Hesperian Health Guides
Thiết kế các con chip trên wafer
HealthWiki > An toàn vệ sinh lao động > Chương 4: Các nhà máy sản xuất điện tử > Thiết kế các con chip trên wafer
Để tạo ra các chip riêng lẻ trên tấm wafer silicon, người lao động đã đặt các tấm wafer vào một số máy để phủ hóa chất và chiếu ánh sáng cực tím (UV) lên chúng. Các hóa chất và ánh sáng sẽ tạo ra thiết kế riêng cho mỗi chip trên wafer. Quá trình phủ các lớp hóa chất và chiếu ánh sáng lên các tấm wafer được gọi là “quy trình mặt nạ quang” (photomasking). Quá trình loại bỏ các hóa chất không mong muốn để hoàn thành thiết kế được gọi là "ăn mòn".
Mặc dù quy trình mặt nạ quang và ăn mòn xảy ra bên trong các máy kín, nhưng người lao động vẫn có thể tiếp xúc với hóa chất khi:
- máy móc, đường ống và lỗ thông hơi bị rò rỉ hoặc không hoạt động tốt. Bằng cách thường xuyên kiểm tra tất cả các thiết bị và kiểm tra, thay thế các máy kiểm soát chất lượng không khí thì có thể phát hiện rò rỉ hóa chất và được xử lý ngay lập tức. Một lịch trình bảo trì theo kế hoạch giúp người lao động, hoạt động sản xuất và cộng đồng an toàn hơn là chỉ phản ứng khi có sự cố. Các nhà máy hoạt động 24 giờ một ngày theo ca có thể không phản ứng khi gặp tình huống rò rỉ nhanh như các nhà máy có thời gian để sửa chữa máy mà không ảnh hưởng đến sản xuất.
- người lao động mở máy móc, đường ống và lỗ thông hơi để làm sạch và sửa chữa chúng. Nhân viên bảo trì hoặc kỹ sư mở máy và tiếp xúc trực tiếp với hóa chất sẽ gặp nguy hiểm nhất nhưng tất cả người lao động đều bị ảnh hưởng khi hóa chất bay vào không khí.
Mục lục
- 1 Để bảo vệ tất cả người lao động, nhân viên bảo trì nên:
- 2 Mối nguy hiểm từ quy trình mặt nạ quang: các hóa chất cản quang
- 3 Những mối nguy hiểm của quá trình mặt nạ quang: ánh sáng tia cực tím
- 4 Những mối nguy hiểm của quá trình ăn mòn acid: Ăn mòn acid ướt
- 5 Những mối nguy hiểm của quá trình ăn mòn acid: Ăn mòn acid khô
- 6 Thêm các lớp và các tính chất đặc biệt cho wafer
Để bảo vệ tất cả người lao động, nhân viên bảo trì nên:
- tuân thủ đầy đủ các quy trình tắt, khóa và gắn thẻ khi sửa chữa máy
- mặc các phương tiện bảo vệ ở mức cao nhất (xem Chương 18: Thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE)).
- đảm bảo các người lao động khác rời khỏi khu vực nếu hóa chất có thể đang rò rỉ.
Mối nguy hiểm từ quy trình mặt nạ quang: các hóa chất cản quang
Tất cả người lao động, các nhà hoạt động xã hội và các chuyên gia y tế tin chất cản quang là một trong những hỗn hợp hóa chất độc hại nhất được sử dụng trong sản xuất thiết bị điện tử. Các công ty sản xuất chất cản quang thường từ chối tiết lộ thành phần hóa chất và số lượng của từng loại trong chúng, nói rằng đó là một "bí mật thương mại". Tuy nhiên, sự nguy hiểm của chúng gây ra đối với sức khỏe của chúng ta không có gì là bí mật.
Chất cản quang chứa một hỗn hợp các hóa chất từ 4 loại cơ bản: chất dẫn xuất (hóa chất phản ứng với nhiệt hay ánh sáng), dung môi, polymer và các chất phụ gia. Khi tiếp xúc với ánh sáng, một số hoá chất cản quang phá vỡ, giải phóng thành các hóa chất khác, được gọi là sản phẩm phụ. Những sản phẩm phụ hóa học này cũng có thể rất có hại cho sức khỏe người lao động.
Chất cản quang được nhanh chóng hấp thụ vào da. Mang găng tay, quần áo, và mặt nạ chống hóa chất đúng chủng loại để bảo vệ chống lại các hóa chất cản quang và các sản phẩm phụ (xem Chương 18: Thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE)).
Những mối nguy hiểm của quá trình mặt nạ quang: ánh sáng tia cực tím
Ánh sáng tia cực tím (UV) trong máy mặt nạ quang cần phải tắt khi máy được mở và người lao động xếp hoặc dỡ tấm wafer. Các tia sáng UV có thể nhanh chóng làm hỏng đôi mắt của bạn, ngay cả khi nó trong máy kín. Người lao động làm việc trong khu vực này cần phải sử dụng kính polycarbonate, găng tay nitrile và mặt nạ chống UV (xem Chương 18). Họ cũng nên sử dụng quần áo bao trùm toàn bộ cơ thể của họ và đặc biệt là bảo vệ cổ tay. Ngay cả một khoảng cách nhỏ giữa ống tay áo và găng tay có thể khiến người lao động bị bỏng ở phần da tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím.
Bóng đèn tia cực tím dễ dàng bị vỡ. Vì chúng có chứa thủy ngân, một bóng đèn tia cực tím vỡ không chỉ gây nguy cơ chấn thương từ vết cắt, nó cũng làm người lao động tiếp xúc với thủy ngân.
Khi một bóng đèn tia cực tím bị vỡ, những mảnh nhỏ của thủy ngân phát tán. Điều này cũng đúng với bóng đèn huỳnh quang, nhưng nó chứa ít thủy ngân hơn. Tắt tất cả máy, máy sưởi, quạt, hoặc điều hòa không khí. Rời khỏi khu vực và đảm bảo tất cả người lao động đi ra trước khi đóng cửa. Thông báo cho người giám sát về sự cố rò rỉ thủy ngân để nhân viên bảo trì có thể dọn dẹp.
Dọn dẹp thủy ngân bị đổ tràn
Nếu bạn phải dọn dẹp thủy ngân bị đổ tràn, bạn phải có găng tay, dụng cụ hút thủy ngân có quả bóp, 2 miếng giấy cứng hoặc giấy bìa cứng, 2 túi nhựa, băng dính, một đèn pin, và một thùng chứa thủy tinh có nắp đậy và có nước trong đó.
- Không chạm vào thủy ngân.
- Tháo bỏ đồng hồ và đồ trang sức. Thủy ngân dính vào kim loại khác.
- Chiếu đèn pin vào khu vực này để dễ thấy thủy ngân hơn, ngay cả ban ngày.
- Đeo găng tay chống hóa chất nếu có thể. Nếu bạn chỉ có găng tay cao su, đeo 2 đôi
- Sử dụng những mảnh giấy nhỏ cứng hoặc giấy bìa cứng để thu gom thủy ngân và thủy tinh vỡ thành một đống nhỏ.
- Sử dụng một công cụ hút có quả bóp để hút các hạt thủy ngân, và cho thủy ngân vào thùng thủy tinh có nước.
- Dùng băng dính để đảm bảo thu hết tất cả các hạt thủy ngân nhỏ nhất.
- Bỏ băng dính, công cụ hút, găng tay, và tấm bìa cứng trong một túi nhựa.
- Ghi nhãn túi "rác thải thủy ngân" và đặt túi vào trong thùng thủy tinh có nước.
- Niêm phong và đánh dấu các thùng. Đặt nó bên trong một túi nhựa.
- Thải bỏ như rác thải độc hại.
Những mối nguy hiểm của quá trình ăn mòn acid: Ăn mòn acid ướt
Tấm wafer được nhúng vào một số bể hóa chất có chứa các nitric acid/axit nitric, acetic acid/axit acetic và hydrofluoric acid/axit hydrofluoric (HF). Các axit thải ra khói độc, vì vậy khu vực làm việc này phải được khép kín và có một hệ thống hút cục bộ.
Axit có thể gây bỏng da và mắt một cách nhanh chóng, vì vậy tất cả người lao động trong khu vực này phải được trang bị các phương tiện bảo hộ chống axit bao gồm cả mặt nạ phòng độc nếu hệ thống thông gió không đủ mạnh hoặc nếu người lao động phải di chuyển vật liệu từ vị trí này sang vị trí khác. Cần phải lắp đặt một vòi hoa sen toàn thân và bồn rửa mắt gần đó. (xem Sơ cứu khi da hoặc mắt tiếp xúc với hóa chất).
Những mối nguy hiểm của quá trình ăn mòn acid: Ăn mòn acid khô
Các tấm wafer được phun bằng khí fluorinated hydrocarbon và được nung nóng bằng bức xạ tần số vô tuyến (radiofrequency - RF). Nhiệt từ bức xạ tạo ra khí di chuyển xung quanh để chúng "tấn công" và loại bỏ các phần thừa không được bao phủ bởi các chất cản quang. RF có thể làm tổn thương hệ thần kinh và gây ra các vấn đề sức khỏe sinh sản. Biện pháp tốt nhất để bảo vệ người lao động tránh tiếp xúc với bức xạ là giới hạn thời gian làm việc, sử dụng các tấm chắn và phương tiện bảo vệ cá nhân để che chắn tránh các tia phóng xạ (tham khảo: Phóng xạ}.
Fluorinated hydrocarbon đặc biệt nguy hiểm bởi vì chúng tích lũy trong cơ thể chúng ta. Ngay cả khi mỗi lần tiếp xúc là nhỏ, theo thời gian các hóa chất này tích tụ trong cơ thể chúng ta và làm cho chúng ta bị bệnh. Những người hít phải hoặc chạm vào chúng có thể có khó thở và kích ứng da. Một số fluorinated hydrocarbon gây ra vấn đề về tim, ung thư và hệ miễn dịch và các vấn đề sức khỏe sinh sản.
Bảo vệ người lao động tránh tiếp xúc với các hóa chất ăn mòn:
- Thường xuyên kiểm tra để đảm bảo các máy được niêm phong đầy đủ. Khắc phục rò rỉ ngay lập tức.
- Thông gió phải đủ mạnh để loại bỏ tất cả khói hóa chất. Cần có thông gió khẩn cấp trong trường hợp bị đổ tràn.
- Tất cả người lao động phải được trang bị phương tiện bảo vệ cá nhân. Nhân viên bảo trì cần có phương tiện bảo vệ cá nhân đặc biệt. Chuyên gia về an toàn, vệ sinh lao động có thể giúp xác định những phương tiện bảo vệ cá nhân mà bạn cần.
- Những tấm wafer đã qua quá trình ăn mòn phải được đặt trong một "khu vực chờ" có thông gió trước khi chúng được lấy ra để làm giảm lượng khói thải vào không khí ảnh hưởng đến tất cả mọi người.
- Phụ nữ mang thai không được làm việc với fluorinated hydrocarbon. Những hóa chất này có thể gây hại cho bào thai.
Thêm các lớp và các tính chất đặc biệt cho wafer
Các tấm wafer qua nhiều quá trình hóa học để”
- thêm các lớp khác nhau cho con chip đã được thiết kế trên wafer (quá trình ôxy hóa)
- thêm các lớp dẫn điện tốt hơn (quá trình cấy ion)
Các mối nguy hiểm của khí dopant
Khí dopant như arsine/asen, phosphine/phốt-phát, diborane, và boron được làm nóng bởi bức xạ RF, do đó nên chúng sẽ tạo thành các lớp với các tính chất dẫn điện khác nhau trên bề mặt wafer. Người lao động tiếp xúc với khí dopant khi đặt hoặc dỡ tấm wafer từ máy, khi thay bình gas, và khi sửa chữa hoặc làm vệ sinh máy.
Khí dopant có thể làm cho cơ thể yếu, mệt mỏi, buồn ngủ, hoặc rối loạn, và có thể gây đau đầu hoặc chuột rút cơ, chúng cũng có thể gây khó thở, ngất hoặc cảm thấy bị liệt. Nếu có bất kể một trong những những dấu hiệu này:
- Rời khu vực ngay lập tức.
- Cởi bỏ tất cả các thiết bị và quần áo bảo hộ và tắm rửa toàn thân bằng nước và xà phòng.
Đừng đợi cho đến khi bạn cảm thấy bị ốm mới mang các thiết bị bảo vệ hoặc ngừng sản xuất để sửa chữa máy.
Xem Sơ cứu khi bạn hít phải hóa chất. Xem biết thông tin về khí dopant.
|
Chúng tôi nhận thấy có mùi lạ và phàn nàn. Xét nghiệm cho thấy nồng độ arsine/asen cao. Hóa ra các miếng silicon này giải phóng khí khi chúng được lấy ra khỏi máy. Sau đó, họ đã cung cấp chiếc mặt nạ phòng độc cho chúng tôi. Nhưng những gì sẽ xảy ra nếu arsine/asen không có mùi? |
 |
Arsine/Asen có mùi như tỏi. Nếu bạn có thể ngửi thấy nó, bạn đang tiếp xúc với mức có thể gây hại. (Xem arsine/asen) |
Các nguy cơ từ nhiệt và cháy
Sự kết hợp giữa bức xạ RF và các loại khí dopant tạo ra tia X. Tia X là một dạng bức xạ có thể gây ung thư và hủy hại nghiêm trọng hệ sinh sản cho cả phụ nữ và nam giới. Tia X cũng được sử dụng để kiểm tra các tấm wafer xem liệu có đủ kim loại không. Xem Sơ cứu khi bị bỏng.
Mối nguy hiểm của tia X
Sự kết hợp giữa bức xạ RF và các loại khí dopant tạo ra tia X. Tia X là một dạng bức xạ có thể gây ung thư và hủy hại nghiêm trọng hệ sinh sản cho cả phụ nữ và nam giới. Tia X cũng được sử dụng để kiểm tra các tấm wafer xem liệu có đủ kim loại không. Xem để biết thêm thông tin về ảnh hưởng của tia X và các tia bức xạ đến sức khỏe.
Mối nguy hiểm của việc thêm kim loại vào tấm wafer
Để làm cho các kết nối điện giữa các bộ phận khác nhau của con chip, kim loại được thêm vào các tấm wafer. Nhôm là kim loại thường được sử dụng nhất, nhưng crom, đồng, thiếc, chì, niken, vàng, bạc, titan, bạch kim cũng được sử dụng. Một số kim loại gây hại nhiều hơn những kim loại khác. Nhưng tất cả các kim loại đều có thể dễ dàng hít phải hoặc vô tình ăn phải hơn khi chúng ở dạng khí hoặc dạng hơi. Xem thêm thông tin về các kim loại.
Bảo vệ người lao động tránh tiếp xúc với:
- Khí Dopant: Đảm bảo tất cả các khí dopant được loại bỏ trước khi mở máy. Nhân viên bảo trì khi làm sạch hoặc sửa chữa máy móc phải đeo mặt nạ dưỡng khí và mang các phương tiện bảo vệ cá nhân dành cho khi tiếp xúc với hóa chất và nhiệt (xem Chương 18: Thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE)).
- Tia X: Máy móc phải có tấm che chắn tia X. Tất cả người lao động làm việc ở những khu vực có tia X đều phải đeo liều kế cá nhân để phát hiện liều chiếu xạ tia X. Tấm che chắn và liều kế cá nhân phải được kiểm tra thường xuyên. Nếu liều kế cá nhân chỉ ra tiếp xúc với tia X ở mức độ cao, người lao động phải được chuyển ra khỏi khu vực và được kiểm tra y tế.
