中科院微电子所的FinFET专利，为何能让英特尔忌惮三分
作者：黄莺
FinFET技术在半导体制程发展到22nm~5nm时发挥了重要的作用。这项技术最早是由加州大学伯克利分校的胡正明在1999年提出来的，他也因此被称为“FinFET之父”。
另一位半导体界的风云人物——梁孟松，在美国就读期间，导师正是胡正明。
梁孟松后来辗转于台积电、三星和中芯国际。在他任职期间，台积电与三星纷纷押注自主研发，通过“砸钱”慢慢地拉开了与各自“师傅”（Intel和IBM）的距离，形成了独立的发展模式，也奠定了当今集成电路制造产业的全球格局。
台积电和三星都将发展FinFET作为过去十年竞争的利器。但实际上，行业内最早实现FinFET商业化应用的却是Intel公司。2011年，Intel宣布FinFET量产计划。第二年，在Intel推出的酷睿系列产品就采用了FinFET工艺。
Intel在半导体制造核心技术上已经引领世界几十年，研发投入也远超台积电。在技术模仿链上，台积电一直在追随Intel，中芯国际则在追随台积电。
01 打向巨头的第一枪
华为在通信领域用专利深耕了二十多年，才达到与国外巨头平起平坐的水平。
在集成电路加工制造领域，中国大陆几十年来一直处在追赶者的角色。
但谁也没有想到，2018年2月，中科院微电子所向行业大佬Intel打出了中国集成电路半导体产业向海外巨头专利维权的第一枪。指控Intel侵犯中科院微电子所的FinFET专利，要求赔偿至少2亿元，同时请求法院对“酷睿”产品实施禁售。
中科院微电子所有何能力，能“将”行业大佬Intel一军？
从全球能够在FinFET上投入研（烧）发（钱）的玩家来看，数量并不多。除了加工制造的台积电、三星、Intel、IBM、格罗方得、中芯国际之外，其它一些企业/机构只有中科院微电子所、AMD、英飞凌、意法半导体、比利时IMEC等。
据美国专利咨询公司LexInnova在2016年发布的全球FinFET专利调查报告显示，中科院微电子所的FinFET专利数量排在第11位，也是中国大陆唯一进入前20位的企业。但是其整体专利质量却位列全球第一，这一指标超越了全球著名的半导体公司Intel、IBM、三星、台积电等。
来源：中科院微电子所网站
这个专利质量的评比应该是综合的专利统计数据（例如专利引证率等指标）和专家打分的方式。无论怎样，这也是中国在半导体领域，甚至是电子信息领域中，唯一一个由国外专业咨询机构评选出的，在专利质量上能力压国际巨头，排名全球第一的机构。这个头衔，就连华为都不曾有过，在5G标准必要专利上，国外咨询机构承认华为5G专利数量位列第一，但没有一家机构敢说华为的5G专利质量能够达到全球第一。这也从侧面证实了，中科院微电子所在FinFET的研发上确实位居国际前沿。
顶着这个“全球第一”专利质量的光环，Intel曾在中国和美国两地试图5次去无效掉中科院微电子所的这件FinFET专利，最终都以失败告终。由此可见中科院微电子所用来诉讼专利的价值。
但是，这一战似乎在11月4日迎来了转折点。
在Intel对中科院微电子所的这件中国专利ZL201110240931.5发起的第二次无效请求中，国家知识产权局支持了Intel提交的新证据和理由，最终裁定该专利权利要求8、10、14无效。而无效的理由则是因为中科院微电子所在先申请的一篇专利（CN102768957A）构成了本申请的“抵触申请”，使得该专利权利要求8、10、14不具备新颖性。
02 关键专利争夺战，才刚刚开始
这个“自己被自己打败”的结果，确实有点意外。但这并不是终审结果，中科院微电子所还可以提起继续上诉，来“夺回”这一关键专利。可以说，Intel扳回的这一局，只是拉开了这场关键专利争夺战的序幕。
1. “抵触申请”认定或是争议点
“抵触申请”的存在是因为专利从申请到公开一般都要经过很长的时间，例如发明要有18个月，所以在此期间申请的新专利，有可能因为在先申请的专利还未公开而无法判断其新颖性。
因此如果要满足“抵触申请”的条件，是非常严格的，至少以下主体和时间的要件都要同时满足：（1）在先专利或申请由任何单位或者个人在中国申请；（2）在先专利或申请的申请日早于在后申请的申请日；（3）在先专利或申请的公布或公告日在在后申请的申请日当天或之后。
除此之外，还要满足专利法第22条第2款有关新颖性的规定，即权利要求的技术特征已被对比文件全部公开，且本领域技术人员根据两者的技术方案可以确定两者能够适用相同的技术领域，解决相同的技术问题，并具有相同的预期效果，则认为两者为同样的发明。
在2008年专利法第三次修改之后，对“抵触申请”的适用范围作出了较大调整，将之前的只有“他人”申请的专利才能作为抵触申请的要件修改为“任何单位或个人”，也就是将“自我抵触”包含在内，这与欧洲专利局的做法相同了。
中科院微电子所的此次无效也正是适用了“自我抵触”的情形。
虽然中科院微电子所也承认Intel的新证据材料满足“抵触申请”要件，但是对于两件专利的新颖性判断标准上还是存在争议的。
中科院微电子所认为争议有三点：
（1）Intel引入的证据内容来自该专利的两个实施例：一个方法实施例，一个产品实施例，不能用两个实施例来评价新颖性。
（2）本专利与证据相比，二者解决的技术问题不同，预期效果不同。
（3）权利要求8与证据相比存在区别技术特征：一是“……与鳍相交”没有被证据所公开，权8中相交是指栅电极跨在鳍上形成立体交叉关系，而证据中的伪栅条208未跨在鳍上，未形成立体交叉关系；二是证据中的侧墙与本专利中的电介质墙形状、位置、作用都不相同，除了形状不同外，中科院微电子所认为本专利电介质墙的作用是用作栅极侧墙，而证据中侧墙作用是用作掩膜层。
虽然这三点内容最终并未被复审的合议组所采纳。但是这三点疑问，一定会继续成为接下来的争议焦点。
对于第一点，中科院微电子所提出的疑义从严格意义上看是有道理的。也就是对不同实施例的组合能否用来评价新颖性？争议点在于本案这种具有“影子式”的方法和产品实施例，是否能认定为不同实施例，这一点可能后续在法庭上会继续有争议，这不是技术问题，而是法律问题，类似的在先判例感觉在中、美两国应该都会有。
对于第二点，可能是中科院微电子所未来能否翻盘的关键。在新颖性判断要件中，除了技术特征要完全相同外，对于解决的技术问题，预期效果也是非常重要的衡量指标，如果不同，也不能认为是“抵触申请”。在合议组的决定中，有一句话值得关注“一个技术方案所解决的技术问题，不仅只限于提出该技术方案时声称要解决的技术问题，还包括该技术方案能够解决的技术问题”。基于这样一种判断，合议组认为“虽然证据文件没有明确提出所解决的技术问题与本专利解决的技术问题相同，但是因为采用了同样的……侧墙结构和……电隔离的工艺顺序“，因此就认为”同样能够解决本专利所遇到的问题，进而达到同样的技术效果”。因此争议的焦点就变成，能否从在先的抵触申请毫无意义的导出本专利所要解决的技术问题，这决定着本专利所声称要解决的技术问题及采取的方案是否是首次提出，这个分歧点还是有些主观判断在内的，因此也会成为后期激辩的重点。法律可能要在复审员是否存在“事后诸葛亮”和申请人对技术差异的详细陈述中，寻找平衡点。
这有点像辉瑞公司研发“万艾可”药物时，最开始专利要解决的技术问题是治疗高血压，而不是治疗男性勃起障碍。但是现临床效果出来后发现要解决的技术问题已经完全改变了，但实际上发明的药物化学结构并没有改变，因此就变成能否因为药物化学结构没变就认为“万艾可”新用途的专利不具有新颖性的问题。虽然中科院微电子所的这个专利与“万艾可”的例子在原理上有点类似，但还不完全一样，因此后续走向如何，应该会有很大争议。
对于第三点，虽然中科院微电子所提出了两点区别技术特征，看似从结构、形状、位置等多方面确实存在不同，但是最终判断依据是按照权利要求文字所要求的内容来判断，上述申诉理由的区别特征实际上在权利要求文字中并未体现出来，也就是权利要求的上位概括并未体现出该区别，合议组不予认定也是有道理的。但是这也不能归咎于专利代理水平不高，实际上为了让权利人获得更好的创新保护，一定程度的上位概括还是需要的。从中科院微电子所将这条理由列在最后一点也可以看出，可能代理律师评估后也会认为这一条被采纳的可能性不如前面两条。
2. 不要过度消费“自己打败自己”
在中科院微电子所的关键专利的部分权利要求被自家在先专利所“抵触”之后，一些不明真相的舆论有点将案件的重点“带跑偏了”。
出现了一些想当然的评论：“自家专利被自己打败，不重视专利代理将承担严重后果！”、“关键技术交由不同专利代理机构，就要承担风险！”等等。
实际上，中科院微电子所在专利方面的工作已经是国内非常高的水平了。目前这起案件的“抵触”结论也并非是终审结果，如果按照上述的分析来看，后续还有很大的回旋空间。
而且中科院微电子所目前依然拥有这件有效专利。Intel也很知趣的只是要求无效掉权利要求8、10、14，目的可能也只是为自己增加谈判筹码而已。
因为Intel很清楚这件专利在行业中的价值和地位。
从中科院微电子所自己对这件涉诉专利的评价来看，重要性不言而喻：
涉案专利涉及当今最先进的晶体管器件的关键结构和核心工艺。该专利是在“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项（02专项）的支持下，围绕集成电路先进制造技术进行布局的若干专利组合中的核心专利之一，能够有效提升芯片集成度并降低制造成本。
此外，还有人认为这件专利在2011年就提出用侧墙做栅极切断，不仅时间早，而且在工艺上更易实施，尤其是受到光刻的限制后，所以这件专利的基础性地位还是很高的，其它一些知名大厂的工艺可能也会涉及该专利的技术。
03 中科院微电子所让Intel忌惮的“三个大杀器”
半导体制造，一直以来都是美国卡中国脖子的关键所在。
FinFET技术原理虽然是由华人提出，但是美国占据了创新和专利产出的绝对优势。中国大陆只有中芯国际和中科院微电子所能形成一定气候。
与中芯国际偏向后端应用不同，中科院微电子所的创新和专利更接近于对基础原理的探究。因此，高端人才、先导技术和高质量专利、以及非制造实体这三个杀手锏，就成为Intel不得不对其忌惮三分的理由。
1. 卧虎藏龙：中科院不是“一个人”在战斗
中科院微电子所集成电路先导工艺研发中心的研发人员只有150人，与Intel庞大的研发人员和研发投入相比，显得有点微不足道。但是这个队伍不仅低调，而且“卧虎藏龙”。
以此次被Intel作为证据的专利CN10268957A为例。这件专利的三位发明人分别是朱慧珑、钟汇才、梁擎擎。三个人都有在国外知名半导体巨头的工作经历，尤其是在IBM的工作经验。
朱慧珑：中科院微电子所集成电路先导工艺研发中心首席科学家。1990-2009年，先后在美国阿贡国家实验室、伊利诺伊大学、DEC、Intel和IBM等任职，曾是IBM全公司2007年度4名牵头发明家（Leading Inventor）之一；IBM发明大师（Master Inventor）；获IBM优秀专利奖两次和IBM公司发明成就奖51次。2009年回国，担任国家重大专项02专项“22纳米关键工艺技术先导研究与平台建设”和“16-14纳米基础技术研究”项目首席专家，在国内首次完成了原型器件的研发并建立了较系统的高质量专利组合。获得已授权美国专利190多件。
钟汇才：毕业于美国北卡罗来纳州立大学电子工程系。自2002 年毕业后在世界知名公司包括AMD、IBM、SanDisk 等公司从事CPU、Flash 等高性能芯片研究与产品开发工作，在美国申请并授权多项美国专利。自2009 年回国后，先后承担了国家“973”计划、国家科技重大专项02 专项、科技部重大仪器专项、中国科学院信息先导项目、国家重点研发计划等重大课题研究任务，发表文章20 多篇，申请中国、美国与欧盟专利200 多项，其中以第一发明人身份申请并授权100项中国专利与国际专利。在这些重大的专利成果中，已确认美国Intel 公司的28 纳米以下的微电子芯片自2014 年对钟汇才以第一发明人申请的美国专利US9070719、中国专利CN102956457B构知识产权的的侵权，由中国科学院微电子所对Intel 公司发起进行诉讼。
梁擎擎：毕业于美国佐治亚理工学院。后进入IBM工作，曾获得IBM杰出技术成就奖，IBM发明奖，并曾收录于“美国名人录”2008-2009杂志。
Intel在集成电路制造领域最大的技术竞争者是谁？就是IBM。
在美国专利咨询公司LexInnova的FinFET专利数量排名中，IBM以1885件排名第一，是Intel（854件）的两倍多。在一些影响FinFET性能的关键技术上，例如高k栅介质/金属栅的研究上，IBM的专利成果甚至要早于Intel七八年，这项技术同样是也中科院微电子所的强项。
来源：中科院微电子所网站
所以，中科院微电子所并不是"一个人"在战斗，其背后的“隐藏”实力才是Intel所忌惮的。除了IBM，中科院微电子所专家们的背景还包括三星、AMD、联华等国际知名半导体企业工作经历，可以说是实打实的一只具有国际先进水平的高质量科研团队。可以想象，除了这件诉讼专利外，中科院微电子所的专利武器库中应该还有很多储备弹药可以使用。怪不得Intel不敢小觑。
2. 先导研发+高质量专利
中科院微电子所不仅承担了各类国家重大专项，同时也是中科院先导专项的重要承担单位。正是国家在这些基础性、前瞻性技术上的不断投入，吸引人才，紧跟国际先进水平，才使得微电子所的科研水平一直位居世界前列。
FinFET技术上，如何体现先导研发和基础性？
从技术特点上看，FinFET与传统平面FET的区别主要在“鳍”上，这也是胡正明的创新之处。因此对“鳍”的后续改进，就成为各家争夺的焦点。其它诸如栅堆栈、衬底、互联、源漏的设置都要围绕鳍的变化而进行。
中科院微电子所正是在“鳍”的创新上投入了大量的基础性研究，有超过一多半的专利都是围绕“鳍”在研发，这或许也是为何其专利质量能排在全球第一的重要因素之一。
另一家在“鳍”上进行广泛布局的巨头就是与中科院科研人员有背景关联的IBM公司。可见，半导体行业中这种技术的传承性特点还是很明显的。
不仅技术紧跟国际最前沿，中科院微电子所在专利上的工作其实也是可圈可点的。
先导中心实现了22纳米CMOS、高k栅介质/金属栅工程、16/14纳米技术节点的FinFETs、5纳米及以下纳米线和堆叠纳米片器件等关键技术的突破，研究水平迈入世界前列；提出了“专利指导下的研发战略”，在关键工艺模块上形成了较为系统的知识产权布局（专利2024项，含国际专利607项），部分关键专利被Intel、IBM、台积电、三星等国内外半导体领先企业广泛引用和部分应用。
也就是在和国外高手“较量”之前，微电子所就已经意识到专利的重要性作用，将其全面贯穿到先导技术的研发中，而且这些产出的成果已经被国际大厂所广泛引用。
重视专利布局，就是另一个让微电子所的FinFET专利质量能够达到全球第一的硬指标了。
这也是Intel不得不忌惮的一点。
3. 具有NPE的潜质
中科院微电子所的发展定位决定了其只需要考虑前端研发，而不必考虑后端生产制造。科研成果的转化，如果以专利许可的方式进行，就十分符合“专利非实施实体”（Non-Practicing Entity, NPEs）的特点。
从过去十多年的NPEs发展历史来看，往往是一些大公司“挥之不去”的噩梦。因为这些NPEs手中握有高质量的专利，但又并不直接从事生产制造，因此被他们缠上的大公司往往无法“对等”应对，多数情况不得不选择“花钱免灾”。
苹果、三星、华为这些巨头，几乎是所有NPEs都想咬上一口的“唐僧肉”。
因此，Intel在中科院微电子所面前，完全施展不开一家半导体巨头的威风，反而更像是一块任人宰割的案板肉。
近年来，中科院微电子所也正在向着技术转化和专利许可的目标前进，不仅以1100万美元成功将1493件专利许可给武汉新芯，而且还成立了一家专注于知识产权运营的服务公司。目的不言自明，就是要盘活中科院微电子所的这些高价值专利。
此次选择主动起诉Intel，更像是“莱克星顿的枪声”，打响的是中科院微电子所希望在集成电路半导体行业彻底盘活专利，走向市场的决心。
04 写在最后：Intel之后，下一个是谁？
11月9日，国家科技重大专项02专项专家组组长、中科院微电子所前所长叶甜春在中国半导体封测年会上发表演讲《新形势下我国集成电路发展的回顾与展望》，总结了重大专项在知识产权方面取得的进展：自02专项实施以来，共申请专利30429件，其中发明专利25221件，实用新型1849件，国际专利3358件。
如果根据国外经验，如果在一个核心专利组合中，有5%-10%是核心专利，那就应该是一个成功的专利包。从02专项取得的3万件专利来看，如果其中有1500-3000件是核心专利，中国在卡脖子领域的情况都会大大好转。但是实际情况来看，目前还远远达不到这一数量。
此次中科院微电子所与Intel交战的核心专利，正是来自国家科技重大专项02专项的支持。可以说，今天的收获，与十年前的播种是分不开的。
专利布局和搞基础研究的道理一样的，不能想着今天申请一个，明天就去起诉别人。要能耐下心来，仔细研究，知己知彼，才能获得高质量的专利产出。
Intel应该是第一个“撞”到中科院微电子所枪口上的巨头，但绝对不会是最后一个。
朱慧珑研究团队已经开始研究3nm以下代替FinFET的全环栅GAA技术了。这也是三星也非常看好的技术。那，下一枪会不会对准三星？完全有可能。
实际上，台积电、AMD、格罗方德，甚至是苹果，都有可能进入到中科院微电子所的“专利射程”。
扳机何时扣动，就要看中科院科学家们的心情了。