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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商业计划书中高频熔炼设备生产制造项目商业计划书泓域咨询承诺书申请人郑重承诺如下:“中高频熔炼设备生产制造项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续,报告内容及附件资料准确、真实、有效,不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为,将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。公司法人代表签字:xxx有限公司(盖章)xxx年xx月xx日项目概要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
2、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
3、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。该中高频熔炼设备项目计划总投资23131.75万元,其中:固定资产投资15558.28万元,占项目总投资的67.26%;流动资金7573.47万元,占项目总投资的32.74%。达产年营业收入54699.00万元,总成本费用42463.99万元,税金及附加420.99万元,利润总额12235.01万元,利税总额14343.59万元,税后净利润9176.26万元
4、,达产年纳税总额5167.33万元;达产年投资利润率52.89%,投资利税率62.01%,投资回报率39.67%,全部投资回收期4.02年,提供就业职位919个。报告目的是对项目进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案分析和论证,在此基础上选用科学合理、技术先进、投资费用省、运行成本低的建设方案,最终使得项目承办单位建设项目所产生的经济效益和社会效益达到协调、和谐统一。报告主要内容:项目承担单位基本情况、项目技术工艺特点及优势、项目建设主要内容和规模、项目建设地点、工程方案、产品工艺路线与技术特点、设备选型、总平面布置与运输、环境保护、职业安全卫生、消防与节能、项目实施进度、项目投资与资金
5、来源、财务评价等。第一章 项目承办单位基本情况一、公司概况公司一直秉承“坚持原创,追求领先”的经营理念,不断创造令客户惊喜的产品和服务。顺应经济新常态,需要公司积极转变发展方式,实现内涵式增长。为此,公司要求各级单位通过创新驱动、结构优化、产业升级、提升产品和服务质量、提高效率和效益等路径,努力实现“做实、做强、做大、做好、做长”的发展理念。公司紧跟市场动态,不断提升企业市场竞争力。基于大数据分析考虑用户多样化需求,以此为基础制定相应服务策略的市场及经营体系,并综合考虑用户端消费特征,打造综合服务体系。公司能源计量是企业实现科学管理的基础性工作,没有完善而准确的计量器具配置,就不能为企业能源消
6、费的各个环节提供可靠的数据,能源计量工作也是评价一个企业管理水平的一项重要标志;项目承办单位依据ISO10012-1标准建立了完善的计量检测体系,并通过审核认证;随后又根据国家质检总局、国家发改委关于加强能源计量工作的实施意见以及xx省质监局关于加强全省能源计量工作的通知的文件精神,依据国家用能单位能源计量器具配备和管理通则(GB17176-2006)的要求配备了计量器具并实行量化管理;项目承办单位已经建立了“能源量化管理体系”并通过了当地质量技术监督局组织的评审认证,该体系的建立,进一步强化了项目承办单位对能源计量仪器(设备)的管理力度,实现了以量化管理促节能,提高了能源计量数据的真实性、准
7、确性,凭借着不断完善的能源量化体系,实现了对各计量数据进行日统计、周分析、月汇总、年总结,通过能源计量数据的有效采集、处理、分析、控制,真实反映了项目承办单位能源消费的实际状态,为节能降耗、保护环境、提高企业的市场竞争力,做出了积极的贡献,从而大大提高了项目承办单位的能源综合管理水平。未来,公司计划依靠自身实力,通过引入资本、技术和人才等扩大生产规模,以“高效、智能、环保”作为产品发展方向,持续加强新产品研发力度,实现行业关键技术突破,进一步夯实公司技术实力,全面推动产品结构升级,优化公司利润来源,提高核心竞争能力,巩固和提升公司的行业地位。公司自设立以来,组建了一批经验丰富、能力优秀的管理团
8、队。管理团队人员对行业有着深刻的认识,能够敏锐地把握行业内的发展趋势,抓住业务拓展机会,对公司未来发展有着科学的规划。相关管理人员利用自己在行业内深耕积累的经验优势,为公司未来业绩发展提供了有力保障。 二、所属行业基本情况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
9、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
10、有9座,合计产能42.9万片/月。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。三、公司经济效益分析上一年度,xxx科技公司实现营业收入46904.99万元,同比增长13.68%(5645.41万元)。其中,主营业业务中高频熔炼设备
11、生产及销售收入为43687.20万元,占营业总收入的93.14%。上年度主要经济指标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9850.0513133.4012195.3011726.2546904.992主营业务收入9174.3112232.4211358.6710921.8043687.202.1中高频熔炼设备(A)3027.524036.703748.363604.1914416.782.2中高频熔炼设备(B)2110.092813.462612.492512.0110048.062.3中高频熔炼设备(C)1559.632079.511930.971856.717426.82
12、2.4中高频熔炼设备(D)1100.921467.891363.041310.625242.462.5中高频熔炼设备(E)733.94978.59908.69873.743494.982.6中高频熔炼设备(F)458.72611.62567.93546.092184.362.7中高频熔炼设备(.)183.49244.65227.17218.44873.743其他业务收入675.74900.98836.63804.453217.79根据初步统计测算,公司实现利润总额10001.79万元,较去年同期相比增长1495.09万元,增长率17.58%;实现净利润7501.34万元,较去年同期相比增长81
13、3.17万元,增长率12.16%。上年度主要经济指标项目单位指标完成营业收入万元46904.99完成主营业务收入万元43687.20主营业务收入占比93.14%营业收入增长率(同比)13.68%营业收入增长量(同比)万元5645.41利润总额万元10001.79利润总额增长率17.58%利润总额增长量万元1495.09净利润万元7501.34净利润增长率12.16%净利润增长量万元813.17投资利润率58.18%投资回报率43.64%财务内部收益率25.80%企业总资产万元49520.34流动资产总额占比万元37.83%流动资产总额万元18732.24资产负债率32.92%第二章 项目技术工
14、艺特点及优势一、技术方案(一)技术方案选用方向1、对于生产技术方案的选用,遵循“自动控制、安全可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则,选用当前较先进的集散型控制系统,由计算机统一控制整个生产线的各项工艺参数,使产品质量稳定在高水平上,同时可降低物料的消耗。严格按行业规范要求组织生产经营活动,有效控制产品质量,为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则。积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备,使用高质量的原辅材料,稳定和提高产品质量,制造高附加值的产品,不断提高企业的市场竞争能力。3、在工艺设备的配置上,依据节能的原则,选用新型节能型设备
15、,根据有利于环境保护的原则,优先选用环境保护型设备,满足项目所制订的产品方案要求,优选具有国际先进水平的生产、试验及配套等设备,充分显现龙头企业专业化水平,选择高效、合理的生产和物流方式。4、生产工艺设计要满足规模化生产要求,注重生产工艺的总体设计,工艺布局采用最佳物流模式,最有效的仓储模式,最短的物流过程,最便捷的物资流向。5、根据该项目的产品方案,所选用的工艺流程能够满足产品制造的要求,同时,加强员工技术培训,严格质量管理,按照工艺流程技术要求进行操作,提高产品合格率,努力追求产品的“零缺陷”,以关键生产工序为质量控制点,确保该项目产品质量。6、在项目建设和实施过程中,认真贯彻执行环境保护
16、和安全生产的“三同时”原则,注重环境保护、职业安全卫生、消防及节能等法律法规和各项措施的贯彻落实。(三)工艺技术方案选用原则1、在基础设施建设和工业生产过程中,应全面实施清洁生产,尽可能降低总的物耗、水耗和能源消费,通过物料替代、工艺革新、减少有毒有害物质的使用和排放,在建筑材料、能源使用、产品和服务过程中,鼓励利用可再生资源和可重复利用资源。2、遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则,积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备,使用高质量的原辅材料,稳定和提高产品质量,制造高附加值的产品,不断提高企业的市场竞争力。(四)工艺技术方案要求1、对于生产技术方案的选用,遵循“自动控制、安全
17、可靠、运行稳定、节省投资、综合利用资源”的原则,选用当前较先进的集散型控制系统,控制整个生产线的各项工艺参数,使产品质量稳定在高水平上,同时可降低物料的消耗;严格按照电气机械和器材制造行业规范要求组织生产经营活动,有效控制产品质量,为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。2、建立完善柔性生产模式;本期工程项目产品具有客户需求多样化、产品个性差异化的特点,因此,产品规格品种多样,单批生产数量较小,多品种、小批量的制造特点直接影响生产效率、生产成本及交付周期;益而益(集团)有限公司将建设先进的柔性制造生产线,并将柔性制造技术广泛应用到产品制造各个环节,可以在照顾到客户个性化要求的同时不牺牲生产规模优
18、势和质量控制水平,同时,降低故障率、提高性价比,使产品性能和质量达到国内领先、国际先进水平。二、项目工艺技术设计方案(一)技术来源及先进性说明项目技术来源为公司的自有技术,该技术达到国内先进水平。(二)项目技术优势分析本期工程项目采用国内先进的技术,该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点,其技术特性属于技术密集型,该技术具备以下优势:1、技术含量和自动化水平较高,处于国内先进水平,在产品质量水平上相对其他生产技术性能费用比优越,结构合理、占地面积小、功能齐全、运行费用低、使用寿命长;在工艺水平上该技术能够保证产品质量高稳定性、提高资源利用率和节能降耗水平;根据初步测算,
19、利用该技术生产产品,可提高原料利用率和用电效率,在装备水平上,该技术使用的设备自动控制程度和性能可靠性相对较高。2、本期工程项目采用的技术与国内资源条件适应,具有良好的技术适应性;该技术工艺路线可以适应国内主要原材料特性,技术工艺路线简洁,有利于流程控制和设备操作,工艺技术已经被国内生产实践检验,证明技术成熟,技术支援条件良好,具有较强的可靠性。3、技术设备投资和产品生产成本低,具有较强的经济合理性;本期工程项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。4、节能设施先进并可进行多规格产品转换,项目运行成本较低,应变市场能力很强。第三章 背景及必要性一、中高频熔炼设备项目背景分析中
20、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28
21、nm,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
22、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,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
23、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
24、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、SK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
25、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。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
26、;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
27、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。二、鼓励中小企业发展民营企业贴近市场、嗅觉敏锐、机制灵活,在推进企业技术创新能力建设方面起到重要作用。
28、认定国家技术创新示范企业和培育工业设计企业,有助于企业技术创新能力进一步升级。同时,大量民营企业走在科技、产业、时尚的最前沿,能够综合运用科技成果和工学、美学、心理学、经济学等知识,对工业产品的功能、结构、形态及包装等进行整合优化创新,服务于工业设计,丰富产品品种、提升产品附加值,进而创造出新技术、新模式、新业态。引导民间投资参与制造业重大项目建设,国务院办公厅转发财政部发展改革委人民银行关于在公共服务领域推广政府和社会资本合作模式指导意见,要求广泛采用政府和社会资本合作(PPP)模式。为推动中国制造2025国家战略实施,中央财政在工业转型升级资金基础上整合设立了工业转型升级(中国制造2025
29、)资金。围绕中国制造2025战略,重点解决产业发展的基础、共性问题,充分发挥政府资金的引导作用,带动产业向纵深发展。重点支持制造业关键领域和薄弱环节发展,加强产业链条关键环节支持力度,为各类企业转型升级提供产业和技术支撑。就业是民生之本,是社会和谐之基,促进中小企业发展就是最大的民生工程。中小企业量大面广,提供就业岗位多,吸纳就业人员多,这对缓解就业压力具有非常重要作用。目前,中小企业提供了80以上的城镇就业岗位。国有企业下岗失业人员80%以上在中小企业实现了再就业,大量农民工主要在中小企业务工。近年来不少高校毕业生也把中小企业作为就业的重要选择,相当数量军队退役人员在中小企业实现就业。大企业
30、随着自动化程度越来越高,在提高生产效率和增加财政收入方面作用突出,但在解决就业方面的作用却逐渐减小。所以,缓解就业压力,仅指望大企业是不行的,就是要鼓励“大众创业、万众创新”,就是要大力发展中小企业。中小企业发展得好,人们的收入就能提高,社会就更加和谐稳定。当前我国对外开放进入新阶段,必须加快构建开放型经济新体制,实施新一轮高水平对外开放,以开放的主动赢得发展的主动、国际竞争的主动。从中小企业情况看,要以建设“一带一路”为契机,积极支持中小企业稳定和开拓国际市场。鼓励有实力的中小企业参与境外基础设施合作和产能合作,推动中国装备走向世界,促进冶金、建材等产业对外投资。加大出口信用保险以及各类出口
31、信贷对中小企业的支持力度。鼓励中小企业到境外收购技术和品牌,带动产品和服务出口。指导和帮助中小企业运用世界贸易组织规则维护企业合法权益,为中小企业提供应对反补贴、反倾销等方面的法律援助。发挥行业协会作用,加强行业自律,规范中小企业进出口经营秩序,从源头上避免恶性竞争和贸易纠纷。三、宏观经济形势分析2019年是新中国成立70周年,是决胜全面建成小康社会第一个百年奋斗目标的关键之年。做好明年经济工作,统筹推进“五位一体”总体布局,协调推进“四个全面”战略布局,坚持稳中求进工作总基调,坚持新发展理念,坚持推进高质量发展,坚持以供给侧结构性改革为主线,坚持深化市场化改革、扩大高水平开放,加快建设现代化
32、经济体系,继续打好三大攻坚战,着力激发微观主体活力,创新和完善宏观调控,统筹推进稳增长、促改革、调结构、惠民生、防风险工作,保持经济运行在合理区间,进一步稳就业、稳金融、稳外贸、稳外资、稳投资、稳预期,提振市场信心,提高人民群众获得感、幸福感、安全感,保持经济持续健康发展和社会大局稳定,为全面建成小康社会收官打下决定性基础,以优异成绩庆祝中华人民共和国成立70周年。四、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
33、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
34、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
35、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
36、,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
37、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。五、中高频熔炼设备行业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
38、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
39、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
40、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
41、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。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
42、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。六、中高频熔炼设备市场分析预测在泛半导体行业,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
43、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。
44、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
45、。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,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
46、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
47、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
48、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
49、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
50、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。第四章 项目建设主要内容和规模(一)用地规模该项目总征地面积54620.63平方米(折合约81.89亩),其中:净用地面积54620.63平方米(红线范围折合约81.89亩)。项目规划总建筑面积59536.49平方米,其中:规划建设主体工程42227.68平
51、方米,计容建筑面积59536.49平方米;预计建筑工程投资4497.64万元。(二)设备购置项目计划购置设备共计141台(套),设备购置费5936.57万元。二、产值规模项目计划总投资23131.75万元;预计年实现营业收入54699.00万元。第五章 项目建设地点一、中高频熔炼设备项目建设选址原则为了更好地发挥其经济效益并综合考虑环境等多方面的因素,根据中高频熔炼设备项目选址的一般原则和中高频熔炼设备项目建设地的实际情况,“中高频熔炼设备项目”选址应遵循以下原则:1、布局相对独立,便于集中开展科研、生产经营和管理活动。2、与中高频熔炼设备项目建设地的建成区有较方便的联系。3、地理条件较好,并
52、有足够的发展潜力。4、城市基础设施等配套较为完善。5、以城市总体规划为依据,统筹考虑用地与城市发展的关系。6、兼顾环境因素影响,具有可持续发展的条件。二、中高频熔炼设备项目选址方案及土地权属(一)中高频熔炼设备项目选址方案1、中高频熔炼设备项目建设单位通过对中高频熔炼设备项目拟建场地缜密调研,充分考虑了中高频熔炼设备项目生产所需的内部和外部条件:距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件及土地成本等。2、通过对可供选择的建设地区进行比选,综合考虑后选定的中高频熔炼设备项目最佳建设地点中高频熔炼设备项目建设地,所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为中高频熔
53、炼设备项目建设提供了良好的投资环境。(二)工程地质条件1、根据建筑抗震设计规范(GB50011)标准要求,中高频熔炼设备项目建设地无活动断裂性通过,无液化土层及可能震陷的土层分布,地层均匀性密实较好,因此,本期工程中高频熔炼设备项目建设区处于地质构造运动相对良好的地带,地下水为上层滞水,对混凝土无腐蚀性,各土层分布稳定、均匀而适宜建筑。2、拟建场地目前尚未进行地质勘探,参考临近建筑物的地质资料,地基土层由第四系全新统(Q4)杂填土、粉质粘土、淤泥质粉土、圆砾卵石层组成,圆砾卵石作为建筑物的持力层,Pk=300.00Kpa;建设区域地质抗风化能力较强,地层承载力高,工程地质条件较好,不会受到滑坡
54、及泥石流等次生灾害的影响,无不良地质现象,地壳处于稳定状态,场地地貌简单适应本期工程中高频熔炼设备项目建设。三、中高频熔炼设备项目用地总体要求(一)中高频熔炼设备项目用地控制指标分析1、“中高频熔炼设备项目”均按照项目建设地建设用地规划许可证及建设用地规划设计要求进行设计,同时,严格按照建设规划部门与国土资源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。2、建设中高频熔炼设备项目平面布置符合轻工产品制造行业、重点产品的厂房建设和单位面积产能设计规定标准,达到工业中高频熔炼设备项目建设用地控制指标(国土资发【2008】24号)文件规定的具体要求。(二)中高频熔炼设备项目建设条件比选方案1
55、、中高频熔炼设备项目建设单位通过对可供选择的建设地区进行缜密比选后,充分考虑了中高频熔炼设备项目拟建区域的交通条件、土地取得成本及职工交通便利条件,中高频熔炼设备项目经营期所需的内外部条件:距原料产地的远近、企业劳动力成本、生产成本以及拟建区域产业配套情况、基础设施条件等,通过建设条件比选最终选定的中高频熔炼设备项目最佳建设地点中高频熔炼设备项目建设地,本期工程中高频熔炼设备项目建设区域供电、供水、道路、照明、供汽、供气、通讯网络、施工环境等条件均较好,可保证中高频熔炼设备项目的建设和正常经营,所选区域完善的基础设施和配套的生活设施为中高频熔炼设备项目建设提供了良好的投资环境。2、由中高频熔炼
56、设备项目建设单位承办的“中高频熔炼设备项目”,拟选址在中高频熔炼设备项目建设地,所选区域土地资源充裕,而且地理位置优越、地形平坦、土地平整、交通运输条件便利、配套设施齐全,符合中高频熔炼设备项目选址要求。(三)中高频熔炼设备项目用地总体规划方案本期工程项目建设规划建筑系数64.99%,建筑容积率1.09,建设区域绿化覆盖率5.95%,固定资产投资强度189.99万元/亩。(四)中高频熔炼设备项目节约用地措施1、土地既是人类赖以生存的物质基础,也是社会经济可持续发展必不可少的条件,因此,中高频熔炼设备项目建设单位在利用土地资源时,严格执行国家有关行业规定的用地指标,根据建设内容、规模和建设方案,
57、按照国家有关节约土地资源要求,合理利用土地。2、在中高频熔炼设备项目建设过程中,中高频熔炼设备项目建设单位根据总体规划以及项目建设地期对本期工程中高频熔炼设备项目地块的控制性指标,本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局,最大限度地提高土地综合利用率。第六章 工程方案一、工程设计条件中高频熔炼设备项目建设地属于建设用地,其地形地貌类型简单,岩土工程地质条件优良,水文地质条件良好,适宜本期工程中高频熔炼设备项目建设。二、建筑设计规范和标准1、砌体结构设计规范(GB50003-2001)。2、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)。3、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)。三、主要材料选用标准要求(一)混凝土要求根据混凝土结构耐久性设计规范(GB/T50476)之规定,确定构筑物结构构件最低混凝土强度等级,基础混凝土结构的环境类别为一类,本工程上部主体结构采用C30混凝土,上部结构构造柱、圈梁、过梁、基础采用C25混凝土,设备基础混凝土强度等级采用C30级,基础混凝
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