Топология интегральной микросхемы, секрет производства как объекты правовой охраны. Топологии интегральных микросхем Личные неимущественные права

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.

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;

Сегодня поговорим о третьем нетрадиционном объекте интеллектуальной собственности - топологии интегральных микросхем. На первый взгляд может показаться, что объект очень сложный, и разобраться в нем может только человек, обладающий глубокими познаниями в области науки и техники, однако в действительности это не так. Постараемся понятно объяснить, в чем сущность этого объекта, и почему он не отнесен к патентному праву.

Понятие и общая характеристика, примеры

Рассматриваемый объект будет относиться к сфере микроэлектроники. В статье 1448 Гражданского кодекса РФ дается определение как интегральной микросхемы, так и ее топологии. Перефразируем, чтобы было понятно.

Интегральная микросхема - это определенное электронное изделие, все элементы в котором соединены и выполняют общую функцию.

Топология интегральных микросхем - это расположение различных элементов на этой микросхеме и связи между ними. Закон говорит о «пространственно-герметическом» расположении этих элементов. Элементы здесь - это блоки, триггеры, формирователи, адресные стеки и все остальное, что мы видим на поверхности любой микросхемы.

Таким образом, закон охраняет не саму микросхему как электронное устройство, а ее топологию - т. е. расположение элементов на поверхности. Скорее всего, это и обусловило природу топологии интегральной микросхемы как нетрадиционного объекта, а не объекта патентного права: система расположения составных частей микросхемы не оказывает существенного влияния на научно-технический прогресс, как это происходит, к примеру, с изобретениями и полезными моделями.

В силу той же статьи 1448 ГК РФ не требуется, чтобы сами элементы были новыми, достаточно, чтобы сами связи между ними являлись оригинальными.

Проанализируем пример из реестра ФИПС - топологию интегральной микросхемы №2017630100, которая называется «Радиочастотная микросхема для водительского удостоверения и свидетельства о регистрации транспортного средства». В описании (реферате) к этому объекту обозначены особенности самой микросхемы, заложенные в ней алгоритмы и технологии - видно, что именно это и было целью творческой деятельности автора. Однако законом охраняться все равно будет пространственное расположение на этой микросхеме ее элементов, а не заложенные в ней технические идеи.

Личные неимущественные права

У топологии есть автор - лицо, которое создало объект своим интеллектуальным трудом. У автора возникает на топологию только право авторства - юридическая возможность считаться автором и одновременно гарантия взыскивать компенсацию морального вреда с лиц, которые могут попытаться присвоить авторство себе. Других личных неимущественных прав в законе не предусмотрено.

Исключительное право

Как обычно, первоначально оно возникает у автора, но на практике правообладателем чаще всего бывает организация. В целом исключительное право на топологии не обладает какими-то отличительными чертами. Закон упоминает следующие действия в рамках использования этого объекта:

Воспроизведение топологии, например, на самой микросхеме. При этом закон разрешает воспроизводить лишь ту часть топологии, которая оригинальная.
Ввоз на территорию России, а также вывоз с нее;
Введение в гражданский оборот как самой топологии, так и микросхемы или другого изделия, где она воспроизведена. Чаще всего основанием будет какая-то сделка, например, купля-продажа.

Закон также упоминает ситуацию, когда другой гражданин придумал топологию, уже созданную кем-то ранее. В таком случае за этим автором будет признаваться исключительное право независимо от лиц, ранее создавших такую же топологию.

Кроме того, в законе закреплены случаи, когда допускается использовать объект без согласия правообладателя. В частности, это:

Использование в личных целях, а также в рамках исследования, анализа.
Распространение микросхем, на которых воспроизведена топология, если они были законно введены в гражданский оборот. Например, если состоялась покупка этой микросхемы.

Срок действия исключительного права на топологию - 10 лет без возможности его продления. При этом закон предусматривает два возможных момента, с которых может начать течь этот срок: в первом случае таковым является момент первого использования этого объекта; во втором случае - это государственная регистрация, произведенная по желанию правообладателя. Решающим будет дата: у какого события она более ранняя - с этого момента и будет течь срок действия исключительного права.

Еще раз вернемся к ситуации, когда два разных человека создали идентичные топологии. Срок в этом случае будет течь с момента использования первой из них, и второму автору придется уже «подстраиваться» под этот срок.

Государственная регистрация

Еще раз обратим внимание, что она не является обязательной. Если обратиться к статистике, то за 2016 год было зарегистрировано всего 174 топологии интегральных микросхем (из 186 заявок). Это немного, сравнивая, например, с количеством зарегистрированных селекционных достижений (их за тот же период было зарегистрировано более 500). Кратко пробежимся по особенностям регистрации.

Зарегистрировать топологию можно в течение срока ее охраны, но если объект уже используется, то подать заявку на регистрацию можно в течение двух лет. Регистрирующим органом является Роспатент, а именно - его подведомственное учреждение, ФИПС.

Заявка подается только на одну топологию. В ней обязательно должно быть:

Заявление;
Материалы, которые идентифицируют топологию (схемы, чертежи), а также реферат, который отражается в свидетельстве на регистрацию. Пример реферата для любой топологии легко найти, если ознакомиться с реестром (о том, как работать с реестром ФИПС - см. эту статью).

Более подробно процедуру можно посмотреть в Приказе Минэкономразвития России от 30.09.2015 N 700.

Таким образом, топология интегральной микросхемы - это важнейший объект интеллектуальной собственности в сфере микроэлектроники. Когда создается топология, автор ищет определенное решение именно касательно работы микросхемы, однако охраняться законом будет не содержание этого решения, а только форма - расположение элементов микросхемы.

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.

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.