集成电路晶圆制造能源消耗限额(送审稿)

ICS27.010F 01DB31上海市地方标准DB 31/ 506XXXX代替DB31/506-2010集成电路晶圆制造能耗限额The norm of energy consumption per unit products of送审稿 integrated circuit wafer XXXX- XX - XX发布XXXX- XX -XX实施上海市市场监督管理局 发布DB 31/506XXXX前言本标准第5章中集成电路晶圆制造能耗限额指标对现有企业是强制性的；集成电路晶圆制造能耗先进指标对现有企业是推荐性的，其余内容为推荐性的。本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准代替DB31/506-2010集成电路晶圆制造能耗限额。本标准与DB31/506-2010相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：修改了计算方法（见第4章，2010年版的第4章）；修改了集成电路晶圆制造能耗限额（见第5章，2010年版的第5章、第6章）；增加资料性附录A(见附录A)。本标准由上海市发展和改革委员会、上海市经济和信息化委员会共同提出，由上海市经济和信息化委员会组织实施。本标准由上海市能源标准化技术委员会归口。本标准起草单位：上海市集成电路行业协会、上海市能效中心、上海华虹宏力半导体制造有限公司、中芯国际集成电路制造（上海）有限公司、上海华力微电子有限公司、台积电（中国）有限公司、上海先进半导体制造有限公司、上海新进半导体制造有限公司、上海新进芯半导体制造有限公司。本标准主要起草人：陶金龙、闵钢、石建宾、杨晓春、张大炜、姚弘珏、翟静、沈国庆、陈继红。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：DB31/506-20103集成电路晶圆制造能耗限额1 范围本标准规定了上海市集成电路晶圆制造能耗限额标准。本标准适用于上海市集成电路晶圆制造企业。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 17167用能单位能源计量器具配备和管理通则GB/T 2589综合能耗计算通则GB/T 23331能源管理体系要求3 名词术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1集成电路晶圆产品生产系统 Integrated Circuit (IC) Wafer Production System将硅圆片通过必要的工艺加工过程，制成集成电路晶圆产品的生产系统。集成电路的工艺加工过程主要是，以硅圆片为衬底通过“集成电路晶圆产品生产系统”进行掺杂（包括：扩散和离子注入）沉积（包括：物理气相淀积、化学气相淀积 、外延生长）光刻（包括：衬底准备、涂胶、软烘干、对准和曝光、曝光后显影、烘焙）蚀刻（包括：化学刻蚀、等离子体刻蚀）去胶化学机械平坦化等，经过多次类似的工艺加工过程，形成晶体管等元器件图形结构，并通过金属化连接以构成某种预期的电气功能，通过测试最终成为集成电路晶圆成品。3.2集成电路晶圆产品辅助生产系统 Integrated Circuit (IC) Wafer Auxiliary Production System为生产系统提供生产保障环境（如恒温、恒湿、恒压、净化空气等）的系统。包括动力、供电、机修、循环供水、供气、采暖、制冷、仪表和厂内原料场地以及安全、环保等装置。3.3集成电路晶圆产品附属生产系统 Integrated Circuit (IC) Wafer Subsidiary Production System为生产系统专门配置的生产指挥系统（厂部）和厂区内为生产和技术服务的部门和单位。包括各类办公室、操作室、休息室、更衣室、各种生活设施、以及管理及维护等场所。3.4集成电路晶圆产品生产界区 Integrated Circuit (IC) Wafer Area从硅圆片等原材料和各种能源经计量进入工序开始，到集成电路晶圆产品制成为止的生产空间。在生产界区内，生产系统、辅助生产系统、附属生产系统、工艺准备过程、工艺试验过程等都将对集成电路晶圆制造产生能源消耗。3.5集成电路晶圆产品综合能耗 Overall Energy Consumption for Integrated Circuit (IC) Wafer Production集成电路晶圆产品生产全过程中的能源消耗总量。指生产系统、辅助生产系统、附属生产系统、工艺准备过程、工艺试验过程等的各种能源消耗量和损失量之和，包括电、蒸汽、天然气、煤油、柴油、重油、轻油的消耗；不包括用水和大宗气体的耗能，不包括基建、技改等非直接生产项目的能源消耗，也不包括生产界区向外输出的能源量。3.6集成电路晶圆单位产品综合能耗 Overall Energy Consumption per unit for Integrated Circuit (IC) Wafer Production生产每一平方厘米集成电路晶圆产品的能源消耗总量，折合成电量单位：千瓦小时（kWh）。3.7集成电路晶圆制造能耗限额 Limit of Energy Consumption for Manufacturing Integrated Circuit (IC) Wafer企业生产集成电路晶圆产品允许的最大单位产品综合能耗。4 计算方法 4.1 集成电路晶圆产品综合能耗E按公式（1）计算 (1)式中：E集成电路晶圆产品综合能耗（折算成电能），单位为千瓦时（kWh）；Ei集成电路晶圆制造使用第i种能源实物量，单位为实物量单位；ki第i种能源的折电能系数（参见表A.1折标煤系数，并按0.1229千克标准煤/千瓦小时转换为折电能系数）；n使用能源种类数。各种能源的热值及折算电能值以企业在统计报告期内实测值为准。没有实测条件的，应参照GB/T 2589综合能耗计算通则或表A.1（是GB/T 2589各种能源折标准煤系数的一部分）确定折算系数。4.2 集成电路晶圆单位产品综合能耗EA按公式（2）计算 EAEA (2)式中：EA集成电路晶圆单位产品综合能耗，单位为千瓦时/平方厘米（kWh/cm2）；E集成电路晶圆产品综合能耗，单位为千瓦时（kWh）；A生产的各种集成电路合格晶圆产品的总面积，单位为平方厘米（cm2）。计算方法为合格晶圆总片数乘以晶圆的单片面积，其中，150毫米晶圆单片面积为176.714平方厘米，200毫米晶圆单片面积为314.159平方厘米，300毫米晶圆单片面积为706.858平方厘米。4.3 企业产能利用率按公式（3）计算LiPP0 (3)式中：Li企业产能利用率，单位为百分数（%）；P企业在自然考核年度内，实际产出的合格晶圆产品数；P0企业在建造时，设计的年产出合格晶圆产品数。5 集成电路晶圆制造能耗限额的限定值、准入值和先进值晶圆单位产品综合能耗一般随着晶圆生产线产能利用率的降低而增大。当产能利用率80%时（生产处于景气状态），其集成电路晶圆制造能耗限额的限定值、准入值和先进值见表1。表1 当产能利用率80%时，集成电路晶圆制造能耗限额的限定值、准入值和先进值 单位：千瓦小时/平方厘米生产线晶圆直径限定值准入值先进值150毫米1.00.80.8200毫米1.31.01.0300毫米2.92.22.2注：小于等于限额指标表示企业晶圆制造能耗已达标；小于等于先进指标表示企业晶圆制造能耗已达先进水平。当产能利用率80%时，设立集成电路晶圆制造能耗指标的产能利用率修正系数，见表2。其集成电路晶圆制造能耗的限额的限定值、准入值和先进值，应在表1的基础上乘以表2的修正系数得到。表2 当产能利用率80%时，集成电路晶圆制造能耗指标的修正系数产能利用率80%70%60%50%40%能耗指标的修正系数1.001.101.201.301.40注：当产能利用率不为整十数时，应采用内插法确定修正系数，如产能利用率75%时修正系数为1.05。6 集成电路晶圆制造企业能源管理、技术改造和新建企业的注意事项6.1 参照GB/T 23331能源管理体系要求，建立能耗考核制度；6.2 参照GB 17167用能单位能源计量器具配备和管理通则，建立能源计量管理制度，完善能源计量器具的配备和管理；6.3 实施用能设备经济运行管理和耗能工序节能改造，减少电力、蒸气、天然气、油料等各种能源消耗，提高通用设备的能效；6.4 实施合同能源管理，减少节能投资和风险；6.5 加强各级人员的节能意识和技能的培训。附录A （资料性附录）各种能源折标准煤参考系数各种能源折标准煤系数见表A.1。表A.1 各种能源折标准煤系数能源名称折标准煤系数原 煤0.7143 千克标准煤/千克（kgce/kg）洗 精 煤0.9000 千克标准煤/千克（kgce/kg）原 油1.4286 千克标准煤/千克（kgce/kg）燃 料 油1.4286 千克标准煤/千克（kgce/kg）汽 油1.4714 千克标准煤/千克（kgce/kg）煤 油1.4714 千克标准煤/千克（kgce/kg）柴 油1.4571 千克标准煤/千克（kgce/kg）液化石油气1.7143 千克标准煤/千克（kgce/kg）天 然 气1.33 千克标准煤/立方米（kgce/m3）液化天然气1.7572 千克标准煤/千克（kgce/kg）煤 焦 油1.1429 千克标准煤/千克（kgce/kg）热力（当量值）0.03412 千克标准煤/百万焦耳（kgce/MJ）0.14286 千克标准煤/1000千卡（kgce/kcal）电力（当量值）0.1229 千克标准煤/千瓦小时（kgce/kWh）注：各种能源的热值以企业在统计报告期内实测的热值为准。没有实测条件的，采用表中各种能源折标准煤参考系数。_