Rischio di contato con sostanze chimiche nel settore dei semiconduttori

I semiconduttori sono materiali caratterizzati da una conducibilità elettrica intermedia e come tali si collocano tra i metalli e gli isolanti.

Il settore dei semiconduttori è fondamentale per il campo dell’elettronica perché questi composti offrono la possibilità di controllare, con vari mezzi, sia la quantità di corrente elettrica che può percorrerli, sia la direzione di quest’ultima.

I semiconduttori sono essenziali per il funzionamento di molti dispositivi moderni e sono componenti chiave dei sistemi elettronici.

Rischio chimico

Il settore dei semiconduttori usa prodotti chimici liquidi in molte applicazioni, ad esempio per la fabbricazione di chip e l’accrescimento dei cristalli. Per far fronte alle esigenze di produzione di questo settore high-tech, è necessario disporre di numerose camere bianche, che servono per i vari processi di produzione e trattamento, anche con l’utilizzo di sostanze chimiche.

La chimica umida rappresenta uno degli sviluppi tecnologici più importanti nella produzione dei semiconduttori.

La chimica dei semiconduttori riguarda principalmente il trattamento chimico con solventi e l’attacco acido-base dei semiconduttori.

• Chimica dei solventi: le principali sostanze chimiche utilizzate in questa fase sono il tricloroetilene, l’acetone, l’isopropanolo nonché altri alcoli come l’etanolo denaturato. Le applicazioni tipiche sono la pulizia, lo sgrassaggio dei semiconduttori e la rimozione di resine residue (acetone).
• Chimica degli acidi e delle basi: gli agenti chimici acidi utilizzati possono essere l’acido solforico, nitrico, ortofosforico, cloridrico, bromidrico o citrico. Le soluzioni realizzate sono talvolta composte da una base (che ossida il semiconduttore) e un acido (che attacca l’ossido): perossido di idrogeno, idrossido di ammonio (come il TMAH), idrossido di sodio o idrossido di potassio (usato principalmente per l’attacco del silicio).

Gli acidi e le basi sono usati principalmente utilizzati per l’attacco dei semiconduttori o per la preparazione (disossidazione) e rigenerazione della superficie. Alcuni acidi utilizzati possono talvolta essere corrosivi e tossici, come l’acido fluoridrico, il TMAH, le miscele contenenti iodio, bromo o ioni bromuro.

Il caso particolare dell’acido fluoridrico

Nel settore dell’elettronica e, in particolare, in quella dei semiconduttori, l’acido fluoridrico rappresenta il prodotto chiave per la fabbricazione di componenti a base di silicio. La sua capacità di attaccare l’ossido di silicio e di trasformarlo in un composto solubile è la base per molte applicazioni di pulizia e incisione. L’acido fluoridrico viene usato in combinazione con l’acido nitrico per incidere la silice in una miscela con una soluzione di fluoruro di ammonio oppure diluito come agente pulente e per rimuovere gli ossidi residui.