一、半导体过滤器介绍
随着EUV技术的普及，半导体过滤技术正突破物理极限，自清洁纳米纤维膜、AI驱动的预测性更换系统、量子点级杂质监测等创新持续支撑摩尔定律的发展。在这一微观战场上，每一次过滤精度的提升，都是对芯片制造“完美主义”的极致追求。
现代半导体过滤器被称为“分子级筛子”，核心由两大部件构成：
1）铠甲系统：采用航天级316L不锈钢、哈氏合金或PTFE材料制成的壳体，具备极强的耐腐蚀性，可抵御强酸强碱侵蚀。
2）过滤矩阵：由聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）等特种材料构成的纳米级滤网，最小可拦截0.003微米的超细微粒。
半导体过滤器广泛应用于气体输送、光刻、沉积、干法刻蚀、离子注入等关键工艺，主要由壳体和滤芯组成。主流壳体材料包括316L不锈钢、镍、PTFE、哈氏合金；过滤介质常见为聚丙烯、玻璃纤维、PES、PTFE、PVDF、尼龙、UPE等。
二、气体过滤的工作原理
半导体气体过滤根据材料不同，主要分为表面过滤、深层过滤和滤饼过滤三类。
1. 表面过滤（Surface Filtration）
采用单层或多层PTFE微孔膜结构，基于筛分效应工作：气体通过时，粒径大于膜孔的颗粒被截留在表面，小颗粒则通过。
过滤宏观示意图
技术特点：过滤精度高，可达0.1μm以下；压降稳定；适用于超纯气体系统。典型应用包括光刻机保护气体、CVD工艺气体净化。
局限性：仅能拦截大于孔径的颗粒；表面积尘会导致通量下降，需定期更换。
2. 深层过滤（Depth Filtration）
采用玻璃纤维、烧结金属等构成的立体网状结构，通过三维孔隙综合多种机制捕获颗粒。
捕捉粒子的机理示意图
主要捕获机理：
- 直接拦截：颗粒与纤维距离小于半径时被截获
- 惯性沉积：大颗粒（>1μm）因惯性撞击纤维
- 扩散效应：亚微米颗粒受布朗运动影响被吸附
- 重力沉降：大颗粒在低速气流中自然沉降
- 静电吸附：带电颗粒与极化纤维间产生库仑力
技术特点：可捕获远小于孔径的颗粒；容尘量大，寿命长；效率随介质厚度和密度增加而提升。
局限性：初期可能存在颗粒穿透；压降随负载上升。
3. 滤饼过滤（Cake Filtration）
工作原理：
- 初始阶段：介质截留大颗粒，细颗粒形成“架桥”结构
- 滤饼形成：累积颗粒层自身成为过滤层，拦截更小颗粒
- 稳定阶段：滤饼厚度达动态平衡，过滤效率趋于稳定
技术特点：过滤精度逐步提升；适用于高颗粒浓度（>1mg/m³）气体处理；需配备反吹或脉冲清洁系统。
局限性：不适用于超低颗粒浓度环境；滤饼积累导致压降显著升高。
三、半导体过滤器市场分析
据QYR（恒州博智）统计与预测，2024年全球半导体过滤器市场规模达12.36亿美元，预计2031年将增长至24.65亿美元，2025-2031年复合增长率（CAGR）为10.5%。
全球主要厂商包括颇尔（Pall）、英特格（Entegris）、日本精线株式会社、Ecopro、Exyte Technology等，前五大企业合计占据约68%市场份额。
从区域看，北美为最大生产地，占全球产能43%，欧洲和日本分别占26%和18%；亚太地区为最大消费市场，占比44%，其次为北美（29%）和欧洲（23%）。
资料来源：半导体综研
四、主要厂商
