東芝記憶體(Kioxia)專利佈局分析

June 29th, 2020 ‧ 36 min read

在NAND flash市場中,東芝的記憶體產品市占率約為16%,僅次於三星(約38%)。2017年東芝為了彌補其能源事業資金缺口,決定將記憶體事業部分拆成為新公司TMC(Toshiba Memory Corporation),並出售股權以籌措資金。經歷多個陣營競相追逐,TMC最終以2兆日圓出售給以美國投資公司貝恩(Bain Capital)為主的「美日韓聯盟」。2019年10月TMC正式改名為Kioxia(鎧俠),準備在2020年IPO上市。由於TMC成立只有兩年,其現有大部分的專利來自於東芝公司的讓與。本文針對TMC的全球專利進行分析,讓讀者一窺這家全球第二大NAND flash製造商的專利佈局。

東芝記憶體原屬於東芝(株式會社東芝)旗下的一個事業部。在2017年2月東芝董事會決定將其出售時,東芝記憶體被分拆出來成為一個新的公司,也就是TMC(Toshiba Memory Corporation)。而原本專利權人為東芝的記憶體相關專利也一併被轉讓給TMC(後來改名為Kioxia,中文為鎧俠)。

由於東芝記憶體事業部與東芝其他事業部的專利之專利權人都是東芝公司,外人無法直接由所屬專利權人判斷哪些專利是屬於記憶體事業部。東芝公司雖然聲稱會把原本歸屬於記憶體事業部的所有專利都轉讓給TMC,然而由於專利數量龐大,不免讓人好奇這些專利是否真的都毫無遺漏地轉讓給TMC,若未按其聲稱將全部專利轉讓給TMC,其實況又是如何?在這篇文章中,筆者將就這個問題做初步的探討。

東芝記憶體專利全球分佈
東芝記憶體專利全球分佈 (資料來源: app.patentcloud.com)

筆者將TMC(包含專利權人Toshiba Memory Corporation以及Kioxia)現有的專利加入孚創雲端公司(InQuartik)專利雲智慧平臺所提供的專利資料庫(Patentcloud’s Patent Vault),再加入其專利家族的所有專利,將這些專利統稱為東芝記憶體專利。東芝記憶體專利總共包含約7,500個專利家族,分佈於全球18個專利局共18,000多件專利。專利申請的前五大專利局分別為: 美國、日本、臺灣、中國以及韓國。其中,美國之專利申請占多數,遠超過日本的申請數量。

東芝記憶體美國、日本、中國專利之申請年分佈(專利申請數量) (資料來源: app.patentcloud.com)
東芝記憶體美國、日本、中國專利之申請年分佈(年度總申請數量百分比)
東芝記憶體美國、日本、中國專利之申請年分佈(年度總申請數量百分比) (資料來源: app.patentcloud.com)

其中,從東芝記憶體專利的美國、日本、中國專利之申請年分佈可以看出,從2009年開始,日本專利申請的比例開始逐年下降,而美國專利申請的比例逐年上升,可見其主要佈局專利區域由日本逐漸調整為美國。此外,中國專利申請比例僅占比約10%,遠低於美國與日本,顯見其區域佈局上的落差與不足。

東芝記憶體專利家族美國、日本、中國專利轉讓給TMC之比例
東芝記憶體專利家族美國、日本、中國專利轉讓給TMC之比例 (資料來源: app.patentcloud.com)

讓筆者好奇的是,從美國、日本、中國這三個專利局的資料顯示,東芝並沒有把專利家族的所有專利都轉讓給TMC,也就是說同一個家族的專利可能只有部分轉讓給TMC。而其中又以日本專利未轉讓給TMC的比例最高。

東芝記憶體未轉讓給TMC之美國、日本、中國專利的法律狀態
東芝記憶體未轉讓給TMC之美國、日本、中國專利的法律狀態 (資料來源: app.patentcloud.com)
被放棄之東芝記憶體美國、日本、中國專利之申請年分佈
被放棄之東芝記憶體美國、日本、中國專利之申請年分佈 (資料來源: app.patentcloud.com)

再進一步分析未轉讓給TMC的東芝記憶體專利之法律狀態,原來大部分沒有轉讓給TMC的專利都被是放棄的專利。而被放棄的專利申請年分主要介於2006年至2014年之間,也不是集中於早期申請將要屆滿的專利。探究其原因,東芝在出售記憶體事業部之前深陷財務危機,放棄一部分的專利(尤其是維護費用較高的日本專利)以降低費用支出或許是可以理解。只是被放棄的專利中若包含高價值或是具有貨幣化潛力的專利,對於TMC未嘗不是一種損失,是以其關鍵將在於東芝於評估放棄該等專利之流程與方法上,其所採取之品質或價值評估指標為何?其指標是否充分完整?以及其評估流程是否嚴謹,此涉及跨國企業內部是否建置「全生命週期」敏捷專利組合管理機制(Agile Patent Portfolio Management at Patent Life Cycle Management)有關。

以上,筆者初步運用專利家族以及專利轉讓的資訊,讓讀者瞭解東芝記憶體專利在區域佈局上的不足,且有一定比例因為放棄維護而未轉讓給TMC,其中又以日本專利居多。因此,筆者建議投資人在並購公司時,留意對收購對象進行專利盡職調查,全面瞭解收購範圍內所涉及的專利,以避免發生類似的狀況。在本系列的第二篇文章中,筆者將進一步分析TMC專利的技術分佈以及專利品質價值分佈,讓讀者更深入瞭解TMC專利的現況。

當初東芝銷售記憶體部門時,有多個陣營參與競標,競標過程中一波三折,引發了諸多揣測,延至2017年9月底才敲定賣給美國投資公司貝恩為主的「美日韓聯盟」。當時參與競標的陣營中包含SanDisk所屬的威騰電子(Western Digital)。SanDisk在被威騰電子(Western Digital)併購之前是全球快閃記憶體廠中唯一的一家 Fabless 公司,擁有眾多快閃記憶體專利,晶片生產則由東芝進行代工,東芝亦授權其所有記憶體專利予SanDisk,其中也包含轉讓給TMC的專利。

威騰電子在競標過程中曾經試圖透過法律手段阻撓TMC銷售給其他陣營,主要原因是東芝與SanDisk在投資記憶體晶片工廠、3D NAND flash 的研發等多項領域皆有合作。雖然外界一度揣測威騰電子是最有可能的贏家,但是最終仍以價格等相關原因敗下陣來。若東芝記憶體仍與SandDisk之間有研發、製造與專利授權的合作關係,此時不禁讓人思考,東芝與SanDisk之間的專利所有權究竟如何分配,而東芝轉讓給TMC的專利是否夠讓TMC研發與專利自主?以下將針對這些問題試作分析。

如前面分析,TMC現有專利數量最多的是美國專利(超過8,000件,占全部專利申請數量約50%),其次是日本與中國。筆者將TMC現有之美國專利清單存入專利雲所提供的專利資料庫(Patentcloud’s Patent Vault),以分析TMC專利的品質價值指標以及技術分佈。

專利雲提供的專利「品質」指標,著重於因先前技術而使專利可能被無效的潛在風險,即「品質」指標越高代表專利越不容易因先前技術而被無效。。專利品質考慮的因素包含:代理人及審查委員資歷、從業技術領域集中程度、相同技術領域內可能前案數量、權利範圍的獨立項、附屬項依附架構等等。另外,專利雲提供的專利「價值」指標著重比較對專利公開或公告後可以對他人發起訴訟或用於交易的可能性。專利價值考慮的因素包含:發明人及申請人資歷、研究領域集中程度度、技術生命週期相較於相同技術領域是否位於早期、專利被引證次數、專利是否於公開/公告前曾轉讓與授權等等。

TMC美國專利之品質價值分佈
TMC美國專利之品質價值分佈 (資料來源: app.patentcloud.com)

TMC的美國專利有超過70%的品質為A以上(即AAA、AA與A)。換句話說,TMC大部分美國專利可能比較不容易被挑戰專利有效性,顯見東芝記憶體對於其專利品質的重視,專利撰寫以及答辯過程應有相當程度嚴謹專業把關。而反觀TMC美國專利的價值,A以上專利價值的比例明顯偏低(只有3.5%)。這樣的資料對於一家在記憶體領域(尤其是NAND flash)已有長期佈局並且佔有領先市場地位的公司,是值得進一步探究的。筆者進一步分析TMC美國專利的技術分類,嘗試深入解析TMC的技術佈局與專利品質價值指標的分佈。

TMC美國專利之技術分佈(以專利申請件數計) (資料來源: 世博科技顧問, 2020年)
TMC美國專利之技術分佈(以專利申請件數計) (資料來源: 世博科技顧問, 2020年)

由上圖可以看出,對於各種不同類型的記憶體,TMC主要佈局的記憶體類型為NAND flash技術,也對應於其NAND flash產品在市場的領先地位。其次佈局的記憶體類型為RRAM(Resistive random-access memory,可變電阻式記憶體)與MRAM(Magnetoresistive random-access memory,磁阻式隨機存取記憶體)。而3D堆疊設計(3D Stacking Design)中,TMC的技術大部分專注於3D陣列結構(3D array structure)。值得一提的是,3D堆疊設計中的Xpoint為英特爾與美光科技在2015年共同發表的一種基於PCRAM(Phase Change random-access memory,相變化記憶體)技術,顯見TMC採取了不同於英特爾及美光科技的3D堆疊設計。

TMC NAND flash技術美國專利之品質價值分佈 (Source: app.patentcloud.com)
TMC NAND flash技術美國專利之品質價值分佈 (資料來源: app.patentcloud.com)
TMC 3D陣列結構(3D array structure)技術美國專利之品質價值分佈 (Source: app.patentcloud.com)
TMC 3D陣列結構(3D array structure)技術美國專利之品質價值分佈 (資料來源: app.patentcloud.com)

筆者特別針對TMC所見長的NAND flash以及3D陣列結構分析其美國專利的品質與價值。同樣地,TMC的NAND flash之美國專利有約70%的品質指標高於A;3D陣列結構美國專利有約78%的品質指標高於A。而兩個技術價值指標高於A的美國專利都不到5%(常態分佈下價值指標高於A的專利比例約25%)。

TMC與SanDisk之NAND flash技術美國專利價值分佈 (Source: app.patentcloud.com)
TMC與SanDisk之NAND flash技術美國專利價值分佈 (資料來源: app.patentcloud.com)

筆者再以同樣的條件關鍵字檢索申請人為SanDisk的NAND flash技術專利,比對分析兩者的美國專利價值,所得出的結果發人深省。SanDisk的NAND flash技術美國專利數量約為TMC美國專利數量的兩倍,且SanDisk的專利價值分佈(A以上的比例將近70%)遠高於TMC的專利價值分佈A以上的比例為4.5%。筆者向專利雲的大資料專家請教造成以上差異的主要原因,可能與SanDisk的專利的技術生命週期處於較早期,且SanDisk的專利較常被其他的專利引用有關。承上,東芝記憶體與SanDisk之間的合作,主要由SanDisk進行元件設計、快閃記憶體區塊管理等技術開發,而東芝記憶體提供製造服務,兩者分工不同也可從專利價值可見一端,以創新研發為導向SanDisk在新技術的開發上應早於東芝記憶體,因此SanDisk專利處於技術生命週期較早期,且較常被引用於其他公司申請的專利中,專利價值分佈明顯高於以製造為導向的東芝記憶體。

由以上分析,筆者推論東芝與SanDisk的合作中,SandDisk擁有大部分NAND flash技術高價值的專利。倘這些專利在2017年的和解協議1中沒有授權給TMC,TMC的NAND flash產品與市場是否能自主,或可能會面對SanDisk的專利主張或威脅,恐值得進一步追蹤與觀察。另以目前人工智慧結合專利大資料分析運用趨於成熟,投資人或企業可藉由專利雲(Patentcloud)所提供的品質價值指標初步瞭解自身與目標公司的專利品質與價值並進行比較,能省去傳統大量投入人力時間分析,快速地掌握自身或目標公司專利佈局在產業中是否具優勢。

投資人在收購公司時,除了要留意專利是否能夠完整轉移,更要留意核心或重要之發明人是否也能夠一併轉移到被收購後的公司中,此等發明人是被收購後的公司後續能否持續研發,維持創新能量的重要關鍵。倘若被收購後的公司僅受讓專利,核心或重要發明團隊未續留,投資人可能需謹慎評估擬收購公司其研發創新技術能力是否不受影響。

像東芝記憶體出售的狀況,專利的部分可以透過公司之間移轉的方式移轉專利的所有權,但是發明人是否願意轉到被收購後的公司卻須尊重每一位發明人的意願。過往的公司投資併購過程中不乏發生發明人團隊流失的現象,造成投資人的對於後續發展之誤判或損失。以下主要就東芝記憶體的專利發明人進行分析,探討東芝記憶體出售前後是否有也有同樣的問題。

東芝記憶體專利總共包含約7,500個專利家族,分佈於全球18個專利局共18,000多件專利。專利申請的前五大專利局分別為: 美國、日本、臺灣、中國以及韓國。其中,美國之專利申請占多數,遠超過日本的申請數量。由於東芝記憶體發明人數眾多(約有2000多人),無法一一細察。在此筆者使用專利雲盡職調查一鍵式解決方案(Patentcloud’s Due Diligence)的分析,幫助讀者快速地瞭解東芝記憶體專利的前十大發明人以及前十大發明人的申請年度分佈。

東芝記憶體前十大發明人申請年分析(美國、日本、中國專利申請數量) (Source: app.patentcloud.com)
東芝記憶體前十大發明人申請年分析(美國、日本、中國專利申請數量) (資料來源: app.patentcloud.com)

由上圖可看出東芝記憶體專利申請數量最多的發明人為SHIBATA NOBORU,FUKUZUMI YOSHIAKI,MAEJIMA HIROSHI等人。從發明人專利申請年度分佈可以看出大部分發明人的專利申請都有一定的持續性。其中,有三位發明人(NAKAMURA HIROSHI,IMAMIYA KENICHI,以及TANAKA TOMOHARU)專利申請集中在早期申請專利主要集中在早期,後期專利申請數量遞減。

東芝記憶體前十大發明人之專利技術分佈 (美國專利申請數量) (資料來源: 世博科技顧問, 2020年)
東芝記憶體前十大發明人之專利技術分佈 (美國專利申請數量) (資料來源: 世博科技顧問, 2020年)

再進一步分析前十大發明人申請專利的技術領域,在NAND flash領域中,主要的發明人為NAKAMURA HIROSHI,SHIBATA NOBORU以及TANAKA TOMOHARU;而3D array structure領域的主要發明人為FUKUZUMI YOSHIAKI,KITO MASARU以及AOCHI HIDEAKI。

東芝記憶體前十大發明人之專利優先權年分佈(美國專利申請數量) (Source: app.patentcloud.com)
東芝記憶體前十大發明人之專利優先權年分佈(美國專利申請數量) (資料來源: app.patentcloud.com)

上方圖表為東芝記憶體前十大發明人的專利優先權年分佈。考慮到專利申請可以主張母案的優先權,即使發明人離職之後公司仍可以提出延續案申請,並主張發明人在職時所提出的母案的優先權,因此上圖以優先權年的分佈進行分析以回溯到發明人最早提出申請的年份。雖然從專利申請年分析前十大發明人每一位都有在2018年申請美國專利,但是從專利優先權年分佈可以看出前十大發明人中只有七位發明人在2018年(即TMC出售之後)有提出新的專利申請,推測這七位發明人在2018年之後仍可能任職於TMC或與公司有服務或合作關係。而另外三位發明人(NAKAMURA HIROSHI,IMAMIYA KENICHI以及TANAKA TOMOHARU)在2018年都沒有提出新的專利申請。其中,NAKAMURA HIROSHI與IMAMIYA KENICHI兩位發明人對於NAND Flash技術都提出過上百件美國專利申請,顯是重要發明人,然而卻超過十年沒有以東芝為申請人提出新的專利申請,從投資方的角度來看,該兩位發明人其目前發展現況或所屬公司值得深入探究。而進一步分析發明人TANAKA TOMOHARU的專利申請歷程,筆者發現其後來以Micron或Intel作為申請人提出了數件專利申請。

發明人TANAKA TOMOHARU美國專利之專利權人與專利優先權年分佈 (Source: app.patentcloud.com)
發明人TANAKA TOMOHARU美國專利之專利權人與專利優先權年分佈 (資料來源: app.patentcloud.com)

上圖為發明人TANAKA TOMOHARU所有申請專利之專利權人與專利優先權年分佈。發明人TANAKA TOMOHARU申請專利的主要專利權人為東芝 (其中一部分與SanDisk共有)、Micron以及Intel。由其專利申請年份看出,TANAKA TOMOHARU是東芝記憶體非常資深的研發團隊成員,最早申請的專利可溯及至1989年。但是TANAKA TOMOHARU 2005年開始就沒有在東芝提出新的專利申請,而在2007年左右轉以Micron或Intel作為專利權人提出新的專利概念,故與Micron與Intel陣營應有建立服務或雇傭關係。

發明人TANAKA TOMOHARU在Micron與Intel申請專利之技術分佈(美國專利) (資料來源: 世博科技顧問, 2020年)
發明人TANAKA TOMOHARU在Micron與Intel申請專利之技術分佈(美國專利) (資料來源: 世博科技顧問, 2020年)

發明人TANAKA TOMOHARU在Micron與Intel申請的專利也是同樣著重於NAND flash技術。Micron與Intel是東芝記憶體在NAND flash產品上的競爭對手,兩者的市占率分別為第四與第五名。

由以上分析可得出,東芝記憶體前十大發明人中,就有三位發明人沒有持續提出新的專利申請。其中有一位發明人與競爭對手應有服務或雇傭關係,並持續提出NAND flash技術的專利。

在此,透過這個案例的分析,提醒投資人在併購公司之前應留意進行專利盡職調查,以目前人工智慧結合專利大資料分析運用趨於成熟,投資人可以藉由專利雲(PatentCloud)盡職調查一鍵式解決方案(Patentcloud’s Due Diligence),省去傳統投入人力時間,幾秒內即可快速掌握被投資公司核心重要發明人,進而安排核心人員之訪談,確認人才發展現況與去留,若有核心發明人異動,亦可要求被投資公司說明該等發明人所累積發展各項資源與技術,是否已被公司充分掌握與所有,抑或是內部其他人才已承接不致影響研發創新能力,另充分瞭解發明人的現況後,亦可隨機應變擬定併購後的整合並規劃,確保完成併購之後,公司研發實力及產業競爭力不受影響。


  1. Toshiba and Western Digital Reach Global Settlement and Agree to Strengthen Flash Memory Collaboration: https://www.westerndigital.com/company/newsroom/press-releases/2017/2017-12-11-toshiba-and-western-digital-reach-global-settlement
  2. 專利雲之專利品質價值白皮書:https://www.inquartik.com/patent-quality-value-whitepaper/
  3. 專利品質與價值等級區分:
    AAA:前 3%
    AA:90% – 97%
    A:75% – 90%
    B:50% – 75%
    C:25% – 50%
    D:最後 25%
曾 志偉

世博集團董事長
賽恩倍吉集團主席

曾志偉先生為現任世博董事長暨賽恩倍吉集團主席,帶領世博團隊為企業提供整合專業服務,含商業模式及智慧財產策略、投資併購盡職調查、專利組合佈局策略、專利風險分析、專利貨幣化。

周 靜

副總經理

周靜現為世博副總經理,目前兼任中華民國專利師公會企業智權管理委員會主委、編輯委員會委員、無形資產委員會委員。

張 尊堯
張 尊堯

經理

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