Мировая индустрия полупроводников зависит от одной кварцевой фабрики в Северной Каролине

Профессор Уортона, изучающий ИИ, инновации и стартапы, недавно драматически заявил, что "современная экономика опирается на одну-единственную дорогу в Спрус-Пайн, Северная Каролина".

Итан Моллик объяснил, что эта ничем не примечательная дорога ведет к предприятию Sibelco North America Inc., где добывается кварц сверхвысокой чистоты. Это место имеет жизненно важное значение, так как это единственный поставщик кварца, необходимого для изготовления тиглей, используемых для очистки кремниевых пластин.

Любители железа и микрочипов хорошо осведомлены о нескольких жизненно важных компаниях и местах, поддерживающих полупроводниковую промышленность в том виде, в каком мы ее знаем. Компании, вроде TSMC и ASML, а также их различные поставщики, складываются в пирамиду, где выход из строя одного компонента может привести к масштабным последствиям.

Моллик приводит отрывок из книги Конвея "Материальный мир", в котором обсуждается вероятный "конец производства компьютерных чипов, каким мы его знаем", если что-то непредвиденное случится в Спрус-Пайн или в небе над ним.

Для понимания, почему месторождение Спрус-Пайн настолько уникально, на официальном сайте Sibelco описана история этой конкретной шахты. Она является мировым лидером по производству высокочистого кварца (HPQ), и компания утверждает, что на этой шахте добывается "кварц самого высокого качества в мире".

С геологической точки зрения уникально чистые минералы на месте Спрус-Пайн образовались около 380 миллионов лет назад, когда Африка столкнулась с Северной Америкой. Это грандиозное столкновение, каким бы медленным оно ни было, вызвало интенсивное трение и нагрев на многие километры под поверхностью Земли. По данным Sibelco, минералы шахты Спрус-Пайн были созданы богатой минералообразующей жидкостью, которая со временем остыла и кристаллизовалась. Отличительная особенность этих минералов в том, что они были созданы в своих самых чистых формах из-за отсутствия воды.

В последние тысячу лет, известно, что месторождение Спрус-Пайн разрабатывалось в том числе индейцами, которые добывали тут слюду. Помимо слюды и HPQ, шахта также богата каолином и полевым шпатом.

Минералы из Спрус-Пайн впервые были использованы в электронике еще Томасом Эдисоном, который использовал слюду в качестве изолятора в некоторых своих изобретениях еще в 1879 году. А расплавленый кварц из HPQ Спрус-Пайн обладает "непревзойденными оптическими, механическими и термическими свойствами" для полупроводников, солнечных фотоэлектрических элементов, оптического волокна и кварцевого освещения.

Хотя Моллик поясняет в твиттере, что, да, доступны полностью синтетические методы создания столь же чистого кварца. Однако любое внезапное закрытие или перебои в добыче в Спрус-Пайн, вероятно, вызовут "довольно катастрофические" нарушения (и дополнительные расходы) в течение нескольких лет, пока индустрия наращивает производство.