当前，半导体行业正投入巨资以扩充生产能力。与此同时，在芯片制造过程中，减少排放和资源消耗的压力日益增大，且需兼顾运营成本的控制。在此背景下，位于洁净室下方的技术基础设施——即次级厂房——成为了提升效率的关键环节。在SEMICON Europa展会上，DAS Environmental Experts公司发布了Subfab NetZero概念。该概念旨在将废气处理、排放测量、数字化连接和智能设备控制进行整合。通过推出用于处理氮氧化物的新型ALCEA废气处理系统，该公司进一步扩展了其减排技术组合。目前，首批半导体制造商已开始探索这种集成方法的潜在应用前景。
次级厂房是现代半导体制造厂不可或缺的一部分。它容纳了真空泵、废气处理系统以及其他维持高度复杂制造过程正常运行的技术设备。次级厂房对制造厂的能源消耗、气体、水和化学品的使用以及排放量产生着巨大影响。得益于DAS Environmental Experts等公司持续的技术创新，这些系统的效率和性能在近年来显著提升。然而，该公司专家认为，最大的优化潜力在于对半导体生产的整体性审视，即制造过程与次级厂房处理阶段之间的最佳协同。
推动这一转变的因素主要有三点。首先，能源、水和消耗品成本的上涨，增加了半导体制造商面临的经济压力。特别是人工智能应用、数据中心和高性能计算正将对强大芯片的需求推向新高，使得生产效率的提升比以往任何时候都更加重要。其次，客户、投资者和监管机构日益期望环境影响能够被透明地追踪和减少。第三，企业需要可靠的排放、消耗和节约潜力数据，以支持投资决策和脱碳措施。与此同时，现代传感器、环境监测设备和数字化连接首次使得对制造过程和次级厂房系统进行端到端审视成为可能。这使得过去相互独立的设备区域能够有针对性地进行协调，从而释放额外的效率潜力。
DAS Environmental Experts首席业务发展官Guy Davies博士表示：“半导体行业在废气处理方面取得了巨大进步。下一个机遇在于更好地理解整个次级厂房的环境绩效，并更智能地管理其运营。如果我们持续捕捉排放和运行状态，并据此运行设备，就能同步提升环境绩效和资源效率。这正是我们通过Subfab NetZero所追求的方法。”
凭借Subfab NetZero，DAS Environmental Experts正在开发一种整体方法，将现有废气处理技术与排放测量、连接性和智能运营优化方面的新能力相结合。它建立在一个由“处理（Abate）”、“测量（Measure）”、“验证（Validate）”、“优化（Optimize）”四个功能组成的闭环控制系统之上。该概念要求尽可能连续地捕获相关排放和运行状态。这使得基于需求的设备控制、更有效的资源利用以及利用测量数据验证所带来的改进成为可能。其目标不仅是提高单个系统的环境性能，更是提升整个次级厂房及其所有组件协同工作的整体环境性能。
DAS Environmental Experts公司在废气处理领域拥有超过三十年的经验，并在环境验证、数字接口和人工智能辅助数据分析方面持续进行开发工作。Subfab NetZero描绘了一条长期的技术转型路径，将现有解决方案与新发展相结合。
新型ALCEA废气处理系统展示了DAS Environmental Experts如何系统地扩展其技术组合以支持这一方法。该系统在SEMICON Europa展会上首次在欧洲亮相。ALCEA系统提供氮氧化物（NOx）的二次处理，可直接集成到产生NOx的废气处理单元下游的现有排气管道中。因此，该系统在次级厂房中无需额外占用地面空间，也适用于现有设施的改造。在特定运行条件下，ALCEA系统可将NOx排放量减少高达95%。该系统作为减排的又一组成部分，补充了DAS Environmental Experts现有的废气处理技术。
DAS Environmental Experts的现有技术已经证明，更智能的设备控制能够同时带来经济和环境效益。其中一个例子是主动工具耦合（Active Tool Coupling, ATC），它允许废气处理系统根据所连接工艺工具的实际运行状态进行按需匹配。在一个欧洲半导体制造厂的四腔蚀刻工具与在线洗涤器的应用案例中，与之前的连续运行相比，燃料气消耗量减少了约68%。在研究的运行条件下，氧气、压缩空气和水消耗也实现了节约。这些结果突显了基于需求的设备控制的潜力。这些数据与一个特定应用相关，不应被视为整个次级厂房的等效节约。
DAS Environmental Experts报告称，目前已与首批半导体制造厂就Subfab NetZero的潜在应用展开积极讨论。根据该公司反馈，迄今为止的讨论表明，各方对更紧密地结合减排、资源效率和智能设备控制表现出浓厚兴趣。
从2027年开始，DAS Environmental Experts计划分阶段在亚洲和北美地区推广这一概念，并与制造厂运营商合作，确定在其各自工厂可实现的技术和经济改进。在推广过程中，将充分考虑现有制造设施和新建芯片制造厂的需求。通往低排放次级厂房的路径将因地点、制造技术和现有基础设施而异。因此，DAS Environmental Experts将Subfab NetZero视为一种长期的转型方法，而非单一的技术措施。其目标是支持半导体制造商逐步减少排放和资源消耗，优化运营成本，并以可验证的方式记录其在实现环境目标方面的进展。
