兰州半导体硅片项目可行性研究报告.docx

兰州半导体硅片项目可行性研究报告xxx有限公司目录第一章 项目背景及必要性8一、 半导体硅片市场规模与发展态势8二、 行业发展态势10三、 SOI硅片市场现状及前景13第二章 项目概况17一、 项目名称及投资人17二、 编制原则17三、 编制依据18四、 编制范围及内容18五、 项目建设背景19六、 结论分析19主要经济指标一览表21第三章 行业、市场分析24一、 半导体硅片介绍及主要种类24二、 半导体硅片介绍及主要种类29第四章 产品方案分析35一、 建设规模及主要建设内容35二、 产品规划方案及生产纲领35产品规划方案一览表35第五章 建筑工程说明37一、 项目工程设计总体要求37二、 建设方案37三、 建筑工程建设指标38建筑工程投资一览表38第六章 项目选址方案40一、 项目选址原则40二、 建设区基本情况40三、 创新驱动发展44四、 社会经济发展目标46五、 产业发展方向48六、 项目选址综合评价51第七章 运营管理52一、 公司经营宗旨52二、 公司的目标、主要职责52三、 各部门职责及权限53四、 财务会计制度56第八章 组织架构分析64一、 人力资源配置64劳动定员一览表64二、 员工技能培训64第九章 环境影响分析67一、 环境保护综述67二、 建设期大气环境影响分析68三、 建设期水环境影响分析69四、 建设期固体废弃物环境影响分析70五、 建设期声环境影响分析70六、 营运期环境影响71七、 环境影响综合评价71第十章 原辅材料成品管理73一、 项目建设期原辅材料供应情况73二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理73第十一章 项目实施进度计划74一、 项目进度安排74项目实施进度计划一览表74二、 项目实施保障措施75第十二章 节能分析76一、 项目节能概述76二、 能源消费种类和数量分析77能耗分析一览表77三、 项目节能措施78四、 节能综合评价78第十三章 投资方案80一、 投资估算的依据和说明80二、 建设投资估算81建设投资估算表85三、 建设期利息85建设期利息估算表85固定资产投资估算表87四、 流动资金87流动资金估算表88五、 项目总投资89总投资及构成一览表89六、 资金筹措与投资计划90项目投资计划与资金筹措一览表90第十四章 经济收益分析92一、 经济评价财务测算92营业收入、税金及附加和增值税估算表92综合总成本费用估算表93固定资产折旧费估算表94无形资产和其他资产摊销估算表95利润及利润分配表97二、 项目盈利能力分析97项目投资现金流量表99三、 偿债能力分析100借款还本付息计划表101第十五章 风险分析103一、 项目风险分析103二、 项目风险对策105报告说明根据ICInsights统计，受益于中国近年来IC设计公司数量的增长、规模的扩张，中国晶圆代工企业业务规模随之扩大。2017年，中国晶圆代工企业销售收入增长30%，实现收入75.72亿美元；2018年，中国晶圆代工企业销售收入增速进一步提高，高达41%，是2018年全球晶圆代工市场规模增速5%的8倍，实现收入106.90亿美元。根据谨慎财务估算，项目总投资26469.65万元，其中：建设投资21832.39万元，占项目总投资的82.48%；建设期利息226.70万元，占项目总投资的0.86%；流动资金4410.56万元，占项目总投资的16.66%。项目正常运营每年营业收入46800.00万元，综合总成本费用38602.94万元，净利润5992.06万元，财务内部收益率17.01%，财务净现值6986.23万元，全部投资回收期6.01年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。项目产品应用领域广泛，市场发展空间大。本项目的建立投资合理，回收快，市场销售好，无环境污染，经济效益和社会效益良好，这也奠定了公司可持续发展的基础。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息，并依托行业分析模型而进行的模板化设计，其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。第一章 项目背景及必要性一、 半导体硅片市场规模与发展态势1、全球半导体硅片市场规模与发展态势由于半导体行业与全球宏观经济形势紧密相关，全球半导体硅片行业在2009年受经济危机影响较为低迷出货量与销售额均出现下滑；2010年由于智能手机放量增长，硅片行业大幅反弹。2011年至2016年，全球经济逐渐复苏但依旧较为低迷，硅片行业亦随之低速发展。2017年以来，受益于半导体终端市场需求强劲，下游传统应用领域计算机、移动通信、固态硬盘、工业电子市场持续增长，新兴应用领域如人工智能、区块链、物联网、汽车电子的快速发展，半导体硅片市场规模不断增长，并于2018年突破百亿美元大关。2、全球各尺寸半导体硅片市场情况2018年，300mm硅片和200mm硅片市场份额分别为63.83%和26.14%，两种尺寸硅片合计占比接近90.00%。2011年开始，200mm半导体硅片市场占有率稳定在25-27%之间。2016年至2017年，由于汽车电子、智能手机用指纹芯片、液晶显示器市场需求快速增长，200mm硅片出货面积从2,690.00百万平方英寸上升至3,085.00百万平方英寸，同比增长14.68%。2018年，受益于汽车电子、工业电子、物联网等应用领域的强劲需求，以及功率器件、传感器等生产商将部分产能从150mm转移至200mm，带动200mm硅片继续保持增长，200mm硅片出货面积达到3,278.00百万平方英寸，同比增长6.25%。自2000年全球第一条300mm芯片制造生产线建成以来，300mm半导体硅片市场需求增加，出货面积不断上升。2008年，300mm半导体硅片出货量首次超过200mm半导体硅片；2009年，300mm半导体硅片出货面积超过其他尺寸半导体硅片出货面积之和。2000年至2018年，由于移动通信、计算机等终端市场持续快速发展，300mm半导体硅片出货面积从94.00百万平方英寸扩大至8,005.00百万平方英寸，市场份额从1.69%大幅提升至2018年的63.83%，成为半导体硅片市场最主流的产品。2016至2018年，由于人工智能、区块链、云计算等新兴终端市场的蓬勃发展，300mm半导体硅片出货面积分别为6,817.00、7,261.00、8,005.00百万平方英寸，年均复合增长率为8.36%。3、中国大陆半导体硅片市场现状及前景2008年至2013年，中国大陆半导体硅片市场发展趋势与全球半导体硅片市场一致。2014年起，随着中国各半导体制造生产线投产、中国半导体制造技术的不断进步与中国半导体终端产品市场的飞速发展，中国大陆半导体硅片市场步入了飞跃式发展阶段。2016年至2018年，中国大陆半导体硅片销售额从5.00亿美元上升至9.92亿美元，年均复合增长率高达40.88%，远高于同期全球半导体硅片的年均复合增长率25.65%。中国作为全球最大的半导体产品终端市场，预计未来随着中国芯片制造产能的持续扩张，中国半导体硅片市场的规模将继续以高于全球市场的速度增长。半导体硅片作为芯片制造的关键材料，市场集中度很高，目前全球半导体硅片市场主要被日本、德国、韩国、中国台湾等国家和地区的知名企业占据。中国大陆的半导体硅片企业主要生产150mm及以下的半导体硅片，仅有少数几家企业具有200mm半导体硅片的生产能力。2017年以前，300mm半导体硅片几乎全部依赖进口。2018年，硅产业集团子公司上海新昇作为中国大陆率先实现300mm硅片规模化销售的企业，打破了300mm半导体硅片国产化率几乎为0%的局面。二、 行业发展态势1、半导体硅片向大尺寸方向发展在摩尔定律的影响下，半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展。在未来一段时间内，300mm半导体硅片仍将作为主流尺寸，同时100-150mm半导体硅片产能将逐步向200mm硅片转移，而200mm硅片产能将逐步向300mm硅片转移。向大尺寸方向发展是半导体硅片行业最基本的发展趋势。2、行业集中度较高过去30年间，半导体硅片行业集中度持续提升。20世纪90年代，全球主要的半导体硅片企业超过20家。2016-2018年，全球前五大硅片企业的市场份额已从85%提升至93%。半导体硅片行业兼具技术密集型、资本密集型与人才密集型的特征。行业龙头企业通过多年的技术积累和规模效应，已经建立了较高的行业壁垒。半导体行业的周期性较强，规模较小的企业难以在行业低谷时期生存，而行业龙头企业由于产品种类较为丰富、与行业上下游的谈判能力更强、单位固定成本更低，更容易承受行业的周期性波动。通过并购的方式实现外延式扩张是一些半导体硅片龙头企业发展壮大的路径。如信越化学在1999年并购了日立的硅片业务；SUMCO为住友金属工业的硅制造部门、联合硅制造公司以及三菱硅材料公司合并而成；环球晶圆在2012年收购了东芝陶瓷旗下的CovalentMaterials的半导体晶圆业务之后成为全球第六大半导体硅片厂，并于2016年收购了正在亏损的SunEdisonSemiconductorLimited、丹麦TopsilSemiconductorMaterialsA/S半导体事业部，进一步提升其市场占有率，也提高了整个行业的集中度。3、终端新兴应用涌现半导体硅片行业除了受宏观经济影响，亦受到具体终端市场的影响。例如2010年，全球宏观经济增速仅4%，但由于iPhone4和iPad的推出，大幅拉动了半导体行业的需求，2010年全球半导体行业收入增长达32%。2017年开始，大数据、云计算、人工智能、新能源汽车、区块链等新兴终端应用的出现，半导体行业进入了多种新型需求同时爆发的新一轮上行周期。4、全球半导体行业区域转移半导体行业具有生产技术工序多、产品种类多、技术更新换代快、投资高风险大、下游应用广泛等特点，叠加下游新兴应用市场的不断涌现，半导体产业链从集成化到垂直化分工的趋势越来越明确，并经历了两次空间上的产业转移。第一次为20世纪70年代从美国向日本转移，第二次是20世纪80年代向韩国与中国台湾地区转移。目前，全球半导体行业正在开始第三次产业转移，即向中国大陆转移。历史上两次成功的产业转移都带动了目标国产业的发展、垂直化分工进程的推进和资源优化配置。对于产业转移的目标国，其半导体产业往往从封装测试向芯片制造与设计延伸，扩展至半导体材料与设备，最终实现全产业链的整体发展。与发达国家和地区相比，目前中国大陆在半导体产业链的分工仍处于前期，半导体材料和设备行业将成为未来增长的重点。受益于半导体产业加速向中国大陆转移，中国大陆作为全球最大半导体终端产品消费市场，中国半导体产业的规模不断扩大，随着国际产能不断向中国转移，中资、外资半导体企业纷纷在中国投资建厂，中国大陆半导体硅片需求将不断增长。5、政策推动中国半导体行业快速发展半导体行业是中国电子信息产业的重要增长点、驱动力。近年来，中国政府颁布了一系列政策支持半导体行业发展。2016年，全国人大发布中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要，明确将培育集成电路产业体系、大力推进先进半导体等新兴前沿领域创新和产业化作为中国近期发展重点。2017年，科技部将300mm硅片大生产线的应用并实现规模化销售列为“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划。2018年，国务院将推动集成电路、新材料等产业发展列入2018年政府工作报告。2014年，随着国家集成电路产业基金的设立，各地方亦纷纷设立了集成电路产业基金。半导体硅片作为集成电路基础性、关键性材料，属于国家行业政策与资金重点支持发展的领域。三、 SOI硅片市场现状及前景1、SOI硅片市场规模2016年至2018年全球SOI硅片市场销售额从4.41亿美元增长至7.17亿美元，年均复合增长率27.51%；同期，中国SOI硅片市场销售额从0.02亿美元上升至0.11亿美元，年均复合增长率132.46%。作为特殊硅基材料，SOI硅片生产工艺更复杂、成本更高、应用领域更专业，全球范围内仅有Soitec、信越化学、环球晶圆、SUMCO和硅产业集团等少数企业有能力生产。而在需求方面，中国大陆芯片制造领域具备SOI芯片生产能力的企业并不多，因此中国SOI硅片产销规模较小。2、SOI硅片在射频前端芯片中的应用射频前端芯片是超小型内置芯片模块，集成了无线前端电路中使用的各种功能芯片，包括功率放大器、天线调谐器、低噪声放大器、滤波器和射频开关等。射频前端芯片主要功能为处理模拟信号，是以移动智能终端为代表的无线通信设备的核心器件之一。近年来，移动通信技术迅速发展，移动数据传输量和传输速度不断提升，对于配套的射频前端芯片的工作频率、集成度与复杂性的要求随之提高。RF-SOI硅片，包括HR-SOI（高阻）和TR-SOI（含有电荷陷阱层的高阻SOI），是用于射频前端芯片的SOI硅片，其具有寄生电容小、短沟道效应小、集成密度高、速度快、功耗低、工艺简单等优点，符合射频前端芯片对于高速、高线性与低插损等要求。为了应对射频前端芯片对于集成度与复杂性的更高要求，RF-SOI工艺可以在不影响半导体器件工作频率的情况下提高集成度并保持良好的性能；另一方面，SOI以其特殊的结构与良好的电学性能，为系统设计提供了巨大的灵活性。由于SOI是硅基材料，很容易与其它器件集成，同时可以使用标准的集成电路生产线以降低芯片制造企业的生产成本。例如，SOI与CMOS工艺的兼容使其能将数字电路与模拟电路混合，在射频电路应用领域优势明显。RF-SOI工艺在射频集成方面具有多种优势：SOI硅片中绝缘埋层（BOX）的存在，实现了器件有源区和衬底之间的完全隔离，有效降低了寄生电容，从而降低了功耗；RF-SOI可以提供高阻衬底，降低高频RF和数字、混和信号器件之间的串扰并大幅度降低射频前端的噪声量，同时降低了高频插入损耗；作为一种全介质隔离，RF-SOI实现了RF电路与数字电路的单片集成。目前海外RF-SOI产业链较为成熟，格罗方德、意法半导体、TowerJazz、台电和台湾联华电子等芯片制造企业均具有基于RF-SOI工艺的芯片生产线。国内RF-SOI产业链发展不均衡，下游终端智能手机市场发展迅速，中游射频前端模块和器件大部分依赖进口。目前，虽然我国企业具备RF-SOI硅片大规模生产能力，但是国内仅有少数芯片制造企业具有基于RF-SOI工艺制造射频前端芯片的能力，因此国产RF-SOI硅片以出口为主。SOI硅片主要应用于智能手机、WiFi等无线通信设备的射频前端芯片，亦应用于汽车电子、功率器件、传感器等产品。未来，随着5G通信技术的不断成熟，新一轮智能手机的更新换代即将到来，以及自动驾驶、车联网技术的发展，SOI硅片需求将持续上升。第二章 项目概况一、 项目名称及投资人（一）项目名称兰州半导体硅片项目（二）项目投资人xxx有限公司（三）建设地点本期项目选址位于xx（以选址意见书为准）。二、 编制原则1、所选择的工艺技术应先进、适用、可靠，保证项目投产后，能安全、稳定、长周期、连续运行。2、所选择的设备和材料必须可靠，并注意解决好超限设备的制造和运输问题。3、充分依托现有社会公共设施，以降低投资，加快项目建设进度。4、贯彻主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时设计、同时建设、同时投产。5、消防、卫生及安全设施的设置必须贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求，符合行业相关标准。6、所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案，以最大程度减少投资，提高项目经济效益和抗风险能力。科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性，实事求是地作出研究结论。三、 编制依据1、中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要；2、中国制造2025；3、建设项目经济评价方法与参数及使用手册（第三版）；4、项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据等。四、 编制范围及内容1、对项目提出的背景、建设必要性、市场前景分析；2、对产品方案、工艺流程、技术水平进行论述，确定建设规模；3、对项目建设条件、场地、原料供应及交通运输条件的评价；4、对项目的总图运输、公用工程等技术方案进行研究；5、对项目消防、环境保护、劳动安全卫生和节能措施的评价；6、对项目实施进度和劳动定员的确定；7、投资估算和资金筹措和经济效益评价；8、提出本项目的研究工作结论。五、 项目建设背景根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以SOI硅片为代表的高端硅基材料。单晶硅锭经过切割、研磨和抛光处理后得到抛光片。抛光片经过外延生长形成外延片，抛光片经过氧化、键合或离子注入等工艺处理后形成SOI硅片。坚持供给侧和需求侧并重，以供给侧结构性改革为突破口，加快解决现阶段我市发展面临的区域结构、产业结构、要素投入结构、排放结构、经济增长动力结构和收入分配结构上存在的结构性缺陷，从供给端入手，提高创新、劳动力、土地、资本的全要素生产率，扩大有效供给，推进发展方式的转变，促进经济社会健康可持续发展。六、 结论分析（一）项目选址本期项目选址位于xx（以选址意见书为准），占地面积约73.00亩。（二）建设规模与产品方案项目正常运营后，可形成年产xxx吨半导体硅片的生产能力。（三）项目实施进度本期项目建设期限规划12个月。（四）投资估算本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资26469.65万元，其中：建设投资21832.39万元，占项目总投资的82.48%；建设期利息226.70万元，占项目总投资的0.86%；流动资金4410.56万元，占项目总投资的16.66%。（五）资金筹措项目总投资26469.65万元，根据资金筹措方案，xxx有限公司计划自筹资金（资本金）17216.54万元。根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额9253.11万元。（六）经济评价1、项目达产年预期营业收入（SP）：46800.00万元。2、年综合总成本费用（TC）：38602.94万元。3、项目达产年净利润（NP）：5992.06万元。4、财务内部收益率（FIRR）：17.01%。5、全部投资回收期（Pt）：6.01年（含建设期12个月）。6、达产年盈亏平衡点（BEP）：18495.23万元（产值）。（七）社会效益本期项目技术上可行、经济上合理，投资方向正确，资本结构合理，技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。本项目实施后，可满足国内市场需求，增加国家及地方财政收入，带动产业升级发展，为社会提供更多的就业机会。另外，由于本项目环保治理手段完善，不会对周边环境产生不利影响。因此，本项目建设具有良好的社会效益。（八）主要经济技术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48667.00约73.00亩1.1总建筑面积79732.391.2基底面积31633.551.3投资强度万元/亩275.822总投资万元26469.652.1建设投资万元21832.392.1.1工程费用万元18137.562.1.2其他费用万元3014.902.1.3预备费万元679.932.2建设期利息万元226.702.3流动资金万元4410.563资金筹措万元26469.653.1自筹资金万元17216.543.2银行贷款万元9253.114营业收入万元46800.00正常运营年份5总成本费用万元38602.94""6利润总额万元7989.41""7净利润万元5992.06""8所得税万元1997.35""9增值税万元1730.37""10税金及附加万元207.65""11纳税总额万元3935.37""12工业增加值万元13660.95""13盈亏平衡点万元18495.23产值14回收期年6.0115内部收益率17.01%所得税后16财务净现值万元6986.23所得税后第三章 行业、市场分析一、 半导体硅片介绍及主要种类1、半导体硅片简介常见的半导体材料包括硅（Si）、锗（Ge）等元素半导体及砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）等化合物半导体。相较于锗，硅的熔点为1,415，高于锗的熔点937，较高的熔点使硅可以广泛应用于高温加工工艺中；硅的禁带宽度大于锗，更适合制作高压器件。相较于砷化镓，硅安全无毒、对环境无害，而砷元素为有毒物质；并且锗、砷化镓均没有天然的氧化物，在晶圆制造时还需要在表面沉积多层绝缘体，这会导致下游晶圆制造的生产步骤增加从而使生产成本提高。硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料，90%以上的半导体产品是用硅基材料制作的。硅在地壳中占比约27%，是除了氧元素之外第二丰富的元素，硅元素以二氧化硅和硅酸盐的形式大量存在于沙子、岩石、矿物中，储量丰富并且易于取得。通常将95-99%纯度的硅称为工业硅。沙子、矿石中的二氧化硅经过纯化，可制成纯度98%以上的硅；高纯度硅经过进一步提纯变为纯度达99.9999999%至99.999999999%（9-11个9）的超纯多晶硅；超纯多晶硅在石英坩埚中熔化，并掺入硼（P）、磷（B）等元素改变其导电能力，放入籽晶确定晶向，经过单晶生长，制成具有特定电性功能的单晶硅锭。熔体的温度、提拉速度和籽晶/石英坩埚的旋转速度决定了单晶硅锭的尺寸和晶体质量，而熔体中的硼（P）、磷（B）等杂质元素的浓度决定了单晶硅锭的电特性。单晶硅锭经过切片、研磨、蚀刻、抛光、外延（如有）、键合（如有）、清洗等工艺步骤，制造成为半导体硅片。在半导体硅片上可布设晶体管及多层互联线，使之成为具有特定功能的集成电路或半导体器件产品。在生产环节中，半导体硅片需要尽可能地减少晶体缺陷，保持极高的平整度与表面洁净度，以保证集成电路或半导体器件的可靠性。2、半导体硅片的主要种类1965年，戈登摩尔提出摩尔定律：集成电路上所集成的晶体管数量，每隔18个月就提升一倍，相应的集成电路性能增强一倍，成本随之下降一半。对于芯片制造企业而言，这意味着需要不断提升单片硅片可生产的芯片数量、降低单片硅片的制造成本以便与摩尔定律同步。半导体硅片的直径越大，在单片硅片上可制造的芯片数量就越多，单位芯片的成本随之降低。半导体硅片的尺寸（以直径计算）主要有50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）、200mm（8英寸）与300mm（12英寸）等规格。在摩尔定律的影响下，半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展。为提高生产效率并降低成本，向大尺寸演进是半导体硅片制造技术的发展方向。硅片尺寸越大，在单片硅片上制造的芯片数量就越多，单位芯片的成本随之降低。同时，在圆形的硅片上制造矩形的芯片会使硅片边缘处的一些区域无法被利用，必然会浪费部分硅片。硅片的尺寸越大，相对而言硅片边缘的损失会越小，有利于进一步降低芯片的成本。例如，在同样的工艺条件下，300mm半导体硅片的可使用面积超过200mm硅片的两倍以上，可使用率（衡量单位晶圆可生产的芯片数量的指标）是200mm硅片的2.5倍左右。半导体硅片尺寸越大，对半导体硅片的生产技术、设备、材料、工艺的要求越高。目前，全球市场主流的产品是200mm、300mm直径的半导体硅片，下游芯片制造行业的设备投资也与200mm和300mm规格相匹配。考虑到大部分200mm及以下芯片制造生产线投产时间较早，绝大部分设备已折旧完毕，因此200mm及以下半导体硅片对应的芯片制造成本往往较低，在部分领域使用200mm及以下半导体硅片的综合成本可能并不高于300mm半导体硅片。此外，在高精度模拟电路、射频前端芯片、嵌入式存储器、CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器、高压MOS等特殊产品方面，200mm及以下芯片制造的工艺更为成熟。综上，200mm及以下半导体硅片的需求依然存在。随着汽车电子、工业电子等应用的驱动，200mm半导体硅片的需求呈上涨趋势。目前，除上述特殊产品外，200mm及以下半导体硅片的需求主要来源于功率器件、电源管理器、非易失性存储器、MEMS、显示驱动芯片与指纹识别芯片等，终端应用领域主要为移动通信、汽车电子、物联网、工业电子等。目前，300mm半导体硅片的需求主要来源于存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片、高性能FPGA（现场可编程门阵列）与ASIC（专用集成电路），终端应用主要为智能手机、计算机、云计算、人工智能、SSD（固态存储硬盘）等较为高端领域。根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以SOI硅片为代表的高端硅基材料。单晶硅锭经过切割、研磨和抛光处理后得到抛光片。抛光片经过外延生长形成外延片，抛光片经过氧化、键合或离子注入等工艺处理后形成SOI硅片。随着集成电路特征线宽的不断缩小，光刻机的景深也越来越小，硅片上极其微小的高度差都会使集成电路布线图发生变形、错位，这对硅片表面平整度提出了苛刻的要求。此外，硅片表面颗粒度和洁净度对半导体产品的良品率也有直接影响。抛光工艺可去除加工表面残留的损伤层，实现半导体硅片表面平坦化，并进一步减小硅片的表面粗糙度以满足芯片制造工艺对硅片平整度和表面颗粒度的要求。抛光片可直接用于制作半导体器件，广泛应用于存储芯片与功率器件等，也可作为外延片、SOI硅片的衬底材料。外延是通过化学气相沉积的方式在抛光面上生长一层或多层，掺杂类型、电阻率、厚度和晶格结构都符合特定器件要求的新硅单晶层。外延技术可以减少硅片中因单晶生长产生的缺陷，具有更低的缺陷密度和氧含量。外延片常在CMOS电路中使用，如通用处理器芯片、图形处理器芯片等，由于外延片相较于抛光片含氧量、含碳量、缺陷密度更低，提高了栅氧化层的完整性，改善了沟道中的漏电现象，从而提升了集成电路的可靠性。除此之外，通常在低电阻率的硅衬底上外延生长一层高电阻率的外延层，应用于二极管、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等功率器件的制造。功率器件常用在大功率和高电压的环境中，硅衬底的低电阻率可降低导通电阻，高电阻率的外延层可以提高器件的击穿电压。外延片提升了器件的可靠性，并减少了器件的能耗，因此在工业电子、汽车电子等领域广泛使用。SOI硅片即绝缘体上硅，是常见的硅基材料之一，其核心特征是在顶层硅和支撑衬底之间引入了一层氧化物绝缘埋层。SOI硅片的优势在于可以通过绝缘埋层实现全介质隔离，这将大幅减少硅片的寄生电容以及漏电现象，并消除了闩锁效应。SOI硅片具有寄生电容小、短沟道效应小、低压低功耗、集成密度高、速度快、工艺简单、抗宇宙射线粒子的能力强等优点。因此，SOI硅片适合应用在要求耐高压、耐恶劣环境、低功耗、集成度高的芯片上，如射频前端芯片、功率器件、汽车电子、传感器以及星载芯片等。二、 半导体硅片介绍及主要种类1、半导体硅片简介常见的半导体材料包括硅（Si）、锗（Ge）等元素半导体及砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）等化合物半导体。相较于锗，硅的熔点为1,415，高于锗的熔点937，较高的熔点使硅可以广泛应用于高温加工工艺中；硅的禁带宽度大于锗，更适合制作高压器件。相较于砷化镓，硅安全无毒、对环境无害，而砷元素为有毒物质；并且锗、砷化镓均没有天然的氧化物，在晶圆制造时还需要在表面沉积多层绝缘体，这会导致下游晶圆制造的生产步骤增加从而使生产成本提高。硅基半导体材料是目前产量最大、应用最广的半导体材料，90%以上的半导体产品是用硅基材料制作的。硅在地壳中占比约27%，是除了氧元素之外第二丰富的元素，硅元素以二氧化硅和硅酸盐的形式大量存在于沙子、岩石、矿物中，储量丰富并且易于取得。通常将95-99%纯度的硅称为工业硅。沙子、矿石中的二氧化硅经过纯化，可制成纯度98%以上的硅；高纯度硅经过进一步提纯变为纯度达99.9999999%至99.999999999%（9-11个9）的超纯多晶硅；超纯多晶硅在石英坩埚中熔化，并掺入硼（P）、磷（B）等元素改变其导电能力，放入籽晶确定晶向，经过单晶生长，制成具有特定电性功能的单晶硅锭。熔体的温度、提拉速度和籽晶/石英坩埚的旋转速度决定了单晶硅锭的尺寸和晶体质量，而熔体中的硼（P）、磷（B）等杂质元素的浓度决定了单晶硅锭的电特性。单晶硅锭经过切片、研磨、蚀刻、抛光、外延（如有）、键合（如有）、清洗等工艺步骤，制造成为半导体硅片。在半导体硅片上可布设晶体管及多层互联线，使之成为具有特定功能的集成电路或半导体器件产品。在生产环节中，半导体硅片需要尽可能地减少晶体缺陷，保持极高的平整度与表面洁净度，以保证集成电路或半导体器件的可靠性。2、半导体硅片的主要种类1965年，戈登摩尔提出摩尔定律：集成电路上所集成的晶体管数量，每隔18个月就提升一倍，相应的集成电路性能增强一倍，成本随之下降一半。对于芯片制造企业而言，这意味着需要不断提升单片硅片可生产的芯片数量、降低单片硅片的制造成本以便与摩尔定律同步。半导体硅片的直径越大，在单片硅片上可制造的芯片数量就越多，单位芯片的成本随之降低。半导体硅片的尺寸（以直径计算）主要有50mm（2英寸）、75mm（3英寸）、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）、200mm（8英寸）与300mm（12英寸）等规格。在摩尔定律的影响下，半导体硅片正在不断向大尺寸的方向发展。为提高生产效率并降低成本，向大尺寸演进是半导体硅片制造技术的发展方向。硅片尺寸越大，在单片硅片上制造的芯片数量就越多，单位芯片的成本随之降低。同时，在圆形的硅片上制造矩形的芯片会使硅片边缘处的一些区域无法被利用，必然会浪费部分硅片。硅片的尺寸越大，相对而言硅片边缘的损失会越小，有利于进一步降低芯片的成本。例如，在同样的工艺条件下，300mm半导体硅片的可使用面积超过200mm硅片的两倍以上，可使用率（衡量单位晶圆可生产的芯片数量的指标）是200mm硅片的2.5倍左右。半导体硅片尺寸越大，对半导体硅片的生产技术、设备、材料、工艺的要求越高。目前，全球市场主流的产品是200mm、300mm直径的半导体硅片，下游芯片制造行业的设备投资也与200mm和300mm规格相匹配。考虑到大部分200mm及以下芯片制造生产线投产时间较早，绝大部分设备已折旧完毕，因此200mm及以下半导体硅片对应的芯片制造成本往往较低，在部分领域使用200mm及以下半导体硅片的综合成本可能并不高于300mm半导体硅片。此外，在高精度模拟电路、射频前端芯片、嵌入式存储器、CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器、高压MOS等特殊产品方面，200mm及以下芯片制造的工艺更为成熟。综上，200mm及以下半导体硅片的需求依然存在。随着汽车电子、工业电子等应用的驱动，200mm半导体硅片的需求呈上涨趋势。目前，除上述特殊产品外，200mm及以下半导体硅片的需求主要来源于功率器件、电源管理器、非易失性存储器、MEMS、显示驱动芯片与指纹识别芯片等，终端应用领域主要为移动通信、汽车电子、物联网、工业电子等。目前，300mm半导体硅片的需求主要来源于存储芯片、图像处理芯片、通用处理器芯片、高性能FPGA（现场可编程门阵列）与ASIC（专用集成电路），终端应用主要为智能手机、计算机、云计算、人工智能、SSD（固态存储硬盘）等较为高端领域。根据制造工艺分类，半导体硅片主要可以分为抛光片、外延片与以SOI硅片为代表的高端硅基材料。单晶硅锭经过切割、研磨和抛光处理后得到抛光片。抛光片经过外延生长形成外延片，抛光片经过氧化、键合或离子注入等工艺处理后形成SOI硅片。随着集成电路特征线宽的不断缩小，光刻机的景深也越来越小，硅片上极其微小的高度差都会使集成电路布线图发生变形、错位，这对硅片表面平整度提出了苛刻的要求。此外，硅片表面颗粒度和洁净度对半导体产品的良品率也有直接影响。抛光工艺可去除加工表面残留的损伤层，实现半导体硅片表面平坦化，并进一步减小硅片的表面粗糙度以满足芯片制造工艺对硅片平整度和表面颗粒度的要求。抛光片可直接用于制作半导体器件，广泛应用于存储芯片与功率器件等，也可作为外延片、SOI硅片的衬底材料。外延是通过化学气相沉积的方式在抛光面上生长一层或多层，掺杂类型、电阻率、厚度和晶格结构都符合特定器件要求的新硅单晶层。外延技术可以减少硅片中因单晶生长产生的缺陷，具有更低的缺陷密度和氧含量。外延片常在CMOS电路中使用，如通用处理器芯片、图形处理器芯片等，由于外延片相较于抛光片含氧量、含碳量、缺陷密度更低，提高了栅氧化层的完整性，改善了沟道中的漏电现象，从而提升了集成电路的可靠性。除此之外，通常在低电阻率的硅衬底上外延生长一层高电阻率的外延层，应用于二极管、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等功率器件的制造。功率器件常用在大功率和高电压的环境中，硅衬底的低电阻率可降低导通电阻，高电阻率的外延层可以提高器件的击穿电压。外延片提升了器件的可靠性，并减少了器件的能耗，因此在工业电子、汽车电子等领域广泛使用。SOI硅片即绝缘体上硅，是常见的硅基材料之一，其核心特征是在顶层硅和支撑衬底之间引入了一层氧化物绝缘埋层。SOI硅片的优势在于可以通过绝缘埋层实现全介质隔离，这将大幅减少硅片的寄生电容以及漏电现象，并消除了闩锁效应。SOI硅片具有寄生电容小、短沟道效应小、低压低功耗、集成密度高、速度快、工艺简单、抗宇宙射线粒子的能力强等优点。因此，SOI硅片适合应用在要求耐高压、耐恶劣环境、低功耗、集成度高的芯片上，如射频前端芯片、功率器件、汽车电子、传感器以及星载芯片等。第四章 产品方案分析一、 建设规模及主要建设内容（一）项目场地规模该项目总占地面积48667.00（折合约73.00亩），预计场区规划总建筑面积79732.39。（二）产能规模根据国内外市场需求和xxx有限公司建设能力分析，建设规模确定达产年产xxx吨半导体硅片，预计年营业收入46800.00万元。二、 产品规划方案及生产纲领本期项目产品主要从国家及地方产业发展政策、市场需求状况、资源供应情况、企业资金筹措能力、生产工艺技术水平的先进程度、项目经济效益及投资风险性等方面综合考虑确定。具体品种将根据市场需求状况进行必要的调整，各年生产纲领是根据人员及装备生产能力水平，并参考市场需求预测情况确定，同时，把产量和销量视为一致，本报告将按照初步产品方案进行测算。产品规划方案一览表序号产品（