ノースカロライナ州スプルースパインでの石英鉱山の操業停止による半導体製造への影響

記事のハイライト

• ハリケーンHeleneにより米国南東部で推定200億〜340億ドルの被害発生
• ノースカロライナ州Spruce Pineは、世界の半導体用高純度石英の70〜90%を生産
• SibelcoおよびThe Quartz Corpが、ハリケーン被害のためSpruce Pineでの操業を一時停止
• 高純度石英は、シリコン結晶製造工程で使用される溶融石英の製造に不可欠な資材
• 短期的な供給確保は見込まれるものの、長引く操業停止は半導体生産に影響をもたらす可能性

ハリケーンHeleneによる名目損害額 200億〜340億ドル

9月下旬、カテゴリー4のハリケーンHeleneが米国南東部を直撃し、広範な被害をもたらしました。死者は200人を超え、10月初旬時点でも数百人の行方が判明していません。

このハリケーンではアメリカ全土で4兆ガロンもの雨が降り（レイクタホに相当）、甚大な洪水・土砂崩れ・停電などが各地で発生しました。Moody Analyticsの初期見積もりによると、総被害額は200億〜340億ドルにのぼり、米国史上10番目以内に入る大規模ハリケーン被害（死者数でも歴代屈指）です。

Spruce Pine ・超小規模な町、世界有数の高純度石英サプライヤ

特に大きな被害を受けたのがノースカロライナ州のSpruce Pineという町です。人口2000人余りの町では、24時間で610mm（24.12インチ）の降雨量を記録し、この地域の観測史上最大記録（1916年以来）を更新しました。

他の小規模な町と異なり、Spruce Pineは半導体製造のサプライチェーン上で極めて重要な役割を担っているため、Heleneの影響後には世界的な注目を集めています。

Spruce Pineの高純度石英鉱山・影響レポート

Spruce Pineには世界の高純度石英の70〜90%を産出する2つの鉱山が存在します。鉱山はベルギー本拠の材料ソリューション企業Sibelco、およびフランスImerys SAとNorsk Mineral AS（ノルウェー）の合弁企業The Quartz Corpが保有しています。

Imerysによれば、「米国ノースカロライナ州Spruce Pineで生産される石英は、世界最高純度を誇る」と評価されています。

ハリケーンの直後、両社は従業員への影響と損害状況の確認のために鉱山操業を停止。数日後、地域生産体制に対する影響に関する公式声明が発表されました。

高純度石英鉱山への企業対応状況

Sibelco・鉱山操業への初期影響に関する声明

Sibelcoは「Spruce Pine地区は特に甚大な被害を受けている」とし、「9月26日時点で弊社は対応のためにSpruce Pineの設備での操業を一時停止した」と発表しました。

その後のアップデートでは「初期調査ではSpruce Pine地域の運転設備は軽微な損傷にとどまるが、詳細な調査は継続中」とし、「製品出荷はまだ再開していないが再開に向けて取り組んでいる」とコメント。現在も操業施設への電力供給が復旧しておらず、これはマイニング再開に向けた大きな障壁となっています。

The Quartz Corp・鉱山操業への初期影響に関する声明

10月2日公開の声明で、The Quartz Corpは「損害は主に補助設備周辺に集中しており、地域インフラ整備の状況にも左右されるため稼働再開時期の見通しはまだ立っていない」と述べました。

一方、「ノルウェー拠点に十分な供給在庫があり浄化工程を維持できるため、完成品や流通段階のサプライチェーン在庫と合わせて、短期〜中期的に下流産業で致命的な供給リスクが生じることはないとの見解」を強調しています。

半導体製造プロセスにおける石英の用途

高純度石英は、「独自の光学的・機械的・熱的特性をもつ溶融石英の製造」に用いられ、さまざまなハイテク製品の生産に不可欠な材料です。

石英は、ノートパソコンやスマートフォン・産業用ロボット・5Gネットワークインフラといった産業用・商用の半導体チップ製造工程における重要素材です。

溶融石英の半導体製造プロセス応用例

溶融石英は半導体の製造プロセスで多くの重要役割を果たします：

溶融石英るつぼ：高純度石英は、CZ法（Czochralski法）という高品質で大口径なシリコン結晶（インゴット）を育成する工程で必須となります。生成したインゴットはスライスされ、半導体チップの基板となるウエハに加工されます。

溶融石英るつぼはCZ法において不可欠な構成要素です：

「半導体グレードのシリコンの融点は約1425°C（2597°F）で、CZ法では、シード結晶をロッドに取り付け溶融シリコンに浸し、るつぼから引き上げる必要があります。溶融石英るつぼは、線膨張係数の小ささと高い耐熱衝撃性により、単結晶シリコン育成工程にほぼ唯一利用可能な構成部材です。さらに電気絶縁性（1000°Cで1 x 10⁸Ω・m）も特徴です。」

溶融石英チューブ・インゴット：高純度石英から生成するチューブやインゴットは、石英加工品（石英製装置・部材）に不可欠で、半導体の各工程で使用されます。

石英るつぼは非常に耐久性がありますが、必ずしも再利用できるとは限りません。使用回数は導入するCZ法の種類に依存し、使用を重ねるにつれて不純物混入などの理由で単結晶育成への再利用が困難となります。

世界各地での石英生産拠点

世界の高純度石英の大半はSpruce Pine産ですが、他にも以下地域で採掘されています：

• 米国アイダホ州Bovill鉱山
• オーストラリア・クイーンズランド州Lighthouse鉱床
• オーストラリアWhite Springs・Quartz Hill鉱山

このほかモーリタニア・ロシア・ドイツ・ノルウェーにも鉱床があります。

メーカーにとって何を意味するか

電子機器メーカーにとって、Spruce Pineの高純度石英鉱山被害は半導体サプライチェーンへの大きなリスクです。石英は半導体チップ製造に不可欠なため、生産障害が発生すればチップの供給遅延に直結します。

SibelcoおよびThe Quartz Corpは既存在庫により当面の供給維持に自信を示していますが、復旧長期化や大規模インフラ再建が必要となった場合、半導体生産のリードタイムに影響が及ぶ懸念があります。特に石英るつぼの再利用が限定的である現行の在庫状況下では、鉱山操業再開に時間がかかればかかるほど、半導体業界全体への波及効果が大きくなります。