硅单晶及硅片单位产品能源消耗限额（编制说明）

《硅单晶及其硅片单位产品能源消耗限额》编制说明一、标准编制背景及任务来源器都是基于半导体单晶硅片制成的，它支撑了整个半导体产业和电子产品市场发展。从半导体硅片的尺寸来看，半导体工业一直在不断增加使用的硅片直径，因为硅片直径越大，可用于制造的芯片数量就越多；随着市场对器件品质要求的不断提高，电压等级也在提高，外延层厚度呈越来越厚的发展趋势。上海市政府把半导体大硅片作为重点工作。上海硅片产业在半导体硅片寸及以下硅片（抛光片及外延片）工艺技术成熟，生产、供应稳定，具有一定规模；12英寸硅片的制造突破了关键核心技术，推进了生产技术“自主可控”的进程，实现正片规模化量产，但还需提升产能、稳定性，保障国内市2020年颁布实施的地方标准《单晶硅及其硅片单位产品能源消耗定额》（DB31/792-2020）是在DB31／792—2014《硅单晶及其硅片单位产品能源消耗限额》基础上修订实施的，当时已根据上海市半导体行业硅片生产的情况对产品分类、能耗值及其他相关内容进行了修订，标准适用范围涵盖的硅片直径覆盖6英寸及以下，外延片厚度50μm以下，工艺或产品分类覆盖了硅片生产的全工序（包括晶棒、研磨片、抛光片、外延片），为生产企业的能效4考核提供了依据，引导企业提升节能、用能水平，促进企业加快调整产品结构、置换新型设备，为上海半导体产业的发展起到了积极的作用。2020年以来，为适应半导体行业对衬底材料的要求，沪硅企业加大了技术创新力度，序的分类上，与沪硅企业的现状以及向大尺寸硅片发展的目标已经存在一些综上，为使标准成为考核企业能源消耗和政府相关部门对该产品相关建设项目的评价科学合理的依据，和促进企业积极节能降耗，有必要对《单晶的类型、尺寸范围等进行修订，同时对能耗限额值进行调整，以更好地发挥），晶及其硅片单位产品能源消耗限额》（DB31／792-2020）的修订，上海有色金属行业协会为第一起草单位，上海市能源本标准由上海有色金属行业协会负责起草，上海市有色金属标准化技术委员会、上海合晶硅材料股份有限公司、上海晶盟硅材料有限公司、上海新傲科技股份有限公司、上海新昇半导体科技有限公司、上海超硅半导体股份二、主要工作概述5通过相关检索，目前尚未查到可比或可采标的国际、国家及行业关于半在标准的编制过程中，有如下文件应作为主要参照或遵守的依据：标准的编制要求应符合GB/T1.1关于标准的通用原则、GB/T12723关于单位产品能源消耗限额编制的原则；综合能耗计算原则、计算范围和计算方法、各能耗监测系统的配备和使用，参照GB17167标准的要求；能源消耗量的计量和产品结构和节能降耗起到了一定的推进作用。本次修订五家企业提供的产品生产及能耗数据，经分析后认代表本市硅材料生产企业当今生产能源消耗情况，可作62024年4月，收到企业的调研反馈信息材料，确），3.相应增加以上产品的能耗限额值；以及根据行业发展情况，调整产品2024年4月，形成标准草案，申请《硅单1.同意标准讨论稿中设定能耗指标的框架，即分产品类型、分规格设定2.标准的现行版（2020版）中设定的硅片（抛光片、外延片）指标要求较高，企业在现有的市场环境和生产条件下，部分产品完全达到标准的能耗指标要求存在一定的难度。经讨论，同意讨论稿中修订标准的原则：提高硅4.根据企业实际情况，结合设定条件下的理论推算结果，设定因生产负三、标准编制原则和主要技术内容确定的依据准，其内容应符合国家和本市现行的方针、政策、于能源管理的相关要求；另外还应本市半导体硅材业的发展状况相协调，以促进产业技术升级，对企7本节能减排类地方标准的编制主要依据GB／T12723—2013《单位产品准管理办法》及相关的法律法规要求；相关的国家产业政策；并结合本市半《硅单晶及其硅片单位产品能源消耗限额》（DB31/792-2020）实施以来，规范和统一了现有生产企业的能耗水平、新建项目的能耗准入水平、能源消耗的计量、计算等方式方法，为企业能源管理水平的提升，能源消耗的考核、评估提供了技术方案和规范；对本市硅单晶及硅片生产企业调整产品结构和生产布局、以及节能降耗起到了促进和推动作用，产品向配套战略发展性产业的方向调整和发展，增强了企业的核心竞争能力；节能降耗直接降效考核、新建项目用能方案提供了依据；“节能降耗导向”内容，对生产企业提供了节能管理和节能措施的指导。引导企业持续开展节能减排，提升装备能级，促进创新发展，不断优化改进生产工艺并加强工艺控制，杜绝浪费89本市生产硅单晶及其硅片的企业目前主要有六家，编制组对这六家企业采用函调和实地调研的方式收集生产经营和能耗信息，其中有一家企业表示不方便提供数据，并表示不参与本次标准的修订工作；其余五家企业提供了市半导体硅材料企业稳定生产的产品除原有标准涵盖的产品外，直径及外延表1本市硅材料企业产品规格与原标准纳入产品规格范围对比---->100μm≤50µm经对各企业提供的能耗数据进行分析对比后，发现：原标准涵盖的产品生中，25%的单位产品能耗值达到了标准的先进水平；1由于本市的硅单晶及硅片生产企业不多，某些规格品种的产品生产企业只有1家，多的也就2家，所以标准的执行情况无法用一般的统计分析方法进行分析。编制组将收集的数据与原标准DB31／792—2020相比，可以看出原标准的执行情况并不理想：原标准所涵盖规格（直径6英寸位产品能耗值与标准指标的符合情况不完全一样：硅单晶产品生产企业的单位产品能耗达到了标准指标的先进值水平；抛光片与外延片的单位能耗普遍产品单耗低，反之就高。经与生产企业对数据进行分析讨论，大家认为主要影响因素是生产线的产能利用率不足，因为硅单晶及硅片生产对其环境有较高的要求，在订单不足的情况下，生产线开开停停，但维持生产环境的辅助助能耗）比较高，产量越低，分摊至单位产品的辅助能耗与直接生产能耗的影响，以及市场的一些不确定因素，以及部分企业正在上升期（项目边建边投），等多方面原因的影响，企业产能发挥不足，部分企业只发挥了设计产节能降耗的措施，但难以消除产能发挥不足的影响程度。这就造成有的企业原标准中对产品进行了细分，设定了硅单晶、研磨片、抛光片、外延片四种产品为能耗统计计算和考核对象，经调研发现，企业在能耗统计中，难以单独对研磨片进行统计，而且该产品已不作为交易产品，企业没有必要单同时，随着本市半导体硅材料行业的发展，产品尺寸范围扩大（包括硅外延片的外延层厚度为50µm以下的产品适用范围与本市半导体硅材料行业经充分讨论，本次标准的适用范围对原标准进行了增减，与原标准的对表2硅单晶及其硅片产品分类与原标准对比---->100μm≤50µm--随着市场对器件品质要求的不断提高，电压等级也在提高，外延层厚度呈越来越厚的发展趋势，本次修订已将本市硅片生产企业的外延层厚度实际度不一样，能耗的差距很大，所以划分了三个外延层厚度区间，以此设置不根据本市单晶硅材料生产企业的实际情况，本次修订较原标准纳入的产根据各生产企业执行原标准的情况，本次修订提升了硅单晶产品的能耗的单位产品能耗限定值、准入值与先进值，及与原标准的对比情况如表3所表3硅单晶能耗限额修订值与原标准对比情况产品分类产品直径能耗单位限定值准入值先进值原标准修订原标准修订原标准修订硅单晶6英寸及以下8英寸----25-23-21修订后的硅单晶的限定值、准入值和先进值较原标准分别降低了6tce/t，4tce/t和5tce/t（指6英寸产品），凸显了标准引导企业节能减排的作用；同如上所述，现行标准实施的三年间，原标准对抛光片、外延片产品设定的限定值，本市的大部分企业达标均有一定难度。但修订标准必须遵循不断提高的原则，所以6英寸及以下的抛光片、6英寸及以下外延层厚度50μm以下的外延片的限定值与原标准保持一致。对新增的产品采用如下取值原则型产品，不同直径之间的取值：以6英寸产品能耗限额值为基数，其余乘上表4硅片能耗限额修订值与原标准对比情况产品分类规格（直径及外延层厚度）能耗单位限定值准入值先进值原标准修订原标准修订原标准修订抛光片6英寸及以下kgce/k8英寸-2670-2140-2120-6000-4800-4760外延片6英寸及kgce/k22502250210021002100209050μm<厚度-3940-3680-3660>100μm-5630-5250-52308英寸kgce/k-4000-3740-372050μm<厚度-7000-6550-6510kgce/k-9000-8400-8360如上所述，生产线产能利用程度（生产负荷率）对硅片的单位产品能耗水平影响很大，基于有些影响生产负荷率的因素是企业难以控制的，所以本次修订从实际出发，为使相关政府部门在对企业进行能源考核时扣除一些企修正系数的具体取值，采取了理论推算和实际情况相结合的方法，以生表5单位产品能源消耗限定值修正系数注：1.生产负荷率低于50%时，建议不再进行考核；2.当α处于两生产负荷越低，统计计算的单位产品能耗值偏离实际情况越大，当生产负荷率小于50%时，生产线运行极不正常，此时计算的产品能耗离实际情况为了使修订后的标准具有可操作性，编制组收集了企业实际运行的能耗一是标准的产品范围已经完全覆盖了本市半导体硅材料生产企业的产品二是标准设定的单位产品能耗指标与企业实际情况为：在标准限定值指标未修正前，9.375%企业产品能耗值达到标准先进水平，40.625%达到限定企业生产负荷率低于50%无法修正后符合标准要求。即81.25%企业的单位产能源消耗管理有关生态环境及经济社会管理的安全性。上海半导体硅材料生产的能源消耗较多，但目前没有相关半导体硅材料的单位产品能源消耗走绿色发展道路，《硅单晶及其硅片单位产品能源消耗限额》标准的全部技术内容均为强制性的。根据国家关于强制性标准的有关要求，修订后的标准本标准适用于半导体级硅单晶和硅单晶片（包括抛光片、外延片，以下统称“硅片”）生产企业单位产品能源消耗的计算、考核以及对新建项目能标准给出了硅单晶、硅单晶抛光片、硅单晶外延片等产品的生产工序流标准设置了现有硅单晶、硅单晶抛光片、硅单晶外延片三种产品生产企表6硅单晶单位产品能源消耗限额表7硅单晶抛光片单位产品能源消耗限额表8硅单晶外延片单位产品能源消耗限额>100μm根据本市硅材料企业实际达产情况，设定了不同生产负荷率情况下的能表9单位产品能源消耗限定值修正系数注：1.生产负荷率低于50%时，建议不再进行考核；2.当α处于两依据GB／T2589—2008《综合能耗计算通则》中的相关规定，本标准要求企业把生产系统、辅助生产系统和附属生产系统实际消耗的各种能源全部规定硅单晶、硅单晶抛光片、硅单晶外延片产品的生产工序为能耗统计明确了作为辅助材料使用的耗能工质不计入产品能耗，对确属无法分开）：等于生产该产品所消耗的各能源实物量与该能产量综合能耗，等于生产硅单晶的全部综合能耗/硅产量综合能耗，等于该产品的全部综合能耗/该对企业的节能管理和节能措施，标准给出了“节能降耗导向”，要求企监测系统，建议实现能耗在线监测与动态分析；使用变频节能装置、节能型变压器和电机，采用绿色节能环保照明，搞好无功功率补偿；推荐安装热回收系统，回收机台散发的热量，建议新建项目直接采用带有热回收功能的冷水机组；通过技术创新，优化改进生产工艺并加强工艺控制，减少浪费能源五、采用国际标准无六、与现行法律法规和标准的关系（一）贯彻市委、市政府关于重点推进节能减排地方标准制修订工作指示精神，进一步落实《上海市“十四五”节能减排综合工作实施方案》（沪（二）本次修订遵循内容符合国家和本市现行的方针、政策、法律、法规，与行业发展技术水平相协调，以促进产业技术升级的原则，关注产品行业及其配套行业的发展状况，政府部门关于能源管理的相关要求，所以是与七、征求意见过程中重大分歧意见的处理经过和依据标准编制组在编制标准的过程中，采取事先讨论，事中分析，事后总结八、贯彻标准的要求和措施建议本标准适用于半导体硅单晶及硅片生产企业产品能源单耗的计算、考核以及对新建项目能源单耗的控制。颁布实施后，该标准作为上海市能源管理部门对生产企业能源消耗的考核和评估的依据，作为核准新建项目是否准入的标准。上海有色金属行业协会将积极响应市经信委组织的标准化实施和应用工作的要求，通过节能减排和标准化工作的有关活动，推动标准的实施，上海有色金属行业协会将采取对会员单位提供标准的书面材料，通过年会、节能减排、以及有色标委会的相关活活动，开展宣贯标准的活动；在不定期对半导体级