หลังจากพายุเฮอริเคนเฮเลนพัดขึ้นฝั่งในรัฐฟลอริดาเมื่อค่ำวันที่ 26 กันยายน พายุได้พัดถล่มรัฐฟลอริดาอย่างรุนแรงแล้ว เจ้าหน้าที่สหรัฐฯ เผยว่า พายุลูกนี้ถือเป็นพายุที่รุนแรงเป็นอันดับ 2 ในรอบ 50 ปี รองจากพายุแคทริน่า

นอกจากนี้ Helene ยังบังคับให้ปิดเหมืองสองแห่งในเมือง Spruce Pine รัฐนอร์ทแคโรไลนา ซึ่งเป็นของบริษัท SCR-Sibelco และ Quartz ซึ่งผลิตควอตซ์คุณภาพสูงที่สุดในโลก ประมาณสี่ในห้าส่วน ควอตซ์เป็นส่วนผสมสำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ผู้ผลิตชิปในเอเชียตะวันออกกำลังเร่งประเมินผลกระทบจากการปิดเหมืองแร่ในเมืองสปรูซไพน์ ซึ่งเป็นกรณีที่เน้นให้เห็นว่าแม้แต่ส่วนเล็กๆ ของห่วงโซ่อุปทานที่มีการโลกาภิวัตน์ในปัจจุบันก็อาจมีจุดอ่อนที่ซ่อนอยู่ได้

ควอตซ์ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ควอตซ์ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และแผงโซลาร์เซลล์ และใช้ในการสร้างเบ้าหลอมซึ่งซิลิกอนจะถูกให้ความร้อน หลอมละลาย และเปลี่ยนรูปเป็นโครงสร้างผลึกเดี่ยว เพื่อสร้างเซมิคอนดักเตอร์ เรียกว่าวิธี Czochralski ซึ่งตั้งชื่อตาม นักวิทยาศาสตร์ ชาวโปแลนด์ที่ค้นพบโครงสร้างดังกล่าวโดยบังเอิญเมื่อกว่าศตวรรษก่อน โดยเขาจุ่มปากกาลงในเบ้าหลอมที่หลอมละลายแทนที่จะเป็นหม้อหมึก

สิ่งเจือปนใดๆ ในเบ้าหลอมอาจทำให้ซิลิกอนเกิดรอยตำหนิที่ไม่พึงประสงค์ได้ ส่งผลให้วงจรที่พิมพ์อยู่บนนั้นได้รับผลกระทบ และเพิ่มความเสี่ยงที่ชิปจะเกิดข้อบกพร่อง ดังนั้น ควอตซ์จึงมีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงและไม่ทำปฏิกิริยากับวัสดุอื่นได้ง่าย จึงช่วยรับประกันคุณภาพของซิลิกอนได้

เหตุใดควอตซ์ North Carolina จึงพิเศษ?

ควอตซ์จากเหมือง Spruce Pine ถือเป็นแร่ที่มีความบริสุทธิ์มากที่สุดชนิดหนึ่งในโลก เนื่องมาจากควอตซ์ก่อตัวขึ้นเมื่อหลายร้อยล้านปีก่อนในสภาวะที่ขาดน้ำ ตามข้อมูลของ Sibelco การที่ขาดน้ำทำให้มีสิ่งเจือปนน้อยลงเมื่อแร่ธาตุก่อตัวขึ้น

ความบริสุทธิ์ที่หายากของควอตซ์สปรูซไพน์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าซิลิกอนที่ผลิตออกมาจะไร้ตำหนิ ทำให้เป็นส่วนสำคัญของห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลก ตามที่นักข่าว Ed Conway และผู้เขียนหนังสือ Material World กล่าว

การปิดเหมืองส่งผลต่ออุตสาหกรรมชิปอย่างไร?

ขอบเขตของผลกระทบขึ้นอยู่กับว่าต้องใช้เวลานานเท่าใดในการเปิดเหมืองและเส้นทางการขนส่งกับโลกภายนอกอีกครั้ง

2mh0z87g.png
ความเสียหายจากพายุเฮอริเคนเฮเลนใกล้เมืองสปรูซไพน์ ซึ่งเป็นแหล่งผลิตควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เป็นส่วนใหญ่ ภาพโดย: Barbara A. Stagg

ยักษ์ใหญ่ด้านชิปอย่าง Samsung Electronics, Infineon Technologies, SK Hynix และ TSMC เปิดเผยว่าการดำเนินงานของพวกเขาไม่ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในขณะนี้ โดยผู้ผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนอย่าง Shin-Etsu Chemical, Sumco และ GlobalWafers ได้รับผลกระทบโดยตรงมากกว่า

บริษัทบางแห่งมีสินค้าคงคลังอยู่จำนวนมาก แต่หากสถานการณ์ที่ Spruce Pine ยังคงเป็นเช่นนี้อยู่ พวกเขาอาจพยายามกระจายแหล่งผลิตควอตซ์ของตน ซึ่งจะส่งผลดีต่อ Sibelco และคู่แข่งของ Quartz ตามรายงานของบริษัทวิจัย SemiAnalysis

เช่นเดียวกับพื้นที่โดยรอบ Spruce Pine กำลังประสบปัญหาโครงสร้างพื้นฐานเสียหาย เช่น น้ำท่วม ไฟฟ้าดับ ถนนปิด และการสื่อสารขัดข้อง SCR-Sibelco และ Quartz กำลังดำเนินการเพื่อติดต่อพนักงานในพื้นที่ทุกคน ซึ่งหลายคนต้องอพยพหรือสูญเสียบ้านไป

ผู้เชี่ยวชาญด้านห่วงโซ่อุปทานระบุว่าอาจต้องใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าที่เหมืองต่างๆ จะกลับมาดำเนินการอีกครั้ง ซึ่งหมายความว่าอาจเกิดการขาดแคลนชิปและราคาสินค้าจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากยักษ์ใหญ่ในซิลิคอนวัลเลย์ทุ่มเงินหลายพันล้านดอลลาร์เพื่อซื้อชิป AI

ผู้ผลิตชิปรายใหญ่ต่างตระหนักดีถึงอันตรายของคอขวดในห่วงโซ่อุปทานระหว่างการระบาดของโควิด-19 เนื่องจากการขาดแคลนแรงงานและการประเมินความต้องการที่ผิดพลาดทำให้ชิปมีอุปทานไม่เพียงพอ ซัพพลายเออร์ส่วนประกอบบางรายกำลังเร่งเพิ่มการผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการชิปบางประเภทที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะชิป AI

ทางเลือกอื่นของ Spruce Pine Quartz?

ควอตซ์สนสนต้นสนสามารถถูกแทนที่ด้วยควอตซ์สังเคราะห์หรือธรรมชาติจากซัพพลายเออร์ในอินเดียและจีนได้ แต่ควอตซ์เหล่านี้ไม่ตรงตามมาตรฐานความบริสุทธิ์ที่สำคัญของเบ้าหลอม ตามที่เจนนี่ เชส นักวิเคราะห์ของ BloombergNEF กล่าว

การกระทำดังกล่าวอาจลดประสิทธิภาพการผลิตเวเฟอร์เนื่องจากจะต้องเปลี่ยนเบ้าหลอมบ่อยขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนและราคาผลิตภัณฑ์เพิ่มสูงขึ้น

ในปัจจุบันควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงถือเป็นเพียงส่วนประกอบเล็กๆ ในการผลิตชิป ดังนั้น การเพิ่มขึ้นของต้นทุนการผลิตจึงไม่มากพอที่จะทำให้การผลิตหยุดชะงักหรือหยุดชะงักในระยะสั้น

(ตามรายงานของ Bloomberg และ CNN)