宿迁半导体清洗设备项目实施方案.docx
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1、泓域咨询/宿迁半导体清洗设备项目实施方案报告说明目前,单片清洗在集成电路制造的先进工艺中已逐步取代槽式清洗成为主流,主要原因包括:(1)单片清洗能够提供更好的工艺控制,提高产品良率;(2)在更大尺寸的晶圆和更先进的工艺对于杂质更敏感,槽式清洗出现交叉污染会危及整批晶圆的良率,会带来高成本的芯片返工支出;(3)单片槽式组合清洗技术的出现,可以在提高清洗能力及效率的同时,减少硫酸的使用量,帮助客户有效降低成本。根据谨慎财务估算,项目总投资27603.17万元,其中:建设投资21920.99万元,占项目总投资的79.41%;建设期利息269.18万元,占项目总投资的0.98%;流动资金5413.00
2、万元,占项目总投资的19.61%。项目正常运营每年营业收入59900.00万元,综合总成本费用47436.04万元,净利润9117.63万元,财务内部收益率26.51%,财务净现值22310.58万元,全部投资回收期5.04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。综上所述,本项目能够充分利用现有设施,属于投资合理、见效快、回报高项目;拟建项目交通条件好;供电供水条件好,因而其建设条件有明显优势。项目符合国家产业发展的战略思想,有利于行业结构调整。本报告为模板参考范文,不作为投资建议,仅供参考。报告产业背景、市场分析、技术方案、风险评估等内容基于公开信息;项目建设方
3、案、投资估算、经济效益分析等内容基于行业研究模型。本报告可用于学习交流或模板参考应用。目录第一章 市场分析8一、 大陆晶圆产能占比持续提高,有望带动国产设备需求成长8二、 单片清洗良率高,是目前主流清洗设备8三、 先进工艺为清洗设备增添新增长机遇9第二章 项目建设背景及必要性分析11一、 湿法清洗是主流清洗技术路线11二、 清洗步骤贯穿芯片生产各环节,是芯片良率重要保障14三、 深入推进城乡融合发展15四、 项目实施的必要性16第三章 项目基本情况17一、 项目概述17二、 项目提出的理由19三、 项目总投资及资金构成22四、 资金筹措方案22五、 项目预期经济效益规划目标23六、 项目建设进
4、度规划23七、 环境影响23八、 报告编制依据和原则24九、 研究范围24十、 研究结论25十一、 主要经济指标一览表25主要经济指标一览表26第四章 建筑物技术方案28一、 项目工程设计总体要求28二、 建设方案28三、 建筑工程建设指标29建筑工程投资一览表29第五章 产品规划方案31一、 建设规模及主要建设内容31二、 产品规划方案及生产纲领31产品规划方案一览表31第六章 发展规划33一、 公司发展规划33二、 保障措施39第七章 SWOT分析说明42一、 优势分析(S)42二、 劣势分析(W)44三、 机会分析(O)44四、 威胁分析(T)45第八章 建设进度分析51一、 项目进度安
5、排51项目实施进度计划一览表51二、 项目实施保障措施52第九章 环境保护分析53一、 编制依据53二、 环境影响合理性分析54三、 建设期大气环境影响分析54四、 建设期水环境影响分析55五、 建设期固体废弃物环境影响分析55六、 建设期声环境影响分析56七、 建设期生态环境影响分析57八、 清洁生产58九、 环境管理分析59十、 环境影响结论63十一、 环境影响建议63第十章 工艺技术方案64一、 企业技术研发分析64二、 项目技术工艺分析67三、 质量管理68四、 设备选型方案69主要设备购置一览表69第十一章 投资计划71一、 投资估算的依据和说明71二、 建设投资估算72建设投资估算
6、表74三、 建设期利息74建设期利息估算表74四、 流动资金76流动资金估算表76五、 总投资77总投资及构成一览表77六、 资金筹措与投资计划78项目投资计划与资金筹措一览表79第十二章 经济效益及财务分析80一、 经济评价财务测算80营业收入、税金及附加和增值税估算表80综合总成本费用估算表81固定资产折旧费估算表82无形资产和其他资产摊销估算表83利润及利润分配表85二、 项目盈利能力分析85项目投资现金流量表87三、 偿债能力分析88借款还本付息计划表89第十三章 项目招标方案91一、 项目招标依据91二、 项目招标范围91三、 招标要求92四、 招标组织方式92五、 招标信息发布93
7、第十四章 风险评估94一、 项目风险分析94二、 项目风险对策96第十五章 总结说明99第十六章 附表101营业收入、税金及附加和增值税估算表101综合总成本费用估算表101固定资产折旧费估算表102无形资产和其他资产摊销估算表103利润及利润分配表104项目投资现金流量表105借款还本付息计划表106建设投资估算表107建设投资估算表107建设期利息估算表108固定资产投资估算表109流动资金估算表110总投资及构成一览表111项目投资计划与资金筹措一览表112第一章 市场分析一、 大陆晶圆产能占比持续提高,有望带动国产设备需求成长在国家政策的大力扶持以及行业景气高涨的带动下,大陆半导体企业
8、纷纷提高资本开支,根据ICInsights,截止2020年12月,中国大陆晶圆产能为318万片/月(折合8寸),在全球占比为15.3%。ICInsights进一步指出,随着半导体制造硅晶圆产能持续向中国转移,预计到2025年产能占比将增加至18%,是唯一一个在2020年至2025年期间产能占有率增加的地区。根据SEMI的数据,全球半导体制造商将于2021和2022年分别新建19、10座晶圆厂,其中中国大陆及中国台湾各有8个晶圆新厂建设方案,其次是美洲6个,欧洲/中东3个,日本和韩国各2个,未来几年这29座晶圆厂的设备支出预计将超过1400亿美元。中国大陆在半导体厂投资规划较大,有望大幅带动上游
9、国产设备需求。二、 单片清洗良率高,是目前主流清洗设备在湿法清洗的技术路线下,清洗设备可以分为单片清洗设备、槽式清洗设备、批式旋转喷淋清洗设备和洗刷器等,其中单片和槽式清洗设备是目前主流的清洗设备。单片清洗是将每一片晶圆送至各个腔体进行单独喷淋式清洗,这样容易控制清洗质量,也可以提高单片晶圆不同位臵的清洗均匀度,但是缺点是清洗效率低下。槽式清洗是将多片晶圆(100-200片)放入清洗槽中,集中起来清洗,此类清洗设备效率高且成本底,但是缺点是浓度较难控制,可能产生交叉污染。目前,单片清洗在集成电路制造的先进工艺中已逐步取代槽式清洗成为主流,主要原因包括:(1)单片清洗能够提供更好的工艺控制,提高
10、产品良率;(2)在更大尺寸的晶圆和更先进的工艺对于杂质更敏感,槽式清洗出现交叉污染会危及整批晶圆的良率,会带来高成本的芯片返工支出;(3)单片槽式组合清洗技术的出现,可以在提高清洗能力及效率的同时,减少硫酸的使用量,帮助客户有效降低成本。三、 先进工艺为清洗设备增添新增长机遇除了受益于半导体行业景气周期上行,半导体工艺升级也将为清洗设备带来新增长机遇,随着芯片先进制程的进步以及芯片结构的复杂化,清洗设备市场有望量价提升。随着半导体技术的不断进步,半导体器件集成度不断提高,清洗的步骤大幅提高。90nm的芯片清洗工艺约90道,到了20nm清洗工艺达到215道。随着芯片进入16nm以及7nm以下,清
11、洗工艺的道数将会加速增长。另一方面半导体晶圆的尺寸却不断扩大,主流晶圆尺寸已经从4英寸、6英寸,发展到现阶段的8英寸、12英寸。此外,半导体器件的结构也趋于复杂。例如存储器领域的NAND闪存,根据国际半导体技术路线图预测,当工艺尺寸到达14nm后,目前的Flash存储技术将会达到尺寸缩小的极限,存储器技术将从二维转向三维架构,进入3D时代。3DNAND制造工艺中,主要是将原来2DNAND中二维平面横向排列的串联存储单元改为垂直排列,通过增加立体层数,解决平面上难以微缩的工艺问题,堆叠层数也从32层、64层向128层发展。3D存储技术的提升,在清洗晶圆表面的基础上提出了更高的要求,即在无损情况下
12、清洗立体内部沾污,对清洗设备提出了更高的要求,清洗设备的单台价值将不断上升。第二章 项目建设背景及必要性分析一、 湿法清洗是主流清洗技术路线根据清洗的介质不同,清洗技术可以分为湿法清洗和干法清洗两种。湿法清洗是指利用溶液、酸碱、表面活性剂、水及其混合物,通过腐蚀、溶解、化学反应等方法,使硅片表面的杂质与溶剂发生化学反应生成可溶性物质、气体或直接脱落,以获得满足洁净度要求的硅片。干法清洗是指不依赖化学试剂的清洗技术,包括等离子体清洗、气象清洗等。晶圆制造产线上通常以湿法清洗为主,是目前市场上的主流清洗方法。湿法清洗采用液体化学试剂和DI水氧化、蚀刻和溶解晶片表面污染物、有机物及金属离子污染。通常
13、采用的湿法清洗有RCA清洗法、稀释化学法、IMEC清洗法和单晶片清洗等。1)RCA通用清洗法:RCA清洗法依靠溶剂、酸、表面活性剂和水,在不破坏晶圆表面特征的情况下通过喷射、净化、氧化、蚀刻和溶解晶片表面污染物、有机物及金属离子污染。在每次使用化学品后都要在超纯水(UPW)中彻底清洗。2)化学稀释法:在RCA清洗的基础上,对SC1、SC2混合物采用稀释化学法可以大量节约化学品及DI水的消耗量。并且SC2混合物中的H2O2可以完全去掉。稀释APMSC2混合物(1:1:50)可以有效地从晶片表面去除颗粒和碳氢化合物。强烈稀释HPM混合物(1:1:60)和稀释HCI(1:100)在清除金属时可以像标
14、准SC2液体一样有效。采用稀释HCI溶液的另外一个优点是,在低HCI浓度下颗粒不会沉淀。采用稀释RCA清洗法可以使全部化学品消耗减少86%。稀释SC1,SC2溶液及HF补充兆声搅动后,可以降低槽中溶液使用温度,并优化了各种清洗步骤的时间,因此导致槽中溶液寿命加长,使化学品消耗量减少80-90%。实验证明采用热的UPW代替凉的UPW可以使UPW消耗量减少75-80%。此外,多种稀释化学液体由于低流速或清洗时间的要求可大大节约冲洗用水。3)IMEC清洗法:第一步,去除有机污染物,生成一薄层化学氧化物以便有效去除颗粒。通常采用硫酸混合物。第二步,去除氧化层,同时去除颗粒和金属氧化物。Cu,Ag等金属
15、离子存在于HF溶液时会沉积到Si表面。其沉积过程是一个电化学过程,在光照条件下,铜的表面沉积速度加快。第三步,在硅表面产生亲水性,以保证干燥时不产生干燥斑点或水印。通常采用稀释HCL/O3混合物,在低pH值下使硅表面产生亲水性,同时避免再发生金属污染,并且在最后冲洗过程中增加HNO3的浓度以减少Ca表面污染。4)单晶片清洗:大直径晶片的清洗采用上述方法不好保证其清洗过程的完成,通常采用单晶片清洗法。其清洗过程是在室温下重复利用DI-O3/DHF清洗液,臭氧化的DI水(DI-O3)产生氧化硅,稀释的HF蚀刻氧化硅,同时清除颗粒和金属污染物。根据蚀刻和氧化的要求采用较短的喷淋时间就可获得好的清洗效
16、果,不会发生交叉污染。最后冲洗不是采用DI水就是采用臭氧化的DI水。为了避免水渍,采用浓缩大量氮气的异丙基乙醇(IPA)进行干燥处理。单晶片清洗具有或者比改良的RCA清洗更好的清洗效果,清洗过程中采用DI水及HF的再循环利用,降低化学品的消耗量,提高晶片成本效益。干法清洗采用气相学法去除晶片表面污染物。气相化学法主要有热氧化法和等离子清洗法,清洗过程就是将热化学气体或等离子态反应气体导入反应室,反应气体与晶片表面发生化学反应生成易挥发性反应产物被真空抽去。在CI包容环境中退火是一种典型的热氧化过程,在氧化炉中进行,氩(Ar)溅射通常在溅射淀积前现场进行。干法清洗的优点在于清洗后无废液,可有选择
17、性的进行局部处理。另外,干法清洗蚀刻的各向异性有利于细线条和几何特征的形成。但气相化学法无法有选择性的只与表面金属污染物反应,都不可避免的与硅表面发生反应。各种挥发性金属混合物蒸发压力不同,在低温下各种金属挥发性不同,所以在一定的温度、时间条件下,不能将所有金属污染物完全去除,因此干法清洗不能完全取代湿法清洗。实验证明,气相化学法可按要求的标准减少的金属污染物有铁、铜、铝、锌、镍等,另外,钙在低温下采用基于CL离子的化学法也可有效挥发。工艺过程中通常采用干、湿法相结合的清洗方式。二、 清洗步骤贯穿芯片生产各环节,是芯片良率重要保障清洗是半导体制程的重要环节,也是影响半导体器件良率的最重要的因素
18、之一。清洗是晶圆加工制造过程中的重要一环,为了最大限度降低杂质对芯片良率的影响,在实际生产过程中不仅需要确保高效的单次清洗,还需要在几乎所有的制程前后都进行频繁的清洗,在单晶硅片制造、光刻、刻蚀、沉积等关键制程工艺中均为必要环节。1)硅片制造过程中,经过抛光处理后的硅片,需要通过清洗过程来确保其表面的平整度和性能,进而提升在后续工艺中的良率。2)晶圆制造过程中,晶圆经过光刻、刻蚀、离子注入、去胶、成膜以及机械抛光等关键工序前后都需要进行清洗,以去除晶圆沾染的化学杂质,减少缺陷率,提高良率。3)芯片封装过程中,芯片需要根据封装工艺进行TSV(硅穿孔)清洗、UBM/RDL(凸点底层金属/薄膜再分布
19、技术)清洗以及健合清洗等。硅片在进入每道工序之前表面必须是洁净的,需经过重复多次的清洗步骤,除去表面的污染物。芯片制造需要在无尘室中进行,在芯片的制造过程中,任何的沾污现象都将影响芯片上器件的正常功能。沾污杂质具体指半导体制造过程中引入的任何危害芯片成品率以及电学性能的物质。具体的沾污物包括颗粒、有机物、金属和自然氧化层等,此类污染物包括从环境、其他制造工艺、刻蚀副产物、研磨液等。上述沾污杂质如果不及时清理均可能导致后续工艺的失败,导致电学失效,最终会造成芯片报废。清洗步骤数量是芯片制造工艺步骤占比最大的工序,约占所有芯片制造工序步骤的30%以上。伴随半导体制造技术节点的进步,清洗工序的数量和
20、重要性将继续提高。在半导体芯片工艺技术节点进入28nm、14nm以及更先进等级后,工艺流程的延长且越趋复杂,产线成品率也会随之下降。造成这种现象的一个原因就是先进制程对杂质的敏感度更高,小尺寸污染物的高效清洗更困难。解决的方法主要是增加清洗步骤。每个晶片在整个制造过程中需要甚至超过200道清洗步骤,晶圆清洗变得更加复杂、重要及富有挑战性。三、 深入推进城乡融合发展坚持以“人的城镇化”为核心,构建完善“1+1+2+N”城乡空间布局,加快形成等级规模合理、空间分布有序、特色优势互补的城乡发展体系。全面提升中心城市首位度,宿城区要发挥中心城区建设主力军作用,打造美丽宜居新宿城;宿豫区要扛起主城区“半
21、壁江山”责任,打造创新驱动发展先行区;宿迁经济技术开发区要推进产城联动,打造产城融合样板区;湖滨新区要建设滨湖宜居新城,打造中心城市新的增长极;洋河新区要立足“绿色酒都、田园新城”定位,打造中国酒都核心区;苏州宿迁工业园区要抢抓拓园机遇,打造南北共建、协调发展新示范。强化三个县与中心城市相向发展、相得益彰,建设市区与沭阳、泗阳、泗洪紧密相连的产业轴、交通轴、生态轴和半小时“区域经济圈”,支持沭阳县建成区域副中心城市,泗阳县建成运河之畔最美县城,泗洪县建成淮河流域生态旅游宜居之城。建立健全城乡融合发展的体制机制和政策体系,推动城乡要素平等交换、双向流动,提升城乡基本公共服务标准化、均等化水平。加
22、快黄河故道生态富民廊道建设,打造城乡融合发展试验区。四、 项目实施的必要性(一)提升公司核心竞争力项目的投资,引入资金的到位将改善公司的资产负债结构,补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力,降低公司财务费用水平,提升公司盈利能力,促进公司的进一步发展。同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持,提高公司核心竞争力。第三章 项目基本情况一、 项目概述(一)项目基本情况1、项目名称:宿迁半导体清洗设备项目2、承办单位名称:xxx有限公司3、项目性质:新建4、项目建设地点:xxx(待定)5、项目联系人:钱xx(二)主办单位基本情况公司自成立以来,坚持“品牌化
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