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文档简介
1、泓域咨询/中高频熔炼设备生产制造项目实施方案中高频熔炼设备生产制造项目实施方案泓域咨询 MACRO 报告说明半导体设备按生产工艺流程可分为前端设备(晶圆加工设备、晶圆制造设备)和后道设备(封装及测试设备),占总体设备投资的比例分别为70%和30%。我们进一步梳理了各环节主要设备的龙头企业,其中应用材料作为全球最大的半导体设备供应商,在晶圆制造设备的几个核心环节热处理、镀膜设备、离子注入设备等领先全球。日本公司更擅长制造刻蚀设备、涂胶机、显影机、测试设备等产品,而以ASML为首的荷兰公司则在高端光刻机领域处于领先地位。该中高频熔炼设备项目计划总投资19793.12万元,其中:固定资产投资1369
2、3.72万元,占项目总投资的69.18%;流动资金6099.40万元,占项目总投资的30.82%。达产年营业收入42835.00万元,总成本费用34045.18万元,税金及附加338.09万元,利润总额8789.82万元,利税总额10340.30万元,税后净利润6592.36万元,达产年纳税总额3747.93万元;达产年投资利润率44.41%,投资利税率52.24%,投资回报率33.31%,全部投资回收期4.50年,提供就业职位806个。中国晶圆厂建设加速。预估在2017-2020年间,全球将有62座新的晶圆厂投入营运。中国大陆在这段期间将有26座新的晶圆厂投入营运,占新增晶圆厂的比重高达42
3、%,美国为10座,台湾为9座,下游产能的扩张带来设备需求的弹性。据江苏省半导体行业协会的统计,2016年中国大陆已进入连年国产阶段的晶圆生产线有近100条,其中12英寸晶圆生产线共有9条,8英寸晶圆生产线共有16条,6英寸晶圆生产线共有40条,5英寸晶圆生产线约有16条。中芯国际在北京的Fab4厂是中国最早量产的12英寸晶圆厂,经过几次技术改进工艺水平达到65nm。除此之外,中芯国际也分别在北京和上海拥有两条12英寸产线,技术节点达到了28nm,领先国内水平。除了中芯与武汉新芯外,还暂未有国产企业拥有量产的12英寸厂。然而,英特尔、三星与SK海力士早已在大陆开始布局。SK海力士早在08年就在无
4、锡建设了8英寸晶圆产线,随后升级为12英寸。而英特尔大连工厂在2010年完工后用于生产65nm制程CPU,2015年10月与大连市政府合作,投资55亿美元转型生产3DNANDFlash。目前国内已经量产的12英寸晶圆厂仅有9座,合计产能42.9万片/月。目录第一章 总论第二章 项目建设单位说明第三章 建设必要性分析第四章 市场分析第五章 项目建设方案第六章 项目选址第七章 项目工程方案第八章 工艺可行性第九章 环境保护概述第十章 企业卫生第十一章 项目风险应对说明第十二章 项目节能说明第十三章 项目实施方案第十四章 项目投资计划方案第十五章 经济效益分析第十六章 综合结论第十七章 项目招投标方
5、案第一章 总论一、项目提出的理由半导体产业与面板产业相似,都是重资产投入,设备投资占总投资规模的比例达到60%以上,其中一些关键的制程环节需要综合运用光学、物理、化学等科学技术,具有技术含量高、制造难度大、设备价值高等特点。因此下游产业的发展衍生出了巨大的设备投资市场。在泛半导体行业,国内厂商已接近国外先进水平。半导体和光伏等行业均以硅晶圆作为加工原料,只是前者对晶圆纯度要求更高,运用于泛半导体产业的晶圆生长设备适当提高精度即可实现一定程度上的互相替代。在泛半导体行业,单晶硅生长炉技术水平的指标有晶棒尺寸、投料量、自动化程度和单晶硅棒成品品质等,其中投料量和尺寸是主要的衡量标准。一般而言,投料
6、量和晶棒尺寸越大,单位生产成本越低,技术难度也越大。目前国内市场单晶硅生长炉的投料量一般在60150kg,尺寸一般在68英寸。当前只有少量几家公司能够生产150kg和8英寸以上的单晶硅生长炉,如德国的PVATePlaAG公司,美国的Kayex公司等。目前,以晶盛机电为代表的国内厂商,其设备技术水平已经接近甚至赶超了国外厂商水平,并且拥有明显的成本优势,占据了国内光伏市场的绝大部分份额。未来,国产晶圆生长设备有望提高在半导体行业的渗透率。二、项目概况(一)项目名称中高频熔炼设备生产制造项目(二)项目选址某经济园区项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫生等要求的前提下尽量合并
7、建筑;充分利用自然空间,坚决贯彻执行“十分珍惜和合理利用土地”的基本国策,因地制宜合理布置。对各种设施用地进行统筹安排,提高土地综合利用效率,同时,采用先进的工艺技术和设备,达到“节约能源、节约土地资源”的目的。(三)项目用地规模项目总用地面积48150.73平方米(折合约72.19亩)。(四)项目用地控制指标该工程规划建筑系数50.87%,建筑容积率1.32,建设区域绿化覆盖率5.40%,固定资产投资强度189.69万元/亩。(五)土建工程指标项目净用地面积48150.73平方米,建筑物基底占地面积24494.28平方米,总建筑面积63558.96平方米,其中:规划建设主体工程41869.6
8、6平方米,项目规划绿化面积3433.22平方米。(六)设备选型方案项目计划购置设备共计131台(套),设备购置费5798.16万元。(七)节能分析1、项目年用电量1313898.17千瓦时,折合161.48吨标准煤。2、项目年总用水量26693.88立方米,折合2.28吨标准煤。3、“中高频熔炼设备生产制造项目投资建设项目”,年用电量1313898.17千瓦时,年总用水量26693.88立方米,项目年综合总耗能量(当量值)163.76吨标准煤/年。达产年综合节能量46.19吨标准煤/年,项目总节能率20.69%,能源利用效果良好。(八)环境保护项目符合某经济园区发展规划,符合某经济园区产业结构
9、调整规划和国家的产业发展政策;对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施,严格控制在国家规定的排放标准内,项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。(九)项目总投资及资金构成项目预计总投资19793.12万元,其中:固定资产投资13693.72万元,占项目总投资的69.18%;流动资金6099.40万元,占项目总投资的30.82%。(十)资金筹措该项目现阶段投资均由企业自筹。(十一)项目预期经济效益规划目标预期达产年营业收入42835.00万元,总成本费用34045.18万元,税金及附加338.09万元,利润总额8789.82万元,利税总额10340.30万元,税后净利润6592.36万元,
10、达产年纳税总额3747.93万元;达产年投资利润率44.41%,投资利税率52.24%,投资回报率33.31%,全部投资回收期4.50年,提供就业职位806个。(十二)进度规划本期工程项目建设期限规划12个月。科学组织施工平行流水作业,交叉施工,使施工机械等资源发挥最大的使用效率,做到现场施工有条不紊,忙而不乱。项目建设单位要制定严密的工程施工进度计划,并以此为依据,详细编制周、月施工作业计划,以施工任务书的形式下达给参与工程施工的施工队伍。三、项目评价1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求,符合某经济园区及某经济园区中高频熔炼设备行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进某经济园区中高
11、频熔炼设备产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。2、xxx科技发展公司为适应国内外市场需求,拟建“中高频熔炼设备生产制造项目”,本期工程项目的建设能够有力促进某经济园区经济发展,为社会提供就业职位806个,达产年纳税总额3747.93万元,可以促进某经济园区区域经济的繁荣发展和社会稳定,为地方财政收入做出积极的贡献。3、项目达产年投资利润率44.41%,投资利税率52.24%,全部投资回报率33.31%,全部投资回收期4.50年,固定资产投资回收期4.50年(含建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。2016年7月,工业和信息化部与发展改革委等11部门联合发
12、布了关于引导企业创新管理提质增效的指导意见,并采取了一系列卓有成效的具体措施。认真贯彻落实十八届三中全会提出“鼓励有条件的私营企业建立现代企业制度”,会同发展改革委等有关部门,推动有条件的地区开展非公有制企业建立现代企业制度试点工作,引导企业树立现代企业经营管理理念,增强企业内在活力和创造力。开展管理咨询服务,建立中小企业管理咨询服务专家信息库,并在中国中小企业信息网和中国企业家联合会网站公布,供广大民营企业、中小企业选用,为各地开展管理咨询服务提供支撑;鼓励和支持管理咨询机构和志愿者开展管理诊断、管理咨询服务,帮助企业提升管理水平。实施企业经营管理人才素质提升工程和中小企业银河培训工程,全年
13、完成对50万中小企业经营管理者和1000名中小企业领军人才的培训,推动企业提升管理水平。从促进产业发展看,民营企业机制灵活、贴近市场,在优化产业结构、推进技术创新、促进转型升级等方面力度很大,成效很好。据统计,我国65%的专利、75%以上的技术创新、80%以上的新产品开发是由民营企业完成的。从吸纳就业看,民营经济作为国民经济的生力军是就业的主要承载主体。全国工商联统计,城镇就业中,民营经济的占比超过了80%,而新增就业贡献率超过了90%。“十三五”时期,全球产业竞争格局正在发生重大调整,发达国家借“再工业化”争夺国际贸易竞争主导权,一些发展中国家和地区以更低的成本优势,成为接纳国际制造业转移的
14、新阵地。我国制造业面临发达国家“回流”和发展中国家“分流”的双向挤压,全球范围内市场、资源、人才、技术和标准的竞争更加激烈,制造业发展的压力进一步加大。世界经济和贸易低迷、国际市场动荡对我国的影响逐步加深,与国内深层次结构性矛盾凸显形成叠加。四、主要经济指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积平方米48150.7372.19亩1.1容积率1.321.2建筑系数50.87%1.3投资强度万元/亩189.691.4基底面积平方米24494.281.5总建筑面积平方米63558.961.6绿化面积平方米3433.22绿化率5.40%2总投资万元19793.122.1固定资产投资万元136
15、93.722.1.1土建工程投资万元4579.832.1.1.1土建工程投资占比万元23.14%2.1.2设备投资万元5798.162.1.2.1设备投资占比29.29%2.1.3其它投资万元3315.732.1.3.1其它投资占比16.75%2.1.4固定资产投资占比69.18%2.2流动资金万元6099.402.2.1流动资金占比30.82%3收入万元42835.004总成本万元34045.185利润总额万元8789.826净利润万元6592.367所得税万元1.328增值税万元1212.399税金及附加万元338.0910纳税总额万元3747.9311利税总额万元10340.3012投资
16、利润率44.41%13投资利税率52.24%14投资回报率33.31%15回收期年4.5016设备数量台(套)13117年用电量千瓦时1313898.1718年用水量立方米26693.8819总能耗吨标准煤163.7620节能率20.69%21节能量吨标准煤46.1922员工数量人806 第二章 项目建设单位说明一、项目承办单位基本情况(一)公司名称xxx实业发展公司(二)公司简介展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下,围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打
17、造成为国内一流的供应链管理平台。公司是按照现代企业制度建立的有限责任公司,公司最高机构为股东大会,日常经营管理为总经理负责制,企业设有技术、质量、采购、销售、客户服务、生产、综合管理、后勤及财务等部门,公司致力于为市场提供品质优良的项目产品,凭借强大的技术支持和全新服务理念,不断为顾客提供系统的解决方案、优质的产品和贴心的服务。公司是按照现代企业制度建立的有限责任公司,公司最高机构为股东大会,日常经营管理为总经理负责制,企业设有技术、质量、采购、销售、客户服务、生产、综合管理、后勤及财务等部门,公司致力于为市场提供品质优良的项目产品,凭借强大的技术支持和全新服务理念,不断为顾客提供系统的解决方
18、案、优质的产品和贴心的服务。二、公司经济效益分析上一年度,xxx科技发展公司实现营业收入23476.75万元,同比增长25.92%(4832.41万元)。其中,主营业业务中高频熔炼设备生产及销售收入为18825.69万元,占营业总收入的80.19%。上年度营收情况一览表序号项目第一季度第二季度第三季度第四季度合计1营业收入4930.126573.496103.955869.1923476.752主营业务收入3953.395271.194894.684706.4218825.692.1中高频熔炼设备(A)1304.621739.491615.241553.126212.482.2中高频熔炼设备(
19、B)909.281212.371125.781082.484329.912.3中高频熔炼设备(C)672.08896.10832.10800.093200.372.4中高频熔炼设备(D)474.41632.54587.36564.772259.082.5中高频熔炼设备(E)316.27421.70391.57376.511506.062.6中高频熔炼设备(F)197.67263.56244.73235.32941.282.7中高频熔炼设备(.)79.07105.4297.8994.13376.513其他业务收入976.721302.301209.281162.774651.06根据初步统计测算
20、,公司实现利润总额5615.03万元,较去年同期相比增长1078.93万元,增长率23.79%;实现净利润4211.27万元,较去年同期相比增长894.01万元,增长率26.95%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元23476.75完成主营业务收入万元18825.69主营业务收入占比80.19%营业收入增长率(同比)25.92%营业收入增长量(同比)万元4832.41利润总额万元5615.03利润总额增长率23.79%利润总额增长量万元1078.93净利润万元4211.27净利润增长率26.95%净利润增长量万元894.01投资利润率48.85%投资回报率36.64%财务内部收益率
21、22.89%企业总资产万元41806.35流动资产总额占比万元32.17%流动资产总额万元13450.07资产负债率21.95% 第三章 建设必要性分析一、中高频熔炼设备项目背景分析半导体设备按生产工艺流程可分为前端设备(晶圆加工设备、晶圆制造设备)和后道设备(封装及测试设备),占总体设备投资的比例分别为70%和30%。我们进一步梳理了各环节主要设备的龙头企业,其中应用材料作为全球最大的半导体设备供应商,在晶圆制造设备的几个核心环节热处理、镀膜设备、离子注入设备等领先全球。日本公司更擅长制造刻蚀设备、涂胶机、显影机、测试设备等产品,而以ASML为首的荷兰公司则在高端光刻机领域处于领先地位。半导
22、体设备的上游为电子元器件和机械加工行业,原材料包括机械零件、视觉系统、继电器、传感器、计算机和PCB板等,优质的上游产品或服务有助于设备产品的可靠性和稳定性。行业的下游主要为封装测试、晶圆制造、芯片设计。集成电路产品技术含量高、工艺复杂,技术更新和工艺升级依托于装备的发展;反之,下游信息产业不断开发的新产品和新工艺,为设备行业提供了新需求和市场空间。以晶圆加工为例,8英寸的晶圆制造设备无法运用于其他尺寸的加工,因此当半导体行业进入12英寸时代后,8英寸产品需要全部更新换代,由此也带来了设备行业的增量空间,促进了其持续发展。总体设备市场恢复性增长,接近历史最高水平。设备行业与半导体行业整体景气程
23、度密切相关,且波动较大。2008、2009年受到金融危机的影响,同比分别下降31%和46%,2010年强势回升,并于次年达到历史最高点435亿美元,随后受到周期性影响设备支出有所下降。而2016年全球集成电路设备市场规模为412亿美元,同比增长13%。由于随后几年全球各大厂商加速12英寸晶圆厂建设,将带动上游设备销售,2017年全球半导体新设备销售额将达494亿美元,同比增长19.8%,突破历史最高水平。分产品来看,SEMI预计2017年晶圆加工设备达到398亿美元,同比增长21.7%;光罩等其他前端设备23亿美元,增长25.6%;而封装测试装备总计约73亿美元。下游企业竞争日趋激烈,产业预期
24、持续向好。中国设备占比逐步提升。分地区来看,全球半导体设备主要销售区域为中国、日本、韩国、北美和台湾地区,2016年占比分别为16%、11%、19%、11%和30%。中国大陆在05年仅占4%,近几年随着大陆新建晶圆厂的增加,为半导体设备、服务、材料等厂商提供了宝贵的机遇。2016年中国大陆设备销售收入64.6亿美元,同比增长32%,并首次超过日本,成为全球第三大半导体设备销售地区。同时,SEMI预计韩国设备销售将在2017年达到129.7亿美元,超过台湾成为全球第一大市场。晶圆产能集中度提高,12英寸是当前主流。遵循摩尔定律的半导体行业曾经实现了快速增长,在较低成本的基础上带来了强大的计算能力
25、。为了保持成本,既有通过技术进步的小型化之路,也有增大晶圆尺寸的做法。通常,半导体行业每十年升级fab架构来增加晶圆直径,而同时技术进步则是每两年一个节点。随着纳米尺度逼近物理极限,技术进步已经放缓,晶圆尺寸的增加变得越来越重要。目前全球12英寸晶圆产能约为每月11.5百万片,占总体产能的65%左右,未来12英寸产能预计会继续扩张。但是,更大晶圆尺寸的资本投入也会大幅增长,这为更弱小的玩家设置了进入壁垒。设备行业在12英寸平台开发上投入了116亿美元,几乎是开发8英寸平台的9倍。由于这样的尺寸迁移会产生进入壁垒,领先的设备供应商的扩张速度会远优于行业平均水平,促进集中度的提升。行业前十企业的集
26、中度已由2009年的54%大幅提升至2016年的74%。由于行业发展的驱动力是技术进步和晶圆尺寸增加带来的多样化新应用和成本降低,这给设备供应商带来了更大的增量空间。二、中高频熔炼设备项目建设必要性分析半导体产业与面板产业相似,都是重资产投入,设备投资占总投资规模的比例达到60%以上,其中一些关键的制程环节需要综合运用光学、物理、化学等科学技术,具有技术含量高、制造难度大、设备价值高等特点。因此下游产业的发展衍生出了巨大的设备投资市场。IC产品生产附加值极高,工艺进步依托于设备提升。目前的集成电路技术大多基于元素硅,并在晶片上构建各种复杂电路。硅元素在地壳中的含量达到26.4%,是仅次于氧的第
27、二大元素,而单晶硅则可通过富含二氧化硅的砂石经提炼获得。由价格低廉的砂石到性能卓越的芯片,IC的生产过程就是硅元素附加值大量增长的过程。从最初的设计,到最终的下线检测,生产过程需经过几十步甚至几百步的工艺,整个制造过程工艺复杂,其中任何一步的错误都可能是最后导致产品失效的原因,因此对设备可靠性的要求极高。下游厂商也愿意为高可靠性、高精度设备支付技术溢价,这也是半导体投资中设备投资占比较高的原因之一。从生产工艺来看,半导体制造过程可以分为IC设计(电路与逻辑设计)、制造(前道工序)和封装与测试环节(后道工序)。设备主要针对制造及测封环节,设计部分的占比较少。IC设计:是一个将系统、逻辑与性能的设
28、计要求转化为具体的物理版图的过程,主要包含逻辑设计、电路设计和图形设计等。将最终设计出的电路图制作成光罩,进入下一个制造环节。由于设计环节主要通过计算机完成,所需的设备占比较少。IC制造:制造环节又分为晶圆制造和晶圆加工两部分。前者是指运用二氧化硅原料逐步制得单晶硅晶圆的过程,主要包含硅的纯化-多晶硅制造-拉晶-切割、研磨等,对应的设备分别是熔炼炉、CVD设备、单晶炉和切片机等;晶圆加工则是指在制备晶圆材料上构建完整的集成电路芯片的过程,主要包含镀膜、光刻、刻蚀、离子注入等几大工艺。i.镀膜工艺:通过PECVD、LPCVD等设备,在晶圆表面增加一层二氧化硅构成绝缘层,使CPU不再漏电;ii.光
29、刻工艺:通过光刻机,对半导体晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)进行开孔,以便进行杂质的定域扩散的一种加工技术,加工的晶体管数量和密度都会随着制程工艺的升级而不断加强;iii.刻蚀工艺:通过刻蚀机,对半导体衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离;iv.离子注入:通过离子注入机或扩散炉为材料加入特殊元素,从而优化材料表面性能,或获得某些新的优异性能。IC测封:封装是半导体设备制造过程中的最后一个环节,主要包含减薄/切割、贴装/互联、封装、测试等过程,分别对应切割减薄设备、引线机、键合机、分选测试机等。将半导体材料模块集中于一个保护壳内,防止物理损坏或化学腐蚀,最后通过测试的产品将作为最终成品投入到
30、下游的应用中去。IC制造是将光罩上的电路图转移到晶圆上的过程,这段时期硅晶片附加值增长最快。该环节的制造难度相较后端的封装测试要高很多,对于设备稳定性和精度的要求极高,该部分设备投资体量巨大,占整体设备投资的70%以上。其核心工艺主要包含晶圆制造、镀膜、光刻、刻蚀、离子注入5大环节。晶圆制造工艺及设备:硅晶圆的制造可以归纳为三个基本步骤:硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型。首先硅提纯。将原料放入熔炉中进行化学反应得到冶金级硅,然后通过蒸馏和化学还原工艺,得到了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.9999999%(7个9以上),成为电子级硅。然后在单晶炉中使用提拉法得到单晶硅。即先将多晶硅熔化,然后
31、将籽晶浸入其中,并由拉制棒带着籽晶作反方向旋转,同时缓慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅会按籽晶晶格排列的方向不断地生长上去,形成单晶硅棒。硅晶棒再经过切段、滚磨、切片、倒角、抛光、激光刻后,成为集成电路工厂的基本原料硅晶圆片。 第四章 市场分析一、中高频熔炼设备行业分析在泛半导体行业,国内厂商已接近国外先进水平。半导体和光伏等行业均以硅晶圆作为加工原料,只是前者对晶圆纯度要求更高,运用于泛半导体产业的晶圆生长设备适当提高精度即可实现一定程度上的互相替代。在泛半导体行业,单晶硅生长炉技术水平的指标有晶棒尺寸、投料量、自动化程度和单晶硅棒成品品质等,其中投料量和尺寸是主要的衡量标准。
32、一般而言,投料量和晶棒尺寸越大,单位生产成本越低,技术难度也越大。目前国内市场单晶硅生长炉的投料量一般在60150kg,尺寸一般在68英寸。当前只有少量几家公司能够生产150kg和8英寸以上的单晶硅生长炉,如德国的PVATePlaAG公司,美国的Kayex公司等。目前,以晶盛机电为代表的国内厂商,其设备技术水平已经接近甚至赶超了国外厂商水平,并且拥有明显的成本优势,占据了国内光伏市场的绝大部分份额。未来,国产晶圆生长设备有望提高在半导体行业的渗透率。光刻工艺及设备:光刻是在一片平整的硅片上构建半导体MOS管和电路的基础,利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法,将电路图形传递到单晶表面或介质
33、层上,形成有效图形窗口或功能图形的精密微细加工技术。由于晶圆表面上的电路设计图案直接由光刻技术决定,因此光刻也是IC制造最核心的环节。光刻主要步骤是先在硅片上涂上一层耐腐蚀的光刻胶,让强光通过一块刻有电路图案的镂空掩模板照射在硅片上,使被照射到的部分(如源区和漏区)光刻胶发生变质,然后用腐蚀性液体清洗硅片,除去变质的光刻胶;而被光刻胶覆盖住的部分则不会被刻蚀液影响。光刻工艺价值巨大,ASML独领风骚。即使是微米级的光刻工艺,也需要重复循环5次以上,而目前的28nm工艺则需要20道以上的光刻步骤,整个光刻成本约为硅片制造工艺的1/3,耗费时间约占40%-60%。而光刻机则是IC制造中最核心的设备
34、,价值量占到设备总投资的比例约为20%。全球半导体设备龙头ASML在光刻机领域优势巨大,其EUV光刻机工艺水平已经达到10nm的级别,单台设备售价超过1亿美元。公司的市场份额超过60%,甩开了两个老对手Nikon和Canon。极紫外光刻EUV是实现10nm以下工艺制程的最经济手段,并且只有ASML一家供应商具备开发EUV光刻机的能力。因此半导体三巨头英特尔、台积电、三星均争相投资ASML开发EUV技术,助其快速实现量产,以及获得EUV设备的优先购买权。虽然我国上海微电子也研发出光刻机,但由于中国半导体起步较晚,技术上与外资品牌差距巨大。刻蚀工艺:按照掩模图形对半导体衬底表面或表面覆盖薄膜进行选
35、择性腐蚀或剥离的技术工艺,是与光刻相联系的图形化处理的主要工艺,通常分为干法刻蚀和湿法刻蚀。湿法刻蚀主要是在较为平整的膜面上用稀释的化学品等刻出绒面,从而增加光程,减少光的反射。干法刻蚀是用等离子体(气体)进行薄膜刻蚀的技术工艺,通过电场对等离子体进行引导和加速,使其具备一定能量,当其轰击被刻蚀物的表面时,更快地与材料进行反应,从而利用物理上的能量转移实现刻蚀目的。中微半导体崛起,泛林雄踞榜首。在刻蚀设备领域,美国的泛林半导体凭借着先发优势和大量研发投入保持行业龙头地位,但中国厂商中微半导体在近十年迅速崛起,并开始打入国际市场。中微半导体的16nm刻蚀机实现商业化量产,目前已经进入台积电的5个
36、半导体生产线,7-10nm刻蚀机设备可以与世界最前沿技术比肩。随着中微的崛起,2015年美国商业部的工业安全局特别发布公告,承认中国已经拥有制造具备国际竞争力刻蚀机的能力,且等离子刻蚀机已经进入量产阶段,因而决定将等离子刻蚀机从美国对中国控制出口名录中去除。离子注入工艺及设备:是人为地将所需杂质以一定方式掺入到硅片表面薄层,并使其达到规定的数量和符合要求的分布形式,主要包括两种方法。高温热扩散法是将掺杂气体导入放有硅片的高温炉,将杂质扩散到硅片内一种方法;离子注入法是通过注入机的加速和引导,将能量为100keV量级的离子束入射到材料中去,与材料中的原子或分子发生一系列理化反应,入射离子逐渐损失
37、能量,并引起材料表面成分、结构和性能发生变化,最后停留在材料中,从而优化材料表面性能,或获得某些新的优异性能。在离子注入机领域,美国应用材料占据了70%以上的市场份额。成膜工艺及设备:主要运用CVD技术(ChemicalVaporDeposition,化学气相沉积),是把含有构成薄膜元素的反应剂蒸气引入反应室,在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。CVD技术具有淀积温度低、薄膜成份易控的特点,膜厚与淀积时间成正比,均匀性和重复性好,其中应用最广的是PECVD和MOCVD。PECVD(等离子体增强化学气相沉积),是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离,在局部形成等离子体,利用等离子很强的
38、化学活性,在基片上沉积出所期望的薄膜;MOCVD(金属有机化合物化学气相沉积),是以热分解反应方式在衬底上进行气相外延,生长各种-V族、-族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。通常MOCVD系统中的晶体生长都是在常压或低压下通氢气的冷壁不锈钢反应室中进行,衬底温度为500-1200,用射频感应加热石墨基座,氢气通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。薄膜工艺也是IC制造的一个基础工艺,加工难度较高。该环节设备投资占整体设备的14%-15%。在CVD设备领域,中国与世界先进水平差距较大。美国应用材料几乎涵盖了除光刻机以外的前制程设备,并在CVD及PVD设备领域位居全球市占率第
39、一,而中国企业近年来在“02”专项的支持下也实现了技术突破,其中北方华创的CVD设备已经进入中芯国际28nm生产线,14nm设备正处于验证阶段。二、中高频熔炼设备市场分析预测中国晶圆厂建设加速。预估在2017-2020年间,全球将有62座新的晶圆厂投入营运。中国大陆在这段期间将有26座新的晶圆厂投入营运,占新增晶圆厂的比重高达42%,美国为10座,台湾为9座,下游产能的扩张带来设备需求的弹性。据江苏省半导体行业协会的统计,2016年中国大陆已进入连年国产阶段的晶圆生产线有近100条,其中12英寸晶圆生产线共有9条,8英寸晶圆生产线共有16条,6英寸晶圆生产线共有40条,5英寸晶圆生产线约有16
40、条。中芯国际在北京的Fab4厂是中国最早量产的12英寸晶圆厂,经过几次技术改进工艺水平达到65nm。除此之外,中芯国际也分别在北京和上海拥有两条12英寸产线,技术节点达到了28nm,领先国内水平。除了中芯与武汉新芯外,还暂未有国产企业拥有量产的12英寸厂。然而,英特尔、三星与SK海力士早已在大陆开始布局。SK海力士早在08年就在无锡建设了8英寸晶圆产线,随后升级为12英寸。而英特尔大连工厂在2010年完工后用于生产65nm制程CPU,2015年10月与大连市政府合作,投资55亿美元转型生产3DNANDFlash。目前国内已经量产的12英寸晶圆厂仅有9座,合计产能42.9万片/月。在政策和资本的
41、双重驱动下,中国大陆晶圆生产线建设进入了新一轮发展浪潮。除了已经量产的9条12英寸产线外,从2014下半年至2017上半年,中国大陆正在兴建或宣布计划兴建的12英寸晶圆生产线共有20条(包括扩产升级的产线),大大超越了已有数量,这在史上也是绝无仅有的集建设时期。中国大陆正在兴建的12英寸晶圆产线,按主流产品和工艺技术来分,可以分为逻辑(Logic)芯片、存储器(Memory)芯片和专用芯片生产线3类。目前兴建中技术水平最高的厂商依然是中芯国际,其在北京投资40亿美元的B3产线已达到14nm制程;同时还投资675亿元在上海兴建新晶圆厂,生产工艺涵盖28-14nm,并且开始着手研发10/7nm工艺
42、,预计2018年正式投产。而作为台湾地区晶圆代工龙头台积电,也于2017年宣布在南京建设12英寸晶圆厂,这也意味着16nm制程芯片将在大陆量产。除了新建产线,原有的外资12英寸产线也开始了技术升级、产能扩建的进程。其中包括SK海力士(无锡)进行第5期扩建工程,以及三星(西安)进行第二座12英寸晶圆3DNANDFlash工厂建设。根据目前的规划,若这些晶圆厂全部量产,可达到的理论产能约为125万片/月。叠加现有产能,则未来中国12英寸晶圆产能将超过160万片/月,将大大拉动对半导体设备的需求。从2016年下半年起,国内外8英寸晶圆产能日趋紧张,现有的8英寸产线投片量日益饱满,因而在大陆新建和扩建
43、12英寸产线的同时,8英寸晶圆生产线的新建和扩建也随势展开。至今,新建的8英寸晶圆生产线主要有大连宇宙半导体和淮安德克玛等,扩建的8英寸产线主要是中芯国际(天津)Fab7。总体来说,国内的8英寸产线共计21条,其中量产16条,在建或扩建5条,共计产能115万片/月。中国晶圆厂投资迎来爆发期。我们统计了国内所有8英寸及12英寸产线的投资数据,从未来的投资轨迹来看,2017-2020年是晶圆厂投资的高峰期。这四年内,将有20条产线12英寸晶圆产线实现量产,其中包括紫光集团两条、中芯国际四条、长江存储三条,台积电、三星、美国AOS、联华电子、力晶、华力微电子、合肥长鑫、格罗方德、福建晋华、德克玛、S
44、K海力士各一条,合计投资金额约6827亿元(去除紫光成都产线和中芯国际宁波产线,因为其只与政府签订合作意向,项目并未实际动工)。全部投产后,中国的12英寸晶圆产能将领先台湾与韩国。同时,未来国内新增的8英寸晶圆产能45.5万片/月,相比目前的量产规模增长65%,新增投资247亿元。来国内半导体设备市场空间测算:根据我们人工统计的晶圆产线数据,按照产线的投资额进行4年的平滑,可以计算出未来每年晶圆厂投资数据。在过去的十年中,全球半导体设备资本支出占总体资本支出的比例平均约为67%,即一条晶圆产线的全部资本投资中,2/3的资金用于购买设备,剩下的1/3用于厂房建设,包括人员开支、设计、材料等费用。
45、我们以一条15亿美元的产线为例,其中10亿美元用于设备支出,主要的设备包括以下几种:i.光刻机:最高端的ASML光刻机售价高达1亿美元,整条产线根据产能大小只需要几台光刻机即可;ii.等离子刻蚀机:一条产线需要30-50台,单台价格在200-250万美元左右。iii.CVD设备:一个晶圆厂至少需要30台,单台价格200-300万美元。iv.检测设备:最贵的美国检测机单价约为100万-120万美元,其中前道工序需要50台,而后道工序则需要上百台。约70%的市场为前端晶圆制造设备,而封装设备、测试设备的占比分别为15%和10%。由于光刻、刻蚀、沉积等流程在芯片生产过程中不断循环往复,对于设备稳定性
46、和精度的要求极高,这部分设备价值体量也最高,其中最核心装备光刻机、镀膜沉积设备、刻蚀设备分别占晶圆厂设备总投资的20%、15%和14%左右。中国晶圆厂设备未来几年的投资额将达到千亿级别,对应的设备投资额也为585亿-1210亿元不等,我们预计2019年设备投资额将达到近期峰值水平,其中晶圆制造的设备投资额将达到847亿元。由于前道设备技术难度极高,同时国外实施技术封锁,国产企业无法掌握核心技术而较难切入该领域。后道的封装测试环节技术难度相对较低,尤其是测试设备,大陆凭借着技术引进和较低的劳动力成本优势已经在该领域有所建树,2017年测试设备市场规模有望达到59亿元。持续的产能转移不仅带动了国内
47、集成电路整体产业规模和技术水平的提高,也为装备制造业提供了巨大的市场空间。 第五章 项目建设方案一、产品规划项目主要产品为中高频熔炼设备,根据市场情况,预计年产值42835.00万元。随着全球经济一体化格局的形成,相关行业的市场竞争愈加激烈,要想在市场上站稳脚跟、求得突破,就要聘请有营销经验的营销专家领衔组织一定规模的营销队伍,创新机制建立起一套行之有效的营销策略。项目产品的市场需求是投资项目存在和发展的基础,市场需要量是根据分析项目产品市场容量、产品产量及其技术发展来进行预测;目前,我国各行业及各个领域对项目产品需求量很大,由于此类产品具有市场需求多样化、升级换代快的特点,所以项目产品的生产
48、量满足不了市场要求,每年还需大量从外埠调入或国外进口,商品市场需求高于产品制造发展速度,因此,项目产品具有广阔的潜在市场。二、建设规模(一)用地规模该项目总征地面积48150.73平方米(折合约72.19亩),其中:净用地面积48150.73平方米(红线范围折合约72.19亩)。项目规划总建筑面积63558.96平方米,其中:规划建设主体工程41869.66平方米,计容建筑面积63558.96平方米;预计建筑工程投资4579.83万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计131台(套),设备购置费5798.16万元。(三)产能规模项目计划总投资19793.12万元;预计年实现营业收入42835.
49、00万元。 第六章 项目选址一、项目选址该项目选址位于某经济园区。当地正朝着一个功能完备、布局合理、产业特色鲜明的工业新城区目标奋进。“十三五”时期,是全面建成小康社会的决胜期,是我市加快新旧动能转换、实现城市转型的攻坚期。一方面,国际金融危机的深层次影响依然存在,国内结构性改革带来的阵痛仍将持续,各种矛盾愈加凸显,各种挑战前所未有。另一方面,世界新一轮科技革命蓬勃兴起,国家全面深化改革持续发力,我市交通区位优势、生态环境优势、政策叠加优势集中显现,广大干部群众盼发展、谋发展、促发展的热情空前高涨,有利于我们坚定赶超发展的信心和决心,在新起点上创造新的业绩。区内地势平坦,交通便利,建区几年来,
50、区内基础设施完善、配套,形成了高标准的街路网,中心基础设施已完成“七通一平”(上水、下水、电、气、热、通讯、路通、地势平),是业主投资办厂的理想场所。项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫生等要求的前提下尽量合并建筑;充分利用自然空间,坚决贯彻执行“十分珍惜和合理利用土地”的基本国策,因地制宜合理布置。对各种设施用地进行统筹安排,提高土地综合利用效率,同时,采用先进的工艺技术和设备,达到“节约能源、节约土地资源”的目的。项目建设得到了当地人民政府和主管部门的高度重视,土地管理部门、规划管理部门、建设管理部门等提出了具体的实施方案与保障措施,并给予充分的肯定;其二,项目建设
51、区域水、电、气等资源供给充足,可满足项目实施后正常生产之要求;其三,投资项目可依托项目建设地成熟的公用工程、辅助工程、储运设施等富余资源及丰富的劳动力资源、完善的社会化服务体系,从而加快项目建设进度,降低建设成本,节约项目投资,提高项目承办单位综合经济效益。二、用地控制指标根据测算,投资项目建筑系数符合国土资源部发布的工业项目建设用地控制指标(国土资发【2008】24号)中规定的产品制造行业建筑系数30.00%的规定;同时,满足项目建设地确定的“建筑系数40.00%”的具体要求。三、地总体要求本期工程项目建设规划建筑系数50.87%,建筑容积率1.32,建设区域绿化覆盖率5.40%,固定资产投
52、资强度189.69万元/亩。土建工程投资一览表序号项目单位指标备注1占地面积平方米48150.7372.19亩2基底面积平方米24494.283建筑面积平方米63558.964579.83万元4容积率1.325建筑系数50.87%6主体工程平方米41869.667绿化面积平方米3433.228绿化率5.40%9投资强度万元/亩189.69四、节约用地措施采用大跨度连跨厂房,方便生产设备的布置,提高厂房面积的利用率,有利于节约土地资源;原料及辅助材料仓库采用简易货架,提高了库房的面积和空间利用率,从而有效地节约土地资源。undefined五、总图布置方案1、道路设计注重道路之间的贯通,同时,场区
53、道路应尽可能与主要建筑物平行布置。项目承办单位项目建设场区道路网呈环形布置,方便生产、生活、运输组织及消防要求,所有道路均采用水泥混凝土路面,其坡路及弯道等均按国家现行有关规范设计。项目承办单位项目建设场区主干道宽度6.00米,次干道宽度3.00米,人行道宽度采用1.20米。道路路缘石转弯半径,一般需通行消防车的为12.00米,通行其它车辆的为9.00米、6.00米。道路均采用砼路面,道路类型为城市型。2、场区植物配置以本地区树种为主,绿化设计的树木花草配置应依据项目建设区域的总体布置、竖向、道路及管线综合布置等要求,并适合当地气象、土壤、生态习性与防护性能,疏密适当高低错落,形成一定的层次感
54、。场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境,催人奋进的工作环境,舒适宜人的休闲环境,和谐统一的生态环境”之目的。消防水源采用低压制,同一时间内按火灾一次考虑,室内外均设环状消防管网,室外消火栓间距不大于100.00米,消火栓距道路边不大于2.00米。3、项目用水由项目建设地市政管网给水干管统一提供,供水管网水压大于0.40Mpa可以满足项目用水需求;进厂总管径选用DN300?L,各车间分管选用DN50?L-DN100?L,给水管道在场区内形成完善的环状给水管网,各单体用水从场区环网上分别接出支管,以满足各单体的生产、生活、消防用水的需要;室外给水主管道采用PP-R给水管,消防管道采用热镀锌钢
55、管。投资项目水源来自场界外的项目建设地市政供水管网,项目建设区现有给、排水系统设施完备可以满足投资项目使用要求。10KV配电室设有专用防雷柜,低压系统分级配有避雷器,弱电系统配有电涌保护器(SPD)。配电系统采用TN-C-S制,变压器中性点接地,接地电阻R4.00欧姆,高压配电设备采用接地保护,低压用电设备采用接零保护,正常情况下不带电的用电设备金属外壳、构架、穿线钢管均应可靠接零。车间电缆进户处要做重复接地,接地电阻小于10.00欧姆,其他特殊设备的工作接地电阻应按满足相应设备的接地电阻要求。undefined4、本项目所涉及的原辅材料的运入,成品的运出所需运输车辆,全部依托社会运输能力解决。项目承办单位外部运输和内部运输可采用送货制;采用合适的运输方式和运输路线,使企业的物流组成达到合理优化;把企业的组成内部从原材料输入、产品外运以及车间与车间、车间与仓库、车间内部各工序之间的物料流动都作为整体系统进行物流系统设计,使全场物料运输形成有机的整体。工业电视部分:在场内主要场所进行重点监视,适时录像并存储图像,不仅可以了解工作人员及场内来往人员的情况,还可通过查询录像资料,为事故鉴定、责任划分提供法律认可的视频图像证据。六、选址综合评价投资项目用地位于项目建设地,用地周边交通便利,由于规划科学合理,项目与相邻大型建筑物有一定安全距离,与周围建筑
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