Wenn Seltenerdmagnete die "Muskeln" von Halbleiterausrüstungen sind, dann sind Seltenerdverbindungen die "Skalpelle" in der Verarbeitungsphase. Bei der "Transformation" eines Wafers von einem rohen Siliziumwafer zu einem Chip beruht jeder Schritt des "Schnitzens" auf der "präzisen Operation" von Seltenerden. Chemisch-mechanisches Polieren (CMP) ist das typischste Beispiel. Wenn die Oberfläche eines Wafers eine atomare Ebenheit erreichen muss, verlassen sich traditionelle Schleifmittel (wie Siliziumdioxid) auf "Brachialgewalt", was zu Kratzern auf dem Wafer führen kann; während Ceriumdioxid (CeO₂) Polierpasten die Doppelwirkung von "chemischer Reaktion + physikalischem Schleifen" nutzen, wie ein "intelligenter Radiergummi", um Verunreinigungen präzise zu entfernen. In einer alkalischen Umgebung reagieren Cer-Ionen (Ce³⁺/Ce⁴⁺) auf der Oberfläche von CeO₂ mit Siliziumdioxid (SiO₂), um lösliches Ceriumsilikat zu bilden, wodurch eine "selektive Entfernung" erreicht wird - die Entfernungsrate von SiO₂ ist dreimal so hoch wie bei herkömmlichen Schleifmitteln, ohne dabei Materialien wie Siliziumnitrid zu beschädigen. Derzeit verwenden weltweit über 90 % der Polierprozesse für die Shallow Trench Isolation (STI) CeO₂ Polierpasten, und ein einzelner 12-Zoll-Wafer-Polierprozess erfordert den Verbrauch von etwa 10 Gramm hochreinem CeO₂ (99,99 % Reinheit).
Auch der "Schutzschild" von Ätzmaschinen ist auf Seltenerden angewiesen. Während des Ätzprozesses ist Fluorplasma so korrosiv wie "Königswasser", und gewöhnliche Quarzkomponenten werden in kürzester Zeit mit Löchern erodiert. Eine Yttriumoxid (Y₂O₃) Beschichtung kann jedoch eine "chemische Barriere" auf der Oberfläche der Komponente bilden: Yttrium (Y) Oxid hat eine extrem hohe chemische Stabilität und bildet in Fluorplasma eine dichte Yttriumfluorid (YF₃) Schutzschicht, wodurch die Lebensdauer der Komponente von 3 Monaten auf über 1 Jahr verlängert wird. Die Innenverkleidung von fortschrittlichen Ätzmaschinen von TSMC und Samsung ist fast vollständig mit Y₂O₃ beschichtet - dieser "Seltenerd-Korrosionsschutz" hat derzeit keine Alternative.
Selbst die Inspektionsphase kann nicht ohne Seltenerden auskommen. Das Kernmaterial des Lasers, der für die Waferausrichtung verwendet wird, ist Neodym-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat (Nd:YAG)-Kristall. Neodym-Ionen (Nd³⁺) können einen 1,064μm Laser erzeugen, der in 355 nm ultraviolettes Licht umgewandelt wird, um eine Ausrichtungsinspektion im Nanometerbereich zu erreichen. Ohne diesen Laser kann der Wafer nicht präzise mit der Maske "ausgerichtet" werden, und die Chipausbeute würde um mehr als 90 % einbrechen.
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