集成電路制造工業(yè)大氣環(huán)境影響評價(jià)及關(guān)注問題探討

0 前言

集成電路是基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模已成為衡量一個國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志，是國家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重要支撐。近年來，隨著中美貿(mào)易摩擦加劇，國際上對我國集成電路產(chǎn)業(yè)的打擊力度不斷升級和擴(kuò)大，我國出臺了一系列支持集成電路制造業(yè)發(fā)展的政策措施，集成電路產(chǎn)業(yè)快速成長，產(chǎn)業(yè)規(guī)模有了較大提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國集成電路的市場規(guī)模超過1.5萬億元，是全球最大的集成電路市場

。隨著我國半導(dǎo)體工藝技術(shù)突破，上下游產(chǎn)業(yè)鏈的逐步成型，集成電路成規(guī)?；奂谔厣a(chǎn)業(yè)園

。上海浦東新區(qū)張江高科技園區(qū)、上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)電子化學(xué)品專區(qū)、中國（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)，已形成研發(fā)設(shè)計(jì)、核心原料、生產(chǎn)制造完備的產(chǎn)業(yè)鏈。集成電路制造行業(yè)具有技術(shù)先進(jìn)、持續(xù)創(chuàng)新等特色，生產(chǎn)過程所涉及并使用的化學(xué)品種類繁多，有毒有害氣體達(dá)40 多種

，廢氣產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)廣、種類多、處理系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行過程長期的廢氣排放會對區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生影響。伴隨國家行政“放、管、服”改革，環(huán)評政策不斷優(yōu)化，評價(jià)形式簡化，審批權(quán)限下放，對環(huán)境影響評價(jià)從業(yè)人員和審批人員均提出了更高的要求。做好集成電路項(xiàng)目大氣環(huán)境影響評價(jià)是項(xiàng)目建設(shè)環(huán)?？尚械闹匾罁?jù)，對產(chǎn)業(yè)園區(qū)和周邊環(huán)境和諧發(fā)展具有重要意義。

1 環(huán)評編制類型

在《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》（GB/T 4754-2017）中，集成電路制造代碼為C3973。根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)分類管理名錄（2021 版）》，“80 電子器件制造397”集成電路制造編制報(bào)告表，應(yīng)按照污染影響類環(huán)境影響報(bào)告表格式和編制技術(shù)指南要求進(jìn)行環(huán)評文件的編制。

新建集成電路生產(chǎn)企業(yè)選址應(yīng)在規(guī)劃的產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)，并遠(yuǎn)離居民區(qū)。如果廠界500 m范圍內(nèi)涉及環(huán)境空氣保護(hù)目標(biāo)，應(yīng)充分論證其選址合理性并設(shè)置大氣專項(xiàng)評價(jià)。

An ISM band at 245 GHz is available in Europe, which could be used for imaging radar[1, 2], security applications,bio-medical sensors for medical diagnostics, mm-wave gas spectroscopy[3–6], as well as communication[7–9].

1240 微波消融治療前臂甲狀旁腺移植組織功能亢進(jìn) 2例并文獻(xiàn)復(fù)習(xí) 陶林波，章建全，蔣 霞，蔣小燕，沈 浩

2 工藝廢氣的產(chǎn)生

集成電路行業(yè)廢氣產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)多、成分復(fù)雜，廢氣的處理應(yīng)首先遵循分類收集、分質(zhì)處理的原則。同時(shí)，處理方式的選擇應(yīng)兼顧法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中對于廢氣處理效率的要求，例如上海市《半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/374-2006）中規(guī)定了“揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）排放速率>0.6 kg/h 時(shí)，處理設(shè)施的最低處理效率88%”。

根據(jù)污染因子分類，集成電路制造工藝廢氣主要包括酸性廢氣、堿性廢氣、有機(jī)廢氣（見表1）。

3 污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)

集成電路行業(yè)廢氣污染因子多，涉及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范廣泛，總體執(zhí)行順序?yàn)榈胤叫袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方綜合排放標(biāo)準(zhǔn)、國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國尚未頒布集成電路行業(yè)相關(guān)的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，北京市、上海市、江蘇省等少數(shù)省份制定了地方半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。以上海市為例，半導(dǎo)體企業(yè)大氣污染物排放執(zhí)行《半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/374-2006）要求，該標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的污染物可以執(zhí)行上海市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/933-2015）。因此，酸性廢氣中硫酸霧、氟化氫、氯化氫，堿性廢氣中的氨，有機(jī)廢氣中的VOCs 執(zhí)行上海市《半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/374-2006）表3 標(biāo)準(zhǔn)；酸性廢氣中的NOx、氯氣、硝酸霧、磷酸霧、顆粒物、PH

、AsH

，有機(jī)廢氣中的非甲烷總烴執(zhí)行上海市《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/933-2015）表1 標(biāo)準(zhǔn)；異丙醇執(zhí)行DB 31/933-2015附錄A中C類物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是，在沒有地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)，應(yīng)執(zhí)行地方或國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對于VOCs 的排放應(yīng)執(zhí)行《揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 37822-2019）要求。

就看中國畫近當(dāng)代史，所謂的中國畫四大家—吳昌碩、齊白石、黃賓虹、潘天壽。齊潘，都是吳的學(xué)生，正因?yàn)椴幌駞牵源髱?。而黃，誰也不知道他的老師是誰。

4 廢氣污染物治理措施

4.1 廢氣源強(qiáng)

第三，建立有關(guān)于國有企業(yè)財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)部預(yù)警預(yù)控制度，對此，可以使用財(cái)務(wù)信息系統(tǒng)，加強(qiáng)對成本費(fèi)用、債務(wù)風(fēng)險(xiǎn)和投資模塊進(jìn)行控制。

4.2 廢氣收集

廢氣環(huán)境影響評價(jià)結(jié)論重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容包括廢氣收集、處理措施的合理性，廢氣排放的達(dá)標(biāo)性，廢氣管理的合規(guī)性，同時(shí)應(yīng)結(jié)合區(qū)域環(huán)境背景和在建項(xiàng)目情況，綜合評價(jià)項(xiàng)目建設(shè)對周邊大氣的影響程度。通過上述分析，從環(huán)境保護(hù)角度，得出建設(shè)項(xiàng)目廢氣環(huán)境影響是否可接受的結(jié)論。

4.3 廢氣處理

集成電路的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，需要在硅片上從平面開始反復(fù)刻蝕，形成三維立體電路結(jié)構(gòu)，工藝步驟多達(dá)上百步，同時(shí)需要使用多種化學(xué)試劑和特殊氣體?？傮w上，工藝可分為擴(kuò)散工藝、離子注入、薄膜制備技術(shù)、光刻技術(shù)、蝕刻工藝等，其中清洗、氧化、摻雜、光刻、蝕刻、化學(xué)氣相沉積等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣、酸堿廢氣以及特殊類工藝廢氣等

（見圖1）。

集成電路行業(yè)廢氣具有氣量大、濃度低、成分復(fù)雜的特點(diǎn)。企業(yè)產(chǎn)能和產(chǎn)品根據(jù)客戶需求定制，相應(yīng)原輔材料消耗會發(fā)生變化，廢氣源強(qiáng)，波動較大，不同項(xiàng)目之間類比法難以適用，且我國本土集成電路制造企業(yè)已建成案例較少，同一領(lǐng)域可調(diào)查樣本較少，得出的排污系數(shù)代表性不高，故廢氣產(chǎn)生源強(qiáng)一般通過物料衡算法和實(shí)測法得出。相對而言，物料衡算法計(jì)算結(jié)果更為保守

。但這些企業(yè)多有我國臺灣地區(qū)，以及韓國技術(shù)背景，建議環(huán)評中盡可能調(diào)查、收集相關(guān)排污數(shù)據(jù)，并與理論計(jì)算數(shù)據(jù)比對分析，對計(jì)算出的源強(qiáng)形成支撐。

企業(yè)應(yīng)設(shè)置環(huán)保管理機(jī)構(gòu)，建立環(huán)保管理制度，安排專職人員負(fù)責(zé)環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，及時(shí)更換吸附材料，做好廢氣治理設(shè)施環(huán)保臺賬記錄。

酸性和堿性廢氣主要采用洗滌塔處理，分別利用堿性和酸性溶液作吸收液，基于酸堿中和反應(yīng)原理對廢氣進(jìn)行處理，其過程動力學(xué)控制受吸收液酸堿度影響，通過洗滌塔內(nèi)控制循環(huán)水的pH 值來中和廢氣，處理效率可達(dá)90%～98%。

通過監(jiān)測了解滑坡的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，既為工程安全提供了科學(xué)依據(jù)，又為工程設(shè)計(jì)、施工方案提供了可靠資料，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，把滑坡造成的損失降低到最小?；卤O(jiān)測技術(shù)方法的發(fā)展，必將促進(jìn)監(jiān)測范圍不斷擴(kuò)大、測量精度更高、數(shù)據(jù)處理和更加迅速、監(jiān)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)更加完善。

中午，計(jì)量所長打電話死活要他出來吃飯，陪同而來的是所長上司、質(zhì)檢局二位副局長。不停有人夾菜到他碗里，遲恒不停地謙讓，但不松口。副局長沉不住氣了：“遲記者的文章很客觀，我們工作確實(shí)沒有做好，問題是‘的士’司機(jī)這一塊，它就是一個火藥桶，不能再點(diǎn)著。大局遲記者比我們會把握，如果遲記者為難，我們只能報(bào)請市委宣傳部門領(lǐng)導(dǎo)，請他們掌握，我們也盡了責(zé)任?！?/p>

有機(jī)廢氣的特點(diǎn)為大風(fēng)量、低濃度，一般采用沸石轉(zhuǎn)輪+焚燒爐的方式進(jìn)行處理，廢氣由滿載吸附劑的旋轉(zhuǎn)輪上游側(cè)進(jìn)入濃縮輪的吸附區(qū)，使有機(jī)廢氣得到濃縮，再經(jīng)脫附燃燒處理，處理效率可達(dá)98%。

2）廢氣本地處理系統(tǒng)（pou）

企業(yè)應(yīng)制定廢氣例行監(jiān)測計(jì)劃并嚴(yán)格執(zhí)行，監(jiān)測計(jì)劃根據(jù)《排污單位自行監(jiān)測技術(shù)指南總則》（HJ 819-2017）要求制定并嚴(yán)格執(zhí)行，規(guī)范采樣平臺、采樣口設(shè)置。管理、監(jiān)測要求還應(yīng)與《排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范電子工業(yè)》（HJ 1031-2019）要求相銜接。

5 廢氣的排放和管理

5.1 廢氣排放

經(jīng)處理后的廢氣應(yīng)通過排氣筒排放，排氣筒高度應(yīng)符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求。例如上海市《半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/374-2006）規(guī)定，排氣筒高度不應(yīng)低于15 m。該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)規(guī)定排氣筒高度應(yīng)高出周圍200 m 半徑范圍的建筑5 m 以上，否則應(yīng)按相應(yīng)高度排放速率標(biāo)準(zhǔn)值嚴(yán)格50%執(zhí)行。

5.2 廢氣的管理

1）廢氣綜合處理系統(tǒng)

熱氧化、干刻蝕、摻雜、CVD等工藝制程產(chǎn)生的有毒、有害工藝尾氣，需先通過小型凈化裝置預(yù)處理或由工藝設(shè)備自帶的凈化裝置預(yù)處理，主要采用燃燒水洗、電熱水洗、干式吸附3 種處理方式，分別處理不同性質(zhì)的廢氣污染物。主要從廢氣本身可燃性、反應(yīng)生成的二次污染物角度考慮分質(zhì)處理，例如含氯廢氣宜采用干式吸附方式處理，避免進(jìn)行燃燒處理生成二噁英（見表2）。

6 大氣環(huán)境影響評價(jià)結(jié)論

集成電路產(chǎn)品精度要求高，為確保芯片表面潔凈度，生產(chǎn)過程在潔凈室內(nèi)操作，物料及輔料的純度極高，生產(chǎn)過程反應(yīng)充分，物料利用率高，一般采用多層套管輸送，生產(chǎn)設(shè)備密閉全自動操作，因此集成電路生產(chǎn)工藝廢氣收集效率基本可達(dá)到100%。但是，有機(jī)溶劑物料的運(yùn)輸、裝卸、治理、存儲環(huán)節(jié)由于無法做到完全密閉，會有少量無組織排放。

本研究以油料作物甘藍(lán)型油菜為實(shí)驗(yàn)材料，選擇其BR合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的一些重要基因，分析它們在甘藍(lán)型油菜不同部位的組織表達(dá)特異性，并觀察植株幼苗對BR及BR合成抑制劑BRZ的響應(yīng)，闡明BR合成基因是否受到BR信號的反饋抑制。本研究進(jìn)一步克隆了與擬南芥BR信號通路重要轉(zhuǎn)錄因子BZR1同源的甘藍(lán)型油菜BnBZL2基因，并對該基因的功能及BR對BnBZL2的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行研究，比較甘藍(lán)型油菜中BR信號及BR對其生長發(fā)育的調(diào)控與模式植物擬南芥的異同，以期為深入分析植物BR響應(yīng)和信號調(diào)控機(jī)制研究奠定基礎(chǔ)。

7 需關(guān)注的問題

7.1 技術(shù)進(jìn)步帶來污染物的變化

集成電路是一個人才和技術(shù)密集的行業(yè)，需要在持續(xù)創(chuàng)新中不斷發(fā)展，產(chǎn)品性能約每18個月就能提升1 倍

，技術(shù)研發(fā)對于該產(chǎn)業(yè)具有絕對的重要性。生產(chǎn)工藝的發(fā)展、原輔材料的變化都將對工藝廢氣的組分、源強(qiáng)、收集處理方式產(chǎn)生影響。

環(huán)評工作者需要緊隨行業(yè)發(fā)展，研究新原料、新工藝的產(chǎn)污情況以及針對性的廢氣收集、治理方式，評價(jià)其合理性、可行性。同時(shí)，政策上鼓勵有機(jī)溶劑使用減量化或替代方案，從環(huán)保角度優(yōu)化制造工藝，減少或替代高揮發(fā)性原輔料的使用。一般集成電路企業(yè)的項(xiàng)目建設(shè)期需要2-3年，在此期間行業(yè)技術(shù)或多或少會有新的變化，原來還處于研發(fā)階段的技術(shù)，可能就會實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。因此在環(huán)境影響評價(jià)過程中，應(yīng)適當(dāng)考慮一些預(yù)期，盡可能避免建成后的變動。如果發(fā)生變動應(yīng)按要求進(jìn)行變動分析，盡可能采取措施避免對環(huán)境的不利影響，若為重大變動需重新編制環(huán)評文件。

7.2 產(chǎn)業(yè)聚集對區(qū)域環(huán)境的影響

集成電路企業(yè)特征因子明顯，主要為氯化氫、氟化物、VOCs，雖然污染物排放濃度較低，但是總量具有一定規(guī)模。目前，集成電路企業(yè)均在規(guī)劃產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)建設(shè)，聚集度較高，當(dāng)大量集成電路企業(yè)建成運(yùn)營，特征因子排放將對區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生明顯影響。

環(huán)評階段需重視區(qū)域環(huán)境中特征污染物的背景值調(diào)查，充分調(diào)研區(qū)域內(nèi)已建、在建企業(yè)的排污情況，結(jié)合園區(qū)規(guī)劃環(huán)評中區(qū)域環(huán)境容量要求，綜合判斷項(xiàng)目建設(shè)對區(qū)域環(huán)境的影響。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)園區(qū)應(yīng)持續(xù)對周邊大氣中行業(yè)特征因子進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，分析其在環(huán)境空氣中濃度發(fā)展趨勢，提前引起重視，從產(chǎn)業(yè)布局、總量控制等角度先期干預(yù)，確保產(chǎn)業(yè)與環(huán)境和諧發(fā)展。

7.3 重金屬污染物的環(huán)保管理

集成電路生產(chǎn)過程（如離子注入、金屬化等）原輔料中含重金屬，雖然通過理論計(jì)算，廢氣中重金屬含量極低，可以忽略，但是一些案例中實(shí)際有所檢出。這可能是由于我國集成電路產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)展期，高端制造工藝條件尚不穩(wěn)定，行業(yè)實(shí)例不多，廢氣污染物研究較少所致。

因此，建議在環(huán)評中加強(qiáng)試運(yùn)營期廢氣的監(jiān)控，對廢氣處理裝置進(jìn)出口重金屬污染物進(jìn)行監(jiān)測，為后續(xù)運(yùn)營期廢氣監(jiān)管提供支撐。特別應(yīng)注意的是，如果廢氣洗滌塔進(jìn)口處測出涉重一類水污染物，洗滌塔廢水應(yīng)按涉一類水污染要求進(jìn)行管理，單獨(dú)收集，車間排口達(dá)標(biāo)。

7.4 溫室氣體排放

2021 年5 月，國家生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于加強(qiáng)高耗能、高排放建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境源頭防控的指導(dǎo)意見》（環(huán)環(huán)評〔2021〕45 號）中明確將碳排放影響評價(jià)納入環(huán)境影響評價(jià)體系，江蘇、重慶等地已發(fā)布碳排放環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)指南，控制溫室氣體的排放已成為環(huán)境影響評價(jià)工作的重要組成部分。

集成電路制造業(yè)的溫室氣體排放源主要為工藝過程排放的含氟氣體、蒸汽鍋爐燃料天然氣燃燒排放的CO

、運(yùn)行過程使用外來電力產(chǎn)生的碳排放。企業(yè)可從優(yōu)化工藝、尋求替代化學(xué)品、捕集回收、末端治理等方面實(shí)施溫室氣體減排。例如：通過先進(jìn)工藝提升，降低單位產(chǎn)品碳排放強(qiáng)度；選址配套完善的園區(qū)，選擇園區(qū)集中供熱的方式；加強(qiáng)企業(yè)的能源管理，選用能效水平高的生產(chǎn)用電設(shè)備，保證生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行，避免因頻繁開停車造成電能的浪費(fèi)，提高能源利用效率；將節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)納入企業(yè)科技創(chuàng)新的一部分，減少企業(yè)碳排放的同時(shí)，降低企業(yè)能耗成本；在有條件的情況下，使用可再生能源技術(shù)，如光伏發(fā)電等實(shí)現(xiàn)供給側(cè)的減排等。通過綜合手段多管齊下，深入挖掘企業(yè)節(jié)能減排的潛力，助力“雙碳”目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)。

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