वेफर प्रसंस्करण के लिए "सटीक मचान": दुर्लभ पृथ्वी से अर्धचालकों के लिए "कम से कम आक्रामक सर्जरी" संभव हो जाती है

यदि दुर्लभ पृथ्वी के चुंबक अर्धचालक उपकरणों की "मांसपेशी" हैं, तो दुर्लभ पृथ्वी के यौगिक प्रसंस्करण चरण में "स्केपल" हैं।कच्चे सिलिकॉन वेफर से एक चिप में एक वेफर के "परिवर्तन" में, प्रत्येक चरण में "कर्तव्य" दुर्लभ पृथ्वी के "सटीक संचालन" पर निर्भर करता है। रासायनिक यांत्रिक चमकाने (सीएमपी) सबसे विशिष्ट उदाहरण है।जब एक वेफर की सतह को परमाणु स्तर की समतलता प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, पारंपरिक घर्षण (जैसे सिलिकॉन डाइऑक्साइड) "ब्रूट फोर्स ग्राइंडिंग" पर निर्भर करते हैं, जो वेफर को खरोंचने के लिए प्रवण है; जबकि सेरियम डाइऑक्साइड (CeO)₂) चमकाने वाले एजेंटों का उपयोग "रासायनिक प्रतिक्रिया + भौतिक पीसने" के दोहरे प्रभाव का उपयोग करते हैं, जैसे कि एक "बुद्धिमान मिटाकर" अशुद्धियों को सटीक रूप से हटाने के लिए। क्षारीय वातावरण में, सेरियम आयन (Ce3+/Ce4+) सीईओ की सतह पर₂सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO) के साथ प्रतिक्रिया₂) घुलनशील सेरियम सिलिकेट बनाने के लिए, "चयनशील हटाने" को प्राप्त करना - SiO की हटाने की दर₂यह पारंपरिक घर्षणों की तुलना में तीन गुना अधिक है, फिर भी यह सिलिकॉन नाइट्राइड जैसी आसपास की सामग्रियों को शायद ही नुकसान पहुंचाता है।दुनिया भर में 90% से अधिक उथले खाई पृथक्करण (STI) चमकाने की प्रक्रियाओं में CeO का उपयोग किया जाता है।₂पॉलिशिंग एजेंट, और एक एकल 12 इंच के वेफर पॉलिशिंग प्रक्रिया के लिए लगभग 10 ग्राम उच्च शुद्धता के सीईओ की खपत की आवश्यकता होती है₂(99.99% शुद्धता)

उत्कीर्णन मशीनों की "सुरक्षा कवच" दुर्लभ पृथ्वी पर भी निर्भर करती है। उत्कीर्णन प्रक्रिया के दौरान, फ्लोरीन प्लाज्मा "aqua regia" के रूप में संक्षारक है,और साधारण क्वार्ट्ज घटकों में कोई समय में छेद के साथ क्षरण हो जाएगाहालांकि, एक इट्रियम ऑक्साइड (Y)₂ओ₃) कोटिंग घटक की सतह पर एक "रासायनिक बाधा" बना सकती हैः Yttrium (Y) ऑक्साइड में अत्यधिक मजबूत रासायनिक स्थिरता है और यह घने Yttrium फ्लोराइड (YF) का गठन करेगा।₃) फ्लोरीन प्लाज्मा में सुरक्षात्मक परत, घटक के जीवनकाल को 3 महीने से बढ़ाकर 1 वर्ष से अधिक कर देता है।टीएसएमसी और सैमसंग की उन्नत प्रक्रिया उत्कीर्णन मशीनों की आंतरिक अस्तर लगभग पूरी तरह से वाई के साथ लेपित है₂ओ₃- इस "दुर्लभ पृथ्वी क्षरण विरोधी" दृष्टिकोण का वर्तमान में कोई विकल्प नहीं है।

यहां तक कि निरीक्षण चरण भी दुर्लभ पृथ्वीओं के बिना नहीं कर सकता है। वेफर संरेखण के लिए उपयोग किए जाने वाले लेजर का मुख्य सामग्री नियोडियम-डोप्ड यट्रियम एल्यूमीनियम ग्रेनेट (Nd: YAG) क्रिस्टल है। नियोडियम आयन (Nd: YAG)3+) 1 उत्पन्न कर सकता है।064μm लेजर, जिसे 355nm पराबैंगनी प्रकाश में परिवर्तित किया जाता है ताकि नैनोमीटर स्तर के संरेखण निरीक्षण को प्राप्त किया जा सके। इस लेजर के बिना, वेफर को मास्क के साथ सटीक रूप से "संरेखित" नहीं किया जा सकता है,और चिप की उपज 90% से अधिक गिर जाएगी.