Le monde de la salle blanche des semi-conducteurs

Je travaille pour une grande entreprise de fabrication de semi-conducteurs et passe 6 heures de ma journée dans une salle blanche. Découvrez ce que c’est à travers mes yeux.

Qu’est-ce qu’une salle blanche pour semi-conducteurs ?

Tout d’abord, vous devez savoir ce qu’est un semi-conducteur. Il s’agit d’un type de matériau qui se situe entre un isolant (pensez : caoutchouc, bois, papier, plastique, diamant) et un conducteur (pensez : métaux comme le cuivre, l’argent, le mercure, le fer), qui est une partie nécessaire des circuits informatiques.

Une salle blanche pour semi-conducteurs est une très grande usine où des plaquettes de silicium sont transformées en puces semi-conductrices, comme celles qui entrent dans nos téléphones portables, voitures, cafetières, drones, ordinateurs portables, équipements militaires et tout ce qui nécessite un ordinateur pour fonctionner. Il s’agit d’un processus très long, coûteux et compliqué qui implique souvent plusieurs usines ainsi que les milliers de personnes qui les exploitent.

Ces usines fonctionnent 24 heures sur 24 et ne ferment que rarement pour des vacances ou des urgences. Il est plus courant d’avoir des quarts de travail de 10 ou 12 heures qui alternent entre les employés de jour et de nuit. À l’intérieur de la salle blanche, les travailleurs doivent porter une combinaison complète de salle blanche, mais ce n’est pas pour les protéger. Il s’agit plutôt de protéger les plaquettes contre la contamination par les cheveux, la poussière, la saleté et les minuscules particules du travailleur. Un petit flocon de poussière peut ruiner une puce semi-conductrice simplement en tombant dessus, et cela peut signifier beaucoup d’argent gaspillé. Il existe également des systèmes de climatisation spéciaux qui font circuler l’air pour éliminer les particules qui s’échappent des combinaisons des travailleurs.

Habituellement, dans une usine séparée, le silicium est d’abord cultivé artificiellement en gros cylindres, appelés lingots. Ces cylindres sont ensuite découpés en fines tranches parfaitement rondes qui ressemblent à un miroir des deux côtés, et expédiées vers la salle blanche pour y être traitées. Ils viennent dans différentes tailles en fonction des capacités de l’usine.

La salle blanche pour semi-conducteurs utilise des produits chimiques lourds et des processus chimiques complexes pour accumuler lentement des couches précises sur les tranches. Ces couches sont si minces qu’il faudrait un microscope pour les voir, et en dessous elles ressemblent à une vue aérienne d’une ville. À l’œil nu, une plaquette terminée semble irisée avec de nombreuses couleurs différentes. Une fois que les couches chimiques et les charges électriques sont accumulées sur les tranches, elles sont envoyées dans une autre usine pour y être connectées par des fils, ce qui en fait un semi-conducteur complet et fonctionnel.

Lors de la fabrication de ces tranches, il existe de nombreux types de machines différents que les tranches traversent pour chaque processus chimique nécessaire. Celles-ci sont si compliquées et impliquées qu’une plaquette peut prendre un an ou plus de traitement chimique constant (et de déplacement entre les machines) avant d’être terminée. Une seule plaquette peut coûter jusqu’à 20 000 $ selon son utilisation, vous pouvez donc comprendre pourquoi le long délai de production vaut la peine d’attendre !

Ces machines ont des processus qui nécessitent de la radioactivité, des expositions chimiques hautement réactives, l’utilisation de lasers, de champs magnétiques et de photolithographie (un concept similaire au développement d’un film à partir d’un appareil photo, mais plus compliqué). Ils sont exploités par une combinaison de personnes et de robots en fonction du degré de sophistication d’une salle blanche particulière.

Les systèmes d’échappement sont connectés à chaque machine et les tranches sont traitées à l’intérieur de chaque machine scellée, mais ce ne sont pas toujours des systèmes de sécurité infaillibles. Il y a tellement de produits chimiques lourds, artificiels et naturels, qu’on ne trouverait pas dans le monde de tous les jours. Cela crée un environnement à haut risque pour les employés en cas de problème, car les systèmes spéciaux de filtration de l’air n’éliminent pas toujours les gaz de l’air.

Pour voir une salle blanche en action, regardez la vidéo musicale ci-dessous :

De si grands sommets par le service postal

Ma première impression

Lorsque j’ai passé mon premier entretien pour un emploi dans une usine de semi-conducteurs, ma principale préoccupation était : « Est-ce sûr ? » J’ai donc recherché autant que possible en ligne sur les processus de semi-conducteurs qui produisent ces résistances électroniques.

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Outre des informations générales sur le fonctionnement de la salle blanche dans son ensemble, j’ai été surpris de trouver très peu d’informations sur les risques pour la santé. J’ai trouvé de nombreuses sources qui parlaient des dangers de l’industrie dans les années 1990, mais les informations actuelles manquaient.

pourquoi donc? J’ai décidé de prendre le travail et de voir par moi-même. J’ai été surpris de voir toutes sortes d’étiquettes chimiques sur les machines avec lesquelles je passais 12 heures par jour. L’orthosilicate de tétraéthyle, l’acide fluorhydrique, le fluor et l’arsenic n’en étaient que quelques-uns. Ces étiquettes m’ont fait peur ! Mais ce qui est étrange, c’est que mes collègues, les gens qui y travaillaient depuis plus de 20 ans, n’y pensaient pas. Je leur ai posé des questions sur les étiquettes et aucun d’eux n’a semblé y avoir réfléchi à part: « Oui, ils sont dangereux, mais nous ne les manipulons pas directement, il n’y a donc rien à craindre. » OK je suppose.

J’ai travaillé dans cette première salle blanche pour semi-conducteurs pendant 2 ans et je n’ai jamais été malade. Mais j’ai travaillé avec des outils qui avaient des symboles « AVERTISSEMENT : Radiations ionisantes ». J’ai mis mes mains à l’intérieur de l’équipement qui avait encore de l’air chaud à l’intérieur des produits chimiques de cuisson dans les tranches de silicium. Qui sait quels sont les effets à long terme ? Surtout pour les personnes qui y travaillent depuis plus de vingt ans.

J’ai lu des articles sur des personnes travaillant dans l’industrie coréenne des semi-conducteurs qui ont fait des fausses couches ou des malformations congénitales à cause des produits chimiques utilisés dans leur département. Bien que je sois aux États-Unis (qui ont des normes de sécurité plus élevées), j’ai travaillé dans le même département que ces gens. Ils ont prétendu s’être débarrassés de ces produits chimiques qui causent des problèmes de reproduction chez les femmes, mais comment puis-je vraiment être sûr qu’aucun des autres produits chimiques auxquels j’ai été exposé ne pourrait causer les mêmes problèmes ?

Le risque sanitaire

Nous voulons croire que tout dans la fabrication est sûr, mais la vérité est que l’industrie des semi-conducteurs est capable de dissimuler les choses en les qualifiant de « secret commercial ». En conséquence, très peu d’études sont mises en œuvre sur les effets à long terme de l’exposition aux produits chimiques sur les travailleurs, et la majorité des études et des contrôles de sécurité sont réglementés à l’intérieur de l’entreprise examinée.

D’après mon expérience personnelle, je passais 6 heures par jour assis au-dessus d’équipements appelés épurateurs, qui utilisent une bouillie de produits chimiques pour nettoyer les plaquettes de silicone entre les étapes de traitement. J’ai déjà vu les informations chimiques sur l’équipement (puisqu’ils sont légalement tenus de les répertorier), et cela dit littéralement « boue » car il y a tellement de produits chimiques différents mélangés qu’ils ne les répertorient pas tous.

Il y avait des trous dans le sol en dessous de l’endroit où j’étais assis pour tenir compte de la circulation de l’air, donc chaque fois que ces épurateurs fuyaient, vous pouvez parier que cela allait jusqu’à l’endroit où j’étais assis. Je dois me demander combien de produits chimiques est-ce que je respire ? À quelle fréquence ces épurateurs fuient-ils ?

Cet article a été écrit récemment sur l’industrie coréenne des semi-conducteurs, et c’est vraiment triste. Même maintenant aux États-Unis, il y a beaucoup de risques imposés par les produits chimiques qui sont recirculés dans l’air des « salles blanches » trompeusement nommées. La plupart des gens pensent que l’industrie est entièrement électronique, mais ce sont en fait des produits chimiques lourds qui fabriquent toutes les puces de nos téléphones, voitures, etc. Les États-Unis ont peut-être 25 ans d’avance sur la Corée en matière de sécurité sanitaire, mais tant que des produits chimiques lourds sont utilisés. , il y aura toujours un risque d’exposition plus élevé pour toute personne travaillant à l’intérieur de la salle blanche.

L’avenir

Les choses se sont considérablement améliorées depuis le début de l’industrie, l’accent étant davantage mis sur la sécurité des travailleurs et la sensibilisation aux risques. Mais des choses se produisent toujours, en particulier lors d’événements inattendus (pendant les pannes de courant, il existe un risque énorme de produits chimiques assis, ce qui signifie que des gaz toxiques peuvent se former s’ils restent assis trop longtemps). En tant que personne ordinaire, je ne m’attendais pas à connaître l’odeur du fluor, mais malheureusement, certaines choses viennent avec le travail.

Je continuerai à travailler dans les semi-conducteurs, et mes pensées prudentes qui sont nées lors de mon premier entretien resteront avec moi aussi longtemps que je vivrai. Qu’est-ce que tu penses? Avez-vous des questions? Postez ci-dessous.

Ce contenu est exact et fidèle au meilleur de la connaissance de l’auteur et ne vise pas à remplacer les conseils formels et individualisés d’un professionnel qualifié.

© 2019 Rebecca Swafford

Liz Westwood du Royaume-Uni le 01 janvier 2020 :

C’est un article intéressant. Cela lève le voile sur une industrie que je connais mal. Je pense que vous avez raison de vous méfier des risques pour la santé. Trop souvent, les développements technologiques devancent les contrôles de sécurité.