半导体制造环节的薄膜沉积是芯片制程精度把控的核心节点之一，物理气相沉积也就是常说的PVD工艺，作为金属及介质层成膜的核心手段，对工艺气体的杂质含量、稳定性有着近乎严苛的要求，氦气凭借极低的原子质量、优异的热传导性和化学惰性，成为先进制程PVD场景下不可替代的工艺介质。
当前14纳米以下制程的PVD设备中，氦气主要作为载气与冷却介质参与过程管控，杂质阈值的控制直接决定成膜的均匀度与器件良率，行业内通用的准入标准要求氦气纯度不得低于99.9999%，也就是常说的6个9级别，其中对氧、水、碳氢化合物三类杂质的管控阈值均要控制在十亿分之一级别以下，一旦这类杂质含量超出阈值，会在沉积过程中渗入薄膜晶格，引发层间接触电阻飙升，直接造成芯片性能不达标。
除了纯度指标外，氦气的颗粒度管控同样是PVD场景下的核心要求，工艺用气需要经过多级过滤系统处理，确保每立方英尺内大于0.1微米的颗粒数量不超过10个，避免颗粒落在晶圆表面造成局部成膜缺陷，这类缺陷在先进制程中往往会直接导致整颗芯片报废。
在实际工艺运行中，氦气的供气稳定性也会直接影响制程的一致性，主流PVD设备对氦气的压力波动管控要求控制在±0.5%以内，流量控制精度需要达到每秒毫升级的管控水平，一旦供气参数出现异常，会直接导致整批晶圆的成膜厚度偏差超出允许范围，造成批量性的生产损失。
随着3纳米及更先进制程的推进，PVD工艺对氦气的要求还在持续提升，部分前沿制程已经开始要求氦气纯度达到7个9级别，同时对氮、氩等惰性杂质的占比也提出了更精细化的管控要求，这类指标的提升也进一步推高了半导体级氦气的提纯与检测门槛，目前全球范围内能够稳定供应符合先进制程要求氦气的供应商数量十分有限。
氦气本身属于不可再生的稀缺资源，伴随半导体产业的产能扩张，高端PVD场景的氦气供应缺口正在持续扩大，不少头部晶圆厂已经开始布局氦气回收提纯体系，通过对PVD环节排放的氦气进行净化处理，重新回用到工艺环节，在降低供应链风险的同时也能压缩长期的生产运营成本，这类循环利用体系对回收氦的纯度恢复能力同样有着极高的要求，需要处理后的气体指标完全匹配原生氦的工艺准入标准，才能避免对制程稳定性造成影响。
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