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實施I本文件4.1、4.2為強制性條款，其余為推薦性條款。本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(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)修改了標準名稱；b)修改了計算方法(見第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(見第4章，2010年版的第5章、第6章);d)增加資料性附錄A(見附錄A)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由上海市發(fā)展和改革委員會、上海市經(jīng)濟和信息化委員會共同提出，由上海市經(jīng)濟和信息化委員會組織實施。本文件由上海市能源標準化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：上海市集成電路行業(yè)協(xié)會、上海市能效中心、上海華虹宏力半導體制造有限公司、中芯國際集成電路制造(上海)有限公司、上海華力微電子有限公司、臺積電(中國)有限公司、上海先進半導體制造有限公司、上海新進半導體制造有限公司、上海新進芯微電子有限公司。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程的單位產(chǎn)品能源消耗(以下簡稱能耗)限額的技術(shù)要求、統(tǒng)計范圍、計算方法、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)品能耗的計算與考核，以及對新建及改擴建項目的能耗控制。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，僅該日期對應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用能單位能源計量器具配備和管理通則3術(shù)語和定義下列術(shù)語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將硅圓片通過必要的工藝加工過程，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程主要包括：以硅圓片為襯底通過“集成電路晶圓產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)”進行摻雜(包括：擴散和離子注入)—→沉積(包括：物理氣相淀積、化學氣相淀積、外延生長)—→光刻(包括：襯底準備、涂膠、軟烘干、對準和曝光、曝光后顯影、烘焙)一→蝕刻(包括：化學刻蝕、等離子體刻蝕)一→去膠—→化學機械平坦化等，經(jīng)過多次類似的工藝加工過程，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)，包括動力、供電、機修、循環(huán)供水、供氣、采暖、制冷、儀表和廠內(nèi)原料場地以及安全、環(huán)保等裝置。為生產(chǎn)系統(tǒng)專門配置的生產(chǎn)指揮系統(tǒng)(廠部)和廠區(qū)內(nèi)為生產(chǎn)和技術(shù)服務的部門和單位，包括各類辦公室、操作室、休息室、更衣室、各種生活設施、以及管理及維護等場所。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)計量進入工序開始，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)、工藝準備過程、工藝試驗過程等都將生產(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(kWh)。24技術(shù)要求4.1通則集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能源消耗指標分為限額值、準入值和先進值，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)品能耗準入值集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗準入值應符合表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)品能耗先進值集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗先進值應符合表3的要求。表3集成電路晶圓制造單位產(chǎn)品能耗先進值晶圓直徑150毫米5統(tǒng)計范圍和計算方法5.1統(tǒng)計范圍集成電路晶圓制造能耗統(tǒng)計范圍指生產(chǎn)全過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)、工藝準備過程、工藝試驗過程等的各種能源消耗量和損失量之和，包括電、天然氣、35.2計算方法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(kWh);k,——第i種能源的折電能系數(shù)(參見表A.1折標煤系數(shù)，并按0.1229千克標準煤/千瓦小時轉(zhuǎn)換為折電能系數(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)計算：e—集成電路晶圓單位產(chǎn)品綜合能耗，單位為千瓦時/平方厘米(kWh/cm2);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)。計算方法為加工晶表4晶圓直徑大小與單片晶圓面積對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)當產(chǎn)能利用率<80%時，設立集成電路晶圓制造能耗指標的產(chǎn)能利用率的修正系數(shù)，見表5。表5產(chǎn)能利用率修正系數(shù)4能耗指標修正系數(shù)5.2.4企業(yè)產(chǎn)能利用率企業(yè)產(chǎn)能利用率按公式(3)計算：L——企業(yè)產(chǎn)能利用率，單位為百分數(shù)(%);6.1.1企業(yè)應加強對產(chǎn)品能耗限額的管理，制定產(chǎn)品能耗6.1.2企業(yè)應根據(jù)GB17167配備能源計量器具并建立能源計量管理制度。6.2.2對于新建及擴建企業(yè)，其年運行時間大于3000小時，負載率大于60%的電動機、空氣壓縮機、水泵等通用設備，應不低于2級能效的要求。6.2.3企業(yè)應根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝(工序)過程、裝置、設施和設備的能耗狀況，制定相應的節(jié)能改造5(資料性附錄)0.7143千克標準煤/千克(kgce/kg)0.9000千克標準煤/千克(kgce/kg)1.4286千克標準煤/千克(kgce/kg)1.4286千克標準煤/千克(kgce/kg)1.4714千克標準煤/千克(kgce/kg)1.4714千克標準煤/千克(kgce/kg)1.4571千克標準煤/千克(kgce/kg)液化石油氣1.7143千克標準煤/千克(kgce/kg)1.33千克標準煤/立方米(kg