氦氣正在變得緊缺,。對于它的用途，消費者可能最熟悉的就是充氣球,，但其實各種工業(yè)領(lǐng)域?qū)獾膽酶訌V泛,，其中也包括半導體制造。出于供給考慮,，包括泛林集團在內(nèi)的許多公司都在尋找減少氦氣使用的方法,。

半導體芯片的制造涉及多種材料。有些材料比如硅的參與顯而易見,，最終會出現(xiàn)在成品中,；其他材料則不那么明顯，只是參與了幕后過程,，最后不會出現(xiàn)在芯片里,。氦氣就屬于后者，主要用于冷卻,。

氦是自然界中第二小的原子,，僅次于氫。氦氣是一種惰性氣體，不與其他任何物質(zhì)發(fā)生化學反應,。它在-268.9°C液化,。它的沸點和冰點低于其他任何已知物質(zhì)，其導熱系數(shù)（傳遞熱量的能力）也是除氫氣以外的氣體中最高的,。

和許多其他材料一樣,，有兩種方法可以獲取氦氣，從大自然中提取或者在實驗室里合成,。由于合成成本太高,，目前氦氣只能靠提取獲取?；厥蘸獾姆椒ㄟ€在討論中,，尚未得到普遍應用。這意味著,，氦氣使用后便被丟棄,，后續(xù)無法再次利用。

尋找氦氣

氦氣只有一種可靠來源：天然氣藏,。由于鈾等元素的放射性衰變,，地球上產(chǎn)生了氦氣。氦氣常常在天然氣藏附近的地下水里聚集,。雖然空氣中也有氦氣,，但從空氣中獲取氦氣的成本是從天然氣藏中提取的10,000 倍。也因此,，使用后被釋放到環(huán)境中的氦氣目前無法得到再利用或回收,。

雖然并非每個天然氣藏都含有相當數(shù)量的氦氣，但這樣的礦床不少,。一般來說,，0.3%以上的氦含量就具有商業(yè)開采價值。對于這些氣田來說,，只要天然氣被提取出來,，氦氣也就分離出來了。

目前能產(chǎn)出氦氣的國家很少,，僅有美國,、加拿大、卡塔爾,、阿爾及利亞,、波蘭、俄羅斯和澳大利亞,。在這七個國家中,，分離氦氣的精煉廠不到 20 家,。隨著氦氣的提取和天然氣供應的枯竭，氦氣產(chǎn)量將會減少,，這引發(fā)了目前對氦氣長期可持續(xù)性的擔憂,。

隨著供給逐步減少，氦氣已經(jīng)成為一種戰(zhàn)略材料,，這使行業(yè)與政府都開始關(guān)注氦氣未來的用處和用法,。同時市場已經(jīng)做出反應，氦氣價格在過去十年中翻了一番,。短期價格飆升和短缺比過去更加普遍,，政府管控的可能性增加。

這對要求來源穩(wěn)定,、可預測的制造企業(yè)來說是一種挑戰(zhàn),。它們正在尋找生產(chǎn)過程中盡可能減少氦氣使用的方法。

泛林正在持續(xù)關(guān)注氦氣的減量

泛林集團正在努力減少對氦氣的依賴,，這些氦氣在泛林的某些設備中用于冷卻,。我們面臨的挑戰(zhàn)在于，要在不中斷設備運行和客戶使用這些設備進行批量生產(chǎn)的前提下,，減少氦氣的使用量,。

我們正在盡一切可能尋找氦氣的替代品。挑戰(zhàn)在于,，除了非?；顫姷臍錃猓瑳]有比氦氣導熱系數(shù)更高的材料,。也就是說,，即便是可行的替代品,，其導熱速度也都不如氦氣,。如果導熱太慢，制造過程中的冷卻時間就要延長,，導致整體生產(chǎn)的時間增加,，效率也隨之降低。泛林正在努力尋求兩者的平衡,。

由于泛林的努力,，目前我們的客戶每生產(chǎn)一片晶圓所使用的氦氣已經(jīng)大幅減少，但我們能做的還有很多,。泛林集團的目標是繼續(xù)降低使用我們的設備所需的氦氣量,。隨著氦氣價格的不斷攀升，氦氣替代品的發(fā)現(xiàn)對于我們的客戶來說就是降低成本,，從長遠來看,，這將是半導體制造可持續(xù)化進程中的又一大步,。