«Парадокс редкоземельных элементов» в полупроводниковой промышленности: чем сложнее, тем уязвимее

Значение редкоземельных элементов для полупроводниковой промышленности, по сути, "следовые, но решающие" - их использование часто составляет менее 0,1% от общего объема,И все же они определяют "потолок" всей промышленной цепочкиЭта характеристика заперла полупроводниковую промышленность в парадокс "чем более продвинутый, тем более зависимый":

С одной стороны, чем более продвинутый процесс производства, тем выше чистота и разнообразие редкоземельных элементов.Чистота неодимо-железо-боровых магнитов должна достигать 990,999% (5N-класса), в то время как для 28-нанометрового процесса достаточно 99,9% (3N-класса);Требования изотопного содержания для диспрозия и тербиума возросли с "любой пропорции" до "одного изотопа, составляющего 99%".

С другой стороны, "незаменимость" редкоземельных элементов не может быть нарушена в краткосрочной перспективе.Ни один другой материал не может сравниться с магнитным продуктом энергии неодима-железа-бора; в области полирующих средств химическая селективность CeO₂в десять раз больше, чем у диоксида кремния; в диэлектриках с высоким уровнем k, интерфейсный дипольный эффект лантана не имеет альтернативного элемента.Министерство энергетики США инвестировало 1 миллиард долларов в поиск заменителей редкоземельных материалов, но пока не достигло прорыва в области полупроводников..

Эта зависимость меняет мировой индустриальный ландшафт.с стратегическими запасами редкоземельных элементов, которые к 2024 году вырастут до 90 дней; Соединенные Штаты приняли закон CHIPS and Science Act, требующий массового производства постоянных магнитов редкоземельных элементов к 2030 году;и Китай не только контролирует 60% мировых запасов редкоземельных ресурсов, но также владеет более 90% технологий отделения и очистки (с чистотой выше 5N). This competition over "industrial vitamins" is essentially a struggle for "voice" in the semiconductor industry - whoever controls rare earths will hold the "pause button" in the next-generation 3-nanometer and 2-nanometer process races.

Редкие земли - это не "вопрос с множественным выбором", а "обязательный вопрос"

Начиная с наноразмера литографических машин и заканчивая оптимизацией транзисторов на атомном уровне, редкоземельные элементы поддерживают каждый прорыв в полупроводниковой промышленности как "невидимую силу".Это говорит нам о жестокой правде: "океан звезд" человеческих технологий часто зависит от "руки почвы" глубоко в земле.

Когда мы говорим об автономности чипов, не ограничивайтесь только литографическими машинами - более фундаментальным, чем оборудование, является контроль редкоземельных элементов, этот "стратегический краеугольный камень".Редкие земли не являются "помощниками" полупроводниковой промышленностиВ будущем с развитием квантовых вычислений, чипов ИИ и других передовых областей спрос на редкоземельные элементы будет расти экспоненциально.Эта "борьба за власть в микроскопическом мире" только начинаетсяИ для любого обычного человека, каждое гладкое потерее на вашем телефоне может быть подкреплено "усилителем вкуса" из редкоземельной шахты - тихим и ненавязчивым, но определяющим будущее технологии.