1、清洁生产评价指标体系集成电路制造业（标准送审稿） 编制说明Cleaner production assessment indicator system Integrated circuits manufacturing industryI标准编制组2017 年 4 月II目 录1 任务来源、起草单位、编制组成员单位与主要起草人 .12 集成电路制造业概况 .12.1 集成电路制造业生产概况 .22.2 集成电路制造业生产工艺 .42.3 集成电路制造业能源与水消耗及产排污分析 .53 制定标准的必要性和意义 .84 主要起草过程 .95 制定标准的原则和依据，与现行法律、法规、标准的关系 .1
2、26 主要条款的说明，主要技术指标、参数、试验验证的论述 .166.1 范围 .166.2 规范性引用文件 .166.3 术语和定义 .166.4 评价指标体系 .196.5 评价方法 .246.6 指标解释与数据采集 .317 重大意见分歧的处理依据和结果 .348 作为推荐性标准或者强制性标准的建议及其理由 .359 指标体系实施可行性分析 .359.1 技术可行性分析 .359.2 经济可行性分析 .359.3 实施可行性分析 .3610 实施标准的措施建议 .3611 其他应说明的事项 .36101 任务来源、起草单位、编制组成员单位与主要起草人北京市政府于 2014 年 2 月 8
3、日制定出台了北京市进一步促进软件产业和集成电路产业发展的若干政策（京政发 2014 6 号），支持高端集成电路生产性项目建设。为促进产业绿色清洁生产，北京市政府于 2015 年 10 月 19 日发布了北京市推进节能低碳和循环经济标准化工作实施方案（20152022 年）（京政办发2015 47号），由于集成电路制造业具有能源消耗量大、污染物种类繁多的特点，本标准被列为工业领域节能低碳与循环经济标准化工作的重点之一。北京市经济和信息化委员会作为本项目的主管部门，下达标准制定任务，由中国航空综合技术研究所负责标准制定工作。本标准的主要起草单位为中国航空综合技术研究所。本标准编制组其它成员单位为北
4、京市主要集成电路芯片制造企业、集成电路封装企业和相关科研院所，包括中国科学院微电子研究所、中芯北方集成电路制造（北京）有限公司、北京燕东微电子有限公司、中国航天北京微电子技术研究所、威讯联合半导体(北京) 有限公司、瑞萨半导体( 北京) 有限公司、北京首钢微电子有限公司、北京市华芯微半导体有限公司、北京飞宇微电子有限责任公司。本标准的主要起草人是贾爱娟、刘波林、李亚健、徐桢梓、蔺增金、赵元闯、赵晓农、魏会敏、修文华、徐伯珺、张宏涛、刘洋等。2 集成电路制造业概况根据国民经济行业分类（GB/T 4754），集成电路制造业属于计算机、通信和其他电子设备制造业下的电子器件制造业，行业代码为 3963
5、。集成电路制造业产业链包括芯片制造和集成电路封装, 1芯片制造主要是根据设计企业下发的订单进行生产；集成电路封装主要是将集成电路芯片切割分片，通过一定工艺完成封装，位于产业链的下游。2.1 集成电路制造业生产概况（1）集成电路芯片制造业生产概况2015 年，全球集成电路芯片总产能为 1635 万片/月，其中，前十大厂商产能共计 1173.7 万片/月 (截至 2015 年底)。在前十大芯片制造厂商中，总部位于美国的有 4 家，来自韩国与台湾的分别有 2 家，日本与欧洲各 1 家，产能数据如图 2-1 所示。 当前全球芯片制造业呈现出由西向东转移的趋势，我国大陆地区集成电路芯片制造业在技术和规模
6、上都取得了较快发展，目前集成电路芯片制造企业主要集中在长三角地区（上海、江苏、浙江）、珠三角地区（深圳、珠海、福建）、环渤海地区（北京、天津、大连）及中西部地区（武汉、成都、重庆、西安）等，截止 2014 年底，集成电路芯片生产线总产能达到 241 万片/月，其中 12 英寸月产能为 50.5 万片，8 英寸月产能为 76.6 万片,6 英寸月产能为 73.5 万片，5 英寸月产能为 19 万片，4英寸月产能为 21.4 万片。以中芯国际、华虹宏力、华力微电子、华润微电子为代表的本土集成电路芯片制造企业正迅速崛起，在技术上取得了重大突破，目前国内 12 英寸生产线技术水平达 65-40-28n
7、m，8英寸生产线技术水平达 0.25-0.18-0.13-0.11m，6 英寸生产线技术水平达 1.0-0.8-0.35m。2图 2-1 2015 年全球前十芯片制造商产能目前北京共有中芯国际集成电路制造（北京）有限公司、中芯北方集成电路制造（北京）有限公司、北京燕东微电子有限公司、中国航天北京微电子技术研究所等集成电路芯片制造企业，已形成多条集成电路芯片生产线，其中中芯国际（北京）拥有月产能 3 万片的 12 英寸芯片生产线，中芯北方拥有两条月产 3.5 万片的 12 英寸生产线；燕东微电子拥有一条月产 3 万片的 6 英寸生产线，目前正在新建一条月产 5 万片的 8 英寸生产线；航天微电子
8、拥有 4 英寸生产线，此外部分高校和科研机构也拥有集成电路芯片生产的中试线，产能较少，如中科院微电子所等。以中芯国际（北京）和中芯北方为代表的集成电路芯片制造企业在技术上与国际先进水平逐渐缩短，12 英寸集成电路芯片生产线上生产技术主要采用 6520nm 制程技术，工艺技术采用了多项革命性的新技术。除了晶片的尺寸增大外，在各项工艺技术上都进行了很多新的改革和技术升级。（2）集成电路封装业生产概况与集成电路芯片制造业相比，集成电路封装测试业技术难度相对较低，除了 发达国家，发展中国家也大力发展集成电路封装产业，全3球半导体封装厂前 20 家企业主要集中在东南亚，其中，中国内地占8 家。2015
9、年，我国的集成电路封装测试业在现有集成电路产业产业结构中占比最大，销售额达到 1384 亿元，占我国集成电路产业总销售额的 38.3%。从地域分布上来看，目前我国封装 测试业已形成了长三角、环渤海、珠三角、中西部地区等主要区域。其中，长电科技、 华天科技、南通富士通为代表的企业在封装测试技术领域已经逐步接近甚至超过国际先进水平，获得海外客户的一致认可。目前，北京市规模较大的封装企业有威讯联合半导体(北京) 有限公司、瑞萨半导体(北京)有限公司，其中威讯联合 2015 年产量约为 32 亿颗，瑞 萨半导体最大月产能为 1 亿片。多年来，威讯联合与瑞萨半导体两家企业一贯采用国际先进的封装技术和设备
10、，具有较高的产品可靠性，受到国际客户的广泛认可，因此这两家企业一直稳居国内十大封装测试企业。首钢微电子自更名后，前工序停产，目前专注于集成电路的封装、测试业务。此外，航天微电子、华芯微半导体、飞宇微电子等企业也从事集成电路封装测试工作，目前也取得了较大的技术突破， 进入规模量产阶段。 “十二五”期间，北京市集成电路封装企业在封装工艺、材料和设备研发及产业化方面取得了良好的发展，产学研用与供应链各环节之间的联系进一步增强，创新体系与创新效果大为改善， 进一步推动了北京市集成电路行业发展。2.2 集成电路制造业生产工艺（1）集成电路芯片制造工艺集成电路芯片制造工艺精密复杂，针对不同企业、不同尺寸的
11、产品也有所不同，但主要工艺包括硅片切割、研磨、清洗、热氧化、均胶、光刻、显影、刻蚀（包括干法刻蚀和湿法刻蚀）、扩散/离子注入、气相4沉积（包括物理气相沉积（PVD）和化学气相沉 积（CVD ）、金属化、化学机械抛光(CMP) 等， 这些工序反复交叉，包括检测和测试在内工艺步数达到 8001000，甚至更多。硅片 切割 研磨 清洗 热氧化 均胶光刻 显影 刻蚀 扩散 / 离子注入气相沉积 金属化 化学机械抛光 （ C M P ）图 2-2 集成电路芯片制造工艺（2）集成电路封装工艺集成电路封装工艺针对不同企业和产品也有所不同，典型的封装工艺主要包括装配、键合和塑封等核心工序，涉及到粘膜、背面减薄
12、、切片/ 清洗、粘片、焊线 、键合、塑封/固化、打印 /切筋、去毛边、引线电镀、成型、测试和包装等 环节。粘膜 背面减薄 切片 / 清洗 粘片 焊线塑封 / 固化 打印 / 切筋 去毛边成型 测试 包装键合引线电镀图 2-3 集成电路封装工艺2.3 集成电路制造业能源与水消耗及产排污分析（1）集成电路芯片制造业能源与水消耗及产排污分析 能源与水消耗分析集成电路芯片制造工艺精密复杂，对于生产车间环境要求极高，其生产过程中对环境的洁净度和动力供应的稳定性依赖极高，对于温5湿度的控制要求极为严格，并且在工艺中使用了大量的新鲜水，因而对于能源和水的消耗量很大。其中，主要消耗能源包括电力、热力、蒸汽、天
13、然气等，水消耗一般包括新鲜水和再生水。 产排污分析集成电路芯片制造工艺中，使用了大量有毒有害化学品，根据芯片制造工序物料平衡图 2-4，制造工序中使用了大量固体 药品、气体药剂和液体药品，加之在工艺中需要大量的超纯水清洗，因此产生了大量的工艺废水、废气和固体废弃物。其中，废水主要为超纯水清洗芯片、去光刻胶及蚀刻等程序所排出的废液，包括含氟废水、有机废水以及部分酸碱废水等。废气来源于工序中使用的酸碱物质、有机溶剂和毒性气体，几乎所有环节都可能是空气污染源，废气主要包括有机废气、酸碱 废气和有毒废气。硅片投入芯片集 成 电 路芯 片 制 造工 序固体药品液体药品气体药剂纯水废弃硅片酸性废水含氟废水有机废水有机废气酸碱废气有毒废气图 2-4 典型集成电路芯片制造工序物料平衡图
