ヘリウムガスは半導体、光ファイバー、分析、リークテスト、溶接、バルーン(飛行船)、低温工学などに使用されています。

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ヘリウムガス活用現場(気体編)

ヘリウムガスの活用

ヘリウムガスは半導体、光ファイバー、分析、リークテスト、溶接、バルーン(飛行船)、低温工学など様々な分野で使用されています。ここではその中でいくつかの分野について紹介します。

半導体製造には不可欠

半導体の製造過程において、ヘリウムガスは熱処理を終えたシリコンウェハーの冷却用ガスとして使用されます。
半導体デバイスは、製造過程で基板となるシリコンウェハー上に、様々な熱処理を幾度も施します。熱処理を終えたシリコンウェハーは、一旦冷却してから次のプロセスに送られるのですが、冷却が早ければそれだけ次の作業に移るタイミングも早くなります。そこで活用されているのがヘリウムガスです。プロセス後のチャンバーにヘリウムガスを吹き込み。ウェハーの熱を素早く冷まします。

光ファイバーの原料となるガラスの焼成に不可欠

透明で均一なファイバーの原料を生成するには、可能な限り不純物を除去した状態でガラスを焼成する必要があります。そこで使用されるのがヘリウムガスです。
光ファイバーの原料となるガラスは、酸素と水素による酸水素炎バーナーで焼成されます。この時、外部からの不純物混入を防ぐとともに、品質を低下させる泡の発生を防ぐため、ヘリウムガスが使用されます。

バルーン・飛行船などの浮揚用ガスとして

ヘリウムガスは、一般的に広告用バルーンや気球などの浮揚用ガスとして知られています。
気球や飛行船を浮かせるためには、内部を大気よりも軽いガスで満たす必要があります。最も軽いガスは水素なのですが、非常に燃焼・爆発しやすい特性を持っているため、その次に軽く燃えない安全なガスであるヘリウムガスが使われています。

ロケットの打ち上げにもヘリウムが必要

人工衛星の打ち上げなどに使用されるロケットにも、ヘリウムの低温液化特性が利用されています。ロケットの推進剤として使われている液体水素と液体酸素をタンクから噴射口に押し出すために、ヘリウムガスで液面を押して圧力をかけます。

また、推進剤として液体酸素と液体水素を反応させる際、他の物質が混ざってしまうと制御が難しくなってしまうため、混ざりにくいヘリウムを用いることでその問題を解決しました。