西宁金属靶材新建项目可行性研究报告
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西宁金属靶材新建项目可行性研究报告
投资分析/实施方案
报告摘要说明
溅射是制备薄膜材朴的主要技术之一,它利用离子源产生的离子,在
真空中经过加速聚集,而形成高速度能的离子束流,轰击固体表面,离子
和固体表面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底
表面,被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材籵,称为溅射靶材。
靶材是溅射薄膜制备的源头材料,又称溅射靶材。
是制备晶圆、面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。
该金属靶材项目计划总投资22139.56万元,其中:固定资产投资17099.42万元,占项目总投资的77.23%;流动资金5040.14万元,占
项目总投资的22.77%。
本期项目达产年营业收入40583.00万元,总成本费用30783.24
万元,税金及附加396.88万元,利润总额9799.76万元,利税总额11548.33万元,税后净利润7349.82万元,达产年纳税总额4198.51
万元;达产年投资利润率44.26%,投资利税率52.16%,投资回报率33.20%,全部投资回收期4.51年,提供就业职位735个。
高纯溅射靶材行业是典型的技术密集型行业,要求业内厂商具有较强
的技术研发实力和先进的生产工艺,具有完善的品质控制能力。
其主要技
术门槛表现在以下几个方面。
纯度和杂质含量控制是靶材质量最重要的指标。
靶材的纯度对溅射薄膜的性能有很大影响。
若靶材中夹杂物的数量过
高,在溅射过程中,易在晶圆上形成微粒,导致互连线短路或断路。
靶材的成分与结构均匀性也是考察靶材质量的关键。
对于复相结构的合金靶材和复合靶材,不仅要求成分的均匀性,还要求组织结构的均匀性。
晶粒晶向控制是产品研发主要攻克的方向。
溅射镀膜的过程中,致密度较小的溅射靶材受轰击时,由于靶材内部孔隙内存在的气体突然释放,造成大尺行业深度研究寸的靶材颗粒或微粒飞溅,或成膜之后膜材受二次电子轰击造成微粒飞溅,这些微粒的出现会降低薄膜品质。
例如在极大规模集成电路制作工艺过程中,每150mm直径硅片所能允许的微粒数必须小于30个。
怎样控制溅射靶材的晶粒,并提高其致密度以解决溅射过程中的微粒飞溅问题是溅射靶材的研发的关键。
靶材溅射时,靶材中的原子最容易沿着密排面方向优先溅射出来,材料的结晶方向对溅射速率和溅射膜层的厚度均匀性影响较大,最终影响下游产品的品质和性能。
需根据靶材的组织结构特点,采用不同的成型方法,进行反复的塑性变形、热处理工艺加以控制。
溅射工艺属于物理气相沉积(PVD)技术的一种,是制备电子薄膜材料的主要技术之一。
在电子信息产业的发展过程中,金属薄膜的制备十分重要。
溅射工艺利用离子源产生的离子,在真空中加速聚集成高速离子流,轰击固体表面,离子和固体表面的原子发生动能交换,使固体表面的原子离开靶材并沉积在基材表面,从而形成纳米(或微米)薄膜。
被轰击的固体是溅射法沉积薄膜的原材料,称为溅射靶材。
靶材质量的好坏对薄膜的性能起着至关重要的决定作用,因此,靶材是溅射过程的关键材料。
西宁金属靶材新建项目可行性研究报告目录
第一章项目总论
第二章产业分析
第三章主要建设内容与建设方案
第五章土建工程
第六章公用工程
第七章原辅材料供应
第八章工艺技术方案
第九章项目平面布置
第十章环境保护
第十一章项目安全保护
第十二章风险应对说明
第十三章项目节能方案
第十四章项目进度方案
第十五章项目投资可行性分析
第十六章项目经济收益分析
第十七章项目招投标方案
附表1:主要经济指标一览表
附表2:土建工程投资一览表
附表3:节能分析一览表
附表4:项目建设进度一览表
附表5:人力资源配置一览表
附表6:固定资产投资估算表
附表7:流动资金投资估算表
附表8:总投资构成估算表
附表9:营业收入税金及附加和增值税估算表附表10:折旧及摊销一览表
附表11:总成本费用估算一览表
附表12:利润及利润分配表
附表13:盈利能力分析一览表
第一章项目总论
一、项目建设背景
靶材是溅射薄膜制备的源头材料,又称溅射靶材。
是制备晶圆、面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。
高纯度溅射靶材主要应用于电子元器件制造的物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition,PVD)工艺。
PVD镀膜目前主要有三种形式,分别是溅射镀膜、蒸发镀膜以及离子镀膜。
为推动国内靶材产业发展,增强产业创新能力和国际竞争力,带动传统产业改造和产品升级换代,我国制定了一系列靶材行业相关支持政策。
靶材行业产业链主要包括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用等环节。
其中,靶材制造和溅射镀膜环节是整个靶材产业链中的关键环节。
靶材产业下游包括半导体、光伏电池、平板显示器等等,其中,半导体芯片行业用的金属靶材,主要种类包括:铜、钽、铝、钛、钴和钨等高纯靶材,以及镍铂、钨钛等合金类的靶材。
铜靶和钽靶通常配合起来使用。
靶材主要应用在平板显示、记录媒体、光伏电池、半导体等领域。
其中,在靶材应用领域中,半导体芯片对靶材的金属材料纯度、内部
微观结构等方面都设定了极其苛刻的标准,需要掌握生产过程中的关
键技术并经过长期实践才能制成符合工艺要求的产品。
半导体芯片行业是金属溅射靶材的主要应用领域之一,也是对靶
材的成分、组织和性能要求最高的领域。
目前晶圆的制造正朝着更小的制程方向发展,铜导线工艺的应用
量在逐步增大,因此,铜和钽靶材的需求将有望持续增长。
铝靶和钛
靶通常配合起来使用。
目前,在汽车电子芯片等需要110nm以上技术
节点来保证其稳定性和抗干扰性的领域,仍需大量使用铝、钛靶材。
靶材在半导体材料中占比约为2.5-3%,由于半导体靶材市场与晶
圆产量存在直接关系,中国大陆晶圆厂产能占全球比例在15%左右,推算出2019年国内半导体用靶材市场约为10.3亿元。
目前,全球的靶材制造行业,特别是高纯度的靶材市场,呈现寡
头垄断格局,主要由几家美日大企业把持,如日本的三井矿业、日矿
金属、日本东曹、住友化学、日本爱发科,以及美国霍尼韦尔、普莱
克斯等。
目前,国内靶材厂商主要聚焦在低端产品领域,在半导体、平板显示器和太阳能电池等市场还无法与国际巨头全面竞争。
但是,依靠国内的巨大市场潜力和利好的产业政策,以及产品价格优势,它们已经在国内市场占有一定的市场份额,并逐步在个别细分领域抢占了部分国际大厂的市场空间。
近年来,我国政府制定了一系列产业政策,如863计划、02专项基金等来加速溅射靶材供应的本土化进程,推动国产靶材在多个应用领域实现从无到有的跨越。
这些都从国家战略高度扶植并推动着溅射靶材产业的发展壮大。
二、报告编制依据
1、《产业结构调整指导目录》。
2、《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)。
3、《建设项目经济评价细则》(2010年本)。
4、国家现行和有关政策、法规和标准等。
5、项目承办单位现场勘察及市场调查收集的有关资料。
6、其他有关资料。
三、项目名称
西宁金属靶材新建项目
四、项目承办单位
xxx公司
五、项目选址及用地综述
(一)项目选址方案
项目选址位于某经济示范区,地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,建设条件良好。
西宁,古称青唐城、西平郡、鄯州,是青海省省会,国务院批复确定
的中国西北地区重要的中心城市。
截至2019年,全市下辖5个区、2个县,总面积7660平方千米,建成区面积129平方千米,常住人口238.71万人,城镇人口173.90万人,城镇化率72.85%。
西宁地处中国西北地区、青海省东部、湟水中游河谷盆地,是青藏高原的东方门户,古丝绸之路南路和唐
蕃古道的必经之地,自古就是西北交通要道和军事重地,素有西海锁钥、
海藏咽喉之称,是世界高海拔城市之一,青海省的政治、经济、科教、文化、交通和通讯中心,也是国务院确定的内陆开放城市,中央军委西宁联
勤保障中心驻地。
西宁历史文化渊源流长,有着得天独厚的自然资源,绚
丽多彩的民俗风情,是青藏高原一颗璀璨的明珠,取西陲安宁之意。
先后
荣获全国卫生城市、中国特色魅力城市200强、中国优秀旅游城市、中国
园林绿化先进城市、国家森林城市、全国文明城市等荣誉称号,是无废城
市建设试点城市。
(二)项目用地规模
项目总用地面积58669.32平方米(折合约87.96亩),土地综合利用率100.00%;项目建设遵循“合理和集约用地”的原则,按照金属靶材行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局,符合规划建设要求。
六、土建工程建设指标
项目净用地面积58669.32平方米,建筑物基底占地面积34990.38平方米,总建筑面积67469.72平方米,其中:规划建设主体工程51843.85平方米,项目规划绿化面积3551.15平方米。
七、产品规划方案
根据项目建设规划,达产年产品规划设计方案为:金属靶材xxx 单位/年。
综合考xxx公司企业发展战略、产品市场定位、资金筹措能力、产能发展需要、技术条件、销售渠道和策略、管理经验以及相应配套设备、人员素质以及项目所在地建设条件与运输条件、xxx公司的投资能力和原辅材料的供应保障能力等诸多因素,项目按照规模化、流水线生产方式布局,本着“循序渐进、量入而出”原则提出产能发展目标。
八、投资估算及经济效益分析
(一)项目总投资及资金构成
项目预计总投资22139.56万元,其中:固定资产投资17099.42万元,占项目总投资的77.23%;流动资金5040.14万元,占项目总投资的22.77%。
(二)资金筹措
该项目现阶段投资均由企业自筹。
(三)项目预期经济效益规划目标
项目预期达产年营业收入40583.00万元,总成本费用30783.24万元,税金及附加396.88万元,利润总额9799.76万元,利税总额11548.33万元,税后净利润7349.82万元,达产年纳税总额4198.51万元;达产年投资利润率44.26%,投资利税率52.16%,投资回报率
33.20%,全部投资回收期4.51年,提供就业职位735个。
九、项目建设单位基本情况
(一)公司概况
展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下,围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打造成为国内一流的供应
链管理平台。
公司自成立以来,坚持“品牌化、规模化、专业化”的发展道路。
以人为本,强调服务,一直秉承“追求客户最大满意度”的原则。
多年来公司坚持不懈推进战略转型和管理变革,实现了企业持续、健康、快速发展。
未来我司将继续以“客户第一,质量第一,信誉第一”为原则,在产品质量上精益求精,追求完美,对客户以诚相待,互动双赢。
我们将不断超越自我,继续为广大客户提供功能齐全,质优价廉的产品和服务,打造一个让客户满意,对员工关爱,对社会负责的创新型企业形象!
公司经过多年的不懈努力,产品销售网络遍布全国各省、市、自治区;完整的产品系列和精益求精的品质使企业的市场占有率不断提高,除国内市场外,公司还具有强大稳固的国外市场网络;项目承办单位一贯遵循“以质量求生存,以科技求发展,以管理求效率,以服务求信誉”的质量方针,努力生产高质量的产品,以优质的服务奉献社会。
公司实行董事会领导下的总经理负责制,推行现代企业制度,建立了科学灵活的经营机制,完善了行之有效的管理制度。
项目承办单位组织机构健全、管理完善,遵循社会主义市场经济运行机制,严格按照《中华人民共和国公司法》依法独立核算、自主开展生产经营活动;为了顺应国际化经济发展的趋势,项目承办单位全面建立和实
施计算机信息网络系统,建立起从产品开发、设计、生产、销售、核算、库存到售后服务的物流电子网络管理系统,使项目承办单位与全
国各销售区域形成信息互通,有效提高工作效率,及时反馈市场信息,为项目承办单位的战略决策提供有利的支撑。
公司认真落实科学发展观,在国家产业政策、环境保护政策以及相关行业规范的指导下,在
各级政府的强力领导和相关部门的大力支持下,将建设“资源节约型、环境友好型”企业,作为企业科学发展的永恒目标和责无旁贷的社会
责任;公司始终坚持“源头消减、过程控制、资源综合利用和必要的
未端治理”的清洁生产方针;以淘汰落后及节能、降耗、清洁生产和
资源的循环利用为重点;以强化能源基础管理、推进节能减排技术改
造及淘汰落后装备、深化能源循环利用为措施,紧紧依靠技术创新、
管理创新,突出节能技术、节能工艺的应用与开发,实现企业的可持
续发展;以细化管理、对标挖潜、能源稽查、动态分析、指标考核为
手段,全面推动全员能源管理及全员节能的管理思想;在项目承办单
位全体职工中树立“人人要节能,人人会节能”的节能理念,达到了
以精细管理促节能,以精细操作降能耗的目的;为切实加快相关行业
的技术改造,提升产品科技含量等方面做了一定的工作,提高了能源
利用效率,增强了企业的市场竞争力,从而有力地促进了项目承办单
位的高速、高效、健康发展。
公司高度重视技术人才的培养和优秀人才的引进,已形成一支多
领域、高水平、稳定性强、实战经验丰富的研发管理团队。
公司团队
始终立足自主技术创新,整合公司市场采购部门、营销部门的资源,
将供应市场的知识和经验结合到研发过程,及时响应市场和客户的需求,打造公司研发队伍的核心竞争优势。
强有力的人才队伍对公司持
续稳健发展具有重大的支持作用。
(二)公司经济效益分析
上一年度,xxx实业发展公司实现营业收入25634.18万元,同比
增长22.30%(4674.75万元)。
其中,主营业业务金属靶材生产及销
售收入为22915.42万元,占营业总收入的89.39%。
根据初步统计测算,公司实现利润总额6393.10万元,较去年同
期相比增长1247.61万元,增长率24.25%;实现净利润4794.83万元,较去年同期相比增长779.18万元,增长率19.40%。
十、主要经济指标
主要经济指标一览表
第二章产业分析
一、金属靶材行业发展概况
溅射是制备薄膜材朴的主要技术之一,它利用离子源产生的离子,在真空中经过加速聚集,而形成高速度能的离子束流,轰击固体表面,离子和固体表面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉
积在基底表面,被轰击的固体是用溅射法沉积薄膜的原材籵,称为溅
射靶材。
在靶材制造的过程中,需要经历粉末冶炼、粉末屁合、压制成型、气氛烧结、塑性加工、热处理、超声探伤、机械加工、水切割、机械
加工、金属化、绑定、超声测试、超声清冼、栓验出货,共计15道工序。
粉末冶金铸造法是溅射靶材的另一种重要制造工艺。
对于钨钛靶
这类由两种熔点差别较大的金属组成的合金靶材则会选择粉末烧结工艺。
粉末冶金工艺一般选用高纯、超细粉末作为原料,并使用热等静
压方法成型,而热等静压工艺具有容易获得均匀细晶组织的优点。
而
热等静压工艺具有容易获得均匀细晶组织的优点。
溅射靶材行业的核心价值在于通过熔炼、提纯、加工和热处理等
工艺对靶材的成分、微观组织结构、致密度和杂质等系列指标进行严
格的控制,以满足溅射镀膜过程要求。
靶材的质量水平会直接影响到沉积所得薄膜的均匀性和一致性,因此溅射靶材对纯度、致密度和组织均匀性等特性均有严格要求。
靶材纯度方面,不同的下游应用要求会有所不同,超大规模集成电路芯片对溅射靶材的金属纯度的要求最高,通常要达到99.9995%(5N5)以上,平板显示器和太阳能电池等领域对金属纯度的要求略低,要求分别为99.999%(5N)和99.995%
(4N5)。
杂质会对沉积薄膜的构成污染,因此靶材的杂质含量也会有严格的标准要求。
靶材的致密度与气孔的数量成反比,而气孔中的杂质气体在溅射过程中是污染源,因此靶材的致密度会对溅射的沉积速率、溅射膜粒子的密度和放电现象,以及薄膜的电学和光学性能有显著影响。
靶材的成分,组织和晶粒度大小主要影响沉积薄膜的均匀性和质量的稳定性,成分和组织均匀性以及晶粒度大小等指标对于靶材的质量控制也是重中之重。
独立而成熟的生产制造技术和研发能力是高纯溅射靶材企业的立身之本。
高纯溅射靶材行业以冶金提纯、塑形加工、热处理和机械加工等制造工艺过程为基础,信息技术等领域需求为导向,属于典型的技术密集型产业。
半导体芯片,平板显示和信息储存等下游信息产业
的产品更新快,技术日新月异,靶材制造企业作为上游关键材料的供
应商也必须要求有充分的研发能力来同步更新其产品和技术。
在平板显示领域与靶材需求对应的下游产品以液晶显示面板为主。
根据技术特点不同,平板显示器可分为液晶显示器(LCD)、等离子显
示器(PDP)、有机发光二极管显示(OLED)、场致发光显示器(EL)
和场发射显示器(FED)等。
OLED由于供货不足和价格高企等原因,目前主要应用于部分小尺寸显示领域;PDP主要应用于部分电视和大屏幕显示器领域;相比之下,LCD由于在性价比、分辨率、耗电量、屏幕尺寸多样化等关键指标上占据显著优势,是当前平板显示领域主导技术
和产品,占据了平板显示90%以上的市场份额。
因此,主要通过对全球和中国液晶显示面板出货量和出货面积进行分析以预测平板显示用靶
材市场容量的增长趋势。
国外企业经过几十年的发展和技术积累,在品牌、技术、产品质量、规模和客户资源等各方面均有深厚的基础。
在上游,国外这些跨
国公司有与之配套的高纯金属原料供应优势,在下游应用领域有集中
的客户资源优势,在靶材制造环节有技术先发优势和规模优势,因此
在未来一定时间内美国和日本这些公司在溅射靶材领域的垄断地位仍
是国内溅射靶材企业必须应对的常态
在平板显示大尺寸靶材生产领域,国外有成熟的技术能成产出宽1200毫米,长3000毫米的单块靶材。
隆化节能的产品距离国外还有不小的差距。
同时,在产能上,日本的装备月产量可达30吨至50吨,
我国国产装备年产量只有30吨。
进口一台设备价格要花一千万元,且
核心技术完全把控在国外设备厂,这是我国国产靶材目前还很难突破
的领域。
二、金属靶材市场分析预测
溅射工艺属于物理气相沉积(PVD)技术的一种,是制备电子薄膜
材料的主要技术之一。
在电子信息产业的发展过程中,金属薄膜的制
备十分重要。
溅射工艺利用离子源产生的离子,在真空中加速聚集成
高速离子流,轰击固体表面,离子和固体表面的原子发生动能交换,
使固体表面的原子离开靶材并沉积在基材表面,从而形成纳米(或微米)薄膜。
被轰击的固体是溅射法沉积薄膜的原材料,称为溅射靶材。
靶材质量的好坏对薄膜的性能起着至关重要的决定作用,因此,靶材
是溅射过程的关键材料。
靶材主要应用在半导体、平面显示、太阳能电池等领域。
其主要
性能表现在纯度、杂质含量、密度、均匀性、尺寸等方面。
因应用领
域不同靶材对金属材料的选择和性能要求存在着一定的差异,通常来
说半导体靶材纯度最高,制作工艺最为复杂,平板材料次之,太阳能
电池材料标准最低。
半导体靶材是晶圆制造重要的原材料,主要以铜靶、铝靶、钛靶
和钽靶等为主。
半导体芯片行业历经半个世纪,目前仍遵循着“摩尔
定律”向前发展。
在晶圆制造方面,芯片尺寸不断减小(目前主流28
纳米以下),同时晶圆尺寸不断增大以进一步降低成本(目前12英寸
是主流)。
在集成电路领域主要应用在晶圆制造和先进封装过程中。
为了满足半导体芯片高精度、小尺寸的需求,芯片制造对溅射靶材纯
度要求很高,通常需达99.9995%(5N5)甚至99.9999%(6N)以上,
这在各下游应用中要求是最高的,价格也最为昂贵。
平板显示镀膜用溅射靶材主要品种有:铝、铝合金、钼、铬、铜、铜合金、硅、钛、铌和氧化铟锡(ITO)等。
平面显示面板的生产工艺中,屏显玻璃基板要经多次溅射镀膜形成ITO玻璃,然后再经过镀膜、加工组装用于生产LCD面板、PDP面板及OLED面板等。
对于触控屏,
则还需将ITO玻璃进行加工处理、经过镀膜形成电极,再与防护屏等
部件组装加工而成。
此外,为了实现平板显示产品的抗反射、消影等
功能,还可以在镀膜环节中增加相应膜层的镀膜。
平面显示行业一般
要求靶材纯度达99.999%(5N)以上。
太阳能电池用溅射靶材主要品种有铝、铜、钼、铬、氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)等。
太阳能电池主要包括晶体硅太阳能电
池和薄膜太阳能电池。
目前,PVD镀膜工艺主要应用于制备薄膜太阳能电池,靶材纯度一般要求4N以上。
其中,铝靶、铜靶用于导电层薄膜,钼靶、铬靶用于阻挡层薄膜,ITO靶、AZO靶用于透明导电层薄膜。
溅射靶材在制备技术上按生产工艺可分为熔融铸造法和粉末冶金
法两大类。
在靶材制备过程中,在严格控制纯度、致密度、晶粒度、
结晶取向的基础上,通过选择不同的热处理工艺及后续成型加工过程
以确保靶材的质量。
熔融铸造法是制备磁控溅射靶材的基本方法之一,常用的熔炼方
法有真空感应熔炼、真空电弧熔炼和真空电子轰击熔炼等。
高纯金属
如Al、Ti、Ni、Cu、Co、Ta、Ag、Pt等具有良好的塑性,直接在原有
铸锭基础上进一步熔铸后,进行锻造、轧制和热处理等热机械化处理
技术进行微观组织控制和坯料成型。
与粉末冶金法相比,熔融铸造法
生产的靶材产品杂质含量低,致密度高,但材料内部存在一定孔隙率,需后续热加工和热处理工艺降低其孔隙率。
对于难熔金属靶材、熔点和密度相差较大的多种金属合金靶材、
无机非金属靶材、复合靶材的制备而言,熔融铸造法无能为力,需要。