Thị trấn nhỏ bị bão Helene tàn phá, tác động tới ngành chip

Khu mỏ tại thị trấn Spruce Pine, nơi cung cấp thạch anh tinh khiết nhất thế giới cho sản xuất bán dẫn, bị tàn phá bởi cơn bão Helene.

Spruce Pine là một thị trấn nhỏ với 2.200 dân dưới chân núi Blue Ridge, Bắc Carolina. "Ở đây có một ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ USD", Glover nói với Wired đầu năm nay. "Bạn sẽ không thể biết được khi lái xe qua đây và có thể sẽ không bao giờ biết điều đó".

Hơn một tuần trôi qua, nơi đây vẫn chưa có điện và nước sinh hoạt sau khi bão Helene càn quét. Các tuyến đường bộ và đường sắt ra vào khu vực bị hư hỏng nặng.

Cơn bão Helene khiến ngành sản xuất bán dẫn trị giá 600 tỷ USD gặp nguy hiểm khi các mỏ ở Spruce Pine, nơi có loại thạch anh tinh khiết nhất thế giới và đóng vai trò quan trọng trong sản xuất chip, đang bị cô lập. Hai công ty Sibelco và The Quartz Corp hiện đảm nhận việc khai thác thạch anh, tinh chế và xuất khẩu toàn cầu, chủ yếu là các nhà máy ở Trung Quốc và các nước châu Á.

Cảnh ngập lụt ở Spruce Pine. Ảnh: Discover Spruce Pine NC

Thạch anh tinh khiết đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong sản xuất bán dẫn. Sau khi tinh chế, nó sẽ được sử dụng để tạo ra một bình chứa gọi là crucible (lò nung), có nhiệm vụ giữ silicon khi được nấu chảy, sau đó chuyển sang các tấm wafer mà trên đó chip được tạo ra.

Đến nay, việc tinh chế thạch anh tinh khiết rất khó khăn, nhưng Spruce Pine được thiên nhiên ban tặng một mỏ thạch anh cực lớn và được xem là tinh khiết nhất thế giới. Nó là kết quả của lịch sử địa chất độc đáo, khi cách đây khoảng 380 triệu năm, các vận động địa chất giữa lục địa châu Phi va chạm với châu Mỹ đã tạo nên ma sát với nhiệt độ vượt 2.000 độ C gây nóng chảy các lớp đá, gọi là pegmatite. 100 năm sau, lớp đá nóng chảy bị chôn sâu dưới lòng đất nguội đi và kết tinh lại. Qua các hoạt động địa chất, chúng bắt đầu trồi lên bề mặt.

Bão Helene quét qua Spruce Pine khiến hoạt động khai thác, tinh chế và vận chuyển thạch anh tinh khiết đi nơi khác đều bị tạm dừng. Cả Sibelco và The Quartz Corp phải ngừng hoạt động từ ngày 26/9 và chưa dự tính được khi nào bình thường trở lại.

"Thị trấn Spruce Pine bị ảnh hưởng đặc biệt nghiêm trọng do bão. Chúng tôi đã dừng hoạt động để đối phó với những thách thức này", Sibelco cho biết ngày 30/9. Một ngày sau, The Quartz Corp nói công ty "không có khả năng dự đoán" khi nào hoạt động sản xuất tiếp tục.

Theo giới chuyên gia, đối với ngành công nghiệp bán dẫn, không thể xem thường những thách thức do gián đoạn tại các khu mỏ thạch anh ở Spruce Pine. "Đây là nơi duy nhất trên thế giới hiện phục vụ toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn", Lita Shon-Roy, CEO của công ty nghiên cứu bán dẫn TechCet, nói với NBC News. "Những khó khăn xảy ra với những khu mỏ này có thể đặt toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn vào tình trạng khó khăn. Không có giải pháp nào khác".

Sibelco khai thác quặng thạch anh ở Spruce Pine. Ảnh: Sibelco

Điều gì xảy ra tiếp theo? Theo giới chuyên gia, đây là một câu hỏi hai phần. Trước hết, các nhà điều hành cần thống kê liệu có thiệt hại nào đối với các mỏ thạch anh hoặc các thiết bị sản xuất thạch anh hay không. Sau đó, khi hoạt động trở lại, việc vận chuyển sẽ ra sao khi hạ tầng bị bão tàn phá nghiêm trọng.

Shon-Roy ước tính có thể mất từ 4 đến 6 tuần để các công ty khai thác khôi phục hoàn toàn hoạt động. Dù vậy, để vật liệu này đến các nhà máy ở châu Á, thời gian có thể chậm hơn do nhiều tuyến đường bộ bị hỏng. Sibelco và The Quartz Corp hiện chủ yếu dựa vào xe tải để vận chuyển.

"Đường sá đã biến mất", Spencer Bost, CEO Downtown Spruce Pine, một tổ chức phi lợi nhuận có mối quan hệ mật thiết với thị trấn Spruce Pine, cho biết. "Các con đường không còn tồn tại".

Khi nói đến điện, Bost thậm chí nhấn mạnh "không phải là dây điện bị đứt, mà là các cột điện đã biến mất".

Theo Shon-Roy, những tác động đối với lĩnh vực bán dẫn khi Spruce Pine bị thiên tai sẽ không gây hậu quả lập tức. Thực tế, vẫn có một số lượng thạch anh tinh khiết cao được lưu trữ tại các nhà máy, giúp duy trì sản xuất bán dẫn khoảng hai hoặc ba tháng. Con số có thể còn lớn hơn, do không ít nhà máy tích trữ chúng từ thời đại dịch.

Giáo sư Dustin Mulvaney, chuyên gia nghiên cứu môi trường tại Đại học San Jose, cho rằng mỗi crucible có tuổi thọ 400-600 giờ, tức khoảng hai tuần, trước khi được thay mới. Do đó, khoảng thời gian này cũng được tận dụng nếu có sự cố xảy ra. "Nhưng một khi phải thay thế crucible, hệ thống sẽ gặp phải gián đoạn nếu không có thạch anh tinh khiết mới", Mulvaney cho biết.

Theo Shon-Roy, nếu Spruce Pine chậm phục hồi, tác động của nó đến lĩnh vực sản xuất bán dẫn sẽ càng lớn. "Sự chậm trễ một tháng không tệ, hai tháng sẽ gây khó khăn. Còn nếu ba tháng, nó sẽ trở thành một vấn đề thực sự".

Bảo Lâm