Hesperian Health Guides

Fabricar los microcircuitos en las obleas de silicio

En este capítulo:

una oblea de silicio redonda cortada en hileras de microcircuitos cuadrados.

Para fabricar microcircuitos individuales en las obleas de silicio, una persona tiene que hacerlas pasar a trav√©s de varias m√°quinas que las recubren con qu√≠micos y las exponen a rayos ultravioleta (UV). Los qu√≠micos y la luz crean sobre la oblea de silicio el dise√Īo de cada microcircuito. El proceso de poner capas de qu√≠micos y exponerlos a la luz se conoce como fotom√°scara. El proceso de eliminaci√≥n de qu√≠micos no deseados para completar el dise√Īo se llama grabado qu√≠mico o simplemente grabado.

Aunque el grabado y la fotomáscara ocurren dentro de máquinas cerradas, las y los trabajadores pueden exponerse a químicos cuando:

  • las m√°quinas, los conductos y la ventilaci√≥n 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 producci√≥n y las comunidades m√°s seguras que si simplemente se respondiera ante una falla. Es posible que las f√°bricas que trabajan en turnos las 24 horas no puedan responder tan bien ni tan r√°pidamente a las fugas, en comparaci√≥n con f√°bricas que tienen tiempo para reparar una m√°quina sin que esto afecte la producci√≥n.
  • las y los trabajadores abren las m√°quinas, los conductos y la ventilaci√≥n para limpiarlos y repararlos. Quienes hacen mantenimiento o ingenier√≠a abren las m√°quinas y entran en contacto directo con los qu√≠micos son los m√°s expuestos al peligro. Sin embargo, todas las y los trabajadores se ven afectados cuando los qu√≠micos se fugan en el aire.

Las personas que hacen mantenimiento deben:

  • seguir todos los procedimientos de apagado, bloqueo de energ√≠a y etiquetado.
  • ponerse el equipo de m√°s alta protecci√≥n posible el (vea el cap√≠tulo 18: Equipo de protecci√≥n personal).
  • aseg√ļrese de que las dem√°s personas en el √°rea de trabajo salgan del √°rea si puede haber un escape de qu√≠micos.

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 qu√≠micos de 4 categor√≠as b√°sicas: sensibilizadores (qu√≠micos que reaccionan ante el calor o la luz), disolventes, pol√≠meros y aditivos. Al exponerse a la luz, ciertos qu√≠micos de los fotorresistentes se descomponen en otros, conocidos como subproductos. Estos subproductos qu√≠micos pueden tambi√©n ser muy da√Īinos 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 fotom√°scara: la luz ultravioleta (UV)

Todas las personas que trabajan en el √°rea donde se usa la luz UV necesitan gafas de seguridad de policarbonato con protecci√≥n contra los rayos UV, guantes de nitrilo y m√°scaras faciales (vea el cap√≠tulo 18). La ropa debe cubrir todo el cuerpo, particularmente las mu√Īecas. Incluso una peque√Īa abertura entre el pu√Īo 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 peque√Īas part√≠culas de mercurio. Esto tambi√©n sucede con las luces fluorescentes compactas (CFL), aunque estas contienen mucho menos mercurio. Si una luz se rompe, apague inmediatamente cualquier m√°quina, calentador, ventilador y equipo de aire acondicionado. Abandone de inmediato el √°rea y aseg√ļrese de que todas personas est√©n 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.

  1. No toque el mercurio.
  2. alt=Guantes, cinta y otros de los materiales que se describen en esta sección.
  3. Quítese el reloj y las joyas. El mercurio se pega a otros metales.
  4. Alumbre con una linterna en el área del derrame para ver más fácilmente el mercurio, incluso si es de día.
  5. Si es posible, póngase guantes resistentes a los químicos. Si solo tiene guantes de látex, póngase por lo menos 2 pares.
  6. Utilice peque√Īos pedazos de papel r√≠gido o cart√≥n para recoger el mercurio en peque√Īas porciones y los pedazos de vidrio roto.
  7. Con el gotero, succione las bolitas de mercurio y colóquelas en el envase de vidrio con agua.
  8. Utilice la cinta adhesiva para recoger el mercurio que haya quedado.
  9. Coloque la cinta, el gotero, los guantes y el cartón en una bolsa plástica.
  10. Etiquete la bolsa con ‚Äúdesechos de mercurio‚ÄĚ y p√≥ngala en el envase de vidrio con agua.
  11. Selle y marque el envase. Colóquelo dentro de otra bolsa de plástico.
  12. Elimínelo como desechos tóxicos.

Peligros del grabado: grabado en h√ļmedo

Las obleas de silicio se sumergen en diversos ba√Īos con √°cidos n√≠trico, ac√©tico y fluorh√≠drico (HF) para eliminar la fotorresistencia. Esta √°rea de trabajo debe estar encerrada y contar con una fuerte ventilaci√≥n local de extracci√≥n.

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 roc√≠an con hidrocarburos fluorizados y se calientan con radiaci√≥n (RF). El calor proveniente de la radiaci√≥n hace que los gases se desplacen para ‚Äúatacar‚ÄĚ y eliminar los qu√≠micos fotorresistentes. La radiaci√≥n RF puede da√Īar el sistema nervioso y causar problemas reproductivos. La mejor manera de protegerse contra la radiaci√≥n es limitar el tiempo que se trabaja con ella y utilizar barreras y PPE para cubrirse contra ella (vea La radiaci√≥n).

Los hidrocarburos fluorizados son peligrosos porque se acumulan en el cuerpo. Con el tiempo, incluso una cantidad peque√Īa puede da√Īar la salud. Quienes los respiran o tocan pueden tener problemas para respirar e irritaci√≥n en la piel. Algunos causan problemas del coraz√≥n, reproductivos y c√°ncer.

Cómo proteger a las y los trabajadores de los químicos en el grabado:

  • Revise con regularidad que las m√°quinas est√°n completamente selladas. Repare las fugas de inmediato.
  • La ventilaci√≥n debe eliminar los vapores qu√≠micos. Debe haber una ventilaci√≥n de emergencia en caso de derrames.
  • Todas las y los trabajadores deben contar con PPE, en especial quienes trabajan en el √°rea 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 √°rea de espera ventilada antes de retirarlas de las m√°quinas.
  • Las mujeres embarazadas no deben trabajar con hidrocarburos fluorizados. Estos qu√≠micos pueden da√Īar al beb√© antes de nacer.
una persona hablando.
En Ericsson en Batam, Indonesia, la estación de grabado en seco es donde más personas se enferman por los químicos que usan. En vez de cambiar los químicos, el jefe solo cambia a la persona a otro puesto de trabajo y trae a una persona nueva al área de grabado. No nos dicen por qué nos enfermamos, simplemente nos trasladan.

A√Īadir m√°s capas y cualidades a la oblea de silicio

Las obleas se someten a varios procesos para:

  • a√Īadir m√°s capas a los microcircuitos ya dise√Īados en la oblea (oxidaci√≥n).
  • hacer que algunas de las capas sean m√°s conductoras de la electricidad (implantaci√≥n 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 d√©bil, cansada, aturdida o confundida, y pueden causar dolor de cabeza o calambres musculares. Tambi√©n pueden causarle problemas para respirar o hacer que se desmaye o se sienta paralizada. Si presenta cualquiera de estas se√Īas es necesario que:

  • abandone el √°rea de inmediato.
  • qu√≠tese el equipo y la ropa de protecci√≥n y lave todo su cuerpo con agua y jab√≥n.


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.

Notamos un olor extra√Īo y nos quejamos. Las pruebas mostraron que hab√≠a un nivel alto de arsina cuando las obleas sal√≠an de la m√°quina. Despu√©s de eso, nos dieron unos respiradores complicados. Pero, ¬Ņqu√© habr√≠a pasado si la arsina no tuviera olor y no nos hubi√©ramos quejado?


una persona hablando.
La arsina huele a ajo. Si puede olerla, est√° respirando niveles da√Īinos.

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 combinaci√≥n de radiaci√≥n RF y los gases dopantes genera rayos X, un tipo de radiaci√≥n que puede causar c√°ncer y da√Īos graves al sistema reproductivo de hombres y mujeres. Los rayos X tambi√©n se utilizan durante la inspecci√≥n de las obleas para determinar si contienen suficiente metal. Vea Radiaci√≥n para m√°s informaci√≥n sobre los efectos a la salud de los rayos X y otras radiaciones.

Peligros por a√Īadir metales a las obleas

Se le a√Īaden metales a la oblea para crear conexiones el√©ctricas entre las distintas partes del microcircuito. El metal m√°s utilizado es el aluminio, pero tambi√©n se utiliza el cromo, el cobre, el esta√Īo, el plomo, el n√≠quel, el oro, la plata, el titanio y el platino. Aunque algunos metales son m√°s da√Īinos que otros, todos pueden emitir gases o vapores que pueden respirarse o ingerirse. En Metales encontrar√° m√°s informaci√≥n.

Proteja a las y los trabajadores contra los:

  • Dopantes: Aseg√ļrese de que todos los dopantes sean extra√≠dos antes de abrir las m√°quinas. El personal de mantenimiento que limpia o repara las m√°quinas debe tener respiradores con suministro de aire y equipo de protecci√≥n personal contra la exposici√≥n a qu√≠micos y el calor.
  • Rayos X: Las m√°quinas deben tener protectores para que los rayos X no escapen. Todas las personas que trabajan en √°reas donde hay rayos X necesitan llevar dispositivos de detecci√≥n de los niveles de rayos X. Los protectores y los dispositivos deben revisarse con regularidad. Si los dispositivos muestran alto nivel de exposici√≥n a los rayos X, todas las personas deben salir del √°rea y recibir atenci√≥n de salud.


    Prohibici√≥n del plomo y los qu√≠micos t√≥xicos Wgthas black-eu.png

La Directiva sobre la Restricción de Ciertas Sustancias Peligrosas en Aparatos Eléctricos y Electrónicos (RoHS) de la Unión Europea prohíbe el uso de 6 materiales peligrosos en la manufactura de productos electrónicos para venta en Europa:

  • plomo
  • mercurio
  • cadmio
  • cromo hexavalente ‚Äď Cr(VI)
  • bifenilos polibrominados
  • √©teres difenilos polibromidados


Eliminar estos químicos de la cadena de producción proteger a las y los trabajadores, la comunidad y el medio ambiente La RoHS solo incluye a los países de la Unión Europea; sin embargo, saber que un químico está prohibido en un país puede servirle para luchar y lograr que se prohíba también en el suyo. La RoHS ha influenciado leyes de otros países, como China, Japón, Tailandia, Australia, Corea del Sur y Estados Unidos.


Esta página se actualizó el 21 nov 2019