Le risque de projection chimique dans l’industrie des semi-conducteurs

Les semi-conducteurs sont des matériaux présentant une conductivité électrique intermédiaire entre les métaux et les isolants.

L’industrie des semi-conducteurs est primordiale pour le domaine de l’électronique car ces composés offrent la possibilité de contrôler, par divers moyens, à la fois la quantité de courant électrique susceptible de les traverser ainsi que la direction que peut prendre ce courant.

Les appareils semi-conducteurs sont indispensables au fonctionnement de nombreux appareils modernes et sont des produits clés dans les systèmes électroniques.

Risque chimique

L’industrie des semi-conducteurs utilise des produits chimiques liquides dans bon nombre d’applications telles que la fabrication des puces et la croissance des cristaux. Les exigences de production de cette industrie High Tech imposent l’installation massive de salles blanches pour les différents processus de fabrication et de traitements dont chimiques.

La chimie humide est une des étapes technologiques les plus importantes dans la réalisation des dispositifs.

La chimie des semi-conducteurs s’articule principalement autour du traitement chimique par solvants et l’attaque acido-basique des semi-conducteurs.

• Chimie des solvants : les principaux produits chimiques utilisés lors de cette phase sont le trichloroéthylène, l’acétone, l’isopropanol mais également d’autres alcools comme par exemple l’éthanol dénaturé. Les applications typiques sont le nettoyage, le dégraissage des semi-conducteurs et le retrait des résines résiduelles (acétone).
• Chimie des acides et des bases : les agents chimiques acides utilisés peuvent être l’acide sulfurique, nitrique, orthophosphorique, chlorhydrique, bromhydrique ou bien encore citrique. Les solutions réalisées associent parfois une base (oxydant le semi-conducteur) à un acide (attaquant cet oxyde) : peroxyde d’hydrogène, hydroxyde d’ammonium (comme le TMAH), hydroxyde de sodium ou hydroxyde de potassium (principalement utilisé pour l’attaque de silicium).

Les acides et bases sont principalement utilisés pour réaliser des attaques de semi-conducteurs ou pour effectuer des préparations (désoxydation) et régénérations de surface. Certains acides utilisés peuvent parfois être corrosifs et toxiques comme l’acide fluorhydrique, le TMAH, les mélanges contenant de l’iode, du brome ou des ions bromure.

Cas particulier de l’acide fluorhydrique

Dans l’industrie électronique et en particulier des semi-conducteurs, l’acide fluorhydrique est le produit clé dans la fabrication de composants à base de silicium. Sa capacité à attaquer l’oxyde de silicium et à le transformer en composé soluble est à la base de nombreuses applications pour le nettoyage et la gravure. L’acide fluorhydrique est utilisé en association avec l’acide nitrique pour graver de la silice en mélange avec une solution de fluorure d’ammonium, et également dilué en tant qu’agent de nettoyage et également pour retirer les oxydes résiduels.