной модели, промышленного образца;

Правопреемнику (правопреемникам) указанных выше лиц.

В соответствии со ст. 5 Закона «О патентах на сорта растений» патент на сорт растения выдается:

гражданину (гражданам) или юридическому лицу (лицам), которые указаны автором (авторами) в заявке или в заявлении, поданном в патентное ведомство до момента регистрации сорта, при наличии договора;

Интегральные микросхемы представляют собой один из важнейших объектов интеллектуальной собственности, поскольку они имеют широчайшее распространение во всех современных устройствах как бытового, так и промышленного назначения.

Техническая эволюция интегральных микросхем прошла несколько этапов. Прообразом были радиоприемные устройства, для создания которых использовались принципиальные и монтажные схемы. Первые представляли собой графические изображения электрических соединений всех элементов электронных устройств с их спецификациями, а вторые - пространственное расположение указанных элементов - радиоламп, сопротивлений, конденсаторов, индуктивностей и т.д.

С появлением полупроводниковых транзисторов все детали электронных устройств стали монтировать на печатных платах, что позволило уменьшить размеры и энергопотребление устройств. Последующая миниатюризация электронных устройств привела к созданию микросхем, в которых все элементы создавались на одном полупроводниковом кристалле. Первая микросхема была разработана Д. Килби в 1958 г. и произведена в 1961 г. фирмами Fairchild Semiconductor Согр. и Texas Instruments.

Со временем микросхемы совершенствовались, повышалась степень их интеграции и надежность. В настоящее время микросхемы могут содержать миллионы элементов. Одним из важнейших видов интегральных микросхем общего назначения стали микропроцессоры, созданные фирмами Intel в 1971 г. и Motorola , что стало основой широчайшей компьютеризации всех сфер деятельности.

Интегральная микросхема - это изделие, в котором активные (транзисторы и диоды), пассивные (сопротивления, конденсаторы и индуктивности) и соединяющие их компоненты электронной схемы воплощены в объеме составного полупроводникового носителя 1 .

В настоящее время производство интегральных микросхем представляет собой одну из важнейших отраслей промышленного производства, обеспечивающую совершенствование и создание новой продукции и новых производств.

Как и в отношении иных научно-технических достижений, производители микросхем с самого начала столкнулись с проблемой копирования своих достижений конкурентами. Однако особенности микроэлектроники таковы, что копирование никогда не было простым. Иногда издержки на анализ и повторение оказываются выше, чем расходы на собственные исследования, разработки и производство.

Исключительная сложность современных интегральных микросхем обеспечивает их техническую защиту от копирования. Тем не менее западные фирмы, понимающие необходимость патентования для защиты своих научно-технических достижений на внутреннем и международном рынке, добивались правовой охраны микросхем. Первые формы охраны топологий (пространственных расположений элементов) интегральных микросхем осуществлялись авторским правом по аналогии со схемами, картами, чертежами. Впоследствии топологии интегральных микросхем стали охраняться специализированными законами, которые по принципам возникновения права относились к законодательству о промышленной собственности.

Интегральные микросхемы являются одним из важнейших объектов интеллектуальной собственности, поскольку они чрезвычайно широко используются практически в любых современных товарах - от товаров бытового назначения до автоматизированных систем, участков, устройств автоматизированного производства. Все современные транспортные средства как гражданского, так и военного назначения немыслимы без широкого использования интегральных микросхем.

Первые определения интегральных микросхем и их топологий были даны в Директиве Европейского Союза и в Договоре об интеллектуальной собственности в отношении интегральных микросхем. Схожие определения используются в законодательстве некоторых стран с переходной экономикой, однако они содержат неточности, связанные с недостаточным пониманием технического существа объекта охраны. Не претендуя на полноту, можно предложить следующее определение.

Топология интегральной микросхемы - это пространственное расположение всех компонентов интегральной микросхемы, воплощенной в полупроводниковом носителе 1 .

Объектом охраны являются топологии интегральных микросхем, которые реализуются в тех или иных изделиях. Несмотря на то что охрана предоставляется топологиям интегральных микросхем, знания топологии недостаточно для воссоздания изделия, в котором она используется. Необходимо знать характеристики всех активных и пассивных элементов микросхемы. Однако установить детальные характеристики и свойства миллионов активных и пассивных элементов крайне сложно. Для сверхбольших интегральных микросхем обратный инжиниринг оказывается чрезвычайно сложным и дорогим. Современные интегральные микросхемы надежно защищены технически, и их дополнительная правовая охрана не всегда необходима.

Законодательство об охране топологий интегральных микросхем признает два условия охраноспособности: творческий характер топологии, оригинальность топологии.

Несмотря на то что оба условия взаимосвязаны, между ними есть различия. Творческий характер труда авторов топологии признается, поскольку авторами топологии считаются физические лица, в результате творческой деятельности которых создана топология. С содержательной точки зрения невозможно отрицать творческий характер авторов топологии, так как, хотя электрические связи компонентов микросхемы предопределяются соответствующими принципиальными схемами, расположение этих компонентов и связи между ними реализуются благодаря творческой деятельности авторов топологии.

Второе условие охраноспособности - оригинальность топологии. В ст. 1448 ГК РФ установлено, что «топология интегральной микросхемы признается оригинальной, если не доказано обратное».

Следовательно, для интегральных микросхем условия охраноспособности топологий выполнены, если топология является результатом творческого труда и является новой, неизвестной иным разработчикам и производителям интегральных микросхем. Второе условие охраноспособности важно для третьих лиц, которые намерены оспорить предоставленные права на зарегистрированную топологию микросхемы.

Таким образом, топологии интегральных микросхем могут считаться объектами авторского права и охраняться соответствующим законодательством.

На основании заявки на регистрацию федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности вносит топологию в Реестр топологий интегральных микросхем и выдает заявителю (правообладателю) свидетельство о государственной регистрации. Свидетельство на топологию удостоверяет авторство, приоритет топологии и право на использование. Срок охраны топологий интегральных микросхем составляет 10 лет (ст. 1457 ГК РФ).

УДК 004.023

ОБ ОХРАНЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ПРАВ НА ТОПОЛОГИИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Штоляков Валерий Иванович

профессор кафедры полиграфических машин и оборудования, кандидат технических наук, доцент Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова 127550 Россия, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 2А [email protected]

Яганова Мадина Владимировна

старший преподаватель кафедры полиграфических машин и оборудования Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова 127550 Россия, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 2А паНап 1 @уапёех. ги

Аннотация. В статье рассматриваются вопросы возникновения гражданско-правовой охраны топологий интегральных микросхем. С учетом международных норм и современного законодательства анализируются вопросы защиты и охраны топологий интегральных микросхем в Российской федерации, странах СНГ и других государствах.

Ключевые слова: интегральная микросхема, топология интегральной микросхемы, интеллектуальная собственность, авторское право, промышленная собственность, исключительные права.

Базу современной информационной техники составляет микроэлектроника, активное развитие которой начинается с 60-х годов ХХ века, когда электронная аппаратура стала более сложной, увеличились ее габариты и повысились требований к ее надежности. В этот период времени начали создаваться электронные функциональные устройства в микроминиатюрном интегральном исполнении, что определило новое направление - микроэлектронику, основу которой составили интегральные микросхемы.

Интегральные микросхемы активно используются в микроэлектронике, выполняя функцию электронной схемы, посредством которой аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму. Интегральная микросхема (ИМС) представляет собой микроэлектронное изделие окончательной или промежуточной формы, изготовленное на базе кристаллов сверхчистого (аморфного) кремния или германия, в которых перестроена кристаллическая решетка. Элементы ИМС определенным образом связаны между собой, образуя несколько слоев в виде электронных схем, соединенных между собой как по горизонтали, так и по вертикали.

Используя достижения в области физики твердого тела, проектируются и создаются миниатюрные электронные структуры. Их наносят на поверхность кристаллов и называют чипом (англ. Chip - букв. щепка, осколок). Плотность упаковки современных чипов превышает 500 млн транзисторов на 1 см.2 Особенность любой микросхемы определяется подбором и взаимным расположением ее элементов, ее топологией.

ИМС представляют собой объекты интеллектуальной собственности, которым

предоставляется особый режим правовой охраны вне рамок патентного и авторского права.

Для обеспечения регулирования отношений, возникающих в процессе создания и последующего использования результатов творческой деятельности в области микроэлектроники, требовалась их правовая охрана. Впервые правовая охрана ИМС была предоставлена в США, где в 1984 году приняли Закон об охране полупроводниковых интегральных микросхем. Позднее в 1985 году аналогичный Закон был принят в Японии. Правовое регулирование на уровне Европейского союза (ЕС) помогло создать положение Директивы Совета 87/54/ЕЕС от 16 декабря 1986 года о правовой охране топологий полупроводниковых изделий (ИМС). Директива закрепляла трактовку понятий «интегральная микросхема», «топология интегральной

микросхемы», «коммерческое использование топологии интегральной микросхемы». В мае 1989 года в Вашингтоне на конференции стран-участниц ВОИС (Всемирная организация интеллектуальной собственности), включая бывший СССР, был подписан договор об интеллектуальной собственности в отношении топологии ИМС.

Так под топологией ИМС в Директиве понимается серия взаимосвязанных изображений, каким-либо образом зафиксированных или закодированных и отражающих трехмерную структуру слоев, из которых состоит полупроводниковое изделие, при этом каждое изображение отражает рисунок или часть рисунка поверхности полупроводникового изделия на любой стадии его изготовления. Несколько упрощенная редакция представлена в ст. 1448 ГК РФ, где топология интегральных микросхем представляется в виде зафиксированной на

материальном носителе в пространственно-геометрическом расположении совокупности элементов интегральной микросхемы и связей между ними.

В Директиве отмечалось, что топологии интегральных микросхем предоставляется правовая охрана при условии, что она является результатом интеллектуальной (умственной) деятельности ее разработчиков, т.е. является оригинальной и не стала известной. Если топология состоит из общеизвестных в полупроводниковой промышленности элементов, то ей предоставляется охрана при условии, когда совокупность подобных элементов не является общеизвестной. При соблюдении ряда условий охрана предоставляется также юридическим лицам, которым принадлежит право первого коммерческого использования топологии ИМС.

Вопросы, связанные с правовой охраной результатов этого специфического вида интеллектуальной деятельности в России регулируются Гражданским кодексом РФ, Главой 74 «Право на топологии интегральных микросхем». Закон предусматривает депонирование материалов, идентифицирующих топологию, и ее официальную регистрацию. В то же время авторское право не защищает идеи, технологию или способы кодирования информации, воплощенные в топологии. Объектом охраны является лишь взаимное расположение элементов ИМС.

Исключительные права на топологию ИМС прекращаются через 10 лет после окончания календарного года, в котором топология была впервые использована в коммерческих целях. В случае получения свидетельства на государственную регистрации топологии, 10-летний отчет начинается с момента окончания календарного года, в котором была подана заявка на регистрацию. Исключительное

право на топологию ИМС включает право использовать, распоряжаться исключительным правом, разрешать или запрещать.

Правообладатель для оповещения о своем исключительном праве на топологию вправе использовать знак охраны, который помещается на ИМС или на изделие, содержащее топологию. Знак охраны, позволяющий идентифицировать

правообладателя, состоит из выделенной прописной буквы «Т» в окружности или квадрате и даты начала срока действия исключительного права на топологию. Однако многие государства по разному подошли к проблеме охраны права на топологии ИМС, поскольку до конца не решен из-за своей специфики статус их охраны авторским или патентным правом, или правом особого рода (sшgeneris). На уровне стран Европейского Союза действует Директива № 87/54, устанавливающая лишь общие условия охраны топологий ИМС, вводя для них и право особого рода. В Великобритании и Индии они отнесены к объектам авторско-правовой охраны, а в Швейцарии и Аргентине они охраняются законом о недобросовестной конкуренции. В странах СНГ, например, Республике Казахстан и Республике Беларусь топологии ИМС отнесены к объектам промышленной собственности.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Корнеев В.А. Программы для ЭВМ, базы данных и топологии интегральных микросхем как объект интеллектуального права. - М.: Статут, 2010. - С. 165.

2. Штоляков В.И., Яганова М.В. Возникновение правовой охраны программ для ЭВМ и баз данных. // Вестник МГУП имени Ивана Федорова. - 2015. - № 1. - С. 184-188.

PROTECTION OF INTELLECTUAL PROPERTY RIGHTS ON TOPOLOGIES OF INTEGRAL MICROCIRCUITS

Valery Ivanovich Shtolyakov

Madina Vladimirovna Yaganova

Moscow State University of Printing Arts 127550Russia, Moscow, Pryanishnikova st., 2Â

Annotation. The article describes the origin of civil security of topologies of integral microcircuits. The questions of protection and security of topologies of integral microcircuits in Russian Federation, CIS and other countries are analyzed considering international standards and present-day legislation.

Keywords: Integral microcircuits, topologies of integral microcircuits, intellectual property, copyright, industrial property, exclusive right.

Под топологией интегральных микросхем (далее топологией) понимается зафиксированное на материальном носителе пространственно-геометрическое расположение совокупности элементов интегральной микросхемы и связей между ними. Упомянутым материальным носителем является часть полупроводниковой пластины, в объеме и на поверхности которой сформированы элементы полупроводниковой микросхемы, межэлементные соединения и контактные площадки – кристалл интегральной микросхемы.

В соответствии с Вашингтонским договором об интеллектуальной собственности в отношении интегральных микросхем 1989 года, правовая охрана распространяется только на оригинальные микросхемы.

Оригинальной является топология, созданная в результате творческой деятельности ее автора. При этом топология признается оригинальной до тех пор, пока не доказано обратное. Топологии, состоящей из известных элементов, правовая охрана предоставляется в тех случаях, когда совокупность этих элементов оригинальна, то есть является результатом творческих усилий ее создателя.

Оригинальность – единственный значимый признак для предоставления объекту правовой охраны. Ни время создания, ни факт регистрации не влияют на возникновение правой охраны топологии.

Топология регистрируется по желанию автора или иного правообладателя. Регистрируя новую топологию в патентном ведомстве РФ, правообладатель не только публично заявляет о своих правах, но и официально депонирует информацию о тех признаках, которые отличают его топологию от уже известных. В случае копирования или иного неправомерного использования топологии факт ее регистрации в значительной степени может облегчить процесс доказывания нарушения прав.

Обладателями прав на топологии интегральных микросхем выступают авторы или соавторы, их наследники, а также любые физические или юридические лица, которые приобрели права по договору или в силу закона.

Юридические лица ни при каких условиях прав авторства на топологию не приобретают и могут выступать лишь обладателем прав на ее использование. В таком качестве юридические лица выступают, когда топология создана в порядке выполнения служебного задания или если автор создал ее по договору с заказчиком, который не является его работодателем.

Передача имущественных прав на топологии интегральных микросхем. Авторам и иным правообладателям топологий законом предоставляется возможность полной или частичной передачи прав на ее использование другим лицам. Передача имущественных прав оформляется гражданско-правовым договором, который так же, как и сама топология, может быть зарегистрирован в Роспатенте. Кроме того, законом установлены случаи свободного использования топологий, которые являются изъятыми из сферы исключительного права их обладателя. Перечень свободного использования топологий, указанный в законе, носит исчерпывающих характер.


Виды нарушений исключительных имущественных прав на топологии:

копирование топологий в целом или в части путем ее включения в интегральную микросхему или иным образом, за исключением копирования только той ее части, которая не является оригинальной;

применение, ввоз, предложение к продаже и иное введение в хозяйственный оборот топологии или интегральной схемы с этой топологией.

Защита нарушенных имущественных прав на топологии интегральных микросхем.

Нарушение прав авторов или правообладателей топологий может служить основанием для требования о применении к правонарушителям предусмотренных законом санкций. Нарушение личных неимущественных прав чаще всего выражается в их отрицании или присвоении другими лицами. Основными способами защиты личных неимущественных прав могут быть требования авторов о признании нарушенного или оспариваемого права, о восстановлении положения, существовавшего до нарушения и о прекращении действий, нарушающих право или создающих угрозу его нарушения.

Защита нарушенных имущественных прав осуществляется путем пресечения действий, нарушающих права или создающих угрозу их нарушения, а также путем требования о возмещении убытков. Например, правообладатель топологии может требовать наложения запрета на несанкционированное применение или продажу интегральных микросхем. Что касается причиненных убытков, то они подлежат возмещению в полном объеме, включая не только реальный ущерб, понесенный правообладателем, но и упущенную им выгоду. Законом устанавливается, что в размер убытков включается сумма доходов, неправомерно полученных нарушителем.

Помимо возмещения причиненных убытков по усмотрению суда или арбитражного суда с правонарушителя может быть взыскан штраф в размере 10% от суммы, присужденной судом в пользу истца. Указанный штраф налагается на нарушителя в случае неоднократного или грубого нарушения прав потерпевшего и взыскивается в доход государственного бюджета Российской Федерации.

Регистрация топологий осуществляется в патентном ведомстве – Российском агентстве по патентам и товарным знакам (Роспатент).