Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1985/D19850401Elc029.shtml

Проблема токсических загрязнений в полупроводниковой промышленности

УДК 621.382.002:628.5

Клиффорд Барни (Clifford Barney)
Редакция Electronics

Clifford Barney. Most of U.S. cool on toxics, No.12, pp.26—29.

Первую статью на эту тему см. в журнале «Электроника», 1985, №6.

Не только в Кремниевой долине, где проблема загрязнений стоит наиболее остро, но и в других районах США ведутся очистные работы. В связи с этим повысился спрос на оборудование, повышающее безопасность работы с токсичными веществами.

Подошел к концу период «добрососедских взаимоотношений» электронной промышленности с правительственными учреждениями и общественными организациями, занимающимися вопросами охраны окружающей среды. После того как в источниках городского водоснабжения стали обнаруживать следы ядовитых веществ, которые используются при изготовлении электронной аппаратуры, в частности в процессе производства полупроводниковых приборов и печатных плат, мнение общественности резко изменилось.

В настоящее время промышленные компании не только выделяют дополнительные средства на удаление последствий разливов токсических веществ на территориях, окружающих их предприятия, и принятие мер, позволяющих избежать этого в дальнейшем,— они также удваивают усилия, направленные на охрану здоровья своих рабочих. Все это вызвало необходимость в использовании специального оборудования и особых методов обращения с токсическими веществами, что в свою очередь привело к появлению целой небольшой отрасли промышленности.

Наибольшая степень озабоченности по поводу использования токсических веществ характерна для обитателей Кремниевой долины, где сосредоточено много полупроводниковых предприятий и в то же время имеются активно действующие общественные организации, ведущие борьбу за охрану окружающей среды. В остальных районах США указанная проблема привлекает меньшее внимание общественности.

Даже в районе вокруг Бостона, где уделяется большое внимание проблеме токсичных загрязнений, власти штата скорее озабочены более старыми отраслями промышленности.

В Техасе, центре нефтяной и химической промышленности, группы охраны окружающей среды выражают большее беспокойство по поводу попадания нефти в дождевые стоки, которые собираются с территории автомобильных стоянок полупроводниковых компаний, нежели в отношении того, что происходит внутри самих предприятий. Из шт.Орегон, который быстро становится центром высокоразвитых отраслей промышленности, не поступает никаких сообщений о проблеме загрязнений, связанной с вышеуказанными факторами.

В Лос-Анджелесе существует так много проблем с токсичными загрязнениями, что три года назад там была организована рабочая группа по контролю за отходами, которой удалось добиться вынесения нескольких судебных приговоров за незаконный сброс отходов. Однако ни в одном из этих случаев не шла речь о фирмах, выпускающих изделия электроники.

ВВС приходят на помощь. В шт.Аризона образовались большие разливы токсичных веществ на предприятиях ракетного отделения компании Hughes в Тусоне и компании Motorola Semiconductor на 52-й улице в Финиксе. Hughes ведет очистные работы при содействии ВВС, a Motorola уже несколько месяцев изучает возможности устранения утечек на своем предприятии в рамках программы исследований, рассчитанной на 16 мес.

В шт.Массачусетс за последние два года два человека умерли в результате воздействия газа арсина (мышьяковистый водород). Один случай произошел в Лаборатории им. Линкольна в Лексингтоне, второй — в июне 1984г. на заводе компании M/A-Com по производству арсенид-галлиевых приборов в Берлингтоне, где всего за несколько недель до этого была закрыта другая лаборатория из-за высокой концентрации мышьяка в воздухе. С компании M/A-Com, однако, было снято предъявленное ей обвинение в преступной халатности, которая якобы явилась причиной смерти.

В Берлингтоне пришлось дважды заменять канализационные трубы, разрушенные химическими отходами, которые поступали от предприятий, выпускающих изделия высокой технической сложности. В Бедфорде, расположенном по соседству с Берлингтоном и связанном с ним автострадой 128, пришлось закрыть несколько скважин водоснабжения, расположенных вблизи промышленной зоны города.

В шт.Массачусетс только что принят закон, предписывающий обязательное информирование служащих об использовании определенных токсических веществ на данном предприятии. На конкретное содержание текста этого законодательства отчасти оказал влияние Совет шт.Массачусетс по делам фирм, выпускающих изделия высокой технической сложности. Эта промышленная организация путем закулисных махинаций сумела добиться сокращения числа оговоренных в законе химических веществ с нескольких тысяч до 1600, а также введения пункта, запрещающего лицам, имеющим законный доступ к информации о таких веществах, передавать ее кому-либо, кроме собственной жены (или мужа). Таким путем фактически удается предотвратить передачу информации о токсических веществах врачам и юристам, если только они не состоят в браке со служащими, подвергшимися воздействию этих веществ.

«Новейшие отрасли промышленности в целом характеризуются, по-видимому, очень высоким уровнем профессиональной безопасности»,— говорит министр труда шт.Массачусетс Пол Юстас. По его словам, гораздо больше неприятностей доставляют старые отрасли промышленности.

Однако Кеннет Гейзер, профессор по вопросам политики в области охраны окружающей среды в Университете Тафта в Медфорде, говорит, что правительство штата «пытается игнорировать и предать забвению» вопрос о загрязнениях, создаваемых отраслями, выпускающими сложную технику. «Промышленность, выпускающая изделия высокой технической сложности, пройдет тот же путь, какой прошла текстильная промышленность,— она достигнет расцвета, а затем в конце концов владельцы ее предприятий перестанут вкладывать в нее средства, когда они посчитают, что рабочая сила обходится слишком дорого и что имеются сферы деятельности, где затраты на производство меньше ввиду более низких налогов»,— утверждает он. Гейзер написал доклад, в котором подвергает резкой критике состояние дел в области охраны труда рабочих и защиты окружающей среды в промышленности изделий высокой технической сложности.

Неусыпная бдительность. Компании Motorola Inc. и Advanced Micro Devices Inc. за последние годы утроили производственные мощности своих полупроводниковых предприятий в Остине, шт.Техас. В 1983г. несколько служащих компании Motorola подверглись отравлению в результате аварии, вызвавшей утечку газа, однако городские власти, ответственные за охрану окружающей среды, и руководители Управления водных ресурсов шт.Техас считают, что соответствующие производственные зоны являются в этом отношении безопасными, поскольку большинство из них появились в последние несколько лет. Тем не менее данные предприятия находятся под постоянным наблюдением на предмет выявления утечек токсичных жидкостей, так как многие населенные пункты к югу от Остина получают питьевую воду из подземных источников и обширной сети водоносных слоев почвы.

Представители компании Mostek Corp. в Карролтоне говорят, что усилившийся в последнее время интерес общественности к проблемам, связанным с наличием в окружающей среде опасных для здоровья химических веществ, заставил все крупные полупроводниковые фирмы более внимательно отнестись к указанному вопросу. Однако, как говорит Роберт Уиткоуэр, управляющий по охране труда компании Mostek, можно ожидать неприятностей в этом плане от более мелких фирм, а также от вновь организованных компаний.

Контракты на удаление отходов. Чтобы избавиться от уже отработанных растворителей, фирма Mostek, подобно другим полупроводниковым компаниям, заключает контракты на удаление отходов. Она периодически контролирует подрядчиков с целью убедиться в том, что отходы отправляются в специально выделенные пункты обработки. «Мы не верим подрядчику на слово, что он все сделал как положено»,— говорит руководитель отдела производственного оборудования фирмы Mostek Дон Элтуэйн.

Разлив, который произошел на предприятии компании Motorola в Финиксе, был обнаружен в 1982г. Последующие анализы грунта под фундаментом предприятия выявили присутствие химических веществ, которые компания не использовала с 1976г. После проведения обширных испытаний и машинного моделирования фирма Motorola сообщила, что загрязнение все еще продолжает распространяться, хотя источники питьевой воды и не находятся под угрозой.

Вскоре вслед за обнаружением течи Motorola устранила ее причину: пять резервуаров и одно здание. Согласно плану очистных работ, проводимых в соответствии с нормами Управления по охране окружающей среды, к январю 1986г. должны быть подготовлены детальный анализ ситуации и принципиальный проект общего характера.

На заводе печатных плат компании Hughes в Лос-Анджелесе произошел разлив токсичных растворителей. Причина была устранена даже раньше, чем был обнаружен сам разлив: в 1977г. Hughes изменила метод удаления растворителей, а разлив был обнаружен лишь в 1981г. Ведомство ВВС теперь планирует обширные очистные работы, в ходе которых загрязненная вода будет выкачиваться из грунта, очищаться и затем снова вводиться в грунт.

По мере того как продолжается деятельность по обнаружению и удалению загрязнений, все большее внимание уделяется мерам безопасности при работе с токсичными веществами. Это открывает широкие возможности сбыта для изготовителей устройств, повышающих безопасность работы. Так, например, компания Safeware Inc. (Санта-Клара, шт.Калифорния) разработала базу данных, содержащую сведения о вредных веществах, используемых в электронной промышленности. Компания Semi-Gas Systems Inc. в расположенном поблизости Сан-Хосе изготовляет контейнеры с компьютерным управлением, предназначенные для хранения токсичных газов. Компания Stearns Catalytic World Corp. (шт.Колорадо) разработала помещение с компьютерным управлением для контроля наличия и концентрации газа.

База данных компании Safeware была разработана основателем этой фирмы Йоргом Аадалом, который убедился в необходимости такой базы, когда работал в качестве инженера-технолога в компании Magnex Corp. (Сан-Хосе), выпускавшей тонкопленочные магнитные головки. «Вокруг просто уйма информации. Это тоже часть проблемы ее просто слишком много»,— говорит он.

Для каждого химического реактива имеется своя собственная спецификация, содержащая правила безопасного обращения. Однако нет единого источника информации, из которого можно было бы узнать, как взаимодействуют между собой различные химические вещества, какие из них не следует хранить вместе, какими методами очистки следует пользоваться, а также и другие подробности, касающиеся использования и способов удаления тех или иных веществ.

Аадал уволился из фирмы Magnex и в течение года работал консультантом по вопросам управления, одновременно занимаясь разработкой базы данных, которую он назвал Safechem. Сейчас в ней содержатся данные примерно по 900 наиболее токсичным веществам из числа используемых в полупроводниковой промышленности.

База данных организована таким образом, что пользователь может получить информацию по группам веществ в соответствии с нуждами на данный момент времени. Например, можно получить ответ на запрос: «Какие потенциально канцерогенные вещества используются в здании X?» База данных имеет 30 категорий.

Аадал и консультант-химик Дэвид Каннингем построили указанную базу данных на основе информационных листков и справочников по стандартам. Эта система поступит в продажу в апреле 1985г. и будет стоить 7000 долл. Она занимает два гибких диска и может выполняться на персональном компьютере PC IBM. Аадал занимается сейчас расширением системы, с тем чтобы выпустить версию, предназначенную для хранения на жестком диске, которая будет содержать большее количество информации.

Первоначальная реакция, по словам Аадала, была «просто-напросто ошеломляющей». В основном, как добавляет он, «система предназначалась для использования конечными потребителями. Но, к нашему удивлению, ею заинтересовались химические компании. Они знают больше, чем я, однако им, очевидно, нравится метод, посредством которого мы организуем данные. Он обеспечивает экономичный способ сортировки информации».

Система Auto-Purge компании Semi-Gas по существу представляет собой камеру с компьютерным управлением. Она стоит около 15 000 долл. и предназначена для определения степени безопасности при пользовании баллоном с токсичным газом. Она выявляет такие неполадки, как наличие течи в вентиле или присутствие других газов, которые могут взаимодействовать с данным газом.

Продувка системы газопроводов. Установка Auto-Purge продувает газопроводы, выполняя 50 циклов «вакуум — инертный газ» и добиваясь гарантированного отсутствия в системе вещества, которое могло бы реагировать с газом из баллона. Она также производит все необходимые испытания, такие, как проверка на отсутствие утечек и на проходимость системы, с целью удостовериться, что открывание вентиля баллона не приведет к аварии.

«Ее стоимость почти не зависит от колебаний цен на рынке»,- говорит основатель компании Semi-Gas Эндрю Лоренц. В 1970-е годы это была небольшая фирма по производству газовых вентилей, а в 1984г. ее объем продаж уже составил 10 млн. долл. В течение ближайшего года, говорит Лоренц, 50% объема продаж Semi-Gas будет приходиться на автоматические контейнеры. «Есть несколько компаний, воздерживающихся от покупки таких установок, но большинство фирм приветствуют указанное изделие. Капиталисты, вкладывающие средства с риском, предусматривают определенные суммы для закупки оборудования такого типа».

Оборудование компании Semi-Gas используется в большинстве ведущих полупроводниковых компаний и в университетских лабораториях, где разрабатываются интегральные схемы. Несколько других небольших фирм изготовляют аналогичное оборудование, но пока что, по словам Лоренца, главную конкуренцию для его компании составляют системы, разрабатываемые самими изготовителями полупроводниковых приборов для собственных нужд.

Следующим этапом в разработке оборудования для полупроводниковой промышленности может стать создание помещений для газовых баллонов с полным компьютерным управлением. Компания Stearns Catalytic в настоящее время строит такое помещение для предприятия фирмы IBM Corp. в Ист-Фишкилле (шт. Нью-Йорк).

Это сооружение, которое, как сообщается, стоит 2,5 млн. долл., содержит вычислительную систему, поддерживающую связь с микрокомпьютерами, управляющими каждым газовым баллоном. Система управления контролирует интенсивность потока, запас газа и определяет наличие утечек. Оператор входит в помещение только для того, чтобы заменить баллон; при этом помещение предварительно продувается. Система должна вступить в действие через несколько месяцев.

Дочерние статьи:

Япония: главные трудности еще впереди

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 58, No.07 (714), 1985г - пер. с англ. М.: Мир, 1985, стр.62

ElectronicsWeek Vol.58 No.12 March 25, 1985 A McGraw-Hill Publication

ElectronicsWeek Vol.58 No.13 April 1, 1985 A McGraw-Hill Publication

Clifford Barney. Most of U.S. cool on toxics, No.12, pp.26—29.

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Промышленное производство





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:55 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1985/D19850401Elc029.shtml