Poté, co hurikán Helene večer 26. září zasáhl Floridu, vážně zasáhl 10 států, kterými se prohnal. Podle amerických úředníků je to po hurikánu Katrina druhá nejsmrtelnější bouře v USA za posledních 50 let.

Helene si také vynutila uzavření dvou dolů ve Spruce Pine v Severní Karolíně, které vlastní společnosti SCR-Sibelco a Quartz. Tyto doly produkují asi čtyři pětiny nejkvalitnějšího křemene na světě . Křemen je klíčovou složkou při výrobě polovodičů.

Východoasijští výrobci čipů se snaží vyhodnotit dopad uzavření dolu Spruce Pine a zdůrazňují, jak i malé zákoutí dnešních globalizovaných dodavatelských řetězců mohou skrývat skrytá zranitelná místa.

Křemen ve výrobě polovodičů

Křemen se používá při výrobě polovodičů a solárních panelů a také k vytváření kelímků, kde se křemík zahřívá, taví a transformuje do monokrystalické struktury, čímž vznikají polovodiče. Tato metoda se nazývá Czochralského a je pojmenována po polském vědci , který tuto strukturu náhodou objevil před více než stoletím, když místo inkoustu ponořil do roztaveného kelímku pero.

Jakékoli nečistoty v kelímku mohou do křemíku vnést nežádoucí vady, ovlivnit plošné spoje a zvýšit riziko vadných čipů. Proto křemen, který je stabilní při vysokých teplotách a nereaguje snadno s jinými materiály, pomáhá zajistit kvalitu křemíku.

Proč je křemen v Severní Karolíně tak výjimečný?

Křemen z dolů Spruce Pine patří k nejčistším na světě, pravděpodobně proto, že se křemen vytvořil před stovkami milionů let v podmínkách nedostatku vody, uvádí Sibelco. Nedostatek vody znamenal, že se při formování minerálu dostávalo méně nečistot.

Vzácná čistota smrkového křemene zajišťuje, že křemík, který vyrábí, bude bezchybný, což z něj činí zásadní součást globálního dodavatelského řetězce polovodičů, uvádí novinář Ed Conway, autor knihy Material World.

Jaký vliv má uzavírání dolů na odvětví čipů?

Rozsah dopadu závisí na tom, jak dlouho bude trvat, než se doly a dopravní cesty s okolním světem znovu otevřely.

2mh0z87g.png
Škody způsobené hurikánem Helene poblíž města Spruce Pine, které dodává velkou část vysoce čistého křemene používaného při výrobě polovodičů. Foto: Barbara A. Stagg

Výrobci čipů, Samsung Electronics, Infineon Technologies, SK Hynix a TSMC, uvedli, že jejich provoz v tuto chvíli nebyl významně ovlivněn. Výrobci křemíkových destiček Shin-Etsu Chemical, Sumco a GlobalWafers jsou více postiženi.

Některé společnosti drží velké zásoby, ale pokud situace ve Spruce Pine přetrvá, mohly by se podle výzkumné firmy SemiAnalysis snažit diverzifikovat své dodávky křemene, což by prospělo společnostem Sibelco a konkurentům Quartzu.

Stejně jako okolní oblasti se i Spruce Pine potýká s poškozením infrastruktury, včetně záplav, výpadků proudu, uzavírek silnic a narušení komunikace. Společnosti SCR-Sibelco a Quartz se snaží kontaktovat všechny místní zaměstnance, z nichž mnozí byli evakuováni nebo přišli o domov.

Odborníci na dodavatelské řetězce tvrdí, že obnovení provozu dolů by mohlo trvat týdny, což znamená, že je pravděpodobný nedostatek čipů a nárůst cen, jelikož giganti ze Silicon Valley investují miliardy do čipů pro umělou inteligenci.

Hlavní výrobci čipů si byli během pandemie Covid-19 vědomi nebezpečí úzkých míst v dodavatelském řetězci, jelikož nedostatek pracovních sil a chybné odhady poptávky způsobily nedostatek čipů. Někteří dodavatelé součástek se snaží navýšit výrobu, aby uspokojili prudký nárůst poptávky po určitých čipech, zejména čipech pro umělou inteligenci.

Alternativy smrku a borovice křemene?

Smrkový borovicový křemen lze nahradit syntetickým nebo přírodním křemenem od dodavatelů z Indie a Číny, ale ty podle analytičky BloombergNEF Jenny Chaseové nesplňují kritické standardy čistoty kelímku.

To může snížit efektivitu výroby destiček, protože kelímek je nutné častěji vyměňovat, což má za následek vyšší náklady a zvýšení cen produktů.

V současné době je vysoce čistý křemen pouze malou součástí výroby čipů, takže nárůst výrobních nákladů není dostatečně velký, aby v krátkodobém horizontu narušil nebo zastavil výrobu.

(Podle agentury Bloomberg a CNN)