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1、XXXX 钽业产业化建设及技术改造钽业产业化建设及技术改造项目立项申请书项目立项申请书项目名称：钽靶材、钽环件成品加工技术改造项目项目提出单位：钽业四分厂项目负责人：项目主管部门：生产安全部日 期：2010 年 4 月 15 日2目录一、项目的意义和必要性41、项目意义42、项目必要性4二、项目的技术基础61、高性能钽靶材和钽环件用坯料制备技术基础62、高性能钽靶材和钽环件成品加工技术基础83、取得的专利情况10三、建设方案111、项目规模及主要内容112、实施的工艺路线123、建设工期和进度安排14四、项目投资141、总投资规模142、投资使用方案14五、经济效益分析161、成本计算162、
2、产品预计销售价格183、盈亏平衡分析184、项目完成后可实现新增产值19六、市场切入情3况191、目前计划切入的市场基本情况192、销售策略193、合作销售商简介194、希望推进的使用商简介205、切入市场价格情况20七、安全与环境评价20八、项目风险分析21附件 1：主管部门签字22附件 2：靶材厂房规划平面示意图234一、项目的意义和必要性一、项目的意义和必要性1、项目意义随着半导体技术的不断进步，计算机芯片集成化程度越来越高，当芯片线宽由原来的 180130nm 减小到 9045nm 时，会出现 Cu 镀膜中的 Cu 向 Si 片的原子扩散现象，为改变此现象，芯片镀膜工艺上就采用了 Ta
3、 来作为防止 Cu 向 Si 扩散的阻挡层材料，从而也使得溅射靶材由原来的 Al/Ti 系列向 Cu/Ta 系列发展，这也是半导体芯片镀膜技术发展的必由之路，因此，半导体溅射用高性能钽靶材及环件产品，就成为了计算机芯片镀膜的关键耗材之一。溅射用高性能钽靶材及环件的制备技术目前世界上只有美国和日本两国拥有，与其相关的技术也极为保密，世界各地的溅射机台用高性能钽靶材及环件也都由这两国提供，包含出口给中国。钽业四分厂一车间从 2003 年开始，进行高性能钽靶材内部组织控制技术的研究和钽环件制造技术的研究，经过两年多的艰苦摸索，已掌握了该技术。自 2005 年开始，分厂逐渐以高性能钽靶材坯料产5品的形
4、式出口，并且此类产品成为了分厂主要产品之一。2008 年，钽靶材扩散焊技术获得突破，同时 HCM300mm“U”型钽靶材加工制造技术也获得突破，从而使我们现在也具备了加工高性能钽靶材和钽环件成品的技术基础和能力。2009 年，我分厂生产加工成品钽靶材及环件 6 套，各项检测指标均达到客户要求，其中一套成品靶材在上海先进材料公司进行上机试验，试验结果同该公司使用其他供应商提供靶材使用结果一致。随着中国半导体制造产业的发展，国内对高性能钽靶材及钽环件的需求也越来越大，目前国内市场的高性能钽靶材和钽环件全部依靠进口，其中有一部分成品钽靶材和钽环件的原材料（坯料）由我们提供，这类产品的基本模式为：宁夏
5、生产钽坯料（低价格）出口到美国美国完成成品加工出售给中国或其他国家芯片制造厂（高价格） 。这种模式不但增加了中国半导体行业的生产成本，更重要的是严重阻碍了中国半导体行业的自主研发能力。所以，我们进行高性能钽靶材和钽环件的成品加工，不但可以提升我们企业的技术水平，增加利润，增强抵御市场的风险能力，完善钽材加工产业链，还可以为中国的半导体产业发展提供坚实的材料基础，意义重大。2、项目必要性2.1 产品技术附加值大幅提高。以同种型号靶材和环件市场价格举例：出口一块钽靶材坯料，售价约$4400/块，而一块成品钽靶材的售价是$11500/块；出口一套钽环件散件，售价约$1513/套，而一套成品钽环件的售
6、价是$8800/6套。2.2 提升企业形象，稳定世界三强地位。项目形成产业化后，除进一步稳定我们世界钽铌三强地位外，也进一步提高了我们在钽深加工领域上的技术实力，逐步形成我们在世界市场上的主导地位。同时借助产业化的装备与技术实力，为拓展其它金属靶材的技术开发奠定基础，如Ti、Cu、Al、Cr、Ni、Si、Co 靶等，逐步可实现金属靶产业多元化，增强我们抵御市场风险能力。2.3 国家的推动力。为推动我国集成电路制造产业的发展，提升我国集成电路制造装备、工艺及材料技术的自主创新能力，2008 年 4 月 23 日，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，审议并通过“核心电子器件、高端通用芯片及基础
7、软件产品”和“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”两个国家科技重大专项。中色 XX 集团已经以项目主承担单位的身份，和其他八家企业和大学联合承担完成国家在Al、Ti、Cu、Ta 超高纯大尺寸靶材产业技术开发项目。2.4 原材料优势。美国和日本制造企业，其制造钽靶材及环件的原材料均需对外采购，而我们集团具备原料的生产能力，从而使得产品的一致性能够得到充分的保证，这是一个很重要的优势所在。2.5 地理位置优势。中国及亚洲是最大的高性能能钽靶材及钽环的消耗市场，并且将继续保持以较高速率发展，目前中国及亚洲市场钽靶材主要来自美国和日本。 7二、项目的技术基础二、项目的技术基础1、高性能钽靶材和钽环件用
8、坯料制备技术基础应用于半导体行业的高性能钽靶材和钽环件，其中最重要的技术要求是材料内部组织符合要求并能保持加工的一致性。在材料的控制方面，我们通过自治区科技攻关项目“高性能钽靶材研制”和公司科技攻关项目“溅射钽环件生产工艺研究” ，获得稳定可靠的高性能钽靶材坯料以及钽环件坯料的加工工艺。具体取得的成果分述如下：1.1 高性能钽靶材研制“高性能钽靶材研制”被列入 2004 年度自治区科技攻关项目，该项目于 2005 年完成，并形成批量销售。1.1.1 取得的技术突破：化学成份和力学性能均符合 ASTM B 708-2001 标准，其中：纯度：99.995%晶粒度：控制在 40m75m 之间，并且
9、均匀一致；再结晶度：98%；平整度：0.20mm；粗糙度：Ra0.8m；结晶取向：在厚度方向呈111112织构。1.1.2 市场情况通过该项目的研究，已确定出合理科学的溅镀膜用高性能钽靶材生产工艺，产品质量执行美国哈尼威尔（HONEYWELL）公司4N5（99.995%）标准，技术水平达到国际先进。制定了企业标准钽铌靶材表面质量检测标准 。产品已得到 TOSOH、HONEYWELL 等8国内外用户的认可，填补国内空白。产品质量得到 HEM 等国际上大的半导体靶材提供商的认证，质量稳定可靠，已形成批量销售。详细销售情况见表 2-1（所有钽靶材）：表 2-1 2005 年至 2009 年 9 月钽
10、靶材销售表1.2 溅射钽环件生产工艺研究“溅射钽环件生产工艺研究”2004 年立题，2005 年完成阶段性成果，即完成溅射钽环件坯料的制备工艺研究。1.2.1 取得的技术突破溅射钽环件用钽条晶粒尺寸在 100190m，并均匀一致；溅射钽环件用钽条同板差小于 0.127mm；溅射钽环件用钽凸结体的加工工艺，采用压力成型及精加工工艺，保证钽凸结体对尺寸公差及形位公差的要求。1.2.2 市场情况产品研发成功后，产品质量得到国外多家用户认可，形成批量销售。详细销售情况见表 2-2，表 2-3：表 2-2 2005 年至 2009 年 9 月钽条销售表项目 时间20052006200720082009合
11、计重量（Kg）4009.78 3288.69 1768.44 4437.50 2923.80 16428.21销售额（万元）1397.27 935.43456.781033.45 671.24494.13项目 时间20052006200720082009合计重量（Kg）2915.83 1869.04 2165.18 3123.85 2188.4912262.39销售额（万元） 945.23572.14681.60933.90914.54047.379表 2-3 2005 年至 2009 年 9 月钽环件销售表项目 时间20052006200720082009合计重量（Kg）241.161138
12、.07995.7262.402437.35销售额（万元） 112.20487.16416.1726.981042.512、高性能能钽靶材和钽环件成品加工技术基础通过自治区科技攻关项目“高性能钽靶材成品加工工艺研究”和公司科技攻关项目“U 型钽靶材生产工艺研究” 、 “溅射钽环件生产工艺研究” ，获得成品钽靶材、U 型钽靶材和钽环件的加工工艺。具体取得的成果分述如下：2.1 高性能钽靶材成品加工工艺研究2.1.1 取得的技术突破钽靶材和铜、铜背靶的扩散焊接技术，焊接结合率大于 98%，结合强度满足要求：b137MP；成品钽靶材的机加工艺，产品尺寸及形位公差满足用户要求；成品钽靶材表面铝热喷涂工艺
13、；成品钽靶材的清洗工艺。靶材坯料 成品靶材102.1.2 市场情况成品钽靶材工艺技术突破后，经多次工艺试验及改进，对靶材进行破坏检测，各种检测指标都合格。成品靶材有一块已经得到上海先进材料公司上机测试，测试结果同国外提供的钽靶材结果一致。现在正在积极推进在其他的半导体公司进行上机测试。2.2U 型钽靶材生产工艺研究2.2.1 取得的技术突破U 型钽靶材坯料制备工艺（保证拉深后内部组织） ；U 型钽靶材拉深工艺；U 型钽靶材机加工艺；U 型钽靶材焊接工艺。U 靶材坯料 同规格铜 U 型靶材2.2. 2 市场情况U 型钽靶材目前在国内没有应用，我们的图纸来源于 HEM 公司，他们希望我们加工成品提
14、供，由于我们没有关键设备，前期试验都在外协加工，工艺不稳定成熟，所以没有给用户提供样品。2.3 溅射钽环件生产工艺研究“溅射钽环件生产工艺研究”在 2005 年取得阶段性成果后，由于市场的原因，课题在终止 1 年后，于 2007 年完成总体工艺的研究。112.3.1 取得的技术突破钽环件内外表面滚花工艺，获得 80TPI 菱形花纹，并均匀；钽环件端头滚花工艺，获得 80TPI 菱形花纹，和表面花纹一致；钽环件和钽凸结体焊接工艺，焊接满足 AMS 2681A 标准；清洗、喷砂工艺，满足美国应用材料公司标准。钽棒和钽条 成品钽环件2.3.2 市场情况钽环件的加工工艺已基本成熟，一件样品送美国 MRC 公司进行检测认证。国内送到中芯国际的样品等待上机测试。3、取得的专利情况3.1 已申请国家发明专利已申请国家发明专利有 3 项：“磁控溅射环件用环体表面柔性滚花方法及刀具”，专利申请号：3.0；“磁控溅射环件用钽凸台结体生产方法及冲压模具”，专利申请号：.4；“磁控溅射环”，专利申请号：.5。123.2 正在申请的发明专利正在申请的发明专利
