Grabado químico seco (III)

Los grabadores secos poseen a veces un ciclo de limpieza cuya misión es eliminar los depósitos que se acumulan en el interior de las cámaras de reacción. Entre los compuestos originales empleados para generar plasmas del ciclo de limpieza se cuentan el trifluoruro de nitrógeno (NF3), el hexafluoretano (C2F6) y el octafluorpropano (C3F8).
Estos tres gases empleados en el proceso de limpieza, y muchos de los gases utilizados en grabado, forman la piedra angular de un problema medioambiental al que se enfrenta el sector de semiconductores que surgió a mediados de la década de 1990. Se comprobó que varios de los gases muy fluorados tenían una influencia significativa en el calentamiento global (o efecto invernadero). (Estos gases se conocen también como PFC, compuestos perfluorados.) La larga vida atmosférica, la elevada capacidad de influir en el calentamiento global y el aumento significativo del uso de algunos PFC, como NF3, C2F6, C3F8, CF4, trifluormetano (CHF3) y hexafluoruro sulfúrico (SF6), obligaron al sector de semiconductores a indagar medios para reducir sus emisiones.
Las emisiones atmosféricas de PFC procedentes del sector de semiconductores se han debido a la escasa eficiencia de los aparatos (muchos consumían sólo del 10 al 40 % del gas utili- zado) y a un equipo inadecuado de atenuación de emisiones a la atmósfera. Los depuradores húmedos no son eficaces para eliminar los PFC, y las inspecciones de numerosas unidades de combustión destrucción de algunos gases, en especial el CF4. Muchas de estas unidades de combustión descomponían el C2F6 y el C3F8 en CF4. Asimismo, el elevado coste de adquisición de estos dispositivos de reducción, su demanda de energía, su liberación de otros gases de calentamiento global y sus subproductos de combustión, algunos de ellos contaminantes peligrosos del aire, indicaban que la reducción en la combustión no era un método útil para controlar las emisiones de PFC.
En relación con los grabadores en seco, el interés medioam- biental se ha puesto en hacer más eficientes las herramientas del proceso, en identificar y desarrollar alternativas menos contami- nantes del medio ambiente que estos gases reactivos en seco y en la recuperación/reciclado de los gases emitidos.
El principal interés en la higiene del trabajo en relación con los equipos grabadores en seco se ha puesto en las exposiciones potenciales del personal de mantenimiento que trabaja en las cámaras de reacción, en las bombas y en otros equipos auxiliares que pueden contener residuos producidos en las reacciones. La complejidad de los grabadores de plasma en metal y la difi- cultad de caracterizar los olores asociados a su mantenimiento los ha convertido en objeto de muchas investigaciones.
Los productos de reacción formados en aparatos grabadores de plasma en metal son una mezcla compleja de compuestos clorados y fluorados. El mantenimiento de los grabadores en metal implica a menudo realizar operaciones de corta duración que generan olores intensos. Se observó que el hexacloroetano era la causa principal de los olores en un tipo de grabador en aluminio (Helb y cols. 1983). En otro, el cloruro de cianógeno era el problema principal: los niveles de exposición fueron 11 veces superiores al límite de exposición profesional de 0.3 ppm (Baldwin 1985). En otros tipos de grabadores dife- rentes, es el cloruro de hidrógeno el asociado al olor; la exposición máxima medida fue de 68 ppm (Baldwin, Rubin y Horowitz 1993). Para información adicional sobre este tema, véase Mueller y Kunesh (1989).