光刻关键气体，实现厂内循环

三星电子启用氖气回收设施

据韩国半导体行业11月6日消息，三星电子上个月在韩国京畿道平泽园区P4工厂举行氖气回收设施启用仪式，并正式投入运行。这一项目是在与韩国特种气体供应商TEMC合作，经过三至四年的技术验证后实现的。

氖气是半导体光刻工艺中的重要特种气体，主要用于稳定运行深紫外（DUV）准分子激光器，帮助光刻设备将电路图案转移至硅晶圆表面。由于其在半导体生产中的重要作用，以及供应来源相对集中，氖气一直被视为容易受到地缘政治因素影响的关键材料。

此次回收系统采用了晶圆厂内外分工协作的模式。三星电子将回收设施安装在洁净室下方的辅助设备区域（Sub-fab），负责收集并压缩含有氖气的工艺尾气；随后由TEMC进行气体分离和提纯，再将其加工成符合半导体工艺要求的高纯度氖气，重新供应生产线。这意味着，特种气体供应商的角色不再局限于提供新气体，还延伸至使用后气体的回收、再生与循环供应。据悉，该设施由三个储气罐组成。尽管气体回收、运输和提纯需要一定成本，但整体费用仍低于直接采购新的氖气。

降低海外采购依赖，增强供应链韧性

推动氖气回收利用的重要原因之一，是稳定特种气体供应链。2022年俄乌冲突曾引发全球氖气供应紧张，暴露出半导体产业对特定地区原材料供应的依赖。此后，三星电子持续推进采购渠道多元化和供应链自主化建设。通过回收生产过程中排放的氖气，即使国际供应链再次受到冲击，企业也能够减少对外部新增采购的依赖。

与此同时，氖气回收也与三星电子的可持续发展战略相契合。三星电子在今年发布的可持续发展报告中表示，公司正将再生技术应用于半导体生产材料，以部分替代新材料采购，并提升供应稳定性。去年，三星电子已在部分生产线上引入氦气尾气捕集与提纯系统，使年度氦气使用量减少约4.7吨。此次氖气回收项目则进一步将资源循环利用范围拓展至另一种关键特种气体。

回收技术有望向更多晶圆厂推广

业内预计，在平泽P4工厂得到验证的氖气回收系统，未来有望逐步推广至三星电子的其他生产基地。对于新建晶圆厂而言，可以在工厂设计阶段直接纳入尾气回收设施；对于现有工厂，如果辅助设备区域具备安装空间，且能够满足光刻设备排气管道的连接条件，同样可以进行改造部署。目前，平泽园区正在建设的P5-1工厂，以及未来规划中的龙仁、湖南半导体产业集群，还有现有的华城和平泽生产线，均被视为后续推广的潜在目标。

据悉，三星电子计划根据各生产线的设施建设条件，逐步扩大氖气回收系统的应用范围。此次商业化应用也有望助力韩国半导体生产基地实现到2030年废弃物回收率达到99.9%的目标。如果能够在生产线层面大规模建立工艺尾气回收体系，将废气重新转化为可用原材料，半导体生产过程中最终需要处理的废弃物总量也将随之减少。

成本与质量控制仍是关键考验

从产业链角度来看，氖气回收利用率的提升，将同时影响半导体企业的成本结构和供应链风险。由于氖气直接关系到光刻工艺的正常运行，一旦国际市场价格大幅上涨或供应受阻，就可能对晶圆厂生产造成影响。如果回收利用率能够提升至80%左右，企业对外部采购的依赖程度也将相应下降。

对于特种气体供应商而言，传统单纯的气体供应合同也可能逐步转向包含回收、提纯服务在内的长期合作模式，为韩国半导体材料产业向高附加值提纯技术和循环利用服务延伸提供新的机会。不过，氖气回收系统要实现长期稳定运行，仍面临纯度和回收率控制等挑战。光刻设备对气体中的微量杂质十分敏感，随着回收系统规模扩大，提纯环节的质量控制要求也将进一步提高。此外，设施投资的回收周期同样受到国际氖气价格走势影响。

总体来看，继氦气之后，氖气也被纳入三星电子的回收利用体系，意味着半导体工厂的资源循环利用正在向更多关键生产材料延伸。随着相关技术逐步成熟，特种气体回收有望成为半导体制造企业降低材料成本、提升供应链韧性的重要路径。