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集成電路布圖設(shè)計的概念與發(fā)展

集成電路是指半導體集成電路，即以半導體材料為基片，將至少有一個是有源元件的兩個以上元件和部分或者全部互連線路集成在基片之中或基片之上，以執(zhí)行某種電子功能的中間產(chǎn)品或者最終產(chǎn)品。集成電路是一種新興科技產(chǎn)品，它通過采用特殊技術(shù)將一套復雜的電路集成到一塊很小的芯片上，具有體積小、速度快、能耗低、壽命長、耐震動和可靠性高等優(yōu)點。

集成電路布圖設(shè)計(以下簡稱布圖設(shè)計)又稱掩膜作品或拓撲圖，是指集成電路中至少有一個是有源元件的兩個以上元件和部分或者全部互連線路的三維配置，或者為制造集成電路而準備的上述三維配置。通俗而言，布圖設(shè)計其實就是對用以制造集成電路的電子元件在一個傳導材料中的排列和連接所做的布局設(shè)計。不過，這種布局設(shè)計是一種三維圖形結(jié)構(gòu)，將電子線路中的各個元件及其連線轉(zhuǎn)化為一層或多層的平面圖形，再將這些多層圖形按一定的順序逐次排列構(gòu)成三維圖形結(jié)構(gòu)。

布圖設(shè)計是設(shè)計人對電子元件的排列、布局所做的安排，這種安排是無形的信息，其必須通過一定的物質(zhì)載體來體現(xiàn)。對于布圖設(shè)計而言，其表現(xiàn)形式或載體是多樣的，可以掩膜圖形的方式存在于掩膜板上，也可以編碼的方式存在于計算機或磁盤、磁帶上，還可存在于集成電路芯片產(chǎn)品中。這些掩膜板、磁盤、磁帶、芯片都是布圖設(shè)計的載體。布圖設(shè)計是在這些載體上所反映出來的電子元件以及連接這些電子元件的連線的布局安排，它是無形的，不能與其載體相混淆。

布圖設(shè)計具有獨創(chuàng)性，并具有商業(yè)應用性。獨創(chuàng)性是布圖設(shè)計作為一種受法律保護的進步性智力成果的根本特性。而商業(yè)應用性，即能在工業(yè)中應用并帶來商業(yè)價值，是布圖設(shè)計的一項基本功能。

在集成電路產(chǎn)品的制造過程中，集成電路的布圖設(shè)計是一個非常重要的環(huán)節(jié)。通過對集成電路的布圖進行合理設(shè)計，可以最大可能地縮小單個集成電路的面積、體積，從而能利用一定量的硅片等基片制造出盡可能多的集成電路，以實現(xiàn)生產(chǎn)效益的最大化。集成電路的布圖設(shè)計需要投入大量的資金和人力，一般而言，開發(fā)一種普通的超大規(guī)模集成電路至少需要投入幾百萬美元，花費2 ～ 3年的時間。但非法仿制這種布圖設(shè)計卻比較容易，往往只需花2萬～ 3萬美元，不到半年的時間。很多生產(chǎn)集成電路的公司利用反向工程，能夠得到生產(chǎn)集成電路的一整套布圖設(shè)計，進而生產(chǎn)出仿制產(chǎn)品。因此，許多企業(yè)為了節(jié)省研究開發(fā)費用，紛紛仿制他人的布圖設(shè)計，甚至形成了專門的行業(yè)。這種現(xiàn)象嚴重侵害了布圖設(shè)計研制開發(fā)者的利益。為了保護開發(fā)者的積極性，保護整個微電子技術(shù)及行業(yè)的發(fā)展，有必要對布圖設(shè)計加以保護。

作為集成電路行業(yè)的大國，美國是布圖設(shè)計保護的先行者，早在1984年，美國國會便通過了《半導體芯片保護法》，這也是世界上第一部專門的集成電路保護法。隨后一些半導體技術(shù)先進的國家和地區(qū)紛紛效仿，如日本于1985年頒布《關(guān)于半導體集成電路配置的法律》，瑞典在1986年，德國、法國、荷蘭、英國、丹麥等國在1987年，西班牙、奧地利、盧森堡等國在1988年，葡萄牙、意大利等國在1989年均頒布法律以保護集成電路布圖設(shè)計權(quán)，歐共體于1986年發(fā)布了《關(guān)于半導體產(chǎn)品布圖設(shè)計法律保護指示》。1989年5月26日，世界知識產(chǎn)權(quán)組織在華盛頓召開專門會議，通過《關(guān)于集成電路的知識產(chǎn)權(quán)條約》，該條約對布圖設(shè)計的受保護條件、保護的法律形式和范圍、權(quán)利的限制等作了具體規(guī)定。1994年達成的TRIPs協(xié)議也對集成電路作了相當具體的規(guī)定，這標志著集成電路的保護真正具有了國際性，成為WTO各成員國的法定義務。

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