功率器件制造环节中，氦气的核心应用场景集中在晶圆低温测试与等离子体刻蚀的惰性氛围维持两类核心工序，前者利用氦气接近绝对零度仍保持气态的独特热传导属性，快速带走晶圆工作时产生的冗余热量，保障器件电学性能参数检测的精度不受温度漂移干扰，后者则依托氦气极难与制程中其他介质发生反应的化学稳定性，避免晶圆表面出现不必要的杂质沉积。当前全球商用氦气供给端高度集中在北美与中东少数产区，叠加近年跨境物流波动与上游开采产能释放节奏偏缓，下游制造端的采购成本较2020年已出现三倍以上的涨幅，部分头部功率器件厂商已经将氦气替代方案纳入长期供应链安全的核心评估范畴。
目前学界与产业端摸索出的替代路径主要分为两类，第一类是针对低温测试场景的混合气体调配方案，通过调整氮气与氖气的混合比例，搭配测试腔体内的流道结构优化，可覆盖650V以下常规硅基功率器件的测试需求，该方案的落地成本仅为纯氦气制程的三成左右，仅在1200V以上高压碳化硅器件的极端低温测试环节，仍存在热传导效率不足导致的参数检测偏差问题。第二类是针对刻蚀工序的制程参数迭代，部分代工厂通过引入氩气与少量氢气的组合气体，同步调整射频功率与腔体内压参数，已经实现了对8英寸晶圆制造环节中氦气使用量的七成削减，仅在第三代半导体的深槽刻蚀工序中，仍需要保留少量氦气用于稳定等离子体状态。
现阶段全场景无氦替代的落地仍存在明显的技术瓶颈，一方面多数成熟制程的设备原厂设计之初就将氦气作为标准适配介质，直接更换气体类型需要同步调整整套制程逻辑，对应产线的改造成本普遍达到单线千万元级别，中小厂商很难独立承担对应的改造投入与试错成本。另一方面氦气的原子半径极小，在真空腔体内的泄漏率远低于其他惰性气体，对应制程的良率稳定性已经经过数十年的量产验证，贸然切换替代气体可能引发不可控的良率波动，对于车规级功率器件这类对可靠性要求极高的产品而言，潜在的质量风险远高于短期的成本节约收益。
随着近年第三代半导体产能的快速扩张，行业内针对氦气替代的研发投入正持续提升，部分头部厂商已经联合气体供应商推出了适配碳化硅器件测试的专用混合气体配方，预计未来三到五年内，中低压功率器件制造环节的氦气使用占比将出现明显下降，仅在高端高压器件的核心工序中仍会保留氦气的应用空间，整体行业不会出现完全淘汰氦气的节点，但供给端的结构波动对下游制造端的影响，将随着替代方案的逐步落地持续收窄。
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