中高频熔炼设备生产项目研究报告

1、中高频熔炼设备生产项目可行性研究报告规划设计/投资分析/产业运营报告摘要说明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

2、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6449.24万元，其中：固定资产投资5628.27万元，占项目总投资的87.27%；流动资金820.97万元，占项目总投资的12.73%。本期项目达产年营业收入6600.00万元，总成本费用5063.73万元，税金及附加108.75万元，利润总额1536.27万元，利税总额1856.92万元，税后净利润1152.20万元，达产年纳税总额704.72万元；达产年投资利润率23.82%，投资利税率28.79%，投资回报率17.87%，全部投资回收期7.10年，提供就业职位109个。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

3、于领先地位。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

4、计产能42.9万片/月。中高频熔炼设备生产项目可行性研究报告目录第一章 项目总论第二章 市场调研预测第三章 主要建设内容与建设方案第五章 土建工程第六章 公用工程第七章 原辅材料供应第八章 工艺技术方案第九章 项目平面布置第十章 环境保护第十一章 项目职业安全管理规划第十二章 项目风险评价分析第十三章 项目节能评估第十四章 项目实施方案第十五章 投资规划第十六章 经济效益分析第十七章 项目招投标方案附表1：主要经济指标一览表附表2：土建工程投资一览表附表3：节能分析一览表附表4：项目建设进度一览表附表5：人力资源配置一览表附表6：固定资产投资估算表附表7：流动资金投资估算表附表8：总投资构成估算表附表9：营业收入税金及附加和增值税估算表附表10：折旧及摊销一览表附表11：总成本费用估算一览表附表12：利润及利润分配表附表13：盈利能力分析一览表第一章 项目总论一、项目建设背景在泛半导体行业，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

5、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。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

6、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，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

7、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

8、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

9、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、报告编制依据1、产业结构调整指导目录。2、建设项目经济评价方法与参数（第三版）。3、建设项目经济评价细则（2010年本）。4、国家现行和有关政策、法规和标准等。5、项目承办单位现场勘察及市场调查收集的有关资料。6、其他有关资料。三、项目名称中高频熔炼设备生产项目四、项目承办单位xxx科技发展公司五、项目选址及用地综述（一）项目选址方案项目选址位于xx产业示范中心,地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，建设条件良好。（二）项目用地规模项目总用地面积20830.41平方米（折合约31.23亩），土地综合利用率100.00%；项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照中高频熔炼设备行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局，符合规划建设要求。六、土建工程建设指标项目净用地面积20830.41平方米，建筑物基底占地面积13300.22平方米，总建筑面积29995.79平方米，其中：规划建设主体工程19067.64平方米，项目规划绿化面积1524.95平方米。七、产品规划方案根据项目建设规划，达产年产品规划设计方案为：中高频熔炼设备xxx单位/年。综合考xxx科技发展公司企业发展战略、产品市场定位、资金筹措能力、产能发展需要、技术条件、销售渠道和策略、管理经验以及相应配套设备、人

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