Impurificación

La formación de una unión eléctrica entre regiones p y n de una oblea individual de silicio cristalino es el elemento esencial para el funcionamiento de todos los dispositivos semiconductores. Las uniones permiten el paso de corriente en un sentido con mucha más facilidad que en el otro. Constituyen la base de los efectos de diodo y transistor en todos los semiconductores. En un circuito integrado, es preciso introducir un número controlado de impu- rezas elementales o adulterantes en determinadas regiones grabadas del sustrato de silicio, u oblea. Para ello se puede recu- rrir a técnicas de difusión o implantación iónica. Con indepen- dencia de la técnica empleada, las impurezas o adulterantes utilizados para la producción de uniones semiconductoras son siempre los mismos. La Tabla 83.5 identifica los componentes principales que se utilizan para la impurificación, su estado físico, tipo eléctrico (p o n) y la técnica básica de unión que se utiliza—difusión o implantación iónica.
Las exposiciones químicas en el trabajo normal de los opera- dores de hornos de difusión y de unidades de implantación de iones son bajas—por lo general inferiores al límite de detección especificado en los procedimientos de muestreo estándar de higiene industrial. Las preocupaciones relativas a los efectos químicos de este proceso se centran en la posibilidad de libera- ción de gases tóxicos.
Ya en el decenio de 1970, los fabricantes progresistas de semi- conductores comenzaron a instalar los primeros sistemas conti- nuos de vigilancia de gases inflamables y tóxicos. El objetivo esencial de esta vigilancia era detectar vertidos accidentales de los gases impurificadores más tóxicos con umbrales de olor por encima de sus límites de exposición en el trabajo (p. ej., arsina y diborano).
La mayoría de los monitores de aire de higiene industrial en el sector de semiconductores se utilizan para la detección de fugas de gases inflamables y tóxicos. Pero algunas instalaciones emplean también sistemas de vigilancia continua para:
• analizar las emisiones por conductos de salida (chimenea);
• cuantificar concentraciones de sustancias químicas volátiles en el aire ambiente;
• identificar y cuantificar olores en la áreas de fabricación.

Las tecnologías más utilizadas en el sector de semiconductores para este tipo de vigilancia son la detección colorimétrica de gases (p. ej., el detector continuo de gases MDA), los sensores electroquímicos (p. ej., monitores “sensydyne”) y la transfor- mada de Fourier en el infrarrojo (p. ej., ACM de Telos) (Baldwin
y Williams 1996).