氦气在国产芯片全产业链应用

‌氦气凭借化学惰性、超高导热、-268.9℃超低温液化、分子极小易渗透四大独有属性，贯穿硅片制备→晶圆制造→封装测试全链条，是国产成熟制程（28nm 及以上）、先进制程（7/5/3nm）国产化刚需原料，先进制程芯片缺高纯氦直接停产、良率暴跌。

一、硅片原料制造环节（单晶硅生产）

1. 单晶炉保护 + 快速冷却：高纯氦（5N 及以上）填充单晶炉炉膛，高温拉晶时隔绝氧气、水汽，防止硅棒氧化产生晶格缺陷；依托高导热实现硅棒均匀降温，提升单晶硅纯度与良品率，是 12 寸大尺寸硅片量产标配保护气。
2. 硅片退火工艺吹扫：硅片高温热处理全程氦气置换腔室空气，消除晶圆内部应力，减少翘片瑕疵。

二、晶圆前道制造（芯片核心制程，耗氦占比最高）

1、光刻工序（DUV/EUV 光刻机）

• DUV 深紫外光刻机：高纯 6N 氦气持续吹扫激光腔体、光路，带走激光器发热，隔绝粉尘杂质，保障 193nm 光源稳定输出，国内中芯国际、长江存储成熟产线必备。
• EUV 极紫外光刻机（7nm 以下先进国产芯片）：液氦专属冷却超导磁体，维持设备内部 4K（-269℃）极低温，是目前无替代冷却介质，单台 EUV 设备年耗液氦超 10000L，国内先进制程扩产直接拉动液氦需求。

2、刻蚀工艺（干法等离子刻蚀）

3、薄膜沉积（CVD/ALD/PVD）

4、离子注入

三、封装与测试环节

1. 芯片气密性氦检（氦质谱检漏）：氦分子体积极小，是芯片封装后微漏检测唯一介质，检出精度可达 10⁻⁹Pa・m³/s，车用功率芯片、存储芯片出厂必做氦检，杜绝后期使用漏气失效。
2. 精密钎焊保护：芯片引脚、基板真空焊接，氦气做惰性保护，避免金属焊盘高温氧化虚焊。
3. 低温可靠性测试：液氦搭建超低温环境，完成军工、AI 芯片高低温老化验证。

四、国产芯片国产化配套 + 和新晟业务落点

五、纯度标准总结

• 成熟制程（≥28nm）：高纯氦≥5N（99.999%）
• 先进制程（≤7nm）：超高纯氦 6N~7N（99.9999% 及以上），杂质控制 ppb 级别