DB31 506-2020 集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能源消耗限額

集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能源消耗限額Thenormofenergyconsumptionperunitproductofwaferfabricationin2020-09-25發(fā)布2020-12-01實(shí)施上海市市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布I本文件4.1、4.2為強(qiáng)制性條款，其余為推薦性條款。本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起本文件代替DB31/506-2010《集成電路晶圓制造能耗限額》。本文件與DB31/506-2010相比，除編輯性修改外，主要技術(shù)變化如下：a)修改了標(biāo)準(zhǔn)名稱；b)修改了計(jì)算方法(見(jiàn)第5章，2010年版的第4章);c)修改了集成電路晶圓制造能耗限額，改為技術(shù)要求(見(jiàn)第4章，2010年版的第5章、第6章);d)增加資料性附錄A(見(jiàn)附錄A)。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由上海市發(fā)展和改革委員會(huì)、上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)共同提出，由上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)組織實(shí)施。本文件由上海市能源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本文件起草單位：上海市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)、上海市能效中心、上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司、中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司、上海華力微電子有限公司、臺(tái)積電(中國(guó))有限公司、上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司、上海新進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司、上海新進(jìn)芯微電子有限公司。本文件主要起草人：陶金龍、閔鋼、秦宏波、石建賓、楊曉春、張大煒、范晶、姚弘玨、翟靜、陳勇、陳繼紅。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：2010年首次發(fā)布DB31/506-2010,本次為第一次修訂。本文件規(guī)定了集成電路晶圓制造過(guò)程的單位產(chǎn)品能源消耗(以下簡(jiǎn)稱能耗)限額的技術(shù)要求、統(tǒng)計(jì)范圍、計(jì)算方法、節(jié)能管理與措施。本文件適用于集成電路晶圓制造企業(yè)單位產(chǎn)品能耗的計(jì)算與考核，以及對(duì)新建及改擴(kuò)建項(xiàng)目的能耗控制。本文件不適用于12英寸40nm及以下工藝制程的集成電路制造企業(yè)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB17167用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。集成電路晶圓產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)IntegratedCircuit(IC)waferproductionsystem將硅圓片通過(guò)必要的工藝加工過(guò)程，制成集成電路晶圓產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)。注：集成電路的工藝加工過(guò)程主要包括：以硅圓片為襯底通過(guò)“集成電路晶圓產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)”進(jìn)行摻雜(包括：擴(kuò)散和離子注入)—→沉積(包括：物理氣相淀積、化學(xué)氣相淀積、外延生長(zhǎng))—→光刻(包括：襯底準(zhǔn)備、涂膠、軟烘干、對(duì)準(zhǔn)和曝光、曝光后顯影、烘焙)一→蝕刻(包括：化學(xué)刻蝕、等離子體刻蝕)一→去膠—→化學(xué)機(jī)械平坦化等，經(jīng)過(guò)多次類似的工藝加工過(guò)程，形成晶體管等元器件圖形結(jié)構(gòu)，為生產(chǎn)系統(tǒng)提供生產(chǎn)保障環(huán)境(如恒溫、恒濕、恒壓、凈化空氣等)的系統(tǒng)，包括動(dòng)力、供電、機(jī)修、循環(huán)供水、供氣、采暖、制冷、儀表和廠內(nèi)原料場(chǎng)地以及安全、環(huán)保等裝置。為生產(chǎn)系統(tǒng)專門(mén)配置的生產(chǎn)指揮系統(tǒng)(廠部)和廠區(qū)內(nèi)為生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)的部門(mén)和單位，包括各類辦公室、操作室、休息室、更衣室、各種生活設(shè)施、以及管理及維護(hù)等場(chǎng)所。集成電路晶圓產(chǎn)品生產(chǎn)界區(qū)IntegratedCircuit(IC)waferarea從硅圓片等原材料和各種能源經(jīng)計(jì)量進(jìn)入工序開(kāi)始，到集成電路晶圓產(chǎn)品制成為止的生產(chǎn)空間。注：在生產(chǎn)界區(qū)內(nèi)，生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、附屬生產(chǎn)系統(tǒng)、工藝準(zhǔn)備過(guò)程、集成電路晶圓單位產(chǎn)品綜合能耗overallenergyconsumptionperu生產(chǎn)每一平方厘米集成電路晶圓產(chǎn)品的能源消耗總量，折合成電量單位千瓦時(shí)(kWh)。24技術(shù)要求4.1通則集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能源消耗指標(biāo)分為限額值、準(zhǔn)入值和先進(jìn)值，晶圓單位產(chǎn)品綜合能耗一般隨著晶圓生產(chǎn)線產(chǎn)能利用率的降低而增大。4.2集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗限額值集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗限定值應(yīng)符合表1的要求。表1集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗限定值晶圓直徑150毫米4.3集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗準(zhǔn)入值集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗準(zhǔn)入值應(yīng)符合表2的要求。表2集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗準(zhǔn)入值晶圓直徑150毫米200毫米300毫米4.4集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗先進(jìn)值集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗先進(jìn)值應(yīng)符合表3的要求。表3集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗先進(jìn)值晶圓直徑150毫米5統(tǒng)計(jì)范圍和計(jì)算方法5.1統(tǒng)計(jì)范圍集成電路晶圓制造能耗統(tǒng)計(jì)范圍指生產(chǎn)全過(guò)程中的能源消耗總量，包括生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、附屬生產(chǎn)系統(tǒng)、工藝準(zhǔn)備過(guò)程、工藝試驗(yàn)過(guò)程等的各種能源消耗量和損失量之和，包括電、天然氣、3煤油、柴油、重油、輕油、蒸汽等一次能源、二次能源和耗能工質(zhì)的消耗，不包括用水和大宗氣體，不包括基建、技改等非直接生產(chǎn)項(xiàng)目的能源消耗，也不包括生產(chǎn)界區(qū)向外輸出的能源量。5.2計(jì)算方法5.2.1集成電路晶圓制造產(chǎn)品綜合能耗集成電路晶圓產(chǎn)品綜合能耗按公式(1)計(jì)算：E——集成電路晶圓產(chǎn)品綜合能耗(折算成電能),單位為千瓦時(shí)(kWh);Er集成電路晶圓制造使用第i種能源實(shí)物量，單位為實(shí)物量單位；k,——第i種能源的折電能系數(shù)(參見(jiàn)表A.1折標(biāo)煤系數(shù)，并按0.1229千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦小時(shí)轉(zhuǎn)換為折電能系數(shù));n——使用能源種類數(shù)。各種能源的熱值及折算電能值以企業(yè)在統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)實(shí)測(cè)值為準(zhǔn)。沒(méi)有實(shí)測(cè)條件的，應(yīng)參照附錄A表A.1確定折算系數(shù)。5.2.2集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品綜合能耗集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品綜合能耗按公式(2)計(jì)算：e—集成電路晶圓單位產(chǎn)品綜合能耗，單位為千瓦時(shí)/平方厘米(kWh/cm2);E-集成電路晶圓產(chǎn)品綜合能耗，單位為千瓦時(shí)(kWh);A—生產(chǎn)加工的各種集成電路晶圓產(chǎn)品的總面積，單位為平方厘米(cm2)。計(jì)算方法為加工晶圓總片數(shù)乘以晶圓的單片面積；α——產(chǎn)能利用率修正系數(shù)。表4晶圓直徑大小與單片晶圓面積對(duì)照表晶圓直徑大小單片晶圓面積150毫米182.32(平方厘米)324.12(平方厘米)300毫米729.28(平方厘米)5.2.3產(chǎn)能利用率修正系數(shù)當(dāng)產(chǎn)能利用率<80%時(shí)，設(shè)立集成電路晶圓制造能耗指標(biāo)的產(chǎn)能利用率的修正系數(shù)，見(jiàn)表5。表5產(chǎn)能利用率修正系數(shù)4能耗指標(biāo)修正系數(shù)企業(yè)產(chǎn)能利用率按公式(3)計(jì)算：L;=P/Po…L——企業(yè)產(chǎn)能利用率，單位為百分?jǐn)?shù)(%);6.1.1企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品能耗限額的管6.1.2企業(yè)應(yīng)根據(jù)GB17167配備能源計(jì)量器具并建立能源計(jì)量管理制度。6.2.2對(duì)于新建及擴(kuò)建企業(yè)，其年運(yùn)行時(shí)間大于3000小時(shí)，負(fù)載率大于60%的電動(dòng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、水泵等通用設(shè)備，應(yīng)不低于2級(jí)能效的要求。6.2.3企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝(工序)過(guò)程、裝置、設(shè)施和設(shè)備的能耗狀況，制定相應(yīng)的節(jié)能改造5(資料性附錄)各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)見(jiàn)表A.1。表A.1各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)0.7143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克(kgce/kg)0.9000千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克(kgce/kg)1.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克(kgce/kg)1.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克(kgce/kg)1.4714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克(kgce/kg)1.4714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克(kgce/kg)1.4571千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克(kgce/kg)液化石油氣1.7143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克(kgce/kg)1.33千克標(biāo)準(zhǔn)煤/立方米(kgce/m3)液化天然氣1.7572千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克(kg