Si los imanes de tierras raras son los "músculos" de los equipos de semiconductores, entonces los compuestos de tierras raras son los "bisturíes" en la etapa de procesamiento. En la "transformación" de una oblea, desde una oblea de silicio en bruto hasta un chip, cada paso de "tallado" se basa en la "operación precisa" de las tierras raras. El pulido químico-mecánico (CMP) es el ejemplo más típico. Cuando la superficie de una oblea necesita lograr una planitud a nivel atómico, los abrasivos tradicionales (como el dióxido de silicio) se basan en el "pulido de fuerza bruta", que es propenso a rayar la oblea; mientras que los agentes de pulido de dióxido de cerio (CeO₂) utilizan el doble efecto de la "reacción química + pulido físico", como un "borrador inteligente" para eliminar con precisión las impurezas. En un entorno alcalino, los iones de cerio (Ce³⁺/Ce⁴⁺) en la superficie de CeO₂ reaccionan con el dióxido de silicio (SiO₂) para formar silicato de cerio soluble, logrando una "eliminación selectiva": la tasa de eliminación de SiO₂ es tres veces mayor que la de los abrasivos tradicionales, pero apenas daña los materiales circundantes como el nitruro de silicio. Actualmente, más del 90% de los procesos de pulido de aislamiento de zanjas poco profundas (STI) en todo el mundo utilizan agentes de pulido de CeO₂ y un solo proceso de pulido de obleas de 12 pulgadas requiere el consumo de unos 10 gramos de CeO₂ de alta pureza (99,99% de pureza).
El "escudo protector" de las máquinas de grabado también depende de las tierras raras. Durante el proceso de grabado, el plasma de flúor es tan corrosivo como el "agua regia", y los componentes de cuarzo ordinarios se erosionarán con agujeros en poco tiempo. Sin embargo, un revestimiento de óxido de itrio (Y₂O₃) puede formar una "barrera química" en la superficie del componente: el óxido de itrio (Y) tiene una estabilidad química extremadamente fuerte y formará una capa protectora densa de fluoruro de itrio (YF₃) en el plasma de flúor, extendiendo la vida útil del componente de 3 meses a más de 1 año. El revestimiento interno de las máquinas de grabado de procesos avanzados de TSMC y Samsung está casi por completo recubierto con Y₂O₃ - este enfoque de "anticorrosión de tierras raras" actualmente no tiene alternativa.
Incluso la etapa de inspección no puede prescindir de las tierras raras. El material central del láser utilizado para la alineación de obleas es el cristal de granate de itrio y aluminio dopado con neodimio (Nd:YAG). Los iones de neodimio (Nd³⁺) pueden generar un láser de 1,064μm, que se convierte en luz ultravioleta de 355 nm para lograr una inspección de alineación a nivel nanométrico. Sin este láser, la oblea no se puede "alinear" con precisión con la máscara, y el rendimiento del chip se desplomaría en más del 90%.
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