大尺寸半导体硅晶圆生产线建设项目可行性研究报告.docx

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大尺寸半导体硅晶圆生产线建设项目可行性研究报告

2021年大尺寸半导体硅晶圆生产线建设项目可行性研究报告

2021年5月

一、项目概况

半导体硅片可以应用于集成电路、传感器与分立器件的生产制造，公司目前主要产品为8英寸及以下半导体单晶硅片，本次拟使用156,245.99万元资金投向8英寸及12英寸半导体硅晶圆生产线建设项目。

本项目建设内容包括新增办公及生产场地、生产设备以及扩充公共设施等，项目实施后，公司将新增每月20万片8英寸和每月5万片12英寸半导体硅片的产能，将进一步提升公司8英寸半导体硅片产能，填补公司12英寸半导体硅片生产技术空白并且提升公司整体的行业竞争水平。

二、项目实施的可行性

1、国家政策大力支持半导体硅片行业发展

公司所处单晶硅行业是国家重点鼓励支持的行业。

单晶硅行业作为振兴民族半导体工业、促进国民经济转型的重要一环，且硅片作为半导体材料份额最高的材料，为推动硅片尽快实现国产化，我国政府出台了一系列相关政策，支持硅片行业发展，为本次项目的实施创造了良好的政策环境。

同时，随着制造强国战略的提出，国家为促进集成电路全产业链发展，先后颁布了《国家集成电路产业发展推进纲要》、《集成电路产业“十三五”发展规划》等政策。

在这些政策中，不乏对于硅片产业发展提出指导意见，其中《国家集成电路产业发展推进纲要》提出要开发大尺寸硅片等关键材料、加强企业间合作，《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》明确提出要重点研发12英寸硅片。

在国家政策推动下，硅片产业发展将得到强有力的支撑。

本次项目将进一步推动我国半导体材料行业重点产品12英寸硅片的国产化进程，不仅可以满足我国半导体产业对半导体硅片的迫切需求，也有利于促进我国半导体产业向集群化发展，带动产业链上下游的科技创新，形成协同效应。

2、半导体硅片市场具有广阔的市场空间

2019年以来，全球半导体行业步入行业周期的下行阶段，终端市场需求有所放缓，导致半导体材料行业市场规模增速放缓或有所缩减，但长期来看，全球半导体行业仍处于螺旋式上升的发展趋势。

中国大陆半导体硅抛光片的供需缺口仍然较大。

半导体硅片中，12英寸半导体硅片是目前全球市场最主流、市场规模最大且增长趋势最为明显的半导体硅片。

根据SEMI统计，2018年，全球12英寸硅片出货面积占比达63.83%。

2000年至2018年，受益于移动通信、计算机等终端市场持续快速发展，全球12英寸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。

硅片尺寸朝向12英寸大硅片演进系当前主流趋势，但8英寸硅片的需求量也同时增长，具体表现在功率器件和传感器领域，由于8英寸硅片的经济效益较高，技术革新后使部分6英寸硅片升级采用8英寸硅片。

此外，8英寸硅片主要用于90nm以上制程的特色工艺芯片，包括模拟电路、射频芯片、嵌入式存储器、图像传感器等，此类芯片采用8英寸硅片的经济效益高于12英寸。

受益于物联网、汽车电子等应用对特色工艺芯片需求拉动，8英寸大硅片市场需求稳定增长。

大尺寸半导体硅片在下游应用领域具备绝对的应用优势，具有广阔的市场空间，为本项目的顺利实施创造了条件。

3、专业管理团队、丰富规模生产管理经验、优质的客户资源为项目实施奠定了基础

公司重视人才梯队建设，依据公司的发展战略，明确岗位职责、任职条件、发展空间、职业待遇等，公司储备了大量的优秀人才，培养出一批兼具管理能力和技术水平的中高级管理人才，将在项目实施过程中扮演重要角色。

大尺寸半导体硅片规模化生产对企业生产管理能力、质量控制能力都提出了更高要求。

行业内具有丰富规模生产管理经验的企业通常在生产效率、生产成本、良品率等方面能够获得竞争优势。

经过多年在半导体单晶硅材料行业的深耕积累，公司已经掌握了产品量产的关键技术，积累了较为丰富的生产经验，并不断提升管理水平，为本次项目的顺利推进奠定了基础。

公司客户多数为行业内领先企业，长远来看，其具有较强的扩产及设备采购需求，对半导体硅片的需求较大。

公司下游客户对合格供应商的认证程序十分严格，通过客户的供应商认证周期较长，认证程序复杂。

公司凭借较高的良品率和参数一致性水平、持续稳定的供货能力等优势，已通过众多国际领先客户的合格认证，在半导体硅材料领域树立了良好的口碑，并与多家客户建立了稳固的商业合作伙伴关系，优质的客户资源是公司持续盈利能力的有力保障。

因此，公司研发团队经验丰富，拥有成熟的从业管理经验以及丰富的项目经验，同时公司也拥有优质的客户资源，为本项目的顺利实施奠定了基础。

4、公司具备项目实施所需的技术和人才基础

公司一直专注于半导体硅片的研发、生产与销售，截至2020年12月31日，公司拥有国家授权专利88项，参与制定行业国家标准4项，形成了以单晶拉制、晶锭切割、研磨、化学腐蚀、背面软损伤、背封、抛光、清洗等为代表的核心技术体系。

此外，公司建有省级企业技术中心，现有高级工程师及工程师合计47名，组成了专业功底深厚、经验丰富、专业互补的研发团队。

公司技术实力雄厚、核心团队稳定，在自主创新等方面有突出表现，具备完成本项目的技术基础与管理经验。

在8英寸硅片研发方面，公司自主开发的磁场拉晶技术，通过使用扁平化结构的新型热场制备出LOW-COP的轻掺硼和轻掺磷直拉硅单晶，结合特殊的热处理工艺，达到对轻掺硅抛光片缺陷的有效控制；自主研发的新型热屏和拉晶工艺解决了大直径重掺单晶生长中存在的组分过冷、生长界面曲率大等问题，实现了单晶的无位错生长；公司研发的碱加酸腐蚀工艺，解决了8英寸硅片腐蚀工艺TTV控制困难，表面粗糙度高的问题；硅片抛光技术的研发突破，使公司具备加工高质量水平的硅抛光片能力。

以上技术的研发和试生产使公司具备了完整的8英寸单晶硅片生产的技术能力，为未来公司8英寸产品的扩产和规模化提供了技术支撑。

在12英寸硅片研发方面，公司在长期的单晶拉制研究实践中，掌握的单晶原生缺陷控制技术，可应用于12英寸COPFREE单晶硅棒的制备；MCZ单晶拉制技术利用氮对原生氧沉淀的影响结合退火工艺形成的内吸杂效应，可应用于12英寸高品质掺氮晶棒的拉制。

公司开发的碱腐蚀技术，可满足12英寸硅片化学腐蚀的需求，具备碱腐蚀增量1微米以下高平整度能力。

在8英寸抛光工艺研发过程中掌握的低LPDN加工技术及其控制机理，可应用于12英寸抛光片质量的提升。

通过探索在SC1清洗液中引入含螯合剂的MC1溶液，配合溶液浓度在线监测技术，可显著降低硅片表面金属含量，提高产品品质。

环保节能的纯水慢提拉红外干燥技术的应用，可以解决12英寸硅片存放时间雾缺陷，实现硅片表面高洁净度。

三、项目实施的必要性

1、顺应行业发展，提升公司产品竞争力

随着半导体生产技术的不断提高，硅片整体向大尺寸趋势发展，硅片尺寸从早期的2英寸、4英寸，发展为现在的6英寸、8英寸和12英寸，当前8英寸和12英寸硅片已成为半导体硅片的主流产品。

在半导体材料选择上，半导体制造厂商会综合考虑生产效率、工艺难度及生产成本等多项因素，使用不同尺寸的硅片来匹配各种规格的半导体产品，以达到经营效益最大化。

如功率半导体生产主要采用6英寸和8英寸硅片，微控制器生产主要采用8英寸硅片，逻辑芯片和存储芯片生产则主要采用12英寸硅片。

根据2017年科技部发布的《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》，我国将大力推动面向45纳米、28纳米、14纳米集成电路的工艺发展。

为顺应国家政策推动的方向，公司将以扩大8英寸硅片产能为重点，同时研发12英寸硅片，通过扩大生产线应用考核认证并实现规模化销售；通过研发相关超高纯原材料产品，构建材料应用工艺开发平台，进而支撑关键材料产业技术创新生态体系建设与发展。

近年来硅片材料大尺寸化、芯片制程缩小化的趋势日益明显，半导体硅片作为半导体行业的关键材料基础，掌握更大尺寸硅片与适用于更小制程关键技术的硅片厂商将在市场竞争中取得优势。

基于半导体行业发展带来的市场需求变化，本次项目建设有助于公司及时把握市场机遇，提升8英寸半导体硅片的产能，开拓12英寸半导体硅片市场需求，为公司其他产品带来协同效应，提高整体业务和产品的竞争力。

2、优化产品结构，提升公司盈利能力

硅片是制造半导体产品最重要的基础材料，尺寸越大，半导体产品的生产效率和硅片的利用率越高，随着半导体行业的发展，市场对大尺寸半导体硅片的需求将持续上升，未来大尺寸硅片将会是市场主流产品。

公司计划在保持现有半导体硅片业务的基础上，通过半导体硅片的扩产和技术升级，尤其是向更先进技术节点提升，以实现能够覆盖大尺寸、多品类的半导体硅片产品布局，进一步扩大公司产销规模、降低单位成本、提升产品品质、优化产品结构，实现业绩的稳定增长，提升公司的行业地位与核心竞争力。

通过本次项目的实施，公司将进一步聚焦于发展大尺寸半导体硅片业务，积极开展技术研发，不断推出适应客户需求的产品，持续扩充半导体硅片产能，公司可实现8英寸半导体硅片的产能提升及12英寸半导体硅片的研发及产业化，从而丰富公司产品结构，提升公司整体盈利能力。

3、把握半导体硅片国产化市场机遇，逐步实现产品国产化

半导体硅片作为芯片制造的关键原材料，技术门槛较高。

目前，全球硅片行业前五大厂商市场占有率达到90%以上，在国际半导体产业向中国大陆转移以及中国大陆已成为全球半导体产业市场规模最高国家的背景下，有充足的市场需求为中国大陆硅片制造商的快速发展奠定基础。

国内半导体硅片企业的研发与产品应用时间相对较短，在技术和市场方面正处于奋力追赶的进程之中。

目前我国半导体硅片企业的12英寸硅片产销规模占全球市场的比重较小，急需加强技术研发投入，扩大产能。

公司通过本次项目的实施，不断调整产品工艺，优化研发方向，将提升大尺寸半导体硅片的产能，有助于提升大尺寸半导体硅片的国产化率，增强我国企业在全球半导体硅片市场的占有率和影响力。

四、项目与公司现有业务和核心技术的关系

本项目是公司在现有主营业务的基础上，结合未来市场需求对现有产品进行扩产及补充，丰富公司产品种类，符合行业发展方向和公司战略布局，能够进一步提升公司研发实力和科技成果转化效率，不断强化公司在半导体硅片领域的技术，为公司主营业务的持续稳定发展奠定良好基础。

经过多年发展，公司已经积累了丰富的研发经验，拥有专业的技术和管理团队，具备从事项目所需的人员、技术、市场开发能力和管理经验。

本项目的实施不会改变公司现有的生产经营和商业模式，将会大大提高公司的持续盈利能力和整体竞争力。

五、项目投资概算

本项目预计总投资156,245.99万元。

建设投资146,245.99万元，占总投资93.6%，其中包括：

建筑工程费16,736.65万元，设备购置费116,634.00万元，安装工程费5,831.70万元，工程建筑其他费用2,784.05万元，预备费4,259.59万元；铺底流动资金10,000.00万元，占总投资的6.4%。

各项明细及占比情况如下：

六、项目时间周期和时间进度

本项目建设期为36个月，具体实施计划如下：

七、项目环保措施

本项目建设过程中将产生废气、废水以及设备作业噪声和固体废弃物。

本项目拟采取的环保措施如下：

1、废气

项目废气主要包括含酸性废气、碱性废气、含油废气、硅烷废气等。

样块酸腐蚀产生的酸性废气经碱液喷淋塔处理后由25m高排气筒排放；切磨、抛光工序产生的酸性废气统一收集后经碱液喷淋塔处理后由30m高排气筒排放；生产中碱性废气统一收集后经酸液喷淋塔处理后由25m高排气筒排放；单晶拉制含油废气经油烟过滤器等离子净化处理后由25m高排气筒排放；硅烷废气经硅烷燃烧塔和滤筒除尘器处理后由17.5m高排气筒排放。

采取上述措施后，相关气体达标排放，排放满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-199