氦气被美国列为关键材料！半导体为何离不开它？

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谁能想到，一种看似普通的气体，竟然关系到全球芯片制造的稳定运行。

10月23日，美国能源部宣布，根据《2020年能源法》，正式将氦气（Helium）认定为关键材料，使其成为该机构指定的第20种关键材料。

美国能源部长克里斯·赖特明确表示，氦气对于半导体和先进技术制造至关重要。此次认定旨在加强美国制造业和关键供应链安全。

值得关注的是，受地缘政治和供应紧张影响，全球氦气现货价格据报道一度上涨至此前的约3倍。

氦气究竟有多重要？为什么连先进晶圆厂都离不开它？

一、美国为什么突然将氦气列为关键材料？

答案很简单：供应链风险正在上升。

氦气不仅用于半导体制造，还广泛应用于医疗设备、量子计算、超导磁体及航空航天等领域。

美国能源部认为，氦气在先进制造中具有不可替代的重要作用，同时面临资源、提纯能力和国际供应链风险。

此次认定后，符合条件的氦气项目有望获得美国政府融资、技术支持及产业合作机会。

这意味着，氦气已经成为美国重点关注的战略性工业材料之一。

二、芯片制造为什么离不开氦气？

这是此次新闻最值得关注的地方。

氦气虽然不直接构成芯片的主要材料，却在晶圆制造的多个关键环节发挥作用。

主要集中在四个方面：

1、刻蚀：给晶圆降温。 在等离子体刻蚀设备中，氦气常用于晶圆背面冷却，帮助控制晶圆温度，提高刻蚀均匀性和工艺稳定性。

2、薄膜沉积：稳定制造工艺。 在部分CVD、PECVD设备中，氦气可用于辅助温度控制或作为工艺气体，改善薄膜沉积的一致性。

3、设备检漏：保障真空环境。 半导体制造需要高洁净度和高真空环境，氦质谱检漏技术能够发现设备和管路中的微小泄漏。

4、特殊工艺：提供惰性环境。 在部分等离子体处理及特殊制造环节，氦气可作为辅助气体使用。

尤其在先进刻蚀工艺中，晶圆温度控制直接关系到工艺稳定性和良率。

需要强调的是，并非所有半导体工艺都必须使用氦气，但在部分关键设备和工艺环节，其替代难度较高。

三、如果氦气断供，晶圆厂会停产吗？

答案是：存在风险，但不意味着一定停产。

对于依赖背面氦气冷却的刻蚀设备，供应中断可能影响设备运行、工艺稳定性及产能安排。

部分薄膜沉积设备、真空检漏系统同样需要稳定的氦气供应。

不过，大型晶圆厂通常通过长期采购合同、库存储备、多供应商体系及气体回收技术降低供应风险。

真正需要警惕的，是氦气供应持续紧张导致制造成本上升，以及局部供应中断对产线运行的影响。

四、全球氦气为什么突然紧张？

氦气供应高度依赖少数国家和地区。

美国、卡塔尔和俄罗斯是全球氦气产业的重要参与者。

据报道，2025年美国氦气产量预计约8100万立方米，占全球产量约43%。

但近年来，半导体、医疗和先进制造领域的需求增长，加上中东地缘政治风险及部分国家出口限制，正在加大全球氦气供应压力。

财联社10月24日报道援引业内人士消息称，受相关冲突影响，氦气现货价格已上涨至此前的约3倍。

这也说明，即使拥有丰富的天然气资源，如果缺乏足够的提纯能力和稳定的运输体系，仍然可能出现氦气供应瓶颈。

五、中国半导体产业该如何应对？

氦气被美国列为关键材料，对中国半导体产业同样具有启示意义。

随着国内晶圆制造、功率半导体、先进封装及半导体设备产业发展，高纯工艺气体的稳定供应越来越重要。

未来需要重点关注三个方向：

第一，提高高纯氦气供应能力。 加强氦气资源回收、提纯技术及供应链建设。

第二，推动氦气循环利用。 通过气体回收和工艺优化，降低晶圆厂对新增氦气供应的依赖。

第三，强化供应链安全。 建立多元化采购体系，提升关键工业气体的稳定保障能力。

对于中国半导体产业而言，保障氦气供应不仅是成本问题，更关系到部分关键制造设备能否持续稳定运行。

芯榜观察：过去，全球半导体竞争主要围绕光刻机、先进制程、GPU、HBM及先进封装展开。

如今，美国将氦气列为关键材料，再次提醒产业界：芯片制造的竞争，不只在设备和技术，也在那些容易被忽视的基础材料。

一座投资数百亿元的晶圆厂，离不开高端设备，也离不开高纯气体、电子化学品和稳定的供应链。

氦气只是其中一个缩影。

未来半导体产业的竞争，不仅是谁能造出更先进的芯片，更是谁能保障整条制造链持续运转。

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