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

在美國東部時間10月1日的一次簡報會議上，白宮國土安全顧問利茲·舍伍德·蘭德爾表示，截至當(dāng)?shù)貢r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130萬名用戶斷電。

需要指出的是，在海倫妮颶風(fēng)的襲擊下，北卡羅來納州Spruce Pine（斯普魯斯派恩）地區(qū)出現(xiàn)了超過 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，可能會影響全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。

△北卡羅來納州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)來臨之前的9月26日，Sibelco和 The Quartz Corp 就停止了在當(dāng)?shù)氐倪\營。

總部位于比利時的Sibelco公司的一位發(fā)言人表示，“颶風(fēng)海倫妮對北卡羅來納州產(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過早，因為它目前的重點是受風(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，隨著近年來全球半導(dǎo)體晶圓廠產(chǎn)能的持續(xù)擴建，也推動了上游半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商產(chǎn)能的擴張，這也導(dǎo)致了對于高純石英需求的大幅增長。

為應(yīng)對需求，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，理由是市場對該產(chǎn)品的需求，其產(chǎn)品以 IOTA 品牌銷售，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會重啟。”The Quartz Corp在聲明中寫道。

由于嚴(yán)重的洪水造成當(dāng)?shù)氐缆窡o法通行、通信中斷，因此目前很難評估兩家石英開采公司 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)生的一場大火也導(dǎo)致高純度石英的生產(chǎn)及對外供應(yīng)中斷，對于當(dāng)時的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)造成了一些的影響。此次海倫妮颶風(fēng)的影響可能會更大。

不過，Sibelco表示，“如果這些操作可以在幾周內(nèi)（甚至一兩個月）重新開始，那不會對全球半導(dǎo)體生產(chǎn)造成特別大的破壞。”

因為，半導(dǎo)體硅片廠商通常會有一些高純石英庫存以及半導(dǎo)體硅片成品庫存。但是這些庫存會可能在數(shù)個月內(nèi)消耗殆盡。如果屆時Spruce Pine的高純石英仍無法恢復(fù)供應(yīng)，則將會直接影響全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。

半導(dǎo)體分析機構(gòu)Semianalysis的數(shù)據(jù)顯示，目前半導(dǎo)體硅片大廠Sumco的庫存水平在250天左右，環(huán)球晶圓和Siltronic均約為90天左右。因此，該分析機構(gòu)認(rèn)為，如果3個月內(nèi)Spruce Pine地區(qū)的高純石英供應(yīng)能夠恢復(fù)，則將不會對于半導(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，唯有一種主要材料沒有發(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)體硅片對于純度要求極高，因此其對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、挪威、澳大利亞、俄羅斯、毛里塔尼亞、中國、加大等7個國家。除中國外，共有14處礦床，其中，在生產(chǎn)當(dāng)中礦山有7處，尚未開采生產(chǎn)的7處。其中，美國Spruce Pine礦區(qū)的高純石英原料資源規(guī)模最大，超過1000萬噸。

美國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公司開采。許多半導(dǎo)體硅片制造商也堅持使用pruce Pine礦區(qū)的高純石英，因為較少的雜質(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)，目前美國也是全球最大高純石英出口國。數(shù)據(jù)顯示，這兩家美國高純石英供應(yīng)商占了整個亞太地區(qū)高純石英砂市場份額的近80%。

由于高純石英原料礦床極為稀缺，21世紀(jì)初以來世界各國加大找礦勘查和礦石可利用性評價，發(fā)現(xiàn)了十多處高純石英原料礦床，但尚未有對其進行綜述性的研究。我國硅質(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。國內(nèi)每年需從他國進口大量高純石英砂、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最大的石英砂產(chǎn)區(qū)連云港，控制著中國最大的高純石英砂產(chǎn)量。此外，太平洋石英不斷通過東京電子的擴散和蝕刻石英材料認(rèn)證，也通過了Lam research的蝕刻石英認(rèn)證。由于半導(dǎo)體需求的不斷擴大，太平洋石英還計劃在2022年完成6000噸/年半導(dǎo)體石英產(chǎn)品的產(chǎn)能擴張。

不過，總體來說，包括我國在內(nèi)，目前全球半導(dǎo)體硅片制造所使用的高純石英砂，主要還是依賴于從美國等國進口。因此，此次如果此次美國Spruce Pine礦區(qū)的高純石英供應(yīng)長時間中斷，必然會影響全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

編輯：芯智訊-浪客劍