芯片|芯片用沙做的,那不是天然砂,這個“芯片沙”市場幾乎被外國壟斷!我們應該如何應對

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芯片|芯片用沙做的,那不是天然砂,這個“芯片沙”市場幾乎被外國壟斷!我們應該如何應對

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8月3日消息 , 決定暫停天然砂對臺灣地區出口 。
芯片都是沙子做的 , 所以最近天然砂的禁令也引起了某些網友的遐想 , 從世俗上最樸素的道理來說 , 禁運沙子對芯片業產生影響 , 對于普通網友來說無可厚非 。 但是為了博取流量 , 某些所謂KOL和自媒體肆意杜撰 , 就不可取了 。
芯片就是在高純度單晶硅片上制造晶體管形成的大規模集成電路 , 單晶硅是從二氧化硅提取出來的 , 芯片的終極材料是石英砂 , 從世俗意義上來講 , 確實也是沙子 。
但是全世界沒有任何一個晶圓廠會去買沙子 , 采購的是加工好的硅片 , 所以摸清楚臺積電硅片的供應鏈才能解答為啥禁令對半導體沒有影響 。
首先 , 無論是河沙 , 海沙 , 機制砂或者沙漠中的沙子 , 都不是造芯片的原料 。
問題在于純度 , 高純度單晶硅純度是11個9 , 也就小數點后9個9(99.999999999%) , 如此高純度的產品 , 對原料的純度要求自然也小不了 , 否則提純難度和成本都耗不起 。

造芯片其使用的高純度石英砂 , 石英砂也需要經過精挑細選 , 半島制造領域的高純度石英砂純度就要達到5個9(99.999%) , 只要純度低于99.998% , 就只能用來制造石英坩堝 , 再低只能造光纖或者高級照明設備 。 5個9的石英砂價格大概在一噸12000美元左右 , 就算是迪拜土豪也不敢用這種材料來蓋房子 。

高純度石英砂有兩個來源 , 以前是天然水晶 , 現在是石英礦 。 遺憾的是 , 我國石英礦分布很廣 , 但是純度低 , 開采價值低 。 雖然說 , 全球各國都在加大勘探力度 , 但是目前一共也就發現了10多處石英礦 , 中國僅有一處在湖北靈虬山附近 。
而高純度石英砂最大來源則是美國 , 完全屬于老天爺賞飯吃 , 美國一家名為尤明尼公司掌握一座奇特礦脈 , 普魯斯派恩石英原料礦 , 這是世界上唯一受到阿樂漢尼運動影響的礦床 , 這種礦床的石英砂純度比世界上任何一處都高 。

單尤明尼公司一家 , 曾經就占到了全世界最大份額 , 臺積電的上游供應商也是尤明尼公司的主要客戶 。
所以結論是 , 臺積電造芯片用的沙子是美國供應的 , 天然砂禁令對臺積電無直接影響 。
但是 , 事情還沒完 , 我國的高純度石英砂仍然需要從美國進口 。 全世界能夠生產高純度石英砂的公司只有三家 , 美國尤明尼 , 挪威TQC和中國江蘇石英股份 , 中國國產產品的產量和種類近年來都在大幅度增加 , 但是仍然沒有達到尤明尼公司那樣樣樣精通 , 在半導體某些特殊環節的使用的石英砂就沒有同類產品 。
舉個例子 , 制造芯片用的硅片是硅錠切片出來的 , 而制造硅錠則需要用到石英坩堝 , 石英坩堝也需要用到高純度石英砂來制造內壁 。 而用在此處的石英砂 , 對某些特定雜質有著相當高的要求 , 否則最終體現的后果就是 , 造出大量的黑芯片 , 穿孔芯片 。

【芯片|芯片用沙做的,那不是天然砂,這個“芯片沙”市場幾乎被外國壟斷!我們應該如何應對】石英坩堝內壁的石英砂幾乎被美國尤明尼公司壟斷 , 中國有不少硅錠廠商也要從美國采購石英砂 。 不過 , 好消息是 , 曾經不可一世的尤明尼公司 , 市場份額已經下降到一半左右 , 中國國產化替代正在加速 , 至于石英坩堝內壁和大直徑硅錠需要的石英砂 , 也沒有什么無法攻克的秘密 , 大概就是一個類似太鋼圓珠筆件鋼的故事 , 只要改良配方和加工工藝 , 在這個不起眼的領域 , 很快就能實現突破 。

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