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微型懸浮結構專利訴訟 微智半導體再告瑞聲科技

關鍵字：MEMS (微機電)；Sensor (感測器)；MEMS Microphone (微機電麥克風)； Microstructure (微結構)；Memsmart (微智)；ACC Technologies (瑞聲科技)；AKUSTICA
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科技產業資訊室 (iKnow) - Michael 發表於 2015年5月11日
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MemSmart Semiconductor Corp. (微智半導體股份有限公司;下稱微智)於2015年4月21日向美國德州東區聯邦地方法院控告AAC Technologies Pte. Ltd. (瑞聲科技;下稱瑞聲)及其相關公司一共三家公司侵權。

微智是一家於2006年由清華大學碩、博生所成立而致力於微機電感測晶片設計的公司，主要使用CMOS-MEMS製程及自行開發之關鍵後製程處理技術，於美國、台灣和中國擁有數十件專利，惟近來專利申請活動幾乎停止。

瑞聲是於1993年成立，並於2005年在香港上市，現已成為全球領先通信、IT及消費類電子市場的微型元器件整體方案供應商，與多家世界頂尖品牌保持戰略合作關係，產品廣泛應用於智能手機、平板電腦、超薄筆記型電腦、可穿戴式設備等消費類電子產品[註一]。

原告MemSmart曾於2013年6月21日於美國德州東區聯邦地方法院，對總部位於美國加州的Apple Inc.(下稱蘋果)提起專利侵權訴訟[2:13-cv-00518]，指控蘋果iphone 4手機等侵犯其專利權[註二]，此案於2014年5月21日法官同意被告Apple移轉法院至北加州審理[3:14-cv-02300]；此案亦於2015年2月10日達成雙方和解而撤告，如此看來，原告MemSmart已向被告Apple取得第一桶金，作為後續打仗的資金。

還有，原告MemSmart在2014年12月11日於美國德州東區聯邦地方法院分別對被告及AKUSTICA, INC. (下稱AKUSTICA，博世Bosch的子公司)提起專利侵權訴訟，指控被告及AKUSTICA侵犯其專利權(被告及AKUSTICA皆致力於微機電麥克風產品)，兩案於今年3月20日經管轄法院命合併審理，而原告於今年4月7日撤回被告之訴部分。

原告所主張系爭專利美國第7,829,364號方法專利「Method of fabricating a suspension microstructure (製造一懸浮微結構之方法)」於2010年11月9日公告獲准，申請號為US12/243,972，申請日期為2008年10月2日，共有13項專利請求項(其中3項為獨立項)，發明人為Siew-Seong Tan (陳曉翔)，發明人曾於2006-2009年為原告之研發經理，在申請系爭專利時正好同時於清華大學進修博士，此外系爭專利亦有申請我國專利(TW)公告號I340121之「微型懸浮結構及其製造方法」專利，共有19項專利請求項(其中6項為獨立項)。

364系爭專利領域涉及用於半導體微機電系統的微機電感測器和制動器系統之懸浮微結構；其新穎性在於一矽基板(10)的上表面之包括內微機電結構之微結構(211)具有一絕緣層，該微機電結構包含彼此獨立的至少一微結構和金屬電路(212)，於該絕緣層的表面上之一已外露部份(30)具對應該微機電結構間所預定蝕刻空間處之通孔，空間穿透該絕緣層，具一開口之光阻於表面上，而該開口位於該通孔的外部。

364系爭專利的優點為：具開口之光阻於絕緣層表面上且該開口位於已外露部份的該通孔外部，因此減少微機電結構的外露、減少損壞的可能性且有效地預防底切；已外露部份和已嵌入部份可直接地藉由沉積而形成，以便有效地替換蝕刻時之高精密光罩，因此實現微結構之懸浮，因此製程複雜度被降低而產率被提升，且因而減少成本和增強競爭力，已嵌入部份之上的凹陷空間可有效地增加電路應用的架構變異性。

本案原告除7,829,364之外，還提出另外三件專利：US7,666,702、US7,863,063、US7,935,556。

  • 2010年2月23日公告獲准的美國第7,666,702號方法專利「Method for fabricating a microstructure (製造一微結構之方法)」，申請號為US11/946,831，申請日期為2007年11月28日，共有7項專利請求項(其中2項為獨立項)，系爭專利領域涉及用於製造半導體微機電系統的微結構之方法；優點為：既然從基板的下表面執行蝕刻，施加至所暴露微結構之蝕刻製程被減少，預防微結構的暴露可減少微結構的損壞。

  • 於2011年1月4日公告獲准的美國第7,863,289號方法專利「Method for fabricating a sealed cavity microstructure (製造一密封腔微結構之方法)」，申請號為US12/042,289，申請日期為2008年3月4日，共有6項專利請求項(其中1項為獨立項)，系爭專利領域涉及用於製造一密封腔微結構之方法；優點為：因為覆蓋層用作為預防灰塵和顆粒之保護層而減少微機電結構的外露和損壞的可能性，此外覆蓋層和微機電結構可積體化而設計為電子電路的一部分，因此於製造製程後覆蓋層的連續操作功能能有效地被增加且封裝成本被減少。

  • 於2011年5月3日公告獲准的美國第7,935,556號方法專利「Microelectromechanical system and process of making the same (微機電系統及製造其之製程)」，申請號為US11/845,780，申請日期為2007年8月27日，共有4項專利請求項(其中1項為獨立項)，系爭專利領域涉及微機電系統，使用於包括但不限於機械濾波器、加速度計、陀螺儀、光調變器和射頻被動裝置；優點為：系統減少製造成本和有效地預防過蝕刻和微結構與電路間的干擾。

本案原告新增了三件方法專利，增強專利訴訟強度與難度，就看被告瑞聲如何解法取得較為有利的地位；另一案的被告AKUSTICA，選擇先下手為強已先於今年5月1日向美國賓州西區聯邦地方法院請求確認原告新增之三件方法專利之有效性。

從原告訴訟策略來看，由於前述系爭專利US7,829,364是製程方法專利，原告以專利被侵權要證明被告是使用系爭專利所述的方法製造，有相當程度的難度，可能極難成立。是否因為考量方法專利舉證不易，原告因此新增了三件方法專利配合前述各案所主張之專利而提起本案。(2122字；表3)

表一(1)、系爭專利基本資料及代表圖示US7,829,364
專利名稱 Method of fabricating a suspension microstructure
公開號 US7829364 B2
出版類型 授權
申請書編號 US 12/243,972
發佈日期 2010年11月09日
申請日期 2008年10月02日
優先權日期 2007年12月14日
發明人 Siew-Seong Tan
原專利權人 Memsmart Semiconductor Corporation
目前專利權人 Memsmart Semiconductor Corporation
圖示  pclass_11112a_20150512.gif
Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05  

表一(2)、系爭專利US7,829,364家族
專利名稱 Method of fabricating a suspension microstructure
公開號 公開/公告日 發明人 申請人
US20090243084A1 2009-10-01 Tan Siew Seong MemSmart Semiconductor Corp.
TW200925101A 2007-12-14 Tan Siew Seong MemSmart Semiconductor Corp.
TWI340121B 2011-04-11 Tan Siew Seong MemSmart Semiconductor Corp.
Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05  

表一(3)、系爭專利US7,829,364 Claim 1請求項解析 Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05
A method for fabricating a suspension microstructure comprising the steps of:
一種方法，用於製造懸浮微結構，包括下述步驟：

forming an insulation layer including inner micro-electro-mechanical structures on an upper surface of a silicon substrate, the micro-electro-mechanical structure including at least one microstructure and a plurality of metal circuits that are independent from each other, the micro-electro-mechanical structures having an exposed portion on a surface of the insulation layer, the exposed portion being provided with through holes correspondingly to predetermined etching spaces of the micro-electro-mechanical structures, which only penetrates the insulation layer without contacting the micro-electro-mechanical structures;
於一矽基板的上表面上形成包括微機電結構的一絕緣層，該微機電結構包含彼此獨立的至少一微結構與一群金屬電路，該微機電結構於該絕緣層的表面上具一已外露部份，該已外露部份對應該微機電結構間所預定蝕刻空間處提供通孔，其未接觸該微機電結構而只穿透該絕緣層；

next, forming a photoresist with an opening on the insulation layer, the opening of the photoresist being located outside the through holes of the exposed portion;
接著，在該絕緣層上形成具開口之一光阻，該光阻的該開口位於該已外露部份的該通孔外側；

subsequently, conducting an etching from the through holes of the exposed portion downwards to form etching spaces which only penetrate the insulation layer, the microstructures of the micro-electro-mechanical structures being clad in the insulation layer; and
依序，從該已外露部份的該通孔進行一蝕刻而向下形成僅穿透該絕緣層之蝕刻空間，該微機電結構的該微結構受到該絕緣層包覆；及
realizing suspension of the microstructures by etching.
Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05

表二(1)、系爭專利基本資料及代表圖示US7,666,702
專利名稱 Method for fabricating a microstructure
公開號 US 7666702 B2
出版類型 授權
申請書編號 US 11/946,831
發佈日期 2010年02月23日
申請日期 2007年11月28日
優先權日期 2007年11月28日
發明人 Sheng-Hung Li, Siew-Seong Tan, Cheng-Yen Liu, Li-Ken YEH
原專利權人 Memsmart Semiconductor Corporation
目前專利權人 Memsmart Semiconductor Corporation
專利家族 US20090137113A1
圖示  pclass_11112b_20150512.gif
Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05  

表二(2)、系爭專利US7,666,702 Claim 1請求項解析
A method for fabricating a microstructure comprising the steps of:
一種方法，用於製造一微結構，包括下述步驟：

forming at least one insulation layer over an upper surface of a silicon substrate, the insulation layer including an inner metal micro-electro-mechanical structure, the micro-electro-mechanical structure including at least one microstructure and at least one metal sacrificial structure that are independent with each other, the metal sacrificial structure including metal layers and metal via layers connected to the respective metal layers;
於一矽基板的上表面之上形成至少一絕緣層，該絕緣層包括一內金屬微機電結構，該微機電結構包括彼此獨立的至少一微結構和至少一金屬犧牲結構，該金屬犧牲結構包括金屬層和連接至對應金屬層之金屬通孔層；

forming at least one barrier layer over an upper surface of the insulation layer;
形成至少一阻障層在該絕緣層的上表面之上；

forming an etching stop layer over a lower surface of the silicon substrate;
形成一蝕刻停止層在該矽基板的下表面之上；

carrying out an etching operation from the lower surface of the silicon substrate to form a space corresponding to a predetermined suspension microstructure in the micro-electro-mechanical structure; and
從矽基板的下表面執行一蝕刻操作來形成對應於該微機電結構中一預先決定懸浮微結構之空間；及

etching the metal sacrificial structure for forming a suspension space for the microstructure to achieve a microstructure suspension of the micro-electro-mechanical structure.
蝕刻該金屬犧牲結構，用來形成為達成該微機電結構的一微結構懸浮之該微結構的一懸浮空間。
Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05

表三(1)、系爭專利基本資料及代表圖示US7,863,063
專利名稱 Method for fabricating a sealed cavity microstructure
公開號 US 7863063 B2
出版類型 授權
申請書編號 US 12/042, 289
發佈日期 2011年01月04日
申請日期 2008年03月04日
優先權日期 2008年03月04日
發明人 Siew-Seong Tan
原專利權人 Memsmart Semiconductor Corporation
目前專利權人 Memsmart Semiconductor Corporation
專利家族 US20090227060A1
圖示  pclass_11112c_20150512.gif
Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05  

表三(2)、系爭專利US7,863,063 Claim 1請求項解析
A method for fabricating a sealed cavity microstructure comprising the steps of:
一種方法，用於製造懸浮微結構，包括下述步驟：

depositing an insulation layer with a micro-electro-mechanical structure on an upper surface of a silicon substrate, the micro-electro-mechanical structure includes at least one suspended structure and at least one conductive structure, between the suspended structure and the conductive structure is disposed a spacer region, the micro-electro-mechanical structure is clad by the insulation layer;
沉積一絕緣層於一矽基板的一上表面上之一微機電結構，該微機電結構包含至少一懸浮結構和至少一傳導結構，於該懸浮結構和該傳導結構間被置放一間隔壁區域，該微機電結構被該絕緣層所包覆；

etching the insulation layer, after the insulation layer is etched, the suspended structure and the conductive structure of the micro-electro-mechanical structure are exposed outside, and the spacer region is etched into a hollow configuration;
蝕刻該絕緣層，於該絕緣層被蝕刻之後，該懸浮結構和該微機電結構被暴露於外，且該間隔壁區域被蝕刻成為一中空架構；

cladding a sacrificial layer over the insulation layer, the sacrificial layer is filled into the spacer region, and the sacrificial layer is covered over the suspended structure and the conductive structure of the micro-electro-mechanical structure;
在該絕緣層之上包覆一犧牲層，該犧牲層被填充進入該間隔壁區域，且該犧牲層被覆蓋在該懸浮結構和該微機電結構的該傳導結構之上；

performing an etching from a rear back surface of the silicon substrate and directionally forming space connecting to the spacer region;
從該矽基板的後背表面執行一蝕刻且直接地形成連接至該間隔壁區域之空間；

forming at least one hole in the sacrificial layer, the hole is formed over the conductive structure;
在該犧牲層中形成至少一洞，該洞被形成在該傳導結構之上；

depositing a cap layer over the sacrificial layer, the cap layer covers the hole of the sacrificial layer, and the cap layer contacts the conductive structure after being filled into the hole of the sacrificial layer;
在該犧牲層之上沉積一覆蓋層，該覆蓋層覆蓋該犧牲層的該洞，且在該傳導結構被填充入該犧牲層的該洞中後該覆蓋層連接該傳導結構；

removing the sacrificial layer by etching, the sacrificial layer inside the spacer region, and the sacrificial layer under the cap layer are both etched through an empty space of the cap layer, and the spacer region connects with the space of the silicon substrate to achieve the suspension of the suspended structure; and
藉蝕刻移除該犧牲層，該間隔壁區域內之該犧牲層和該覆蓋層之下的該犧牲層兩者經由該覆蓋層的一空洞空間被蝕刻，且該間隔壁區域與該矽基板的該空間連接來達到該懸浮結構的該懸浮；及

depositing a sealing layer outside the cap layer to subsequently seal a clearance of the cap layer.
於該覆蓋層外部沉積一密封層而緊接密封該覆蓋層的一間隙。
Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05

表四(1)、系爭專利基本資料及代表圖示US7, 935,556
專利名稱 Microelectromechanical system and process of making the same
公開號 US7935556 B2
出版類型 授權
申請書編號 US 11/845,780
發佈日期 2011年05月13日
申請日期 2007年08月27日
優先權日期 2007年08月27日
發明人 Li-Ken YEH, I-Hsiang Chiu
原專利權人 Memsmart Semiconductor Corporation
目前專利權人 Memsmart Semiconductor Corporation
圖示  pclass_11112d_20150512.gif
  Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05

表四(2)、系爭專利US7, 935,556家族
專利名稱 Microelectromechanical system and process of making the same
公開號 公開/公告日 發明人 申請人
US20090057817A1 2009-03-05 Li-Ken YEH, I-Hsiang Chiu MemSmart Semiconductor Corp.
US20100109121A1 2010-05-06 Li-Ken YEH, I-Hsiang Chiu MemSmart Semiconductor Corp.
  Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05

表四(3)、系爭專利US7, 935,556 Claim 1請求項解析
A method for fabricating a microelectromechanical system, comprising the steps of:
一種方法，用於製造一微機電系統，包括下述步驟：

forming a microstructure, a circuit, and an insulation layer covering a microstructure and a circuit on a substrate by a pre-process, and a metal layer is formed on a top of the microstructure and the circuit formed in this process;
藉一先製程於一基板上形成一微結構、一電路和覆蓋一微結構和一電路之一絕緣層，且一金屬層被形成於此製程中所形成之該微結構和該電路的上方；

removing parts of the insulation layer not covered by the metal layer by a first etching process;
移除未於一第一蝕刻製程由該金屬層所覆蓋之該絕緣層的部分；

removing parts of the substrate not covered by the metal layer and form grooves between the microstructure and the circuit by a second etching process after the first etching process;
移除未由該金屬層所覆蓋之該基板的部分且於該第一蝕刻製程後之一第二蝕刻製程而於該微結構和該電路間形成溝槽；

forming a mask on the substrate to cover the circuit and completely fill the grooves and expose the microstructure after the second etching process; and
於該基板上形成一遮罩來覆蓋該電路且於該第二蝕刻製程後完全地填充該溝槽和暴露該微結構；及

releasing the microstructure from the substrate by a third etching process after the mask is formed on the substrate.
於遮罩被形成於該基板上後，藉一第三蝕刻製程而從該基板脫離該微結構。
Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05

表五、專利訴訟案件基本資料：MemSmart Semiconductor Corp. v. AAC Technologies Pte. Ltd. et. al.
訟案名稱 MemSmart Semiconductor Corp. v. AAC Technologies Pte. Ltd. et. al.
提告日期 2015/4/21
原告 MemSmart Semiconductor Corp.
被告 AAC Technologies Pte. Ltd. AAC Technologies Holdings Inc. American Audio Component, Inc.
案號 2:15-cv-00531
訴訟法院 Texas Eastern District Court
案由 35:284 Willful Patent Infringement
系爭專利 US7,829,364
系爭產品(3) •Acoustic MEMS microphones SM0102B-L383-M02, SM0102B-N383-M02, SM0401L-F383-M02, SM0401L-F423- M02, SDM0401B-263-M02, SDM0401-263-M02, SDM0301-263-M02, SDM0102B-263-M02, AM0502B-NEA381-M02, SM0401L-NEA381-G02, SM0401BL-NEA381-M02, SM03022- A421-M02, SM0401L-D423-M02, SDM0401-263-M03, SDM0401L-D263-G04, SDM0401BD263-M03, AM0502-NEA381-G02, SDM0502B-D263-M03, SM0103-P383-M02 •Acoustic MEMS microphones SM0102B-L383-M02, SM0102B-N383-M02, SM0401L-F383-M02, SM0401L-F423-M02, SDM0401B-263-M02, SDM0401-263-M02, SDM0301-263-M02, SDM0102B-263-M02, AM0502B-NEA381-M02, SM0401L-NEA381-G02, SM0401BL-NEA381-M02, SM03022- A421-M02, SM0401L-D423-M02, SDM0401-263-M03, SDM0401L-D263-G04, SDM0401BD263-M03, AM0502-NEA381-G02, SDM0502B-D263-M03, SM0103-P383-M02 •Acoustic MEMS microphones SM0102B-L383-M02, SM0102B-N383-M02, SM0401L-F383-M02, SM0401L-F423-M02, SDM0401B-263-M02, SDM0401-263-M02, SDM0301-263-M02, SDM0102B-263-M02, AM0502B-NEA381-M02, SM0401L-NEA381-G02, SM0401BL-NEA381-M02, SM03022- A421-M02, SM0401L-D423-M02, SDM0401-263-M03, SDM0401L-D263-G04, SDM0401BD263-M03, AM0502-NEA381-G02, SDM0502B-D263-M03,SM0103-P383-M02
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  Source：科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室整理，2015/05

[註一] http://www.aactechnologies.com/tc/about-aac
[註二] 科技產業資訊室LCL 微型懸浮結構專利訴訟，台灣MemSmart控告Apple公司 2013/7

 
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