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Fabricar los microcircuitos en las obleas de silicio
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Para fabricar microcircuitos individuales en las obleas de silicio, una persona tiene que hacerlas pasar a través de varias máquinas que las recubren con químicos y las exponen a rayos ultravioleta (UV). Los químicos y la luz crean sobre la oblea de silicio el diseño de cada microcircuito. El proceso de poner capas de químicos y exponerlos a la luz se conoce como fotomáscara. El proceso de eliminación de químicos no deseados para completar el diseño se llama grabado químico o simplemente grabado.
Aunque el grabado y la fotomáscara ocurren dentro de máquinas cerradas, las y los trabajadores pueden exponerse a químicos cuando:
- las máquinas, los conductos y la ventilación tienen fugas o no funcionan correctamente. Las fugas pueden detectarse si todos los equipos se inspeccionan con regularidad y se examinan y reemplazan los monitores de calidad del aire. Las fugas pueden entonces corregirse tan pronto como son descubiertas. Un cronograma planificado de mantenimiento mantiene a las y los trabajadores, la producción y las comunidades más seguras que si simplemente se respondiera ante una falla. Es posible que las fábricas que trabajan en turnos las 24 horas no puedan responder tan bien ni tan rápidamente a las fugas, en comparación con fábricas que tienen tiempo para reparar una máquina sin que esto afecte la producción.
- las y los trabajadores abren las máquinas, los conductos y la ventilación para limpiarlos y repararlos. Quienes hacen mantenimiento o ingeniería abren las máquinas y entran en contacto directo con los químicos son los más expuestos al peligro. Sin embargo, todas las y los trabajadores se ven afectados cuando los químicos se fugan en el aire.
Sumario
Las personas que hacen mantenimiento deben:
- seguir todos los procedimientos de apagado, bloqueo de energía y etiquetado.
- ponerse el equipo de más alta protección posible el (vea el capítulo 18: Equipo de protección personal).
- asegúrese de que las demás personas en el área de trabajo salgan del área si puede haber un escape de químicos.
Peligros de la fotomáscara: los químicos fotorresistentes
Las y los trabajadores, activistas y profesionales de la salud consideran que los materiales fotorresistentes están entre las mezclas químicas más tóxicas que se usan para elaborar productos electrónicos. Las empresas fabricantes de materiales fotorresistentes se niegan generalmente a revelar los químicos que usan y su cantidad, aduciendo que se trata de un secreto comercial. Sin embargo, no es un secreto que estos químicos presentan un problema.
Los materiales fotorresistentes contienen una mezcla de químicos de 4 categorías básicas: sensibilizadores (químicos que reaccionan ante el calor o la luz), disolventes, polímeros y aditivos. Al exponerse a la luz, ciertos químicos de los fotorresistentes se descomponen en otros, conocidos como subproductos. Estos subproductos químicos pueden también ser muy dañinos para la salud.
Los fotorresistentes se absorben rápidamente a través de la piel. Póngase el tipo correcto de guantes y ropa resistentes a los químicos, así como respiradores, para protegerse contra los químicos fotorresistentes y sus subproductos (vea el capítulo 18: Equipo de protección personal).
Peligros de la fotomáscara: la luz ultravioleta (UV)
Todas las personas que trabajan en el área donde se usa la luz UV necesitan gafas de seguridad de policarbonato con protección contra los rayos UV, guantes de nitrilo y máscaras faciales (vea el capítulo 18). La ropa debe cubrir todo el cuerpo, particularmente las muñecas. Incluso una pequeña abertura entre el puño de la camisa y el guante puede hacer que la luz UV queme la piel expuesta.
Las bombillas de luz UV se rompen fácilmente. Contienen mercurio, así que al romperse presentan no solo un riesgo de cortaduras sino de exposición al mercurio.
Cuando una luz UV se rompe, se dispersan pequeñas partículas de mercurio. Esto también sucede con las luces fluorescentes compactas (CFL), aunque estas contienen mucho menos mercurio. Si una luz se rompe, apague inmediatamente cualquier máquina, calentador, ventilador y equipo de aire acondicionado. Abandone de inmediato el área y asegúrese de que todas personas estén fuera antes de cerrar la puerta. Informe al supervisor para que el equipo de mantenimiento pueda limpiar el derrame.
Limpiar un derrame de mercurio
Si tiene que limpiar un derrame de mercurio, necesitará guantes, un gotero, 2 pedazos de papel rígido o cartón, 2 bolsas plásticas, cinta adhesiva, una linterna, un envase de vidrio con tapa y con agua dentro.
- No toque el mercurio.
- Quítese el reloj y las joyas. El mercurio se pega a otros metales.
- Alumbre con una linterna en el área del derrame para ver más fácilmente el mercurio, incluso si es de día.
- Si es posible, póngase guantes resistentes a los químicos. Si solo tiene guantes de látex, póngase por lo menos 2 pares.
- Utilice pequeños pedazos de papel rígido o cartón para recoger el mercurio en pequeñas porciones y los pedazos de vidrio roto.
- Con el gotero, succione las bolitas de mercurio y colóquelas en el envase de vidrio con agua.
- Utilice la cinta adhesiva para recoger el mercurio que haya quedado.
- Coloque la cinta, el gotero, los guantes y el cartón en una bolsa plástica.
- Etiquete la bolsa con “desechos de mercurio” y póngala en el envase de vidrio con agua.
- Selle y marque el envase. Colóquelo dentro de otra bolsa de plástico.
- Elimínelo como desechos tóxicos.
Peligros del grabado: grabado en húmedo
Las obleas de silicio se sumergen en diversos baños con ácidos nítrico, acético y fluorhídrico (HF) para eliminar la fotorresistencia. Esta área de trabajo debe estar encerrada y contar con una fuerte ventilación local de extracción.
Los ácidos pueden rápidamente quemar la piel, los ojos y los órganos del cuerpo. Por esto, es necesario tener equipo de protección resistente al ácido, incluidos respiradores, en caso de que la ventilación no sea suficiente o si tiene que trasladar materiales de una estación de trabajo a otra. Debe haber cerca una ducha y una estación de lavado de ojos (vea Primeros auxilios si una sustancia química le toca la piel o los ojos).
Peligros del grabado: grabado en seco
Las obleas se rocían con hidrocarburos fluorizados y se calientan con radiación (RF). El calor proveniente de la radiación hace que los gases se desplacen para “atacar” y eliminar los químicos fotorresistentes. La radiación RF puede dañar el sistema nervioso y causar problemas reproductivos. La mejor manera de protegerse contra la radiación es limitar el tiempo que se trabaja con ella y utilizar barreras y PPE para cubrirse contra ella (vea La radiación).
Los hidrocarburos fluorizados son peligrosos porque se acumulan en el cuerpo. Con el tiempo, incluso una cantidad pequeña puede dañar la salud. Quienes los respiran o tocan pueden tener problemas para respirar e irritación en la piel. Algunos causan problemas del corazón, reproductivos y cáncer.
Cómo proteger a las y los trabajadores de los químicos en el grabado:
- Revise con regularidad que las máquinas están completamente selladas. Repare las fugas de inmediato.
- La ventilación debe eliminar los vapores químicos. Debe haber una ventilación de emergencia en caso de derrames.
- Todas las y los trabajadores deben contar con PPE, en especial quienes trabajan en el área de mantenimiento. Un profesional de seguridad y salud ocupacional puede ayudarle identificar el PPE que usted necesita.
- Para reducir las emanaciones que llegan al aire, las obleas grabadas deben mantenerse en un área de espera ventilada antes de retirarlas de las máquinas.
- Las mujeres embarazadas no deben trabajar con hidrocarburos fluorizados. Estos químicos pueden dañar al bebé antes de nacer.
Añadir más capas y cualidades a la oblea de silicio
Las obleas se someten a varios procesos para:
- añadir más capas a los microcircuitos ya diseñados en la oblea (oxidación).
- hacer que algunas de las capas sean más conductoras de la electricidad (implantación de iones).
Peligros de los gases dopantes
Los gases dopantes, tales como la arsina, la fosfina, el diborano y el boro, se calientan con radiación RF para formar capas con propiedades eléctricas distintas en la superficie de la oblea. Las personas que están más expuestas a estos químicos son las que cargan y descargan las obleas de las máquinas, cambian los cilindros de gas y reparan o limpian las máquinas.
Los gases dopantes pueden causar que se sienta débil, cansada, aturdida o confundida, y pueden causar dolor de cabeza o calambres musculares. También pueden causarle problemas para respirar o hacer que se desmaye o se sienta paralizada. Si presenta cualquiera de estas señas es necesario que:
- abandone el área de inmediato.
- quítese el equipo y la ropa de protección y lave todo su cuerpo con agua y jabón.
No espere hasta que se sienta enferma para ponerse el equipo de protección o para detener la producción a fin de reparar una máquina.
Vea Primeros auxilios si respira una sustancia química. Vea Gases dopantes, para más información sobre los gases dopantes.
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Notamos un olor extraño y nos quejamos. Las pruebas mostraron que había un nivel alto de arsina cuando las obleas salían de la máquina. Después de eso, nos dieron unos respiradores complicados. Pero, ¿qué habría pasado si la arsina no tuviera olor y no nos hubiéramos quejado? |
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La arsina huele a ajo. Si puede olerla, está respirando niveles dañinos. |
Peligros por calor e incendios
Los gases dopantes se incendian fácilmente. Algunos explotan al calentarse o cuando se acumulan; por esto, los conductos de ventilación y las máquinas deben limpiarse con frecuencia de acuerdo a un plan de mantenimiento. Algunas piezas dentro de las máquinas, por ejemplo las bombas, deben limpiarse más frecuentemente ya que el aceite que utilizan absorbe los gases y puede ser nocivo para las y los trabajadores. Además, las máquinas pueden alcanzar altas temperaturas. Las personas que trabajan en esta área pueden quemarse si tocan las máquinas. Vea Primeros auxilios para quemaduras.
Peligros de los rayos X
La combinación de radiación RF y los gases dopantes genera rayos X, un tipo de radiación que puede causar cáncer y daños graves al sistema reproductivo de hombres y mujeres. Los rayos X también se utilizan durante la inspección de las obleas para determinar si contienen suficiente metal. Vea Radiación para más información sobre los efectos a la salud de los rayos X y otras radiaciones.
Peligros por añadir metales a las obleas
Se le añaden metales a la oblea para crear conexiones eléctricas entre las distintas partes del microcircuito. El metal más utilizado es el aluminio, pero también se utiliza el cromo, el cobre, el estaño, el plomo, el níquel, el oro, la plata, el titanio y el platino. Aunque algunos metales son más dañinos que otros, todos pueden emitir gases o vapores que pueden respirarse o ingerirse. En Metales encontrará más información.
Proteja a las y los trabajadores contra los:
- Dopantes: Asegúrese de que todos los dopantes sean extraídos antes de abrir las máquinas. El personal de mantenimiento que limpia o repara las máquinas debe tener respiradores con suministro de aire y equipo de protección personal contra la exposición a químicos y el calor.
- Rayos X: Las máquinas deben tener protectores para que los rayos X no escapen. Todas las personas que trabajan en áreas donde hay rayos X necesitan llevar dispositivos de detección de los niveles de rayos X. Los protectores y los dispositivos deben revisarse con regularidad. Si los dispositivos muestran alto nivel de exposición a los rayos X, todas las personas deben salir del área y recibir atención de salud.
