時間：2023-11-06 09:58:19
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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.038
0 引言
人來研究半導體器件已經(jīng)超過135年[1]。尤其是進近幾十年來，半導體技術迅猛發(fā)展，各種半導體產(chǎn)品如雨后春筍般地出現(xiàn)，如柔性顯示器、可穿戴電子設置、LED、太陽能電池、3D晶體管、VR技術以及存儲器等領域蓬勃發(fā)展。本文針對半導制造技術的演變和主要內容的研究進行梳理簡介和統(tǒng)計分析，了解半導體制造技術的專業(yè)技術知識，掌握該領域技術演進路線，同時提升對技術的理解和把握能力。
1 半導體技術
半導體制造技術是半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎，制造技術水平的高低直接影響半導體產(chǎn)品的性能及其發(fā)展。光刻，刻蝕，沉積，擴散，離子注入，熱處理和熱氧化等都是常用的半導體制造技術[2]。而光刻技術和薄膜制備技術是半導體制造技術中最常用的工藝，下面主要對以上兩種技術進行簡介和分析。
2 光刻技術
主流的半導體制造過程中，光刻是最復雜、昂貴和關鍵的制造工藝。大概占成本的1/3以上。主要分為光學光刻和非光學光刻兩大類。據(jù)目前所知，廣義上的光刻（通過某種特定方式實現(xiàn)圖案化的轉移）最早出現(xiàn)在1796年，AloysSenefelder發(fā)現(xiàn)石頭通過化學處理后可以將圖像轉移到紙上。1961年，光刻技術已經(jīng)被用于在硅片上制造晶體管，當時的精度是5微米?，F(xiàn)在，X射線光刻、電子束光刻等已經(jīng)開始被用于的半導體制造技術，最小精度可以達到10微米。
光學投影式光刻是半導體制造中最常用的光刻技術，主要包括涂膠/前烘、曝光、顯影、后烘等。非光學光刻技術主要包括極深紫外光刻（EUV）、電子束光刻（E-beam Lithography）、X射線光刻（X-ray lithography）。判斷光刻的主要性能標準有分辨率（即可以曝光出來的最小特征尺寸）、對準（套刻精度的度量）、產(chǎn)量。
隨著半導體行業(yè)的發(fā)展，器件的小型化（特征尺寸減?。┖图呻娐返拿芗忍岣撸瑐鹘y(tǒng)的光學光刻制造技術開始步入發(fā)展瓶頸狀態(tài)，其面臨的關鍵技術問題在于如何提高分辨率。
雖然，改進傳統(tǒng)光學光刻制造技術的方法多種，但傳統(tǒng)的光學投影式技術已經(jīng)處于發(fā)展緩慢的階段。與傳統(tǒng)的投影式光刻技術發(fā)展緩慢相比，下一代光刻技術比如EUV、E-beam、X-ray、納米壓印等的發(fā)展很快。各大光刻廠商紛紛致力于研制下一代光刻技術，如三星的極紫外光刻、尼康的浸潤式光刻等。目前先進的光刻技術主要集中在國外，國內的下一代光刻技術和光刻設備發(fā)展相對較為滯后。
3 薄膜制備技術
半導體制造工藝中，在硅片上制作的器件結構層絕大多數(shù)都是采用薄膜沉積的方法完成。薄膜的一般定義為在襯底上生長的薄固體物質，其一維尺寸（厚度）遠小于另外二維的尺寸。常用的薄膜包括： SiO2， Si3N4， poli-Si， Metal等。常用的薄膜沉積方法分為化學氣相沉積（Chemical Vapor Deposition）和物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition）兩種?；瘜W氣相沉積利用化學反應生成所需的薄膜材料，常用于各種介質材料和半導體材料的沉積，如SiO2， poly-Si， Si3N4等[3]。物理氣相沉積利用物理機制制備所需的薄膜材料，常用于金屬薄膜的制備，如Al， Cu， W， Ti等。沉積薄膜的主要分為三個階段：晶核形成―聚集成束―形成連續(xù)膜。為了滿足半導體工藝和器件要求，通常情況下關注薄膜的一下幾個特性：（1）臺階覆蓋能力；（2）低的膜應力；（3）高的深寬比間隙填充能力；（4）大面積薄膜厚度均勻性；（5）大面積薄膜介電＼電學＼折射率特性；（6）高純度和高密度；（7）與襯底或下層膜有好的粘附能力。臺階覆蓋能力以及高的深寬比間隙填充能力，是薄膜制備技術的關鍵技術問題。我們都希望薄膜在不平整襯底表面的厚度具有一致性。厚度不一致容易導致膜應力、電短路等問題。而高的深寬比間隙填充能力則有利于半導體器件的進一步微型化及其性能的提高。同時，低的膜應力對所沉積的薄膜而言也是非常重要的。
4 結語
雖然，與不斷更新?lián)Q代的半導產(chǎn)品相比，半導體制造技術發(fā)展較為緩慢，大部分制造技術發(fā)展已經(jīng)趨于成熟。但是，隨著不斷發(fā)展的半導體行業(yè)，必然會對半導體制造技術的提出更高的要求，以滿足半導體產(chǎn)品的快速發(fā)展。因此，掌握和了解半導體制造技術的相關專利知識有利于推進該領域的發(fā)展。
參考文獻：
Abhi Talwalkar是LSI公司的總裁兼首席執(zhí)行官。Talwalkar加入LSI公司之前是英特爾副總裁兼數(shù)字企業(yè)事業(yè)部的聯(lián)合總經(jīng)理，該集團涵蓋了英特爾的商用客戶、服務器、存儲和通信業(yè)務。之前，他還擔任過Intel副總裁兼企業(yè)平臺事業(yè)部總經(jīng)理。在1993年加入Intel之前，Talwalkar在Sequent計算機公司（現(xiàn)為IBM一部分）、Bipolar集成技術公司和Lattice半導體公司擔任過高級工程師和市場管理職務。
小小的半導體不僅蘊含著巨大商機，還將在各個領域改變并改善人們的生活。全球半導體行業(yè)在2008年將繼續(xù)發(fā)力“上揚”，引爆全球產(chǎn)業(yè)大商機。
2007年是貝爾實驗室發(fā)明晶體管60周年。晶體管與半導體芯片使我們的工作和生活方式發(fā)生了巨大變化，而當前半導體產(chǎn)業(yè)本身也正在發(fā)生著巨變。該行業(yè)的市場領域已經(jīng)或正在形成以幾家公司為核心的陣營，而其它領域也迫切需要整合成一種更高一致性、更可持續(xù)發(fā)展的結構，并要求我們從全新的角度來思考它是如何為客戶創(chuàng)造價值的。半導體公司應加速做好長遠規(guī)劃，放眼于芯片之外更長遠的發(fā)展。
半導體產(chǎn)業(yè)的巨變對消費者和硅谷都有著巨大影響。對消費者來說，半導體產(chǎn)業(yè)整合不僅可加快創(chuàng)新步伐，而且還能顯著加速產(chǎn)品（或技術）的上市進程。對于圣何塞地區(qū)的硅谷而言，半導體產(chǎn)業(yè)整合將推進新的技術革命，并帶動硅谷產(chǎn)業(yè)的不斷創(chuàng)新。
當前半導體產(chǎn)業(yè)市值高達2500億美元，從業(yè)公司約450家。但其產(chǎn)業(yè)結構不一，缺乏競爭，有的市場領域甚至尚未開發(fā)，從而形成了一種“溫室環(huán)境”。最早推動半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的是美國政府，現(xiàn)在則是由消費者需求推動其發(fā)展。隨著推動因素的變化和競爭的日益加劇，半導體產(chǎn)業(yè)的周期波折特性已有所遏制。但是，這種穩(wěn)定性的代價則是使該產(chǎn)業(yè)的年銷售增長率從歷史最高紀錄的15%～20%降至目前的7%～10%。
與此同時，在摩爾定律的推動下，該產(chǎn)業(yè)的集成度不斷提高，市場的進入門檻也不斷提升。有人估算，初創(chuàng)半導體公司的前期投入已從10～15年前的1,000萬美元增長到了目前的5,000 萬美元。要想讓這樣大規(guī)模的投資實現(xiàn)5倍乃至10倍的收益，半導體公司要開創(chuàng)的市場規(guī)模怎么也要達到10億美元。目前，這樣大規(guī)模市值的市場早就擠滿了各種規(guī)模的競爭公司。
此外，新技術工藝不斷加速發(fā)展。目前的設計周期為18個月。新的芯片制造廠的造價為30億美元，在此情況下，能承擔自身制造芯片成本的半導體公司越來越少。而且，在今后 15 年間，隨著半導體技術接近“紅磚墻”（互補對稱金屬氧化物半導體技術的極限），制造成本必將上升。
針對上述問題，半導體公司如何應對？首先，半導體公司應該力爭領先以免慘遭淘汰，應致力于自身能保持領先地位的市場領域；其次，半導體公司應通過合并與收購等方式擴大規(guī)模，大型設備制造商越來越關心小型半導體公司的產(chǎn)能與資歷；再次，半導體公司應放眼芯片之外，沿產(chǎn)業(yè)價值鏈上溯而行，推出固件、系統(tǒng)設計乃至部分系統(tǒng)軟件。
從很大程度上說，這種從芯片到系統(tǒng)再到軟件的商業(yè)模式是最難實現(xiàn)的，也是半導體公司必須采取的轉型措施。半導體公司通常與產(chǎn)品的最終用戶隔著兩個甚至三個層面的市場，因此難以預見最終用戶的需求。不過，各級設備制造商加強聯(lián)系，將軟件與集成問題捆綁起來，采取系統(tǒng)性的方法來加強合作，這樣半導體公司就能貼近最終用戶，并為設備制造商提供他們所需的創(chuàng)新型產(chǎn)品，并進一步加強彼此間的合作。
放眼芯片之外，還要求以新的方式方法處理與其它半導體公司之間的關系。在全新的環(huán)境下，競爭對手、客戶以及供應商之間的界限往往是模糊的。成功的半導體公司有時必須與其它公司在某個市場領域加強合作，同時又在其它市場領域上與其展開競爭。
但不可否認，中國將是半導體產(chǎn)業(yè)中重要的一環(huán)。
一、“半導體制造技術”課程內容的特點
“半導體制造技術”這門課程廣泛涉及量子物理、電學、光學和化學等基礎科學的理論概念，又涵蓋半導體后端工藝的材料分析等與制造相關的高新生產(chǎn)技術。該課程的主要內容包括微電子集成電路制造工藝中的氧化、薄膜淀積、摻雜（離子注入和擴散）、外延、光刻和刻蝕等工藝，培養(yǎng)學生掌握集成電路制造工藝原理和設計、工藝流程及設備操作方法，使學生掌握集成電路制造的關鍵工藝及其原理。同時，該課程又是一門實踐性和理論性均較強的課程，其涉及涵蓋的知識面廣且抽象?；诖?，培養(yǎng)學生的實踐動手、工藝分析、設計及解決問題的能力單純依靠課堂上的講和看是遠遠達不到的。如何利用多種可能的資源開展工藝實踐教學，加強科學實驗能力和實際工作能力的培養(yǎng)，是微電子專業(yè)教師的當務之急。
二、教學條件現(xiàn)狀及實踐教學的引入
1.教學條件現(xiàn)狀
眾所周知，半導體制造行業(yè)的設備如金屬有機化合物化學氣相沉淀、等離子增強化學氣相沉積（PECVD）和磁控濺射等設備價格昂貴，且對環(huán)境條件要求苛刻。與企業(yè)相比，高等學校在半導體制造設備和場地方面的投入遠遠不夠。為了達到該課程的教學目標，我們學校購置了一些如磁控濺射系統(tǒng)、PECVD、高溫擴散爐和快速熱處理爐等與半導體制造工藝相關的設備。
半導體是現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)的標志，大規(guī)模集成電路（Integrated Circuit，IC）出現(xiàn)大大改變了整個工業(yè)發(fā)展的進程，半導體器件被譽為現(xiàn)代工業(yè)的“血液”。從1958年第一塊集成電路在德州儀器（Texas Insmtments，TI）問世以來，半導體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了近70年的風風雨雨。
隨著中國國民經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代化進程的加快，以Ic（集成電路，芯片）為主導的半導體行業(yè)市場規(guī)模不斷擴大，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要支柱行業(yè)之一。半導體行業(yè)處于電子行業(yè)的最上游，是整個行業(yè)受經(jīng)濟波動影響最大的一個行業(yè)。
1半導體產(chǎn)業(yè)及其分銷商現(xiàn)狀
半導體器件主要是以硅為原料，制造出硅晶片，然后再加工成各種各樣集成電路，俗稱芯片?，F(xiàn)在幾乎所有的電子產(chǎn)品都有各種芯片的使用，半導體已經(jīng)和人們的生活息息相關。大到飛機、航空母艦，小到身份證、交通卡，這些產(chǎn)品都離不開半導體產(chǎn)品的使用。常見的應用產(chǎn)品領域有：手機、PC、家電、醫(yī)療器械、電動自行車、照明、汽車電子、工業(yè)控制、機器人、新能源、航空航天等。
1.1半導體行業(yè)現(xiàn)狀
全球半導體市場在2014年9.9%的高速增長后，2015年全球半導體市場出現(xiàn)下滑，根據(jù)美國半導體協(xié)會（SlA）公布的數(shù)據(jù)，2015年全球半導體市場銷售額3352億美元，同比下降0.2%。全球半體市場下滑的主要原因是PC銷售下降和智能手機增速放緩。受到國內“中國2025制造”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等新世紀發(fā)展戰(zhàn)略的帶動，以及外資企業(yè)加大在華投資影響，2015年中國集成電路產(chǎn)業(yè)保持高速增長。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會（CSIA）統(tǒng)計，2015年中國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為3609.8億元，同比增長19.7%。對于整個產(chǎn)業(yè)來說，中國雖然目前是世界上最大的半導體購買國，但是國產(chǎn)半導體廠商所占的比例還很小，市場上主要還是以歐美、日本、韓國的廠商為主。
市場上歐美系的主要半導體廠商有：Intel（英特爾），Qualcomm（高通），Micron（美光），TI（德州儀器），Infmeon（英飛凌），ST（意法）等。日韓主要有Samsung（三星），SK Hynix（海力士），Toshiba（東芝），kenesas（瑞薩）等。臺系的主要有：MediaTek（聯(lián)發(fā)科），WINBOND（華邦半導體），HT（合泰）等。國產(chǎn)的本土供應商主要有：海思，清華紫光展銳，中興微電子，華大，大唐等。
1.2半導體產(chǎn)業(yè)渠道
對于半導體行業(yè)，其產(chǎn)業(yè)鏈有很多種分類方法，根據(jù)多年從業(yè)經(jīng)驗，我認為以下分類是最具代表性和概括性的。半導體產(chǎn)業(yè)的一般渠道分類，傳統(tǒng)的供應鏈系統(tǒng)即：
0階渠道：半導體制造商 -->代工廠或終端客戶（電子產(chǎn)品制造商）
1階渠道：半導體制造商 -->授權分銷商 -->代工廠或終端客戶
2階渠道：半導體制造商 -->授權分銷商-->IDH-->代工廠或終端客戶
非授權渠道：半導體制造商 -->授權分銷商-->貿易商-->代工廠或終端客戶
1.3半導體分銷商簡介
普通消費者幾乎每天都離不開包含有半導體器件的電子產(chǎn)品，但是普通消費者也幾乎不會直接購買任何半導體器件，而是購買電子產(chǎn)品制造商的產(chǎn)品。可以說，半導體產(chǎn)品的直接購買者就是電子產(chǎn)品制造商，其銷售的流程是企業(yè)對企業(yè)（組織對組織）。
作為帶給產(chǎn)業(yè)最新元器件及半導體技術的忠實伙伴，分銷商在促進電子芯片行業(yè)的進步上也是功不可沒的。正是有了分銷商的不懈努力，不斷的將芯片廠商的最新產(chǎn)品和技術推向市場，才更進一步的推動了整個電子產(chǎn)業(yè)的繁榮，推動了很多產(chǎn)品在市場上的普及。半導體分銷商是電子業(yè)中的重要一環(huán)，分銷商連接了半導體廠商和電子產(chǎn)品制造商，充當了劑的角色。由于國際上電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不平衡，國際上一些半導體廠商在進入中國的時候，為了避免風險，都不約而同的使用的/分銷制度。
半導體產(chǎn)業(yè)的終端客戶為電子產(chǎn)品制造商，終端客戶是由規(guī)模及采購量與實際營業(yè)額貢獻來分類，半導體制造商通常會為第一級大型客戶提供各項技術支援，投入現(xiàn)場應用工程師（FAE）、銷售/業(yè)務（sales）、客服人員/助理（CSR）等。
主要半導體分銷商的類型如下：
（1）授權分銷商，又稱授權分銷商、分銷商、店等，其英文名稱為Distributor。針對半導體全球品牌制造商來說，其授權分銷商，比較著名的公司有：艾睿（ARROW）、安富利（AVNET）、易絡盟（Elementl 4）、富昌（Future）、武漢力源（P&S）、大聯(lián)大（WPG）、易登（Edom）、全科（Alltek）、科通、北高智等。其中艾睿、安富利都是全球性的分銷商（Global Distributor），而易絡盟、富昌、武漢力源則是目錄分銷商（Online Distributor），大聯(lián)大、易登、全科、科通、北高智則是專注于亞洲的分銷商。這些授權分銷商組成了世界半導體大廠在中國市場絕大部分的半導體元器件的商業(yè)活動及交易。半導體制造商通常以簽訂合作協(xié)議及合同方式建立授權分銷商，知名分銷商通常也會為多個世界級大廠分銷各種產(chǎn)品，以達到投出產(chǎn)出的最大化。
（2）方案公司（IDH，Independent Design Housel，有些又被成為增值服務商（Value Added R.eseller，VAR），其主要為電子產(chǎn)品制造商設計應用方案，方案商主要和半導體制造商或者指定的授權分銷商合作，從方案設計至定單、交貨、技術支持、售后服務等提供一條龍服務，適合沒有自主研發(fā)能力的中小客戶或者需要外包研發(fā)的品牌電子產(chǎn)品制造商。
（3）貿易商。貿易商因規(guī)模小且專注于低買高賣從中獲取利潤，不會投入應用工程師等資源，通常面向的客戶多為中小型客戶，并專注于通用器件的交易，服務穩(wěn)定性差，對市場價格以及品牌形象有較大的影響，是半導體制造商不愿合作的對象，所以通常為非授權渠道。
2半導體分銷商所面臨的新挑戰(zhàn)
隨著競爭越來越激烈，分銷企業(yè)內外環(huán)境不斷出現(xiàn)新的變化，市場利潤不斷攤薄，分銷商自身也要不斷研究自身的營銷策略。對分銷商來具體說，針對中國大陸的電子產(chǎn)品市場營銷有諸多挑戰(zhàn)。
2.1市場需求有向弱趨勢。
受宏觀經(jīng)濟影響，2015年全球半導體市場出現(xiàn)增速下滑，比2014年增速同比下降0.2%，全球半導體銷售額為3352億美元。全球不少半導體廠商感到壓力。受此影響，2015-2016年業(yè)界出現(xiàn)了并購潮。2015年全球半導體并購交易額達到1200億美元，是2014年的3.2倍。例如著名的德國半導體廠商英飛凌Gnfineon）以30億美元收購國際整流器公司（IR），高通（Qual-comm）以470億美元收購恩智浦（NXP）。
2.2產(chǎn)品利潤逐年下降。
下游的眾多電子廠商，利潤微薄，已經(jīng)處于微利階段。分銷商在競爭激勵的市場中，分到的利潤越來越微薄。
2.3庫存壓力越來越大。
電子產(chǎn)品的生命周期越來越短，不斷涌現(xiàn)新的創(chuàng)新產(chǎn)品，而且業(yè)界有不斷壓縮供應鏈長度和靈敏度的趨勢，這就要求分銷要有更充足、豐富的庫存才能滿足電子制造商的需求。另外，制造廠商的賬期要求也是逐漸加長，分銷商的貨款壓力也是不斷加大。
2.4市場變化快。
產(chǎn)業(yè)因為創(chuàng)新和消費者偏好變化比較快，而分銷市場更是競爭激烈，分銷商也在比拼各自適應市場的速度。
2.5獲得渠道資源難。
由于原廠不斷在并購重組，渠道管理也在跟著進行整合、優(yōu)化，對分銷商來說，獲得優(yōu)質的供應商資源的難度也越來越大。
總之，分銷商早已不是簡單的中g商。原廠和客戶對分銷商的技術支持要求也在不斷提高，分銷需要投入更多的人力、物力資源去建設技術隊伍、累積技術經(jīng)驗，才能使適應市場變化。
3半導體分銷商的營銷對策的優(yōu)化
本文基于經(jīng)典的4P營銷理論：即產(chǎn)品（producc），價格（price），渠道（place），促銷（promotion）營銷組合對目前半導體廠商面臨的挑戰(zhàn)，提出營銷對策優(yōu)化方案。
基于以上理論，和半導體企業(yè)面對的新的挑戰(zhàn)，筆者提出以下營銷對策來應對此挑戰(zhàn)。
3.1重構產(chǎn)品線組合。
采取按照市場中的客戶群分類的業(yè)務分類，加強專業(yè)領域的深耕，有針對性的深入開發(fā)整體解決方案（solution），最大限度挖掘客戶需求潛力和增加客戶粘性，以期增加銷售額。
根據(jù)不同客戶群進行分類，可以根據(jù)產(chǎn)品應用大類分為消費類市場、工業(yè)品市場、汽車電子市場。消費品市場的特點是研發(fā)速度快、器件供應量大、對器件的小型化要求高、供應鏈反應速度快，此市場利潤率低但銷售額比較大。工業(yè)品市場的特點是量相對比較小，研發(fā)周期相對比較長，產(chǎn)品生命周期也相對穩(wěn)定且比較長，對供應鏈的要求沒那么高，此市場是利潤率高但銷售額相對比較小。汽車電子市場特點是研發(fā)周期超長、對產(chǎn)品的質量要求非常高、產(chǎn)品更新?lián)Q代很慢、要求供應鏈要有持續(xù)的穩(wěn)定性，此市場主要的特點是銷售低但是利潤豐厚。
針對這些細分領域，把業(yè)務和業(yè)務支持部門按照產(chǎn)品應用（Applica-tion）進行劃分，打破以前分銷商都是按照品牌或者產(chǎn)品線（ProductLine）進行劃分的架構。分銷商在每個領域形成一個業(yè)務組（Team），包含現(xiàn)場應用工程師（FAE）、銷售（Sales）、產(chǎn)品經(jīng)理（Product Marketing）、業(yè)務助理（Assistant）、系統(tǒng)應用工程師（AE）。應用工程師針對每個市場研發(fā)對應的解決方案（Solution）和參考設計（Reference Design）；產(chǎn)品經(jīng)理負責協(xié)調原廠資源、劃定市場及客戶范圍，并驅使銷售來尋找對應客戶銷售相關產(chǎn)品；業(yè)務助理和現(xiàn)場應用工程師負責協(xié)助銷售對客戶進行銷售
3.2豐富產(chǎn)品線價格檔次。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，電子產(chǎn)品面臨快速降價的壓力，為了避免因為價格問題而失去客戶，應為客戶提供不同價格檔次的產(chǎn)品，維持的合理利潤空間。
由于不同類型的客戶對不同的產(chǎn)品定位不同，對元器件的需求也有所不同。對分銷商來說，要提供給客戶不同品質、不同價格檔次的產(chǎn)品供客戶選擇。這就要考慮產(chǎn)品的檔次搭配，對同一類型的產(chǎn)品考慮不同特色的產(chǎn)品線，以求最大限度滿足客戶需求，提供給客戶價格上的一站式服務。一般來說歐美、日韓半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)達，擁有技術優(yōu)勢，但是其產(chǎn)品定位比較高端，價格比較高。而臺系、國產(chǎn)的產(chǎn)品相對來說價格比較優(yōu)惠，但是其技術不夠領先、產(chǎn)品質量可靠性也不是很高。
3.3拓展互聯(lián)網(wǎng)營銷渠道。
近年來，伴隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)也迅猛發(fā)展，電子商務已成為企業(yè)供應鏈中的重要一環(huán)。為了順應市場形勢變化，半導體分銷商也應該發(fā)展網(wǎng)絡營銷手段。例如可以大力發(fā)展元器件電商，提供給客戶小批量互聯(lián)網(wǎng)購買渠道，同時以在線技術培訓、在線技術研討會、專業(yè)網(wǎng)站宣傳等手段廣泛選擇企業(yè)產(chǎn)品，推廣產(chǎn)品解決方案。
3.4提升客戶服務體驗。
由于半導體產(chǎn)品高技術含量產(chǎn)品，客戶對芯片的需求，不但有質量、可靠性、功能性等硬件（Harware）方面要求，還要求配合相應的軟件的要求，例如開發(fā)工具、開發(fā)環(huán)境、開發(fā)軟件平臺、源代碼、算法等。因為快速的市場變化，這就要求電子產(chǎn)品制造商也要相應的提高研發(fā)速度、創(chuàng)新速度。半導體分銷商要緊跟客戶的步伐，提供客戶不單單是一個半導體硬件產(chǎn)品，還要提供對應軟件服務，以及對創(chuàng)新產(chǎn)品應用的市場敏銳度。
美國國家半導體公司是一家為全世界提供半導體器件和芯片的全球性公司。1994年國家半導體公司建立了公司網(wǎng)站，網(wǎng)站一開始就進行了周密的市場調查，結果發(fā)現(xiàn)那些在購買鏈最底層的客戶——那些為設計產(chǎn)品選擇組件，并對這些組件進行技術評估的工程師才是影響購買的最關鍵因素，而不是通常認為的定購元器件的采購官員。網(wǎng)站準確的市場定位獲得了極大的成功，在國家半導體公司網(wǎng)站運行不到兩年的時間內，就吸引了全世界約150萬用半導體器件設計產(chǎn)品的設計工程師的三分之一——超過50萬的設計工程師上網(wǎng)獲取他們感興趣的芯片的最新消息。
在國家半導體公司網(wǎng)站運行的頭兩年內，每個月上網(wǎng)訪問的人數(shù)有50萬。這些客戶中有40℅將網(wǎng)站網(wǎng)址作為“書簽”。國家半導體公司的網(wǎng)站獲得了巨大的成功，提升了在全球市場的占有率。以下將介紹其成功的因素、網(wǎng)站功能和應該注意的問題。
二、商業(yè)目標
國家半導體公司的商業(yè)目標是建立一個世界性的網(wǎng)站，這個網(wǎng)站可以極大的便利公司客戶查詢信息，進行定購和直接購買。以下是國家半導體公司的主要商業(yè)目標：
快速處理客戶的查詢需求，使客戶可以得到最新的產(chǎn)品信息
進行網(wǎng)上預定和購買
緩解電話中心的壓力，降低公司運營成本
建立一個快速反應系統(tǒng)，及時了解客戶的需求，改進服務和產(chǎn)品
縮短產(chǎn)品評估周期，及時更改設計方案
滿足最終用戶、銷售商、零售商的不同需求
擴大市場份額，開拓全球市場
國家半導體公司希望通過建立公司網(wǎng)站的形式，達到以上的目的，成為全球市場占有率最高的半導體元器件供應商。
三、成功因素
1、精確的市場定位
國家半導體公司在決定建立網(wǎng)站之初做了精密的市場調查，最后分析得知影響產(chǎn)品銷售的最關鍵因素是是那些利用國家半導體公司的芯片設計產(chǎn)品的設計工程師，而不是以前一直認為的定購元器件的采購官員。認識到這一點后，國家半導體公司將其網(wǎng)站初期的針對對象定義為通過網(wǎng)站查詢元器件信息的設計工程師。 通常元器件需求的流程是：工程師們在設計新產(chǎn)品或改進原有產(chǎn)品時，需要查找他們需要的所有零件，所以他們查找制造商所提供的零件目錄和數(shù)據(jù)表，與制造商人交談，并索要樣品。一旦一個零件變成產(chǎn)品設計中的一部分，那么代表制造組織利益的購買部門就開始進行實際的購買了。 國家半導體公司從基本的市場調查研究起步，尋找客戶的價值取向，得知客戶與公司打交道的方式。公司每隔三個月就檢測一次客戶對其網(wǎng)站的反應，并與客戶對其他競爭者網(wǎng)站的反應進行比較，從而使國家半導體公司在與競爭者的競爭過程中占據(jù)了主導地位。
2、不斷提高網(wǎng)站利用效率
國家半導體公司在跟蹤客戶的網(wǎng)上行動方面做得非常出色。通過查看客戶路徑紀錄，網(wǎng)站的開發(fā)者設計出一種讓客戶用最少的步驟輕松進入系統(tǒng)，找出客戶想要的東西，獲得它們，然后退出的整個過程。
由于客戶都是工作繁忙的工程師，在上網(wǎng)查詢時都想盡快的減少查詢時間，提高效率。為滿足客戶的這種需求，國家半導體公司提出了產(chǎn)品文件夾的方式。公司為每一件產(chǎn)品都設立了單獨的文件夾，在產(chǎn)品文件夾中，客戶可以找到與此產(chǎn)品相關的所有信息，包括數(shù)據(jù)表、價格信息、軟件仿真、詳細的技術說明、可獲得性（即什么時候有此產(chǎn)品，以及產(chǎn)品的數(shù)量）和定購樣品的方法。
通過嚴密監(jiān)控客戶的網(wǎng)上活動的方法，國家半導體公司的網(wǎng)絡小組在不斷地節(jié)約客戶的時間。在1995年春網(wǎng)站剛剛建立的時候，客戶在退出之前一般都要“碰上”七至八頁網(wǎng)頁。兩年以后，客戶在進入網(wǎng)站和退出網(wǎng)站之間，平均只需瀏覽2.5個網(wǎng)頁。他們進入主頁，查詢，進行交易（例如，定購樣品、下載數(shù)據(jù)表、或給產(chǎn)品管理員發(fā)電子郵件），然后退出。
3、精確的查詢方法。
為滿足客戶的快速反應需求，國家半導體公司提供了四種不同的查詢方法。分別是：參數(shù)查詢、引擎文本查詢、圖表查詢和在線目錄查詢?？蛻魪亩@得了方便快速的查詢方式，節(jié)約了客戶的時間。
4、有效利用電子郵件
國家半導體公司對客戶的來信十分認真。每封來自客戶的電子郵件都送入公司數(shù)據(jù)庫，通過自動過濾和自動傳送方式，這些電子郵件被送到最合適的人如公司的產(chǎn)品管理者、市場管理者和技術人員進行處理，并進行跟蹤直到完成郵件的最終處理，而不是簡單地把所有郵件都送入公司的公眾技術支持部。 通過這種方式，國家半導體公司確保了從客戶的交互式活動中可以得到最大的價值。
5、分析實時客戶信息
美國半導體公司分析每日網(wǎng)上的客戶數(shù)據(jù)，編寫成產(chǎn)品目錄，并與真正的產(chǎn)品目錄和訂購數(shù)據(jù)結合起來，然后每天都向公司里所有的人播送客戶的定購數(shù)據(jù)。通過這種方法，公司可以知道什么產(chǎn)品流行，什么產(chǎn)品有問題，然后用來改善公司的產(chǎn)品管理系統(tǒng)和客戶數(shù)據(jù)庫。
6、以客戶為中心
國家半導體公司利用網(wǎng)上獲得的信息對公司的決策進行修正，客戶的反饋信息被整理成容易掌握的圖表，并把這些圖表散發(fā)給執(zhí)行者和產(chǎn)品生產(chǎn)線管理者。通過這些措施，決策者能夠監(jiān)控其產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。通過觀察有多少客戶訪問信息、下載樣品以及進行定購，國家半導體公司擁有了一個“預警系統(tǒng)”，使得公司能夠快速改變營銷策略。
7、與銷售商聯(lián)手獲得客戶信息
在1997年9月，國家半導體公司網(wǎng)站新增了一項功能：讓渠道合伙人注冊客戶詳細信息的功能。這個名叫TEAM的渠道銷售隊伍自動化系統(tǒng)，包括了讓銷售商輸入客戶賬戶詳細信息的注冊形式、客戶感興趣的服務，以及客戶計劃的運行費用。作為給國家半導體公司提供這些信息的回報，國家半導體公司保證給這些銷售商回扣和剩余利潤鼓勵金。銷售商得到了好處，國家半導體公司也更準確地知道應該制造什么產(chǎn)品而獲利。
四、商業(yè)功能描述
1、方便的查詢功能
功能：設立多種查詢工具，國家半導體公司設計了四種不同的方法使工程師們能夠查找他們需要的信息。
（1）、參數(shù)查詢引擎。
在一個表格里填上工程師關心的參數(shù)。然后得出查詢結果。這種參數(shù)查詢在一兩秒鐘內就能在國家半導體公司大約22000種產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫中查出符合查詢標準的器件。
（2）、文本查詢。
讓客戶輸入關鍵詞或短語，例如“與數(shù)字變流器類似”，然后返回一系列符合要求的網(wǎng)站上的文檔——數(shù)據(jù)表，價格信息，或軟件仿真。
（3）、圖表查詢。
（4）、目錄查詢
客戶也可以選擇用國家半導體公司的在線目錄進行查詢，挑選自己感興趣的分類查看所有符合查詢標準的芯片。
評述：四種查詢工具擴大了客戶的選擇范圍，節(jié)省了客戶的時間，方便客戶快速查到自己想要的產(chǎn)品信息。
2、快速獲得信息和事務功能
功能：建立產(chǎn)品文件夾，公司為每一件產(chǎn)品都設立了文件夾。在產(chǎn)品文件夾中，客戶可以找到與此產(chǎn)品相關的所有信息，包括數(shù)據(jù)表、價格信息、軟件仿真、詳細的技術說明、可獲得性（即什么時候有此產(chǎn)品，以及產(chǎn)品的數(shù)量）和定購樣品的方法。
因為公司的客戶都是任務繁忙的工程師，他們到公司的網(wǎng)站上來，只是想找到他們想要的東西，然后就退出。而并不是休閑的購物。國家半導體公司用嚴密監(jiān)控客戶網(wǎng)上活動的方法，不斷修正網(wǎng)站以節(jié)約客戶的時間。
評述：通過建立產(chǎn)品文件夾的方式，減少了客戶點擊無用頁面的次數(shù)，節(jié)約了客戶的時間。
3、實時定購和購買功能
功能：增添了“購買資源”網(wǎng)站功能，滿足購買人、買主等公司不同客戶的需求。
國家半導體公司針對購買人，買主和元件工程師的不同需要，在1998年5月專門建立了的、“購買資源”網(wǎng)站。這個網(wǎng)站包括了與DigiKey、Farnell、Newark和Pioneer（一些國家半導體公司的目錄支持者和發(fā)行人）公司網(wǎng)站有交互式連接的網(wǎng)站，為客戶提供了實時訂購和購買功能。
評述：解決了公司不同需求方的需要。
4、電子信件跟蹤系統(tǒng)
功能：
（1）、自動精確傳送電子郵件
國家半導體公司設計了能自動傳送客戶電子郵件的控制系統(tǒng)。當客戶發(fā)出電子郵件后，郵件被送到數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)郵件的主題信息自動送給公司內合適的部門進行處理。郵件保證在48小時內給出答復。
(2)、自動跟蹤系統(tǒng)
客戶的一封電子郵件進入公司之后，所有的處理信息被自動跟蹤并記錄下來。如果收到郵件的人不能處理郵件內的事務或不能給客戶滿意的答復，這封郵件就會自動傳送到能對它進行有效答復的職員那里。
國家半導體公司用8000職員來接受和回答客戶提出的問題，而不是僅用少數(shù)人來處理這件事。這種自動化的工作流程確保了每個人只需回答自己能負責的那部分問題。而且由于所有的問題和回答都被跟蹤并存在數(shù)據(jù)庫中，這樣國家半導體公司就能保證客戶問題能被很好地答復。
評述：電子郵件自動傳送和跟蹤系統(tǒng)保證了客戶的電子郵件會被快速和準確的得到答復，提高了公司的效率，減少了客戶的抱怨。
5、信息反饋系統(tǒng)
功能：分析客戶上網(wǎng)信息，提供決策支持
國家半導體公司制作了一套軟件，分析每日網(wǎng)上每件產(chǎn)品的查詢次數(shù)，下載的數(shù)據(jù)表數(shù)量，以及要求的樣品數(shù)量，同時與公司的實際產(chǎn)品銷售建立關聯(lián)，給公司提供一個什么產(chǎn)品流行，什么產(chǎn)品不流行的“預警系統(tǒng)”。同時從客戶電子郵件中得到競爭者產(chǎn)品和促銷信息并迅速傳送到合適的產(chǎn)品管理者和行銷經(jīng)理手中。
評述：通過分析客戶的網(wǎng)上信息，得到客戶對產(chǎn)品的評價和競爭對手信息，為公司配置資源和改進服務提供了有利的信息。
6、個性化服務
功能：建立大客戶個性化網(wǎng)站，并與實時定購系統(tǒng)連接。
國家半導體公司為公司的大客戶設立個性化網(wǎng)站，并把個性化網(wǎng)站與實時定購狀態(tài)系統(tǒng)連接。客戶可以利用這些網(wǎng)站來審查諸如公司合同價格和領先時間的公眾信息與所有權信息，也可得到最新的初步產(chǎn)品說明書這樣的有價值的信息，瀏覽與業(yè)務相關的白皮書和申請備忘錄，以及共享客戶工程產(chǎn)品發(fā)展狀況。
評述：通過建立個性化網(wǎng)站，滿足了大客戶的不同需要，客戶可以通過網(wǎng)站得到自己需要的信息，減少客戶的查詢時間，增加了客戶的滿意度。
五、技術風險與解決方案
在網(wǎng)站成立之初，國家半導體公司遇到了很多問題，這些問題主要來自技術方面，下面讓我們看看國家半導體公司是如何解決這些問題的。
1、建立統(tǒng)一的信息中心
在國家半導體公司網(wǎng)站成立之初，網(wǎng)站與所有非網(wǎng)絡的，基于主機的數(shù)據(jù)表相連，這在上網(wǎng)人數(shù)增多時就產(chǎn)生了問題。于是，國家半導體公司把所有信息都匯集到一臺運行上頁網(wǎng)絡瀏覽服務器軟件的Sun牌服務器上，用跟蹤服務器提供備份。并且能與提供因特網(wǎng)服務的網(wǎng)站快速連接。
2、用Java語言編寫參數(shù)查詢引擎
當國家半導體公司確定參數(shù)查詢引擎為網(wǎng)絡所必須的時候，公司與一個名叫Cadis的小公司合作，向其提供“改革資金”，開發(fā)基于Java的參數(shù)查詢引擎。1996年3月，這個引擎開發(fā)完成并投入擁有幾千個產(chǎn)品信息的數(shù)據(jù)庫中使用。這個查詢引擎是世界上第一個商業(yè)Java應用軟件。
3、把國家因特網(wǎng)和Lotus Notes相連接
國家半導體公司的銷售隊伍自動化系統(tǒng)是由叫做Ovor Quota的國際MFJ系統(tǒng)改編成的，是基于Lotus Notes的應用軟件。它包含了國家半導體公司所有的客戶數(shù)據(jù)庫，并跟蹤公司內各部門與客戶簽訂的所有合同。Notes（現(xiàn)在叫Domino）是國家半導體公司通過其他公司從網(wǎng)上發(fā)送電子郵件的自動化工作流程系統(tǒng)的基礎，公司所有推出的產(chǎn)品都用Notes的工作流程和數(shù)據(jù)庫來管理。從這些系統(tǒng)中，渠道銷售商和制造業(yè)推銷員能夠判斷一件沒有推出的新產(chǎn)品的前景和可獲得性，并且給出有價值的反饋信息。
4、以焦點報道方式為整個公司播送信息
國家半導體公司也把Lotus Notes當作一種媒介，通過這種媒介從網(wǎng)上收集與產(chǎn)品相關的信息，把這些材料和從制造業(yè)申請中得到的信息結合起來，然后產(chǎn)生通過焦點報道播放出去的圖表。公司里的所有職員在他們的個人電腦上都有焦點報道播放器，而且他們能調整顯示器來顯示他們感興趣的產(chǎn)品或產(chǎn)品目錄。
5、為網(wǎng)站發(fā)行和網(wǎng)站個人化籌備信息
在運行產(chǎn)品網(wǎng)站兩年半后，國家半導體公司發(fā)現(xiàn)對不同產(chǎn)品銷售商發(fā)行、設計、編輯和發(fā)送信息的籌備控制需要一種更好的方法。為了解決這個組織上和文件上的管理問題，Gibson選擇了Vignette的敘事服務器（Story-Sever）。這種文件管理平臺允許國家半導體公司的大賬戶傳送個人化網(wǎng)頁。國家半導體公司自己開發(fā)的網(wǎng)站建立者（Sitecreator）軟件工具允許銷售隊伍通過一個簡單的瀏覽器接口創(chuàng)建、編輯和維護網(wǎng)頁，并且在全世界范圍內都能做到這一點。這種具有友好用戶界面的工具使用戶不需要任何有關HTML腳本、文件結構和連接管理方面的知識。
六、意見與建議
到此為止，對國家半導體公司網(wǎng)站的運行方式進行挑剔似乎很難，但任何初始的事物都有需要改進的地方。下面是國家半導體公司在將來需要改進的地方。
1、增加更多的軟件仿真。
雖然目前從國家半導體公司的網(wǎng)站也可以下載軟件仿真，但它們中很多只能在專利系統(tǒng)中運行，而且并不是所有的客戶都能進入這些系統(tǒng)。網(wǎng)站應該提供許多關于國家半導體公司產(chǎn)品的，基于Java的軟件模型和仿真，這樣工程師們就能輸入他們自己的參數(shù)并顯示結果。
2、營造社團
當國家半導體公司的客戶訪問其網(wǎng)站，找到所需要的東西，然后離開后，也同樣會去別的公司網(wǎng)站上做同樣的事情?？蛻糁泻芏嗳硕济媾R同樣的設計問題，然后拿出可能對其他設計者有用的解決辦法。國家半導體公司應該鼓勵客戶辯論和緩和技術分歧，以產(chǎn)生更多的網(wǎng)上對話，便于公司改進服務。
3、完善“設計——獲得——制造”循環(huán)過程。
今天，國家半導體公司固定了其設計循環(huán)過程。但是在工程師選擇檢測一件產(chǎn)品的時間和訂購時間之間存在時間間隔，這樣就在客戶組織——從管理組織到制造組織到購買組織——和國家半導體公司的銷售渠道內就產(chǎn)生了缺陷。大多數(shù)國家半導體公司的設備通過銷售商銷售。雖然國家半導體公司在從它的銷售渠道中選取信息方面采取了令人矚目的有效措施，但現(xiàn)在國家半導體公司應該跟蹤最終客戶從選擇設備到獲得設備到進行制造的整個商業(yè)過程，了解客戶遇到的困難，解決公司存在的問題。
七、結束語——國家半導體公司獲得的巨大成功
國家半導體公司的網(wǎng)站獲得了極大的成功， 通過最近兩年半國家半導體公司對設計工程師做的的五項獨立的調查結果表明，在設計工程師上網(wǎng)查詢產(chǎn)品信息和產(chǎn)品技術的網(wǎng)站之中，國家半導體公司的網(wǎng)站排名第一。每月都有多達50萬的工程師上網(wǎng)訪問公司網(wǎng)站。有40℅的客戶將網(wǎng)站網(wǎng)址作為“書簽”，從而說明了網(wǎng)站的重要性。
國家半導體公司通過設立網(wǎng)站極大的方便了顧客，同時降低了公司的運營成本。如果通過公司的電話中心處理多達50萬人的問題，可想而知是做不到的，也耗費極大的成本。
中圖分類號：G42 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0123-02
近幾年來，隨著半導體電子產(chǎn)業(yè)和光學專業(yè)的快速發(fā)展，半導體光電正逐漸成為一門新興的學科。半導體光電技術是集現(xiàn)代半導體技術、電子學技術和光學信息處理技術等學科于一體的綜合性學科，要求學生具有扎實的半導體物理、光電子、數(shù)學和計算機等基礎知識。該學科作為光、機、電、算、材一體的交叉學科，?？普n程較多，涉及知識面較廣，有其自身的課程特點：既要講授半導體相關的專業(yè)知識，又要補充光電專業(yè)的知識，還要加強數(shù)理基礎理論教學；既要圍繞半導體光電專業(yè)核心，又要涉足其他專業(yè)領域；既要重視教學方法，提高教學質量，又要加強前沿知識的學習和科研，不斷更新知識體系，將最新的行業(yè)信息灌輸給學生。同時，隨著近年來固態(tài)半導體LED照明技術、半導體激光、太陽能光伏和半導體探測器等高新行業(yè)的蓬勃發(fā)展，需要大量的具有創(chuàng)新研究能力的技術人才來從事半導體光電材料、器件以及系統(tǒng)的研究和開發(fā)。這就需要高校培養(yǎng)具有動手能力強，基礎知識扎實，綜合分析能力優(yōu)秀的研究型人才。但是目前高校半導體光電學科的教學普遍停留在理論層面，缺乏實踐性內容的提升。因而作為一門實用性很強的專業(yè)，應著重加強理論與實踐相結合的全面教學，逐步開展研究性課程的教學探索，打破傳統(tǒng)的教學理念，以形成學生在課程學習中主動思考探索并重視創(chuàng)新叉研究的積極教學模式，為半導體光電學科建立一個全新的培養(yǎng)方式。
一、理論教學中創(chuàng)設前沿性課題，引導學生進行探究性學習
在傳統(tǒng)的教學模式中，專業(yè)課程的講授主要依靠講解概念、分析原理、推導公式、得出結論。而學生就是按部就班地記筆記、做習題、應付考試。課堂教學效果完全取決于教師的教學經(jīng)驗，最終學生所接受的知識也僅僅停留在課本的層面，這完全達不到迅猛發(fā)展的高新的半導體光電學科的培養(yǎng)要求。這就需要教師打破傳統(tǒng)的教學理念，開展研究性的教學方式。研究性教學是以學生的探究性學習為基礎，教師提出一些創(chuàng)新性的問題，以及與專業(yè)相關的一些前沿性科技專題報道，學生在創(chuàng)新性的問題中，借助課本提供的基礎理論和教師提供的相關資料，借鑒科學研究的方法，或獨立探索、或協(xié)作討論，通過探究學習、合作學習、自主學習等方式最終找到解決問題的方案，甚至提出更具有創(chuàng)新性的思路。因此，在教學過程中，我們應嘗試減少課堂講授時間、增加課堂討論時間，有意識地提出一些較深層次的問題：如提高太陽能電池的光電轉換效率的方法、新型的半導體材料制作光電器件的優(yōu)異性等，有針對性地組織專題討論?？己朔绞揭哉n程設計或者專題論文的形式進行，以培養(yǎng)學生的思考和創(chuàng)新研究能力。此外，要重視階段性總結和檢查工作，培養(yǎng)學生綜合素質和能力。教師在注重教學方式改進的同時，也要重視學生學習效果的階段性檢查和總結。傳統(tǒng)的課堂教學是以作業(yè)為考察標準，這種考察的弊端是給學生提供了抄襲作業(yè)的機會，學習效果不佳。因此應考慮采取多元化的檢查方式，增加檢查手段。可以讓學生將多媒體課件與教材和參考書相結合，根據(jù)教師在課堂教學中指出的難點和重點，單獨總結出學習筆記，并進行定期檢查。
二、建立半導體專業(yè)與光電專業(yè)協(xié)同的教學環(huán)境
半導體光電從理論上來講是研究半導體中光子與電子的相互作用、光能與電能相互轉換的一門科學，涉及量子力學、固體物理、半導體物理等一些基礎學科；從實踐層面來講，也關聯(lián)著半導體光電材料、光電探測器、異質結光電器件及其相關系統(tǒng)的研究。因此，在理論上應鼓勵教師根據(jù)教學情況，編寫有針對性的，并且包含基礎物理學、半導體電子學、光學和系統(tǒng)設計等具有交叉性理論的教材和講義，提升學生在半導體光電交叉領域的理論基礎。同時需要組織和調動各層次教師，建設教學研究中心。結合老教師的經(jīng)驗和青年教師的創(chuàng)意，共同進行教學改革探索。另外，實現(xiàn)半導體光電學科的教學探索，不僅需要專業(yè)教師改進和完善課堂教學措施，提升教學水平和質量，同時也需要專業(yè)的半導體光電材料生長、器件制備和檢測設備，以及專業(yè)設計軟件供教學和科研使用。該學科的性質決定了教學的內容不能僅僅局限于理論方面，還需要實驗方面的補充和實踐，從而可以從軟件和硬件雙方面實現(xiàn)協(xié)同的教學環(huán)境。在具體的操作過程中，以光譜分析為例，傳統(tǒng)的光譜分析光源采用的是一些氣體激光器，我們可以在教學中利用新型的半導體固體激光器來替代傳統(tǒng)的氣體激光器，將半導體光電器件和光學系統(tǒng)有機結合起來，提供兩者協(xié)同的新型設備。指導學生在實驗中分析新型的光譜系統(tǒng)和傳統(tǒng)系統(tǒng)的優(yōu)劣性，以及如何在現(xiàn)有的基礎上改進系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的使用性能，在教學中鍛煉學生的協(xié)同學科的技能性訓練。進一步可以引入顯微鏡成像技術，采用簡易的一些光學元器件，在實驗室內讓學生動手搭建顯微成像設備，鍛煉學生對光學系統(tǒng)的整體認知能力，并且可以提升傳統(tǒng)設備的應用范圍。這一系列交叉協(xié)同教學實驗的建立有利于打破教學和研究的界限，打破學科的界限，突出半導體光電學科的交叉性特點，促進學生知識的全面性掌握，為研究型的教學模式開辟新的途徑。
三、建立前沿性半導體光電專業(yè)實驗教學平臺
半導體光電涉及的領域很廣泛，單純的理論教學不能滿足學生對于高新的工程應用的直觀認識，許多設備和器件只闡述其工作原理，概念比較抽象，學生不易理解。因而需要重視研究型實踐教學。在條件允許的情況的，將半導體材料生長和器件制造設備引入課堂，讓學生深刻掌握器件的制造流程。同時可以引入先進的光電檢測設備，讓學生開展一些器件的檢測實驗，在實驗過程中熟悉器件和光電系統(tǒng)的工作原理，可以起到事半功倍的作用。同時還可以讓學生在實踐中不斷思考和探索一些前瞻性的科學研究問題。以半導體LED光電器件為例：由于LED材料和器件制造設備較為精密、價格昂貴、不易獲取。在理論課程后，可以引用適當?shù)腖ED材料生長設備MOCVD的一些生長過程的實物圖片和視頻，以及半導體器件制備的薄膜沉積、光刻制作和刻蝕工藝的流程圖和視頻，讓學生盡可能地將抽象的理論與具體實踐聯(lián)系起來。此外，購置現(xiàn)成的LED器件和光電檢測設備，利用光電測試設備對LED器件開展一些電學和光學性能的檢測，在測試過程中讓學生對LED光電轉換基本原理和不同測試條件對器件光電性能影響的物理機制開展探索性研究。對于阻礙LED發(fā)展的一些前沿性難題進行深刻的思考和分析，提出合理的改進和解決方案。基于學科的科研實驗條件，我們還可以提出項目教學法，把教學內容通過“實踐項目”的形式進行教學，為了能夠一個半導體和光電專業(yè)相協(xié)同的實驗平臺，可以設置一個系統(tǒng)的實驗項目包含多門課程的知識。項目教學是在教師的指導下，將相對獨立的教學內容相關的項目交由學生自己處理。信息的收集，方案的設計，項目實施及最終評價報告，都由學生負責完成，學生通過該項目的進行，了解并把握實驗制造和檢測得整個過程及每一個環(huán)節(jié)的基本要求，教師在整個過程中主要起引導作用。以此來培養(yǎng)學生的實踐性、研究性學習能力，讓學生扮演項目研究者的角色，在研究項目情景的刺激下及教師的指導下主動開展探究活動，并在探究過程中掌握知識和學習分析問題、解決問題的方法，從而達到提高分析問題、解決問題能力的目的。這樣才具備一門前沿性的學科所應該達到的理想效果。
四、建立專業(yè)校企合作基地
半導體光電專業(yè)需結合地域經(jīng)濟發(fā)展特點，建立專業(yè)的校企合作基地。校企合作是高校培養(yǎng)高素質技能型人才的重要模式，是實現(xiàn)高校培養(yǎng)目標的基本途徑。以江南大學為例，可以依據(jù)無錫當?shù)毓I(yè)的發(fā)展中心，與半導體光電類企業(yè)，如無錫尚德太陽能股份有限公司、江蘇新廣聯(lián)LED器件制造企業(yè)、LED照明企業(yè)實益達、萬潤光子等公司進行深入合作，建立企業(yè)實訓創(chuàng)新基地及本科生、研究生工作站。定期組織學生去企業(yè)進行參觀，了解半導體光電類產(chǎn)品的產(chǎn)線制造過程。還可以安排有興趣的學生在學有余力的同時進入企業(yè)進行實習，使學生能夠將課堂的理論知識應用到實際的應用生產(chǎn)中，并且可以利用理論知識來解決實際生產(chǎn)中所遇到的一些問題。以實際產(chǎn)線的需求分析為基礎，結合理論教學的要求，建立以工作體系為基礎的課程內容體系；實施綜合化、一體化的課程內容，構建以合作為主題的新型課堂模式，做到教室、實驗室和生產(chǎn)車間三者結合的教學場所。最終積累一定的合作經(jīng)驗后，校企可以合作開發(fā)教材，聘請行業(yè)專家和學校專業(yè)教師針對課程的特點，結合課堂基礎和生產(chǎn)實踐的要求，結合學生在相關企業(yè)實訓實習的進展，編寫出符合高校教學和企業(yè)生產(chǎn)需求的新型校企雙用教材。
綜上所述，要開展研究型半導體光電類課程的教學探索，首先要突破傳統(tǒng)的理論教學模式，根據(jù)課堂教學需求，改善課堂教學措施，形成有創(chuàng)意、有個性化的課堂特色，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。
1.背景
半導體產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代信息和電子工業(yè)的基礎，從1947年在美國的貝爾實驗室里科技史上第一支晶體管產(chǎn)品被開發(fā)，半導體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)經(jīng)過了60多年的高速發(fā)展。當今的半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展正愈來愈體現(xiàn)出自身的鮮明特色，這對我國帶來了巨大挑戰(zhàn)，但同時也為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級提供了極好的歷史機遇。
氣體質量流量控制器，即Mass Flow Controller（MFC），可以對氣體質量流量做精密控制。其作用是非常精確的控制進入腔體的載氣和反應氣體的單位時間內的流量，達成反應需要的混成比例，從而保證在晶圓表面生成需要的分布均衡和品質穩(wěn)定的成分膜。目前，我國蓬勃發(fā)展的半導體產(chǎn)業(yè)、太陽能電池片制造行業(yè)以及LED制造領域都對質量流量控制器有著巨大的使用需求。而日本作為一個有幾十年半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展史的國家，對市場定量的預測有其獨到之處。本文主要目的在于借鑒日本市場的銷售預測方法對半導體產(chǎn)業(yè)中常用的MFC進行市場需求量預測。
2.日本Horiba公司簡介
株式會社堀場制作所（Horiba）是世界第六大測量測試設備的制造供應商，總部位于日本京都。Horiba的氣體質量流量控制器產(chǎn)品來自旗下Horiba/STEC子公司。Horiba公司從最初進入中國市場時只有小于20%市場份額年銷售量僅幾百臺質量流量控制器、銷售量完全不及同類型歐美廠商（主要有美國的Unit和Tylan，艾默生集團旗下的Brooks，荷蘭的Bronkhorst等）的MFC供應商，到2010年時已經(jīng)年銷售量占到國內半導體及太陽能設備裝機MFC市場60%份額的舉足輕重的制造商。
3.日本市場的銷售預測方法和模型
日本企業(yè)對市場預測是基于獨特的市場情報獲取能力之上的，情報部門和銷售預測部門兩者相輔相成。信息收集是市場預測前的重要工作，日本企業(yè)的信息工作流程如下。
（1）客戶擴產(chǎn)計劃。準確計算出所需的設備，進而算出MFC準確的需求量，以量定價格。
（2）掌握已購設備的客戶的情況。準確估算每年的替換或維修需求量。
（3）宏觀的產(chǎn)業(yè)政策。可對潛在的新投資方向地區(qū)預先布局。
（4）競爭對手的詳細信息和企業(yè)情況。便于設定競爭策略，以展開進攻性或保守策略。
基于前期情報戰(zhàn)略提出的可供參考估算的市場預測量，銷售部門對生產(chǎn)部門提出的生產(chǎn)量需求只需借助常規(guī)方法即可。因為太陽能電池片市場的客戶多數(shù)為生產(chǎn)設備商，所以對生產(chǎn)量的需求預測采用“購買者意向調查法”。
先以各大太陽能行業(yè)的設備制造商為對象，按照他們的購買意向劃分不同等級，然后用相應的概率來描述其購買可能性大小。一般分為5個等級：“肯定購買”，購買概率是 100%，“可能購買”，購買概率是80%，“未確定”，購買概率是50%；“可能不買”，購買概率是20%，“肯定不買”，購買概率為0。
其次，向設備制造商說明本公司產(chǎn)品的性能、特點、價格，市場上同類競爭產(chǎn)品的性能、價格等情況，以便使購買者能準確地做出選擇判斷，并請被調查者明確購買意向， 即屬于5種購買意向中的哪一種。該工作在對客戶進行產(chǎn)品推介時進行，不作為孤立項目。
第三，匯總來自各大設備制造商的反饋信息，對購買意向調查資料進行綜合，列出匯總表，如表1所示。
從表1可以得知，“肯定購買”有多少家；“可能購買”有多少家；……“肯定不買”有多少家。最后，計算購買比例的期望值，再計算購買量的預測值。購買比例的期望值公式如下：
E=
* Pi：不同購買意向的概率值；
* Xi：不同購買意向的人數(shù)(戶數(shù))。
購買量預測公式如下：Y=E?N
* E：購買比例的期望值；
* N：預測范圍內總人數(shù)(總戶數(shù))。
4.日本相關預測方法對我國的借鑒作用
日本早于中國通過官民結合的形態(tài)迎來了泛半導體產(chǎn)業(yè)的繁榮。而這條政府重點規(guī)劃扶持、企業(yè)抓住機遇發(fā)展的道路對與日本工商業(yè)文化相近的中國來說，有很大的借鑒價值。日本企業(yè)的產(chǎn)業(yè)預測是以情報戰(zhàn)為先頭陣地來逐步推進的。國內企業(yè)一般不會把市場情報作為首要目標之一來推進市場銷售，而僅僅以銷售結果為單一目標進行市場活動。情報獲取如果較為精確，且對目標客戶的具體信息把握非常細致，以此為基礎的市場預測就變得非常簡單。
5.MFC在中國市場的銷售預測
5.1 太陽能市場的銷售預測
由于中國產(chǎn)業(yè)政策的支持力度比較大，國內的太陽能電池片制造和LED制造企業(yè)在近幾年得到了很大的發(fā)展。以太陽能電池片制造為例從2005年時的不足1GW的產(chǎn)能，到2012年的9.46GW的產(chǎn)能預計(見圖2)，行業(yè)迎來了一個跨越式的發(fā)展。同時也給相關的設備制造商帶來了重大機遇，而這些設備制造廠商也是質量流量控制器的主要用戶。
根據(jù)實際的太陽能設備MFC使用量估計，每25mW（25mW是一條標準的電池片生產(chǎn)線的標準產(chǎn)能，一般產(chǎn)線以此為單位來計算）會帶來3臺擴散爐（Diffusion）， 兩臺PECVD設備的需求，而每一個擴散爐帶來三個反應腔的需求，一個PEVCD帶來兩個反應腔的需求，每個反應腔又帶來四個MFC的需求，由此可知，最終25mw的標準產(chǎn)能將使用MFC總共達到64臺。
因此，2012年將近1GW的新增產(chǎn)能需求(真實的增長數(shù)字可能數(shù)倍于此)，會產(chǎn)生一個2500多臺新裝機MFC的市場容量。
5.2 半導體、LED及太陽能市場的銷售預測
在泛半導體、半導體及太陽能的銷售市場中，MFC一般作為設備的組件參與市場競爭。所以MFC銷售的預測，更多的是與產(chǎn)業(yè)設備在行業(yè)內已使用數(shù)量相聯(lián)系。考慮到業(yè)內設備的實際技術水準和技術條件，以及其使用環(huán)境，備品備件市場的數(shù)量預測還是可期的。
以太陽能制程中的擴散爐為例，該設備產(chǎn)品在國內的銷售已有很長一段時間，設備上很多部件因為失效會進行更換，以保證設備的正常使用。在太陽能制程中，Horiba品牌的流量計市場占有率都在70%以上，所以基本上以Horiba的MFC作為考察對象，將市場上絕大部分的擴散爐設備上的該模塊視作一個隨機動態(tài)系統(tǒng)，這個系統(tǒng)也經(jīng)歷產(chǎn)品從市場導入、成長成熟到衰減乃至消失的全部過程。模塊部件產(chǎn)品的不斷更換使設備本身的使用年限得以延長，而設備使用年限的不確定性和模塊部件的使用壽命或長或短也使這個系統(tǒng)帶有隨機性。
6.結語
日本在半導體產(chǎn)業(yè)上的發(fā)展以及日本與我國同源文化的特征，使其國內市場銷售預測的方法同樣適用于我國。近些年，隨著太陽能及其LED這種泛半導體產(chǎn)業(yè)在我國的不斷崛起，以及越來越多的海外廠商的現(xiàn)地化生產(chǎn)戰(zhàn)略方案，其制程中必備的MFC（氣體質量流量控制器）在中國的需求預測對這些廠商來說也越來越重要。本文對國內尚不多見的低端質量流量控制器(MFC)從海外成熟的市場預測入手，結合中國市場的實際狀況，對MFC的需求量進行預測，可以為廣大海外廠商即將開展的現(xiàn)地化生產(chǎn)戰(zhàn)略提供銷售量的預測準備。
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每種晶體材料都有特定的原子間距――品格常數(shù)(點陣常數(shù))，Ⅲ―Ⅴ族半導體在制造太陽能電池的過程中遭遇的最大挑戰(zhàn)一直是，這種半導體沒有同硅一樣的晶格常數(shù)，它們無法整齊地疊層堆積在一起。該研究的領導者、伊利諾伊大學電子和計算機工程教授李秀玲(音譯)解釋道，當晶體點陣排列不整齊時，材料之間會出現(xiàn)錯位。此前，科學家們一般將Ⅲ―Ⅴ族半導體沉積在一個覆蓋有一層薄膜的硅晶圓上方，但晶格失配會產(chǎn)生壓力從而導致瑕疵，降低所得到設備的性能。
而在最新研究中，科學家們摒棄了薄膜，讓一個細小的、排列緊湊的Ⅲ―Ⅴ族化合物半導體組成的納米線陣列垂直在硅晶圓上生長。科學家們發(fā)現(xiàn)了讓不同銦、砷、鎵組成的Ⅲ―Ⅴ族半導體生長所需要的不同環(huán)境。該方法的優(yōu)勢在于，他們可以使用普通的生長技術而不需要特殊的方法讓納米線在硅晶圓上生長，也不需要使用金屬催化劑。
――Mary
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中圖分類號：TN305 文章編號：1009-2374（2016）04-0071-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.036
1 概述
半導體設備涂膠顯影機是一種將不同工藝制程的機臺整合在一起，作為一個整體的制程裝備。該設備由載片系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)和制程系統(tǒng)三部分構成。典型的半導體集束型裝備Track機是半導體前道工序設備中黃光區(qū)設備之一，其主要功能是光刻膠在晶圓表面的涂敷和顯影。隨著半導體裝備光刻機新技術的發(fā)展，光刻機產(chǎn)能也在快速提高，特別是ASML公司的TWINSCAN技術以及未來基于傳統(tǒng)TWINSCAN平臺的雙重曝光等新興技術的成熟，更進一步提高了光刻機的產(chǎn)能，而涂膠顯影設備作為與之協(xié)作的連線設備，為了匹配高產(chǎn)能力，半導體生產(chǎn)線也對機器人晶圓傳送方法提出了更為嚴苛的要求。
2 晶圓傳送發(fā)展歷程
晶圓傳送方法和集束型裝備的布局有很大關系，根據(jù)其布局的不同，分為以下兩類：
2.1 早期軌道式布局
式中：TPi為單元工藝加工時間;TR為單元間傳送時間;Ti為空閑系數(shù)。
2.2 改良軌道式布局
早期軌道式裝備的產(chǎn)能主要受加工單元布局制約，單元加工時間遠大于晶圓傳送時間，因此產(chǎn)能瓶頸是單元加工時間，為了平衡單元加工時間，提高主單元的利用率，產(chǎn)生了二代軌道式設備，如圖2所示：
產(chǎn)能計算公式：
（2）
式中：TPi為單元工藝加工時間;TR為單元間傳送時間;C為一次工作的晶圓數(shù);TPmF為第一片獨占設備時間;TPmL為最后一片獨占設備時間。
3 復雜型集束設備TRACK的傳片結構設計
改良軌道式布局的主單元利用率增加，單個軌道輸出產(chǎn)能基本固定，當生產(chǎn)線產(chǎn)能要求很高時，軌道數(shù)需要成倍增加，由于是平面設備，空間利用率極低、軌道加工第一片上片和最后一片獨占設備時間不能忽略、傳送系統(tǒng)效率低下、空閑時間過高等問題突出，因此現(xiàn)在主流設備都采用復雜式布局設備。
復雜型集束設備TRACK，采用立體式設計，傳片系統(tǒng)由2個自由度增加到4～5個自由度，可傳送單元增加，提高了加工單元的利用率。同時載片系統(tǒng)采用2～4個上片工位，可不間斷上片，消除了第一片上片時間帶來的產(chǎn)能降低。傳片結構如圖3所示：
產(chǎn)能計算公式：
（3）
式中：TPi為單元工藝加工時間;TR為單元間傳送時間;Tk為調度算法調整系數(shù)。
復雜式設備的立體布局，不僅制程單元向堆疊式發(fā)展，同時傳送系統(tǒng)也由簡單線性傳送變成了復雜路徑擇優(yōu)選擇，由于載片系統(tǒng)增加到了4個，每個加工任務（Job）的工藝加工制程順序由用戶配置成加工流程配方（Cluster Recipe），因此傳送系統(tǒng)的傳送路徑選擇也必須兼顧多個載片系統(tǒng)同時工作的情況，使得傳片的調度必須由專用算法來實現(xiàn)，即傳送調度算法。
4 傳片調度算法
傳片系統(tǒng)調度算法最初產(chǎn)生的目的就是要提高設備使用效率（Uptime，在線時間），提高設備的產(chǎn)能，防止設備發(fā)呆情況的發(fā)生。
傳片調度算法根據(jù)不同的機械手（Robot）和緩沖單元（Buffer）確定傳送路徑，通過循環(huán)遍歷程序來檢查傳送路徑上的空位，依次進行晶圓配方工藝流程和最佳的傳送路徑的選擇和確定。這種調度算法采用的是實時判斷條件、事件/消息驅動的模式，因此又稱為實時調度算法。調度流程如圖4所示：
其中：“晶圓流片分析”開始分析晶圓工藝配方流程;“最優(yōu)選擇”選擇最佳傳送路徑。“最優(yōu)選擇”即調度算法核心部分。在實時調度算法的基礎上，為了滿足不同批次工作并行，能得到較好的產(chǎn)能等苛刻情況，增加了單元傳送優(yōu)先級設定、傳送時間自優(yōu)化，機械手取送優(yōu)先級設定、機械手預移動等方法來提高產(chǎn)能，降低裝備應用成本。
5 未來展望
未來的設備研發(fā)還在向著更高更多的應用方向發(fā)展，對于晶圓產(chǎn)能提高的期望成為客戶和工藝共同的目標，進一步地壓縮調度算法占用的時間成本，提高調度算法的優(yōu)化比率，已經(jīng)是迫切的需求。未來的晶圓傳送調度算法，將向著傳送時間日志化、顯示化、傳送路徑預生成、傳送路徑用戶自整定的趨勢發(fā)展。
5.1 傳送時間日志化、顯示化
晶圓傳送調度算法在一個調度周期內的傳送時間記錄成日志文件，并且將這種日志通過可視的圖形方式顯示給用戶，讓用戶對特定某次的調度算法有一個直觀的認識，這就是調度算法中傳送時間的日志化顯示化。如圖5所示：
圖示為具有兩個robot、兩個工藝單元的集束裝備上片過程的傳送時間日志文件的圖形顯示。
5.2 路徑預生成
多個傳送時間日志文件集合成數(shù)據(jù)庫，在一個調度周期開始前預先根據(jù)這些數(shù)據(jù)庫的記錄生成傳送路徑，這種調度周期預生成，預固定的方式，將調度算法由全運算方式更改為查表方式和運算方式的結合，可以節(jié)約運算時間，直接提供可借鑒的優(yōu)化路徑選擇。結合傳送時間日志顯示化，能夠讓用戶在生產(chǎn)前就直觀地了解到設備中晶圓的傳送情況，并且根據(jù)數(shù)據(jù)庫記載和當前的情況的對比，可以預測設備的健康狀況，確定設備的維護周期和生命周期。另外，由于傳送時間日志文件可以應用在同型號的同類設備上，因此這種文件形成的數(shù)據(jù)庫將為設備增添高附加值，提高品牌價值。
5.3 傳送路徑用戶自整定
1、半導體芯片：在半導體片材上進行浸蝕，布線，制成的能實現(xiàn)某種功能的半導體器件。不只是硅芯片，常見的還包括砷化鎵（砷化鎵有毒，所以一些劣質電路板不要好奇分解它），鍺等半導體材料。半導體也像汽車有潮流。二十世紀七十年代，因特爾等美國企業(yè)在動態(tài)隨機存取內存(D-RAM)市場占上風。但由于大型計算機的出現(xiàn)，需要高性能D-RAM的二十世紀八十年代，日本企業(yè)名列前茅。
2、半導體芯片的制造材料：為了滿足量產(chǎn)上的需求，半導體的電性必須是可預測并且穩(wěn)定的，因此包括摻雜物的純度以及半導體晶格結構的品質都必須嚴格要求。常見的品質問題包括晶格的位錯（dislocation）、孿晶面（twins）或是堆垛層錯（stacking fault）都會影響半導體材料的特性。對于一個半導體器件而言，材料晶格的缺陷（晶體缺陷）通常是影響元件性能的主因。目前用來成長高純度單晶半導體材料最常見的方法稱為柴可拉斯基法（鋼鐵場常見工法）。這種工藝將一個單晶的晶種（seed）放入溶解的同材質液體中，再以旋轉的方式緩緩向上拉起。在晶種被拉起時，溶質將會沿著固體和液體的接口固化，而旋轉則可讓溶質的溫度均勻。
3、應用：半導體芯片的發(fā)明是二十世紀的一項創(chuàng)舉，它開創(chuàng)了信息時代的先河。大家都知道“因特網(wǎng)”和“計算機”是當今最流行的名詞。計算機已經(jīng)成為我們日常生活中的必備工具，那請問一句“你的計算機CPU用的是什么芯片呢？”是“Intel”，還是“AMD”呢？其實無論是“Intel”還是“AMD”，它們在本質上一樣，都屬于半導體芯片。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
