Akankah produksi semikonduktor terhenti akibat Badai Helene?

Badai paling mematikan yang melanda daratan AS sejak Badai Katrina juga menarik perhatian karena potensi gangguannya terhadap industri teknologi. Kehancuran akibat Badai Helene mengancam salah satu rantai pasokan utama industri ini – sebuah kota pertambangan di Carolina Utara yang memasok kuarsa dengan kemurnian tinggi yang penting untuk pembuatan chip yang dapat ditemukan di ponsel pintar dan pusat data di seluruh dunia.

Kota pertambangan Spruce Pine adalah salah satu dari banyak komunitas AS yang terkena dampak Badai Helene, yang menewaskan lebih dari 200 orang di berbagai negara bagian, membuat ribuan orang mengungsi dan menyebabkan lebih dari satu juta rumah dan bisnis tanpa listrik. Badai tersebut mendorong hingga 900 kilometer ke daratan dari pantai Florida dan menimbulkan banjir mematikan di wilayah yang luas, bahkan mencapai jauh ke dalam pegunungan Blue Ridge di North Carolina, tempat tambang kuarsa Spruce Pine berada.

Inilah yang perlu Anda ketahui tentang bagaimana efek riak Helene dapat berdampak pada industri teknologi.

Mengapa kuarsa dengan kemurnian tinggi begitu penting?

Kuarsa dengan kemurnian tinggi digunakan untuk membuat cawan lebur kuarsa leburan, wadah silinder yang merupakan kunci dalam proses pembuatan chip karena dapat menahan suhu tinggi yang diperlukan untuk melelehkan silikon. Suhu titik leleh polisilikon tingkat semikonduktor adalah sekitar 1425°C (2597°F), dan cawan lebur kuarsa biasanya dapat menahan suhu hingga 1650°C (3000°F).

Dalam proses pembuatan chip, cawan lebur kuarsa leburan diisi dengan silikon cair. Kristal biji silikon dicelupkan ke dalam silikon cair di dalam wadah pemintalan sehingga dapat tumbuh menjadi batangan silikon yang jauh lebih besar sebelum ditarik keluar secara bertahap. Sebuah batangan yang sudah dewasa dapat memiliki berat lebih dari 500 kilogram.

Ingot silikon tersebut kemudian dipotong menjadi wafer silikon, yang kemudian dapat dicetak dengan pola transistor yang menjadi dasar chip komputer modern.

Dari mana asal kuarsa dengan kemurnian tinggi?

Endapan alami kuarsa yang ditemukan di Pinus Cemara berasal dari tabrakan Amerika Utara dan Afrika membentuk superbenua Pangaea sekitar 300 juta tahun yang lalu. Proses tersebut menciptakan pegunungan Appalachian dan juga memaksa sebagian kerak samudera bumi tenggelam ke bawah Amerika Utara, tempat panas dan tekanan yang hebat di dekat mantel bumi melelehkan sedimen dan batuan laut.

Lava yang dihasilkan perlahan mendingin seiring waktu untuk membentuk endapan batuan pegmatit yang mengandung kristal mineral besar – termasuk kuarsa dengan kemurnian tinggi. Formasi pegmatit ini akhirnya menjadi lebih mudah diakses di dekat permukaan karena lebih banyak pergolakan geologi dan pelapukan.

Bagaimana dampak Badai Helene terhadap operasi penambangan kuarsa?

Distrik penambangan Spruce Pine saat ini memiliki operasi penambangan dan pemurnian kuarsa yang dimiliki oleh Sibelco yang berbasis di Belgia dan The Quartz Corp yang berbasis di Norwegia. Kedua perusahaan tersebut menutup operasinya pada tanggal 26 September dan belum mengatakan kapan mereka akan memulai kembali.

Perusahaan-perusahaan tersebut mengatakan bahwa mereka telah memastikan keselamatan karyawan dan kontraktor mereka di wilayah tersebut – dan mereka menggambarkan kerusakan langsung yang relatif minimal terhadap fasilitas mereka.

“Penilaian awal menunjukkan bahwa fasilitas operasi kami di kawasan Spruce Pine hanya mengalami kerusakan kecil,” kata Sibelco dalam pernyataannya pada 3 Oktober. “Tim kami yang berdedikasi berada di lokasi, melakukan aktivitas pembersihan dan perbaikan untuk memulai kembali operasi sesegera mungkin.”

“Kami telah melakukan inspeksi visual pertama terhadap pabrik kami dan tampaknya kerusakan sebagian besar terkonsentrasi di sekitar unit tambahan,” kata The Quartz Corp dalam pernyataannya pada 2 Oktober. Namun perusahaan juga memperingatkan bahwa dimulainya kembali operasi penambangan “juga akan bergantung pada pembangunan kembali infrastruktur lokal” – banyak jalan di wilayah tersebut ditutup dan rusak segera setelah badai terjadi.

Demikian pula, Sibelco menyebut pemadaman listrik akibat badai sebagai salah satu tantangannya. “Pemulihan listrik tetap penting untuk melanjutkan operasi kami,” kata perusahaan itu dalam pernyataannya. “Perbaikan saluran listrik menuju pembangkit kami telah mengalami kemajuan yang signifikan.”

Quartz Corp juga menggambarkan adanya stok kuarsa di Norwegia yang dapat digunakan dalam operasi pemrosesan pemurnian yang sedang berlangsung, bersama dengan tambahan “stok pengaman produk jadi” yang dapat menghindari kekurangan kritis bagi pelanggan – termasuk produsen semikonduktor – dalam jangka pendek atau menengah. .

Akankah Helene mengganggu pasokan semikonduktor?

Produsen semikonduktor besar mengatakan bahwa mereka saat ini tidak memperkirakan akan terjadi gangguan pada operasi mereka setelah terjadinya Badai Helene.

TSMC, sebuah perusahaan Taiwan yang merupakan pembuat chip terkemuka di dunia, menggambarkan memiliki “pemasok global yang beragam” untuk dimanfaatkan. “Melalui sistem manajemen risiko yang efektif dan kemitraan yang erat dengan pemasok, saat ini kami tidak mengantisipasi dampak signifikan terhadap operasional perusahaan,” kata juru bicara TSMC. “Kami akan terus memantau situasi dengan cermat.”

Samsung Electronics, yang menempati peringkat kedua pembuat chip terbesar dan berkantor pusat di Korea Selatan, mengatakan Ilmuwan Baru bahwa operasi perusahaan tidak terpengaruh.

GlobalFoundries, produsen semikonduktor terbesar yang berbasis di AS, menggambarkan dirinya memiliki “fleksibilitas untuk memanfaatkan sumber alternatif untuk pasokan utama” dengan fasilitas pembuatan chip di tiga benua. “Kami sedang menjalin kontak dengan pemasok global kami dan memperkirakan tidak akan ada gangguan terhadap pasokan kuarsa kami akibat Badai Helene,” kata juru bicara GlobalFoundries.

Perusahaan yang memproduksi wafer silikon mentah saat ini memiliki stok wafer yang cukup untuk bertahan antara tiga hingga delapan bulan, kata Dylan Patel dari SemiAnalysis, sebuah perusahaan riset independen, dalam sebuah postingan media sosial.

Apakah ada sumber kuarsa alternatif untuk industri semikonduktor global?

Spruce Pine “memiliki kombinasi yang hampir unik antara kemurnian, ketersediaan, dan harga,” tulis Ed Conway, jurnalis di Sky News dan penulis Dunia Materidi postingan Substack. Namun dia juga menunjuk pada tambang kuarsa dengan kemurnian tinggi lainnya di Tiongkok, Rusia, dan Brasil.

Deposit kuarsa alami dengan kemurnian tinggi “langka”, tetapi perusahaan dapat menggunakan metode pemurnian jika diperlukan atau bahkan memproduksi kuarsa murni secara sintetis, kata Patel. Dia juga menunjuk perusahaan Ferroglobe, yang mengakuisisi tambang kuarsa dengan kemurnian tinggi di Carolina Selatan pada Oktober 2023. Siaran pers perusahaan memproyeksikan operasi penambangan dapat dimulai pada paruh kedua tahun 2024.