XXXXXX有限公司环境风险评估报告
危险性的物质为氯化铵、矿物油、甲醛。本项目所涉及的重大危险源识别见表3.4-2。
表3.4-2本公司环境风险物质数量、临界量及其比值(Q)
名称 硅烷 锗烷 磷烷 乙硼烷 氢气 氯气 六氟化硫 四氟化碳 八氟丙烷 八氟环丁烷 三氯化硼 氢氟酸 盐酸 硫酸 合计 临界量Qi(T) 50 50 1 5 5 5 200 200 200 200 50 / / / 物料最大储存量(qi(T)) 0.02 0.01 0.00075 0.00075 0.0075 0.01 0.032 0.02 0.08 0.032 0.016 0.05 0.05 0.15 qi/Qi 0.0004 0.0002 0.00075 0.00015 0.0015 0.002 0.00016 0.0001 0.0004 0.00016 0.00032 0 0 0 0.00614 是否构成重大危险源 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 根据表3.4-2，按《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T 169-2004)规定，本项目环境风险评价工作等级定为二级。
根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB 18218—2009），危险化学品未超过标准规定的临界量，故不构成重大危险源。项目所在地为工业区，不属于环境敏感区。因此，本项目危险化学品存在量不构成重大危险源，企业直接评为一般环境风险等级。
3.5生产工艺及设备
3.5.1产品工艺简介
3.5.1.1光电集成芯片制造工艺流程（前工序） （1）表面清洗工艺
硅片的表面清洗即是在晶圆进入生产线开始加工前，以及各工艺过程间对硅片表面进行清洗，以达到去除有机物、颗粒物和金属离子的目的，保证硅片生产的质量和精度。
晶圆片首先进入硫酸/双氧水混合热溶液（96%H2SO4:31%H2O2 = 4:1）进行清洗
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（70oC，5min）去除表面附着的有机物和金属，在浓硫酸作用的环境下，双氧水将硅片表面的有机物氧化为CO2和H2O，同时浓硫酸将硅片表面的金属氧化为金属氧化物溶于硫酸中，达到去除有机物和部分金属的目的。处理后的硅片经清洗后进入氨水/双氧水混合热溶液（28%NH3·H2O:31%H2O2:H2O = 1:1:5）进行清洗（70oC，5min），硅片表面由于H2O2氧化作用生成自然氧化膜（约6nm呈亲水性），该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液，达到去除颗粒污渍和部分金属离子的目的。处理后的硅片经清洗后再进入5%HF稀溶液中浸泡（23C，20s），去除表面生成的自然氧化膜，附着在自然氧化膜上的金属再一次溶解到清洗液中，同时可抑制自然氧化膜的形成。处理后的硅片经清洗后再进入盐酸/双氧水混合热溶液（36%HCl:31%H2O2:H2O = 1:1:6）进行清洗（70oC，5min），以最终去除表面附着的金属离子如Na、Fe、Mg等。清洗完的硅片最后经热去离子水在硅片清洗机内氮气保护的环境下清洗干净并甩干后，进入后续工艺。
表面清洗各液池使用的酸碱液和双氧水不断添加使用，至使用一定时间后，定期更换。表面清洗的生产工艺见下图。
晶圆片 硫酸硫酸/双氧水混合热溶废酸溢流清洗 清洗超氨 NH3·H2O H2O2 氨水/双超纯氧水混合热溶液 废清洗水废溢流清洗 超HF 超纯 氟化氢溶液 o
氟化 H2SO4 液 H2 O2 超纯
（2）热氧化硅生长
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污水处理后续HCl N超氯化H2O2 超盐酸/双超纯硅片清洗机 氧水混合热溶液（70C，5min） 清洗水废清洗水o溢流清洗 图3.5-1 表面清洗工艺流程示意图
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热氧化硅生长是在高温氧化炉内，首先通过氮气吹扫设备腔室，然后通入高纯一定量氧气,在1200度的情况下，氧气和晶圆发生反应,晶圆表面的硅生长成一定量的SiO2。
该工艺反应方程式为： Si + O2 → SiO2
该反应氧气为过量，过量的氧气经真空泵抽出至工艺尾气处理系统。 （3）光层氧化硅生长
光层氧化硅生长在CVD化学气相沉积装置内完成，首先通过氮气吹扫设备腔室，再将反应气体硅烷、锗烷、氧气通入设备腔室内，在一定温度压力下，气体发生化学反应形成掺锗的SiO2。该工艺反应方程式为：
SiH4 + O2 + GeH4 → SiO2 + Ge + 4H2 SiH4 + O2 → SiO2 + 2H2
该反应氧气为过量，硅烷和锗烷的利用效率约为90%，生成的氢气和剩余气体经真空泵抽出至工艺尾气处理系统。
（4）退火
在接近1100度高温环境下，减小所形成薄膜的应力，并使薄膜更均匀。该工艺为新增工艺。
（5）多晶硅层生长
在光层氧化硅生长后，需要在二氧化硅层表面生长一层多晶硅（Polysilicon），再对其刻蚀以形成栅极。
多晶硅层生长在CVD化学气相沉积装置内完成，首先通过氮气吹扫设备腔室，再将反应气体硅烷通入设备腔室内，在一定温度压力（约600oC）下，气体发生化学反应形成Si并沉积于硅片表面。该工艺反应方程式为：
SiH4 → Si + 2H2
该反应硅烷利用效率约为90%，生成的氢气和剩余气体经真空泵抽出至工艺尾气处理系统。
（6）光刻
光电芯片的生产需要在晶圆表面的氧化硅/多晶硅/金属层上分别刻蚀出不同的线条，因此在刻蚀前需要经过光刻工艺形成氧化硅/多晶硅/金属层上的掩膜，以保留需要的线条部分不被刻蚀。
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首先将清洗好的晶圆片经过涂布附着一层HMDS(六甲基二硅胺烷，起黏附作用)，再涂一层光刻胶，边胶采用NMP（N-甲基-2-吡咯烷酮）清洗去除。涂胶后的晶圆片进入光刻机内经过特定图形线条的紫外光照射，再喷洒显影液与晶圆表面光刻胶反应，发生反应溶解掉的光刻胶和多余的显影液通过晶圆片自身旋转大部分去除进入废有机溶剂内，再用纯水冲洗晶圆去除晶圆片残留的有机溶剂，得到刻制好的晶圆片。
（7）硅刻蚀 ①、硅的干法刻蚀
硅的干法刻蚀主要是去除指定位置的多晶硅层，暴露出其下的二氧化硅层，为后续二氧化硅刻蚀做准备。
硅的干法刻蚀在等离子干法刻蚀机内完成，首先采用氮气吹扫设备腔体，然后通入反应气六氟化硫和氧气，在一定温度和压力条件下，反应气体和晶圆表面的Si发生化学反应，去除指定的Si。该反应主要反应方程式为：
2SF6 + 2O2 + 3Si → 3SiF4 + 2SO2
该反应氧气为过量，六氟化硫利用效率约为90%，剩余的反应气和反应后的尾气经真空泵抽入工艺尾气处理装置。
②、硅的湿法刻蚀
晶圆片在经过硅的干法刻蚀和二氧化硅刻蚀后，再经过光刻胶去除，暴露出多晶硅层，此时用碱性刻蚀液去除表面整个多晶硅层，形成指定位置的栅级。
硅的湿法刻蚀采用浓氢氧化钾溶液作为刻蚀液，将晶圆片浸入氢氧化钾（46%KOH）溶液中浸泡（70oC，5min），去除表面的多晶硅层，然后取出，在硅片清洗机中用纯水冲洗干净。
硅的湿法刻蚀的化学反应为： Si + 2KOH + H2O → K2SiO3 + 2H2
湿法刻蚀所用的氢氧化钾溶液连续使用一定批次后定期更换。 （8）二氧化硅刻蚀
根据工艺的需要，项目二氧化硅刻蚀工艺分别采用干法和湿法刻蚀。
①、二氧化硅干法刻蚀
在光刻工序后，需要通过干法刻蚀去除硅片表面未覆盖光刻胶的氧化硅薄膜，暴露出硅片表面基底，形成所需的线条图案。
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项目使用等离子干法刻蚀工艺去除需刻蚀的氧化硅，主要使用八氟环丁烷和四氟化碳作为刻蚀气体，氢气、氧气作为辅助气体，氦气作为保护气体，首先通过氮气吹扫设备腔室，再将反应气体八氟环丁烷和四氟化碳、氧气、氢气和保护气He通入设备腔室内，在一定温度压力下，气体和晶圆表面的SiO2发生化学反应，去除指定的SiO2。
该工艺化学反应方程式如下： C4F8 + 2SiO2 + 2O2 → 2SiF4+ 4CO2 CF4 + SiO2 → SiF4+ CO2
干法刻蚀氧气为过量，八氟环丁烷和四氟化碳利用效率约为90%，剩余的反应气和反应生成的工艺尾气经真空泵抽入工艺尾气处理装置。
②、二氧化硅湿法刻蚀
二氧化硅的湿法刻蚀主要用在对陪片（废片）的处理上，在每批次硅片进行二氧化硅生长工艺前，一般先制作1-2片陪片确定二氧化硅生长的速率和工艺参数，多数陪片二氧化硅生长厚度不能符合产品要求，即为废片。
对废片的处理，通过湿法刻蚀将整个二氧化硅层去除，暴露出硅基片表面，重新回到热氧化硅生长工艺。
湿法刻蚀采用缓冲氢氟酸作为刻蚀液，将晶圆片浸入缓冲氢氟酸（5%HF、36%NH4F）溶液中浸泡（23oC，5min），去除表面的二氧化硅层，然后取出，在硅片清洗机中用纯水冲洗干净。
二氧化硅湿法刻蚀的化学反应为： SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O
湿法刻蚀所用的缓冲氢氟酸连续使用一定批次后定期更换。 （9）光刻胶去除
刻蚀后的硅片表面光刻胶需通过物理或化学的方法进行去除，以暴露出硅片表面，进行后续工艺。
①、光刻胶去除（干法）
是一种使用化学方法去除硅片表面光刻胶的工艺，将硅片置于光刻胶干法刻蚀机中，通入过量O2，反应温度一般在270度左右，与光刻胶中的C、H反应生成CO2、 H2O、CO，反应后的工艺尾气经真空泵抽入工艺尾气处理装置。去胶后的晶圆进入后续工序。
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