كصناعة ناشئة ، غالبًا ما يُنظر إلى تصنيع أشباه الموصلات على أنه مثال لمكان العمل عالي التقنية. بسبب متطلبات التصنيع الصارمة المرتبطة بإنتاج طبقات متعددة من الدوائر الإلكترونية ذات الأبعاد الميكرونية على رقائق السيليكون ، أصبحت بيئة غرف الأبحاث مرادفة لمكان العمل لهذه الصناعة. نظرًا لأن بعض غازات الهيدريد المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات (مثل الأرسين والفوسفين) تم التعرف عليها مبكرًا على أنها مواد كيميائية شديدة السمية ، فقد كانت تقنية التحكم في التعرض للاستنشاق دائمًا مكونًا مهمًا في تصنيع الرقائق. يتم عزل عمال أشباه الموصلات بشكل أكبر عن عملية الإنتاج من خلال ارتداء ملابس خاصة تغطي الجسم بالكامل (مثل العباءات) وأغطية الشعر وأغطية الأحذية ، وفي كثير من الأحيان ، أقنعة الوجه (أو حتى أجهزة التنفس المزودة بالهواء). من وجهة نظر عملية ، أدت مخاوف صاحب العمل بشأن نقاء المنتج أيضًا إلى حماية العمال من التعرض.

بالإضافة إلى الملابس الواقية الشخصية ، يتم استخدام أنظمة متطورة للغاية للتهوية ومراقبة الهواء الكيميائي / الغازي في جميع أنحاء صناعة أشباه الموصلات للكشف عن تسرب أبخرة المذيبات الكيميائية السامة والأحماض وغازات الهيدريد عند أجزاء في المليون (جزء في المليون) أو أقل. على الرغم من أنه ، من وجهة النظر التاريخية ، شهدت الصناعة عمليات إجلاء متكررة للعمال من غرف تصنيع الرقائق ، بناءً على التسريبات الحقيقية أو المشتبه بها للغازات أو المذيبات ، أصبحت حلقات الإخلاء هذه أحداثًا نادرة بسبب الدروس المستفادة في تصميم أنظمة التهوية والغازات السامة / المناولة الكيميائية وأنظمة مراقبة الهواء المتطورة بشكل متزايد مع أخذ عينات الهواء باستمرار. ومع ذلك ، فإن القيمة النقدية المتزايدة لرقائق السيليكون الفردية (جنبًا إلى جنب مع زيادة أقطار الرقاقة) ، والتي يمكن أن تحتوي على عشرات المعالجات الدقيقة الفردية أو أجهزة الذاكرة ، يمكن أن تضع ضغطًا عقليًا على العمال الذين يجب عليهم التعامل يدويًا مع حاويات هذه الرقائق أثناء عمليات التصنيع. تم الحصول على دليل على هذا الإجهاد خلال دراسة لعمال أشباه الموصلات (Hammond et al. 1995 ؛ Hines et al. 1995 ؛ McCurdy et al. 1995).

بدأت صناعة أشباه الموصلات في الولايات المتحدة ، التي تضم أكبر عدد من عمال صناعة أشباه الموصلات (ما يقرب من 225,000 في عام 1994) في أي بلد (BLS 1995). ومع ذلك ، فإن الحصول على تقديرات توظيف دولية صالحة لهذه الصناعة أمر صعب بسبب إدراج عمال أشباه الموصلات مع عمال "تصنيع المعدات الكهربائية / الإلكترونية" في إحصاءات معظم الدول. بسبب الضوابط الهندسية شديدة الصرامة المطلوبة لتصنيع أجهزة أشباه الموصلات ، فمن المرجح أن تكون أماكن عمل أشباه الموصلات (أي غرف الأبحاث) قابلة للمقارنة ، في معظم النواحي ، في جميع أنحاء العالم. هذا الفهم ، إلى جانب متطلبات حكومة الولايات المتحدة لتسجيل جميع الإصابات والأمراض المهمة المتعلقة بالعمل بين العمال الأمريكيين ، يجعل تجربة إصابة العمل والمرض لعمال أشباه الموصلات في الولايات المتحدة قضية وثيقة الصلة على الصعيدين الوطني والدولي. وببساطة ، في هذا الوقت ، هناك عدد قليل من المصادر الدولية للمعلومات والبيانات ذات الصلة المتعلقة بسلامة عمال أشباه الموصلات وخبراتهم الصحية ، بخلاف تلك الواردة في المسح السنوي للإصابات والأمراض المهنية من قبل مكتب الولايات المتحدة لإحصائيات العمل (BLS).

في الولايات المتحدة ، التي جمعت بيانات إصابات العمل والمرض في جميع الصناعات منذ عام 1972 ، كان تواتر الإصابات والأمراض المرتبطة بالعمل بين عمال أشباه الموصلات من بين أقل الصناعات التحويلية. ومع ذلك ، فقد تم الإعراب عن مخاوف من احتمال وجود تأثيرات صحية أكثر دقة بين عمال أشباه الموصلات (LaDou 1986) ، على الرغم من عدم توثيق هذه الآثار.

تم عقد العديد من الندوات المتعلقة بتقييم تكنولوجيا التحكم في صناعة أشباه الموصلات ، مع العديد من أوراق الندوات التي تتناول قضايا البيئة وسلامة وصحة العمال (ACGIH 1989 ، 1993).

تم اشتقاق كمية محدودة من بيانات إصابات العمل والمرض لمجتمع تصنيع أشباه الموصلات الدولي من خلال مسح خاص تم إجراؤه في عام 1995 ، بما في ذلك الحالات المبلغ عنها في عامي 1993 و 1994. ويرد أدناه تلخيص لبيانات المسح هذه.

إصابات العمل والمرض بين عمال أشباه الموصلات

فيما يتعلق بالبيانات الإحصائية الدولية المرتبطة بإصابات العمل والأمراض بين عمال أشباه الموصلات ، يبدو أن البيانات المقارنة الوحيدة هي تلك المستمدة من مسح لعمليات تصنيع أشباه الموصلات متعددة الجنسيات التي أجريت في عام 1995 (Lassiter 1996). تضمنت البيانات التي تم جمعها في هذا الاستطلاع العمليات الدولية لمصنعي أشباه الموصلات في الولايات المتحدة للأعوام 1993-94. تضمنت بعض البيانات من المسح عمليات أخرى غير تصنيع أشباه الموصلات (على سبيل المثال ، تصنيع الكمبيوتر ومحرك الأقراص) ، على الرغم من أن جميع الشركات المشاركة كانت منخرطة في صناعة الإلكترونيات. يتم عرض نتائج هذا المسح في الشكل 1 والشكل 2 ، والتي تشمل بيانات من منطقة آسيا والمحيط الهادئ وأوروبا وأمريكا اللاتينية والولايات المتحدة. تضمنت كل حالة إصابة أو مرض متعلق بالعمل يتطلب علاجًا طبيًا أو فقدان العمل أو تقييده. تم حساب جميع معدلات الحدوث في الأرقام على أنها عدد الحالات (أو أيام العمل الضائعة) لكل 200,000 ساعة عمل في السنة. إذا لم يكن إجمالي ساعات العمل متاحًا ، فقد تم استخدام متوسط ​​تقديرات العمالة السنوية. مقام 200,000 ساعة عمل يساوي 100 عامل بدوام كامل في السنة (بافتراض 2,000 ساعة عمل لكل عامل في السنة).

الشكل 1. توزيع معدلات الإصابة بإصابات وأمراض العمل حسب القطاع العالمي ، 1993 و 1994.

الشكل 2. توزيع معدلات الإصابة بالإصابات والأمراض مع أيام الإجازة حسب القطاع العالمي 1993 و 1994

الشكل 1 يصور إصابات العمل ومعدلات الإصابة بالمرض في مناطق العالم المختلفة في مسح 1993-94. لم يتم تضمين معدلات الدول الفردية لضمان سرية تلك الشركات المشاركة التي كانت المصادر الوحيدة للبيانات لبعض البلدان. وبالتالي ، بالنسبة لبلدان معينة في المسح ، تم الإبلاغ عن البيانات لمرفق واحد فقط. في عدة حالات ، جمعت الشركات جميع البيانات الدولية في إحصائية واحدة. يتم سرد هذه البيانات الأخيرة في الشكل 1 والشكل 2 على أنها "مجمعة".

بلغ معدل الإصابة السنوي بإصابات وأمراض العمل بين جميع العاملين في المسح الدولي 3.3 حالة لكل 100 موظف (200,000 ساعة عمل) في عام 1993 و 2.7 في عام 1994. وكان هناك 12,615 حالة تم الإبلاغ عنها لعام 1993 و 12,368 حالة لعام 1994. الغالبية العظمى من تم الحصول على قضية (12,130،1993 في عام 387,000) من الشركات الأمريكية. ارتبطت هذه الحالات بحوالي 1993 عامل في عام 458,000 و 1994 في عام XNUMX.

يعرض الشكل 2 معدلات الحدوث لحالات يوم العمل الضائع التي تشمل أيام الابتعاد عن العمل. استندت معدلات الإصابة في عامي 1993 و 1994 إلى ما يقرب من 4,000 حالة يوم عمل ضائع لكل عامين في المسح الدولي. كان النطاق الدولي / الإقليمي في معدلات الإصابة لهذه الإحصائية هو الأضيق من تلك التي تم قياسها. قد تمثل حالات فقدان يوم العمل أكثر الإحصائيات الدولية قابلية للمقارنة فيما يتعلق بسلامة العمال وخبراتهم الصحية. كان معدل الحدوث لأيام العمل الضائعة (أيام الابتعاد عن العمل) حوالي 2 يومًا بعيدًا عن العمل لكل 15.4 عامل لكل عام من السنتين.

البيانات المفصلة الوحيدة المعروفة بوجودها فيما يتعلق بخصائص حالة إصابات وأمراض عمال أشباه الموصلات هي تلك التي يتم تجميعها سنويًا في الولايات المتحدة بواسطة BLS ، والتي تتضمن حالات فقدت فيها أيام العمل. تم تحديد الحالات التي تمت مناقشتها هنا بواسطة BLS في المسح السنوي لعام 1993. تظهر البيانات التي تم الحصول عليها من هذه الحالات في الشكل 3 ، الشكل 4 ، الشكل 5 والشكل 6. يقارن كل رقم تجربة حالة يوم العمل المفقودة للقطاع الخاص ، كل التصنيع وتصنيع أشباه الموصلات.

الشكل 3. حالات مقارنة حالات أيام العمل الضائعة¹ حسب نوع الحدث أو العرض ، 1993

الشكل 4. حالات مقارنة حالات يوم العمل الضائع¹ حسب مصدر الإصابة أو المرض ، 1993.

الشكل 5. حالات مقارنة حالات يوم العمل الضائع¹ حسب طبيعة الإصابة أو المرض ، 1993.

الشكل 6. حالات مقارنة حالات يوم العمل الضائع حسب جزء الجسم المصاب ، 1993

يقارن الشكل 3 تجربة حالة يوم العمل المفقودة لعمال أشباه الموصلات في الولايات المتحدة في عام 1993 مع القطاع الخاص ومع جميع الصناعات التحويلية فيما يتعلق بنوع الحدث أو التعرض. كانت معدلات الحدوث بالنسبة لمعظم الفئات في هذا الرقم أقل بكثير بالنسبة للعاملين في صناعة أشباه الموصلات مقارنة بالقطاع الخاص أو جميع الصناعات التحويلية. كانت الحالات التي تنطوي على إجهاد مفرط بين عمال أشباه الموصلات أقل من نصف المعدل لجميع العاملين في قطاع التصنيع. كانت فئة التعرض الضار (المرتبطة بشكل أساسي بالتعرض للمواد الكيميائية) متكافئة بين المجموعات الثلاث.

يعرض الشكل 4 التوزيعات المقارنة لحالات يوم العمل الضائع وفقًا لمصدر الإصابة أو المرض. وكانت معدلات حدوث حالات يوم العمل الضائع لعمال أشباه الموصلات أقل من تلك الخاصة بالقطاع الخاص وجميع الصناعات التحويلية في جميع فئات المصادر باستثناء الحالات المرتبطة بالتعرض للمواد الكيميائية. مواد.

يقارن الشكل 5 معدلات وقوع حالات يوم العمل المفقودة المرتبطة بطبيعة الإصابة أو المرض بين المجموعات الثلاث. كانت معدلات عمال أشباه الموصلات أقل من نصف المعدلات لكل من القطاع الخاص وجميع الصناعات التحويلية في عام 1993. كان معدل حدوث الحروق الكيميائية أعلى قليلاً بالنسبة لعمال أشباه الموصلات ، ولكنه كان منخفضًا جدًا لجميع مجموعات المقارنة الثلاث. كان معدل حدوث متلازمة النفق الرسغي (CTS) بين عمال أشباه الموصلات في الولايات المتحدة أقل من نصف المعدل لجميع الصناعات التحويلية.

في الشكل 6 ، يتم توضيح توزيع ووقوع الحالات التي تتضمن أيامًا بعيدًا عن العمل وفقًا للجزء المصاب من الجسم. على الرغم من أن حدوث الحالات التي تنطوي على أنظمة الجسم كان منخفضًا لجميع مجموعات المقارنة ، إلا أن معدل عمال أشباه الموصلات كان مرتفعًا قليلاً. كانت جميع أجزاء الجسم الأخرى المتأثرة أقل بكثير بالنسبة لعمال أشباه الموصلات مقارنة بمجموعتي المقارنة الأخريين.

الدراسات الوبائية لعمال أشباه الموصلات

ظهر القلق بشأن عواقب الصحة الإنجابية المحتملة المرتبطة بالتوظيف في أشباه الموصلات في عام 1983 عندما أشارت موظفة في منشأة أشباه الموصلات التابعة لشركة Digital Equipment Corporation في هدسون بولاية ماساتشوستس ، إلى أنها تعتقد أن فائضًا من حالات الإجهاض حدثت بين الموظفين في غرف الأبحاث بالمنشأة. أدى هذا الادعاء ، إلى جانب عدم وجود بيانات داخلية في المرفق ، إلى دراسة وبائية من قبل كلية الصحة العامة بجامعة ماساتشوستس في أمهيرست (UMass). بدأت الدراسة في مايو 1984 واكتملت في عام 1985 (Pastides et al. 1988).

لوحظ ارتفاع خطر الإجهاض في كل من المنطقة الليثوغرافية الضوئية ومنطقة الانتشار عند مقارنتها بالعمال غير المعرضين في مناطق أخرى من المنشأة. واعتبر أن الخطر النسبي 1.75 ليس ذا دلالة إحصائية (P <0.05) ، على الرغم من أن الخطر النسبي 2.18 لوحظ بين العمال في مناطق الانتشار كان كبيرا. أدى نشر دراسة UMass إلى القلق في جميع أنحاء صناعة أشباه الموصلات من أن هناك ما يبرر إجراء دراسة أكبر للتحقق من صحة النتائج المرصودة وتحديد مداها والسببية المحتملة.

قامت جمعية صناعة أشباه الموصلات (SIA) بالولايات المتحدة برعاية دراسة أكبر أجرتها جامعة كاليفورنيا في ديفيس (UC Davis) ابتداءً من عام 1989. صُممت دراسة UC Davis لاختبار الفرضية القائلة بأن تصنيع أشباه الموصلات مرتبط بزيادة المخاطر إجهاض موظفات تصنيع الرقائق. تم اختيار مجتمع الدراسة من بين 14 شركة تمثل 42 موقع إنتاج في 17 ولاية. كان أكبر عدد من المواقع (يمثل ما يقرب من نصف الموظفين في الدراسة) في ولاية كاليفورنيا.

تتكون دراسة جامعة كاليفورنيا في ديفيس من ثلاثة مكونات مختلفة: مكون مقطعي (McCurdy et al. 1995؛ Pocekay et al. 1995)؛ مكون الفوج التاريخي (Schenker وآخرون 1995) ؛ ومكون محتمل (Eskenazi وآخرون 1995). كان تقييم التعرض مركزًا في كل من هذه الدراسات (Hines et al. 1995 ؛ Hammond et al. 1995). قام مكون تقييم التعرض بتعيين الموظفين إلى مجموعة تعرض نسبية (مثل التعرض العالي والتعرض المنخفض وما إلى ذلك).

في المكون التاريخي للدراسة ، تم تحديد أن الخطر النسبي لعمال التصنيع ، مقارنة مع غير المصنّعين ، كان 1.45 (أي 45٪ زيادة خطر الإجهاض). كانت المجموعة الأكثر خطورة التي تم تحديدها في المكون التاريخي للدراسة من النساء اللائي عملن في الطباعة الحجرية الضوئية أو عمليات الحفر. واجهت النساء اللائي يقمن بعمليات الحفر اختطارًا نسبيًا قدره 2.15 (اختطار نسبي = 2.15). بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ وجود علاقة بين الجرعة والاستجابة بين النساء اللواتي عملن مع أي مقاوم للضوء أو مطور فيما يتعلق بزيادة خطر الإجهاض. دعمت هذه البيانات ارتباطًا بالاستجابة للجرعة لإيثرات الإيثيلين جليكول (EGE) ولكن ليس لإيثرات البروبيلين جليكول (PGE).

على الرغم من ملاحظة زيادة خطر الإجهاض بين العاملات في تصنيع الرقائق في المكون المحتمل لدراسة جامعة كاليفورنيا في ديفيس ، إلا أن النتائج لم تكن ذات دلالة إحصائية (P أقل من 0.05). قلل عدد قليل من حالات الحمل بشكل كبير من قوة المكون المرتقب للدراسة. أشار التحليل عن طريق التعرض لعامل كيميائي إلى زيادة المخاطر بالنسبة لأولئك النساء اللائي عملن مع إيثيلين جلايكول أحادي إيثيل إيثر ، ولكن تم اعتماده على 3 حالات حمل فقط. كانت إحدى النتائج المهمة هي الدعم العام ، وليس التناقض ، لنتائج المكون التاريخي.

لاحظ المكون المقطعي للدراسة زيادة في أعراض الجهاز التنفسي العلوي بشكل أساسي في فرن الانتشار ومجموعات الأغشية الرقيقة من العمال. كان الاكتشاف المثير للاهتمام هو التأثيرات الوقائية الواضحة للعديد من الضوابط الهندسية المتعلقة ببيئة العمل (على سبيل المثال ، مساند القدمين واستخدام كرسي قابل للتعديل لتقليل إصابات الظهر).

وجدت قياسات الهواء التي تم إجراؤها في قوالب الويفر أن معظم حالات التعرض للمذيبات كانت أقل من 1٪ من حدود التعرض المسموح بها (PEL) التي وضعتها حكومة الولايات المتحدة.

تم إجراء دراسة وبائية منفصلة (Correa et al. 1996) من قبل جامعة جونز هوبكنز (JHU) ، بمشاركة مجموعة من موظفي أشباه الموصلات من شركة IBM في عام 1989. وكان معدل الإجهاض الإجمالي الذي لوحظ في دراسة JHU التي شملت عاملات غرف الأبحاث 16.6٪. كان الخطر النسبي للإجهاض بين العاملات في غرف الأبحاث مع أعلى تعرض محتمل لإيثرات الإيثيلين جلايكول 2.8 (95٪ CI = 1.4-5.6).

مناقشة الدراسات الوبائية الإنجابية التي تشمل عمال أشباه الموصلات

كانت الدراسات الوبائية رائعة في نطاق النتائج وتشابهها. كل هذه الدراسات أنتجت نتائج مماثلة. وثقت كل دراسة زيادة خطر الإجهاض التلقائي (الإجهاض) للعاملات في تصنيع رقاقة أشباه الموصلات. قد تشير دراستان (JHU و UC Davis) إلى وجود علاقة سببية مع التعرض لإيثرات الجليكول القائمة على الإيثيلين. وجدت دراسة UMass أن مجموعة الصور (أولئك الذين تعرضوا لغليكول إيثر) كانت أقل خطورة من مجموعة الانتشار ، التي لم يكن لديها تعرض موثق لإيثر الجليكول. بينما تشير هذه الدراسات إلى زيادة مخاطر الإجهاض التلقائي بين عمال تصنيع الرقائق ، إلا أن سبب هذه المخاطر الزائدة غير واضح. فشلت دراسة JHU في توثيق دور مهم لإيثرات الجليكول ، ودراسة جامعة كاليفورنيا في ديفيس مرتبطة بشكل هامشي فقط بإيثرات الجليكول (من خلال نمذجة التعرض وممارسات العمل المبلغ عنها ذاتيًا) بالتأثيرات الإنجابية. تم إجراء القليل من المراقبة ، إن وجدت ، في أي من الدراستين لتحديد التعرض لإيثرات الجليكول. بعد الانتهاء من هذه الدراسات ، بدأت صناعة أشباه الموصلات في التحول من سلسلة إيثيلين جلايكول إيثرات إلى بدائل مثل إيثيل لاكتات وسلسلة بروبيلين جلايكول إيثر.

وفي الختام

استنادًا إلى أفضل البيانات المتاحة المتعلقة بالحدوث السنوي للإصابات والأمراض المرتبطة بالعمل ، فإن عمال أشباه الموصلات معرضون لمخاطر أقل من العاملين في قطاعات التصنيع الأخرى أو في جميع أنحاء القطاع الخاص (بما في ذلك العديد من الصناعات غير التصنيعية). على المستوى الدولي ، يبدو أن البيانات الإحصائية لإصابات العمل والمرض المرتبطة بحالات يوم العمل الضائع قد تكون مؤشرًا موثوقًا به إلى حد ما على السلامة العالمية والخبرة الصحية لعمال أشباه الموصلات. رعت الصناعة العديد من الدراسات الوبائية المستقلة في محاولة للعثور على إجابات لأسئلة عواقب الصحة الإنجابية المتعلقة بالتوظيف في الصناعة. على الرغم من عدم وجود ارتباط نهائي بين حالات الإجهاض المرصودة والتعرض لإيثرات الجليكول القائمة على الإيثيلين ، فقد بدأت الصناعة في استخدام مذيبات مقاومة للضوء بديلة.

الرجوع