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芯片巨头英特尔面临大麻烦:酷睿芯片被诉专利侵权,六次交锋,中科院FinFET专利维持有效

作者:Irene (Qing) Chen 浏览: 发表时间:2021-10-08 00:00:00



芯片巨头英特尔与中科院微电子所之间,一场诉讼额超过2亿的专利诉讼案,已经打到了第三个年头。

这场专利大战始于2018年2月。中科院微电子所向北京高院递交诉状,指控英特尔(中国)有限公司的酷睿(Core)系列处理器侵犯了中科院所有的“201110240931.5”号FinFET专利。这是中国集成电路半导体产业向海外巨头专利维权的一个重要案件。中科院微电子所要求英特尔赔偿至少2亿元,承担法院诉讼费用,同时请求法院对英特尔的“酷睿”系列芯片产品在中国境内实施禁售。

对于跨国芯片巨头英特尔来讲,若输了这一场官司,不仅意味着其在中国市场上的竞争力大受影响,并且也意味着英特尔公司需要向中国市场上的合作客户做出一定赔偿。值得一提的是,中科院微电子所的诉讼还将英特尔两家客户戴尔和京东也共同列为被告。这两家公司已先后向英特尔提出赔偿要求。

对于专利侵权案件来说,最重要的一点,就是确认涉案专利的有效性和具体范围。因此,在被列为被告时起,英特尔就尽其所能对中科院FinFET专利的有效性进行了挑战。

然而,长达三年,中美两地六次专利交锋,中科院微电子所在中国专利局与美国专利商标局(USPTO)都成功地维持了专利的有效性。近日,2021年8月,国家知识产权局发出第51731号复审决定,再次裁定中国科学院微电子研究所FinFET专利有效。在中科院微电子与英特尔的交锋中,中科院微电子所再度获胜。这也意味着,英特尔在这场专利诉讼中处于愈发不利的局面。



中科院微电子所拥有的FinFET专利为何如此重要?它对于英特尔而言意味着什么呢?

可以毫不夸张的说,半导体技术是现代电子信息技术发展的原动力,集成电路就是当前信息社会的基石。而半导体技术发展史则伴随着晶体管尺寸的缩小史。许多人都听说过“摩尔定律”,这是英特尔创始人之一戈登·摩尔的经验之谈:集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月便会增加一倍。换言之,处理器的性能每隔两年翻一番。

随着器件尺寸越来越接近物理极限,研发新一代的工艺时,仅缩小器件尺寸是不够的。多家研究机构和半导体公司都在试图改善晶体管结构设计,以尽可能地延续摩尔定律。在这一过程中,每当摩尔定律遭遇困境,总会有新的技术及时出现。在晶体管的尺寸趋近22纳米的节点时,FinFET成为了半导体器件的主流结构。

许多人不知道的事实是,FinFET的发明人是华裔胡正明教授。1998 年,美国国防部高级研究项目局(DARPA)出资赞助胡正明教授在加州大学带领一个研究小组研究CMOS 工艺技术如何拓展到25nm 领域。胡正明教授在 3 维结构的MOS 晶体管与双栅 MOSFET 结构的基础上进一步提出了自对准的双栅 MOSFET 结构,因为该晶体管的形状类似鱼鳍,所以称为FinFET 晶体管。2000 年,胡正明教授及其团队发表了FinFET 和 UTB-SOI 的技术文章,同年,胡正明教授凭借FinFET 获得美国国防部高级研究项目局最杰出技术成就奖。

FinFET技术一经面世,就带动整个芯片产业朝着FinFET方向发展。intel在2011年开始在酷睿芯片中采用FinFET技术,台积电、三星也在14nm时使用上了FinFET技术,目前在5nm中,依然还使用着FinFET技术。

在胡正明教授的研究基础上,许多科研机构与企业巨头都对FinFET进行了多种改良研究。中科院微电子所拥有的FinFET专利就是对FinFET技术进行的重要改良。



该专利申请于2011年,涉及的是半导体器件结构及其制造方法,包括半导体衬底;位于半导体衬底的鳍结构上方的栅极结构;位于栅极结构下方的鳍结构的沟道部分;以及设置在半导体衬底上方并且与沟道部分接触的至少一个外延区等等。该方法保护的范围较宽,只要是先在栅极线外侧形成了侧墙之后,再切断(电学隔离)栅极线的FinFET设计,都会落入微电子所FinFET专利保护范围。在结构方面,该专利同样要求较宽的保护范围:微电子所FinFET专利保护范围包括在同一直线延伸的栅电极两侧具有侧墙,且侧墙未将栅电极的隔离端面包围的FinFET设计。

在中科院微电子所的专利内容中,电介质侧墙材料没有延伸进入相邻的单元器件的相对栅电极端面之间,从而避免由于切口处存在侧墙材料而出现孔洞等缺陷,并且可以减少器件间的最小电隔离距离,从而增大了器件的集成度。

 中科院拥有的这项专利保护范围非常大,覆盖面也非常广。英特尔酷睿芯片中使用的FinFET技术在很大程度上落入了中科院专利的保护范围之内。



英特尔是全球数一数二的半导体巨头,不仅是应用于PC电脑、服务器等设备的X86芯片的专利大户,而且在芯片制造技术上,也拥有很强的市场地位。虽然近几年三星、台积电在芯片制造方面开始赶超英特尔,但是在此之前的很长时间,英特尔都代表着全球最先进的制造技术。2011年,Intel宣布FinFET量产计划。2012年的酷睿系列产品就采用了FinFET工艺。也就是说,如果中科院FinFET专利在中国与美国境内有效,则英特尔酷睿芯片在中美两国的制造、许可和售卖,都是侵犯中科院微电子所专利权的行为。

2018年2月,中科院微电子所将英特尔公司以侵犯专利为由告上法庭。在2018年3月,英特尔就及时向国家知识产权局针对这件专利提出了无效宣告请求,而国家知识产权局在2019年1月的决定中,维持中科院微电子所的该专利有效,英特尔的第一次挑战失败;

2020年1月,英特尔向中科院微电子所的FinFET专利发起了第二次挑战,申请专利无效。国家知识产权局在2020年8月的决定中,宣告专利权部分无效,英特尔成功的无效掉了这件专利的权利要求8、10、14,但是中科院微电子所专利的权利要求1-7、9、11-13仍然维持有效。在专利部分有效的情况下,酷睿芯片中承载的FinFET技术仍有侵权嫌疑。

并且,值得一提的是,以新颖性为理由而导致FinFET专利被部分无效的关键证据1,同样是中科院微电子所于2011年申请的专利,该专利申请时间较涉案FinFET专利早3个月。证据1专利发明人栏中的梁某和钟某同样是FinFET专利的主要发明人。也就是说,即便涉案专利中部分权利要求无效,其关键技术的专利权仍然掌握在中科院微电子所手中。


英特尔与中科院微电子所的专利攻防战,其战场并非全然在中国境内。事实上,“战火”早已烧到了美国。在2018年9月和2019年3月,英特尔先后两次向美国专利商标局(下称“USPTO”)提交申请,申请FinFET专利的美国同族专利9070719无效。然而,令英特尔失望的是,USPTO分别于2019年3月和9月驳回了英特尔的申请,维持了中科院专利在美国境内的有效性。

英特尔并不愿意接受这个结果。因此,英特尔分别于2019年4月和11月,向USPTO提交复审请求和请愿书,质疑USPTO的审查决定。然而,2020年1月,USPTO驳回英特尔对2019年4月提出的复审请求。同年6月,美国专利审判和上诉委员会驳回了英特尔的重审请求。

英特尔也试图申请USPTO启动多方复审(IPR, inter partes review)程序,来攻击中科院FinFET专利的有效性。然而,USPTO拒绝了英特尔的申请,将争议留在了中国的法庭中。



2020年12月,英特尔第三次向中国专利局提交针对涉案FinFET专利进行的无效宣告请求。此次英特尔提交的证据材料十分丰富,涵盖了多件专利和非专利文献。中科院微电子所也提供了多个反证材料,证实了自己的专利能够经受考验。而2021年8月,国家知识产权局发出的复审决定,裁定中国科学院微电子研究所FinFET专利有效。中科院微电子所再度获胜。在被中美两地专利审查及复审机关多次驳回无效请求之后,英特尔在与微电子所的专利诉讼中已经处于愈来愈不利的地位了。

放眼全球,美国是毋庸置疑的芯片产业第一大国,而除了美国外,中国的微电子实力可以说是最强的。中科院微电子研究所在FinFET领域的专利实力非常雄厚,在2015年的一次评估中专利申请数量排行第11名,但是专利申请质量则是全球第一。截止到目前为止,微电子所围绕集成电路、高可靠器件与电路、物联网等领域已经提交中国专利申请5000余件,国外专利申请500余件,转让专利158件,达成专利许可1505件。这些专利涵盖了集成电路制造技术代的主要技术领域,例如鳍式场效应晶体管(FinFET)、高k金属栅(HKMG)、源漏工艺等。近年来,微电子所已经在专利运营获得了巨大的收益,并成为了科研机构在专利货币化道路上的先行者。




21世纪是信息产业的时代,围绕集成电路芯片的诉讼经常涉及超高的赔偿金额。在2020年,韩国技术学院也曾就FinFET 相关技术与三星电子引发专利纠纷,最终在德克萨斯州联邦法院中,裁决三星电子败诉并赔偿 4 亿美金。

英特尔与中科院微电子所围绕FinFET专利的诉讼尚未结束。就本案分析,英特尔申请专利无效的尝试屡屡碰壁。后续发展,很有可能出现两种情况:双方继续对簿公堂,由法院判决英特尔是否侵权。或者英特尔与中科院微电子所达成和解。

若法院判决侵权成立,法院有可能在一定程度上满足微电子所的诉讼请求。然而,法院所判决的赔偿金额并不一定是微电子所要求的2亿人民币,很可能根据具体案情做出其他的决定。是否会向英特尔下达售卖禁令,具体也要看法院的具体考量。考虑到英特尔已先行向被“连累”的合作伙伴戴尔和京东做了赔偿承诺,如果法院判决侵权成立,英特尔实际遭受的损失很可能比法院所判决的赔偿更高。对此,我们将拭目以待。

值得一提的是,中科院微电子所的FinFET同族专利在美国也被裁定有效。这就是说,中科院微电子所可以在美国本土也进行专利侵权诉讼,在美国境内也申请赔款和禁令。

当然,也有很大的可能,英特尔与中科院微电子所双方可以达成和解,英特尔愿意为此支付专利使用费,给出一个双方都可以接受的价格,从而了结这一场漫长的官司。这一场旷日持久的专利大战到底走向何方,我们会继续关注。

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