环境风险评价案例分析

（3）有毒气体 1．四氟化硅(SiF4)
• 分子量104.06，熔点-90.2℃，沸点-65°C，相对空气 密度3.6。无色刺激性有毒气体。易潮解，在潮湿空气 中产生白色有腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾，遇水剧 烈反应，生成硅酸及氟化氢。危规号23020。 • 本品对眼、皮肤，粘膜和呼吸道有严重损害。局部腐 蚀作用强。严重中毒者可致肺炎，肺水肿．
来自日本、 美 国及欧洲/海 运， 部分原料 在国内罐装
说明：原辅材料的化学成分与毒性见表3“有毒有害化学品一览表”。
二、环境风险分析
• 本项目在生产加工过程中需要使用大量化学品，其中52种 主要原辅材料中属于危险化学品的有25种，基本可以分为 腐蚀性、易燃品、有毒气体及毒害品等4大类。这些化学品 如果发生泄漏或报警系统失灵产生事故时，就有可能产生 意想不到的事故，腐蚀性化学品泄漏会对周围环境和人员 造成腐蚀污染，同时会影响周围空气环境质量，严重时会 危及人们生命；易燃气体或液体泄漏可能造成火灾或爆炸； 有毒气体泄漏会直接影响到周围地区人员的健康直至生命 安全，毒害品管理不严可能会直接威胁人们的生命以及社 会的稳定等。 • 针对在项目生产过程中由于自然或人为因素所酿成的爆炸、 火灾或毒害事故，对周边环境将会造成严重影响可能发生 的紧急情况，对其产生的环境问题进行综合评述，并提出 相应的应急预防措施。
1.2 项目组成和主要设备
• 本项目由生产设施、动力设施、化学品设施、气体设施、 环保设施、安全卫生设施、消防设施、管理服务设施以及 相应的建筑物组成。芯片项目组成见表1。
表1
序号 1 设施名称 生产设施
芯片项目组成表
内容
生产厂房（FAB4、FAB5）、支持厂房（FAB6C）包括：集成电路芯片生产设施、集 成电路测试设施、实验设施、各种库房、生产管理设施。 动力厂房（CUB2），包括：水泵房、纯水站、空压站、冷冻站、锅炉房、真空站、 净化、通风和排风系统、消防等；变电站（PS2）、柴油发电机房（备用）、 大宗气体供应站（空分装置）。 化学品库（CW2）、硅烷站（SiH4）、天然气调压站（NG）、特殊气体供应系统、 大宗气体供应系统，空分主装置(PL-2E)， 包括： 主空气压缩机, 氮气压缩 机。工厂空气装置（CDA），包括：空气压缩机。 工业废水处理系统、生活污水处理系统、废气处理系统、废液、废渣收集系统、绿 化、雨水回收处理系统。 办公楼（OS2），包括：办公、会议、餐厅等用房；停车场 排水管线、蒸汽管线、天然气管线、工艺物料外管线、高压输电线
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
三氟化氯 磷化氢 砷化氢 三氟化硼 三氧乙基硼（TEB） 研磨浆 三氟甲烷 溴化氢 F2/Kr/Ne 环丁氟烷 四氟化碳 一氧化碳 二氧化碳 Kr/Ne 一氧化二氮 O2(30%)He 三氯化硼 六氟化硫 PH3(0.8%)N2 硅甲烷 CH4(10%)/Ar H2(4%)N2 二氯化硅烷 氨气 一氟化甲烷 二氟化甲烷 六甲基二硅铵（HMDS） 氙气
环境风险评价案例分析 －－中芯国际
一、项目概况
1.1 项目背景
• 中芯国际集成电路制造（北京）有限公司超大规模集成电路 芯片生产线项目是国内建设深亚微米集成电路的重大工程。 • 本项目建于北京经济技术开发区内。项目总规划用地 240030m2，其中一期工程占地136753 m2，项目一期建设面积： 180422.43 m2，项目一期投资12.5亿美元。 • 项目一期生产规模和产品： 1. 建设8″0.35～0.18μm IC Foundry 生产线，月投片30000片， 实现芯片制造的规模化生产； 2. 建设12″先导线，0.13～0.09μm，月投片3000片。
2．异丙醇(C3H8O)
• 分子量60.10，闪点12°C，爆炸上、下限分别为 12.7%、2.0%，引燃温度399°C，属于中闪点易燃、 无色透明液体.遇明火、高热能引起燃烧爆炸.在火 场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸汽比空气重， 能在较低处扩散到相当远的地万，遇明火会引着 回燃。危规号32064。 • 接触高浓度蒸汽出现头痛、倦睡、共济失调以及 眼、鼻、喉刺激症状。口服可致恶心、呕吐、腹 泻、倦睡、昏迷甚至死亡.长期皮肤接触可致皮肤 于燥，皲裂。
2．三氟化氮(NF3)
9公升1319513氨水29公升42583014显影液dev公升110108915异丙醇公升8678916晶背清洗液ebr70公升20603517光阻去除剂ekc270公升11021518n甲基四氢比咯酮nmp75公升4971019丙酮公升1749920六氟乙烷公斤1693421四氧乙基矽克2095632022四氟化矽公斤42323三氟化氮公斤1058424六氟化钨公斤5292来自日本美国及欧洲海运部分原料在国内罐装25三氟化氯公斤21226磷化氢公斤627砷化氢公斤728三氟化硼公斤1829三氧乙基硼teb克55566030研磨浆公升115690231三氟甲烷公斤63532溴化氢公斤141133f2krne公升1975734环丁氟烷公升141135四氟化碳公斤317536一氧化碳公升183456037二氧化碳公斤423438krne公升21873639一氧化二氮公斤1905140o230he公升2469641三氯化硼公斤88242六氟化硫公斤317543ph30
公斤 公斤 公斤 公斤 克 公升 公斤 公斤 公升 公升 公斤 公升 公斤 公升 公斤 公升 公斤 公斤 公升 公斤 公升 公升 公斤 公斤 公斤 公斤 公升 公升
212 6 7 18 555,660 1,156,902 635 1,411 19,757 1,411 3,175 1,834,560 4,234 218,736 19,051 24,696 882 3,175 324,576 4,234 59,976 15,346,800 1,764 1,235 35 53 3,528 1,764
原辅材料名称
氢氟酸（20：1） 氢氟酸（100：1） 氢氟酸 蚀刻缓冲剂（BOE130:1） 蚀刻缓冲剂（BOE10:1） 双氧水 硫酸 盐酸 磷酸 硝酸/氢氟酸(6:1) 氨水 显影液（DEV） 异丙醇 晶背清洗液（EBR） 光阻去除剂（EKC-270） N-甲基四氢比咯酮（NMP） 丙酮 六氟乙烷 四氧乙基矽 四氟化矽 三氟化氮 六氟化钨
2
动力设施
3
辅助设施
4 5 6
环保设施 服务设施 厂外设施
注：本项目新鲜水、电、蒸汽、天然气的供给及生产、生活污水末端处理依托开发区
1.3 原辅材料消耗及来源
• 生产主要原辅材料为8英寸、12英寸硅片，辅助材料 包括光刻版、光刻胶、显影液，用于清洗腐蚀工艺 的HF、H2SO4、HCl、H3PO4、HNO3、H2O2、 NH4OH、IPA（异丙醇）、清洗液等化学试剂，用 于掺杂、刻蚀的特殊气体C2F6、WF6、NH3、NO2、 SiH4、CF4、CHF3、SF6，还有大宗气体等。 • 本项目所需的原材料，如硅晶片、光掩模、光刻胶、 稀贵金属（高纯钨、高纯铝等）、工艺特殊气体和 化学试剂等大多需要进口，部分硅片和和高纯气体 已可在国内购买。
表2
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
主要原辅材料种类、来源及贮运
规格 8吋 12吋 单位 片 片 公升 公升 49% 公升 公升 公升 30%-32% 96% 35%-37% 85%-87% 42%/4.9% 29% 公升 公升 公升 公升 公升 公升 公升 公升 70% 75% 公升 公升 公升 公升 公斤 克 公斤 公斤 公斤 年用量 432,000 43,200 37,750 1,658,160 68,584 17,287 35,280 434,508 446,257 13,653 87,424 13,195 425,830 1,101,089 86,789 206,035 110,215 49,710 17,499 16,934 20,956,320 423 10,584 5,292 来源及贮运 日本、美国/空运 日本、美国/空运 来自日本、美国及 欧洲/海运，部分原 料在国内罐装 硅晶圆 硅晶圆
（2）易燃液体
1．丙酮(C3H6O)
• 分子量58.08，闪点-20°C，爆炸上，下限分别为13.0%、 2.5%,引燃温度465°C.属于低闪点易燃、无色透明液体， 有芳香气味，极易挥发，其蒸汽比空气重,能在较低处扩 散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。若遇高热，容 器内压力增大，有开裂和爆炸的危险。危规号31025。 • 对人体的危害主要通过吸入、食入，经皮吸收造成。急 性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用，长期接 触的慢性影响出现眩晕、灼烧感、咽炎、支气管炎、乏 力，易激动等，皮肤反复接触可致皮炎。
有毒有害化学品一览表
年耗量 1,834,560 5,998 613,872 635 3,175 4,234 19,051 882 423 10,584 6 7 1,764 1,235 17,499 86,789 53 37,750 1,658,160 68,584 446,257 13,653 87,424 13,195 425,830 单位 公升 公升 公升 公斤 公斤 公斤 公斤 公斤 公斤 公斤 公斤 公斤 公斤 公斤 公升 公升 公斤 公升 公升 公升 公升 公升 公升 公升 公升 第8.2类碱性腐蚀品 第8.1类酸性腐蚀品 第6.1类毒害品 第3类易燃液体 第2.3类有毒气体 第2.2类不燃气体 危险性类别 第2.1类易燃气体
2.1.1 化学物质的危险性识别
• 本项目在生产过程中涉及的有毒气体、易燃气体，易燃液体、 毒害品，腐蚀品名称和年用量见表3。
表3
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 化学物名称 一氧化碳（CO） 甲烷（CH4） 氢气（H2） 三氟甲烷(CHF3) 四氟化碳(CF4) 二氧化碳(CO2) 一氧化二氮(N2O) 三氯化硼(BCl3) 四氟化硅（SiF4） 三氟化氮(NF3) 磷化氢(PH3) 砷化氢(AsH3) 二氯化硅烷(SiH2Cl2) 氨气(NH3) 丙酮(C3H 6O) 异丙醇(C3H8O) 二氯化甲烷(CH2Cl2) 氢氟酸（20：1） 氢氟酸（100：1） 氢氟酸（HF） 硫酸(H2SO4) 盐酸(HCl) 磷酸(H2PO4) 硝酸/氢氟酸(HNO3/HF) 氨水（NH4OH）
2.1 风险识别
• 参照国家环境保护局有毒化学品管理办公室和化工部北京 化工研究院环境保护研究所编的“化学品毒性法规环境数 据手册”和相关的资料进行风险识别。 • 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司生产过程中使用的 部分化学原料为有毒有害、易燃、腐蚀性物质，分属于第 2.1类易燃气体、第2.3类有毒气体，第3.1、3.2类易燃液体， 第6. 1类毒害品和第8 .l、8 .2类腐蚀品。这些化学品在使用、 管理和运输过程中均存在一定的风险．因此本项目潜在的 危害事故主要表现在易燃气体的泄漏引起的爆炸和火灾事 故；有毒气体泄漏造成的环境污染以及腐蚀品泄漏对环境 造成的危害等方面。
2.1.2 易燃、有毒危险化学品的理化性质和健康危害识别
（1）易燃气体
1．一氧化碳(CO)
• 分子量28.01，熔点-199.1°C，沸点-191.1°C，爆炸上、 下限分别为74.2%、12.5%，是一种无色无臭的易燃易爆气ห้องสมุดไป่ตู้体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引 起燃烧爆炸。危规号21005。 • 其对健康的危害主要表现在其在血中与血红蛋白结合而造 成组织缺氧．急性轻度中毒者出现头痛，头晕、耳鸣、心 悸，恶心、呕吐、无力，血液碳氧血红蛋白浓度可高于 10%；重度中毒者血液碳氧血红蛋白浓度可高于50%；部 分患者可能出现迟发性脑病。
2．甲烷(CH4)
• 分子量16.04，燃烧热889.5(kJ／mol)，爆炸上、下限分别 为15％、5.3%，引燃温度5 38°C，是一种无色无臭的易 燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火 有燃烧爆炸的危险。危规号21007。 • 甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显 降低，使人窒息．当空气中甲烷达25％—3 0％时，可引 起头痛、头晕、乏力、注意力不集中，呼吸和心跳加速、 共济失调。若不及时脱离，可致窒息死亡。皮肤接触液体 本品，可致冻伤。
3．氢气(H2)
• 分子量2.01，爆炸上、下限分别为74.1%、4.1%，引 燃温度400℃，最小点火能0.720MPa。是一种无色无 臭的易燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇 热或明火即会爆炸。危规号21001。 • 本品在生理学上是惰性气体，仅在高浓度时，由于空 气中氧分压降低才引起窒息，在很高的分压下，氢气 可呈现出麻醉作用。