新興産業として、半導体製造はしばしばハイテク ワークプレイスの縮図と見なされてきました。 シリコン ウエハー上にミクロン次元の電子回路を複数層製造することに関連する厳しい製造要件のため、クリーンルーム環境はこの業界の職場と同義になっています。 半導体製造で使用される特定の水素化物ガス (アルシン、ホスフィンなど) は毒性の高い化学物質として早くから認識されていたため、吸入暴露制御技術は常にウェーハ製造の重要な要素でした。 半導体労働者は、全身を覆う特別な衣服（ガウンなど）、ヘアカバー、靴カバー、および多くの場合、顔面マスク（または空気供給呼吸装置さえも）を着用することにより、生産プロセスからさらに隔離されます。 実際的な観点から、製品の純度に対する雇用主の懸念は、労働者の暴露保護にもつながりました。
個人用防護服に加えて、換気および化学/ガス空気監視の高度に洗練されたシステムが半導体業界全体で使用され、有毒な化学溶剤蒸気、酸、および水素化物ガスの漏れを 1995 万分の 1995 (ppm) 以下で検出します。 歴史的な観点から、業界では、ガスや溶剤の実際の漏れまたは漏れの疑いに基づいて、ウェーハ製造室から頻繁に労働者が避難した経験がありますが、換気システムの設計で学んだ教訓、有毒ガス、 /化学物質の取り扱いと、継続的な空気サンプリングによるますます高度化する空気監視システム。 しかし、多数の個々のマイクロプロセッサまたはメモリ デバイスを含むことができる個々のシリコン ウエハーの金銭的価値の増加 (ウエハーの直径の増大に伴い) は、製造プロセス中にこれらのウエハーのコンテナーを手動で操作しなければならない労働者に精神的ストレスを与える可能性があります。 このようなストレスの証拠は、半導体労働者の研究中に得られた (Hammond et al. 1995; Hines et al. XNUMX; McCurdy et al. XNUMX)。
半導体産業は、どの国よりも多くの半導体産業労働者 (225,000 年には約 1994 人) を擁する米国で始まりました。 (BLS 1995)。 しかし、ほとんどの国の統計では、「電気/電子機器製造」労働者に半導体労働者が含まれているため、この業界の有効な国際雇用推定値を取得することは困難です。 半導体デバイスの製造には非常に厳しい工学的管理が求められるため、半導体の作業場 (つまりクリーンルーム) はほとんどの点で世界中で同等である可能性が最も高いです。 この理解は、米国の労働者の重大な業務関連の怪我や病気をすべて記録するという米国政府の要件と相まって、米国の半導体労働者の業務上の怪我や病気の経験を、国内的および国際的な規模で非常に重要な問題にしています。 簡単に言えば、現時点では、米国労働統計局 (BLS) による職業上の傷害と疾病の年次調査以外に、半導体労働者の安全と健康の経験に関する関連情報とデータの国際的な情報源はほとんどありません。
1972 年以来、すべての産業の労働災害と疾病のデータを収集している米国では、半導体労働者の労働関連の傷害と疾病の頻度は、すべての製造業の中で最も低いものの XNUMX つです。 しかし、より微妙な健康への影響が半導体労働者に存在する可能性があるという懸念が表明されています。 （LaDou 1986）、そのような効果は文書化されていませんが.
半導体産業における制御技術の評価に関するいくつかのシンポジウムが開催され、いくつかのシンポジウム論文は環境および労働者の安全と健康の問題を扱っている (ACGIH 1989, 1993)。
1995 年と 1993 年に報告された事例を含む、1994 年に実施された特別な調査によって、国際的な半導体製造業界の労働災害と疾病に関する限られた量のデータが得られました。これらの調査データを以下に要約します。
半導体労働者の労働災害と疾病
半導体労働者の労働災害と疾病に関連する国際的な統計データに関しては、1995 年に実施された多国籍半導体製造事業の調査から得られた唯一の比較可能なデータのようである (Lassiter 1996)。 この調査で収集されたデータには、1993 年から 94 年の米国を拠点とする半導体メーカーの国際事業が含まれていました。 調査の一部のデータには、半導体製造以外の業務 (コンピューターやディスク ドライブの製造など) が含まれていましたが、参加企業はすべて電子産業に関与していました。 この調査の結果は、図 1 と図 2 に示されています。これらには、アジア太平洋地域、ヨーロッパ、ラテンアメリカ、および米国のデータが含まれています。 いずれのケースも、治療または仕事の喪失または制限を必要とする仕事関連の怪我または病気に関係していました。 図中のすべての発生率は、年間 200,000 労働時間あたりのケース数 (または労働損失日数) として計算されています。 総労働時間が利用できない場合は、平均年間雇用推定値が使用されました。 200,000 労働時間の分母は、年間 100 人の常勤労働者に相当します (労働者 2,000 人あたり年間 XNUMX 労働時間と仮定)。
図 1. 1993 年と 1994 年の世界の部門別の労働災害と疾病の発生率の分布。
図 2. 1993 年と 1994 年の世界のセクター別の休業日を伴うけがと病気の発生率の分布
図 1 は、1993 ～ 94 年の調査における世界のさまざまな地域の労働災害および疾病の発生率を示しています。 特定の国の唯一のデータソースである参加企業の機密性を確保するために、個々の国の料金は含まれていません。 したがって、調査の特定の国では、データは 1 つの施設のみについて報告されました。 いくつかの例では、企業はすべての国際データを 2 つの統計にまとめました。 これらの後者のデータは、図 XNUMX と図 XNUMX に「結合」としてリストされています。
国際調査における全労働者の労働災害および疾病の年間発生率は、3.3 年には 100 人の従業員 (200,000 労働時間) あたり 1993 件、2.7 年には 1994 件であった。ケース (12,615 年には 1993 件) は、米国企業から派生したものです。 これらのケースは、12,368 年には約 1994 人、12,130 年には 1993 人の労働者に関連していました。
図 2 は、何日も仕事を休んだ場合の休業災害の発生率を示しています。 1993 年と 1994 年の発生率は、国際調査での 4,000 年間のそれぞれの約 2 の休業事例に基づいています。 この統計の発生率の国際的/地域的範囲は、測定されたものの中で最も狭かった. 労働時間の損失の発生率は、労働者の安全と健康の経験に関して最も比較可能な国際統計を表している可能性があります。 休業日数（仕事を休んだ日）の発生率は、15.4 年間の各年で、労働者 100 人あたり約 2 日仕事を休んでいました。
半導体労働者の怪我や病気のケースの特徴に関する存在が知られている唯一の詳細なデータは、BLS が米国で毎年まとめているもので、休業したケースを含んでいます。 ここで取り上げる事例は、BLS が 1993 年の年次調査で特定したものです。これらの事例から得られたデータは、図 3、図 4、図 5、および図 6 に示されています。各図は、民間部門の休業事例の経験を比較しています。すべての製造および半導体製造。
図 3. 休業事例の発生率の比較1 1993年、出来事または暴露の種類別
図 4. 休業災害発生率の比較1 1993年、怪我や病気の原因別。
図 5. 休業災害発生率の比較1 1993年、怪我や病気の性質による。
図 6. 1993 年に影響を受けた身体の部位ごとの休業事例の発生率の比較
図 3 は、1993 年の米国の半導体労働者の労働損失事例の経験を、民間部門およびすべての製造業と比較して、事象または曝露のタイプに関して示しています。 この図のほとんどのカテゴリの発生率は、民間部門またはすべての製造業よりも半導体産業労働者の方がはるかに低かった. 半導体労働者の過労を伴うケースは、製造業の全労働者の半分以下でした。 有害な曝露カテゴリ (主に化学物質への曝露に関連する) は、XNUMX つのグループすべてで同等でした。
負傷または病気の原因による休業事例の比較分布を図 4 に示します。物質。
図 5 は、1993 つのグループ間で負傷または病気の性質に関連する休業の発生率を比較しています。 半導体労働者の発生率は、XNUMX 年の民間部門とすべての製造業の両方の発生率の半分以下でした。 米国の半導体労働者の手根管症候群 (CTS) の発生率は、すべての製造業の半分未満でした。
図 6 では、休業日を含むケースの分布と発生率が影響を受けた身体の部分に従って示されています。 身体システムに関連する症例の発生率はすべての比較グループで低かったが、半導体労働者の発生率はわずかに高かった. 影響を受けた他のすべての身体部分は、他のXNUMXつの比較グループよりも半導体労働者の方がはるかに低かった.
半導体労働者の疫学研究
マサチューセッツ州ハドソンにある Digital Equipment Corporation の半導体施設の女性従業員が、施設のクリーンルームの従業員の間で過剰な流産が発生したと信じていることを示したとき、半導体での雇用に関連する生殖に関する健康への影響の可能性に対する懸念が 1983 年に表面化しました。 この主張は、施設の内部データの欠如と相まって、アマーストのマサチューセッツ大学公衆衛生大学院 (UMass) による疫学研究につながりました。 この研究は 1984 年 1985 月に開始され、1988 年に完了しました (Pastides et al. XNUMX)。
流産の危険性の上昇は、施設の他のエリアの非暴露作業員と比較して、フォトリソグラフィエリアと拡散エリアの両方で観察されました。 1.75 の相対リスクは統計的に有意ではないと見なされた (p < 0.05) が、拡散地域の労働者の間で観察された 2.18 の相対リスクは有意であった。 UMass 研究の発表は、観察された結果を検証し、その範囲と考えられる因果関係を判断するために、より大規模な研究が必要であるという懸念を半導体業界全体にもたらしました。
米国の半導体産業協会 (SIA) は、カリフォルニア大学デービス校 (UC Davis) が 1989 年から実施した大規模な調査を後援しました。UC Davis の調査は、半導体製造がリスクの増加と関連しているという仮説を検証するために設計されました。ウェーハ製造従業員の流産の増加。 調査の母集団は、14 州の 42 の生産拠点を代表する 17 社の中から選ばれました。 サイトの数が最も多かったのは (調査対象の従業員のほぼ半数に相当する) カリフォルニア州でした。
UC Davis の研究は、1995 つの異なる要素で構成されていました。 過去のコホート構成要素 (Schenker et al. 1995)。 および有望なコンポーネント (Eskenazi et al. 1995)。 これらの各研究の中心は暴露評価であった(Hines et al. 1995; Hammond et al. 1995)。 ばく露評価コンポーネントは、従業員を相対的なばく露グループ (つまり、高ばく露、低ばく露など) に割り当てました。
この研究の歴史的要素では、非製造業労働者と比較した製造業労働者の相対リスクは 1.45 (つまり、流産の過剰リスクは 45%) であると判断されました。 研究の歴史的要素で特定された最もリスクの高いグループは、フォトリソグラフィーまたはエッチング作業で働いていた女性でした。 エッチング操作を行う女性は、2.15 の相対リスクを経験しました (RR=2.15)。 さらに、流産のリスクの増加に関して、フォトレジストまたは現像剤を使用した女性の間で、用量反応関係が観察されました。 これらのデータは、エチレングリコール エーテル (EGE) の用量反応関係を支持しましたが、プロピレン グリコール エーテル (PGE) の関係は支持しませんでした。
カリフォルニア大学デービス校の研究の将来のコンポーネントでは、女性のウェーハ製造労働者の間で流産のリスクの増加が観察されましたが、結果は統計的に有意ではありませんでした (p 0.05 未満)。 少数の妊娠により、研究の前向き要素の力が大幅に低下しました。 化学物質への暴露による分析では、エチレングリコールモノエチルエーテルを扱う女性のリスクが増加することが示されましたが、これは 3 回の妊娠のみに基づいていました。 重要な発見の XNUMX つは、歴史的要素の発見に対する一般的な支持であり、矛盾ではありませんでした。
この研究の横断的要素では、主に拡散炉と薄膜作業員グループで上気道症状の増加が認められました。 興味深い発見は、人間工学に関連するさまざまな工学的制御 (例えば、フットレストや背中の怪我を減らすための調節可能な椅子の使用) の明らかな保護効果でした。
ウェーハ工場で行われた空気測定では、ほとんどの溶剤への曝露が、米国政府によって設定された許容曝露限界 (PEL) の 1% 未満であることがわかりました。
別の疫学研究 (Correa et al. 1996) がジョンズ・ホプキンス大学 (JHU) によって実施され、1989 年に IBM Corporation の半導体従業員のグループが参加しました。女性のクリーンルーム労働者が参加した JHU の研究で観察された全体的な流産率は 16.6% でした。 エチレングリコールエーテルへの暴露の可能性が最も高い女性のクリーンルーム労働者における流産の相対リスクは 2.8 (95% CI = 1.4-5.6) でした。
半導体労働者が関与する生殖疫学研究の議論
疫学研究は、結果の範囲と類似性において注目に値するものでした。 これらの研究はすべて同様の結果をもたらしました。 各研究では、女性の半導体ウェーハ製造労働者の自然流産 (流産) の過剰なリスクが記録されています。 研究のうちの XNUMX つ (JHU および UC Davis) は、エチレンベースのグリコールエーテルへの曝露との因果関係を示している可能性があります。 UMass の研究では、写真グループ (グリコール エーテルに曝露したグループ) は、グリコール エーテルへの曝露が記録されていない拡散グループよりもリスクが低いことがわかりました。 これらの研究は、ウェーハ製造労働者の自然流産のリスクが高いことを示していますが、そのような過剰なリスクの原因は不明です。 JHU の研究は、グリコール エーテルの重要な役割を文書化できず、UC Davis の研究は、グリコール エーテルと生殖への影響を (曝露のモデル化と自己申告による作業慣行を通じて) わずかにしか関連付けていませんでした。 グリコールエーテルへの曝露を決定するために、どちらの研究でもモニタリングが行われたとしてもほとんど行われませんでした。 これらの研究の完了に続いて、半導体産業は、エチレン系グリコール エーテルから、乳酸エチルおよびプロピレン系グリコール エーテルなどの代替物への切り替えを開始しました。
まとめ
仕事に関連した怪我や病気の年間発生率に関する入手可能な最良のデータに基づくと、半導体労働者は、他の製造部門や民間部門 (多くの非製造業を含む) の労働者よりもリスクが低い. 国際的に見れば、休業災害に関連する労働災害と疾病の統計データは、半導体労働者の世界的な安全と健康の経験のかなり信頼できる指標である可能性があります。 業界は、業界での雇用に関連するリプロダクティブ・ヘルスへの影響に関する質問への回答を見つけようとして、いくつかの独立した疫学研究を後援してきました。 観察された流産とエチレンベースのグリコールエーテルへの暴露との間の決定的な関連性は確立されていませんが、業界は代替のフォトレジスト溶剤を使用し始めています.