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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.038
0 引言
人来研究半导体器件已经超过135年[1]。尤其是进近几十年来，半导体技术迅猛发展，各种半导体产品如雨后春笋般地出现，如柔性显示器、可穿戴电子设置、LED、太阳能电池、3D晶体管、VR技术以及存储器等领域蓬勃发展。本文针对半导制造技术的演变和主要内容的研究进行梳理简介和统计分析，了解半导体制造技术的专业技术知识，掌握该领域技术演进路线，同时提升对技术的理解和把握能力。
1 半导体技术
半导体制造技术是半导体产业发展的基础，制造技术水平的高低直接影响半导体产品的性能及其发展。光刻，刻蚀，沉积，扩散，离子注入，热处理和热氧化等都是常用的半导体制造技术[2]。而光刻技术和薄膜制备技术是半导体制造技术中最常用的工艺，下面主要对以上两种技术进行简介和分析。
2 光刻技术
主流的半导体制造过程中，光刻是最复杂、昂贵和关键的制造工艺。大概占成本的1/3以上。主要分为光学光刻和非光学光刻两大类。据目前所知，广义上的光刻（通过某种特定方式实现图案化的转移）最早出现在1796年，AloysSenefelder发现石头通过化学处理后可以将图像转移到纸上。1961年，光刻技术已经被用于在硅片上制造晶体管，当时的精度是5微米。现在，X射线光刻、电子束光刻等已经开始被用于的半导体制造技术，最小精度可以达到10微米。
光学投影式光刻是半导体制造中最常用的光刻技术，主要包括涂胶/前烘、曝光、显影、后烘等。非光学光刻技术主要包括极深紫外光刻（EUV）、电子束光刻（E-beam Lithography）、X射线光刻（X-ray lithography）。判断光刻的主要性能标准有分辨率（即可以曝光出来的最小特征尺寸）、对准（套刻精度的度量）、产量。
随着半导体行业的发展，器件的小型化（特征尺寸减小）和集成电路的密集度提高，传统的光学光刻制造技术开始步入发展瓶颈状态，其面临的关键技术问题在于如何提高分辨率。
虽然，改进传统光学光刻制造技术的方法多种，但传统的光学投影式技术已经处于发展缓慢的阶段。与传统的投影式光刻技术发展缓慢相比，下一代光刻技术比如EUV、E-beam、X-ray、纳米压印等的发展很快。各大光刻厂商纷纷致力于研制下一代光刻技术，如三星的极紫外光刻、尼康的浸润式光刻等。目前先进的光刻技术主要集中在国外，国内的下一代光刻技术和光刻设备发展相对较为滞后。
3 薄膜制备技术
半导体制造工艺中，在硅片上制作的器件结构层绝大多数都是采用薄膜沉积的方法完成。薄膜的一般定义为在衬底上生长的薄固体物质，其一维尺寸（厚度）远小于另外二维的尺寸。常用的薄膜包括： SiO2， Si3N4， poli-Si， Metal等。常用的薄膜沉积方法分为化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition）和物理气相沉积（Physical Vapor Deposition）两种。化学气相沉积利用化学反应生成所需的薄膜材料，常用于各种介质材料和半导体材料的沉积，如SiO2， poly-Si， Si3N4等[3]。物理气相沉积利用物理机制制备所需的薄膜材料，常用于金属薄膜的制备，如Al， Cu， W， Ti等。沉积薄膜的主要分为三个阶段：晶核形成―聚集成束―形成连续膜。为了满足半导体工艺和器件要求，通常情况下关注薄膜的一下几个特性：（1）台阶覆盖能力；（2）低的膜应力；（3）高的深宽比间隙填充能力；（4）大面积薄膜厚度均匀性；（5）大面积薄膜介电＼电学＼折射率特性；（6）高纯度和高密度；（7）与衬底或下层膜有好的粘附能力。台阶覆盖能力以及高的深宽比间隙填充能力，是薄膜制备技术的关键技术问题。我们都希望薄膜在不平整衬底表面的厚度具有一致性。厚度不一致容易导致膜应力、电短路等问题。而高的深宽比间隙填充能力则有利于半导体器件的进一步微型化及其性能的提高。同时，低的膜应力对所沉积的薄膜而言也是非常重要的。
4 结语
虽然，与不断更新换代的半导产品相比，半导体制造技术发展较为缓慢，大部分制造技术发展已经趋于成熟。但是，随着不断发展的半导体行业，必然会对半导体制造技术的提出更高的要求，以满足半导体产品的快速发展。因此，掌握和了解半导体制造技术的相关专利知识有利于推进该领域的发展。
参考文献：
Abhi Talwalkar是LSI公司的总裁兼首席执行官。Talwalkar加入LSI公司之前是英特尔副总裁兼数字企业事业部的联合总经理，该集团涵盖了英特尔的商用客户、服务器、存储和通信业务。之前，他还担任过Intel副总裁兼企业平台事业部总经理。在1993年加入Intel之前，Talwalkar在Sequent计算机公司（现为IBM一部分）、Bipolar集成技术公司和Lattice半导体公司担任过高级工程师和市场管理职务。
小小的半导体不仅蕴含着巨大商机，还将在各个领域改变并改善人们的生活。全球半导体行业在2008年将继续发力“上扬”，引爆全球产业大商机。
2007年是贝尔实验室发明晶体管60周年。晶体管与半导体芯片使我们的工作和生活方式发生了巨大变化，而当前半导体产业本身也正在发生着巨变。该行业的市场领域已经或正在形成以几家公司为核心的阵营，而其它领域也迫切需要整合成一种更高一致性、更可持续发展的结构，并要求我们从全新的角度来思考它是如何为客户创造价值的。半导体公司应加速做好长远规划，放眼于芯片之外更长远的发展。
半导体产业的巨变对消费者和硅谷都有着巨大影响。对消费者来说，半导体产业整合不仅可加快创新步伐，而且还能显著加速产品（或技术）的上市进程。对于圣何塞地区的硅谷而言，半导体产业整合将推进新的技术革命，并带动硅谷产业的不断创新。
当前半导体产业市值高达2500亿美元，从业公司约450家。但其产业结构不一，缺乏竞争，有的市场领域甚至尚未开发，从而形成了一种“温室环境”。最早推动半导体产业发展的是美国政府，现在则是由消费者需求推动其发展。随着推动因素的变化和竞争的日益加剧，半导体产业的周期波折特性已有所遏制。但是，这种稳定性的代价则是使该产业的年销售增长率从历史最高纪录的15%～20%降至目前的7%～10%。
与此同时，在摩尔定律的推动下，该产业的集成度不断提高，市场的进入门槛也不断提升。有人估算，初创半导体公司的前期投入已从10～15年前的1,000万美元增长到了目前的5,000 万美元。要想让这样大规模的投资实现5倍乃至10倍的收益，半导体公司要开创的市场规模怎么也要达到10亿美元。目前，这样大规模市值的市场早就挤满了各种规模的竞争公司。
此外，新技术工艺不断加速发展。目前的设计周期为18个月。新的芯片制造厂的造价为30亿美元，在此情况下，能承担自身制造芯片成本的半导体公司越来越少。而且，在今后 15 年间，随着半导体技术接近“红砖墙”（互补对称金属氧化物半导体技术的极限），制造成本必将上升。
针对上述问题，半导体公司如何应对？首先，半导体公司应该力争领先以免惨遭淘汰，应致力于自身能保持领先地位的市场领域；其次，半导体公司应通过合并与收购等方式扩大规模，大型设备制造商越来越关心小型半导体公司的产能与资历；再次，半导体公司应放眼芯片之外，沿产业价值链上溯而行，推出固件、系统设计乃至部分系统软件。
从很大程度上说，这种从芯片到系统再到软件的商业模式是最难实现的，也是半导体公司必须采取的转型措施。半导体公司通常与产品的最终用户隔着两个甚至三个层面的市场，因此难以预见最终用户的需求。不过，各级设备制造商加强联系，将软件与集成问题捆绑起来，采取系统性的方法来加强合作，这样半导体公司就能贴近最终用户，并为设备制造商提供他们所需的创新型产品，并进一步加强彼此间的合作。
放眼芯片之外，还要求以新的方式方法处理与其它半导体公司之间的关系。在全新的环境下，竞争对手、客户以及供应商之间的界限往往是模糊的。成功的半导体公司有时必须与其它公司在某个市场领域加强合作，同时又在其它市场领域上与其展开竞争。
但不可否认，中国将是半导体产业中重要的一环。
一、“半导体制造技术”课程内容的特点
“半导体制造技术”这门课程广泛涉及量子物理、电学、光学和化学等基础科学的理论概念，又涵盖半导体后端工艺的材料分析等与制造相关的高新生产技术。该课程的主要内容包括微电子集成电路制造工艺中的氧化、薄膜淀积、掺杂（离子注入和扩散）、外延、光刻和刻蚀等工艺，培养学生掌握集成电路制造工艺原理和设计、工艺流程及设备操作方法，使学生掌握集成电路制造的关键工艺及其原理。同时，该课程又是一门实践性和理论性均较强的课程，其涉及涵盖的知识面广且抽象。基于此，培养学生的实践动手、工艺分析、设计及解决问题的能力单纯依靠课堂上的讲和看是远远达不到的。如何利用多种可能的资源开展工艺实践教学，加强科学实验能力和实际工作能力的培养，是微电子专业教师的当务之急。
二、教学条件现状及实践教学的引入
1.教学条件现状
众所周知，半导体制造行业的设备如金属有机化合物化学气相沉淀、等离子增强化学气相沉积（PECVD）和磁控溅射等设备价格昂贵，且对环境条件要求苛刻。与企业相比，高等学校在半导体制造设备和场地方面的投入远远不够。为了达到该课程的教学目标，我们学校购置了一些如磁控溅射系统、PECVD、高温扩散炉和快速热处理炉等与半导体制造工艺相关的设备。
半导体是现代科技产业的标志，大规模集成电路（Integrated Circuit，IC）出现大大改变了整个工业发展的进程，半导体器件被誉为现代工业的“血液”。从1958年第一块集成电路在德州仪器（Texas Insmtments，TI）问世以来，半导体产业已经走过了近70年的风风雨雨。
随着中国国民经济的发展和现代化进程的加快，以Ic（集成电路，芯片）为主导的半导体行业市场规模不断扩大，已经成为国民经济的重要支柱行业之一。半导体行业处于电子行业的最上游，是整个行业受经济波动影响最大的一个行业。
1半导体产业及其分销商现状
半导体器件主要是以硅为原料，制造出硅晶片，然后再加工成各种各样集成电路，俗称芯片。现在几乎所有的电子产品都有各种芯片的使用，半导体已经和人们的生活息息相关。大到飞机、航空母舰，小到身份证、交通卡，这些产品都离不开半导体产品的使用。常见的应用产品领域有：手机、PC、家电、医疗器械、电动自行车、照明、汽车电子、工业控制、机器人、新能源、航空航天等。
1.1半导体行业现状
全球半导体市场在2014年9.9%的高速增长后，2015年全球半导体市场出现下滑，根据美国半导体协会（SlA）公布的数据，2015年全球半导体市场销售额3352亿美元，同比下降0.2%。全球半体市场下滑的主要原因是PC销售下降和智能手机增速放缓。受到国内“中国2025制造”、“互联网+”等新世纪发展战略的带动，以及外资企业加大在华投资影响，2015年中国集成电路产业保持高速增长。根据中国半导体行业协会（CSIA）统计，2015年中国集成电路产业销售额为3609.8亿元，同比增长19.7%。对于整个产业来说，中国虽然目前是世界上最大的半导体购买国，但是国产半导体厂商所占的比例还很小，市场上主要还是以欧美、日本、韩国的厂商为主。
市场上欧美系的主要半导体厂商有：Intel（英特尔），Qualcomm（高通），Micron（美光），TI（德州仪器），Infmeon（英飞凌），ST（意法）等。日韩主要有Samsung（三星），SK Hynix（海力士），Toshiba（东芝），kenesas（瑞萨）等。台系的主要有：MediaTek（联发科），WINBOND（华邦半导体），HT（合泰）等。国产的本土供应商主要有：海思，清华紫光展锐，中兴微电子，华大，大唐等。
1.2半导体产业渠道
对于半导体行业，其产业链有很多种分类方法，根据多年从业经验，我认为以下分类是最具代表性和概括性的。半导体产业的一般渠道分类，传统的供应链系统即：
0阶渠道：半导体制造商 -->代工厂或终端客户（电子产品制造商）
1阶渠道：半导体制造商 -->授权分销商 -->代工厂或终端客户
2阶渠道：半导体制造商 -->授权分销商-->IDH-->代工厂或终端客户
非授权渠道：半导体制造商 -->授权分销商-->贸易商-->代工厂或终端客户
1.3半导体分销商简介
普通消费者几乎每天都离不开包含有半导体器件的电子产品，但是普通消费者也几乎不会直接购买任何半导体器件，而是购买电子产品制造商的产品。可以说，半导体产品的直接购买者就是电子产品制造商，其销售的流程是企业对企业（组织对组织）。
作为带给产业最新元器件及半导体技术的忠实伙伴，分销商在促进电子芯片行业的进步上也是功不可没的。正是有了分销商的不懈努力，不断的将芯片厂商的最新产品和技术推向市场，才更进一步的推动了整个电子产业的繁荣，推动了很多产品在市场上的普及。半导体分销商是电子业中的重要一环，分销商连接了半导体厂商和电子产品制造商，充当了剂的角色。由于国际上电子信息产业发展的不平衡，国际上一些半导体厂商在进入中国的时候，为了避免风险，都不约而同的使用的/分销制度。
半导体产业的终端客户为电子产品制造商，终端客户是由规模及采购量与实际营业额贡献来分类，半导体制造商通常会为第一级大型客户提供各项技术支援，投入现场应用工程师（FAE）、销售/业务（sales）、客服人员/助理（CSR）等。
主要半导体分销商的类型如下：
（1）授权分销商，又称授权分销商、分销商、店等，其英文名称为Distributor。针对半导体全球品牌制造商来说，其授权分销商，比较著名的公司有：艾睿（ARROW）、安富利（AVNET）、易络盟（Elementl 4）、富昌（Future）、武汉力源（P&S）、大联大（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销商（Global Distributor），而易络盟、富昌、武汉力源则是目录分销商（Online Distributor），大联大、易登、全科、科通、北高智则是专注于亚洲的分销商。这些授权分销商组成了世界半导体大厂在中国市场绝大部分的半导体元器件的商业活动及交易。半导体制造商通常以签订合作协议及合同方式建立授权分销商，知名分销商通常也会为多个世界级大厂分销各种产品，以达到投出产出的最大化。
（2）方案公司（IDH，Independent Design Housel，有些又被成为增值服务商（Value Added R.eseller，VAR），其主要为电子产品制造商设计应用方案，方案商主要和半导体制造商或者指定的授权分销商合作，从方案设计至定单、交货、技术支持、售后服务等提供一条龙服务，适合没有自主研发能力的中小客户或者需要外包研发的品牌电子产品制造商。
（3）贸易商。贸易商因规模小且专注于低买高卖从中获取利润，不会投入应用工程师等资源，通常面向的客户多为中小型客户，并专注于通用器件的交易，服务稳定性差，对市场价格以及品牌形象有较大的影响，是半导体制造商不愿合作的对象，所以通常为非授权渠道。
2半导体分销商所面临的新挑战
随着竞争越来越激烈，分销企业内外环境不断出现新的变化，市场利润不断摊薄，分销商自身也要不断研究自身的营销策略。对分销商来具体说，针对中国大陆的电子产品市场营销有诸多挑战。
2.1市场需求有向弱趋势。
受宏观经济影响，2015年全球半导体市场出现增速下滑，比2014年增速同比下降0.2%，全球半导体销售额为3352亿美元。全球不少半导体厂商感到压力。受此影响，2015-2016年业界出现了并购潮。2015年全球半导体并购交易额达到1200亿美元，是2014年的3.2倍。例如著名的德国半导体厂商英飞凌Gnfineon）以30亿美元收购国际整流器公司（IR），高通（Qual-comm）以470亿美元收购恩智浦（NXP）。
2.2产品利润逐年下降。
下游的众多电子厂商，利润微薄，已经处于微利阶段。分销商在竞争激励的市场中，分到的利润越来越微薄。
2.3库存压力越来越大。
电子产品的生命周期越来越短，不断涌现新的创新产品，而且业界有不断压缩供应链长度和灵敏度的趋势，这就要求分销要有更充足、丰富的库存才能满足电子制造商的需求。另外，制造厂商的账期要求也是逐渐加长，分销商的货款压力也是不断加大。
2.4市场变化快。
产业因为创新和消费者偏好变化比较快，而分销市场更是竞争激烈，分销商也在比拼各自适应市场的速度。
2.5获得渠道资源难。
由于原厂不断在并购重组，渠道管理也在跟着进行整合、优化，对分销商来说，获得优质的供应商资源的难度也越来越大。
总之，分销商早已不是简单的中g商。原厂和客户对分销商的技术支持要求也在不断提高，分销需要投入更多的人力、物力资源去建设技术队伍、累积技术经验，才能使适应市场变化。
3半导体分销商的营销对策的优化
本文基于经典的4P营销理论：即产品（producc），价格（price），渠道（place），促销（promotion）营销组合对目前半导体厂商面临的挑战，提出营销对策优化方案。
基于以上理论，和半导体企业面对的新的挑战，笔者提出以下营销对策来应对此挑战。
3.1重构产品线组合。
采取按照市场中的客户群分类的业务分类，加强专业领域的深耕，有针对性的深入开发整体解决方案（solution），最大限度挖掘客户需求潜力和增加客户粘性，以期增加销售额。
根据不同客户群进行分类，可以根据产品应用大类分为消费类市场、工业品市场、汽车电子市场。消费品市场的特点是研发速度快、器件供应量大、对器件的小型化要求高、供应链反应速度快，此市场利润率低但销售额比较大。工业品市场的特点是量相对比较小，研发周期相对比较长，产品生命周期也相对稳定且比较长，对供应链的要求没那么高，此市场是利润率高但销售额相对比较小。汽车电子市场特点是研发周期超长、对产品的质量要求非常高、产品更新换代很慢、要求供应链要有持续的稳定性，此市场主要的特点是销售低但是利润丰厚。
针对这些细分领域，把业务和业务支持部门按照产品应用（Applica-tion）进行划分，打破以前分销商都是按照品牌或者产品线（ProductLine）进行划分的架构。分销商在每个领域形成一个业务组（Team），包含现场应用工程师（FAE）、销售（Sales）、产品经理（Product Marketing）、业务助理（Assistant）、系统应用工程师（AE）。应用工程师针对每个市场研发对应的解决方案（Solution）和参考设计（Reference Design）；产品经理负责协调原厂资源、划定市场及客户范围，并驱使销售来寻找对应客户销售相关产品；业务助理和现场应用工程师负责协助销售对客户进行销售
3.2丰富产品线价格档次。
产业发展迅速，电子产品面临快速降价的压力，为了避免因为价格问题而失去客户，应为客户提供不同价格档次的产品，维持的合理利润空间。
由于不同类型的客户对不同的产品定位不同，对元器件的需求也有所不同。对分销商来说，要提供给客户不同品质、不同价格档次的产品供客户选择。这就要考虑产品的档次搭配，对同一类型的产品考虑不同特色的产品线，以求最大限度满足客户需求，提供给客户价格上的一站式服务。一般来说欧美、日韩半导体产业发达，拥有技术优势，但是其产品定位比较高端，价格比较高。而台系、国产的产品相对来说价格比较优惠，但是其技术不够领先、产品质量可靠性也不是很高。
3.3拓展互联网营销渠道。
近年来，伴随着电子产业的发展，互联网商业也迅猛发展，电子商务已成为企业供应链中的重要一环。为了顺应市场形势变化，半导体分销商也应该发展网络营销手段。例如可以大力发展元器件电商，提供给客户小批量互联网购买渠道，同时以在线技术培训、在线技术研讨会、专业网站宣传等手段广泛选择企业产品，推广产品解决方案。
3.4提升客户服务体验。
由于半导体产品高技术含量产品，客户对芯片的需求，不但有质量、可靠性、功能性等硬件（Harware）方面要求，还要求配合相应的软件的要求，例如开发工具、开发环境、开发软件平台、源代码、算法等。因为快速的市场变化，这就要求电子产品制造商也要相应的提高研发速度、创新速度。半导体分销商要紧跟客户的步伐，提供客户不单单是一个半导体硬件产品，还要提供对应软件服务，以及对创新产品应用的市场敏锐度。
美国国家半导体公司是一家为全世界提供半导体器件和芯片的全球性公司。1994年国家半导体公司建立了公司网站，网站一开始就进行了周密的市场调查，结果发现那些在购买链最底层的客户——那些为设计产品选择组件，并对这些组件进行技术评估的工程师才是影响购买的最关键因素，而不是通常认为的定购元器件的采购官员。网站准确的市场定位获得了极大的成功，在国家半导体公司网站运行不到两年的时间内，就吸引了全世界约150万用半导体器件设计产品的设计工程师的三分之一——超过50万的设计工程师上网获取他们感兴趣的芯片的最新消息。
在国家半导体公司网站运行的头两年内，每个月上网访问的人数有50万。这些客户中有40℅将网站网址作为“书签”。国家半导体公司的网站获得了巨大的成功，提升了在全球市场的占有率。以下将介绍其成功的因素、网站功能和应该注意的问题。
二、商业目标
国家半导体公司的商业目标是建立一个世界性的网站，这个网站可以极大的便利公司客户查询信息，进行定购和直接购买。以下是国家半导体公司的主要商业目标：
快速处理客户的查询需求，使客户可以得到最新的产品信息
进行网上预定和购买
缓解电话中心的压力，降低公司运营成本
建立一个快速反应系统，及时了解客户的需求，改进服务和产品
缩短产品评估周期，及时更改设计方案
满足最终用户、销售商、零售商的不同需求
扩大市场份额，开拓全球市场
国家半导体公司希望通过建立公司网站的形式，达到以上的目的，成为全球市场占有率最高的半导体元器件供应商。
三、成功因素
1、精确的市场定位
国家半导体公司在决定建立网站之初做了精密的市场调查，最后分析得知影响产品销售的最关键因素是是那些利用国家半导体公司的芯片设计产品的设计工程师，而不是以前一直认为的定购元器件的采购官员。认识到这一点后，国家半导体公司将其网站初期的针对对象定义为通过网站查询元器件信息的设计工程师。 通常元器件需求的流程是：工程师们在设计新产品或改进原有产品时，需要查找他们需要的所有零件，所以他们查找制造商所提供的零件目录和数据表，与制造商人交谈，并索要样品。一旦一个零件变成产品设计中的一部分，那么代表制造组织利益的购买部门就开始进行实际的购买了。 国家半导体公司从基本的市场调查研究起步，寻找客户的价值取向，得知客户与公司打交道的方式。公司每隔三个月就检测一次客户对其网站的反应，并与客户对其他竞争者网站的反应进行比较，从而使国家半导体公司在与竞争者的竞争过程中占据了主导地位。
2、不断提高网站利用效率
国家半导体公司在跟踪客户的网上行动方面做得非常出色。通过查看客户路径纪录，网站的开发者设计出一种让客户用最少的步骤轻松进入系统，找出客户想要的东西，获得它们，然后退出的整个过程。
由于客户都是工作繁忙的工程师，在上网查询时都想尽快的减少查询时间，提高效率。为满足客户的这种需求，国家半导体公司提出了产品文件夹的方式。公司为每一件产品都设立了单独的文件夹，在产品文件夹中，客户可以找到与此产品相关的所有信息，包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性（即什么时候有此产品，以及产品的数量）和定购样品的方法。
通过严密监控客户的网上活动的方法，国家半导体公司的网络小组在不断地节约客户的时间。在1995年春网站刚刚建立的时候，客户在退出之前一般都要“碰上”七至八页网页。两年以后，客户在进入网站和退出网站之间，平均只需浏览2.5个网页。他们进入主页，查询，进行交易（例如，定购样品、下载数据表、或给产品管理员发电子邮件），然后退出。
3、精确的查询方法。
为满足客户的快速反应需求，国家半导体公司提供了四种不同的查询方法。分别是：参数查询、引擎文本查询、图表查询和在线目录查询。客户从而获得了方便快速的查询方式，节约了客户的时间。
4、有效利用电子邮件
国家半导体公司对客户的来信十分认真。每封来自客户的电子邮件都送入公司数据库，通过自动过滤和自动传送方式，这些电子邮件被送到最合适的人如公司的产品管理者、市场管理者和技术人员进行处理，并进行跟踪直到完成邮件的最终处理，而不是简单地把所有邮件都送入公司的公众技术支持部。 通过这种方式，国家半导体公司确保了从客户的交互式活动中可以得到最大的价值。
5、分析实时客户信息
美国半导体公司分析每日网上的客户数据，编写成产品目录，并与真正的产品目录和订购数据结合起来，然后每天都向公司里所有的人播送客户的定购数据。通过这种方法，公司可以知道什么产品流行，什么产品有问题，然后用来改善公司的产品管理系统和客户数据库。
6、以客户为中心
国家半导体公司利用网上获得的信息对公司的决策进行修正，客户的反馈信息被整理成容易掌握的图表，并把这些图表散发给执行者和产品生产线管理者。通过这些措施，决策者能够监控其产品的发展趋势。通过观察有多少客户访问信息、下载样品以及进行定购，国家半导体公司拥有了一个“预警系统”，使得公司能够快速改变营销策略。
7、与销售商联手获得客户信息
在1997年9月，国家半导体公司网站新增了一项功能：让渠道合伙人注册客户详细信息的功能。这个名叫TEAM的渠道销售队伍自动化系统，包括了让销售商输入客户账户详细信息的注册形式、客户感兴趣的服务，以及客户计划的运行费用。作为给国家半导体公司提供这些信息的回报，国家半导体公司保证给这些销售商回扣和剩余利润鼓励金。销售商得到了好处，国家半导体公司也更准确地知道应该制造什么产品而获利。
四、商业功能描述
1、方便的查询功能
功能：设立多种查询工具，国家半导体公司设计了四种不同的方法使工程师们能够查找他们需要的信息。
（1）、参数查询引擎。
在一个表格里填上工程师关心的参数。然后得出查询结果。这种参数查询在一两秒钟内就能在国家半导体公司大约22000种产品的数据库中查出符合查询标准的器件。
（2）、文本查询。
让客户输入关键词或短语，例如“与数字变流器类似”，然后返回一系列符合要求的网站上的文档——数据表，价格信息，或软件仿真。
（3）、图表查询。
（4）、目录查询
客户也可以选择用国家半导体公司的在线目录进行查询，挑选自己感兴趣的分类查看所有符合查询标准的芯片。
评述：四种查询工具扩大了客户的选择范围，节省了客户的时间，方便客户快速查到自己想要的产品信息。
2、快速获得信息和事务功能
功能：建立产品文件夹，公司为每一件产品都设立了文件夹。在产品文件夹中，客户可以找到与此产品相关的所有信息，包括数据表、价格信息、软件仿真、详细的技术说明、可获得性（即什么时候有此产品，以及产品的数量）和定购样品的方法。
因为公司的客户都是任务繁忙的工程师，他们到公司的网站上来，只是想找到他们想要的东西，然后就退出。而并不是休闲的购物。国家半导体公司用严密监控客户网上活动的方法，不断修正网站以节约客户的时间。
评述：通过建立产品文件夹的方式，减少了客户点击无用页面的次数，节约了客户的时间。
3、实时定购和购买功能
功能：增添了“购买资源”网站功能，满足购买人、买主等公司不同客户的需求。
国家半导体公司针对购买人，买主和元件工程师的不同需要，在1998年5月专门建立了的、“购买资源”网站。这个网站包括了与DigiKey、Farnell、Newark和Pioneer（一些国家半导体公司的目录支持者和发行人）公司网站有交互式连接的网站，为客户提供了实时订购和购买功能。
评述：解决了公司不同需求方的需要。
4、电子信件跟踪系统
功能：
（1）、自动精确传送电子邮件
国家半导体公司设计了能自动传送客户电子邮件的控制系统。当客户发出电子邮件后，邮件被送到数据库中，根据邮件的主题信息自动送给公司内合适的部门进行处理。邮件保证在48小时内给出答复。
(2)、自动跟踪系统
客户的一封电子邮件进入公司之后，所有的处理信息被自动跟踪并记录下来。如果收到邮件的人不能处理邮件内的事务或不能给客户满意的答复，这封邮件就会自动传送到能对它进行有效答复的职员那里。
国家半导体公司用8000职员来接受和回答客户提出的问题，而不是仅用少数人来处理这件事。这种自动化的工作流程确保了每个人只需回答自己能负责的那部分问题。而且由于所有的问题和回答都被跟踪并存在数据库中，这样国家半导体公司就能保证客户问题能被很好地答复。
评述：电子邮件自动传送和跟踪系统保证了客户的电子邮件会被快速和准确的得到答复，提高了公司的效率，减少了客户的抱怨。
5、信息反馈系统
功能：分析客户上网信息，提供决策支持
国家半导体公司制作了一套软件，分析每日网上每件产品的查询次数，下载的数据表数量，以及要求的样品数量，同时与公司的实际产品销售建立关联，给公司提供一个什么产品流行，什么产品不流行的“预警系统”。同时从客户电子邮件中得到竞争者产品和促销信息并迅速传送到合适的产品管理者和行销经理手中。
评述：通过分析客户的网上信息，得到客户对产品的评价和竞争对手信息，为公司配置资源和改进服务提供了有利的信息。
6、个性化服务
功能：建立大客户个性化网站，并与实时定购系统连接。
国家半导体公司为公司的大客户设立个性化网站，并把个性化网站与实时定购状态系统连接。客户可以利用这些网站来审查诸如公司合同价格和领先时间的公众信息与所有权信息，也可得到最新的初步产品说明书这样的有价值的信息，浏览与业务相关的白皮书和申请备忘录，以及共享客户工程产品发展状况。
评述：通过建立个性化网站，满足了大客户的不同需要，客户可以通过网站得到自己需要的信息，减少客户的查询时间，增加了客户的满意度。
五、技术风险与解决方案
在网站成立之初，国家半导体公司遇到了很多问题，这些问题主要来自技术方面，下面让我们看看国家半导体公司是如何解决这些问题的。
1、建立统一的信息中心
在国家半导体公司网站成立之初，网站与所有非网络的，基于主机的数据表相连，这在上网人数增多时就产生了问题。于是，国家半导体公司把所有信息都汇集到一台运行上页网络浏览服务器软件的Sun牌服务器上，用跟踪服务器提供备份。并且能与提供因特网服务的网站快速连接。
2、用Java语言编写参数查询引擎
当国家半导体公司确定参数查询引擎为网络所必须的时候，公司与一个名叫Cadis的小公司合作，向其提供“改革资金”，开发基于Java的参数查询引擎。1996年3月，这个引擎开发完成并投入拥有几千个产品信息的数据库中使用。这个查询引擎是世界上第一个商业Java应用软件。
3、把国家因特网和Lotus Notes相连接
国家半导体公司的销售队伍自动化系统是由叫做Ovor Quota的国际MFJ系统改编成的，是基于Lotus Notes的应用软件。它包含了国家半导体公司所有的客户数据库，并跟踪公司内各部门与客户签订的所有合同。Notes（现在叫Domino）是国家半导体公司通过其他公司从网上发送电子邮件的自动化工作流程系统的基础，公司所有推出的产品都用Notes的工作流程和数据库来管理。从这些系统中，渠道销售商和制造业推销员能够判断一件没有推出的新产品的前景和可获得性，并且给出有价值的反馈信息。
4、以焦点报道方式为整个公司播送信息
国家半导体公司也把Lotus Notes当作一种媒介，通过这种媒介从网上收集与产品相关的信息，把这些材料和从制造业申请中得到的信息结合起来，然后产生通过焦点报道播放出去的图表。公司里的所有职员在他们的个人电脑上都有焦点报道播放器，而且他们能调整显示器来显示他们感兴趣的产品或产品目录。
5、为网站发行和网站个人化筹备信息
在运行产品网站两年半后，国家半导体公司发现对不同产品销售商发行、设计、编辑和发送信息的筹备控制需要一种更好的方法。为了解决这个组织上和文件上的管理问题，Gibson选择了Vignette的叙事服务器（Story-Sever）。这种文件管理平台允许国家半导体公司的大账户传送个人化网页。国家半导体公司自己开发的网站建立者（Sitecreator）软件工具允许销售队伍通过一个简单的浏览器接口创建、编辑和维护网页，并且在全世界范围内都能做到这一点。这种具有友好用户界面的工具使用户不需要任何有关HTML脚本、文件结构和连接管理方面的知识。
六、意见与建议
到此为止，对国家半导体公司网站的运行方式进行挑剔似乎很难，但任何初始的事物都有需要改进的地方。下面是国家半导体公司在将来需要改进的地方。
1、增加更多的软件仿真。
虽然目前从国家半导体公司的网站也可以下载软件仿真，但它们中很多只能在专利系统中运行，而且并不是所有的客户都能进入这些系统。网站应该提供许多关于国家半导体公司产品的，基于Java的软件模型和仿真，这样工程师们就能输入他们自己的参数并显示结果。
2、营造社团
当国家半导体公司的客户访问其网站，找到所需要的东西，然后离开后，也同样会去别的公司网站上做同样的事情。客户中很多人都面临同样的设计问题，然后拿出可能对其他设计者有用的解决办法。国家半导体公司应该鼓励客户辩论和缓和技术分歧，以产生更多的网上对话，便于公司改进服务。
3、完善“设计——获得——制造”循环过程。
今天，国家半导体公司固定了其设计循环过程。但是在工程师选择检测一件产品的时间和订购时间之间存在时间间隔，这样就在客户组织——从管理组织到制造组织到购买组织——和国家半导体公司的销售渠道内就产生了缺陷。大多数国家半导体公司的设备通过销售商销售。虽然国家半导体公司在从它的销售渠道中选取信息方面采取了令人瞩目的有效措施，但现在国家半导体公司应该跟踪最终客户从选择设备到获得设备到进行制造的整个商业过程，了解客户遇到的困难，解决公司存在的问题。
七、结束语——国家半导体公司获得的巨大成功
国家半导体公司的网站获得了极大的成功， 通过最近两年半国家半导体公司对设计工程师做的的五项独立的调查结果表明，在设计工程师上网查询产品信息和产品技术的网站之中，国家半导体公司的网站排名第一。每月都有多达50万的工程师上网访问公司网站。有40℅的客户将网站网址作为“书签”，从而说明了网站的重要性。
国家半导体公司通过设立网站极大的方便了顾客，同时降低了公司的运营成本。如果通过公司的电话中心处理多达50万人的问题，可想而知是做不到的，也耗费极大的成本。
中图分类号：G42 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0123-02
近几年来，随着半导体电子产业和光学专业的快速发展，半导体光电正逐渐成为一门新兴的学科。半导体光电技术是集现代半导体技术、电子学技术和光学信息处理技术等学科于一体的综合性学科，要求学生具有扎实的半导体物理、光电子、数学和计算机等基础知识。该学科作为光、机、电、算、材一体的交叉学科，专科课程较多，涉及知识面较广，有其自身的课程特点：既要讲授半导体相关的专业知识，又要补充光电专业的知识，还要加强数理基础理论教学；既要围绕半导体光电专业核心，又要涉足其他专业领域；既要重视教学方法，提高教学质量，又要加强前沿知识的学习和科研，不断更新知识体系，将最新的行业信息灌输给学生。同时，随着近年来固态半导体LED照明技术、半导体激光、太阳能光伏和半导体探测器等高新行业的蓬勃发展，需要大量的具有创新研究能力的技术人才来从事半导体光电材料、器件以及系统的研究和开发。这就需要高校培养具有动手能力强，基础知识扎实，综合分析能力优秀的研究型人才。但是目前高校半导体光电学科的教学普遍停留在理论层面，缺乏实践性内容的提升。因而作为一门实用性很强的专业，应着重加强理论与实践相结合的全面教学，逐步开展研究性课程的教学探索，打破传统的教学理念，以形成学生在课程学习中主动思考探索并重视创新叉研究的积极教学模式，为半导体光电学科建立一个全新的培养方式。
一、理论教学中创设前沿性课题，引导学生进行探究性学习
在传统的教学模式中，专业课程的讲授主要依靠讲解概念、分析原理、推导公式、得出结论。而学生就是按部就班地记笔记、做习题、应付考试。课堂教学效果完全取决于教师的教学经验，最终学生所接受的知识也仅仅停留在课本的层面，这完全达不到迅猛发展的高新的半导体光电学科的培养要求。这就需要教师打破传统的教学理念，开展研究性的教学方式。研究性教学是以学生的探究性学习为基础，教师提出一些创新性的问题，以及与专业相关的一些前沿性科技专题报道，学生在创新性的问题中，借助课本提供的基础理论和教师提供的相关资料，借鉴科学研究的方法，或独立探索、或协作讨论，通过探究学习、合作学习、自主学习等方式最终找到解决问题的方案，甚至提出更具有创新性的思路。因此，在教学过程中，我们应尝试减少课堂讲授时间、增加课堂讨论时间，有意识地提出一些较深层次的问题：如提高太阳能电池的光电转换效率的方法、新型的半导体材料制作光电器件的优异性等，有针对性地组织专题讨论。考核方式以课程设计或者专题论文的形式进行，以培养学生的思考和创新研究能力。此外，要重视阶段性总结和检查工作，培养学生综合素质和能力。教师在注重教学方式改进的同时，也要重视学生学习效果的阶段性检查和总结。传统的课堂教学是以作业为考察标准，这种考察的弊端是给学生提供了抄袭作业的机会，学习效果不佳。因此应考虑采取多元化的检查方式，增加检查手段。可以让学生将多媒体课件与教材和参考书相结合，根据教师在课堂教学中指出的难点和重点，单独总结出学习笔记，并进行定期检查。
二、建立半导体专业与光电专业协同的教学环境
半导体光电从理论上来讲是研究半导体中光子与电子的相互作用、光能与电能相互转换的一门科学，涉及量子力学、固体物理、半导体物理等一些基础学科；从实践层面来讲，也关联着半导体光电材料、光电探测器、异质结光电器件及其相关系统的研究。因此，在理论上应鼓励教师根据教学情况，编写有针对性的，并且包含基础物理学、半导体电子学、光学和系统设计等具有交叉性理论的教材和讲义，提升学生在半导体光电交叉领域的理论基础。同时需要组织和调动各层次教师，建设教学研究中心。结合老教师的经验和青年教师的创意，共同进行教学改革探索。另外，实现半导体光电学科的教学探索，不仅需要专业教师改进和完善课堂教学措施，提升教学水平和质量，同时也需要专业的半导体光电材料生长、器件制备和检测设备，以及专业设计软件供教学和科研使用。该学科的性质决定了教学的内容不能仅仅局限于理论方面，还需要实验方面的补充和实践，从而可以从软件和硬件双方面实现协同的教学环境。在具体的操作过程中，以光谱分析为例，传统的光谱分析光源采用的是一些气体激光器，我们可以在教学中利用新型的半导体固体激光器来替代传统的气体激光器，将半导体光电器件和光学系统有机结合起来，提供两者协同的新型设备。指导学生在实验中分析新型的光谱系统和传统系统的优劣性，以及如何在现有的基础上改进系统，提高系统的使用性能，在教学中锻炼学生的协同学科的技能性训练。进一步可以引入显微镜成像技术，采用简易的一些光学元器件，在实验室内让学生动手搭建显微成像设备，锻炼学生对光学系统的整体认知能力，并且可以提升传统设备的应用范围。这一系列交叉协同教学实验的建立有利于打破教学和研究的界限，打破学科的界限，突出半导体光电学科的交叉性特点，促进学生知识的全面性掌握，为研究型的教学模式开辟新的途径。
三、建立前沿性半导体光电专业实验教学平台
半导体光电涉及的领域很广泛，单纯的理论教学不能满足学生对于高新的工程应用的直观认识，许多设备和器件只阐述其工作原理，概念比较抽象，学生不易理解。因而需要重视研究型实践教学。在条件允许的情况的，将半导体材料生长和器件制造设备引入课堂，让学生深刻掌握器件的制造流程。同时可以引入先进的光电检测设备，让学生开展一些器件的检测实验，在实验过程中熟悉器件和光电系统的工作原理，可以起到事半功倍的作用。同时还可以让学生在实践中不断思考和探索一些前瞻性的科学研究问题。以半导体LED光电器件为例：由于LED材料和器件制造设备较为精密、价格昂贵、不易获取。在理论课程后，可以引用适当的LED材料生长设备MOCVD的一些生长过程的实物图片和视频，以及半导体器件制备的薄膜沉积、光刻制作和刻蚀工艺的流程图和视频，让学生尽可能地将抽象的理论与具体实践联系起来。此外，购置现成的LED器件和光电检测设备，利用光电测试设备对LED器件开展一些电学和光学性能的检测，在测试过程中让学生对LED光电转换基本原理和不同测试条件对器件光电性能影响的物理机制开展探索性研究。对于阻碍LED发展的一些前沿性难题进行深刻的思考和分析，提出合理的改进和解决方案。基于学科的科研实验条件，我们还可以提出项目教学法，把教学内容通过“实践项目”的形式进行教学，为了能够一个半导体和光电专业相协同的实验平台，可以设置一个系统的实验项目包含多门课程的知识。项目教学是在教师的指导下，将相对独立的教学内容相关的项目交由学生自己处理。信息的收集，方案的设计，项目实施及最终评价报告，都由学生负责完成，学生通过该项目的进行，了解并把握实验制造和检测得整个过程及每一个环节的基本要求，教师在整个过程中主要起引导作用。以此来培养学生的实践性、研究性学习能力，让学生扮演项目研究者的角色，在研究项目情景的刺激下及教师的指导下主动开展探究活动，并在探究过程中掌握知识和学习分析问题、解决问题的方法，从而达到提高分析问题、解决问题能力的目的。这样才具备一门前沿性的学科所应该达到的理想效果。
四、建立专业校企合作基地
半导体光电专业需结合地域经济发展特点，建立专业的校企合作基地。校企合作是高校培养高素质技能型人才的重要模式，是实现高校培养目标的基本途径。以江南大学为例，可以依据无锡当地工业的发展中心，与半导体光电类企业，如无锡尚德太阳能股份有限公司、江苏新广联LED器件制造企业、LED照明企业实益达、万润光子等公司进行深入合作，建立企业实训创新基地及本科生、研究生工作站。定期组织学生去企业进行参观，了解半导体光电类产品的产线制造过程。还可以安排有兴趣的学生在学有余力的同时进入企业进行实习，使学生能够将课堂的理论知识应用到实际的应用生产中，并且可以利用理论知识来解决实际生产中所遇到的一些问题。以实际产线的需求分析为基础，结合理论教学的要求，建立以工作体系为基础的课程内容体系；实施综合化、一体化的课程内容，构建以合作为主题的新型课堂模式，做到教室、实验室和生产车间三者结合的教学场所。最终积累一定的合作经验后，校企可以合作开发教材，聘请行业专家和学校专业教师针对课程的特点，结合课堂基础和生产实践的要求，结合学生在相关企业实训实习的进展，编写出符合高校教学和企业生产需求的新型校企双用教材。
综上所述，要开展研究型半导体光电类课程的教学探索，首先要突破传统的理论教学模式，根据课堂教学需求，改善课堂教学措施，形成有创意、有个性化的课堂特色，旨在培养学生的创新思维能力。
1.背景
半导体产业是现代信息和电子工业的基础，从1947年在美国的贝尔实验室里科技史上第一支晶体管产品被开发，半导体产业已经经过了60多年的高速发展。当今的半导体产业发展正愈来愈体现出自身的鲜明特色，这对我国带来了巨大挑战，但同时也为实现产业升级提供了极好的历史机遇。
气体质量流量控制器，即Mass Flow Controller（MFC），可以对气体质量流量做精密控制。其作用是非常精确的控制进入腔体的载气和反应气体的单位时间内的流量，达成反应需要的混成比例，从而保证在晶圆表面生成需要的分布均衡和品质稳定的成分膜。目前，我国蓬勃发展的半导体产业、太阳能电池片制造行业以及LED制造领域都对质量流量控制器有着巨大的使用需求。而日本作为一个有几十年半导体产业发展史的国家，对市场定量的预测有其独到之处。本文主要目的在于借鉴日本市场的销售预测方法对半导体产业中常用的MFC进行市场需求量预测。
2.日本Horiba公司简介
株式会社堀场制作所（Horiba）是世界第六大测量测试设备的制造供应商，总部位于日本京都。Horiba的气体质量流量控制器产品来自旗下Horiba/STEC子公司。Horiba公司从最初进入中国市场时只有小于20%市场份额年销售量仅几百台质量流量控制器、销售量完全不及同类型欧美厂商（主要有美国的Unit和Tylan，艾默生集团旗下的Brooks，荷兰的Bronkhorst等）的MFC供应商，到2010年时已经年销售量占到国内半导体及太阳能设备装机MFC市场60%份额的举足轻重的制造商。
3.日本市场的销售预测方法和模型
日本企业对市场预测是基于独特的市场情报获取能力之上的，情报部门和销售预测部门两者相辅相成。信息收集是市场预测前的重要工作，日本企业的信息工作流程如下。
（1）客户扩产计划。准确计算出所需的设备，进而算出MFC准确的需求量，以量定价格。
（2）掌握已购设备的客户的情况。准确估算每年的替换或维修需求量。
（3）宏观的产业政策。可对潜在的新投资方向地区预先布局。
（4）竞争对手的详细信息和企业情况。便于设定竞争策略，以展开进攻性或保守策略。
基于前期情报战略提出的可供参考估算的市场预测量，销售部门对生产部门提出的生产量需求只需借助常规方法即可。因为太阳能电池片市场的客户多数为生产设备商，所以对生产量的需求预测采用“购买者意向调查法”。
先以各大太阳能行业的设备制造商为对象，按照他们的购买意向划分不同等级，然后用相应的概率来描述其购买可能性大小。一般分为5个等级：“肯定购买”，购买概率是 100%，“可能购买”，购买概率是80%，“未确定”，购买概率是50%；“可能不买”，购买概率是20%，“肯定不买”，购买概率为0。
其次，向设备制造商说明本公司产品的性能、特点、价格，市场上同类竞争产品的性能、价格等情况，以便使购买者能准确地做出选择判断，并请被调查者明确购买意向， 即属于5种购买意向中的哪一种。该工作在对客户进行产品推介时进行，不作为孤立项目。
第三，汇总来自各大设备制造商的反馈信息，对购买意向调查资料进行综合，列出汇总表，如表1所示。
从表1可以得知，“肯定购买”有多少家；“可能购买”有多少家；……“肯定不买”有多少家。最后，计算购买比例的期望值，再计算购买量的预测值。购买比例的期望值公式如下：
E=
* Pi：不同购买意向的概率值；
* Xi：不同购买意向的人数(户数)。
购买量预测公式如下：Y=E・N
* E：购买比例的期望值；
* N：预测范围内总人数(总户数)。
4.日本相关预测方法对我国的借鉴作用
日本早于中国通过官民结合的形态迎来了泛半导体产业的繁荣。而这条政府重点规划扶持、企业抓住机遇发展的道路对与日本工商业文化相近的中国来说，有很大的借鉴价值。日本企业的产业预测是以情报战为先头阵地来逐步推进的。国内企业一般不会把市场情报作为首要目标之一来推进市场销售，而仅仅以销售结果为单一目标进行市场活动。情报获取如果较为精确，且对目标客户的具体信息把握非常细致，以此为基础的市场预测就变得非常简单。
5.MFC在中国市场的销售预测
5.1 太阳能市场的销售预测
由于中国产业政策的支持力度比较大，国内的太阳能电池片制造和LED制造企业在近几年得到了很大的发展。以太阳能电池片制造为例从2005年时的不足1GW的产能，到2012年的9.46GW的产能预计(见图2)，行业迎来了一个跨越式的发展。同时也给相关的设备制造商带来了重大机遇，而这些设备制造厂商也是质量流量控制器的主要用户。
根据实际的太阳能设备MFC使用量估计，每25mW（25mW是一条标准的电池片生产线的标准产能，一般产线以此为单位来计算）会带来3台扩散炉（Diffusion）， 两台PECVD设备的需求，而每一个扩散炉带来三个反应腔的需求，一个PEVCD带来两个反应腔的需求，每个反应腔又带来四个MFC的需求，由此可知，最终25mw的标准产能将使用MFC总共达到64台。
因此，2012年将近1GW的新增产能需求(真实的增长数字可能数倍于此)，会产生一个2500多台新装机MFC的市场容量。
5.2 半导体、LED及太阳能市场的销售预测
在泛半导体、半导体及太阳能的销售市场中，MFC一般作为设备的组件参与市场竞争。所以MFC销售的预测，更多的是与产业设备在行业内已使用数量相联系。考虑到业内设备的实际技术水准和技术条件，以及其使用环境，备品备件市场的数量预测还是可期的。
以太阳能制程中的扩散炉为例，该设备产品在国内的销售已有很长一段时间，设备上很多部件因为失效会进行更换，以保证设备的正常使用。在太阳能制程中，Horiba品牌的流量计市场占有率都在70%以上，所以基本上以Horiba的MFC作为考察对象，将市场上绝大部分的扩散炉设备上的该模块视作一个随机动态系统，这个系统也经历产品从市场导入、成长成熟到衰减乃至消失的全部过程。模块部件产品的不断更换使设备本身的使用年限得以延长，而设备使用年限的不确定性和模块部件的使用寿命或长或短也使这个系统带有随机性。
6.结语
日本在半导体产业上的发展以及日本与我国同源文化的特征，使其国内市场销售预测的方法同样适用于我国。近些年，随着太阳能及其LED这种泛半导体产业在我国的不断崛起，以及越来越多的海外厂商的现地化生产战略方案，其制程中必备的MFC（气体质量流量控制器）在中国的需求预测对这些厂商来说也越来越重要。本文对国内尚不多见的低端质量流量控制器(MFC)从海外成熟的市场预测入手，结合中国市场的实际状况，对MFC的需求量进行预测，可以为广大海外厂商即将开展的现地化生产战略提供销售量的预测准备。
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每种晶体材料都有特定的原子间距――品格常数(点阵常数)，Ⅲ―Ⅴ族半导体在制造太阳能电池的过程中遭遇的最大挑战一直是，这种半导体没有同硅一样的晶格常数，它们无法整齐地叠层堆积在一起。该研究的领导者、伊利诺伊大学电子和计算机工程教授李秀玲(音译)解释道，当晶体点阵排列不整齐时，材料之间会出现错位。此前，科学家们一般将Ⅲ―Ⅴ族半导体沉积在一个覆盖有一层薄膜的硅晶圆上方，但晶格失配会产生压力从而导致瑕疵，降低所得到设备的性能。
而在最新研究中，科学家们摒弃了薄膜，让一个细小的、排列紧凑的Ⅲ―Ⅴ族化合物半导体组成的纳米线阵列垂直在硅晶圆上生长。科学家们发现了让不同铟、砷、镓组成的Ⅲ―Ⅴ族半导体生长所需要的不同环境。该方法的优势在于，他们可以使用普通的生长技术而不需要特殊的方法让纳米线在硅晶圆上生长，也不需要使用金属催化剂。
――Mary
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中图分类号：TN305 文章编号：1009-2374（2016）04-0071-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.036
1 概述
半导体设备涂胶显影机是一种将不同工艺制程的机台整合在一起，作为一个整体的制程装备。该设备由载片系统、传送系统和制程系统三部分构成。典型的半导体集束型装备Track机是半导体前道工序设备中黄光区设备之一，其主要功能是光刻胶在晶圆表面的涂敷和显影。随着半导体装备光刻机新技术的发展，光刻机产能也在快速提高，特别是ASML公司的TWINSCAN技术以及未来基于传统TWINSCAN平台的双重曝光等新兴技术的成熟，更进一步提高了光刻机的产能，而涂胶显影设备作为与之协作的连线设备，为了匹配高产能力，半导体生产线也对机器人晶圆传送方法提出了更为严苛的要求。
2 晶圆传送发展历程
晶圆传送方法和集束型装备的布局有很大关系，根据其布局的不同，分为以下两类：
2.1 早期轨道式布局
式中：TPi为单元工艺加工时间;TR为单元间传送时间;Ti为空闲系数。
2.2 改良轨道式布局
早期轨道式装备的产能主要受加工单元布局制约，单元加工时间远大于晶圆传送时间，因此产能瓶颈是单元加工时间，为了平衡单元加工时间，提高主单元的利用率，产生了二代轨道式设备，如图2所示：
产能计算公式：
（2）
式中：TPi为单元工艺加工时间;TR为单元间传送时间;C为一次工作的晶圆数;TPmF为第一片独占设备时间;TPmL为最后一片独占设备时间。
3 复杂型集束设备TRACK的传片结构设计
改良轨道式布局的主单元利用率增加，单个轨道输出产能基本固定，当生产线产能要求很高时，轨道数需要成倍增加，由于是平面设备，空间利用率极低、轨道加工第一片上片和最后一片独占设备时间不能忽略、传送系统效率低下、空闲时间过高等问题突出，因此现在主流设备都采用复杂式布局设备。
复杂型集束设备TRACK，采用立体式设计，传片系统由2个自由度增加到4～5个自由度，可传送单元增加，提高了加工单元的利用率。同时载片系统采用2～4个上片工位，可不间断上片，消除了第一片上片时间带来的产能降低。传片结构如图3所示：
产能计算公式：
（3）
式中：TPi为单元工艺加工时间;TR为单元间传送时间;Tk为调度算法调整系数。
复杂式设备的立体布局，不仅制程单元向堆叠式发展，同时传送系统也由简单线性传送变成了复杂路径择优选择，由于载片系统增加到了4个，每个加工任务（Job）的工艺加工制程顺序由用户配置成加工流程配方（Cluster Recipe），因此传送系统的传送路径选择也必须兼顾多个载片系统同时工作的情况，使得传片的调度必须由专用算法来实现，即传送调度算法。
4 传片调度算法
传片系统调度算法最初产生的目的就是要提高设备使用效率（Uptime，在线时间），提高设备的产能，防止设备发呆情况的发生。
传片调度算法根据不同的机械手（Robot）和缓冲单元（Buffer）确定传送路径，通过循环遍历程序来检查传送路径上的空位，依次进行晶圆配方工艺流程和最佳的传送路径的选择和确定。这种调度算法采用的是实时判断条件、事件/消息驱动的模式，因此又称为实时调度算法。调度流程如图4所示：
其中：“晶圆流片分析”开始分析晶圆工艺配方流程;“最优选择”选择最佳传送路径。“最优选择”即调度算法核心部分。在实时调度算法的基础上，为了满足不同批次工作并行，能得到较好的产能等苛刻情况，增加了单元传送优先级设定、传送时间自优化，机械手取送优先级设定、机械手预移动等方法来提高产能，降低装备应用成本。
5 未来展望
未来的设备研发还在向着更高更多的应用方向发展，对于晶圆产能提高的期望成为客户和工艺共同的目标，进一步地压缩调度算法占用的时间成本，提高调度算法的优化比率，已经是迫切的需求。未来的晶圆传送调度算法，将向着传送时间日志化、显示化、传送路径预生成、传送路径用户自整定的趋势发展。
5.1 传送时间日志化、显示化
晶圆传送调度算法在一个调度周期内的传送时间记录成日志文件，并且将这种日志通过可视的图形方式显示给用户，让用户对特定某次的调度算法有一个直观的认识，这就是调度算法中传送时间的日志化显示化。如图5所示：
图示为具有两个robot、两个工艺单元的集束装备上片过程的传送时间日志文件的图形显示。
5.2 路径预生成
多个传送时间日志文件集合成数据库，在一个调度周期开始前预先根据这些数据库的记录生成传送路径，这种调度周期预生成，预固定的方式，将调度算法由全运算方式更改为查表方式和运算方式的结合，可以节约运算时间，直接提供可借鉴的优化路径选择。结合传送时间日志显示化，能够让用户在生产前就直观地了解到设备中晶圆的传送情况，并且根据数据库记载和当前的情况的对比，可以预测设备的健康状况，确定设备的维护周期和生命周期。另外，由于传送时间日志文件可以应用在同型号的同类设备上，因此这种文件形成的数据库将为设备增添高附加值，提高品牌价值。
5.3 传送路径用户自整定
1、半导体芯片：在半导体片材上进行浸蚀，布线，制成的能实现某种功能的半导体器件。不只是硅芯片，常见的还包括砷化镓（砷化镓有毒，所以一些劣质电路板不要好奇分解它），锗等半导体材料。半导体也像汽车有潮流。二十世纪七十年代，因特尔等美国企业在动态随机存取内存(D-RAM)市场占上风。但由于大型计算机的出现，需要高性能D-RAM的二十世纪八十年代，日本企业名列前茅。
2、半导体芯片的制造材料：为了满足量产上的需求，半导体的电性必须是可预测并且稳定的，因此包括掺杂物的纯度以及半导体晶格结构的品质都必须严格要求。常见的品质问题包括晶格的位错（dislocation）、孪晶面（twins）或是堆垛层错（stacking fault）都会影响半导体材料的特性。对于一个半导体器件而言，材料晶格的缺陷（晶体缺陷）通常是影响元件性能的主因。目前用来成长高纯度单晶半导体材料最常见的方法称为柴可拉斯基法（钢铁场常见工法）。这种工艺将一个单晶的晶种（seed）放入溶解的同材质液体中，再以旋转的方式缓缓向上拉起。在晶种被拉起时，溶质将会沿着固体和液体的接口固化，而旋转则可让溶质的温度均匀。
3、应用：半导体芯片的发明是二十世纪的一项创举，它开创了信息时代的先河。大家都知道“因特网”和“计算机”是当今最流行的名词。计算机已经成为我们日常生活中的必备工具，那请问一句“你的计算机CPU用的是什么芯片呢？”是“Intel”，还是“AMD”呢？其实无论是“Intel”还是“AMD”，它们在本质上一样，都属于半导体芯片。
（来源：文章屋网 ）
