Расширение производства чипов ИИ стимулирует спрос на передовую фильтрацию воздуха в чистых помещениях для полупроводников
Полупроводниковая индустрия вступает в новую волну расширения чистых помещений
Быстрое развитие искусственного интеллекта меняет глобальный ландшафт полупроводникового производства.
По мере роста спроса на процессоры для ИИ, передовую память, высокоскоростные оптические соединения и полупроводниковое оборудование нового поколения производители по всей цепочке поставок полупроводников расширяют производственные мощности и инвестируют в новую производственную инфраструктуру.
В сентябре 2026 года ASML объявила о начале строительства нового производственного кампуса BIC North в Нидерландах. Ожидается, что в рамках расширения будут созданы новые чистые помещения для сборки передового оборудования для производства полупроводников.
В то же время производители полупроводников и технологические компании продолжают наращивать производственные мощности для компонентов, обеспечивающих работу центров обработки данных для ИИ и высокопроизводительных вычислений.
За этими крупными инвестициями в полупроводниковую отрасль стоит инфраструктурное требование, которое привлекает гораздо меньше общественного внимания:
передовые системы контроля загрязнений и фильтрации воздуха в чистых помещениях для полупроводникового производства.
Поскольку процессы производства полупроводников становятся всё более сложными, контроль воздушных частиц, молекулярных загрязнителей и параметров воздушных потоков становится критически важным для поддержания стабильной производственной среды.
Почему воздушная фильтрация критически важна в производстве полупроводников
Производство полупроводников происходит в строго контролируемых средах, где даже чрезвычайно мелкие переносимые по воздуху загрязнители могут нарушить чувствительные производственные процессы.
Потенциальные загрязнители включают:
- l Мелкие и сверхмелкие частицы
- l Частицы, образующиеся в процессе
- l Атмосферные загрязнители наружного воздуха
- l Кислотные и щелочные газы
- l Летучие органические соединения (ЛОС)
- l Молекулярное загрязнение воздуха (AMC)
Поэтому современные полупроводниковые предприятия полагаются на многоступенчатые системы фильтрации воздуха, а не на один фильтр.
Типичная система обработки воздуха в чистом помещении может включать:
Предварительная фильтрация → Фильтрация средней эффективности → HEPA/ULPA-фильтрация → Терминальная фильтрация FFU
В зависимости от требований процесса также может применяться химическая фильтрация для контроля воздушных молекулярных загрязнителей.
Это делает фильтрацию неотъемлемой частью инфраструктуры контроля загрязнений в производстве полупроводников.
HEPA- и ULPA-фильтры для чистых помещений в производстве полупроводников
HEPA-фильтрация
Высокоэффективные фильтры для очистки воздуха от частиц (HEPA) широко используются в системах ОВиК чистых помещений, системах терминальной фильтрации и вентиляторных фильтрующих модулях.
Они обеспечивают высокоэффективное удаление частиц, поддерживая требования к чистоте контролируемых производственных сред.
Типичные области применения включают:
- · Потолочная фильтрация чистых помещений
- · Вентиляторные фильтрующие блоки (FFU)
- · Приточные вентиляционные установки (AHU)
- · Мини-среды для оборудования
- · Зоны производства полупроводников
- · Чистые помещения для электронного производства
Для более требовательных процессов может потребоваться более высокая эффективность фильтрации.
ULPA-фильтрация
Фильтры сверхнизкого проникновения (ULPA) предназначены для применений, требующих чрезвычайно высокой эффективности удаления частиц.
Они обычно рассматриваются для критических сред производства полупроводников, где концентрация частиц в воздухе должна поддерживаться на исключительно низком уровне.
Типичные области применения включают передовое производство полупроводников, обработку пластин, прецизионную электронику и другие сверхчистые производственные среды.
Однако одной эффективности фильтрации уже недостаточно.
По мере увеличения объемов воздушных потоков в чистых помещениях перепад давления становится еще одним важным фактором.
Почему низкое падение давления важно в современных чистых помещениях
Системы ОВиК и FFU чистых помещений непрерывно циркулируют большие объёмы отфильтрованного воздуха.
Каждый фильтр создаёт сопротивление воздушному потоку.
По мере увеличения падения давления вентиляторам требуется дополнительная мощность для поддержания требуемого расхода воздуха. При работе сотен или даже тысяч терминальных фильтров непрерывно разница в сопротивлении фильтров может влиять на общее энергопотребление объекта.
Именно поэтому современная фильтрация в чистых помещениях для полупроводникового производства всё больше ориентируется на одновременное достижение двух целей:
Высокая эффективность фильтрации + низкое сопротивление воздушному потоку
Поэтому передовые фильтрующие материалы играют всё более важную роль.
Нанокомпозитные фильтрующие материалы: поддержка высокой эффективности и низкого сопротивления
Технология нановолоконной фильтрации предлагает ещё один подход к высокоэффективной фильтрации твёрдых частиц.
Чрезвычайно тонкая волокнистая структура создает фильтрационный слой, способный улавливать мелкие частицы, при этом конструкция фильтра может быть спроектирована с относительно низким сопротивлением воздушному потоку.
По сравнению с фильтрационными решениями, основанными преимущественно на более толстых структурах обычных фильтрующих материалов, правильно спроектированные нановолоконные среды могут обеспечить выгодный баланс между:
- · Высокая эффективность улавливания частиц
- · Низкое начальное падение давления
- · Стабильные характеристики воздушного потока
- · Легкая конструкция фильтрующего материала
- · Энергоэффективная фильтрация
Эти характеристики делают технологию нановолоконной фильтрации особенно актуальной для систем ОВиК чистых помещений и применений с вентиляторными фильтрующими модулями (FFU), где необходимо непрерывно фильтровать большие объемы воздуха.
Химическая фильтрация для борьбы с переносимым по воздуху молекулярным загрязнением
Частицы — не единственная проблема загрязнения при производстве полупроводников.
Некоторые процессы также могут подвергаться воздействию переносимого по воздуху молекулярного загрязнения (AMC).
Обычные молекулярные загрязнители могут включать:
- · Кислотные газы
- · Щелочные газы
- · Летучие органические соединения
- · Органические загрязнители
- · Технологические химические пары
В отличие от фильтров HEPA и ULPA, которые в первую очередь контролируют загрязнение частицами, химические фильтры используют специализированные адсорбционные среды для удаления特定ных газообразных загрязнителей из воздушного потока.
По этой причине передовые полупроводниковые предприятия могут комбинировать:
Фильтрация частиц + Химическая фильтрация
для создания более комплексной стратегии контроля загрязнения.
Системы FFU и терминальная фильтрация чистых помещений
Вентиляторные фильтрующие установки (FFU) являются еще одним важным компонентом систем воздушных потоков в полупроводниковых чистых помещениях.
FFU объединяет вентилятор с высокоэффективным фильтром для подачи отфильтрованного воздуха непосредственно в контролируемую среду.
Крупные полупроводниковые чистые помещения могут эксплуатировать обширные сети FFU для поддержания:
- · Требуемого воздушного потока
- · Чистота помещения
- · Перепады давления
- · Пределы концентрации частиц
- · Стабильные условия окружающей среды
Недавние исследования чистых помещений также подчеркнули важность координации воздушных потоков AHU и FFU для поддержания соответствующих условий давления в чистом помещении.
Это означает, что будущий дизайн чистых помещений всё больше выходит за рамки отдельных компонентов в сторону оптимизации воздушных потоков и фильтрации на уровне системы.
Решения для воздушной фильтрации NanoFiltech для полупроводникового производства
Поскольку производственные мощности полупроводников продолжают расширяться, системы фильтрации должны поддерживать всё более высокие требования к чистоте, стабильности воздушного потока и энергоэффективности.
NanoFiltech предлагает продукты для воздушной фильтрации и высокоэффективные фильтрующие среды для чистых помещений и промышленных систем HVAC. Наш ассортимент фильтрации для полупроводников и чистых помещений включает:
Разработан для высокоэффективной фильтрации частиц в системах ОВиК чистых помещений, системах терминальной фильтрации и других контролируемых средах.
ULPA-фильтры
Высокоэффективные решения для фильтрации для применений, требующих особо строгого контроля аэрозольных частиц.
Вентиляторные фильтрующие модули (FFU)
Интегрированные системы вентиляции и фильтрации, разработанные для потолочных применений в чистых помещениях и контролируемых производственных средах.
Химические фильтры
Решения для фильтрации, предназначенные для контроля газообразных загрязнителей и переносимого по воздуху молекулярного загрязнения в чувствительных производственных средах.
NANOAIRНановолоконная фильтрующая среда
Высокоэффективная нановолоконная фильтрующая среда, разработанная для сочетания высокой эффективности фильтрации с низким сопротивлением воздушному потоку.
CHEMCAREХимическая фильтрующая среда
Функциональные адсорбционные среды, разработанные для применений, требующих контроля газообразных и молекулярных загрязнителей.
В совокупности эти технологии позволяют конфигурировать системы фильтрации в соответствии с различными уровнями чистоты, требованиями к воздушному потоку и стратегиями контроля загрязнений.
От эффективности фильтрации к общей производительности чистого помещения
Расширение полупроводниковой отрасли меняет подход к оценке фильтрации чистых помещений.
Выбор фильтра только по его номинальной эффективности становится всё более недостаточным.
Инженерам по чистым помещениям и операторам объектов следует учитывать полный рабочий профиль, включая:
- · Эффективность фильтрации
- · Начальный перепад давления
- · Развитие перепада давления
- · Требования к воздушному потоку
- · Характеристики частиц
- · Риски молекулярного загрязнения
- · Срок службы фильтра
- · Энергопотребление систем ОВиК
- · Условия эксплуатации чистого помещения
Цель состоит не просто в установке фильтра с более высокой эффективностью.
Цель — создать систему фильтрации, которая поддерживает требуемый уровень чистоты, обеспечивая при этом стабильную и энергоэффективную работу чистого помещения.
Подготовка фильтрации чистых помещений к следующему поколению производства полупроводников
ИИ, передовые вычисления и электроника нового поколения ускоряют инвестиции по всей цепочке поставок полупроводников.
Поскольку строятся новые фабрики, предприятия по производству оборудования и современные чистые помещения, воздушная фильтрация останется фундаментальной частью контроля загрязнений в полупроводниковом производстве.
Следующее поколение фильтрации чистых помещений будет все больше требовать сочетания:
Более высокая эффективность, более низкое сопротивление, передовые фильтрующие среды, контроль AMC, интеллектуальное управление воздушными потоками, снижение энергопотребления за жизненный цикл
NanoFiltech продолжает разрабатывать передовые фильтрационные материалы и решения для фильтрации воздуха для полупроводниковой, электронной, фармацевтической и других отраслей с высокими требованиями к чистоте производственной среды.
Для проектов чистых помещений в полупроводниковой отрасли NanoFiltech может оказать поддержку в выборе фильтров в соответствии с требуемой эффективностью, расходом воздуха, перепадом давления, конфигурацией установки и требованиями к контролю загрязнений.
Связаться NanoFiltech для обсуждения решений в области HEPA, ULPA, FFU, химической фильтрации и фильтрующих материалов из нановолокна для вашего проекта чистого помещения.