Vietnam.vn - Nền tảng quảng bá Việt Nam

สถานที่เดียวที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของโลกขึ้นอยู่กับ

VnExpressVnExpress26/03/2024


Spruce Pine เป็นที่ตั้งของเหมืองควอตซ์ที่บริสุทธิ์ที่สุด ในโลก และ Sibelco เป็นบริษัทที่กลั่นควอตซ์คุณภาพดีที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

แอปพาเลเชียนไพน์และสปรูซไพน์ - ดินแดนแห่งนี้ไม่ได้อุดมสมบูรณ์นัก ใจกลางเมืองมีเพียงสถานีรถไฟ บ้านอิฐสองชั้นไม่กี่หลัง และโรงภาพยนตร์ที่ปิดตัวไปนานแล้ว อย่างไรก็ตาม ภูเขาโดยรอบอุดมไปด้วยแร่ธาตุที่พึงประสงค์ ซึ่งบางชนิดมีคุณค่าสำหรับการนำไปใช้ในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะควอตซ์

อย่างไรก็ตาม ควอตซ์สปรูซไพน์มีควอตซ์ธรรมชาติที่บริสุทธิ์ที่สุด ซึ่งแตกต่างจากควอตซ์ชนิดอื่นๆ บนโลก การสะสมอนุภาคซิลิคอนไดออกไซด์อย่างเหนือชั้นนี้มีบทบาทสำคัญในการผลิตซิลิคอนที่ใช้ทำชิปเซมิคอนดักเตอร์

โกลเวอร์ นักธรณีวิทยาเกษียณอายุผู้ใช้เวลาหลายสิบปีในการล่าหาแร่ธาตุอันมีค่าบนเนินเขาและหุบเขาของเทือกเขาแอปพาเลเชียนและสปรูซไพน์ กล่าวว่า “ที่นี่เป็นอุตสาหกรรมมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์” โกลเวอร์กล่าวกับ Wired พร้อมเสียงหัวเราะ “คุณคงไม่รู้หรอกถ้าขับรถผ่านที่นี่ และคุณก็คงไม่มีวันรู้ด้วยซ้ำ”

โรงงานของ Sibelco ใน Spruce Pine ภาพ: Sibelco

โรงงานของ Sibelco ใน Spruce Pine ภาพ: Sibelco

ในศตวรรษที่ 21 ทรายมีความสำคัญมากขึ้นกว่าที่เคย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ทรายส่วนใหญ่ของโลกทำจากควอตซ์ ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของซิลิคอนไดออกไซด์ หรือที่รู้จักกันในชื่อซิลิกา อนุภาคซิลิคอนไดออกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัตถุดิบสำคัญในการผลิตชิปคอมพิวเตอร์ สายใยแก้วนำแสง และฮาร์ดแวร์ไฮเทคอื่นๆ ปริมาณควอตซ์ที่ใช้ในผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาณควอตซ์มหาศาลที่ใช้ปรับปรุงคอนกรีตหรือดิน แต่ผลกระทบจากควอตซ์นั้นมหาศาลในยุคดิจิทัล

การกลั่นควอตซ์บริสุทธิ์นั้นยากมาก แต่ต้นสนสปรูซมีแหล่งควอตซ์ขนาดใหญ่และได้รับการยกย่องว่าเป็นควอตซ์ที่บริสุทธิ์ที่สุดในโลก เป็นผลมาจากประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาอันเป็นเอกลักษณ์ เมื่อประมาณ 380 ล้านปีก่อน การเคลื่อนตัวทางธรณีวิทยาระหว่างทวีปแอฟริกาและทวีปอเมริกาทำให้เกิดแรงเสียดทานที่อุณหภูมิสูงกว่า 2,000 องศาเซลเซียส ทำให้ชั้นหินที่เรียกว่าเพกมาไทต์หลอมละลาย 100 ปีต่อมา หินหลอมเหลวที่ฝังอยู่ใต้ดินลึกนี้เย็นตัวลงและตกผลึกใหม่ ด้วยกิจกรรมทางธรณีวิทยา พวกมันจึงเริ่มลอยขึ้นมาสู่ผิวน้ำ

เป็นเวลาหลายปีที่ชาวบ้านขุดเพกมาไทต์ขึ้นมา บดด้วยเครื่องมือช่างหรือเครื่องจักรพื้นฐาน และแยกเฟลด์สปาร์และไมกาออกมาใช้งาน ทิ้งควอตซ์ไว้เป็น "ขยะ" เหมาะที่จะใช้เป็นทรายก่อสร้างหรือถูกทิ้ง แต่ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 ในรัฐนอร์ทแคโรไลนา ซึ่งอยู่ห่างออกไปหลายพันไมล์ กลุ่มวิศวกรในรัฐแคลิฟอร์เนียได้เริ่มวิจัยควอตซ์บริสุทธิ์สำหรับสารกึ่งตัวนำ

ในเวลานั้น ตลาดทรานซิสเตอร์กำลังร้อนแรงขึ้นอย่างรวดเร็ว บริษัทเท็กซัส อินสตรูเมนต์ส, โมโตโรลา และบริษัทอื่นๆ เริ่มแข่งขันกันสร้างทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับใช้ในคอมพิวเตอร์ วัสดุที่ใช้ในทรานซิสเตอร์ ได้แก่ เจอร์เมเนียมและซิลิคอน

Sibelco ขุดแร่ควอตซ์ใน Spruce Pine ภาพ: Sibelco

Sibelco ขุดแร่ควอตซ์ใน Spruce Pine ภาพ: Sibelco

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญนี้เกิดขึ้นในปี 1959 เมื่อโรเบิร์ต นอยซ์ และเพื่อนร่วมงานของเขาที่บริษัทแฟร์ไชลด์ เซมิคอนดักเตอร์ ค้นพบวิธีการอัดทรานซิสเตอร์หลายตัวลงบนแผ่นซิลิคอนความบริสุทธิ์สูงขนาดเท่าเล็บมือ นาซาจึงเลือกใช้ไมโครชิปของแฟร์ไชลด์ในโครงการอวกาศ และยอดขายชิปของบริษัทก็เติบโตอย่างรวดเร็วนับจากนั้นเป็นต้นมา

การสร้างชิปเหล่านี้ถือเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมาก โดยพื้นฐานแล้วต้องใช้ซิลิคอนบริสุทธิ์ เพราะสิ่งเจือปนเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำลายทุกสิ่งได้ ซิลิคอนหาได้ง่ายเพราะเป็นหนึ่งในธาตุที่พบมากที่สุดในโลก อย่างไรก็ตาม ซิลิคอนต้องใช้การสกัดจำนวนมาก การใช้ควอตซ์บริสุทธิ์จะช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย

โดยปกติแล้ว ทรายจะถูกเผาในเตาไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างปฏิกิริยาเคมีที่แยกออกซิเจนส่วนใหญ่ออก ทำให้เหลือซิลิคอนบริสุทธิ์ 99% อย่างไรก็ตาม นั่นยังไม่เพียงพอ ซิลิคอนสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ต้องมีความบริสุทธิ์ 99.999999% ในขณะที่ชิปคอมพิวเตอร์ต้องการความบริสุทธิ์มากกว่าถึง 99.9999999999% แต่ด้วยควอตซ์จากสนสปรูซ ความบริสุทธิ์สามารถสูงถึง 99.998% หรือ 99.9992% ซึ่งเป็นปัจจัยที่ช่วยลดต้นทุนการแยกสิ่งเจือปนได้อย่างมาก

ควอตซ์หลังจากผ่านการขัดเกลาแล้ว ภาพ: Sibelco

ควอตซ์หลังจากผ่านการขัดเกลาแล้ว ภาพ: Sibelco

แต่ถึงแม้จะใช้ควอตซ์บริสุทธิ์ ก็ไม่ใช่ทุกคนที่สามารถกลั่นซิลิคอนบริสุทธิ์ได้ “ เศรษฐกิจ ยุคใหม่ตั้งอยู่บนถนนสายเดียวในสปรูซไพน์ ซึ่งนำไปสู่โรงงาน Sibelco North America ซึ่งเป็นบริษัทที่ขุดและกลั่นควอตซ์บริสุทธิ์สูงพิเศษ” อีธาน มอลลิค ศาสตราจารย์ผู้ศึกษาด้านปัญญาประดิษฐ์และเซมิคอนดักเตอร์ที่ Wharton School of Business มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย กล่าวกับ Tom’s Hardware

บนเว็บไซต์ของบริษัท Sibelco ยังอ้างว่าเป็น "ซัพพลายเออร์ควอตซ์รายเดียวสำหรับการกลั่นเวเฟอร์ซิลิคอนในการผลิตชิป" อย่างไรก็ตาม การดำรงอยู่ของบริษัทไม่ได้เป็นที่รู้จักมากเท่ากับ TSMC, Intel, ASML หรือ Samsung ในด้านเซมิคอนดักเตอร์

ผู้เชี่ยวชาญบางคนกล่าวว่าความพิเศษเฉพาะตัวของ Sibelco ได้รับการพิสูจน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าควอตซ์หลอมที่ผลิตขึ้นนั้นมีคุณสมบัติทางแสง เชิงกล และทางความร้อนที่ "ยอดเยี่ยม" สำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เซลล์แสงอาทิตย์ในแผงโซลาร์เซลล์ รวมถึงเส้นใยแก้วนำแสงในสายเคเบิลโทรคมนาคม

มอลลิคกล่าวว่า ความสำคัญของ Sibelco โดยเฉพาะและ Spruce Pine โดยรวมนั้นมหาศาล เขาอ้างอิงหนังสือ The Material World ของคอนเวย์ ซึ่งตีพิมพ์ในนิตยสาร X เมื่อวันที่ 24 มีนาคม โดยโต้แย้งว่า "การผลิตชิปคอมพิวเตอร์จะสิ้นสุดลง" หากมีเหตุการณ์เลวร้ายเกิดขึ้นที่ Spruce Pine หรือบนท้องฟ้าเหนือ Spruce Pine

“ไม่ว่าด้วยเหตุผลใด การปิดตัวกะทันหันหรือการหยุดชะงักของการดำเนินการขุดควอตซ์ที่ Spruce Pine อาจทำให้เกิดเหตุการณ์ 'เลวร้ายมาก' ที่อาจทำให้การผลิตชิปล่าช้าไปหลายปี” Mollick กล่าวเสริม

เบาลัม



ลิงค์ที่มา

การแสดงความคิดเห็น (0)

No data
No data

หัวข้อเดียวกัน

หมวดหมู่เดียวกัน

เช้าฤดูใบไม้ร่วงริมทะเลสาบฮว่านเกี๋ยม ชาวฮานอยทักทายกันด้วยสายตาและรอยยิ้ม
ตึกสูงในเมืองโฮจิมินห์ถูกปกคลุมไปด้วยหมอก
ดอกบัวในฤดูน้ำหลาก
‘ดินแดนแห่งนางฟ้า’ ในดานัง ดึงดูดผู้คน ติดอันดับ 20 หมู่บ้านที่สวยที่สุดในโลก

ผู้เขียนเดียวกัน

มรดก

รูป

ธุรกิจ

ลมหนาว 'พัดโชยมาตามท้องถนน' ชาวฮานอยชวนกันเช็คอินช่วงต้นฤดูกาล

เหตุการณ์ปัจจุบัน

ระบบการเมือง

ท้องถิ่น

ผลิตภัณฑ์