1)硅基片生产:硅纯化后,熔化,加入杂质,拉出硅锭,切成单晶片,在打磨和清洗。使用强酸混合液和强碱溶液打磨,用氢氟酸等清洗,并有原材料砷元素的接触。
2)照相平板印刷术:将涂敷了光致抗蚀剂的基片与掩模重叠,以紫外线、电子束或X射线照射,光致抗蚀剂变质,经曝光使基片上形成抗蚀剂薄膜图形,再经清洗、蚀刻等,去除光致抗蚀剂,这样基片表面就刻上了一层组成元件和连接电路的传导区模式图。该过程大量使用光致抗蚀剂、显影剂、剥膜剂和各种溶剂,酸和腐蚀性溶液也用于进行剥脱、显影和清洗基片。光致抗蚀剂本身就是非常复杂的化学系统,具有高毒性。蚀刻分干性和湿性两种,干性蚀刻的职业危害是射频辐射、反应器气体和排出物,后者对皮肤及呼吸道有害。湿性蚀刻多使用强酸。
3)掺入掺杂物:常用方法是扩散,离子注入。扩散使用熔炉加热扩散,离子注入是把离子化掺杂物加速到高能状态,然后注入到预定的衬底上。常用掺杂物有锑、砷、磷、硼等的氧化物和硼的卤化物。
4)等离子体处理:使基片或晶片表面接受具有高活性化学性质的等离子体作用,一种是去除基片表面的物质,称为清洗和剥膜,另一种是向基片表面淀积化学物质,称为化学蒸气淀积过程。此过程虽有多种化学反应并形成多种新分子及基团,但由于在密闭容器内进行,如果设备合理,工人不会接触有害气体。
5)化学蒸气淀积:包括扩散、淀积和外延层。在基片表现淀积物质,形成稳定的化合物作为遮光板或作为进一步连接的新薄层或作为传导层之间的绝缘层,是制造晶片过程的最后一步。此过程在高温、高压下使用大量化学物质和气体,有易燃、易爆气体,毒性、刺激性、腐蚀性气体和液体,危险性气体混合物,反应消耗物、电、热的危害。
6)金属化:硅基片上元件造完后,把接点连成电路即为技术化。暴露较少,有低水平射频辐射金属接触。
7)封装:使用环氧酚醛清漆树脂。有毒单体,处理剂,添加剂在完全聚合的产品中不应存在。
微电子工业职业暴露因素
1)化学因素
因微电子工业作业环境中化学物质浓度常低于卫生标准或难以检测,如对35个半导体制造厂进行氟化物和有机溶剂的个体采样,结果均低于职业卫生标准的,故给评价带来一定困难。
主要接触的化学物质是:乙二醇醚、二甲苯、n-丁基醋酸盐、丙烯乙醇单甲基乙醚醋酸盐、丙酮、异丙酮、甲醇、锑、砷、硼、磷、氟化合物。
2)物理因素
极低频电磁场:由制造过程中使用的电流产生,制造车间高于非制造车间。
射频辐射:由等离子蚀刻等制造过程释放,较少暴露,常低于标准。
3)工效学因素
站立、举重物、强迫姿势、紧张、疲劳、轮班、VDTs使用。 |