Wird hochreines Quarz knapp?

Hurricane Helene stört globale Chip-Lieferkette

2. Oktober 2024, 7:20 Uhr | Heinz Arnold
Die Mine von The Quartz Corp bei Spruce Pine/North Carolina. Hier und aus der Mine von Sibelco, ebenfalls bei Spruce Pine, kommt fast das gesamte weltweit geförderte hochreine Quarz her, das für die Fertigung von Schmelztiegeln für Silizium unabdingbar ist. Alternativen gibt es derzeit nicht.
© The Quartz Company

Hurricane Helene hat in North Carolina die Straßen zu zwei Quarzminen unpassierbar gemacht. Das könnte die weltweite Halbleiter-Supply-Chain empfindlich stören.

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Denn Sibelco und The Quartz Corp betreiben jeweils eine Mine bei Spruce Pine/North Carolina, um dort Quarz zu fördern, und zwar hochreines Quarz. Deshalb eignet es sich besonders dafür, Schmelztiegel herzustellen, in denen hochreines Silizium erhitzt wird. Aus der Schmelze werden dann die Ingots gezogen, aus denen schließlich die Silizium-Wafer gesägt werden, die den Ausgangspunkt für die IC-Fertigung in den Front-End-Fabs der IC-Hersteller bilden.

Unersetzbares Quarz

Das Quarz aus den beiden Minen ist fast unersetzbar, es gibt kaum weitere Minen auf der Welt, in denen derart hochreines Quarz gewonnen wird. Zwar fördern auch Brasilien und Russland Quarz, aber eben nicht in der Qualität. Der bei weitem größte Anteil des Quarzes für die Fertigung der Schmelztiegel stammt deshalb aus den beiden Minen in North Carolina.

In dieser Mine bei Spruce Pine fördert Sibelco hochreines Quarz, das für Schmelztiegel verwendet wird, um Silizium-Wafer herstellen zu können.
In dieser Mine bei Spruce Pine fördert Sibelco hochreines Quarz, das für Schmelztiegel verwendet wird, um Silizium-Wafer herstellen zu können.
© Sibelco

Zwar gibt es Versuche, das in den Minen geförderte Quarz durch künstlich hergestellte Materialien zu ersetzen, aber bisher waren die Produktionsmengen für den Bedarf der Halbleiterindustrie laut TrendForce zu gering. Ohne das hochreine Quarz ist die Produktion von Silizium-Wafern also nicht möglich, zumal die Schmelztiegel nach einmaligem Gebrauch nicht wiederverwendet werden können.

Auch die Bahnstrecken sind betroffen

Die Minen selber liegen erhöht und wurden nicht beschädigt, allerdings haben die Überschwemmungen in Folge des Hurricane die Infrastruktur der Region schwer beschädigt: Neben den Straßen und den Minen ist auch eine Bahnstrecke betroffen, die für den Transport des Quarzes benutzt wird.

TrendForce vermutet zwar, dass viele Hersteller Sicherheitslager für das hochreine Quarz aufgebaut haben, um mit kurzfristigen Lieferausfällen zurecht zu kommen. Doch die durch Helene entstandenen Schäden an der Infrastruktur zu reparieren, könnte Wochen dauern.

»Hurricane Helene hat in ganz North Caroline Schäden angerichtet, die Region um Spruce Pine wurde aber besonders hart getroffen. Überschwemmungen, Stromausfälle, Ausfälle der Kommunikationsnetze und weitere Schäden an kritischen Infrastrukturen waren die Folge«, schreibt Sibelco in einem Statement. »Seit dem 26. September wurde der Betrieb vorübergehend eingestellt.« Das Unternehmen arbeite eng mit den Behörden und Rettungsorganisationen zusammen, um die Arbeit in der Mine so schnell wie möglich wieder aufnehmen zu können.

Wiederaufnahme des Betriebs weiter unklar

The Quartz Corp hat den Betrieb ihrer Anlagen in Spruce Pine ebenfalls am 26. September eingestellt, wie das Unternehmen in einem Statement vom 1. Oktober erklärt: »Es ist derzeit noch nicht absehen, wann wir die Aktivitäten wieder aufnehmen können. Das ist aber derzeit zweitrangig. Unsere erste Priorität liegt darin, für die Sicherheit unserer Mitarbeiter und deren Familien zu sorgen.« Außerdem werde versucht, Kontakt zu denen aufzunehmen, die derzeit noch immer nicht erreichbar sind. Zudem unterstützen die eigenen Teams die örtlichen Einsatzgruppen dabei, die grundlegenden Services wieder aufzubauen und dafür zu sorgen, dass Hilfsgüter nach Spruce Pine gebracht werden können.


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