Si les aimants de terres rares sont les « muscles » des équipements à semi-conducteurs, alors les composés de terres rares sont les « scalpels » de l'étape de traitement. Dans la « transformation » d'une plaquette, d'une plaquette de silicium brute à une puce, chaque étape de « gravure » repose sur le « fonctionnement précis » des terres rares. Le polissage chimico-mécanique (CMP) en est l'exemple le plus typique. Lorsque la surface d'une plaquette doit atteindre une planéité au niveau atomique, les abrasifs traditionnels (tels que le dioxyde de silicium) s'appuient sur un « meulage brutal », qui est sujet à rayer la plaquette ; tandis que les agents de polissage au dioxyde de cérium (CeO₂) utilisent le double effet de la « réaction chimique + du meulage physique », comme une « gomme intelligente » pour éliminer précisément les impuretés. Dans un environnement alcalin, les ions cérium (Ce³⁺/Ce⁴⁺) à la surface de CeO₂ réagissent avec le dioxyde de silicium (SiO₂) pour former du silicate de cérium soluble, réalisant une « élimination sélective » - le taux d'élimination de SiO₂ est trois fois supérieur à celui des abrasifs traditionnels, mais il n'endommage pratiquement pas les matériaux environnants tels que le nitrure de silicium. Actuellement, plus de 90 % des procédés de polissage d'isolation de tranchée peu profonde (STI) dans le monde utilisent des agents de polissage au CeO₂ , et un seul procédé de polissage de plaquette de 12 pouces nécessite la consommation d'environ 10 grammes de CeO de haute pureté₂ (pureté 99,99 %).
Le « bouclier protecteur » des machines de gravure repose également sur les terres rares. Pendant le processus de gravure, le plasma fluoré est aussi corrosif que « l'eau régale », et les composants en quartz ordinaires seront érodés avec des trous en un rien de temps. Cependant, un revêtement d'oxyde d'yttrium (Y₂O₃) peut former une « barrière chimique » à la surface du composant : l'oxyde d'yttrium (Y) a une stabilité chimique extrêmement forte et formera une couche protectrice dense de fluorure d'yttrium (YF₃) dans le plasma fluoré, prolongeant la durée de vie du composant de 3 mois à plus d'un an. Le revêtement interne des machines de gravure à processus avancé de TSMC et Samsung est presque entièrement recouvert de Y₂O₃ - cette approche « anti-corrosion aux terres rares » n'a actuellement aucune alternative.
Même l'étape d'inspection ne peut se passer des terres rares. Le matériau principal du laser utilisé pour l'alignement des plaquettes est le cristal de grenat d'yttrium et d'aluminium dopé au néodyme (Nd:YAG). Les ions néodyme (Nd³⁺) peuvent générer un laser de 1,064µm, qui est converti en lumière ultraviolette de 355 nm pour réaliser une inspection d'alignement au niveau nanométrique. Sans ce laser, la plaquette ne peut pas être précisément « alignée » avec le masque, et le rendement des puces chuterait de plus de 90 %.
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