1、锗硅集成电路芯片生产线项目可行性研究报告6、0.35m SiGe（锗硅）集成电路芯片生产线项目可行性研究报告第一章 总论1.1 项目名称与通信地址项目名称：6、0.35m SiGe（锗硅）集成电路芯片生产线项目承办单位：深圳市XX实业有限公司法人代表：项目负责人：通信地址： 邮政编码：传 真：电 话：1.2 内容提要由深圳市XX实业有限公司（以下简称XX公司）作为中方投资公司与XXXXX（亚洲）集团有限公司（以下简称XXXXX公司）在深圳合资组建一家合资企业，共同投资兴建6、0.35m SiGe（锗硅）集成电路芯片生产线项目，主要产品包括SiGe芯片和普通Si功率MOS器件芯片，形成月投片量5
2、000片的生产能力。项目总体规划分两期建设，一期工程初期实现6SiGe HBT和SiGeVCO芯片共计5000片/月的生产能力（本项目），根据产品市场的发展和需求情况最终可形成20000片/月的生产能力，二期工程兴建8生产线，实现月产8SiGe芯片20000片。一期工程规划用地116000 m2（包括研发中心用地20000 m2），二期工程规划用地84000 m2，总用地200000 m2。本项目总投资（建设投资）2998.9万美元，注册资金1500万美元，XX公司占合资公司总股本的60%，XXXXX公司占合资公司总股本的40%。项目总投资中注册资金以外的部分(1498.9万美元)，将以合资公
3、司名义向境内或境外金融机构贷款解决。本项目用地由深圳市政府免费提供，一期工程用地位于深圳市宝龙工业园区，用地面积96200 m2，研发中心用地19800 m2，位于深圳市高新技术产业园区，规划建筑包括生产厂房（FAB1和FAB2）、动力厂房、综合楼、多功能中心、专家楼、倒班宿舍、化学品库、气站等，本项目（5000片）新建其中的生产厂房（FAB1）、动力厂房和倒班宿舍，合计新建面积26600 m2，其它建筑和子项根据生产规模的扩大实行分步实施。生产厂房（FAB1）按月投片20000的规模建设，洁净室和相配套的生产动力设施按5000片规模配置。预计本项目达产年销售收入9633.82万美元，利润28
4、48.96万美元，项目内部收益率57.26%，投资回收期3.23年。1.3 项目建设的必要性和有利条件1.3.1项目意义本项目旨在建立一条6” 0.35m SiGe集成电路芯片生产线，该生产线同Si集成电路具有兼容性，因此该生产线除了可以生产SiGe器件以外，也可以根据市场需求生产其它Si器件。本项目在投产初期，由于考虑到SiGe器件市场有一个发展过程，因而安排一定的生产量生产有用户需求的功率MOS器件，这样项目既考虑到一步就迈上了生产当前国际上先进的高频SiGe器件，为进一步发展这一类器件抢占更大的市场奠定基础，同时又能保证生产线的产量能达到饱和值，并为企业带来更大的效益。本项目的建立具有如
5、下意义：（1）填补国内SiGe高频器件生产的空白，推动我国SiGe集成电路生产赶上国际先进水平。SiGe高频器件是一种利用硅基片及能带工程的新型异质结双极器件，由于具有优良的高频特性同时又具有价格低廉以及同硅集成电路兼容集成的优点，因而深受各国重视。尽管1987年第一只SiGe HBT诞生，并经历了十几年的研究及发展，但一直到1998年真正的SiGe产品才问世。本项目利用韩国合资方XXXXX公司掌握的先进SiGe器件及电路工艺技术生产的SiGe器件及集成电路，使我国能在最短的时间内填补这种器件及电路的空白，推动我国SiGe集成电路生产赶上国际先进水平。（2）满足我国高频应用领域的需求，促进相关
6、应用领域的发展随着我国光纤通信、航天科技及军事科技的迅速发展，对高频电路不仅在数量上有更多的要求，而且希望电路满足低成本、小体积及能同硅电路兼容集成，从而构成系统集成芯片。SiGe技术正好满足这些要求，因而建立6英寸0.35m SiGe集成电路生产线，能扭转我国目前高频电路主要依赖GaAs器件及大部分靠进口的状态，从而促进我国相关应用领域的发展。（3）拓宽我国微电子产品的领域，形成我国SiGe集成电路生产及研发基地。多年来我国微电子工业的发展缓慢，尽管截止2000年我国已共有25条微电子生产线，但除了上海华虹NEC的8英寸0.25m产品刚进入当代国际硅主流技术水平以外，其它生产线以生产低中档产
7、品为主。近年来我国微电子工业发展速度有所加快，特别上海“中心国际”及“宏力”8英寸0.25生产线的建立，扩充了我国集成电路的生产能力，提高了我国集成电路的产品水平。但是上述所有微电子生产线均未考虑SiGe器件的生产。因此本项目SiGe集成电路生产线的建立，可以拓宽我国微电子产品的领域，本项目第二期工程拟升级成8英寸加工线，并将建立SiGe集成电路研究及发展中心，最终形成我国SiGe集成电路生产及研发基地。（4）带动我国高频电路及系统集成芯片设计行业的发展多年来我国从事高频电路设计的科技人员均以GaAs器件为主要对象，原因是缺乏新的高频器件，本项目SiGe器件生产线的建立，为建立SiGe高频电路
8、及系统集成芯片设计平台提供了一个验证及保证的条件，从而带动我国高频电路及系统集成芯片设计行业的发展。（5）推动深圳市电子信息产业的进一步发展电子及通信设备制造业是深圳工业的主导行业，但是深圳市的微电子工业由于起步较晚相对落后。据统计2000年深圳直接使用的集成电路50亿美元中，90依靠进口。在高频应用的电路中，由于采购困难更限制了相关电子产品的发展。本项目利用少量投资，购置以翻新设备为主的6英寸0.35m设备，建立一条相对水平较高的SiGe集成电路生产线，不仅具有很好的经济意义，而且能缓解上述矛盾，并推动深圳市电子信息产业的发展。1.3.2项目建设的有利条件(1) 深圳具有建设高技术集成电路芯
9、片项目的良好环境深圳与上海、北京一样，是国内最有条件发展集成电路芯片制造业的城市之一。深圳市为加速和鼓励发展集成电路芯片制造业，配合国务院18号文精神，对该项目提出了包括地租、贴息贷款和水电价格等多项优惠政策，为本项目的实施创造了有利条件。深圳及周边珠江三角洲地区是国内集成电路主要的集散地之一，华南地区集成电路消耗量占国内的一半以上，同时也是中国最大的光通讯、无线通讯、网络设备生产开发中心，占据中国该类产品生产的70%以上。2000年中国电子信息百强前30名中有超过1/3在深圳及其附近地区，包括华为、中兴、康佳、德塞、长城等，这些大公司使用大量集成电路，使得广东的电路进口数量占全国的60-70
10、%。项目具有良好的投资环境和市场环境。此外，深圳作为中国最年轻和最具活力的国际化大都市，毗邻香港，利用靠近香港、交通便利的地理优势，容易吸引优秀的国际人才，产品可方便地面向海外市场。(2) 本项目合作方XXXXX公司充分提供工艺技术、人员培训、工艺设备维护以及具有丰富经验的集成电路生产管理技术团队支持。目前XXXXX公司董事长吴之植先生是韩国电子部品研究院研究员，担任深港韩国电子商会会长（该会成员多达100多家）。本项目韩国方面组织了具有国际大公司背景和6、8生产线建设与运营经验的技术团队，团队成员分别具有IBM公司、AMD公司、三星电子、现代半导体公司、韩国电子部品研究院（KETI）和韩国电
11、子通讯研究院（ETKI）等国际大公司或知名院所的工作背景和经历，这为本项目实施提供了强有力的保障。(3)本项目生产线建设的一大特点是采用与技术引进相结合的整条线成套设备引进的方式，这使得相应的服务、维修及备件供应有保障，这对本项目生产线能够长期稳定、可靠的运行极为重要，对本项目实施极为有利。1.4 可行性研究报告编制依据1.4.1国务院2000年鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策（国发200018号文）以及2001年国务院办公厅关于进一步完善软件产业和集成电路产业发展政策有关问题的复函。政策规定鼓励发展集成电路产业，并提出多项优惠政策。1.4.2国家发展计划委员会和科学技术部1999年7
12、月颁发的当前优先发展的高技术产业化重点领域指南第34条规定，集成电路是信息化产业发展的基础。集成电路产业包括电路设计、芯片制造、电路封装、测试等，需重点发展。1.4.3外商投资产业指导目录2002年版3.20.4条鼓励“集成电路设计与线宽0.35微米及以下大规模集成电路生产”。1.4.4深圳市XX实业有限公司与XXXXX（亚洲）集团有限公司关于在深圳市成立合资公司的协议书。1.4.5 深圳市政府关于建设超大规模集成电路生产项目优惠政策的相关文件。1.4.6 深圳市XX实业有限公司和XXXXX公司提供的基础资料。1.4.7 信息产业电子第十一设计研究院基础资料。1.4.8 深圳市XX实业有限公司
13、委托深圳市xx咨询有限公司编制该项目可行性研究报告的协议1.5 研究结果1.5.1主要技术经济指标本项目主要技术经济指标见表12。表12 主要技术经济指标序号名 称单 位 数 据备注1生产规模片/月5000达产年6SiGe HBT芯片片/月1500达产年6SiGe VCO芯片片/月3500达产年2年销售收入万美元9633.82达产年平均3固定资产总投资万美元2998.904职工人员人1045用地面积m2200000其中一期1160006新建建筑面积m2266007新增生产设备、仪器数量台(套)518变压器装设容量 KVA50009自来水消耗量t/d246010主要动力消耗工艺循环冷却水消耗用量
14、m3/h150氮气(GN2)消耗量m3/h450工艺氮气(PN2)消耗量m3/h200工艺氧气(PO2)消耗量m3/h9工艺氢气(PH2)消耗量m3/h4工艺氩气(Ar)消耗量m3/h4压缩空气(CDA)消耗量m3/h520高纯水系统m3/d600冷冻水(CHW)KW460011达产年利润万美元2848.9612销售税金及附加万美元317.9213总投资回收期年3.23含建设期14财务内部收益率%57.26税后15总投资利润率%67.7016销售利润率%29.5717盈亏平衡点%38.88生产能力计算18贷款偿还期年2.36含建设期 1.5.2 研究结论 该项目是6、0.35m SiGe集成电
15、路芯片生产线项目，SiGe HBT是一种新型的超高频半导体器件，近年来已成为集成电路技术发展的一个热点，得到了日益广泛的应用，产品方向符合国家产业导向，是国家高新技术产业目录指导发展产品和国家2002年度鼓励外商投资产品。 本项目的实施对填补我国SiGe高频器件生产的空白，推动我国SiGe集成电路生产赶上国际先进水平具有重要意义。 目前SiGe产品种类不多，生产量也少，但从其应用用途分析，一般推测其未来发展空间甚大，根据ITIS及IC Insight資料，SiGe半导体1999年市场规模约为0.25亿美元，预测至2004年将有9亿美元的市值，年平均增长104%，产品具有广阔的市场前景。 SiG
16、e集成电路的市场虽然发展十分迅速，但对本项目而言仍有一个逐步开拓的过程，因此，本项目确定的生产规模（月投5000片）是合适的。 同时为进一步减小市场风险，本项目考虑在投产初期，利用生产线的部分生产能力，进行工艺兼容、市场成熟的硅MOS功率器件与集成电路的生产，项目初期产品是采取定向委托加工方式，产品市场有保障。 本项目设备配置采用翻新设备，以很低的投资建立起一条有一定规模的6英寸锗硅生产线，产品技术含量高。同时减少了投资风险，降低运营成本和费用。 根据XX公司与XXXXX公司签订的合资协议，生产技术由XXXXX公司负责提供，并作为韩方的技术入股，项目实施具有技术保障。 XXXXX公司组织了具有
17、国际大公司背景和6、8生产线建设与运营经验的技术团队。团队成员分别有IBM、AMD、三星电子、现代公司、韩国电子部品研究院和韩国电子通讯研究院等国际大公司或知名院所的工作背景，是本项目建设运营的有力支撑。 该项目投资回收期3.23年、财务内部收益率57.26%、总投资利润率67.70%、销售利润率29.57%，盈亏平衡点38.88%。项目具有良好的投资效益和抗风险能力。综上所述，项目建设是可行的。第二章 投资方简介2.1 深圳市XX实业有限公司2.1.1公司概况深圳市XX实业有限公司是于2000年12月29日成立的有限责任公司，公司注册资本为10800万元。本公司的股东为中国高科集团股份有限公
18、司(以下简称:中国高科)和上海高科联合生物技术研发有限公司(以下简称:高科生物)。中国高科占本公司注册资本的68.125%，高科生物占31.875%。公司的经营范围是：兴办实业；电子通讯产品及智能系统等相关产品的技术开发、销售；国内商业、物资供销业；经营进出口业务。2002年，公司实现主营收入11.6亿元，实现净利润3600万元。目前，公司的总资产已超过5亿元人民币，净资产为1.6亿元人民币。2.1.2股东背景中国高科是由国内众多知名高校共同发起设立并于1996年7月在上海证券交易所上市的股份有限公司（证券代码为600730）。2001年底，中国高科注册资本17460万元，总资产达135554
19、万元，净资产37015万元。高科生物是由中国高科控股的有限责任公司（中国高科占56.7%），公司的注册资本为人民币15000万元，主要从事新型生物化学药物系列、新型药物制剂、基因工程药物、新型卫生材料等新型药品的研发、新药项目的技术转让。2.1.3下属企业介绍XX公司自成立以来，在中国高科的支持下，积极进行资本运作。截止2002年底，公司控股和参股的企业已达7家。他们分别是深圳市高科智能系统有限公司（占注册资本的51%）、深圳仁锐实业有限公司（占注册资本的75%）、深圳市高科新世纪贸易有限公司（占注册资本的65%）、深圳市高科通讯电子有限公司（占注册资本的40%）、深圳市华动飞天网络技术开发有
20、限公司（占注册资本的32%）、深圳市金开利环境科技有限公司（占注册资本的60%）、深圳市星伦网络科技有限公司（占注册资本的84%）。2.2 XXXXX（亚洲）集团有限公司Xxxxx Asia Holdings Co., Ltd.于2000年12月22日在香港注册成立，注册地址：FLAT/RM N 9/F INTERNATIONAL INDUSTRIAL CTR 2-8 KWEI TEI STREET FO TAN SHA TIN , HK。公司一直致力于电子通信领域的发展，并与韩国电子部品研究院（KETI）、韩国电子通信研究院（ETRI）、NEXSO等研究机构、公司进行了多方面的合作。2002
21、年5月：公司与韩国电子部品研究院（KETI）签署了“中国技术合作战略伙伴”协议，内容涉及OLED驱动芯片、OLED panel、无机EL制造技术、LOCOS驱动芯片等。目前，于2003年1月16日在与韩国SoC风险企业(e-MDT, Wisdom)和韩国电子部品研究院（KETI）业共同投资成立“深圳华韩集成电路科技有限公司”。2002年6月，在深圳投资注册了以利亚电子科技（深圳）有限公司。主要从事OLED有机电致发光材料、屏板（panel）、驱动IC、批量生产生产工艺流程及设备的高科技公司，并与韩国电子部品研究院（KETI）建立了OLED的技术合作关系。2003年1月2日与韩国电子通讯研究院（
22、ETRI）签署了“SiGe技术转移合同”，技术内容涉及SiGe HBT工艺、SiGe集成电路制造等有关的技术专利100多项。公司将继续在半导体、芯片设计等领域发展，并将韩国的先进技术继续引进到中国，与本地的技术融合，愿成为中、韩技术交流的一个桥梁。第三章 该产业国内外发展情况3.1产品主要应用领域和意义项目主要产品SiGe器件的特点是利用廉价的硅基片同硅集成电路兼容的加工工艺生产新型的高频器件及电路，器件和电路产品的应用目前主要集中在2GHz到10 GHz的范围内，并可能扩展到40GHz以上，图3-1示出SiGe器件的可能应用范围。图3-1 SiGe器件应用范围如果将其应用具体化，至少可以举出
23、以下一些射频应用领域的例子：蜂窝电话和PCS电话接收器用低噪声放大器（GSM、DCS、PCS、CDMA）发送器用功率放大器（GSM、PCS、CDMA、AHPS）压控振荡器（每个发送/接收装置的基本部件）廉价的2.4GHz碰撞报警雷达系统1GHz以上的单片无线话音和数据电话系统数据采集，直接基带无线接收器和信号合成专用高速模数转换和数模转换器廉价高可靠的全球定位（GPS）接收器互动式电视早期高频无线应用的电路例如混频器、调制解调器和压控振荡器等都是用硅双极技术设计的，同时功率放大器和低噪声放大器等前端电路主要用GaAs技术设计。随着应用要求的频率提高，硅双极器件已力不从心，因而GaAs便逐渐成为
24、高频应用的主流。这主要是因为GaAs材料具有高的电子迁移率及快的漂移速度，因而适用于制作高频器件，但是GaAs存在诸多缺点，例如GaAs单晶材料制备工艺复杂因而价格昂贵；GaAs材料的机械强度低，晶片易碎尺寸做不大；GaAs的热导率低因而散热不良；GaAs器件工艺同硅器件工艺不具有兼容性等。这些缺点限制了GaAs器件的发展，特别限制了器件的大规模生产。具有优良特性的SiGe技术（见表3-1）正在扫除上述障碍，并有可能开发出一种集成的高频无线电路，例如可以将压控振荡器、功率放大器及低频噪声放大器集成在一起，构成完整的无线前端产品。除此以外，SiGe技术可以将BiCMOS电路集成在一起，形成速度、
25、功耗、性能、集成度和成本最佳组合的系统集成芯片，从而完成更加复杂的功能，这样的芯片可直接用于先进的无线通信产品中，例如用于第二代、第三代手机及宽带局域网（WLAN）中。毫不夸张，SiGe器件的应用及开发，将使微电子学在通信领域中参数一次新的飞跃，具有十分重要的意义。表3-1 Si器件、SiGe HBT和GaAs HBT特性的比较器件fT(GHz)室温增益低温增益同Si工艺兼容性规模生产性芯片成本目前工艺水平(m)Si60中下降易低0.09SiGe210高上升好易中0.18GaAs160低上升劣一般高0.25注：SiGe HBT的fT据报道已达360GHz本项目投产的初期以生产SiGe HBT及
26、压控振荡器（VCO）为主，它是SiGe的基础产品同时又是有广阔市场的产品，它将为今后扩展其它SiGe集成电路的生产铺平道路。本项目加工的功率MOS器件是硅器件中广泛应用的产品，国际上由于产业调整加工有逐渐移向我国的趋势，例如日本Global Foundry公司在我国曾同一些4”生产线合作过该器件生产。但由于生产效率偏低未能成功，这次该公司作为本项目韩方股东，在项目投产的前两年将安排约4000片/月的生产量生产功率MOS器件，这对项目建立的生产线迅速达产及提高经济效益起到保证作用，同时作为补充我国及深圳地区微电子产业也将作出贡献。3.2国际国内技术水平发展情况SiGe HBT从材料外延开始到商业
27、生产经历了近20年左右发展的道路。表2列出了1982年开始研究低温UHV/CVD外延SiGe材料工艺，到1998年第一代SiGe产品问世的主要发展历程。表3-2 SiGe HBT的主要发展历程时间发展内容1982开始研究低温UHV/CVD工艺1986UHV/CVD外延Si成功1987第一个SiGe HBT制作成功（采用HBE方法外延）1990fT75GHz1993fT100GHz1995fmax160GHz1998第一代SiGe产品问世（LNA低噪声放大器）由于SiGe HBT的工艺同Si工艺具有兼容性，因此在材料研究取得突破以后，其器件及电路的水平迅速提高，表3-3列出了截止2000年SiG
28、e HBT的器件研究水平。表3-3 SiGe HBT的研究水平器件结构SiGe生长方法增益发射极面积（m2）fT/fmax (GHz)实验室双台面MBE920020.8830/160Dailer Benz双多晶自对准UHV/CVD1130.82.548/69IBM双多晶自对准UHV/CVD450000.39.55154/Hitachi双多晶自对准UHV/CVD3000.2176/180Hitachi近年来器件水平又有很大提高，最近报导的SiGe HBT fT达360GHz，SiGe器件商业生产水平的fT和fmax分别在30GHz和60GHz左右，采用的工艺水平为10.5m工艺。商业上主要用Si
29、Ge技术生产低噪声放大器（LNA），压控振荡器CVCO等电路，除此以外，利用SiGe HBT同CMOS工艺兼容集成的水平在不断提高，利用SiGe BiCMOS工艺已试制出集成180万晶体管道ASIC芯片。作为例子表3-4列出无线通信用SiGe LNA的水平，表3-5列出一些具有代表性的SiGe HBT集成电路。表3-4 无线通信用SiGe LNA的水平性能TEMICMAXIMInfinonRFMOconexant工作频率（GHz）1.81.91.81.91.9工作电压（V）34253电流（A）103.558噪声系数（dB）1.81.30.651.51.7增益2014.42114表3-5 有代表
30、性的SiGe HBT集成电路电路性能时间/公司DAC12位，1.2GHz，750mW1994/IBM分频器8分频，50GHz1998/Hitachi单片VCO17GHz，-110dBc/Hz1997/IBM5.5GHz LNA/VCOLNA：14.1dB（增益） 2.4dB（噪声系数）VCO：15调谐范围，在100KHz偏移时噪声比-90dBc/Hz1998/IBM多路复用器2：1，40Gb/s1998/Hitachi多路分解器1：2，60Gb/s1997/Siemens前置放大器带宽2.5GHz，输出阻抗43，功耗17mW2003/ETRISiGe器件的技术虽然发展迅速，但主要掌握在国际上少数公司手中，特别是生产技术掌握在少数像IBM等这样的大公司手中，近几年韩国ETRI等公司加强了SiGe技术研究，发展了较为成熟的SiGe HBT及其电路的生
