氦氣影響半導體未來 回收是門大學問

編譯／高晟鈞

半導體製造過程需要許多化學品和特殊氣體。由於其低溫特性、出色的導熱性、化學惰性和高擴散率，氦氣被廣泛用於整個半導體生產線，特別是在沒有可行替代品的情況下，用於晶圓冷卻。鑒於美國與歐盟晶片法案的推動，以及世界各國大力推動半導體展業的舉措，將使得未來氦氣需求增加五倍以上。由於氦氣是一種有限資源，氦氣的製程、替代與回收，將影響永續半導體的未來。

推動更小節點需要更多氦氣

氦氣極高的導熱性，以及優秀的化學惰性，使其成為快速冷卻晶片的首要選擇。隨著半導體技術朝向更小節點發展，製程中對於有效熱管理的需求，正加速對於氦氣的依賴。人工智慧、量子運算、電信、電動車和汽車產業自動化的需求，預計將成為半導體製造成長的重要推動力，從而推動氦氣使用的成長。

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地緣政治使得氦氣價格難以穩定

根據美國地質調查局的數據，目前全球氦資源總量估計約為 400 億立方公尺。考慮到平均年產量（2017-2023 年），氦氣的可用儲量約為 250 年。隨著需求的不斷增加，這種供應可能會更快耗盡。

此外，考慮到許多生產氦氣的大國，如俄羅斯、卡達等國家，均處於地緣政治緊張的局勢，在過去二十年中，工廠停運、加工廠維護的情況層出不窮，氦氣市場也長期面臨著供應問題和價格波動等情況。儘管隨著卡達和俄羅斯預計將提高氦氣產量，但考慮到地緣政治緊張局勢，這並不一定能保證氦氣供應不受干擾。

氦氣的回收將是未來的關鍵

由於氦氣是一種有限的資源，且對於半導體和光纖製造、鋰離子電池和航空航天部件的洩漏測試等多種應用至關重要，因此以下產業須特別重視氦氣的保存和管理：製造業。光纖製造、洩漏測試組件（例如 HVAC、航空航天、汽車）以及低溫應用（例如 MRI 和 NMR 系統）。

儘管特殊氣體回收產業依舊相當冷門，但隨著供應的限制與價格上漲，採用回收系統將更符合經濟成本，並越發受到重視。

資料來源:TimesTech

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