大尺寸碳化硅-SiC-晶体材料项目课件

大尺寸碳化硅SiC晶体材料项目

项目概况

国内外研究现状和生产工艺路线比较--国外研究现状--国内研究现状--生产工艺路线比较

产业现状

市场分析

国家863计划对该项目的支持情况

项目知识产权情况

项目发展目标和规划

所需资金分析,对被引进投资者之要求,投资回报率

合作方式

项目概况

Si--元素半导体

--第一代半导体材料

GaAs、GaP、InP--

III-V族半导体

--第二代半导体材料

SiC、GaN、CBN--宽带隙半导体（WBS）--

第三代半导体材料

特点禁带宽度大、高临界电场、高热导率、高电子迁移速度、高机械强度、化学性能稳定、抗辐射能力强、热稳定性好

应用大容量低损耗功率器件、高频高速器件、特殊环境（高温、高压、高辐射、耐腐蚀）下使用的功率器件、光微电子器件军事及核能、航空和航天、雷达和通讯、电力及石化、精密制造及汽车工业、数据存储及照明技术、医疗及宝石业半导体材料性能参数一览表6H-SiC4H-SiC3C-SiCSiGaAs禁带宽度（Eg）3.02eV3.262.401.121.43击穿电场（Eb）2.40MV/cm2.22.50.250.4热导率（Hk）4.9W/cm

K4.54.91.50.5饱和速度（Vsat）2.5×107cm/s2.52.51.02.0电子迁移率（

e）370acm2/v

s700100013508500空穴迁移率（

p）40cm2/v

s115101471330载流子浓度（ni）1.6×10-6/cm35×10-91.6×10-61×10101.8×106介电常数（

r）9.729.709.6611.712.8德拜温度（Kd）1240℃1200873300460

国内外研究现状和生产工艺路线比较

国外研究现状美国“国防与科学计划”–WBS发展目标军方资助

CreeResearchInc.等进行

SiC单晶片、大尺寸器件外延片的研制及开发相关企业及研究机构:Cree,Sterling,II-VIInc,ATMI,GE,CarnegieMellonUniv.,NorthCarolinaStateUniv.,CaseWesternReserveUniv.,CornellUniv.,PurdueUniv.,NASA,AirForce,NorthropGrummanetc.日本“硬电子国家计划”(5

年

)研发高能、高速、高频微电子器件,用于空间、原子能、信息存储、通讯相关企业及研究机构:NipponSteel,京都大学、电子技术综合研究所等欧洲俄罗斯:Tairov’sLab.,FTIKKS德国:SiCrystal,ErlangerUniv.,Inst.frKristallzchtung瑞典:Epigress,OkmeticAB,LinkpingUniv.法国、芬兰Cree发展水平1988

年

解决

SiC晶体关键生长技术1989年

Ø1”6H-SiC晶片市场化,第一个商业用

SiC蓝光

LED1997年

Ø2”6H-SiC晶片市场化核心技术:SiC单晶体生长、晶片加工、GaN外延片、芯片至器件产品:

紫外/蓝/绿光

LED、激光存储、数字微波通讯、功率开关器件、宝石原料营收:2.03亿美元

(2002年

),占全球

SiC市场

>90%至2002年增长率

2367%

国内研究现状中科院上海硅酸盐研究所1970年代

SiC晶体生长研究1997年九五“863”SiC晶体生长项目,Ø1.5”6H-SiC

中科院物理研究所、力学研究所、山东大学、西安电子科技大学、46所等上海德波塞康

(DBSK)科研公司

以上硅所技术力量为基础,自主研发SiC

晶体生长工艺及设备;

国内唯一具备2”

SiC

小批量生产能力的企业;

技术水平国内绝对领先,国际九十年代后期先进地位

生产工艺路线比较SiC晶体生产工艺路线晶种及原料处理晶体生长晶体加工晶体性能测试产品包装关键设备晶体生长炉及微机控制系统、晶体切割设备、研磨设备、抛光设备、测试设备、净化室以及供水、供电系统

自主研发具独立知识产权的

SiC晶体生长设备、生长工艺;

成熟掌握大尺寸、优质

SiC单晶生长的核心技术;

国内独家

SiC单晶生产商,在研发、技术、市场处绝对领先地位,国际上极少数掌握该技术的公司之一晶体生长设备晶体切割设备晶体抛光设备

产业现状

特点

SiC晶体生长工艺属高精尖技术,是“后硅器件时代”新兴半导体材料技术

全球

SiC半导体产业分布在美国、欧洲、日本、中国等少数国家

Cree公司目前是全球唯一

SiC晶体材料及器件供应商,垄断

90%以上SiC产品市场,近年又相继研发成功

4”SiC晶体、蓝/绿光及近紫外LED、光存储、微波通讯、功率转换器件等新技术产品

优势SiC优异的物理及化学特性取决了其在某些电子应用领域,以及在极限环境条件下应用的、不可取代的优势主要业者比较业者名称国家成立日主导产品工艺层次发展阶段Cree美国1987年SiC晶圆、外延片、芯片及器件PVT法最高100毫米已成熟商业运营Epigress瑞典1995年SiC单晶及外延片生长工艺设备CVD法PVT法次高50毫米已成熟商业运营Okmetic瑞典1985年Si晶圆、Si基外延片、SOI晶片、SiC晶圆及外延片CVD法PVT法次高50毫米尚处试验运营之中Sterling美国1996年SiC单晶、晶圆及SiC基外延片CVD法PVT法高75毫米已进入商业运营DBSK中国2000年SiC单晶及晶圆PVT法高55毫米即将投入商业运营

市场分析Cree公司

2002

年的总销售为

2.03亿美元射频及微波产品:16%LED产品:58%晶片、宝石原料:13%功率器件:1%其他:12%

主要产品市场紫外

/蓝光

/绿光

LED交通灯手机、PDA的背光源建筑物、庭园及隧道光源全彩色显示屏

(剧场、体育馆、广告牌等

)替代白炽灯汽车内外光源小型指示灯

(电视机、收音机、打印机、电脑等

)--2002年世界光源市场的销售额为

120亿美元

--2003年4月,日本住友与Cree签订了至2004年6月,从Cree购买价值一亿美元LED产品合同LED产品交通信号灯指示牌全彩色LED大屏幕汽车光源大功率射频及微波通讯宽频放大器数字手机的整个频率范围:1.8~2.2GHz(WCDMA

、CDMA

、GSM

、Edge)宽带军用无线电、测试仪器功率转换器件SiC肖特基二极管(高温、高压、极低的转换损耗)电信局计算机服务器医疗设备电机控制部件

(HVAC、电梯、机器人、家电、工业设备

)紫外激光数据存储手机、PDA

、数码相机光存储器新一代高密度

DVD(存储量提高五倍

)粒子检测、医疗设备宝石应用美神莱宝石Charles&ColvardMossaniteJewelery高温传感器电子控制元件发动机控制元件高温传感器大功率电子器件电力工业用功率器件大功率、高温微波RF电子器件军事、空间、汽车及电力工业高温功能电子器件太空车电子及传感器监控器件抗辐射高温电子器件Cree公司在NASDAQ股市一年来的表现化合物半导体市场资料来源：美国半导体协会（SIA）SiC市场迅猛成长资料来源：CompoundSemiconductors全球蓝光LED

市场资料来源：StrategiesLimited美神莱宝石市场巨大资料来源：M,C

新产品研发Cree公司于

2002年投入

5100万美元于新产品的研发,2003年收入的70%

将来自于这些新开发的产品具高输出的LED蓝光及紫外激光二极管与传统光源市场的白炽及荧光照明技术竞争大大增加目前采用红光及红外光的光区容量小型电子产品(数码相机

)的微型光学部件更高电压的肖特基产品电机控制、减振器与日本关西电力合作研发

SiC基器件,用于电力输送网射频及微波器件30MHz~4GHz,未来无线基站、广播系统、宽带军用无线电、雷达搜索及探测仪器SiC潜在市场容量产品应用市场目前规模潜在容量美神莱宝石钻石饰品数千万美元数十亿美元蓝色发光二极管显示光源数亿美元数十亿美元紫外发光二极管照明光源数百万美元数百亿美元蓝色激光二极管数据存储－数十亿美元肖特基二极管电力电子近千万美元数百亿美元高频器件3G无线通信－数百亿美元微波器件HDTV发射台数百万美元数百亿美元高温大功率器件航天军工数百万美元近百亿美元紫外光敏二极管发动机－数百亿美元紫外光电二极管传感器数百万美元数百亿美元

国家863计划对该项目的支持情况1997年

九五“863”设立

SiC

晶体生长项目2002年,十五“863”,作为半导体光电子器件的基础材料,设置了“研究开发

SiC衬底材料的高标抛光产业化技术”

项目

项目知识产权情况2001年

1月,

公司报请国家专利

(专利申请号:01105256.2)2001年

2月,公司获上海高新技术成果转让项目A级认证2001年

7月,

公司获国家科技部中小企业技术创新基金项目认证

项目发展目标和规划总目标研发大尺寸、高性能

SiC晶体，实现商品化，成为继美国之后全球第二大

SiC

供应商，并在

2007年后实现

IPO发行上市近期目标2003年9月，完成技术标准定型，建立批量稳定生产体系，通过国家科技部验收；主功美神莱宝石市场，单晶产品通过美国C3公司认证并获订单中期目标2004年3月，公司完成首轮200万美元融资，建立首条SiC单晶工业化生产线，实现营收250万及创利100万美元长期目标2005年6月，公司完成二期300万美元增资，扩大生产线，建立研发中心，重点研发LED晶片技术，实现营收800万及创利250万美元远期目标2006年12月，实现在香港或新加坡IPO发行上市；重点研发最具发展潜力的第三带半导体器件及其基础材料，成为全球最大的SiC研发产业基地之一

风险评估产业风险大陆目前尚未建立完整的SiC晶体材料产业体系，原料供应及装备水平落后，阻碍工艺发展；后道加工能力较弱，又制约着应用市场的开发，加上GaAs等的竞争，具有产业风险商业风险公司SiC生长技术虽在国内具绝对领先地位，但目前只具备小批量工艺能力，尚未完全脱离技术成果商业转化风险市场风险公司目前产品应用只局限在宝石市场，过于单一的客户渠道，将使公司面临市场风险

所需资金分析,对被引进投资者之要求,投资回报率

所需资金分析

200320042005备注说明1、基础建设885万03年下半年一次投入1.1土地240万3亩（2000平方米）1.2厂房495万建筑面积3000平方米1.3配套系统150万水电气及冷却系统2、生产设备503万1,700万04及05年初两次投入2.1生长炉100万600万共建8条线（含试验）2.2后处理348万200万含切磨抛及测试设备2.3外延设备900万七片装HTCVD外延2.6车辆55万客货及商务车各1辆3、营运资金60万270万662万05年中完成二期扩建资金需求合计945万773万2,362万总投资500万美元

对投资者之要求对高技术、尤其是对半导体行业具有战略眼光和认知度的企业

投资回报率经营业绩大幅成长营收及损益预估KRMB2003200420052006晶体销量（克）7003,8006,30010,000销售收入1,4007,58112,61320,772减：生产成本7842,9415,0458,309主营利润6164,6407,56812,463毛利率%44%61%60%60%减：SA&G8051,9362,7754,151税后纯益(189)2,7054,7938,309净利率%(14%)36%38%40%EBITDA(10)3,5676,89811,614股东权益17,00019,70024,50032,800ROE%(1%)14%20%25%股东投资回收20X25X30X35X100%41%49%56%63%85%36%43%50%56%70%30%37%43%49%

2007年IPO发行上市,2006年税后纯益100万美元

Cree公司股价市盈利25倍~70倍

合作方式原料供应商：Cree、青海碳化硅、德国

Lynn、沈阳西科、德国西格里、德国

SGL等设备供应商:上海电炉厂、美国雷塔、

美国DMA

、日本东海、荷兰飞利浦、英国

Loadpoint等测试合作者:复旦大学、交通大学、中科院微系统所、物理所、硅酸盐所、西安电子科大等研发合作者:国家科技部、中科院半导体所、信息产业部12所、13所、55所等销售客户群:美国

C3香港、美国新泽西大学、美国

Roxwell大学、台湾连威、广州元特利、南昌方达、上海广电光讯、山东华光、北大蓝光、厦门三安、中科院半导体所、厦门大学、四川大学、中科大、西安电子科大、航天

11所、信息

13所、55所等合作进度一览表公司名称伙伴定位合作领域洽谈进度1、广州元特利下游单晶客户华南地区钻石市场准备签订单2、美国C3香港下游单晶客户中国及东南亚钻石市场产品认证中3、上海杰顺下游单晶客户华东地区钻石市场已签MOU4、武汉华盈下游单晶客户华中及华北地区钻石市场已签MOU5、美新泽西大学下游晶片客户相控阵雷达器件研发准备签MOU6、厦门大学下游晶片客户合作研发紫外线探测器准备签MOU7、信息13所下游晶片客户合作研发光电器件准备签MOU8、南京55所下游晶片客户合作研发微波器件准备签MOU9、中国航天11院下游晶片客户合作研发高温器件准备签MOU10、西安电科大下游晶片客户合作研发SiC半导体器件准备签MOU11、四川大学下游晶片客户合作研发SiC薄膜材料准备签MOU12、中科大下游晶片客户合作研发SiC薄膜材料准备签MOU13、上海交大晶片测试单位合作研发SiC晶体表征测试准备签MOUEND高速电主轴在卧式镗铣床上的应用越来越多，除了主轴速度和精度大幅提高外，还简化了主轴箱内部结构，缩短了制造周期，尤其是能进行高速切削，电主轴转速最高可大10000r/min以上。不足之处在于功率受到限制，其制造成本较高，尤其是不能进行深孔加工。而镗杆伸缩式结构其速度有限，精度虽不如电主轴结构，但可进行深孔加工，且功率大，可进行满负荷加工，效率高，是电主轴无法比拟的。因此，两种结构并存，工艺性能各异，却给用户提供了更多的选择。现在，又开发了一种可更换式主轴系统，具有一机两用的功效，用户根据不同的加工对象选择使用，即电主轴和镗杆可相互更换使用。这种结构兼顾了两种结构的不足，还大大降低了成本。是当今卧式镗铣床的一大创举。电主轴的优点在于高速切削和快速进给，大大提高了机床的精度和效率。卧式镗铣床运行速度越来越高，快速移动速度达到25～30m/min，镗杆最高转速6000r/min。而卧式加工中心的速度更高，快速移动高达50m/min，加速度