ハリケーン・ヘレンは9月26日夜にフロリダ州に上陸し、通過した10州に深刻な被害をもたらしました。米国当局によると、これは過去50年間でハリケーン・カトリーナに次いで2番目に死者数の多いハリケーンです。

ヘレンはまた、ノースカロライナ州スプルースパインにあるSCR-シベルコ社とクォーツ社が所有する2つの鉱山の閉鎖を強制しました。これらの鉱山は、世界の最高品質の石英の約5分の4を生産しています。石英は半導体製造の重要な原料です。

東アジアの半導体メーカーは、スプルースパイン鉱山の閉鎖の影響を急いで評価しようとしている。これは、今日のグローバル化したサプライチェーンの小さな一角にさえ、隠れた脆弱性が潜んでいる可能性があることを浮き彫りにする事例である。

半導体製造における石英

石英は半導体や太陽電池の製造に使用され、シリコンを加熱・溶融して単結晶構造へと変換し、半導体を製造する坩堝の製造にも用いられます。この方法はチョクラルスキー法と呼ばれ、1世紀以上前にポーランドの科学者がインクの代わりに溶融坩堝にペンを浸した際に偶然この構造を発見したことにちなんで名付けられました。

るつぼ内の不純物はシリコンに不要な欠陥をもたらし、プリント回路に影響を与え、チップの不良発生リスクを高めます。そのため、高温でも安定し、他の材料と反応しにくい石英がシリコンの品質確保に役立っています。

ノースカロライナ産のクォーツが特別なのはなぜですか?

シベルコ社によると、スプルースパイン鉱山産のクォーツは世界でも最も純度の高いものの一つで、これはおそらく数億年前に水が乏しい環境で形成されたためだと考えられます。水が少ないということは、鉱物の形成時に不純物が入り込む量が少ないことを意味します。

『マテリアル・ワールド』の著者でジャーナリストのエド・コンウェイ氏によると、スプルースパイン・クォーツの稀に見る純度により、そこから生産されるシリコンは完璧なものとなり、世界の半導体サプライチェーンの重要な一部となるという。

鉱山の閉鎖はチップ業界にどのような影響を与えますか?

影響の程度は、鉱山と外界との輸送ルートの両方が再開されるまでにどれだけの時間がかかるかによって左右される。

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半導体製造に使用される高純度石英の多くを供給するスプルースパイン町近郊のハリケーン・ヘレンによる被害。写真：バーバラ・A・スタッグ

半導体大手のサムスン電子、インフィニオンテクノロジーズ、SKハイニックス、TSMCは、現時点では事業に大きな影響はないと述べた。シリコンウエハーメーカーの信越化学、SUMCO、グローバルウェーハズは、より直接的な影響を受けている。

調査会社セミアナリシスによると、一部の企業は大量の在庫を抱えているが、スプルースパイン鉱山の状況が続く場合、石英供給の多様化を模索する可能性があり、シベルコやクォーツの競合他社に利益をもたらすことになるだろう。

スプルースパイン地域は周辺地域と同様に、洪水、停電、道路封鎖、通信障害といったインフラの被害に見舞われています。SCR-SibelcoとQuartzは、避難を余儀なくされたり家を失ったりした多くの地元従業員に連絡を取れるよう尽力しています。

サプライチェーンの専門家は、鉱山の操業再開には数週間かかる可能性があると述べており、シリコンバレーの大手企業がAIチップに数十億ドルを注ぎ込む中で、チップ不足と価格上昇が起こる可能性が高いことを意味している。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミック下、労働力不足と需要の見誤りにより半導体が不足する中、大手半導体メーカーはサプライチェーンのボトルネックの危険性を痛感している。一部の部品サプライヤーは、特にAI半導体など、特定の半導体の需要急増に対応するため、生産増強に奔走している。

スプルースパインクォーツの代替品はありますか?

ブルームバーグNEFのアナリスト、ジェニー・チェイス氏によると、スプルースパインクォーツはインドや中国の供給業者による合成または天然クォーツで代替できるが、それらはるつぼの重要な純度基準を満たしていないという。

これにより、るつぼをより頻繁に交換する必要があるため、ウェーハの生産効率が低下し、コストが増加し、製品価格が上昇する可能性があります。

現在、高純度石英はチップ製造において小さな部品に過ぎないため、製造コストの増加は短期的には生産を阻害したり中断させるほど大きくはありません。

（ブルームバーグ、CNNによると）