清洁生产评价指标体系.docx

1、清洁生产评价指标体系清洁生产评价指标体系集成电路制造业Cleaner production assessment indicator system Integrated circuits manufacturing industry（标准送审稿） 编制说明标准编制组2017年4月目 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 126 主

2、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 361 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

3、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

4、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。集成电路制造业产业链包括芯片制造和集成电路封装, 芯片制造主要是根据设计企业下

5、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

6、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65-40-28nm，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。图2-1 2015年全球前十芯片制造商

7、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

8、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

9、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，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

10、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

11、在内工艺步数达到8001000，甚至更多。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、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。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，对于温湿度的控制要求极为严格，并且在工艺

12、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。图2-4

13、典型集成电路芯片制造工序物料平衡图（2）集成电路封装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封装业在生产过程中对于环境的要求也非常严格，其生产过程中对环境的洁净度和动力供应的稳定性同样极其依赖，对于温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封装工艺中，主要污染源为切割、电镀、浸锡、清洗等废水。根据封装工序物料平衡图2-5，工序中使用了固体药品、液体药品、银浆、金线、银线、树脂、锡球、框架等原辅料，最终产生了大量废水、废气和固体废弃物。其中

14、，废水包括切割/研磨废液、电镀废液、浸锡废液、清洗废液以及纯水设备再生废液，污染物主要包括有机物、金属离子、氟化物及酸碱物质等。废气主要包括酸碱废气、有机废气及部分粉尘。图2-5 典型集成电路封装工序物料平衡图3 制定标准的必要性和意义（1）集成电路制造业是北京市未来发展的重点。集成电路制造业是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业，是信息产业发展的核心和关键。集成电路产业已被北京市政府列为今后重点发展的8大高精尖产业之一，为促进软件产业和集成电路产业的新发展，北京市政府于2014年2月8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）

15、，重点支持特色工艺芯片制造生产线和高端集成电封装测试生产线等集成电路产业重大投资项目。（2）集成电路制造业能源消耗量大、污染物种类繁多。集成电路芯片制造的单位产值能耗、水耗要远高于电子信息行业的平均水平，甚至高于北京市工业的平均水平。在生产过程中还会产生各种污染物，如超纯水清洗芯片、去光刻胶及蚀刻等程序所排出的废液，封装过程中切割、电镀、浸锡、清洗等环节产生的废水等；而且芯片制造及封装等制程中要用到各种化学物质，从而产生大量酸碱废气、有机溶剂逸散蒸汽、特殊毒性及燃烧性气体。同时，生产过程会使用一些有毒有害物质，如清洗剂，如不加以管控，容易对环境造成污染，对人体健康构成危害。（3）高端化、低碳化

16、、绿色化是首都产业发展的必然选择。“十二五”以来，北京市以年均1.75%能耗增长支撑了年均7.7%的经济增长，万元GDP能耗仅为0.32tce，在全国省级地区最低。根据国家生态文明建设意见和对北京城市功能定位，“十三五”时期北京市将继续强化能源消费总量、新水总量和污染物排放总量控制。为此北京市工业确定了全面推行绿色清洁生产，打造高精尖经济结构的战略部署。集成电路产业作为保留并鼓励发展的高精尖产业之一，清洁高效发展成为必然选择。在市政府发布的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）中，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

17、之一。（4）国内外缺乏集成电路制造业清洁生产评价标准。目前国内外还没有针对集成电路制造业的清洁生产技术规范、评估评价标准。国家发改委正在组织电子器件（半导体芯片）清洁生产评价指标体系研究，但内容和指标远不能满足北京市集成电路产业发展的需要，环保部正在就电子工业污染物排放标准征求意见，该标准是针对电子工业制定的污染物排放标准，是强制性国标，仅有部分内容涉及集成电路制造业。国内外集成电路清洁生产标准的缺乏导致部分集成电路企业在开展清洁生产审核工作时，只能参考电镀行业清洁生产评价指标体系，由于该标准是针对电镀行业专用标准，标准的适用性较差，不能满足集成电路企业清洁生产审核要求。因此，有必要根据北京市

18、集成电路产业定位和节能环保要求，制定地方性集成电路清洁生产标准，用于引导集成电路芯片制造和集成电路封装测试企业关注资源节约和污染物减排，并为企业清洁生产审核、潜力挖掘与机会判断提供评价判据。4 主要起草过程本标准起草的技术路线图如图4-1所示。图4-1 标准起草技术路线图（1）基础研究和草案编制。2016年1月至6月，课题组开展了集成电路制造行业生产概况、生产工艺、能源与水消耗及产排污等方面大量的基础研究工作，针对国际、国内和北京市在集成电路制造业方面的基本情况、产业链、技术工艺、清洁生产状况以及相关政策法规进行深入研究，分析出建立集成电路制造业清洁生产评价指标体系的必要性和可行性，确立集成电

19、路芯片制造业和集成电路封装业为标准的适用主体，形成了基本思路，并进一步完成草案编制工作，初步确定了标准框架与内容。（2）成立标准编制组。2016年8月12日，中国航空综合技术研究所组织召开编制组成立会议，广泛邀请北京市集成电路芯片制造企业和集成电路封装企业，成立清洁生产评价指标体系 集成电路制造业标准编制组。会议主要确定了本标准编制组其它成员单位，对标准的编制工作进行了分工，明确了各编制组成员的主要任务。（3）企业调研和专家调研。针对北京市集成电路芯片制造与集成电路封装企业开展调研工作，包括中芯国际、中芯北方、燕东微电子、航天微电子等集成电路芯片制造企业；威讯联合、瑞萨半导体、首钢微电子、华芯

20、微半导体、飞宇微电子等封装测试企业，深入了解企业的生产工艺、环境保护、能源使用、清洁生产、现行环境标准等方面情况，并对企业的有关数据、资料进行收集和归纳，进一步确立了指标体系涵盖的指标内容。此外，编制组调研了中科院微电子所、中国电子工程设计院、国家工业水处理工程技术研究中心、中国机械工业联合会、北京微电子技术研究所、北京市半导体协会、北京市环保局等单位的技术、管理专家，从集成电路制造、清洁生产、工业水处理、工业污染物排放管理等方面，获取宝贵的专业技术指导。（4）指标比对。收集国内外集成电路制造企业产能、能源、环境及采用标准情况等资料，汇总国内外电子行业、半导体行业、集成电路行业有关能源和环境标

21、准，针对既有指标体系框架，进行指标整理和数据处理，针对各项标准的指标数值进行研究，并结合企业实际开展指标比对工作，初步确定集成电路芯片制造业和封装业清洁生产指标体系指标基准值。（5）组织标准研讨会。2016年9月23日，标准编制组分别针对集成电路芯片制造和集成电路封装业组织召开研讨会，广泛邀请企业代表和相关专家参加。研讨会针对标准初稿进行深入交流讨论，重点讨论了指标和基准值的合理性及适用性，充分考虑了企业的实际情况和需求，选取最具代表性、易于实测并能反映清洁生产水平的指标，针对主要指标基准值进行讨论并进行调整。（6）指标验证。各企业就研讨会讨论形成的指标体系根据企业实际情况核实数据，对标准参数

22、和指标值进行验证和反馈，有效保证了指标和基准值的合理性和适用性。（7）完善征求意见稿。根据指标验证阶段企业反馈的数据，对标准进行修改完善，形成标准征求意见稿。5 制定标准的原则和依据，与现行法律、法规、标准的关系 （1）标准编制的原则本标准编制遵循以下原则：一是充分调动各方积极性。广泛邀请北京市集成电路企业参与标准编制，调动标准使用者的积极性，群策群力完成标准的编制工作，一方面反映集成电路制造企业的利益与需求，另一方面保证标准的科学性与合理性。二是充分考虑使用要求。标准的效用是通过标准的贯彻实施来体现。因此，该标准在制定过程中，始终贯彻“标准可用”的原则，在参数的选择、指标的选取，充分考虑现有

23、企业的实际情况，确保每一个参数指标都可测量、可获得。三是技术与经济平衡原则。该标准是推荐性标准，其目的在为清洁生产审核提供依据，引导企业清洁生产。在标准参数与指标的设置中，一方面引导企业采用先进技术，另一方面考虑企业经济上的可承受性，达到技术与经济的平衡。四是格式规范原则。本标准严格按照GB/T 1.1标准化工作导则 标准编写的基本规定给出的规则起草，标准格式规范。（2）标准编制的依据编制本地方标准的依据是国家和北京市有关产业发展、技术进步、环境保护政策和集成电路制造业发展规划等有关政策文件与标准。这些文件与标准均为标准的制定奠定了基础，相关文件与标准罗列如下：GB/T 2589 综合能耗计算

24、通则GB/T 4754 国民经济行业分类GB 7475 水质 铜、锌、铅、镉的测定 原子吸收分光光度法GB/T 7484 水质 氟化物的测定 离子选择电极法GB/T 7485 水质 总砷的测定 二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法GB/T 7494 水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法GB 11893 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法GB 11912 水质 镍的测定 火焰原子吸收分光光度法GB 11914 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法GB/T 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则GB 18597 危险废物贮存污染控制标准GB/T 20106 工业清洁生产评价指标体系编制

25、通则GB/T 21534 工业用水节水 术语GB/T 23331 能源管理体系 要求GB/T 24001 环境管理体系 规范及使用指南GB/T 26572 电子电气产品中限用物质的限量要求GB/T 26719 企业用水统计通则HJ/T 43 固定污染源排气中氮氧化物的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法HJ/T 195 水质 氨氮的测定 气相分子吸收光谱法HJ/T 314 清洁生产标准 电镀行业HJ 484 水质 氰化物的测定 容量法和分光光度法HJ 544 固定污染源废气 硫酸雾的测定 离子色谱法HJ 688 固定污染源废气 氟化氢的测定 离子色谱法（暂行）HJ 734 固定污染源废气 挥发性有机物

26、的测定 固相吸附-热脱附气相色谱-质谱法DB 11/307 水污染物综合排放标准DB 11/501 大气污染物综合排放标准ISO 14001 环境管理体系 要求及使用指南清洁生产评价指标体系编制通则（试行稿）（国家发展改革委、环境保护部、工业和信息化部2013年第33号公告）危险化学品安全管理条例（国务院令第591号）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）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）（3）本标准与现行法律、法规、标准的关系针对国家标准层面，目前我国尚未发布专门针对集成电路行业制定的国家

27、污染物排放标准。集成电路行业废水排放执行污水综合排放标准（GB 8978）；废气排放执行大气污染物综合排放标准（GB 16297）等现行国家综合型排放标准。环境保护部组织制定的强制性国标电子工业污染物排放标准已经完成意见征求，目前标准尚未正式颁布。针对集成电路行业层面，国家发展和改革委员会会同环境保护部、工业和信息化部联合组织制定的电子器件（半导体芯片）制造业清洁生产评价指标体系目前也已完成征求意见，但尚未正式颁布，该指标体系中涉及到集成电路芯片制造工艺企业的清洁生产指标体系，并未涉及到集成电路封装业的集成电路指标体系。针对北京市地方标准层面，北京市集成电路制造企业在废水排放方面主要执行北京市

28、水污染物综合排放标准（DB11/307），在废气排放方面主要执行北京市大气污染物综合排放标准（DB11/501）。在标准编制过程中，编制组充分研究了国家、行业、北京市的相关政策标准，并参照国际上有关集成电路行业污染物排放标准，如美国半导体行业排放标准、德国半导体元件生产废水排放标准、世界银行污染预防和削减手册以及日本、新加坡、台湾地区等，并结合企业调研、专家咨询、开展研讨并结合企业实际反馈的数据，进一步确定指标和数值。该标准立足于北京市集成电路制造企业实际，参考国家、行业、北京市及国际标准和法规，符合国家与地方的产业政策、节能减排政策和清洁生产政策，且与现行国家标准、行业标准界面清晰，不存在矛

29、盾、不协调和重复的关系。6 主要条款的说明，主要技术指标、参数、试验验证的论述本标准的主要条款说明如下。6.1 范围本标准将适用范围限定在集成电路芯片制造业与集成电路封装业，主要包括资源能源消耗指标、污染物产生指标、资源综合利用指标、产品特征指标和清洁生产管理指标。本标准规定了集成电路芯片制造和集成电路封装清洁生产的术语和定义、规范性技术要求、评价指标体系、评价方法、指标解释与数据采集。本标准适用于北京市集成电路芯片制造企业和集成电路封装企业开展清洁生产审核、清洁生产潜力与机会的判断、清洁生产绩效评定等工作。6.2 规范性引用文件本标准参考了国内相关文件与标准，针对标准中出现的术语、方法、指标

30、和参数等内容，可以直接引用适用于本标准的国家、行业、地方及国际标准，保证该标准的三级基准值高于或等于强制性国家标准和北京市地方标准的要求；此外，指标体系中每一个污染物均引用了相关的监测指标，保证本标准的可操作性。6.3 术语和定义本标准的术语和定义较为全面，部分术语和定义参考GB/T 2589、GB/T 20106、GB/T 21534界定的术语和定义，上述标准中没有的术语和定义，标准编制组通过咨询专家，遵守行业约定，给出了相关定义。（1）集成电路制造业本标准首先界定了集成电路制造业的范围，将集成电路制造业界定为“集成电路芯片制造业与集成电路封装业的总称”。（2）清洁生产本标准采用工业清洁生产

31、评价指标体系编制通则（GB/T 20106）中引自中华人民共和国清洁生产促进法的“清洁生产”的定义，该定义为“不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害” 。（3）资源能源消耗指标本标准参考清洁生产评价指标体系编制通则（试行稿）中“资源能源消耗指标”的定义，并结合指标体系实际情况，定义为：“在生产过程中，生产单位产品所消耗的资源量、能源量等反映资源能源利用效率的指标”。（4）污染物产生指标本标准参考清洁生产评价指标体系编制通则（试行稿）中“污染物产生指标” 的定义，并结合指标体系实际情况，定义为：“在生产过程中，单位产品产生污染物的量及单项污染物排放浓度等反映污染物影响程度的指标”。（5）资源综合利用指标本标准参考清洁生产评价指标体系编制通则（试行稿）中“资源综合利用指标”的定义，并结合指标体系实际情况，定义为：“生产过程中，反映资源回收利用情况的指标”。（6）产品特征指标本标准参考清洁生产评价指标体系编制通则（试行稿）中“产品特征指标”的定义，并结合指标体系实际情况，定义为：“产品在贮存、运输、使用和废弃后可能对环境产生影响的指标”。（7）清洁生产管理指标本标准参考清洁生产评价指标体系编制通则（试行