氦气危机来袭，先进芯片制造亮红灯

中东地缘紧张局势持续升级，出口环境变动叠加全球氦气供给重心从卡塔尔向美国转移，正在重塑半导体制造核心原材料氦气的全球供应格局。

当前市场尚未出现全局性实物短缺。但价格持续上涨、供给约束不断收紧预示，氦气短缺危机或将接踵而至；供给端风险或将逐步传导至采用关键先进制程的晶圆厂。

虽然全球范围内不会出现晶圆厂同步停产的情况，但现有库存、氦气回收体系、气体企业储备、长期供货合约以及供给优先级调配，预计能够消化首轮冲击。不过，倘若未能及时落实替代气源，长期原材料短缺引发的后果或将难以逆转。

与此同时，一个值得深思的现象浮出水面：行业暂未大规模传出晶圆厂停工消息，即便供应链正在发生一系列隐性调整，市场对于氦气供给冲击的警惕情绪依旧有限。表面平稳的供给现状引出关键疑问：暂无大面积工厂停工，是否真代表供应充足？抑或是企业正在悄然调整策略，以应对这场前所未有的供给危机？

在本次采访中，日本精密加工研究所负责人Takashi Yunogami剖析氦气危机背后复杂的现实困境，并警示：这类难以储存、多项关键制程暂无替代方案的原材料一旦断供，行业将面临严峻风险。

氦气短缺的影响更难遏制

数据来源：TECHCET、CSIS公开资料及企业公告

氦气并非唯一供给高度集中的半导体原材料。光刻胶与半导体设备所需石脑油基原材料就是又一例证，核心制造原料仍然高度依赖少数供应商。石脑油广泛用于半导体设备内部树脂、密封件、含氟材料、管路、阀门、线缆与绝缘部件，同时也是光刻胶溶剂PGME、PGMEA的上游原料。全球光刻胶市场超过90% 份额由五家日本厂商占据，造就高度集中的供应链。

数据来源：Takashi Yunogami（石脑油消耗量估算）、美国地质调查局《2026矿产商品摘要》（氦气下游需求占比）

不过光刻胶相关需求仅消耗全球石脑油总产量的0.1% 不到，供应商可优先保障电子产业所需少量原料。氦气面临的约束则严峻得多：根据Takashi Yunogami统计数据，半导体制造约消耗全球21%~24% 的氦气；而卡塔尔的氦气产量占全球总量33.2%。

液氦需要维持在零下269摄氏度附近，储存过程中会持续蒸发损耗，且必须使用专用ISO储罐。单座晶圆厂库存通常仅能支撑数日至数周；乐观情况下，全社会物流储备、回收系统与合约缓冲最多可将供给周期拉长至半年左右。Takashi Yunogami特别强调，六个月仅为理论上限，不能作为常规预期。

干法刻蚀高度依赖氦气，成为受冲击最严重制程

等离子体在加工过程中会向晶圆传导大量热量，而晶圆与静电吸盘仅少量点位接触。仅依靠吸盘内部循环冷却液，无法维持晶圆全域温度均匀。因此行业会在晶圆与吸盘接触面通入氦气：氦气分子量小、流动性强，导热效率优异。

一旦失去氦气，晶圆温度均匀性被打破，整片晶圆刻蚀效果参差不齐，部分区域刻蚀达标、部分区域失效。Takashi Yunogami表示：“没有氦气，干法刻蚀制程将直接无法运行。” 完全断供情况下，该工序会立刻失效。

他同时提出，极紫外（EUV）光刻依靠氦气实现温控与掩膜传输，同样存在潜在风险，但相关影响尚无定论。“我认为EUV设备也可能受到冲击，尽管不少业内专家判断影响有限。” 相比之下，干法刻蚀、部分化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）、溅射与外延工艺面临的风险证据更加明确。

先进制程容错空间极小

数据来源：Takashi Yunogami、东京电子《2023年VLSI技术与电路研讨会》资料

受冲击的各类制程里，3D NAND高深宽比刻蚀受影响尤为突出。该工艺需要在接近零下60摄氏度低温环境刻蚀出极深的通道孔与沟槽。缺少氦气辅助实现均匀冷却，整片晶圆很难稳定产出合格三维结构。

数据来源：Takashi Yunogami、IBM研究院

2nm环绕栅极纳米片逻辑芯片也遭遇同类难题。整套工艺流程包含等离子表面处理、选择性硅锗刻蚀、原子层沉积、外延生长，每一步都需要精准控温。Takashi Yunogami指出：“几乎所有工序离开氦气都难以实现。” 随着器件结构持续复杂化、垂直集成度提升，先进DRAM与HBM高带宽内存同样暴露在供给风险之下。

亚洲转向采购美国氦气，但供给集中问题并未消除

根据Takashi Yunogami数据，韩国此前64.7% 的氦气自卡塔尔进口，中国台湾地区氦气约30%~40% 来自卡塔尔。目前两地均通过扩大投资、签订长期供货协议，加大从美国厂商采购力度。反观日本，尚未形成全国统一应对方案，各家企业只能依靠自身力量保障供应链安全。

注：占比基于全球氦气总产量统计；数据来源：Takashi Yunogami、美国地质调查局

美国与卡塔尔合计贡献全球超过七成氦气产量，意味着亚洲芯片厂商仍在争夺同一批气源。在美国拥有大额投资的大型企业更容易优先获得供给，中小客户则面临成本抬升、被挤出市场的风险。Takashi Yunogami认为，长期来看向加拿大、阿尔及利亚拓展气源，有助于缓解供给高度集中的困境。

价格上调、配额缩减先行，晶圆厂停产将紧随其后

Takashi Yunogami预判，短缺冲击会分阶段、不均衡扩散。前三个月，即便氦气价格大幅上涨，依托库存调配，头部晶圆厂仍可维持运转。三至六个月，供给收缩将波及中小型晶圆厂、科研机构以及低利润老旧工艺产品线。若没有新增大规模替代气源，六至十二个月内，先进制程晶圆厂或将被迫实施部分产能管控。

注：仅为分析师情景推演，不属于正式预测；数据来源：Takashi Yunogami

因此第一道分水岭很可能是成本承受能力，而非单纯的原料有无。“即便价格涨至三倍，台积电依然有能力采购，资金实力充足。”Takashi Yunogami分析，中小型晶圆厂、科研机构则难以承担。

长期断供将迫使行业划定氦气供给优先级，一种工艺原材料的短缺，最终将约束整条芯片技术链路的生产。