【導(dǎo)讀】MOS器件芯片，形成月投片量5000片的生產(chǎn)能力。8″生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)月產(chǎn)8″SiGe芯片20xx0片。期工程規(guī)劃用地84000m2，總用地20xx00m2。本項(xiàng)目總投資，注冊(cè)資金1500萬(wàn)美元，資公司名義向境內(nèi)或境外金融機(jī)構(gòu)貸款解決。

　　

【正文】 RTD 及功率 MOS 集成電路等領(lǐng)域。 目前任中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員，博士生導(dǎo)師，創(chuàng)新重大項(xiàng)目“特種半導(dǎo)體器件及電容”負(fù)責(zé)人，兼任傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員，中國(guó)電子學(xué)會(huì)半導(dǎo)體與集成電路分會(huì)專(zhuān) 業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)電子學(xué)會(huì)核輻射電子學(xué)與電磁脈沖專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 30 國(guó)際工程咨詢(xún)公司項(xiàng)目評(píng)估專(zhuān)家及科技部“經(jīng)濟(jì)專(zhuān)家委員會(huì)”專(zhuān)家等職、 已發(fā)表專(zhuān)著一本（《 CMOS 集成電路原理、制造及應(yīng)用》， 90 年，電子工業(yè)出版社），合著專(zhuān)著二本，論文 60 余篇，擁有國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利一項(xiàng)。 （ 4）李瑞偉，男， 1936 年 9 月生， 1958 年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系半導(dǎo)體物理專(zhuān)業(yè)，主要簡(jiǎn)歷如下： 1987 年至今，中國(guó)國(guó)際工程咨詢(xún)公司專(zhuān)家委員會(huì)成員，中國(guó)國(guó)際工程咨詢(xún)公司高技術(shù)項(xiàng)目部半導(dǎo)體行業(yè)專(zhuān)家，參與和從事中國(guó)國(guó)家大型微電子工程建設(shè)項(xiàng)目的評(píng)估咨 詢(xún)工作。 1993 年，赴香港科技大學(xué)微電子制造中心在其二期工程建設(shè)中做顧問(wèn)。 1982－ 1992 年，清華大學(xué)微電子學(xué)研究所工藝研究室主任，從事亞微米 MOS 器件的計(jì)算機(jī)模擬與工藝研究工作。 1985－ 1990 年，負(fù)責(zé)中國(guó)國(guó)第一條 1 微米級(jí) VLSI 工藝線的建設(shè)和 1～ 微米成套工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)，并于 1990 年研制出中國(guó)第一塊兆位級(jí)的集成電路 — 1 兆位漢字 ROM。 19811982 年，赴美國(guó)康奈爾大學(xué)，在美國(guó)國(guó)家亞微米中心（ NRRFSS）從事亞微米 MOS 器件的計(jì)算機(jī)模擬與工藝研究工作。 19711981 年，參 加了開(kāi)拓中國(guó)國(guó)內(nèi) MOS 集成電路事業(yè)的工作，負(fù)責(zé)中國(guó)國(guó)內(nèi)首條 3 微米工藝線的建設(shè)和多種中、大規(guī)模集成電路的研制，并在國(guó)內(nèi)首先開(kāi)出“ MOS 大規(guī)模集成電路”的研究生課程。 19581971 年，先后從事半導(dǎo)體物理、固體物理、固體量子電子學(xué)、微波鐵氧體材料與器件、電子自旋共振波譜儀等領(lǐng)域的教學(xué)和科研。 1989 年獲國(guó)家教委、人事部授予的全國(guó)優(yōu)秀教師稱(chēng)號(hào)； 深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 31 1992 年獲國(guó)務(wù)院頒發(fā)有突出貢獻(xiàn)專(zhuān)家稱(chēng)號(hào)。 本項(xiàng)目一期工程主要承接芯片加工任務(wù)，特別是在投產(chǎn)初期，主要的生產(chǎn)量是功率 MOS 器件 的加工（ Foundry 生產(chǎn)），因此，必須與委托加工的客戶(hù)建立非常緊密的協(xié)作關(guān)系。 按照世界上半導(dǎo)體 Foundry 生產(chǎn)的慣例，芯片生產(chǎn)所需掩模版通常是由委托加工的客戶(hù)提供芯片的版圖數(shù)據(jù)文件，而由加工線（ Foundry）負(fù)責(zé)委托專(zhuān)業(yè)的制版廠制作所需的掩模版。這樣，加工線就必須具備制版交接環(huán)節(jié)相關(guān)的技術(shù)力量和工具條件。考慮到本項(xiàng)目投產(chǎn)一、兩年內(nèi)，委托加工的主要客戶(hù)與合資公司的韓方關(guān)系緊密，有的就是韓方股東之一（例如日本 Global Foundry 公司），由于本項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模和投資都比較有限，因此，本項(xiàng)目的芯片加工生 產(chǎn)，將由合資公司的韓方負(fù)責(zé)與客戶(hù)協(xié)調(diào)，直接提供可滿(mǎn)足芯片加工生產(chǎn)要求的掩模版。 此外，對(duì)所加工芯片和產(chǎn)品的測(cè)試與工藝質(zhì)量分析。也有類(lèi)似問(wèn)題。雖然加工線交給客戶(hù)的產(chǎn)品是加工好的硅圓片，芯片和封裝后成品的測(cè)試是由客戶(hù)自行解決定，加工線并不負(fù)責(zé)芯片與成品的批量測(cè)試。但加工線通常也具備一定的產(chǎn)品測(cè)試能力，以便與客戶(hù)協(xié)調(diào)對(duì)加工質(zhì)量的評(píng)估與分析，解決可能產(chǎn)生的矛盾，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量與成品率達(dá)提高，但同樣考慮到本項(xiàng)目委托加工的主要客戶(hù)與本項(xiàng)目合資韓方關(guān)系比較密切，對(duì)芯片加工工藝與成品質(zhì)量間關(guān)系的分析也可由合資韓方負(fù)責(zé)與客戶(hù)協(xié) 作進(jìn)行。 項(xiàng)目生產(chǎn)所需關(guān)鍵原材料將根據(jù)韓方提出的技術(shù)要求，由合資公司進(jìn)行采購(gòu)。國(guó)內(nèi)采購(gòu)不到的，由韓方負(fù)責(zé)采購(gòu)解決。 深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 32 第六章 生產(chǎn)線建設(shè) 建設(shè)目標(biāo) 本項(xiàng)目的目標(biāo)是建設(shè)一條 6 英寸、 0..35 微米、月投硅圓片 5000片的 SiGe（鍺硅）集成電路芯片生產(chǎn)加工線。 與一般超大規(guī)模集成電路（ VLSI）生產(chǎn)線 8 英寸、月投 2～ 3 萬(wàn)片的生產(chǎn)規(guī)模相比，本項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模較小，這主要是因?yàn)?SiGe 集成電路是近年才發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)。雖然發(fā)展前景為業(yè)界所公認(rèn)，但其應(yīng)用和市場(chǎng)仍需經(jīng)歷一個(gè)開(kāi)拓的過(guò)程。為減小市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，本項(xiàng)目一期 建設(shè)，生產(chǎn)規(guī)模不宜過(guò)大。但對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)而言，月投 5000 片確實(shí)不是一個(gè)很經(jīng)濟(jì)、很合理的生產(chǎn)規(guī)模。這是因?yàn)榘雽?dǎo)體的生產(chǎn)所需設(shè)備種類(lèi)繁多，不同設(shè)備的產(chǎn)能相差很大，價(jià)格又十分昂貴。經(jīng)濟(jì)的設(shè)備配置上使各類(lèi)設(shè)備的總產(chǎn)能，大體相互均衡。再考慮到設(shè)備不可避免得故障率和維修時(shí)間，為了避免因設(shè)備故障導(dǎo)致生產(chǎn)流水間斷而造成巨大損失，設(shè)備的配置應(yīng)盡量避免單臺(tái)運(yùn)行。生產(chǎn)規(guī)模太小就不可能做到這一點(diǎn)。通常認(rèn)為月投 2萬(wàn)片是半導(dǎo)體生產(chǎn)最低的經(jīng)濟(jì)規(guī)模。因此，一旦市場(chǎng)成熟了，本項(xiàng)目將考慮擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。 經(jīng)營(yíng)模式 如前所述，本項(xiàng)目投產(chǎn)初 期，主要的生產(chǎn)量是承接客戶(hù)功率 MOS器件的加工、生產(chǎn)，也就是代加工（也稱(chēng) Foundry 線）的生產(chǎn)模式。 而本項(xiàng)目 SiGe HBT 和 VCO 芯片的生產(chǎn)，產(chǎn)品技術(shù)是由合資韓方作為技術(shù)入股帶進(jìn)來(lái)的。因此，所生產(chǎn)的產(chǎn)品是自有的，不屬于承接委托加工。按照一般不含后道工序的芯片生產(chǎn)線的經(jīng)營(yíng)模式，是由芯片生產(chǎn)線委托專(zhuān)業(yè)的封裝廠進(jìn)行封裝、測(cè)試，封裝好的產(chǎn)品屬于芯片生產(chǎn)廠，并由芯片廠銷(xiāo)售產(chǎn)品。但也有另外一種經(jīng)營(yíng)模式，就是芯片生產(chǎn)廠直接以硅圓片的形式銷(xiāo)售芯片，而由專(zhuān)業(yè)的半導(dǎo)體器件和集深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 33 成電路公司（ Fabless Company）進(jìn) 行芯片的封裝和產(chǎn)品的銷(xiāo)售。這種經(jīng)營(yíng)模式由于所生產(chǎn)的硅圓片除含有工藝技術(shù)和加工費(fèi)用外，還含有產(chǎn)品技術(shù)，因而價(jià)格較高。但除此以外，與代加工的經(jīng)營(yíng)模式并無(wú)區(qū)別。與前者相比，后一種經(jīng)營(yíng)模式的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)比較集中、單純，易于管理，投資和經(jīng)營(yíng)成本較低，有利于達(dá)到較高的管理和運(yùn)作水平。最直接的缺點(diǎn)是要把部分銷(xiāo)售利潤(rùn)讓給專(zhuān)業(yè)的半導(dǎo)體器件和集成電路公司。而更大的缺點(diǎn)是相對(duì)遠(yuǎn)離產(chǎn)品的直接用戶(hù)，減少了市場(chǎng)反饋信息，不利于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品的升級(jí)換代?？紤]到本項(xiàng)目投資和技術(shù)基礎(chǔ)都比較有限，而合資公司的韓方又與多家專(zhuān)業(yè)的半導(dǎo)體器件和集成電路公司有非常緊密的聯(lián)系。因此，本項(xiàng)目的生產(chǎn)準(zhǔn)備完全采用代加工的經(jīng)營(yíng)模式。 設(shè)備配置 技術(shù)能力定位為 微米 本項(xiàng)目投產(chǎn)初期的主要產(chǎn)品都是 微米的。但考慮到本項(xiàng)目作為一條代工線， 微米的加工能力，水平是偏低了，很難滿(mǎn)足大多數(shù)加工客戶(hù)的要求，也就是說(shuō)適應(yīng)市場(chǎng)的能力比較有限。經(jīng)與韓方討論，決定將技術(shù)能力定位為 微米。 又考慮到對(duì) SiGe HBT 和 RFIC 以及硅功率 MOS 器件而言， μ m 的技術(shù)水平并不低。因此在設(shè)備配置中，對(duì)影響細(xì)線條加工能力的設(shè)備（主要是 Stepper 和刻蝕機(jī)），只取一部分設(shè)備為 m 水平。 除個(gè)別關(guān)鍵設(shè)備（例如 SiGe 外延）外基本采用翻新設(shè)備 主要原因有一下幾點(diǎn)： 一是目前大的設(shè)備廠家通常已不生產(chǎn) 6 英寸、 m 的設(shè)備。因此，本項(xiàng)目所需設(shè)備，很多種根本就是買(mǎi)不到新的。 二是目前有很多 6 英寸生產(chǎn)線紛紛下馬，因此可以用很便宜的價(jià)格買(mǎi)到很不錯(cuò)的翻新設(shè)備。 深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 34 三是多數(shù)的耐用設(shè)備經(jīng)好的翻新設(shè)備公司翻新，也能達(dá)到很好的質(zhì)量水平。 四是本項(xiàng)目投資有限，也有一定的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，采用翻新設(shè)備，以很低的投資就可以建立起一條有一定規(guī)模的 6 英寸生產(chǎn)線，對(duì)本項(xiàng) 目的運(yùn)營(yíng)和發(fā)展有至關(guān)重要的意義。 生產(chǎn)線建設(shè)采用與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合整條線成套設(shè)備引進(jìn)的方式 這是本項(xiàng)目的一個(gè)重要特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。 設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的及時(shí)維修和保障備件的供應(yīng)是翻新設(shè)備工藝線能否順利、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。其實(shí)，這對(duì)于先進(jìn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)大線也是非常重要的，這些大線在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)都會(huì)對(duì)設(shè)備廠家提出明確要求，簽訂相應(yīng)的服務(wù)、維修合同。但對(duì)翻新設(shè)備而言，一般這就很難保證了。 本項(xiàng)目負(fù)責(zé)設(shè)備安裝、調(diào)試與技術(shù)轉(zhuǎn)移動(dòng) Nexso 公司是個(gè)很好的翻新設(shè)備公司，同時(shí)也從事新工藝設(shè)備的開(kāi)發(fā)，有較強(qiáng)的技術(shù)力量，于很多家著名半 導(dǎo)體設(shè)備公司有固定的聯(lián)系。由他們承包設(shè)備的翻新、安裝、工藝調(diào)試、技術(shù)轉(zhuǎn)移動(dòng)全程服務(wù)，對(duì)本項(xiàng)目生產(chǎn)線的建成和投產(chǎn)是很有利的。 一期工程中暫不考慮建立產(chǎn)品設(shè)計(jì) CAD 和產(chǎn)品測(cè)試分析環(huán)節(jié) 主要理由已在前面 節(jié)中關(guān)于本項(xiàng)目完全采用芯片代加工經(jīng)營(yíng)模式和第五章 節(jié)關(guān)于本代工線與客戶(hù)協(xié)作關(guān)系的分析中做了闡述，這里不再重復(fù)。 要說(shuō)明的是，后面的設(shè)備清單中，測(cè)試分析一欄中的儀器設(shè)備指的是工藝的測(cè)試與分析。 主要儀器設(shè)備清單 深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 35 項(xiàng)目進(jìn)口主要生產(chǎn)設(shè)備 51 臺(tái) (套 )，詳見(jiàn)表 61。 深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 36 深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 37 生產(chǎn)環(huán)境要求 根據(jù)生產(chǎn)要求，生產(chǎn)區(qū)最高凈化級(jí)別為 m、 1 級(jí)（外延工藝），主要生產(chǎn)區(qū)（操作區(qū)）凈化級(jí)別為 m、 10 級(jí)，溫度 23177。 ℃，相對(duì)濕度 37177。 5%；設(shè)備區(qū)凈化級(jí)別為 m、 1000 級(jí)，凈化區(qū)面積共計(jì) 1600m2。 深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 38 第七章 工程建設(shè)方案 建設(shè)目標(biāo)與建設(shè)內(nèi)容 建設(shè)目標(biāo) 本項(xiàng)目的目標(biāo)是建設(shè)一條 6英寸， SiGe（鍺硅）集成電路芯片加工生產(chǎn)線。生產(chǎn)規(guī)模為月投硅圓片 5000片。 鍺硅異質(zhì)結(jié)晶體管（ HBT）是一種新型的超高頻（或稱(chēng)微波）半導(dǎo)體器件，主要工作頻段為 1～ 10GHz（千兆赫）。與此頻段傳統(tǒng)采用的 GeAs（砷化鎵）器件相比，具有生產(chǎn)成本低以及與硅集成電路工藝兼容的突出優(yōu)點(diǎn)，因而成為近年來(lái)集成電路技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，得到了日益廣泛的應(yīng)用，其批量生產(chǎn)也正逐漸成熟。 考慮到 SiGe 集成電路的市場(chǎng)雖然發(fā)展十分迅速，但對(duì)本項(xiàng)目而言仍有一個(gè)逐步開(kāi)拓的過(guò)程，因此，與目前主流硅集成電路的生產(chǎn)規(guī)模（ 8 英寸、月投 2 萬(wàn)片）相比，本項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模（ 6 英寸、月投5000 片）不是太大。 為了進(jìn)一步減小市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，本項(xiàng)目考慮在投產(chǎn)初期，利用生產(chǎn)線的部分生產(chǎn)能力，進(jìn)行工藝兼容、市場(chǎng)成熟的硅 MOS 功率器 件與集成電路的生產(chǎn)。 本項(xiàng)目的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)（或者說(shuō)二期工程）是建設(shè)一條 8英寸、 （或 ）微米，月投 2萬(wàn)片的 SiGe集成電路芯片生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線將進(jìn)行技術(shù)更復(fù)雜、技術(shù)水平更高、應(yīng)用領(lǐng)域更廣闊的鍺硅射頻與數(shù)字混合集成電路的生產(chǎn)。為此，需要建設(shè)一個(gè)相應(yīng)的 SiGe集成電路研發(fā)中心。 根據(jù)項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)，本 項(xiàng)目總體規(guī)劃分兩期建設(shè)，一期工程初期實(shí)現(xiàn) 6″、 SiGe HBT和 SiGe VCO芯片共計(jì) 5000片 /月的生產(chǎn)能力（本項(xiàng)目），根據(jù)產(chǎn)品市場(chǎng)的發(fā)展和需求情況最終可形成 20xx0片 /月的生產(chǎn)能力，二期工程興建 8″ 生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)月產(chǎn) 8″ SiGe芯片 20xx0片。 深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 39 一期工程規(guī)劃用地 116000 m2（包括研發(fā)中心用地 20xx0 m2），二期工程規(guī)劃用地 84000 m2，總用地 20xx00 m2。 本項(xiàng)目用地由深圳市政府免費(fèi)提供，一期工程用地位于深圳市寶龍工業(yè)園區(qū)，用地面積 96200 m2，研發(fā)中心用地 19800 m2，位于深圳市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，規(guī)劃建筑包括生產(chǎn)廠房（ FAB1和 FAB2）、動(dòng)力廠房、綜合樓、多功能中心、專(zhuān)家樓、倒班宿舍、化學(xué)品庫(kù)、氣站等，本項(xiàng)目（ 5000片）新建其中的生產(chǎn)廠房（ FAB1）、動(dòng)力廠房和倒班宿 舍，合計(jì)新建面積 26600 m2，其它建筑和子項(xiàng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大實(shí)行分步實(shí)施。生產(chǎn)廠房（ FAB1）按月投片 20xx0片的規(guī)模建設(shè)，潔凈室和相配套的生產(chǎn)動(dòng)力設(shè)施按 5000片規(guī)模配置。 建設(shè)內(nèi)容 通過(guò) ELIA TECH公司引進(jìn)本項(xiàng)目所需 SiGe集成電路生產(chǎn)技術(shù)，以及硅功率 MOS 器件等生產(chǎn)技術(shù)。引進(jìn)技術(shù)的方式包括：相關(guān)的技術(shù)資料和技術(shù)文件；技術(shù)使用許可；提供相關(guān)技術(shù)人員以保證技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與項(xiàng)目的達(dá)產(chǎn)。 建設(shè)項(xiàng)目所需生產(chǎn)廠房和配套建筑，合計(jì)新建面積 26600 m2，其中： （ 1）生產(chǎn)及支持廠房 22100 m2， （ 2）動(dòng)力廠房 20xx m2 （ 3）倒班宿舍 2500 m2 購(gòu)置生產(chǎn)能力為月投 6 英寸硅片 5000 片的 MOS 芯片生產(chǎn)線翻新設(shè)備，經(jīng)翻新和部分設(shè)備改造（主要是 SiGe 外延設(shè)備），形成SiGe 集成電路與功率 MOS 器件兼容的芯片生產(chǎn)線。 在一期工程中，該生產(chǎn)線除了進(jìn)行少量自有產(chǎn)品的生產(chǎn)之外，主要承接外公司的芯片加工任務(wù)，生產(chǎn)線也未包含芯片與產(chǎn)品的批量測(cè)試設(shè)備。 深圳市高科實(shí)業(yè)有限公司 SiGe 集成電路芯片生產(chǎn)線項(xiàng)目 40 建設(shè)相應(yīng)的動(dòng)力配套設(shè)施 總圖 本項(xiàng)目一期工程用地位于深圳市寶龍工業(yè)園區(qū)，用地面積 96200 m2，規(guī)劃建筑包括生產(chǎn)廠房（ FAB1和 FAB2）、動(dòng)力廠房、綜合樓、多功能中心、專(zhuān)家樓、