集成电路制造行业大气环境影响评价技术分析

田昕竹 王岩 丁淮剑

摘要：集成电路产业发展迅速，产业规模大幅提升，在落实“简政放权、放管结合、优化服务”的大背景下，推动北京市集成电路项目环境影响评价文件编制、技术评估和审批管理工作的高效开展十分重要。由于集成电路生产过程工艺复杂，会产生多种有毒有害气体，因此做好集成电路项目大气环境影响评价是防控项目污染、保障项目环保可行的重要前提。本文针对集成电路制造项目，结合北京市具体情况，对集成电路制造工业大气环境影响评价技术要点和未来需关注的问题进行了概述和建议。

关键词：集成电路；环境影响评价；大气污染物；废气处理

Abstract： The integrated circuit industry is developing rapidly， and the scale of the industry has increased significantly. In the context of the implementation of decentralization， decentralization and optimization of services， it is important to promote the efficient preparation of environmental impact assessment documents， technical assessment and approval management of integrated circuit projects in Beijing. Integrated circuit production process is complex and can produce a variety of toxic and harmful gases. Therefore， a good environmental impact assessment of the air of integrated circuit projects is an important prerequisite to prevent and control pollution and ensure the environmental feasibility of the projects. The article outlines and suggests the technical points and future issues to be concerned about the atmospheric environmental impact assessment of integrated circuit manufacturing industry for integrated circuit manufacturing projects and with the specific situation of Beijing.

Keywords： integrated circuit; environmental impact assessment; air pollutants; waste gas treatment

集成電路是现代电子技术的核心和基础，作为国家实施创新驱动发展战略的重要支撑，集成电路行业已经渗透到社会发展的各个领域，其技术水平和产业规模也是衡量一个国家综合实力的重要标志之一。北京市作为我国重要的集成电路产业发展基地之一，集成电路产业人才和科研优势突出，具备优良的产业发展基础。形成了以中芯国际、北方华创为龙头，屹唐半导体等上下游企业为重要力量，构建了包括制造、封测、装备、零部件及材料、设计等环节在内的完整产业链，打造了以经济技术开发区（亦庄）和顺义区为核心的集成电路产业集群。

集成电路制造行业具有原材料使用多、中间产物多、排污节点多、处理系统复杂等特点，产生的有毒有害气体高达40多种。同时，在国家“放、管、服”改革的大背景下，集成电路环评由报告书简化为报告表，但环境准入的要求没有降低，因此，发挥环评在项目建设前的管控作用，对于防控环境污染、保障可持续发展具有重要意义。本文将重点介绍大气环境影响评价的主要内容和技术要点。

1 北京市审批权限和环评编制类型

根据《建设项目环境影响评价分类管理名录（2021年版）》及北京市实施细化规定，集成电路制造属于名录中“三十六、计算机、通信和其他电子设备制造业39”中的“80电子器件制造397”，应编制环境影响报告表。根据《北京市生态环境局环境影响评价文件管理权限的建设项目目录（2022年本）》，集成电路建设项目审批权限已经下放至各区。

2 大气环境影响评价

2.1 排放标准

国家层面目前与集成电路有关的行业标准是《电子工业水污染物排放标准》（GB 39731-2020），尚未发布大气污染物排放标准。北京市于2019年发布了《电子工业大气污染物排放标准》（DB11/1631），上海市和江苏省等省份也制定了地方半导体行业污染物排放标准。

2.2 主要废气种类

集成电路工艺复杂，工序反复交叉。圆片制造的主要生产单元分为清洗、薄膜制备、光刻、刻蚀、掺杂、金属沉积等，在化学气相沉积、扩散、离子注入等工艺环节会产生大量的废气，主要包括：

（1）酸性废气：来源于使用各种酸液进行清洗、光刻、刻蚀、扩散、沉积等工序，主要污染物为氟化物、氯化氢、氮氧化物、硫酸雾等。（2）碱性废气：来源于使用氨水、氨气等刻蚀、显影、扩散等工序，主要污染物为氨。（3）有机废气：来源于清洗、去胶、刻蚀、显影工序使用有机溶剂清洗过程，主要成份为异丙醇、光刻胶等挥发性有机物。（4）特种废气/工艺尾气：来源于扩散、离子注入和化学气相沉积等工序使用的特殊气体，如硅烷、磷烷、砷烷、硼烷等，除部分在工艺中反应消耗外，其余均以尾气的形式排放。对应的生产单元主要废气详见表1。

2.3 废气防治措施

2.3.1酸性废气处理系统

酸性废气通过设置碱液喷淋塔吸收系统进行处理，选用NaOH水溶液作为喷淋液，理论去除率大于95%，喷淋液溶液循环使用，并定期排放至废水处理站，根据喷淋塔循环液的pH值补充NaOH溶液。

2.3.2碱性废气处理系统

碱性废气设置酸液喷淋吸收系统进行处理，吸收液选取硫酸水溶液。理论去除效率大于95%。硫酸水溶液供液装置通过双层管道供至酸液喷淋塔供液泵系统，喷淋液溶液循环使用，并定期排放至废水处理站。

2.3.3有机废气处理系统

有机废气处理工艺包括活性炭吸附、沸石转轮浓缩加热氧化和蓄热燃烧、旋转蓄热氧化等。有机废气排放浓度属低，排风量大，考虑技术经济性，沸石转轮浓缩净化使用比较普遍，理论处理效率能达到95%。

2.3.4本地处理系统（POU）

集成电路制造过程干刻、CVD等工艺大量使用特种气体，为有效处理这些特气，会对这部分气体安装本地处理系统（POU），又称尾气处理设备。另外，需要将含砷废气单独处置排放。

非含砷废气常见的POU有四种：1）燃烧水洗；2）触媒吸附；3）电加热水洗；4）等离子水洗。含砷尾气主要来源于离子注入工序，通常采用干式吸附POU处理，表面附着金属氧化物的活性炭吸附筒，处理后再进入单独设置的末端处理系统（碱液喷淋塔或干式吸附），单独排放，以便监控砷的排放量。

集成电路行业的产品和产能会根据不同订单的需求有所变化，相应原辅材料消耗和污染物产生量也会发生变化，再加上浓度低、气量大、成分复杂的特点，导致源强的实测数据有较大的波动性，不同项目之间难以满足条件做到合适类比，故废气产生源强一般通过物料衡算法和实测法得出，最终选取保守值。

在实际核算源强的过程中，还存在以下问题：对硝酸雾、磷酸雾、砷化氢、磷化氢等污染物而言，尚未发布标准检测方法，无法通过实测法计算。可挥发性有机物由于检测方法原因一般会小于实际排放量。氮氧化物和颗粒物为处理过程转化产生，难以定量，不适宜采用物料衡算法。因此要根据污染物的来源和特性特点，选择合适的核算方法，提高评价的准确性。

2.5 大气环境影响评价结论

大气环境影响评价要清晰、全面，重点关注废气产污节点的全面性、排放的达标性、处理措施的可行性，综合评价建设项目对项目周边大气环境质量的影响程度。从环境保护角度，得出建设项目大气环境影响是否可接受的结论。

3 需关注的问题

3.1 环境影响评价

集成电路行业环境影响评价的准确性主要受到以下三个方面的影响，一是集成電路行业技术发展迅速、工艺更新时间快；第二产品的需求会随着客户订单的要求调整，源强的实测数据不好类比；第三企业出于商业机密的考虑，不会将全部工艺和原辅材料告知环评单位。基于以上三个原因，环评单位在预测时往往有较大的余量空间，甚至出现原辅材料、设备、污染物等与环评阶段产生较大变化。

3.2碳排放评价

2021年11月，生态环境部发布《关于开展重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点的通知》，要求在试点地区开展重点行业建设项目碳排放环境影响评价，统筹开展污染物和碳排放的源项识别、源强核算、减污降碳措施可行性论证及方案比选。2023年，北京市生态环境局发布《关于在建设项目环境影响评价中试行开展碳排放核算评价的通告》，要求环境影响报告书、鼓励环境影响报告表开展碳排放评价。目前江苏、重庆等地已发布碳排放环境影响评价技术指南。在建设项目环境影响评价中加入碳排放核算已经成为未来的必备章节，也是需要关注的内容之一。

集成电路工艺过程中会用到的多种产生氟化物，产生含氟气体温室气体排放，且由于含氟温室气体全球增温潜势（GWP）是二氧化碳的几千至几万倍，是未来需要关注的重点减排领域。可重点研究通过优化工艺，尤其是干法刻蚀、化学气相沉积后的清洗过程来减少温室气体的使用和排放。

3.3 环评审批

按照北京市的相关规定，各区生态环境主管部门对集成电路项目进行环评审批。北京市从事环境影响评价的编制单位两百余家，环评文件编写水平参差不齐，集成电路项目又比较复杂，各区生态环境部门审批工作压力进一步增大。北京市于2023年發布了《建设项目环境影响评价技术指南 集成电路制造》，该标准进一步规范和统一集成电路制造建设项目环境影响评价中的有关技术要求，解决环境保护管理中存在的难点问题，并服务于技术评估工作。

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作者简介：田昕竹 （1989—  ），女，汉族，辽宁大连人，硕士，工程师，就职于北京市生态环境评估与投诉中心，研究方向为环境影响评价、环境污染防治、优化营商环境等。