半导体产能竞赛卡在石英瓶颈上，无人解决

每片硅晶圆都始于坩埚内部。这种坩埚由纯度极高的石英制成，足以避免污染加热至1400摄氏度以上的熔融硅。全球几乎所有的超高纯石英都来自蓝岭山脉的一个小镇。

2024年9月底，飓风海伦娜袭击北卡罗来纳州雪松松镇，降雨量超过两英尺，切断道路通道，导致居民停电。两家公司在那里开采超高纯石英：Sibelco North America 和 The Quartz Corp。Tom's Hardware 在2024年10月1日报道称，Sibelco 已确认暂停运营。The Quartz Corp 告诉 The Verge，目前还太早，无法确定其高纯石英生产设施是否受到影响。

由于道路和通信中断，立即评估损失很困难。随后，事情变得复杂起来。

雪松松镇实际供应什么

Construction Physics 在2024年11月发布了一份详细评估。该评估认为，普遍声称所有半导体制造都依赖雪松松镇，这一说法只部分正确。石英坩埚对大多数芯片制造是必需的，而雪松松镇是大多数石英的来源。但该镇并非不可替代的关键节点。替代方案存在，尽管用该出版物的话说，它们都是尚未开发、不够好或不够便宜的各种组合。

该分析中的数字值得仔细阅读。据 Construction Physics 估计，雪松松镇每年生产18万至20万吨高纯石英。该出版物指出，高纯石英行业对具体数字极其保密。作为对比，2013年全球石英出货量仅为8万吨，包括中等、高纯和超高纯等级。2015年，高纯石英总产量估计约为3万吨。

切断该供应不会直接停止芯片生产。这意味着良率下降和成本上升。行业知道这一点：新的石英来源和新的坩埚材料都在研究中。

为什么坩埚比听起来更重要

大多数现代微芯片由纯度为99.9999999%（即9N）的硅制成。太阳能电池使用纯度稍低的材料，在6N到8N范围内。达到这些水平需要多次精炼步骤。这些步骤始于石英在电弧炉中与碳反应，产生纯度约98%至99%的冶金级硅，然后通过西门子工艺成为多晶硅。

单晶硅，微芯片和高效率太阳能电池板所需，几乎完全通过直拉法（Czochralski process）制造。多晶硅在石英坩埚中熔化，籽晶浸入熔体并缓慢抽出，拉出一个大单晶。坩埚在该热量下会退化。化学变化导致其冷却后开裂，制造商可以通过在不冷却炉子的情况下拉出多个锭来延长其寿命。但坩埚的使用寿命仍限制在约400小时。一座直拉法炉子每年消耗约20至25个坩埚。Construction Physics 引用的一篇论文估计，单晶硅锭制造成本的30%来自坩埚。

高纯石英成本约为每吨1万美元，而坩埚本身每个价值数千美元。

这就是瓶颈背后的经济学。坩埚不是任何人可以随意更换的消耗品。其内部材料必须来自具有合适地质条件的地方。

产能建设正在其他地方进行

在雪松松镇应对洪水的同时，各国政府正在开具支票。印度于2026年7月15日宣布了手机制造计划，这是一个为期五年的6250亿卢比（约合65亿美元）项目。根据 TechCrunch 的报道，该计划根据合格销售奖励智能手机制造商，激励措施从2.25%到5%不等，如果本地采购关键组件和子组件，则额外增加1.5%。新德里还承诺额外投入12800亿卢比（约133亿美元）用于国内半导体制造。这扩大了2021年启动的100亿美元芯片激励计划，增加了对芯片设备、材料、设计和研究的支持。

TechCrunch 引用的 Counterpoint Research 数据清楚地显示了印度试图缩小差距的规模。2025年，中国占全球智能手机产量的63%，而印度占18%。智能手机计划将持续到2031年3月，政府预计该期间手机产量总计约39万亿卢比，约合4050亿美元，创造约6万个直接就业机会。IDC 副总裁 Navkendar Singh 告诉 TechCrunch，新计划标志着从“组装更多”策略向“深度、研发和本地价值获取”的转变。

马来西亚正在下注一个更窄的领域。根据马来西亚投资发展局2024年4月被 CNBC 引用的报告，该国占全球芯片封装、组装和测试服务市场的13%。第二财政部长 Amir Hamzah Azizan 在华盛顿举行的国际货币基金组织春季会议上告诉 CNBC 记者 Karen Tso，马来西亚将从半导体上行周期中受益，并不认为其最大贸易伙伴中国是竞争对手。“我认为现实情况是，有足够的增长空间可供分配，”他说。马来西亚明确表示，其重点是从供应链后端向上游价值链移动，而不是在前沿领域正面竞争。

德州仪器也于2025年11月6日在柔佛州（Melaka）开设了第二家组装和测试工厂。该公司表示，该站点每年将组装和测试数十亿颗芯片。TI 自身的产能扩张也在并行进行。2024年10月24日，该公司宣布其日本爱知工厂开始生产氮化镓（GaN）功率半导体，将其在美国和日本工厂的内部 GaN 制造产能提高了四倍。

TI 技术和制造高级副总裁 Mohammad Yunus 在该公告中表示，该公司已在其爱知工厂获得200毫米 GaN 技术的量产资格。他说 TI 的目标是在2030年前将内部制造比例增加到95%以上。TI 还表示，它已成功在300毫米晶圆上试点 GaN 制造工艺，其扩展工艺可完全转移到该尺寸。

两个瓶颈，两个时间线

GaN 产能和智能手机组装激励措施可以通过资本和政策建设。石英矿藏不行。这种不对称性是雪松松镇的故事不断重现的原因，也是为什么对其的怀疑值得认真对待。正如 Tom's Hardware 报告评论者指出的那样，矿藏位于山上而不是镇上，从外部无法知道地下发生了什么。大型制造商倾向于储备关键原材料并认证第二供应商，这限制了单一中断的影响范围。

这一事件暴露的问题不如2024年流传的末日论框架那么戏剧化。但也更难解决。行业自那以后花了几年时间在印度、马来西亚、日本和美国建设晶圆厂。这些都没有改变最纯石英的来源。直到新的坩埚材料或新的矿藏达到商业规模，该行业的每一个产能宣布都建立在一条穿过北卡罗来纳州一个小镇的供应链之上。