أعلنت شركة نيهون سانسن (Japan Oxygen) رسمياً عن زيادة الأسعار بنسبة 30%، مما يبدأ موجة جديدة من ارتفاع الأسعار. الهيليوم يصبح مادة استراتيجية على مستوى "الاختناق" في سلسلة صناعة أشباه الموصلات.

ماذا حدث؟ — هيليوم الدرجة الإلكترونية: "الغاز الذهبي" لتصنيع أشباه الموصلات

1. ما هو الهيليوم من الدرجة الإلكترونية؟

الهيليوم هو العنصر الثاني في الجدول الدوري، وهو أيضًا المادة المعروفة ذات أقل نقطة غليان في الطبيعة (-268.9 درجة مئوية). إنه عديم اللون والرائحة، وخامل كيميائيًا للغاية. الاختلاف الجوهري بين الهيليوم من الدرجة الإلكترونية والهيليوم من الدرجة الصناعية يكمن في درجة النقاء: الهيليوم الصناعي عادةً ما يكون نقاوته 99.995% (مستوى 4N)، بينما يتطلب الهيليوم من الدرجة الإلكترونية نقاوة تصل إلى 99.9999% (مستوى 6N) أو حتى 99.9999999% (مستوى 9N)، ويجب التحكم في محتوى الشوائب الفردية بمستوى ppb. ينبع هذا المطلب الصارم من عدم التسامح المطلق مع الشوائب الدقيقة في تصنيع أشباه الموصلات.

يتم إنتاج الهيليوم من الدرجة الإلكترونية عن طريق تكرير الهيليوم العادي (أو ما يعرف بالدرجة الصناعية / الخام) عبر عمليات تنقية متعددة المراحل. الفرق الجوهري بين الاثنين يكمن في درجة النقاء، وهذا الاختلاف يتحقق من خلال سلسلة من تقنيات التنقية المعقدة. في المعاملات اليومية الكبيرة والأسواق الفورية، سعر الهيليوم من الدرجة الإلكترونية (عادةً مستوى 6N فما فوق) المستخدم في أشباه الموصلات ورقائق الذكاء الاصطناعي يكون عادةً 6-10 أضعاف سعر الهيليوم الصناعي العادي (مستوى 4N). في حالات النقص الحاد في سلسلة التوريد، قد يصل هذا الفارق في السعر إلى أكثر من 10 أضعاف.

2. الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأساسية للهيليوم وتطبيقاته في أشباه الموصلات:

لا يمكن الاستغناء عن الهيليوم من الدرجة الإلكترونية في تصنيع أشباه الموصلات نظرًا لخصائصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة:

...