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半导体行业需要哪些稀土元素?
版主： Softfist
#3 Re: 半导体行业需要哪些稀土元素?
一、 工艺制造与材料准备
铈 - 化学机械抛光
应用：氧化铈 纳米颗粒是芯片制造中化学机械抛光 工艺最有效的抛光浆料之一。
作用：用于硅晶圆表面的平坦化，以及绝缘层（如二氧化硅）和金属互连层（如铜、钨）的抛光，能实现原子级的表面平整，为后续光刻制造出完美的基底。
镧 - 高端芯片的高-k栅介质
应用：在先进制程（如7nm及以下）中，传统的二氧化硅栅极已无法满足要求。
作用：掺镧 的铪基高-k介质材料 能有效调节晶体管的阈值电压，减少栅极漏电流，提升晶体管性能和能效。
钆 - 高-k栅介质
应用：与镧类似，钆 也可用作掺杂剂，用于调控高-k栅介质（如HfO₂）的电学性能，优化晶体管的特性。
钪 - 氮化镓功率半导体
应用：在5G通信基站和军用雷达的GaN功率放大器芯片中。
作用：掺入少量钪 可以显著提升GaN材料的电子迁移率和电流密度，使其在更高频率和功率下工作。
二、 设备与基础设施
钕、镝、铽 - 精密电机与机器人
应用：半导体制造设备，如光刻机、晶圆传输机器人、真空腔体内的精密运动控制系统。
作用：使用钕铁硼永磁体 制造的超精密电机，能提供极高的扭矩和定位精度。添加镝 和铽 可以提升磁体的矫顽力，确保其在设备发热时仍能稳定工作。这是保障生产设备高精度、高可靠性的关键。
钇 - 等离子体刻蚀机的关键部件
应用：在刻蚀机的反应腔内。
作用：氧化钇 因其优异的抗等离子体侵蚀能力，被用作刻蚀机腔体内的保护涂层 和关键零部件材料，能显著延长部件寿命，减少金属污染，保证工艺稳定性。
铕、铽 - 光刻掩模版的检测与修复
应用：在EUV光刻掩模版的制造和检测过程中。
作用：含铕 或铽 的荧光材料可用于某些掩模版检测技术。同时，飞秒激光器等修复工具的核心部件（如激光晶体）可能掺杂了稀土离子。
三、 终端与支持领域
铒 - 光纤通信放大器
应用：连接全球数据中心和半导体制造工厂的光纤通信网络。
作用：掺铒光纤放大器 是光通信骨干网的核心，它能直接放大光信号，实现数据的长距离、高速率传输，是支撑半导体行业海量数据交换的基础。
铕、钇、铽 - 显示器与人机界面
应用：晶圆厂的控制中心、检测设备的高分辨率显示器。
作用：铕 激活的红色荧光粉、铽 激活的绿色荧光粉，以及钇 基的荧光粉，能提供极其纯净和饱和的色彩，用于制造专业级的高色域显示器，确保工程师能精确分析芯片图像。
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tekkamanzzz
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#5 Re: 半导体行业需要哪些稀土元素?
你丫不是海龟了嘛？
tekkamanzzz 写了： 2025年 10月 16日 14:04哥当年在p大上半导体工艺的时候，我们老师有一句话让哥一直印象深刻：现在的半导体工业中需要用到元素周期表至少一半的元素，这还是十多年前