为了满足半导体下一代设备的要求，芯片制造商正在开发使用新材料、在较低或较高温和不同压力条件的情况下运行的工艺。
这些趋势为次级工厂的设备带来了新的挑战，特别是真空泵和气体减排系统，随着需求的不断增多，真空气泵和气体减排系统需要处理新型材料及其工艺副产品，并且处理量更大。“在工艺室真空系统中，容易凝结的 CVD （化学气象沉积）前体材料和反应副产品的范围正在扩大，”Edwards 干泵营销副总裁 Neil Garland 说道。
在SubFab（子晶圆厂）的设计和管理中，系统级方法的应用至关重要。这种方法通过集成控制交互组件，可以实现最佳性能和可靠性。例如，半导体制造商和平板显示器制造商都面临着复杂的复合材料结构的图案层构建和对齐问题。系统级设计和控制不仅可以优化性能，还可以帮助制造商智能和有效地响应控制工艺排放的政府法规的变化。
工业4.0技术，也称为智能制造，已经在半导体行业得到了广泛应用。尽管在SubFab的实施仍处于初期阶段，但一些初步努力已经在进行。例如，通过监测和叠加气体流动和减排可用性来生成排放报告，以及对SubFab组件的报警管理。这些技术的应用不仅可以提高生产效率，还可以帮助制造商更好地管理资源和减少排放。
图：半导体新工艺给子晶圆厂带来新挑战
新的工艺和材料可能会产生大量难以处理的废水副产品。例如，高纵横比工艺（HARP）和“脏”化学反应可能会堵塞前管线、闸阀和泵。为了应对这些挑战，应用材料公司正在开发Aeris-S消减技术，通过将有问题的材料转化为更容易管理和运输的化合物，以减少污染。
随着越来越多的传感器被集成到设备和网络中，实时能源平衡和数据挖掘引擎的使用将变得可能。深度学习算法将用于预测和预防性维护事件。这些技术的应用不仅可以提高设备的运行效率，还可以减少维护成本和时间。
随着全球对环境保护和可持续发展的重视，客户对半导体制造过程的可持续性要求也越来越高。Sub-Fab作为半导体制造的重要环节，需要承担起减少环境影响、提高资源利用率的责任。新工艺的引入往往伴随着新材料的使用和副产品的产生，这要求Sub-Fab在材料选择、工艺优化和废物处理等方面采取更加环保和可持续的措施。例如，通过引入绿色能源、实施水循环利用、减少有害物质的排放等方式，降低对环境的影响。同时，加强与供应商和客户的沟通合作，共同推动半导体行业的可持续发展。
