年产300万单晶硅抛光片.60万硅外延片项目环评报告

银笛(扬州)微电子有限公司

年产300万单晶硅抛光片、60万硅外延片项目

环境影响报告书

(简本)

银笛(扬州)微电子有限公司

2006年9月

目录

1

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

总论 .......................................................................................................... 4

任务由来 ................................................................................................................. 4 评价目的 ............................................................................... 错误!未定义书签。 编制依据 ............................................................................... 错误!未定义书签。 评价原则 ............................................................................... 错误!未定义书签。 评价重点 ............................................................................... 错误!未定义书签。 评价因子 ............................................................................... 错误!未定义书签。 评价等级 ............................................................................... 错误!未定义书签。 评价范围 ............................................................................... 错误!未定义书签。 评价工作技术路线 ............................................................... 错误!未定义书签。

2

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

建设项目周围地区环境概况................................ 错误!未定义书签。

自然环境概况 ....................................................................... 错误!未定义书签。 社会环境状况 ....................................................................... 错误!未定义书签。 经济开发区总体规划 ........................................................... 错误!未定义书签。 开发区环境功能区划 ........................................................... 错误!未定义书签。 评价标准 ............................................................................... 错误!未定义书签。 建设项目环境保护目标 ....................................................... 错误!未定义书签。

3

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

工程分析 . ............................................................... 错误!未定义书签。

本项目概况 ............................................................................................................. 6 生产工艺流程及原辅料能源消耗 ......................................................................... 9 主要生产、公用及贮运设备 ............................................................................... 14 公用工程 ............................................................................................................... 15 污染源分析 ........................................................................... 错误!未定义书签。

4

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

污染防治措施 . ....................................................................................... 22

大气污染防治措施评述 ....................................................................................... 22 水污染防治措施评述 ........................................................................................... 24 噪声污染防治措施评述 ....................................................................................... 28 固体(废液)污染防治措施评述 ....................................................................... 28 非正常排放防范措施 ........................................................................................... 29 绿化 ....................................................................................................................... 29 排污口规范化设置 ............................................................................................... 31 环保投资及“三同时” ....................................................................................... 31

5

5.1 5.2 5.3

清洁生产与循环经济分析 . ................................................................... 33

产业政策相符性分析 ........................................................................................... 33 清洁生产 ............................................................................................................... 33 循环经济 ............................................................................................................... 35

6

6.1 6.2

环境质量现状评价 . ............................................................................... 36

大气环境质量现状监测与评价 ........................................................................... 36 地表水环境质量现状监测及评价 ....................................................................... 36

7

7.1 7.2 7.3 7.4

环境影响预测及评价 . ........................................................................... 38

大气环境影响预测及评价 ................................................................................... 38 地表水环境影响分析 ........................................................................................... 38 声环境影响分析 ................................................................................................... 38 固废环境影响分析 ............................................................................................... 38

8

8.1 8.2

施工期环境影响分析与防治................................ 错误!未定义书签。

施工期环境影响分析 ........................................................... 错误!未定义书签。 施工期环境影响防治 ........................................................... 错误!未定义书签。

9

9.1 9.2 9.3 9.4 9.5

总量控制分析 . ....................................................................................... 39

总量控制要求 ....................................................................... 错误!未定义书签。 总量控制原则 ....................................................................... 错误!未定义书签。 总量控制因子 ....................................................................................................... 39 总量控制指标 ....................................................................................................... 39 总量平衡方案 ....................................................................................................... 39

10 环境风险评价 . ....................................................................................... 41

风险评价等级的确定 ........................................................... 错误!未定义书签。 风险识别 ............................................................................... 错误!未定义书签。 源项分析 ............................................................................... 错误!未定义书签。 事故防范 ............................................................................................................... 41 结论 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

10.1 10.2 10.3 10.4 10.5

11 项目厂址可行性分析 . ........................................................................... 44

11.1 项目选址与规划相容性 ....................................................................................... 44 11.2 项目选址与评价区域的环境质量现状的相容性分析 ....................................... 44 11.3 本项目实施后对周围环境的影响 ....................................................................... 44

12 公众参与 . ............................................................... 错误!未定义书签。

12.1 建设项目环评公众参与公示 ............................................... 错误!未定义书签。 12.2 公众意见问卷调查 ............................................................... 错误!未定义书签。

13 环境经济损益分析 . ............................................... 错误!未定义书签。

13.1 经济效益分析 ....................................................................... 错误!未定义书签。 13.2 社会效益分析 ....................................................................... 错误!未定义书签。 13.3 环境效益分析 ....................................................................... 错误!未定义书签。

14 环境管理与监控计划 . ........................................... 错误!未定义书签。

14.1 环境管理 ............................................................................... 错误!未定义书签。 14.2 环境监控计划 ....................................................................... 错误!未定义书签。 14.3 排污口规范化设置 ............................................................... 错误!未定义书签。

15 结论与建议 . ........................................................... 错误!未定义书签。

15.1 结论 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 15.2 建议 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

1 总论

1.1 任务由来

新加坡银笛科技(控股)私人股份有限公司,经过多年的攻关,攻克了功率场控器件用高阻厚外延和亚微米、深亚微米CMOS 器件薄层外延制造技术,该成果得到了国家相关部委及高科技产品认定中心的认定。新加坡银笛科技(控股)私人股份有限公司已在上海金桥出口加工区投资建设了外延片的生产基地,由于现目前国内半导体材料市场严重供不应求,为了满足国内外半导体市场的需求,决定在江苏省仪征经济开发区投资设立银笛(扬州)微电子有限公司,年产300万硅抛光片、60万硅外延片,主要生产4~12英寸的硅抛光片以及6~8英寸的硅外延片。本项目的建设有利于加速集成电路芯片主要材料的国产化进程。

按照《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国环境影响评价法》和《建设项目环境保护管理条例》的有关规定,应当在工程项目可行性研究阶段对该项目进行环境影响评价。为此,银笛(扬州)微电子有限公司于2006年8月委托苏州工业园区新东方环境保护科学研究所承担该项目环境影响报告书的编制工作。

我单位接受委托后,即认真研究该项目的有关资料,并踏勘现场的社会、自然环境状况,调查、收集有关工程现有状况及拟建项目资料,通过对项目所在区域的环境特征和本项目的工程特征进行深入分析,编写了环境影响报告书。通过环境影响评价,了解建设项目周围的环境状况,预测建成后对周围水气声环境的影响程度和范围,并提出防治污染措施,减缓建设项目对周围环境的影响,为建成后的环境管理提供科学依据。

2 主要环境保护目标

3 本项目概况

3.1.1 本项目名称、建设地点、建设性质、投资总额、环保投资

项目名称:银笛(扬州)微电子有限公司年产300万单晶硅抛光片、60万硅外延片项目

建设地点:江苏省仪征经济开发区新区 建设性质:外商投资新建

投资总额:新建项目投资总额8000万美元,其中环保投资576万元 3.1.2 本项目建设内容

银笛(扬州)微电子有限公司向仪征市高新技术开发区提出生产、办公用房及生产设施的建设要求,仪征市经济开发区按要求建造厂房及相应的设施,然后租赁给银笛(扬州) 微电子有限公司使用。租用厂房面积约48680㎡,包括外延片生产厂房、抛光片生产厂房、综合动力站、化学品库、办公楼、门卫等。设施主要包括供水系统、循环冷却水系统、纯水系统、变配电系统、应急电源、通信信息及生命安全系统、空调净化系统、压缩空气系统、制冷及供热系统、环保设施(废水处理站、废气处理设施)、消防设施、劳动保护安全设施以及室外工程等。

项目主体工程与设计能力情况见表3-1,公用及辅助工程的组成见表3-2。

3.1.3 占地面积、厂区布置

占地面积:本项目总占地面积133334m 2,所占土地为仪征经济开发区

新区高新技术产业用地。

厂区布置:厂区包括生产用房、办公楼、辅助生活设施、甲类化学品仓库、仓库、成品仓库、气体供应站、综合动力站及发展预留用地等 3.1.4 职工人数、工作制度

职工人数:公司职工总人数220人,其中技术人员160人。 工作制度:预计年工作日355天,每天工作24小时,年工作时数为8520小时。

3.2 生产工艺流程及原辅料能源消耗 3.2.1 生产工艺流程

一、单晶硅抛光片制作

A :混酸B :碱液氮气

W22

水 水 水

W14 W15~21 S15~19 G9~13

S14

W13

S13

:W11 :W12

图3-1 单晶硅抛光片工艺流程及产污节点图

生产工艺流程具体介绍如下: 固定:将单晶硅棒固定在加工台上。

切片:将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。

退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。

倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生

废水和硅渣。

分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。此处会产生废品。 研磨:用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片剂。

清洗:通过有机溶剂的溶解作用,结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。此工序产生有机废气和废有机溶剂。

RCA 清洗:通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。具体工艺流程如下:

图3-2 RCA 清洗工艺流程及产污节点图

SPM 清洗:用H 2SO 4溶液和H 2O 2溶液按比例配成SPM 溶液,SPM 溶液具有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液,并将有机污染物氧化成CO 2和H 2O 。用SPM 清洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。此工序会产生硫酸雾和废硫酸。

DHF 清洗:用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜,而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中,同时DHF 抑制了氧化膜的形

成。此过程产生氟化氢和废氢氟酸。

APM 清洗: APM溶液由一定比例的NH 4OH 溶液、H 2O 2溶液组成,硅片表面由于H 2O 2氧化作用生成氧化膜(约6nm 呈亲水性),该氧化膜又被NH4OH 腐蚀,腐蚀后立即又发生氧化,氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。此处产生氨气和废氨水。

HPM 清洗:由HCl 溶液和H 2O 2溶液按一定比例组成的HPM ,用于去除硅表面的钠、铁、镁和锌等金属污染物。此工序产生氯化氢和废盐酸。

DHF 清洗:去除上一道工序在硅表面产生的氧化膜。

磨片检测:检测经过研磨、RCA 清洗后的硅片的质量,不符合要求的则从新进行研磨和RCA 清洗。

腐蚀A/B:经切片及研磨等机械加工后,晶片表面受加工应力而形成的损伤层,通常采用化学腐蚀去除。腐蚀A 是酸性腐蚀,用混酸溶液去除损伤层,产生氟化氢、NO X 和废混酸;腐蚀B 是碱性腐蚀,用氢氧化钠溶液去除损伤层,产生废碱液。本项目一部分硅片采用腐蚀A ,一部分采用腐蚀B 。

分档监测:对硅片进行损伤检测,存在损伤的硅片重新进行腐蚀。 粗抛光:使用一次研磨剂去除损伤层,一般去除量在10~20um。此处产生粗抛废液。

精抛光:使用精磨剂改善硅片表面的微粗糙程度,一般去除量1 um以下,从而的到高平坦度硅片。产生精抛废液。

检测:检查硅片是否符合要求,如不符合则从新进行抛光或RCA 清洗。 检测:查看硅片表面是否清洁,表面如不清洁则从新刷洗,直至清洁。 包装:将单晶硅抛光片进行包装。

二、硅外延片制作

图3-4 外延炉石英管清洗工序及产污节点图

混酸水HCl+N2、H 2、SiHCl 3、PH 3、B 2H 6、N 2、石英、石墨 硫酸、双氧水水氨水水、S21 图3-3 硅外延生产工艺流程及产污节点图

纯水

生产工艺流程具体介绍如下:

纯水洗:简单清洗,去除硅衬底材料表面的表面杂质。

外延生长:外延炉经氯化氢和氮气吹扫清洗后,通入SiHCl 3和H 2,为了满足硅片的电学性能,还要掺入50ppm 的特种气体PH 3或B 2H 6,红外加热至1100~1200℃下,通过化学气相沉积法在硅衬底材料上生长一层与衬底材料具有相同晶格排列的单晶硅,形成单晶硅外延片。有99% 的SiHCl 3、PH 3、B 2H 6参加反应。此工序产生的废气主要是氯化氢,还有一些没有反应的PH 3、B 2H 6和SiHCl 3;外延炉的石墨基座和石英夹套需要定期更换,产生废石英和废石墨。具体反应如下:

1100~1200℃

S iHCl 3+H 2−−−−→S i ↓+3HCl ↑ 1100~1200℃2PH 3−−−−→2P ↓+3H 2↑ ~1200℃B 2H 6−1100−−−→2B ↓+3H 2↑

SPM 清洗:去除硅片表面的杂质。此处产生硫酸雾和废硫酸。 碱洗:去除上一道工序在硅片表面形成的氧化膜。

测试检验:测量外延层厚度和电特性参数、片内厚度和电特性均匀度、片与片间的重复性及杂质颗粒等是否符合相应的指标。此处会产生一些废品。

真空包装:通过工艺真空系统对产品进行真空包装。

外延炉石英管清洗:在外延生长中会在外延炉的石英管上沉积一些杂质。

3.2.2 主要原辅料及能源消耗主要原辅料、能源消耗见表3-3。

3.3 主要生产、公用及贮运设备

项目主要的生产、公用、贮运设备见表3-5。

3.4 公用工程 3.4.1 供电

项目用电由开发区110KV 的变电所提供,日用电量约153600kwh 。 3.4.2 供水

项目供水由开发区的给水管网提供,开发区内建有日供水能力20万吨的自来水厂二座。 3.4.3 供热

为了满足生产工艺中对热源的需要以及解决冬天的采暖问题,本项目采用蒸汽供热,年消耗的蒸汽10万吨有开发区的供热管网提供。 3.4.4 纯水制备

项目设有一套超纯水制备设施,其制备能力为110t/h,根据生产需要每天制备纯水2099.8t/d,产生的浓水和反冲洗水642t/d作为清下水排放,其超纯水制备工艺流程如下:

图3-5 超纯水制备工艺流程图

3.4.5 排水

项目采用雨污分流、清污分流的排水体制。废水包括生产废水1808.3t/d、生活污水49t/d和清洁排水648t/d。生产废水经过有效预处理达到接管标准后与生活污水通过开发区管网排入真州污水处理厂集中处理,达标后排入长江仪征段。清洁排水通过雨水管网排入附近河流。 3.4.6 氢气、氮气的供应

生产工艺中需要的氢气、氮气由大宗气体供应商在本厂区建造配套气站,供应氢气和氮气。氢气制备原理:通过水电解便可得到普通氢气,经过催化除氧,吸附干燥和过滤除尘后获得高纯氢气;氮气制备原理:变压吸附制氮采用碳分子筛为吸附剂。一定的压力下,碳分子筛对空气中的氧的吸附远大于氮,因此通过可编程序控制气动阀的启闭,A 、B 两塔可以交替循环,加压吸附、减压脱附,完成氧氮分离,得到所需纯度的氮气。 3.5 污染源强及污染物排放量分析

(1)大气污染物产生及排放情况

项目在生产过程中排放的大气污染物主要包括生产工艺废气:甲苯、异丙醇、HF 、HCl 、H 2SO 4、NOx 、NH 3、SiHCl 3、PH 3、B 2H 6。

有组织排放废气

项目在生产过程中产生的有组织排放废气的种类与产生环节见表3-6。

银笛(扬州)微电子有限公司对生产中的工艺废气采取的治理措施为:甲苯废气采用活性碳吸附,去除效率达到80%;酸性废气用碱液进行喷淋吸收,去除率为≥90%;对碱性废气采用酸液进行喷淋吸收,去除效率为95%以上;对特种废气HCl 、SiHCl 3、PH 3、B 2H 6 废气采用湿式外延气体清洗器去除,SiHCl3、HCl 、B2H6的去除效率≥99%。

拟建工程大气污染物三本帐情况见表3-7。

无组织排放废气

拟建项目所用的氢氟酸采用0.5L 的PVC 瓶存储;盐酸、硝酸、硫酸、氢氧化钠溶液采用0.5L 或3L 的玻璃品包装存储;氨水采用3L 或4L 的PVC 瓶存储;硅外延片制作需要的特种废气HCl 、SiHCl 3、PH 3和B 2H 6用钢瓶柜存储,钢瓶柜自带减压装置、阀门盘。项目的生产车间设计为密闭的车间,废气收集效率较高,达到99%。实际物料装运、使用、贮存和废气收集过程中废气污染物的无组织排放情况见表3-8。

(2)水污染物产生及排放情况

项目各类废水的来源、类别及排放量详见3-9。

依据仪征经济开发区环境影响评价与环境保护规划,拟建项目所排生产废水应在厂内处理达到污水处理厂的接管后与生活污水通过开发区的管网排入真州污水处理厂进行深度处理,处理达标后统一排入长江仪征段。

建设项目水污染物的三本帐见表3-10。


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