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1、晶圓劃片刀項目可行性研究報告半導(dǎo)體材料股份有限公司二一八年八月12目錄第一章總論3第二章市場分析4第三章項目技術(shù)來源和優(yōu)勢6第四章產(chǎn)品和工藝技術(shù)方案7第五章環(huán)保安全措施8第六章投資估算和資金籌措9第七章經(jīng)濟(jì)和社會效益分析10第八章風(fēng)險因素及對策12第一章總論1. 項目背景晶圓切割使用的劃片刀是我國半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)鏈上缺失的一環(huán)，長期以來一直依賴進(jìn)口，無論從國家發(fā)展戰(zhàn)略還是國家安全戰(zhàn)略上考慮，都必須盡快填補(bǔ)這一空白。本項目致力于在我國建設(shè)晶圓劃片刀生產(chǎn)基地，實(shí)現(xiàn)晶圓劃片刀的國產(chǎn)化，充分滿足我國集成電路、分立器件、LED 等產(chǎn)業(yè)對劃片刀的迫切需求。2. 項目概況本項目由半導(dǎo)體材料股份有限公司（以下簡2、稱“”或“公司”）、張木根、金彪共同投資成立新的公司來承擔(dān)（以下簡稱“項目公司”）。本項目將在公司現(xiàn)有晶圓劃片刀研發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品良率可控的基礎(chǔ)上，繼續(xù)提升技術(shù)水平、擴(kuò)大產(chǎn)能，達(dá)到月產(chǎn) 5 萬片晶圓劃片刀的建設(shè)目標(biāo)。3. 投資總額及資金來源本項目計劃總投資額 4000 萬元人民幣。隨著經(jīng)營規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，各投資方同意追加投資。4. 注冊資本及股權(quán)結(jié)構(gòu)本項目公司注冊資本為 2000 萬元人民幣。股權(quán)結(jié)構(gòu)如下表：序號股東名稱出資金額（萬元）股權(quán)比例1半導(dǎo)體材料股份有限公司140070%240020%320010%5. 項目建設(shè)地址該項目將建在10 號廠房西側(cè)。第二章市場分析1. 市場的發(fā)展在半導(dǎo)體晶圓3、封裝前期工作中，劃片刀（dicing blade）是用來切割晶圓， 制造芯片的重要工具，它對于芯片的質(zhì)量和壽命有直接的影響。劃片刀在半導(dǎo)體封裝工藝中的使用如下圖所示：隨著芯片的小型化、大容量化、以及高效化，芯片的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，芯片之間的有效空間越來越小，因而其切割的空間也越來越窄。這對于精密切割晶圓的劃片刀的技術(shù)要求越來越高。目前切割晶圓有兩種方法：一種是激光切割，另一種是機(jī)械切割，即，劃片刀切割。而后者是當(dāng)前切割晶圓的主力。其原因是（1）激光切割不能使用大功率以免產(chǎn)生熱影響區(qū)（HAZ）破壞芯片，（2）激光切割設(shè)備非常昂貴（一般在 100 萬美元/臺以上），（3）激光切割不能做到一次切透（因4、為 HAZ 問題），因而第二次切割還是用劃片刀來最終完成，所以劃片刀會在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，是半導(dǎo)體封裝工藝中不可缺少的材料之一。絕大部分硅片基底集成電路和器件產(chǎn)品在封裝時，都需要使用劃片刀進(jìn)行切割。而過去 25 年來的全球經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，半導(dǎo)體集成電路和器件市場的年增長率和全球 GDP 的年增長率同步，所以劃片刀的需求量也在逐年增長。2. 晶圓劃片刀產(chǎn)品市場現(xiàn)狀和發(fā)展預(yù)測2.1 目前晶圓劃片刀市場主要被日本 Disco、美國K&S 以及韓國等供應(yīng)商占領(lǐng)，國內(nèi)無廠家能生產(chǎn)高端晶圓加工的劃片刀，其主要問題是未掌握劃片刀生產(chǎn)過程中鋁飛盤精加工和刀片薄膜成型等關(guān)鍵核心技術(shù)。2.2 晶圓5、劃片刀屬消耗品，目前國內(nèi)劃片刀每年需求量在 600-800 萬片。2.3 高端劃片刀幾乎被日本 Disco 所壟斷，其在國內(nèi)市場的占有率為 80%-85%。我國應(yīng)該擁有自主可控的高科技產(chǎn)品，徹底改變嚴(yán)重依賴國外進(jìn)口的被動局面，填補(bǔ)國內(nèi)在該技術(shù)和產(chǎn)品上的空白。2.4 本項目目標(biāo)為形成中國劃片刀產(chǎn)品品牌，力爭在 5-6 年內(nèi)占有國內(nèi) 10%以上的市場份額，即 5 萬片/月以上。第三章項目技術(shù)來源和優(yōu)勢1. 本項目技術(shù)來源本項目經(jīng)技術(shù)團(tuán)隊研發(fā)多年，是在半導(dǎo)體表面處理化學(xué)材料及配套設(shè)備制造基礎(chǔ)上形成的新一代劃片刀制程技術(shù)與產(chǎn)品。2. 工藝的研發(fā)規(guī)劃晶圓劃片刀產(chǎn)品，特別是納米級晶圓劃片刀產(chǎn)品是用來加工超6、薄（100m 以下）、超小（比如 150 x 150m 以下）、超脆（比如 Low-K 晶圓）、超繁（比如近 10 層的金屬層和相對應(yīng)的介電層結(jié)構(gòu)）等特點(diǎn)的晶圓，要求該劃片刀制作的每一個工序和工藝不僅苛刻，而且需要一系列的相關(guān)制作技術(shù)。 Ni 基納米級該劃片刀的鎳基厚度可以達(dá)到 10m，是一般亞裔人頭發(fā)直徑的 1/9。因此，本項目采用多種技術(shù)制作納米鎳基（nickel bonding）劃片刀。 機(jī)加工微米級在機(jī)加工上,本項目采用高精度加工技術(shù)，嚴(yán)格控制劃片刀輪轂的同心度、圓度、平行度、平整度以及表面粗糙度。 測量誤差超微米級鎳基刀刃的內(nèi)應(yīng)力控制是至關(guān)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，需要特殊的檢測手段與專門定制7、的設(shè)備，在恒溫、恒濕的凈房內(nèi)使用。第四章產(chǎn)品和工藝技術(shù)方案1. 產(chǎn)品方案目前，有些晶圓厚度只有 100m 左右，而硅基芯片的物理特征又十分脆弱，精加工這樣的晶圓，一般的劃片刀是無法滿足切割質(zhì)量要求的。切割質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是芯片完整、不能產(chǎn)生微裂紋、界面不能剝離、芯片邊緣不能有毛刺、背面邊界不能崩裂、邊角不能脫落等，所有這些條件都是以微米級來衡量的。普通的鎳基劃片刀已經(jīng)很難滿足切割這樣晶圓的技術(shù)要求，因而開發(fā)一種高性能的劃片刀已經(jīng)越來越重要。當(dāng)前，在劃片刀制造領(lǐng)域中，日本 Disco 獨(dú)占鰲頭，國內(nèi)有幾家企業(yè)從事劃片刀研發(fā)多年，仍未能實(shí)現(xiàn)突破。這將是我們晶圓劃片刀項目的機(jī)會所在，根據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為一個整8、體的趨勢，該項目將處于有利地位。2. 產(chǎn)品主要規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃步驟Blade 品種產(chǎn)品特點(diǎn)1Si 劃片刀切割加工 Si 晶圓2Bevel 劃片刀Back-cutting 專用3GaAs 劃片刀專門加工 GaAs 系列晶圓4Low-K 劃片刀專門加工 Low-K 晶圓5BGA 劃片刀專門加工 BGA本項目初期主要生產(chǎn)目前市場上需求量最大，國內(nèi)需求最急切的各類晶圓劃片刀，然后再開發(fā)特種刀型。具體步驟如下表：3. 生產(chǎn)工藝流程鋁飛盤精加工刀片檢測包裝入庫鋁 飛盤 背面 精加工晶圓劃片刀的生產(chǎn)工藝流程如下圖：鋁飛盤加工刀片薄膜成型刀片外圓磨與去凸點(diǎn)第五章環(huán)保安全措施晶圓劃片刀生產(chǎn)過程中的環(huán)保安全措施本項目9、生產(chǎn)工藝先進(jìn)，符合清潔生產(chǎn)的要求。在生產(chǎn)過程中僅產(chǎn)生少量固廢物，工藝廢液、廢水及廢氣。在鋁飛盤粗加工和精加工工序產(chǎn)生少量鋁片和鋁屑等固廢物，項目實(shí)施過程中將固廢物分類收集及處理，確保符合環(huán)保要求。鋁飛盤化學(xué)蝕刻等工序產(chǎn)生清洗廢水可納入現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)處理，少量工藝廢液收集后交由有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)處理。晶圓劃片刀在生產(chǎn)過程中，需要保證生產(chǎn)區(qū)域的潔凈度，所以在材料選擇上，不允許使用揮發(fā)性強(qiáng)的原料。僅在部分清洗工藝中，涉及到少量酸、堿溶液，揮發(fā)的少量廢氣經(jīng)由排風(fēng)系統(tǒng)并經(jīng)吸收處理后高空排放，符合環(huán)保排放要求。第六章投資估算和資金籌措1. 投資估算本項目總投資額人民幣 4000 萬元，其中：固定資產(chǎn)投資人民10、幣 3300 萬序號費(fèi)用名稱估算投資（萬元）占投資比例1廠房裝修200.005.00%2設(shè)備購置及安裝費(fèi)3,000.0075.00%3其他費(fèi)用100.002.50%固定資產(chǎn)投資合計3,300.0082.50%運(yùn)營流動資金700.0017.50%總投資合計4,000.00100.00%元，流動資金人民幣 700 萬元。項目投資預(yù)算表如下：2. 資金籌措本項目計劃總投資額 4000 萬元人民幣。隨著經(jīng)營規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，各投資方同意追加投資。3. 投資使用計劃項目預(yù)計 2018 年 9 月正式開工建設(shè)，2019 年 6 月完成月產(chǎn) 5 萬片晶圓劃片刀擴(kuò)產(chǎn)計劃。項目建設(shè)內(nèi)容主要包括生產(chǎn)廠房裝修、生產(chǎn)設(shè)11、備采購安裝、倉庫配套設(shè)施安裝等。第七章經(jīng)濟(jì)和社會效益分析1. 項目收益測算的主要基本假設(shè)1.1 項目公司所遵循的我國有關(guān)法律、法規(guī)、政策和公司所在地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境仍如現(xiàn)實(shí)狀況，無重大變化。1.2 項目公司所屬行業(yè)的市場狀況無重大變化。1.3 項目公司經(jīng)營計劃、營銷計劃等能如期實(shí)現(xiàn)，無重大變化。1.4 項目公司預(yù)測期內(nèi)的經(jīng)營運(yùn)作，不會受到市場供求、人力資源等嚴(yán)重短缺的不利影響，主要客戶和核心人員不發(fā)生重大變化。1.5 項目公司預(yù)測期內(nèi)的業(yè)務(wù)類型不發(fā)生重大變化，且業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化并趨于合理。2. 項目營業(yè)收入預(yù)測參考目前市場同類產(chǎn)品銷售價格測算，項目營業(yè)收入預(yù)測如下表：單位：萬元人民幣年份20112、920202021202220232024晶圓劃片刀營業(yè)收入1500220033005000650080003. 項目產(chǎn)品成本和費(fèi)用的測算成本計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的確定及有關(guān)問題說明：3.1 主要原材料是根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際消耗量及參照同行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)資料測算。3.2 人工工資及福利費(fèi)、燃料及動力費(fèi)等按同行業(yè)現(xiàn)行的有關(guān)資料測算。3.3 固定資產(chǎn)機(jī)械設(shè)備按 10 年折舊，殘值率為 5%。3.4 營業(yè)費(fèi)用（包括銷售費(fèi)用、管理費(fèi)用、財務(wù)費(fèi)用）按照銷售收入的 15%計算。4. 項目達(dá)產(chǎn)年經(jīng)濟(jì)效益分析本項目達(dá)產(chǎn)年營業(yè)收入約為人民幣 8000 萬元，達(dá)產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)利稅 2500 萬元，其中年繳納稅金約人民幣 1200 萬元，13、達(dá)產(chǎn)年所得稅后利潤人民幣 1300 萬元。5. 項目社會效益分析項目達(dá)產(chǎn)后將填補(bǔ)國內(nèi)晶圓級劃片刀的制造空白，完善國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。項目將提供就業(yè)崗位 70-90 人。6. 項目綜合效益分析經(jīng)測算，本項目達(dá)產(chǎn)年可實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入人民幣 8000 萬元，在 5 年內(nèi)可收回全部投資金額。因此，本項目具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，經(jīng)濟(jì)上是可行的。第八章風(fēng)險因素及對策1. 技術(shù)開發(fā)風(fēng)險晶圓劃片刀技術(shù)長期被日本、美國、韓國等三家公司控制，他們掌握了具有高技術(shù)壁壘的晶圓劃片刀生產(chǎn)的核心技術(shù)。隨著半導(dǎo)體封裝技術(shù)的發(fā)展，本項目存在技術(shù)開發(fā)不成功的風(fēng)險。本項目是在多年技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)基礎(chǔ)上進(jìn)行，將充分利用已有的技術(shù)成果14、，同時組織技術(shù)團(tuán)隊持續(xù)攻關(guān)，確保本項目開發(fā)成功。2. 市場風(fēng)險國內(nèi)晶圓劃片刀主要市場份額仍被日本 DISCO 所占據(jù)，市場開發(fā)有一定的難度。本項目將利用在半導(dǎo)體封裝行業(yè)的市場地位和客戶資源以及劃片液等相關(guān)化學(xué)品的配套優(yōu)勢，著力做好產(chǎn)品市場開發(fā)和客戶現(xiàn)場服務(wù)，滿足客戶多方面對本項目產(chǎn)品的要求，盡快按計劃實(shí)現(xiàn)本項目銷售目標(biāo)。3. 項目可能不達(dá)預(yù)期的風(fēng)險公司在決定投資此項目過程中綜合考慮了各方面的因素，做了多方面的準(zhǔn)備，但項目在實(shí)施過程中可能受到市場環(huán)境變化、原材料供應(yīng)、設(shè)備供應(yīng)、產(chǎn)品質(zhì)量管控、客戶開發(fā)、產(chǎn)品市場銷售等諸多因素的影響，使項目可能無法達(dá)到預(yù)期。本項目在實(shí)施過程中將充分關(guān)注各種外部環(huán)境因素的變化，及時準(zhǔn)確把握和控制各種風(fēng)險點(diǎn)，制定切實(shí)可行的項目實(shí)施方案，采取周密謹(jǐn)慎的辦法組織實(shí)施，確保本項目順利實(shí)施并達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。