半导体材料生产建设项目可行研究报告.doc
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1、爱和科技有限公司半导体材料项目可行性研究报告目 录第一章 总 论1第一节 项目名称及承办单位1第二节 可行性研究编制单位1第三节 研究工作的依据与范围1第四节 简要结论2第五节 主要技术经济指标3第二章 项目提出的背景及建设的必要性3第一节 项目提出的背景3第二节 项目建设的必要性13第三章 市场需求分析与生产规模3第一节 市场需求分析3第二节 生产规模及产品方案15第四章 建设条件与厂址16第一节 原材辅材料供应16第二节 厂址概况16第三节 厂址方案22第五章 工程技术方案23第一节 项目组成23第二节 生产技术方案23第三节 总平面布置及运输26第四节 土建工程28第五节 公用工程及辅助
2、工程30第六章 企业组织及劳动定员34第一节 企业组织34第二节 项目工作制度及定员3第三节 职工来源与培训36第七章 环境保护、劳动安全与消防38第一节 环境保护38第二节 劳动安全41第三节 消防45第八章 节能47第一节 用能标准和节能规范47第二节 能耗状况和能耗指标分析47第三节 节能措施和节能效果分析48第九章 项目实施进度51第一节 项目实施进度51第二节 项目进度计划52第十章 项目招标方案53第十一章 投资估算及资金筹措56第十二章 财 务 评 价59第一节 评价原则和方法59第二节 财务分析59第十三章 社会影响分析63第十四章 综合评价69 附表目录附表1、建设投资估算表
3、(附表1)2、流动资金估算表(附表2)3、投资计划与资金筹措表(附表3)4、总成本费用估算表(附表4)5、固定资产折旧费估算表(附表5)6、销售收入和税金估算表(附表6)7、利润及利润分配表(附表7)8、项目投资现金流量表(附表8)9、资金来源与运用表(附表9)10、资产负债表(附表10)山东爱和科技有限公司半导体材料项目 可行性研究报告第一章 总 论第一节 项目名称及承办单位项目名称:半导体材料项目项目建设性质:承办单位:山东爱和科技有限公司法人:联系电话:项目拟建地点:山东省禹城市高新技术开发区第二节 可行性研究编制单位单位名称:德州天洁环境影响评价有限公司工程咨询资格证书编号:工咨丙11
4、820100013资格等级:丙级发证机关:国家发展和改革委员会第三节 研究工作的依据与范围一、研究工作的依据(一)双方签订关于编制项目申请报告的委托书、合同书;(二)国家发展和改革委员会2005年第40号令发布实行的产业结构调整指导目录(2005年本);(三)信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要等文件;(四)节能中长期专项规划;(五)建设项目经济评价方法与参数(第三版)(六)投资项目可行性研究指南、投资项目经济咨询评估指南(七)项目承担单位提供的基础数据;(八)国家有关法律、法规及产业政策;(九)现行有关技术规范、规定及标准;二、研究工作的范围本可行性研究主要包括:(一)对
5、项目提出的背景、必要性、市场前景、建设规模、建设条件与场地状况的分析;(二)对项目总图运输、生产工艺、土建、公用设施等技术方案的研究;(三)对项目所采取的消防、环境保护、劳动安全卫生及节能措施的评价;(四)对项目实施进度及劳动定员的确定;(五)对项目作出的投资费用估算及财务综合评价。 第四节 简要结论半导体材料是指电导率介于金属和绝缘体之间的固体材料。半导体于室温时电导率约在 101010000/cm 之间,纯净的半导体温度升高时电导率按指数上升。半导体材料有很多种,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。在半导体产业的发展中,一般将硅、锗称为第一代半导体材料;将砷化镓、磷化锢、磷化镓
6、、砷化锢、砷化铝及其合金等称为第二代半导体材料;而将宽禁带(Eg2.3eV)的氮化镓、碳化硅、硒化锌和金刚石等称为第三代半导体材料。上述材料是目前主要应用的半导体材料,三代半导体材料代表品种分别为硅、砷化镓和氮化镓。半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要基础材料,支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。中国半导体材料市场自2003年以来已连续4年维持增长,且2007年全球规模已达423.93亿美元,较2006年增长约14%,其中晶圆制程材料增长 17%,达到250亿美元,封装材料则增长9%,达到170亿美元。而2007年全球整个半导体市场仅增长3%
7、,达到2556亿美元。中国半导体材料市场发展迅速,预计2010年,半导体材料的销售额将达到530亿美元。与晶圆制造材料类似,封装材料预计在2009年和2010年将分别增长9和6,2010年将达206亿美元。世界半导体行业巨头纷纷到国内投资,整个半导体行业快速发展,这也要求材料业要跟上半导体行业发展的步伐。可以说,市场发展为半导体支撑材料业带来前所未有的发展机遇。基于以上现状,山东爱和科技有限公司拟利用现有生产及技术优势开发生产半导体材料,以满足市场的需求。该项目拟在禹城市高新技术开发区,新建生产车间、仓库以及水电气等公用基础设施厂房8664 平方米,新上各种生产和检测设备35台(套),形成年产
8、导电涂层材料、树脂材料、防静电树脂材料等半导体材料1.5万吨。通过初步分析估算,本项目工程总投资构成及资金来源为:1、项目总投资4800万元。其中,建设投资4501万元,在建设投资中,建筑工程费545万元,设备购置及安装费3563万元,其它费用113万元,基本预备费280万元。2、资金来源为企业自筹资金。3、本项目完成后,达产年企业新增销售收入15000万元,新增利税1514万元(其中利润总额792万元,销售税金及附加722万元)。该项目从半导体材料科研开发到生产,形成了一条开发、生产、推广、销售为一体的产业化链条,不仅为社会提供劳动就业机会,为国家和地方增加税收,同时也带动了与之相关的机械制
9、造、运输物流、城市基础设施建设等行业的发展。该项目符合国家产业政策和行业发展要求,产品市场广阔,经济效益和社会效益显著,抗风险能力强。通过研究可以看出本项目依据条件较好,工艺技术成熟可靠,无论在技术上还是在经济效益上都是可行的。第五节 主要技术经济指标主要技术经济指标表序号项 目单 位指 标备 注1生产规模年产半导体材料万吨1.52项目总投资万元4800其中:建设投资万元4501铺底流动资金万元2993流动资金万元41524项目厂区占地面积平方米86645项目定员人200其中:技术管理人员人40工 人人1607全年生产天数天3008人员工作日天2509销售收入万元/年1500010总成本万元/
10、年13486正常年11利 税万元/年1514正常年12利 润万元/年792正常年(税后)13总投资收益率%31.5414财务内部收益率%12.43税后15投资回收期年5.54含建设期、税后第二章 项目提出的背景及建设的必要性第一节 项目提出的背景一、半导体材料现状(一)世界半导体材料现状1、半导体硅材料:半导体硅材料自从60年代被广泛应用于各类电子元器件以来,其用量平均大约以每年1216%的速度增长。目前全世界每年消耗约1800025000吨半导体级多晶硅,消耗60007000吨单晶硅,硅片销售金额约6080亿美元。可以说在未来3050年内,硅材料仍将是LSI工业最基础和最重要的功能材料。电子
11、工业的发展历史表明,没有半导体硅材料的发展,就不可能有集成电路、电子工业和信息技术的发展。 半导体硅材料分为多晶硅、单晶硅、硅外延片以及非晶硅、浇注多晶硅、淀积和溅射非晶硅等。现行多晶硅生产工艺主要有改良西门子法和硅烷热分解法。主要产品有棒状和粒状两种,主要是用作制备单晶硅以及太阳能电池等。生长单晶硅的工艺可分为区熔(FZ)和直拉(CZ)两种。其中,直拉硅单晶(CZ-Si)广泛应用于集成电路和中小功率器件。区域熔单晶(FZ-Si)目前主要用于大功率半导体器件,比如整流二极管,硅可控整流器,大功率晶体管等。单晶硅和多晶硅应用最广。经过多年的发展和竞争,国际硅材料行业出现了垄断性企业,日本、德国和
12、美国的六大硅片公司的销量占硅片总销量的90%以上,其中信越、瓦克、SUMCO和MEMC四家的销售额占世界硅片销售额的70%以上,决定着国际硅材料的价格和高端技术产品市场,其中以日本的硅材料产业最大,占据了国际硅材料行业的半壁江山。在集成电路用硅片中,8英寸的硅片占主流,约4050,6英寸的硅片占30。当硅片的直径从8英寸到12英寸时,每片硅片的芯片数增加2.5倍,成本约降低30,因此,国际大公司都在发展12英寸硅片,2006年产量将达到13.4亿平方英寸,将占总产量的20%左右。2、砷化镓单晶材料:砷化镓是微电子和光电子的基础材料,为直接带隙,具有电子饱和漂移速度高、耐高温、抗辐照等特点,在超
13、高速、超高频、低功耗、低噪声器件和电路,特别在光电子器件和光电集成方面占有独特的优势。 目前,世界砷化镓单晶的总年产量已超过200吨(日本1999年的砷化镓单晶的生产量为94吨)。用于大量生产砷化镓晶体的方法是传统的LEC法(液封直拉法)和HB法(水平舟生产法)。国外开发了兼具以上2种方法优点的VGF法(垂直梯度凝固法)、VB法(垂直布里支曼法)和VCZ法(蒸气压控制直拉法),成功制备出46英寸大直径GaAs单晶。其中以低位错密度的HB方法生长的23英寸的导电砷化镓衬底材料为主。移动电话用电子器件和光电器件市场快速增长的要求,使全球砷化镓晶片市场以30%的年增长率迅速形成数十亿美元的大市场,预
14、计未来20年砷化镓市场都具有高增长性。日本是最大的生产国和输出国,占世界市场的7080%;美国在1999年成功地建成了3条6英寸砷化镓生产线,在砷化镓生产技术上领先一步。日本住友电工是世界最大的砷化镓生产和销售商,年产GaAs单晶30t。美国AXT公司是世界最大的VGF GaAs材料生产商。世界GaAs单晶主要生产商情况见表6。国际上砷化镓市场需求以4英寸单晶材料为主,而6英寸单晶材料产量和市场需求快速增加,已占据35%以上的市场份额。研制和小批量生产水平达到8英寸。近年来,为满足高速移动通信的迫切需求,大直径(68英寸)的Si-GaAs发展很快,4英寸70厘米长及6英寸35厘米长和8英寸的半
15、绝缘砷化镓(Si-GaAs)也在日本研制成功。磷化铟具有比砷化镓更优越的高频性能,发展的速度更快,但研制直径4英寸以上大直径的磷化铟单晶的关键技术尚未完全突破,价格居高不下。3、宽禁带氮化镓材料:国外对SiC的研究早在五十年代末和六十年代初就已开始了。到了八十年代中期,美国海军研究局和国家宇航局与北卡罗来纳州大学签订了开发SiC材料和器件的合同,并促成了在1987年建立专门研究SiC半导体的Cree公司。九十年代初,美国国防部和能源部都把SiC集成电路列为重点项目,要求到2000年在武器系统中要广泛使用SIC器件和集成电路,从此开始了有关SiC材料和器件的系统研究,并取得了令人鼓舞的进展。即目
16、前为止,直径50mm具有良好性能的半绝缘和掺杂材料已经商品化。美国政府与西屋西子公司合作,投资450万美元开了3英寸纯度均匀、低缺陷的SiC单晶和外延材料。另外,制造SiC器件的工艺如离子注入、氧化、欧姆接触和肖特基接触以及反应离子刻蚀等工艺取得了重大进展,所以促成了SiC器件和集成电路的快速发展。由于SiC器件的优势和实际需求,它已经显示出良好的应用前景。航空、航天、冶炼以及深井勘探等许多领域中的电子系统需要工作在高温环境中,这要求器件和电路能够适应这种需要,而各类SiC器件都显示良好的温度性能。SiC具有较大的禁带宽度,使得基于这种材料制成的器件和电路可以满足在470K到970K条件下工作
17、的需要,目前有些研究水平已经达到970K的工作温度,并正在研究更高的工作温度的器件和集成电路。(二)我国半导体材料现状中国半导体材料行业经过四十多年发展已取得相当大的进展,先后研制和生产了4英寸、5英寸、6英寸、8英寸和12英寸硅片。随着半导体分立元件和硅光电池用低档和廉价硅材料需求的增加,中国单晶硅产量逐年增加。据统计,2001年我国半导体硅材料的销售额达9.06亿元,年均增长26.4%。单晶硅产量为584t,抛光片产量5183万平方英寸,主要规格为36英寸,6英寸正片已供应集成电路企业,8英寸主要用作陪片。单晶硅出口比重大,出口额为4648万美元,占总销售额的42.6%,较2000年增长了
18、5.3%。目前,国外8英寸IC生产线正向我国战略性移动,我国新建和在建的F8英寸IC生产线有近10条之多,对大直径高质量的硅晶片需求十分强劲,而国内供给明显不足,基本依赖进口,中国硅晶片的技术差距和结构不合理可见一斑。在现有形势和优势面前发展我国的硅单晶和IC技术面临着巨大的机遇和挑战。2004年国内从事硅单晶材料研究生产的企业约有35家,从业人员约3700人,主要研究和生产单位有北京有研硅股、杭州海纳半导体材料公司、宁波立立电子公司、洛阳单晶硅厂、万向硅峰电子材料公司、上海晶华电子材料公司、峨眉半导体材料厂、河北宁晋半导体材料公司等。其中,有研硅股在大直径硅单晶的研制方面一直居国内领先地位,
19、先后研制出我国第一根6英寸、8英寸和12英寸硅单晶,单晶硅在国内市场占有率为40%。2004年国内硅单晶产量达1000吨左右,销售额突破11亿元,平均年增长率为27.5%,预计2005年我国硅单晶产量可达1400吨左右。中国从上世纪60年代初开始研制砷化镓,近年来,随着中科镓英半导体有限公司、北京圣科佳电子有限公司相继成立,中国的化合物半导体产业迈上新台阶,走向更快的发展道路。中科镓英公司成功拉制出中国第一根6.4公斤5英寸LEC法大直径砷化镓单晶;信息产业部46所生长出中国第一根6英寸砷化镓单晶,单晶重12kg,并已连续生长出6根6英寸砷化镓单晶;西安理工大在高压单晶炉上称重单元技术研发方面
20、取得了突破性的进展。 中国GaAs材料单晶以23英寸为主,4英寸处在产业化前期,研制水平达6英寸。目前4英寸以上晶片及集成电路GaAs晶片主要依赖进口。砷化镓生产主要原材料为砷和镓。虽然中国是砷和镓的资源大国,但仅能生产品位较低的砷、镓材料(6N以下纯度),主要用于生产光电子器件。集成电路用砷化镓材料的砷和镓原料要求达7N,基本靠进口解决。中国国内开展SiC、GaN材料和器件方面的研究工作比较晚,和国外相比水平还比较低。国内已经有一些单位在开展SiC材料的研究工作。到目前为止,2英寸、3英寸的碳化硅衬底及外延材料已经商品化。目前研究的重点主要是4英寸碳化硅衬底的制备技术以及大面积、低位错密度的
21、碳化硅外延技术。目前国内进行碳化硅单晶的研制单位有中科院物理所、中科院上海硅酸盐研究所、山东大学、信息产业部46所等,进行碳化硅外延生长的单位有中科院半导体所、中国科技大学以及西安电子科大。西安电子科技大学微电子研究所已经外延生长了6H-SiC,目前正在进一步测试证明材料的晶格结构情况。另外,还对材料的性质和载流子输运进行了理论和实验研究,器件的研究工作也取得了可喜的进展。二、项目建设的背景电子信息材料的总体发展趋势是向着大尺寸、高均匀性、高完整性、以及薄膜化、多功能化和集成化方向发展。当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管、光子晶体、SiC、GaN、ZnSe等宽禁带半导体材料为代表的第三代半
22、导体材料、有机显示材料以及各种纳米电子材料等。 随着电子学向光电子学、光子学迈进,微电子材料在未来510年仍是最基本的信息材料。电子、光电子功能单晶将向着大尺寸、高均匀性、晶格高完整性以及元器件向薄膜化、多功能化、片式化、超高集成度和低能耗方向发展。半导体微电子材料由单片集成向系统集成发展。 微电子技术发展的主要途径是通过不断缩小器件的特征尺寸,增加芯片面积以提高集成度和信息处理速度,由单片集成向系统集成发展。 (一)Si、GaAs、InP等半导体单晶材料向着大尺寸、高均质、晶格高完整性方向发展。椎8英吋硅芯片是目前国际的主流产品,椎12英吋芯片已开始上市,GaAs芯片椎4英吋已进入大批量生产
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