
文 / 宋皇志 圖/Nano Banana
前文提及,本文針對GAA技術進行專利檢索,共獲784件美國專利,申請年度介於2009年至2024年間。由申請人統計觀之,台積電擁有320件,占 40.8%,於 GAA 專利競賽中居於明顯領先地位。IBM、Intel與Samsung則分別占 18.1%、9.3% 與 7.5%,四大巨頭合計占約 75.8%,超過整體的四分之三。特別是在2019–2024年的「量產導向擴張期」,HHI 攀升至3,345,正式進入高度集中區間。此期間 TSMC專利占比達55.2%,競爭格局由前階段的多方競逐,轉為高度集中之單一「領先者」。

專利計量學(Patent Bibliometrics)概論
美國專利於公告首頁會列載「引證文獻(References Cited)」,臚列在審查過程中被揭露或參考的先前技術文獻,包括先前專利與非專利文獻(Non-Patent Literature, NPL),例如期刊論文與技術報告等。公告頁面所列之引證文獻中,部分係由專利申請人依據資訊揭露聲明(Information Disclosure Statement, IDS)義務所主動提交,部分則為專利審查官於檢索過程中發現並於審查中引用。其中部分文獻曾成為審查官據以提出35 U.S.C. §102(新穎性)或 §103(非顯而易見性)核駁意見的實質依據;另有部分文獻雖被納入審查紀錄並經審閱,但未必構成最終審查決定的直接基礎。無論是否構成核駁依據,這些引證文獻皆屬審查過程中所考量之先前技術,並與專利所揭露之技術領域具有實質相關性。
一件專利於公告所列之「引證文獻」中,其所引用之先前專利,在專利計量研究上通常稱為「向後引用(backward citations)」。當某件專利引用既有專利時,表示後者在審查程序中被認定為相關之先前技術(prior art),可能構成技術基礎、比較對象,或成為後續發明必須加以區隔與迴避的制度邊界。因此,「向後引用」反映的是技術發展過程中的知識依賴關係與法律審查脈絡,但不必然等同於技術上的直接承襲。
相對而言,當某件專利在核准公告後被後續專利所引用,則該後續引用行為稱為該專利之「向前引用(forward citations)」。在專利計量文獻中,向前引用數量常被作為衡量專利影響力或技術重要性的替代指標之一。儘管其解釋上仍需考量技術領域差異與時間累積效應,但被頻繁向前引用的專利,往往代表其揭露內容在後續創新活動中具有相當程度的參考價值。在高度集中化的專利競局中,被頻繁向前引用的技術通常代表其在知識體系中的重要位置。然而,「向前引用」所反映的乃是技術影響力與知識傳播程度,未必直接等同於產業主導權。
專利引用數分析
本文以資料庫內784 件專利為限,對各專利進行內部引用網路分析,統計出四大巨頭之總被引用數、自我引用數、自我引用率、及非自我引用次數,說明如下:

由784件GAA專利樣本內交叉引用結果觀察,四家公司在引用結構上呈現明顯差異。TSMC樣本內總被引用69次,數量似乎相當大,然因其擁有320件專利,平均每件專利被引用率為0.216。且細觀之,其中非自我引用僅7次,自我引用高達62次,自我引用率達89.9%。此一引用結構顯示,TSMC的創新活動主要依循既有自家技術路線逐步推進,呈現出以企業內部知識為核心的累積式創新模式。
相較之下,IBM所擁有GAA專利之總引用數59次雖較TSMC的總引用數少,但因IBM的專利數142件遠低於TSMC,因此IBM平均每件專利被引用率0.415幾乎為TSMC的兩倍。尤有甚者,IBM專利的非自我引用數高達33次,而自我引用數僅為26次,自我引用率僅有44.1%,不到TSMC的一半。此意味著IBM的專利在樣本內更頻繁成為其他公司專利比對與引用的對象,其技術揭露在跨公司知識網絡中具有較高的外部參照性與影響力。
Intel與Samsung的專利規模分別為73件與59件,樣本內總被引用次數為 12次與9次,自我引用率分別為66.7%與55.6%。兩家公司整體被引用規模顯著低於前兩者,且引用結構仍以內部延續為主,顯示在樣本範圍內,其技術影響力與跨公司知識擴散程度相對有限。
專利交互引用數分析
本文以資料庫內784件專利為限,對各專利進行內部交互引用網路分析,統計出四大巨頭之總被引用數、自我引用數、自我引用率、及非自我引用次數,說明如下:

由四家公司GAA專利之樣本內引用矩陣觀察,可見引用關係呈現出高度不對稱且結構分化的特徵。首先,TSMC的引用活動顯著集中於自我引用(62 次),顯示其技術演進主要在自身既有專利框架內延續與深化。同時,TSMC 對IBM的引用達 20次,是矩陣中最顯著的跨公司引用流向;然而,IBM對TSMC僅引用1次。此一不對稱結構顯示,在樣本範圍內,TSMC部分專利於審查與技術界定過程中,多次與IBM既有專利進行比較或區辨;相對而言,反向引用關係則相對有限。
IBM於樣本內總被引用59次,其中自我引用26次,非自我引用33次。相較於TSMC以自我引用為主的結構,IBM專利在樣本內具有較高的跨公司被引用比例,可視為樣本內引用網絡中較具可見度的參照對象(僅限於本樣本觀察)。
Intel的引用活動高度內部化,自我引用8次,未觀察到其對其他三家公司專利的引用;同樣地,其專利僅被Samsung少量引用(3 次),未觀察到來自 TSMC或IBM之引用。此一現象可能反映 Intel 在樣本範圍內採取較為獨立的技術路徑。Samsung 的引用行為則呈現相對外向型態:其對TSMC(4次)、IBM(4次)、Intel(3次)均有引用,同時自我引用為5次。Samsung 是矩陣中唯一對三家公司皆有引用紀錄者,顯示其在樣本內採取較為多向的技術參照策略。然而,其專利於樣本內未觀察到來自其他三家公司的反向引用。
整體而言,依據樣本內引用比例,可暫作如下分類:
(一)高度內生型(TSMC、Intel):以自我技術延續為主;
(二)知識節點型(IBM):跨公司被引用比例較高;
(三)參照整合型(Samsung):主動廣泛引用他廠技術。
此一結構差異,並不直接等同於市場地位或專利影響力,但反映出各公司在 GAA技術專利網絡中的制度位置與知識依賴方向。
專利引用與侵權風險判斷之區別
應特別說明者,專利引用關係僅反映專利審查過程中對先前技術之比對結果,並不當然表示技術實質內容存在重疊,更無法據此直接推論是否構成侵權。專利引用的功能,在於揭示審查過程中所考量之先前技術。該引用可能係審查官於審查中所援引,亦可能源自申請人所提交之資訊揭露聲明。其目的在於協助判斷所申請發明是否具備新穎性及非顯而易見性(進步性),屬於專利有效性審查的一環。
侵權判斷則屬另一法律層次,其核心在於比對被控對象是否落入特定專利之申請專利範圍,包含被控產品或製程是否落入申請專利範圍之文義,或在均等論(doctrine of equivalents)下構成均等侵權。此一判斷標準與審查階段的先前技術比對不同,亦不能單憑引用關係加以推論。因此,引用網絡所呈現者,係知識參照與審查關聯之結構,而非權利範圍重疊或侵權風險之直接證明。若欲進一步評估競爭威脅或權利衝突,仍需回到申請專利範圍之解釋與產品/製程之比對,方能形成妥適之法律判斷。
「引證文獻」對侵權訴訟的影響
然而,一件專利的「引證文獻」對於後續的專利侵權訴訟實具有舉足輕重的實質影響,其作用主要反映於「申請專利範圍解釋(claim construction)」與「申請歷史禁反言原則(prosecution history estoppel)」。
「申請專利範圍解釋」是專利侵權訴訟的首要關鍵,其目的在釐清權利要求用語之法律意涵與邊界,並作為後續侵權比對之前提。在美國專利訴訟實務中,法官會特設「馬克曼聽證會(Markman hearing)」以聽取雙方論證。依據美國指標性判例(例如 Phillips v. AWH Corp.),專利申請人於審查期間針對引證文獻所為之區辨與答辯陳述,將構成申請歷史檔案(file wrapper)的一部分,並依法成為「申請專利範圍解釋」中極具決定性的內部證據(intrinsic evidence)。
另一方面,「申請歷史禁反言」則是當專利權人於訴訟中主張均等侵權(Doctrine of Equivalents)時,被告最常援引之抗辯阻卻事由。倘若專利申請人曾為了區辨特定引證文獻而限縮請求項之範圍,基於禁反言原則,專利權人於後續訴訟中即不得再藉由均等論,試圖重新討回已聲明放棄之技術範圍。
準此,專利申請人面對「引證文獻」所作之任何迴避或區辨陳述,皆會被歷史檔案永久定格,並深刻牽動未來申請專利範圍之解釋與侵權判斷之結果,實為左右侵權訴訟成敗之關鍵樞紐。
20比1的不對稱:IBM如何掐住潛在的制度咽喉?
將前述的法理觀念代入GAA專利的實證數據中,我們便能從「TSMC在 GAA專利中引用IBM專利達20次,然IBM專利對TSMC僅引用1次」這項高度不對稱的引用結構中,窺見早期基礎專利對後續主導大廠可能產生的潛在法律制約。基於此一不對稱現象,我們可以進一步推演IBM的專利群在實務上對TSMC可能隱含的戰略影響:
1. 早期前案可能形塑後續專利的「制度邊界」: 高達20次的專利引用,意味著IBM的GAA專利在審查過程中,經常成為TSMC必須面對的先前技術。為了順利取得專利,申請人通常需要向審查官提出區辨陳述,以凸顯其量產架構或製程改良的獨特性。倘若TSMC在這些案件的審查過程中,曾為了克服IBM的前案而微調或限縮其請求項,這些保留在歷史檔案中的軌跡,未來在進行「申請專利範圍解釋」時,便可能成為界定、甚至框限TSMC權利邊界的內部證據。
2. 禁反言原則下的潛在防禦死角 :從「申請歷史禁反言原則」的角度觀之,這種不對稱的引用結構為TSMC未來的專利主張埋下了值得關注的變數。若TSMC未來使用曾引用IBM前案之專利對競爭對手發動專利侵權訴訟,對手極有可能會仔細檢閱這些前案的歷史檔案。倘檔案中存在為區辨IBM專利而作的限縮聲明,TSMC便可能受制於禁反言原則,難以在訴訟中藉由均等論輕易擴張其權利主張。這也提醒我們,即便大廠的專利叢林在數量上極度稠密,其法律防禦網仍可能因過往的審查退讓而存在潛在的缺口。
3. IBM掌握的潛在談判籌碼:相對而言,IBM對TSMC僅引用1次,側面反映了其GAA專利的早期佈局優勢與高度原創性,其權利範圍較少受到後來者技術邊界的牽制。若未來 GAA 領域發生專利授權或交叉授權的談判,IBM 憑藉這些被頻繁引用的底層專利,或許能掌握一定程度的話語權。同時,由於TSMC在官方審查程序中已多次將IBM專利列為引證文獻,若未來雙方發生爭議,TSMC 在挑戰IBM專利有效性(Invalidity)時,面臨的法理門檻與舉證壓力也可能相對較高。
以上分析係基於公開之專利數據與一般性專利法理(如申請專利範圍解釋與禁反言原則)進行之趨勢探討,旨在提供產業戰略視角。文中論述並未對個別專利之申請歷史檔案進行實質調閱,亦不構成對特定企業之法律意見。關於 GAA技術之任何潛在爭議,均須視未來個案之實際範圍解釋與訴訟攻防而定。
結語:穿透數據表象,洞悉技術霸權的法理邊界
總結來說,從GAA技術的專利引證網絡中,我們看到的不再只是單純的技術疊代軌跡,而是一場充滿謀略的法律與商業鬥智。表面上,台積電在進入量產期後,憑藉著龐大的專利數量與極高的自我引用率,成功築起了堅不可摧的「專利叢林(Patent Thicket)」,在技術市占率與量產主導權上取得了絕對的優勢。然而,穿透計量數據的表象,以IBM為首的早期拓荒者所佈下的基礎專利,卻在無形中劃定了這場先進製程競局的「制度邊界」。
GAA專利中懸殊的「20比1」不對稱引用結構,深刻提醒了我們一個常被企業經營者忽略的智權實務核心:技術上的遙遙領先,並不必然等同於法律上的絕對自由。專利數量的絕對寡占,固然能有效阻絕多數後進者的追趕;但每一次在專利商標局審查過程中,為了克服先前技術而作的區辨與退讓,都將化為「申請歷史檔案」中的白紙黑字。這些在「申請專利範圍解釋」與「禁反言原則」下潛藏的專利射程死角,往往是大廠在發動全球專利戰時,隨時可能被引爆的制度性地雷。
在半導體先進製程正式邁入「埃米時代(Angstrom Era)」的今天,晶片結構的突破與製程良率的提升固然是維持競爭力的硬道理;但如何精準掌握專利法理的底層邏輯,在建構技術護城河的同時,兼顧未來的「自由營運空間(Freedom to Operate)」與訴訟/授權主導權,恐怕才是決定誰能在下一波全球晶片戰中笑到最後的關鍵。
這已不再僅是智權工程師的戰術課題,更是每一位科技決策者必須具備的戰略高度。
當然,本文的觀察純屬基於專利數據與學理之宏觀推演。專利訴訟向來是細節中的魔鬼,未來GAA領域若真掀起侵權訴訟或授權爭議,究竟誰能佔據上風,終究得回歸對每一件專利歷史檔案的逐字推敲與個案認定。但無論如何,這場藏在數據背後的法律博弈,絕對值得我們持續關注。
本系列文章的下集,將挑選IBM的GAA專利中,GAA結構與GAA製程引用數最高的專利進行申請專利範圍之深度分析,敬請看倌們期待。
















