หลังจากพายุเฮอริเคนที่พัดผ่านรัฐฟลอริดาเมื่อเย็นวันที่ 26 กันยายน พายุเฮอริเคนที่ชื่อเฮเลนก็สร้างผลกระทบอย่างรุนแรงต่อ 10 รัฐที่พายุพัดผ่าน เจ้าหน้าที่สหรัฐฯ เผยว่า นี่คือพายุที่รุนแรงเป็นอันดับ 2 ในสหรัฐฯ ในรอบ 50 ปี รองจากพายุแคทริน่า

นอกจากนี้ เฮเลนยังบังคับให้ปิดเหมืองสองแห่งในเมืองสปรูซไพน์ รัฐนอร์ธแคโรไลนา ซึ่งเป็นของบริษัท SCR-Sibelco และ Quartz ซึ่งผลิตควอตซ์คุณภาพสูงที่สุดของโลกประมาณสี่ในห้าส่วน ควอตซ์เป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ผู้ผลิตชิปในเอเชียตะวันออกกำลังเร่งประเมินผลกระทบจากการปิดเหมืองในเมืองสปรูซไพน์ เหตุการณ์นี้เน้นให้เห็นว่าแม้แต่ส่วนเล็กๆ ของห่วงโซ่อุปทานที่มีการโลกาภิวัตน์ในปัจจุบันก็อาจซ่อนเร้นจุดอ่อนเอาไว้ได้

ควอตซ์ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ควอตซ์ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งใช้ในการสร้างเบ้าหลอมที่ซิลิกอนจะถูกให้ความร้อน หลอมละลาย และเปลี่ยนรูปจนเป็นโครงสร้างผลึกเดี่ยว จึงสร้างเซมิคอนดักเตอร์ขึ้นมาได้ เรียกว่าวิธีการของ Czochralski ตามชื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวโปแลนด์ที่ค้นพบโครงสร้างดังกล่าวโดยบังเอิญเมื่อกว่าศตวรรษก่อน โดยเขาจุ่มปากกาลงในเบ้าหลอมโลหะหลอมเหลวแทนที่จะเป็นหม้อหมึก

สิ่งเจือปนใดๆ ในเบ้าหลอมอาจทำให้ซิลิกอนมีตำหนิที่ไม่พึงประสงค์ได้ ส่งผลให้วงจรที่พิมพ์อยู่เสียหาย และเพิ่มความเสี่ยงที่ชิปจะมีตำหนิได้ นั่นคือเหตุผลที่ควอตซ์ซึ่งมีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงและไม่ทำปฏิกิริยากับวัสดุอื่นได้ง่ายจึงช่วยให้มั่นใจถึงคุณภาพของซิลิกอนได้

เหตุใดควอตซ์ North Carolina จึงพิเศษ?

ควอตซ์จากเหมือง Spruce Pine ถือเป็นหนึ่งในควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์ที่สุดในโลก เนื่องมาจากควอตซ์ชนิดนี้ก่อตัวขึ้นมาเมื่อหลายร้อยล้านปีก่อนในสภาวะที่ขาดน้ำ ตามที่ Sibelco ระบุ การขาดน้ำทำให้มีสิ่งเจือปนน้อยลงขณะที่แร่ธาตุกำลังก่อตัว

ความบริสุทธิ์ที่หายากของควอตซ์สปรูซไพน์รับประกันว่าซิลิคอนที่ผลิตได้จะสมบูรณ์แบบ ซึ่งทำให้เป็นส่วนสำคัญของห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลก ตามที่นักข่าว Ed Conway และผู้เขียนหนังสือ Material World กล่าว

การปิดเหมืองส่งผลต่ออุตสาหกรรมชิปอย่างไร?

ขอบเขตของผลกระทบขึ้นอยู่กับว่าต้องใช้เวลานานเท่าใดในการเปิดเหมืองและเส้นทางการขนส่งกับโลกภายนอกอีกครั้ง

บริษัทยักษ์ใหญ่ด้านการผลิตชิป เช่น Samsung Electronics, Infineon Technologies, SK Hynix และ TSMC กล่าวว่าการดำเนินงานของพวกเขาไม่ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในขณะนี้ ผู้ผลิตเวเฟอร์ซิลิกอน เช่น Shin-Etsu Chemical, Sumco และ GlobalWafers ได้รับผลกระทบโดยตรงมากกว่า

บริษัทบางแห่งมีสินค้าคงคลังจำนวนมาก ตามรายงานของบริษัทวิจัย SemiAnalysis อย่างไรก็ตาม หากสถานการณ์ที่ Spruce Pine ยังคงเป็นเช่นนี้อยู่ พวกเขาอาจต้องการกระจายแหล่งผลิตควอตซ์ ซึ่งจะส่งผลดีต่อคู่แข่งของ Sibelco และ Quartz

เช่นเดียวกับพื้นที่โดยรอบ Spruce Pine ต้องดิ้นรนกับความเสียหายจากโครงสร้างพื้นฐานที่ถูกทำลาย เช่น น้ำท่วม ไฟฟ้าดับ ถนนถูกตัด และการสื่อสารหยุดชะงัก SCR-Sibelco และ Quartz กำลังพยายามติดต่อกับพนักงานในพื้นที่ทั้งหมด ซึ่งหลายคนต้องอพยพหรือบ้านเรือนถูกทำลาย

ผู้เชี่ยวชาญด้านห่วงโซ่อุปทานระบุว่าอาจต้องใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าที่เหมืองต่างๆ จะกลับมาดำเนินการอีกครั้ง ซึ่งหมายความว่าอาจเกิดการขาดแคลนชิปและราคาสินค้าจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากยักษ์ใหญ่ในซิลิคอนวัลเลย์ทุ่มเงินหลายพันล้านดอลลาร์เพื่อซื้อชิป AI

ผู้ผลิตชิปรายใหญ่ต่างตระหนักถึงอันตรายจากการจำกัดห่วงโซ่อุปทานระหว่างการระบาดของโควิด-19 เนื่องจากการขาดแคลนแรงงานและการตัดสินใจที่ผิดพลาดเกี่ยวกับความต้องการทำให้อุปทานชิปมีไม่เพียงพอ ซัพพลายเออร์ส่วนประกอบบางรายกำลังเร่งเพิ่มการผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการชิปบางประเภท โดยเฉพาะชิป AI ที่เพิ่มขึ้น

ทางเลือกอื่นของ Spruce Pine Quartz?

Spruce Pine Quartz สามารถทดแทนด้วยควอตซ์สังเคราะห์หรือควอตซ์ธรรมชาติจากซัพพลายเออร์ในอินเดียและจีนได้ แต่อย่างไรก็ตาม พวกมันไม่ตรงตามมาตรฐานความบริสุทธิ์หลักของเบ้าหลอม ตามที่เจนนี่ เชส นักวิเคราะห์ของ BloombergNEF กล่าว

การกระทำดังกล่าวอาจลดประสิทธิภาพการผลิตเวเฟอร์เนื่องจากจะต้องเปลี่ยนเบ้าหลอมบ่อยขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนและราคาผลิตภัณฑ์เพิ่มสูงขึ้น

ปัจจุบันควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นเพียงส่วนประกอบรองในการผลิตชิปเท่านั้น ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของต้นทุนการผลิตจึงไม่มากพอที่จะทำให้ “หยุดชะงัก” หรือการผลิตหยุดชะงักในระยะสั้น

(ตามรายงานของ Bloomberg และ CNN)