อุตสาหกรรมสารกึ่งตัวนำ (เซมิคอนดักเตอร์) เป็นอุตสาหกรรมที่เติบโตอย่างรวดเร็วและมีมูลค่าสูงเนื่องจากอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำเป็นชิ้นส่วนสำคัญในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของคอมพิวเตอร์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และเครื่องมือสื่อสารโทรคมนาคมนานาชนิด ตลาดเซมิคอนดักเตอร์ของโลกในปี 2546 มีขนาด 7.3 ล้านล้านบาท ประเทศที่เป็นผู้นำทางอุตสาหกรรมนี้จะมีจำนวนบริษัททางด้านการออกแบบวงจรรวมที่เรียกว่า fabless design company ที่สูงมาก เช่นสหรัฐอเมริกา ไต้หวัน จีนและอิสราเอล สำหรับประเทศไทย อุตสาหกรรมสารกึ่งตัวนำยังตามหลังประเทศอื่นๆค่อนข้างมาก เพราะขาดความสมบูรณ์ครบวงจร เนื่องจากอุตสาหกรรมสารกึ่งตัวนำของไทยส่วนใหญ่จะเป็นการประกอบและบรรจุวงจรรวม (IC assembly and packaging) และการทดสอบวงจรรวม (IC testing) ซึ่งถือว่าเป็นขั้นปลายน้ำของห่วงโซ่อุปทานการผลิตสินค้าเซมิคอนดักเตอร์ อย่างไรก็ตาม รายได้จากการส่งออกของสินค้าเซมิคอนดักเตอร์ไทยก็ยังมีมูลค่าสูง ในปี 2546 ประเทศไทยส่งออกสินค้าเซมิคอนดักเตอร์ในส่วนปลายน้ำ จำแนกเป็นการส่งออกวงจรรวม (ไอซี) ประมาณ 190,000 ล้านบาท และส่งออกไดโอด ทรานซิสเตอร์ และอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอื่นๆ ประมาณ 60,000 ล้านบาท สิ่งที่ประเทศไทยขาดอยู่คืออุตสาหกรรมต้นน้ำอย่างการออกแบบวงจรรวม (IC design) และการผลิตเวเฟอร์วงจรรวม (IC wafer fabrication) หากประเทศไทยสามารถพัฒนาอุตสาหกรรมสารกึ่งตัวนำ—โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมการออกแบบวงจรรวม—ให้มีความสมบูรณ์ครบวงจรจากต้นน้ำสู่ปลายน้ำได้ คาดหมายว่าประเทศไทยจะสามารถรักษาส่วนแบ่งตลาดเซมิคอนดักเตอร์โลกและเพิ่มรายได้จากการส่งออกได้ท่ามกลางกระแสการแข่งขันในยุคการค้าเสรี ในระยะ 2-3 ปีที่ผ่านมาได้มีความพยายามที่จะขยายอุตสาหกรรมสารกึ่งตัวนำไปสู่ระดับต้นน้ำ โดยศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) ได้จัดตั้งศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC) และศูนย์พัฒนาธุรกิจออกแบบวงจรรวม (TIDI) เป็นการวางรากฐานของการยกระดับสู่ต้นน้ำ นอกจากนี้ยังได้สนับสนุนและส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาด้านการออกแบบวงจรรวมมาโดยตลอดระยะเวลาสิบกว่าปีที่ผ่าน ซึ่งเป็นโอกาสเหมาะที่จะพัฒนาศักยภาพการออกแบบไปสู่เชิงพาณิชย์ได้ แต่เนื่องจากจำนวนบริษัทหรือผู้ประกอบการในประเทศมีจำนวนน้อยมาก อันเป็นผลเนื่องจากการลงทุนทางด้านซอฟต์แวร์สำหรับการออกแบบวงจรรวมเชิงพานิชณ์ยังมีต้นทุนที่สูงสำหรับผู้ประกอบการขนาดย่อมหรือ fabless design house สามารถหามาใช้เองได้ หน่วยงานเนคเทคได้มีการดำเนินการโครงการ IC Design Development Programภายใต้โครงการสมองไหลกลับ และได้มีการจัดตั้งโครงการสำหรับบ่มเพาะธุรกิจด้านการออกแบบวงจรรวมมืออาชีพ สำหรับการจัดหาเครื่องมือสำหรับการออกแบบวงจรรวมขึ้น โดยความร่วมมือกับบริษัทผู้ผลิตซอฟต์แวร์ เพื่อจะได้แบ่งเบาภาระในการลงทุนเครื่องมือและซอฟต์แวร์ของการเริ่มต้นของบริษัทด้านการออกแบบวงจจรวม โครงการ IC Design Development Program ดำเนินการโดยศูนย์พัฒนาธุรกิจออกแบบวงจรรวมนี้มีความมุ่งหวังในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านการออกแบบวงจรรวมเชิงพาณิชย์ สำหรับสร้างผู้ประกอบการ(entrepreneur) นักพัฒนาผลิตภัณฑ์ (product developer) นักบูรณาการระบบ (system integrator) และนักออกแบบวงจรรวม (IC designer) เพื่อพัฒนาทรัพย์สินทางปัญญาด้านวงจรรวม (Intellectual Properties: IPs) โครงการนี้ได้มีการสร้างเทคโนโลยีที่สำคัญได้แก่เทคโนโลยีอาร์เอฟไอดี (RF-ID) ที่สามารถนำไปสู่การพัฒนาใช้งานเชิงพาณิชย์ได้ ส่วนทรัพย์สินทางปัญญาที่สำคัญที่มีการวิจัยพัฒนา เช่น ไมโครชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ USB controller chip, APLL, และต้นแบบเครื่องอ่าน RF-ID สำหรับใช้งานด้านต่างๆ วงจรรวมทางด้านสื่อสารไร้สาย นอกจากนี้ยังมีการจัดฝึกอบรมพัฒนาบุคลากรด้านการออกแบบวงจจรวมปีละไม่ต่ำกว่า 100 คน และสร้างบัณฑิตปริญญาโทสาขาไมโครอิเล็กทรอนิกส์จำนวน 21 คน กิจกรรมอื่นๆ ที่ได้ส่งเสริมได้แก่กลุ่มวิสหากิจ RF-ID และ Smart card เทคโนโลยีสมองกลฝังตัว (Embedded systems technology)