美國(guó)高純石英礦區(qū)遭颶風(fēng)重創(chuàng)，全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈將受沖擊？

近日，美國(guó)東南部的佛羅里達(dá)州、弗吉尼亞州、北卡羅來(lái)納州等多個(gè)州遭遇了颶風(fēng)海倫妮（Helene）的襲擊，至少造成了162人死亡，據(jù)稱(chēng)是過(guò)去50年來(lái)襲擊美國(guó)本土的第二致命颶風(fēng)。

在美國(guó)東部時(shí)間10月1日的一次簡(jiǎn)報(bào)會(huì)議上，白宮國(guó)土安全顧問(wèn)利茲·舍伍德·蘭德?tīng)柋硎荆刂廉?dāng)?shù)貢r(shí)間周一下午，多達(dá)600人下落不明，其中一些人可能已經(jīng)死亡。全美仍有超130萬(wàn)名用戶(hù)斷電。

需要指出的是，在海倫妮颶風(fēng)的襲擊下，北卡羅來(lái)納州Spruce Pine（斯普魯斯派恩）地區(qū)出現(xiàn)了超過(guò) 2 英尺（約61cm）的降雨，使得該地區(qū)遭遇了嚴(yán)重的洪水和破壞，并導(dǎo)致許多居民斷電。而Spruce Pine地區(qū)也是全球重要的半導(dǎo)體原材料——高純度石英礦所在地。因此，如果該地區(qū)的高純石英生產(chǎn)中斷，可能會(huì)影響全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。

△北卡羅來(lái)納州Spruce Pine高純石英礦區(qū)

目前在Spruce Pine地區(qū)采高純石英的有兩家公司：Sibelco North America 和 The Quartz Corp。

在颶風(fēng)來(lái)臨之前的9月26日，Sibelco和 The Quartz Corp 就停止了在當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)營(yíng)。

總部位于比利時(shí)的Sibelco公司的一位發(fā)言人表示，“颶風(fēng)海倫妮對(duì)北卡羅來(lái)納州產(chǎn)生了重大影響，Spruce Pine地區(qū)受到的打擊尤其嚴(yán)重。颶風(fēng)造成了大范圍的洪水、停電、通信中斷以及該地區(qū)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的破壞。該地區(qū)的許多人，包括我們的員工及其家人，正面臨流離失所和嚴(yán)重的破壞?，F(xiàn)在確定該公司的高純度石英生產(chǎn)設(shè)施是否受到影響還為時(shí)過(guò)早，因?yàn)樗壳暗闹攸c(diǎn)是受風(fēng)暴影響的當(dāng)?shù)厝撕图彝ァ！?span style="box-sizing: border-box !important; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; -webkit-tap-highlight-color: transparent; outline: 0px; max-width: 100%; font-size: var(--articleFontsize); letter-spacing: 0.034em; overflow-wrap: break-word !important;">

△Sibelco公司的石英加工廠

值得注意的是，隨著近年來(lái)全球半導(dǎo)體晶圓廠產(chǎn)能的持續(xù)擴(kuò)建，也推動(dòng)了上游半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商產(chǎn)能的擴(kuò)張，這也導(dǎo)致了對(duì)于高純石英需求的大幅增長(zhǎng)。

為應(yīng)對(duì)需求，Sibelco去年曾宣布投資 2 億美元，將其Spruce Pine地區(qū)工廠的高純度石英產(chǎn)能提高一倍，理由是市場(chǎng)對(duì)該產(chǎn)品的需求，其產(chǎn)品以 IOTA 品牌銷(xiāo)售，目標(biāo)是在 2024 年至 2027 年期間再投資 5 億美元。

總部位于挪威的The Quartz Corp公司則在本周二的一份聲明中表示，其正面臨與洪水和電線倒塌有關(guān)的“多重挑戰(zhàn)”?！拔覀儾恢浪鼈兒螘r(shí)會(huì)重啟?！?span style="box-sizing: border-box !important; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; -webkit-tap-highlight-color: transparent; outline: 0px; max-width: 100%; letter-spacing: 0.578px; overflow-wrap: break-word !important;">The Quartz Corp在聲明中寫(xiě)道。

由于嚴(yán)重的洪水造成當(dāng)?shù)氐缆窡o(wú)法通行、通信中斷，因此目前很難評(píng)估兩家石英開(kāi)采公司 Sibelco 和 The Quartz Corp 的損壞程度。

值得一提的是，2008 年，Spruce Pine的高純石英精煉廠發(fā)生的一場(chǎng)大火也導(dǎo)致高純度石英的生產(chǎn)及對(duì)外供應(yīng)中斷，對(duì)于當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)造成了一些的影響。此次海倫妮颶風(fēng)的影響可能會(huì)更大。

不過(guò)，Sibelco表示，“如果這些操作可以在幾周內(nèi)（甚至一兩個(gè)月）重新開(kāi)始，那不會(huì)對(duì)全球半導(dǎo)體生產(chǎn)造成特別大的破壞。”

因?yàn)椋雽?dǎo)體硅片廠商通常會(huì)有一些高純石英庫(kù)存以及半導(dǎo)體硅片成品庫(kù)存。但是這些庫(kù)存會(huì)可能在數(shù)個(gè)月內(nèi)消耗殆盡。如果屆時(shí)Spruce Pine的高純石英仍無(wú)法恢復(fù)供應(yīng)，則將會(huì)直接影響全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。

半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu)Semianalysis的數(shù)據(jù)顯示，目前半導(dǎo)體硅片大廠Sumco的庫(kù)存水平在250天左右，環(huán)球晶圓和Siltronic均約為90天左右。因此，該分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為，如果3個(gè)月內(nèi)Spruce Pine地區(qū)的高純石英供應(yīng)能夠恢復(fù)，則將不會(huì)對(duì)于半導(dǎo)體供應(yīng)鏈造成影響。

高純石英與半導(dǎo)體行業(yè)有何關(guān)系？

芯片從誕生發(fā)展至今經(jīng)歷了不斷的迭代升級(jí)，唯有一種主要材料沒(méi)有發(fā)生變化，即半導(dǎo)體硅片。

而半導(dǎo)體硅片的制造，就需要用到“石英”作為原料，通過(guò)將其中的硅元素加以純化，制成高純度的硅晶棒，切片之后制成半導(dǎo)體硅片。

由于半導(dǎo)體硅片對(duì)于純度要求極高，因此其對(duì)于原料的純度要求也是非常的高，通常需要“高純石英”作為原料，雜質(zhì)的純度必須低于10ppm，這意味著其二氧化硅含量應(yīng)做到99.999%（5N）或99.998%（4N8）以上。此外，高純石英也被用于精密光學(xué)玻璃以及光伏、照明等產(chǎn)業(yè)。

而高純石英材料的價(jià)格通常也是中低品味石英材料的10倍以上。

顯然，天然砂當(dāng)中的石英砂雖然可以作為半導(dǎo)體硅片的制造材料，但是卻并不是所有的“石英”都能作為半導(dǎo)體硅片的制造材料。

高純石英砂市場(chǎng)格局

根據(jù)現(xiàn)有資料顯示，全球高純石英原料礦床主要分布于美國(guó)、挪威、澳大利亞、俄羅斯、毛里塔尼亞、中國(guó)、加大等7個(gè)國(guó)家。除中國(guó)外，共有14處礦床，其中，在生產(chǎn)當(dāng)中礦山有7處，尚未開(kāi)采生產(chǎn)的7處。其中，美國(guó)Spruce Pine礦區(qū)的高純石英原料資源規(guī)模最大，超過(guò)1000萬(wàn)噸。

美國(guó)Spruce Pine礦區(qū)也是世界上純度最高、出貨量最大的石英礦，該地區(qū)的礦床不僅規(guī)模大，而且雜質(zhì)少（幾乎不含鎂鐵質(zhì)礦物），礦石質(zhì)量穩(wěn)定。目前，主要由Sibelco 和 The Quartz Corp公司開(kāi)采。許多半導(dǎo)體硅片制造商也堅(jiān)持使用pruce Pine礦區(qū)的高純石英，因?yàn)檩^少的雜質(zhì)可以保證晶圓本身的純度，從而達(dá)到理想的電導(dǎo)率。

憑借Spruce Pine礦區(qū)，目前美國(guó)也是全球最大高純石英出口國(guó)。數(shù)據(jù)顯示，這兩家美國(guó)高純石英供應(yīng)商占了整個(gè)亞太地區(qū)高純石英砂市場(chǎng)份額的近80%。

由于高純石英原料礦床極為稀缺，21世紀(jì)初以來(lái)世界各國(guó)加大找礦勘查和礦石可利用性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)了十多處高純石英原料礦床，但尚未有對(duì)其進(jìn)行綜述性的研究。我國(guó)硅質(zhì)資源豐富，但大部分礦床被作為普通硅石礦，用于普通玻璃、石材、建筑用砂等。國(guó)內(nèi)每年需從他國(guó)進(jìn)口大量高純石英砂、原料礦石及高端石英制品。

江蘇太平洋石英（石英股份）是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的高純石英供應(yīng)商之一。太平洋石英位于中國(guó)最大的石英砂產(chǎn)區(qū)連云港，控制著中國(guó)最大的高純石英砂產(chǎn)量。此外，太平洋石英不斷通過(guò)東京電子的擴(kuò)散和蝕刻石英材料認(rèn)證，也通過(guò)了Lam research的蝕刻石英認(rèn)證。由于半導(dǎo)體需求的不斷擴(kuò)大，太平洋石英還計(jì)劃在2022年完成6000噸/年半導(dǎo)體石英產(chǎn)品的產(chǎn)能擴(kuò)張。

不過(guò)，總體來(lái)說(shuō)，包括我國(guó)在內(nèi)，目前全球半導(dǎo)體硅片制造所使用的高純石英砂，主要還是依賴(lài)于從美國(guó)等國(guó)進(jìn)口。因此，此次如果此次美國(guó)Spruce Pine礦區(qū)的高純石英供應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間中斷，必然會(huì)影響全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

編輯：芯智訊-浪客劍