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1、,*,产品建设方案,一、砷化镓（GaAs）半导体概况（1）,国外砷化镓半导体行业概况苏联于1957年10月发射了全世界第一颗 Sputnik 人造卫星，其中电子系统相关项目是其中重要的一个部分。电子系统是国防电子战的重要依托，从1958年开始，在微系统技术领域启动了砷化镓IC技术及硅大型积体电路两个重要项目。砷化镓项目商业化的自1988至1995年间执行的MIMIC项目，涵盖范围包括材料、制程、测试、模拟、封装等量产化的环节，并将砷化镓组件从原先复杂的分离器件组成方式发展成为集成电路，美国一直到今日仍然是砷化镓产业的龙头地位。,前言,一、砷化镓（GaAs）半导体概况（2）,国内砷化镓半导体行业
2、概况中国从上世纪60年代初开始研制砷化镓，近年来，随着中科稼英半导体有限公司、北京圣科佳电子有限公司相继成立，中国的新世代半导体产业迈上新台阶，走向更快的发展道路。中科镓英公司成功拉制出中国第一根6.4公斤5英寸LEC法大直径砷化镓单晶；信息产业部46所生长出中国第一根6英寸砷化镓单晶，单晶重12kg，并已连续生长出6根6英寸砷化镓单晶；西安理工大在高压单晶炉上称重单元技术研发方面取得了突破性的进展。目前中国GaAs材料单晶以23英寸为主，4英寸处在产业化前期，研制水平达6英寸，4英寸以上芯片及集成电路GaAs芯片主要依赖进口。砷化镓生产主要原材料为砷和镓，主要用于生产光电子器件。集成电路用砷
3、化镓材料的砷和镓原料要求达7N，基本靠进口解决。中国国内GaAs材料主要生产单位为包括中科镓英、有研硅股、信息产业部电子46所、电子13所、电子55所等。,二、市场分析（1）,1、砷化镓半导体应用领域及市场前景砷化镓半导体广泛运用于高频及无线通讯(主要为超过1 G H z 以上的频率)，激光器、无线通信、光纤通信、移动通信、GPS 全球导航等领域。砷化镓材料的应用领域主要分为微电子领域和光电子领域。在微电子领域中，主要用于制作无线通讯（卫星通讯、移动通讯）、光纤通讯、汽车电子等用的微波器件。砷化镓下游产业-砷化镓集成电路业市场平均增长近年都在40%以上。砷化镓芯片是手机中重要关键性零部件，随着
4、通讯网路的建构与普及而需求大增，对砷化镓芯片的需求量也会愈来愈大。整个移动通讯技术第四代（4G）的迅猛发展，也伴随着MMIC的快速发展。,二、市场分析（2）,附录表1 拟建项目产品主要应用领域及规格,MMIC 市场每年以40%的成长率增加。2011年有70亿颗的需求而预计2015年有200亿颗六吋晶圆的需求:2011年为90万片(每月7.5万片)，2015年200万片(每月16.7万片)主力市场在于手机、智能型手机与平板计算机对于MMIC芯片的急速需求主要的MMIC需求:HBT PA(主力)与BiHEMT(成长中)目前主要客户群如skyworks,Avago与Renesas等,二、市场分析（3
5、）,MMIC Market,(#6”Wafers/Year;x1000),Market Share(%),Year,Total Market,MMIC Market forNew SuppliersMarket Share for,100,30,40,50,4000,New Suppliers20800,16001200,2000,2400,2009,2010,2011,2012,2013,2014,2015,2016,Ref.StrategyAnalyticsConfidential,全球砷化镓mmic市场趋势预估,全球砷化镓mmic代工市场趋势预估(只以hbt mmic价格评估),MMIC
6、 FoundryMarket(US$M),Market Share(%),Total MarketMarket forNew SuppliersMarket Share forNew Suppliers,2009,2010,2011,2012,2013,2014,2015,2016,403020100,50,2400180012006000,3000,2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016YearNote:实际全球砷化镓组件产值在2011 年为58 亿美元(此包括高单价pHEMT,HBT MMIC芯片与封装),附录表1-1 半导体材料的分类及其应用表,建
7、设规模,1、规模确定的依据公司根据产品生产技术的先进性及成熟性，产品的应用范围和国内外市场需求，作为确定本项目产品生产规模的重要依据，具体为：（1）项目产品市场的需求；（2）项目产品的技术性能、市场定位及产品的竞争能力；（3）公司发展规划及对未来业务的发展预测。（4）结合企业自身的综合能力、人力、技术、管理水平、资金的来源，原辅材料和能源的供应及协作配套条件等情况的综合考虑。,建设规模,2、建设规模根据上述依据，公司拟通过本项目的建设，建设砷化镓芯片生产线1条，可形成年产砷化镓芯片18万片的生产规模。选建砷化镓外延片生产线1条，可年产砷化镓外延片6万片；3、投资金额本案预计总投资约15亿人民币
8、，其中土建、厂务工程设施约3亿人民币；设备及其他12亿人民币。4、经济效益本项目达满产后,预估占全球市占率10-15%，预估年产值可达24.3亿元。利润平均35%以上毛利率，35年即达损益平衡。,三、产品方案,1、产品生产大纲,本项目主要生产砷化镓芯片，根据原料来源的不同，分为专用芯片和普通芯片，专用芯片是外购砷化镓芯片，经外延加工、芯片生产二个加工过程，普通芯片是外购经过外延的砷化镓芯片，直接进行芯片加工生产。项目产品线宽在0.2微米以下，初步确定产品方案如下表。,附录表1-2 产品方案,附录表1-3 半导体产业链及本项目工艺范围,四、产品主要特点,附录图1-4 硅元素半导体的钻石结构,附录
9、图1-5 化合物半导体掺杂锌结构,-电子迁移速度高-耐高温-抗辐照,五、项目建成影响（1）,（1）项目建设有助于我国半导体行业实现新的突破目前4英寸以上芯片及集成电路GaAs芯片主要依赖进口。本项目技术团队在微波通讯组件领域处于世界较为领先的地位，技术自主研发，技术团队有能力以自行设计、改装设备方式生产GaAs芯片，从外延、芯片生产均可在厂内完成，高度垂直整合布局在全球同业中取得相当竞争优势。该团队可充分发挥公司的技术研发优势，通过引进高素质技术人才，确保公司技术创新的高效率和研发工作的高水平。本项目产品主要应用于全球移动通信系统（GSM）、分散控制系统（DCS）以及CDMA DCS(825M
10、Hz)等高端市场。,五、项目建成影响（2）,（2）有助于促进我国通讯行业的快速发展:整个移动通讯技术的发展与GaAs 材料的技术进步与需求是相辅相成的。目前第四代（4G）的通讯产品已经推向市场，4G通讯技术的快速发展要求半导体芯片具有高频、高功率、高效率、低噪声指数等更加优异的电气特性。砷化镓半导体芯片技术，以它为基础材料制成的集成电路，其工作速度可比目前硅集成电路高一个数量级。,四、MMIC产品应用及 产品技术种类与应用,地面发电,有线电视商务卫星通信,高频,高速HBT/HEMT/BiHEMT,MMIC应用,LD/LED/PIN,特性组件技术,光纤通讯无线通信汽车雷达,高光发电效率SOLAR
11、CELL,光源光数据储存 卫星发电,WirelessComm.62%,Fiber OpticalComm.18%,Consumer10%,Others6%,Military4%,市场应用,半导体技术及特性,基板,组件,磊晶,制程,电子迁移速率快高崩溃电压 耐高温 发光,抗辐射 高光发电效率 应用,MOCVD/MBE,EpitaxialLayers,Group VN,As,PP,Group IIIAl,Ga,InIII-V 基板,GaAsAlGaAsInGaPInGaAsInAlAsInGaAlPGaNInGaN,增益器(GainBlock),直拨卫星系统,功率放大器(PA),交换器(Switc
12、h)低噪声放大器(LNA)倍增器(Multiplier)其他混频讯号电路(Mixers)电压控制振荡器(VCO),DBS,平板计算机iPad,区域多点传播服务LMDS,智能型手机iPhone,HTC.,GSM 手机,无线区域网络WLAN,点对点微波通讯Point-to-PointRadio Link,卫星小型地面站,VSAT汽车防撞雷达系统Car Avoidance Radar,固网无线区域回路卫星定位系统 WLL,CDMA 手机GPS,增益器(GainBlock),直拨卫星系统,功率放大器(PA),交换器(Switch)低噪声放大器(LNA)倍增器(Multiplier)其他混频讯号电路(M
13、ixers)电压控制振荡器(VCO),DBS,平板计算机iPad,区域多点传播服务LMDS,智能型手机iPhone,HTC.,GSM 手机,无线区域网络WLAN,点对点微波通讯Point-to-PointRadio Link,卫星小型地面站,VSAT汽车防撞雷达系统Car Avoidance Radar,固网无线区域回路卫星定位系统 WLL,CDMA 手机GPS,Confidential,砷化镓,先天物理上缺点低崩溃电压硅基板高频损耗讯号隔离度不佳低输出功率密度芯片面积大(电流密度小),砷化镓无法取代Confidential,砷化镓 具备硅无法取代的优越特性硅制程RF CMOS 功率放大器、射
14、频开关,第二节 工艺技术方案,1、技术选择的原则,（1）安全与稳定的原则工艺技术的先进性决定产品生产质量及产品市场的竞争力，流程性生产过程必须满足生产安全性、运行稳定性要求。（2）设备配置合理，与规模相适应的原则生产工艺和生产设备的选择还必须针对生产规模、产品加工工艺特性要求，采用合理的工艺流程，配备先进的生产设备，使工艺流程、设备配置、生产能力与生产规模及产品质量相匹配，力求技术先进的同时，经济上合理。（3）坚持节能、环保与安全生产的原则项目建设中所采用的工艺技术体现“以人为本”的原则，确保安全生产和清洁生产的需要，有利于环境的保护，不对生产区内外环境质量构成危险性或威胁性影响。尽量采用节能
15、、生产污染少的生产工艺和技术装备，从源头上消除和控制污染源、减少污染量，严格贯彻“三同时”原则，搞好三废治理。,2、砷化镓半导体的技术发展,半导体微波通讯技术发展已经有半个世纪，随着无线通讯产业的蓬勃发展，台湾在90年代后期先后从美、日两国引进一些技术和团队组成数家上、中游的公司，当时包括了外延技术应用的博达、全新和芯片制造的尚达、稳懋、GCT、宏捷等。并且目前全新和稳懋在外延和芯片代工都排在全球数一数二的地位。近年我国随着改革开放所带来的经济成长，以及全球手机与手持装置无线通讯产品的飞速发展，启动了庞大的移动通讯市场，也带动了通讯下游系统业、服务业的蓬勃发展，建立了部分上游材料基板产业，在产
16、品设计能力也快速成长。,3-1、本项目技术来源,（1）技术要求本项目为流程性生产，主要分为砷化镓外延片的制造、砷化镓芯片组件的制造二个部分。-砷化镓外延片制造砷化镓外延片的结构非常复杂，单层材料的厚度可以薄至数十或数纳米，而每层之间的掺杂型态和浓度可能有快速的变化，因此无法以传统扩散方式来达成，而必须使用外延生长来取得外延芯片。-组件制造复杂的组件结构对芯片制造技术提出更高的要求，包括湿式蚀刻必须控制在几个纳米、光罩的对准、光阻的厚度及形状的控制、剖离的完整性、整个IC组件立体表面的清洁度、整个制程的重复性、以及产品的收率。,3-2、本项目技术来源（1）,（2）技术来源考虑外延片和组件的生产，
17、以及项目产品的用途，拟引进技术团队担当生产技术管理和新产品研发，技术团队由包括美国与台湾在砷化镓与氮化镓的外延与芯片制造、研发有相当经验的海内外技术人员组成，技术背景涵盖：微波半导体外延技术芯片制作技术发光二极体外延/芯片技术聚光型太阳能电池外延/芯片技术集成电路(IC)上下游公司海内外技术专家资深顾问群,3-2、本项目技术来源（2）,团队结合了国内外半导体以及硅晶圆厂的专家团队，团队充分利用国内外高端的人力资源，结合两岸的产、学、研的研发能量，积极开发新的产品应用与技术，正面应对任何可能的挑战。尤其在新材料、新组件技术与系统应用技术方面积极创新并建立良好的基础，作为长期发展的准备。因此在砷化镓与氮化镓生产技术方面，团队成员不仅拥有优异的制造技术、并且具备硅IC厂营运管理系统的实务经验，在技术上属于国内外的一流水准。,谢 谢！,
