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江苏华功半导体有限公司 年产硅基氮化镓外延片

24 万片、 封装芯 片2.

4 亿颗项目 环境影响报告书 (报批稿) 建设单位:江苏华功半导体有限公司 二零一六年十一月 江苏华功半导体有限公司年产硅基氮化镓外延片

24 万片、封装芯片 2.4 亿颗项目环境影响报告书 I 目录1前言

1 1.1 项目由来

1 1.2 项目特点及关注的主要环境问题

4 1.3 环评工作过程

4 1.4 环评主要结论

4 2 总则

7 2.1 编制依据

7 2.2 评价目的及评价原则

11 2.3 评价因子与评价标准

12 2.4 评价工作等级和评价重点

18 2.5 评价范围及环境敏感区

20 2.6 相关规划及环境功能区划

21 3 本项目工程分析

38 3.1 项目概况

38 3.2 本项目生产工艺流程及原辅料消耗

43 3.3 主要生产设备、公用及贮运设备

56 3.4 项目物料平衡及水平衡

57 3.5 项目污染源强及污染物排放量分析

60 4 环境现状调查与评价

76 4.1 自然环境现状

76 4.2 社会环境概况

77 4.3 环境质量现状评价

81 4.4 区域污染源调查

94 5 施工期环境影响分析

98 5.1 施工期大气环境影响分析及防治对策

98 5.2 施工期地表水影响分析及防治对策

99 5.3 施工期噪声影响分析及防治对策

100 5.4 施工期固废影响分析及防治对策

102 5.5 施工期生态影响分析及防治措施

102 5.6 施工期地下水防治措施

103 5.7 绿色施工要求

104 6 营运期环境影响预测与分析

106 江苏华功半导体有限公司年产硅基氮化镓外延片

24 万片、封装芯片 2.4 亿颗项目环境影响报告书 II 6.1 大气环境影响分析

106 6.2 地表水环境影响分析

116 6.3 声环境影响预测与评价

116 6.4 固体废弃物处置影响评价

118 6.5 地下水环境影响分析

120 7 社会环境影响分析

132 8 环境风险评价

133 8.1 风险识别及评价等级

133 8.2 最大可信事故源项分析

138 8.3 后果计算

142 8.4 风险管理

145 8.5 风险评价小结

158 9 环境保护措施及其经济、技术论证

160 9.1 废气防治措施评述

160 9.2 废水防治措施评述

168 9.3 噪声防治措施评述

175 9.4 固废防治措施评述

176 9.5 地下水及土壤环境保护措施论证

178 9.6 污染治理 三同时 验收清单

179 10 清洁生产分析和循环经济

181 10.1 产业政策相符性分析

181 10.2 清洁生产分析

183 10.3 循环经济分析

187 11 污染物排放总量控制.189 11.1 总量控制因子.189 11.2 总量控制指标.189 11.3 总量平衡方案.190

12 环境影响经济损益分析

191 12.1 经济投资损益分析

191 12.2 社会效益分析

191 13 环境管理与环境监测

192 13.1 环境管理

192 13.2 环境监测

193 13.3 排污口规范化整治

196 江苏华功半导体有限公司年产硅基氮化镓外延片

24 万片、封装芯片 2.4 亿颗项目环境影响报告书 III

14 公众意见调查

197 14.1 公众参与的目的和作用

197 14.2 公开环境信息和征求公众意见

197 14.3 公众参与的调查方法

199 14.4 调查结果分析

202 14.5 公众参与 四性 分析

208 14.6 公众参与建议与结论

209 15 厂址选择与平面布置论证

211 15.1 与规划的相容性分析

211 15.2 与环境质量的相容性分析

211 15.3 厂区外环境与厂区平面布置布局论证

212 15.4 小结

213 16 结论

214 16.1 项目概况

214 16.2 建设项目符合国家和地方产业政策

214 16.3 厂址与区域总体规划和产业规划的相符性

215 16.4 与区域总量控制要求的相符性

216 16.5 污染物达标排放可行可靠

216 16.6 项目投产后区域环境质量可维持现状

217 16.7 项目清洁生产水平较高

218 16.8 环境风险可接受

218 16.9 公众参与

218 16.10 总结论

219 江苏华功半导体有限公司年产硅基氮化镓外延片

24 万片、封装芯片 2.4 亿颗项目环境影响报告书 IV 附件附件 1:吴江区发改委备案通知书 附件 2: 关于建设项目环境管理的咨询意见 附件 3:环评委托书 附件 4:项目技术服务合同书 附件 5:污水接管意向书 附件 6:江苏省汾湖高新技术产业开发区规划跟踪环评批复 附件 7:项目用地红线图 附件 8:环境质量现状监测报告 附件 9:项目审批登记表 江苏华功半导体有限公司年产硅基氮化镓外延片

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1 1 前言 1.1 项目由来 受惠于消费电子与工业领域的扩张与推动, 功率器件半导体市场 呈现良好的发展态势. 据世界半导体贸易统计组织(WSTS)预计,

2016 年全球半导体市场产值将达 3,410 亿美元,较2015 年增长 1.4%.而据《2011-2015 年中国半导体功率器件行业市场深度调研及战略研究 咨询报告》显示,随着整机产品对于电源管理需求的提升,功率器件 IC 将持续快速增长.与此同时,在产业转型升级,鼓励创新的大背 景下,政府越发重视半导体行业的发展.重点加大了这方面的扶持力 度.为实现节能社会的目标,低损耗功率器件已经必不可少.此外, 对于电力控制来说, 理想的状态是以尽可能小的输入电流来实现无延 迟的精确的电力控制.为了满足这两个要求,在技术上一直致力于提 升器件高速反复开关的能力.目前正在使用的功率器件主要是硅器 件, 但其无法解决汽车、 航天、 军事、 第四代通信对器件高功率密度、 超高频、高温环境工作的要求.在功率器件被反复开关的过程中所损 耗的总能量包括:导通状态下的导通电阻损耗,关断状态下的漏电流 损耗,以及开关转换过程中电压、电流的过渡损耗.为了减少这些能 量损耗, 应尽可能减小器件的导通电阻, 同时器件最好能够高速工作. 为了满足这些条件, 最好使用比硅的禁带宽度更大的材料来制作功率 器件. 随着以 SiC 和GaN (氮化镓) 为代表的宽禁带半导体材料制备、 制造工艺与器件物理的迅速发展, 宽禁带半导体功率器件逐渐成为功 率半导体器件的重要发展领域,其具有远比硅优越的特性,是发展下 一代功率半导体器件的必然选择.从20 世纪

60 年代起,半导体工业 已先后经历了第一代锗、硅器件和第二代砷化镓器件两个时代,目前 正在进入以氮化镓和碳化硅为代表的第三代宽禁带半导体器件时代. 第三代宽禁带半导体材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率 高、电子迁移率大、耐高温以及抗辐射能力强等突出优点.氮化镓是 一种具有较大禁带宽度的半导体,属于所谓宽禁带半导体之列,它是 江苏华功半导体有限公司年产硅基氮化镓外延片

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2 微波功率晶体管的优良材料, 也是蓝色光发光器件中的一种具有重要 应用价值的半导体.相比较传统硅器件,氮化镓功率器件具有: (1) 导通电阻很低,仅有 SiC 器件的几分之一,Si 器件的千分之一;

(2) 开关速度很快,约为 Si 器件的

100 倍;

(3)同时耐高温,可以在

500 ℃以上的高温环境使用等优异特点,因而可广泛应用于汽车电子、微 波通讯,电源管理以及节能减排绿色能源等领域.氮化镓第三代宽禁 带半导体材料和芯片以其优越的高功率密度、 高温和高频特性成为未 来几十年电力电子器件的发展方向氮化镓已成为全球新材料芯片产 业国际竞争的焦点.超级半导体材料氮化镓的时代正在开启,它比传 统的硅和砷化镓更加耐压,已成为大功率 LED 的关键材料之一,并 在射频领域中受宠,其中包括 Cree、RFMD 以及 Eudyna 和Nitronex 推出针对这些市场的 GaN 产品.另外包括 IR、ST、富士通、松下, 以及新晋的 EPC(宜普)公司等都介入到 GaN 功率市场.EPC 产品的 潜在市场价值

70 亿美元并将以 11.1%的年增长率增长.2004 年, Eudyna 推出基于 SiC 基板的耗尽型 GaN 射频晶体管;

随后 Nitronex 推出硅基耗尽型 GaN 射频晶体管.而IR 年初也推出的其首款硅基 GaN 功率器件DD耗尽型的 iP2010 和iP2011.而与竞争产品不同, EPC 推出了增强型 GaN 功率晶体管, 其硅基 GaN 技术建立于 150mm 晶圆的标准硅 CMOS 工艺. 作为硅基氮化镓功率器件的开发基础,性能优异,成熟稳定的大 尺寸(6 寸以上)硅基氮化镓外延片制造技术的开发尤为重要.同时, 为了满足大规模量产功率器件的原材料需求,产能充足,性能稳定的 硅基氮化镓外延片生产工艺也开发一个重点. 为促进氮化镓材料和功 率器件产品技术的发展,加速实现我国氮化镓功率器件产业化,填补 我国氮化镓功率器件产品空白, 充分利用各方长期积累的技术、 市场、 人才、设备和资金资源优势及各技术方现有科研发展水平,以西藏渝 富资产管理有限公司、 山南大丰创业投资有限公司及东莞燕园创业投 资有限公司管理的产业投资基金为基础, 以北京大学宽禁带半导体联 合研究中心为核心,联合中山大学、中国电子集团彩虹蓝光有限公司 江苏华功半导体有限公司年产硅基氮化镓外延片

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3 等领先技术团队共同组建组成联合开发项目组, 开展六英寸硅基氮化 镓功率器件关键技术开发及产业化项目, 共同发起设立江苏华功半导 体有限公司,在吴江区汾湖高新技术产业开发区投资

119000 万元, 新建年产硅基氮化镓外延片

24 万片、封装芯片 2.4 亿颗项目.本项 目产品主要用于 1000W 以下的中小功率电源产品市场,领域涵盖 LED 驱动电源、消费类电子产品电源适配器、无人机电源等,未来 随着技术的不断演进,产品的应用领域还将扩展到包络跟踪、电机驱 动、不间断电源、车船载电源、光伏逆变、服务器电源、通讯电源智 能微网等领域. 本项目中, 合作企业东莞市中镓半导体科技有限公司承接高性能 氮化镓外延片的技术开发及产业化任务. 中镓是国内首家成功自主研 发并生产氮化镓(GaN)衬底材料的高科技企业,也是目前国内唯一 一家能自主研发和生产激光剥离设备的单位. 中镓公司拥有四十多项 核心技术发明专利,创造性地采用 MOCVD 技术、激光剥离技术、 HVPE 技术相结合的方法,成功开发出了高品质的 GaN 衬底产品, 已进入批量生产. 目前东莞市中镓半导体科技有限公司目前已开发出 可运用于 GaN 电力电子功率器件制备的

2 英寸及

4 英寸的 GaN-On-Silicon 外延衬底,并具备了开发

6 英寸以及

6 英寸的 GaN-On-Silicon 外延衬底的设备条件和科研能力.2011 年,中镓公司 建成了国内第一条专业的氮化镓(GaN)衬底材料生产线,制备出厚 度达

1100 微米的自支撑 GaN 衬底,以及稳定的 GaN/Al2O3 复合衬 底,目前已初步实现 GaN/Al2O3 复合衬底、GaN 衬底的试产及销售;

GaN 外延片生产技术开发是中山大学 GaN 电子电力器件科研团队在 本项目中承接的主要任务.作为这部分开发任务的重要基础,研发团 队在 GaN 材料质量和电力电子器件性能方面的研究都已获得重大进 展. 本项目已取得苏州市吴江区发改委备案 (吴发改行备发[2016]227 号) (见附件1) ,按照《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民 共和国环境影响评价法》和《建设项目环境保护管理条例》的有关规 江苏华功半导体有限公司年产硅基氮化镓外延片

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4 定,应当在工程项目可行性研究阶段对该项目进行环境影响评价.为此,江苏华功半导体有限公司于2016年7月委托江苏绿源工程设计研 究有限公司承担本项目环境影响评价报告书的编制工作. 1.2 项目特点及关注的主要环境问题 本项目生产过程中产生的废气主要为有毒物质氨气、氯气,少量 粉尘,以及硫酸雾、氟化物等酸性气体,产生的废水经过厂内废水预 处理站处理后排入区域污水厂集中处理. 针对本项目的工程特点和项 目周围的环境特点,本项目的主要环境问题是: (1)营运期大气污染物对周边环境以及敏感目标的影响;

(2)废气、废水治理工程的技术经济可行性;

(3)本项目环境风险控制情况以及可接受程度. 1.3 环评工作过程 根据《中华人民共和国环境保护法》 、 《建设项目环境保护管理条 例》和《中华人民共和国环境影响评价法》的相关规定,本项目应开 展环境影响评价.为此,江苏华功半导体有限公司委托江苏绿源工程 设计研究有限公司........