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1、资质证书编号:国环评证甲字第1901号华灿光电(苏州)有限公司LED外延片芯片项目环境影响报告书(简本)建设单位:华灿光电(苏州)有限公司评价单位:环境保护部南京环境科学研究所二。一三年一月本简本内容由环境保护部南京环境科学研究所编制,并经华灿光电(苏州)有限公司确认同意提供给环保主管部门作为华灿光电(苏州)有限公司LED外延片芯片项目环境影响评价审批受理信息公开。华灿光电(苏州)有限公司、环境保护部南京环境科学研究所对简本文本内容的真实性、与环评文件全本内容的一致性负责。前言错误!未定义书签。一、项目概况错误!未定义书签。二、建设项目周围环境现状错误!未定义书签。三、工程建设的环境影响预测及
2、拟采取的主要措施与效果错误!未定义书签。四、公众参与错误!未定义书签。五、环境影响评价结论要点错误!未定义书签。六、联系方式错误!未定义书签。前言华灿光电(苏州)有限公司LED外延片芯片项目环境影响报告书的编制已完成。按照环境影响评价公众参与暂行办法的有关规定,现将环境影响评价中的有关内容进行公示,欢迎公众参与本项目的环境保护工作。一、项目概况1、建设必要性华灿光电股份有限公司创立于2005年11月,2011年整体改制为股份有限公司。主营范围:半导体材料与器件、电子材料与器件、半导体照明设备的设计、制造、销售及进出口(不含国家禁止或限制进出口的货物或技术)。2011年公司营业收入47400万元
3、,营业利润13455万元。华灿光电(苏州)有限公司是由华灿光电股份有限公司投资设立的全资子公司,公司位于江苏省苏州市张家港经济技术开发区晨丰公路,成立于2012年9月。本项目由华灿光电(苏州)有限公司投资建设,项目建成后正常年年产42万片高品质白光外延片、万颗LED芯片。华灿光电股份有限公司是国内领先的LED芯片供应商,本项目依托母公司技术和营销资源,具有良好的市场发展前景。目前全球LED照明市场需求量呈持续增长的趋势,应用领域越来越广,本项目的实施将巩固并提高华灿光电公司在LED芯片全球市场的占有率,实现更好的经济效益。2、工程基本信息表1.1项目基本情况项目名称LED外延片芯片项目建设地点
4、张家港经济技术开发区北区拓展区内,南临晨丰公路。建设性质新建工作制度年工作口数为350天,四班三运转制,每班工作时间8h总投资186699.2万元人民币,其中环保投资1040万元,占总投资的0.56%总占地面积总占地面积112015.2/;绿化面积14337.9k,绿化率12.8%员工人数厂内职工总人数921人本项目场址位于张家港经济技术开发区内,南至晨丰公路,北至彩虹路,东、西面为园区规划用地。项目场址位于张家港经济技术开发区,南至晨丰公路,北至彩虹路,东、西面为园区规划用地。拟建项目所在地为规划工业用地,场地基本平整到位。3、项目建设内容(1)项目组成本项目工程组成见表1.2。表1.2本项
5、目工程组成一览表工程建设名称设计能力(m2)备注贮运工程化学品库1170单层建筑。分为有机化学品库、碱类化学品库、酸类化学品库、特气库、恒温库、芯片辅料库、外延辅料库、危废暂存室,另设报警阀室。位于厂区西部。其中有机化学品库430.9存放乙醉、丙酮、异丙醇。碱类化学品库120存放KOH、NaOHo酸类化学品库172.5存放硫酸、盐酸、硝酸等。特气库112.5存放氯气、笑气、硅烷、氧气等。恒温库60存放双氧水、氨水、NH4F、光刻胶等。芯片辅料库100存放芯片生产需特殊贮存的辅料。外延辅料库80.6存放外延生产MO源及需特殊贮存辅料。危废暂存室73.5存放生产过程产生的危废等。气站供氨站375存
6、放3只IIt氨气槽车(5个车位)供氮站600设置2x50液氮储罐及气化设施供氢站600存放2辆氢气鱼雷车(6个车位)气柜间238分别位于外延片及芯片厂房一楼,存放使用中特气钢瓶。公用工程IIoKV变电站2台8000KVA,648m2位于厂区北部,二层建筑。动力间3240主要布置纯水制备间、工艺冷却水站、锅炉房、空压机房、冷冻机房、配电间、UPS间等。其中纯水制备间24m3h位于动力间。冷却塔250m3h3台2016nh冷却塔。位于动力厂房屋面。空压机房35m3min3台ZOmWmin空压机(两用一备)。位于厂区中部动力间内。冷冻机房3台制冷机(1备),单台制冷量2000RT位于动力间。锅炉房2
7、x28MW热水锅炉+4th蒸汽锅炉位于动力站一楼。天然气耗量约150万Nm3。洁净厂房通风系统8套风量总470000m3h外延厂房一楼及芯片厂房一楼和二楼(2)项目工艺流程本项目主要工艺如下:一、外延片生产工艺流程1、生产工艺流程图本项目高亮度GaN基白光LED外延片采用MOCVD设备进行生长,其主要原材料包括蓝宝石衬底片、MC)源、氨气(NH3)、浓度为200PPm的硅烷(SiH4)等。外延生长环节的工艺流程示意如下图:白光外延片外延片工艺流程图N2、H2、NH3TMGa 4N2、4、NTMGa: SiH1蓝宝石基片乙醇高纯水正胶、增粘剂显影液高纯水硫酸双氧水高纯水N2、H2.NH3TMGa
8、图Ll2、工艺流程说明(1)检验及清洗本项目采用蓝宝石单晶片作为衬底,外延生长前首先需要检验单晶片是否合格。采用显微镜检查蓝宝石基片有无瑕疵缺陷及杂质。检验合格的基片入库,在进行下步PSS工艺前送至芯片厂房清洗,清洗过程将基片按要求依次经过有机溶剂乙醇清洗、纯水洗,烘干后送至外延厂房进入下一工序。(2) PSS(衬底图形化)图形化衬底技术(PattemedSaPPhireSUbStrate),简称PSS”。通过在蓝宝石LED衬底表面制作具有细微结构的图形,然后再在图形化衬底表面进行LED材料外延。蓝宝石LED衬底经过PPS加工后,会改善蓝宝石LED衬底的缺陷,由外延芯片封装出来的LED最终能有
9、效提高光提取效率。PSS包括:光刻(具体同芯片生产光刻工艺)、干法刻蚀(具体同芯片生产ICP刻蚀)。采用匀胶机在基片表面涂胶后,在曝光机的照射下将光刻版上的图形转移至基片表面上,制作初步的电极图形。使用的主要材料为光刻胶,使用的主要设备为光刻刻蚀机、匀胶机、曝光机等。然后人工用锻子将蚀刻后的基片放置于MOVCD外延炉基座上。(3)清洗:刻蚀后的基片送至芯片厂房清洗。基片进入清洗槽,将基片按要求依次经过酸洗(硫酸、双氧水)、纯水洗,烘干后送至外延厂房进入下工序。(4) MOVCD(有机金属化学气相沉积)(1) 真空:在开始外延生长之前,MOVCD外延炉要进行抽真空,可使外延生长均匀、单一。2)通
10、气:MoVCD外延炉抽真空后,向其反应室中通入氢气和氮气。3)压力温度控制然后MOVCD外延炉开始加热升温,温度至500度左右开始通入一定量的NH3,通常MOCVD外延炉的反应室压力为Ioo-400托(Torr,(TC时ImmHg),衬底温度为500-1200oCo4)外延生长长缓冲层:因AI2O3与GaN失配非常大,因此,必须在其表面生长一层缓冲层。在一定温度(550)及压力下,通入高流速的氢气和氮气的混合气体,用N2保护、H2作载体,使三甲基线(TMGa)、三乙基钱(TEGa)和氨气反应生成GaN层,GaN缓冲层便在蓝宝石衬底片上生长。生长时间约30min,此步会有甲烷气体生成。以TMGa
11、为代表的反应方程式为:Ga(CH3)3+NH3GaN+3CH4长GaN层:炉温UO(TC左右,GaN缓冲层形成之后,同时通入氮气和氢气,生长时间约60min,此步会有甲烷气体生成。长N型:在GaN层表面生长一层约2m厚的N型GaN,此层主要为有源层,提供辐射复合电子。炉温1030C左右,用N2保护、H2作载体,使三甲基钱、氨气、硅烷(用于掺杂)反应生成GaN的N电极层,生长时间约60mino长多量子阱:生长有源区(MQW),其成分是InXGaI-XN/GaN,是主要的发光层,光强和波长主要由此层决定。炉温降低至750,用N2保护、H2作载体,使三甲基钱、三甲基锢、氨气反应生成InGaN层,生长
12、时间约4.5h,此步会有甲烷气体生成。其反应方程式为:Ga(CH3)3+In(CH3)3+2NH3InGaN+6CH4长AlGaN型:生长一层P型AIXGal-XN层,因此层Al组分较高,对载流子起到限制的作用,可明显提高发光效率。将炉温升至IoOO左右,用N2保护、H2作载体,使三甲基线、三甲基铝、氨气反应生成AlGaN层,此步会有甲烷气体生成。其反应方程式为:Ga(CH3)3+A1(CH3)3+2NH3AlGaN+6CH4长P型:生长一层P型GaN,为有源区提供空穴。炉温稍降至950,用N2保护、H2作载体,使三甲基线、二茂镁(用于掺杂)、氨气反应生成GaN的P电极层,厚度约200nm,生
13、长时间约0.6h,此步会有甲烷气体生成。整个MOCVD反应过程在富N的环境下进行,保证金属有机源完全反应。(5)降温取片:从MOVCD外延炉取出生长完成的外延片。外延材料生长时炉内温度较高,因此生长结束后需将外延片进行降温冷却。(6)检测:在常温常压下,检查外延片的量子阱以及发光性能等,合格的产品包装后入库。不合格外延片返工至工序(1)有机清洗除胶后继续加工生产。二、芯片生产工艺外延片G214.酸性废气图L2芯片工艺流程图高亮度GaN基LED芯片制造流程包括清洗、蒸镀、光刻、刻蚀、退火、PECVD.腐蚀、减薄研磨、划裂、测试、分选和表面检验等。生产流程如上图1.2所示。(1)清洗:清洗工作是在
14、不破坏外延片表面特性的前提下,有效的使用化学溶液清除外延片表面的各种残留污染物。将外延片按要求依次经过酸洗(硫酸)、双氧水洗、超纯水洗等。清洗干净后甩干并烘干后进入下一道工序。外延片酸洗、双氧水洗后送入冲洗槽用纯水冲洗,将其表面粘附的酸洗液冲洗干净。本项目冲洗槽清洗方式为使用大量高纯水对外延片进行冲洗清洁,常温。(2) N区光刻:N区光刻及刻蚀主要是在外延片上制作出N电极图形。光刻是通过光刻胶的感光性能,外延片表面涂胶后,在紫外光的照射下将光刻版上的图形转移至外延片上,最终加工成所需要的产品图形。包括涂胶、软烤、曝光、显影。1)涂胶、软烤:涂敷光刻胶之前,将洗净的外延片表面涂上附着性增强剂,可
15、增加光刻胶与基片间的粘附能力,防止显影时光刻胶图形的脱落以及防止湿法腐蚀时产生侧面腐蚀。光刻胶的涂敷是用转速和旋转时间可自由设定的匀胶机来进行的。首先,用真空吸引法将外延片吸在匀胶机的吸盘上,将具有一定粘度的光刻胶滴在基片的表面,然后以设定的转速和时间匀胶。由于离心力的作用,光刻胶在外延片表面均匀地展开,多余的光刻胶被甩掉并回收使用,获得一定厚度的光刻胶膜,光刻胶的膜厚是由光刻胶的粘度和匀胶的转速来控制。光刻胶主要是由对光与能量非常敏感的高分子聚合物组成,光刻胶直接使用外购成品,无需调胶。为了使光刻胶附着在外延片表面,涂胶后要进行软烤,在80C左右的烘箱中、惰性气体环境下烘烤1530分钟,去除光刻胶中的溶剂。光刻胶中的有机溶剂挥发成有机废气经有机废气收集系统收集处理,而光刻胶中的高分子聚合物作为涂层牢固地附着在基质的表面。2)曝光:在掩模版的遮蔽下,对光刻胶进行曝光。3)显影: