Schwerpunkt der Lieferkette verlagert sich mit der Größe der Halbleiterstrukturen

Die Lieferkette wird immer komplizierter, und OEMs müssen bei der Beschaffung immer intelligenter vorgehen, um sicherzustellen, dass sie über Chips mit den erforderlichen Strukturgrößen verfügen. Die Kombination aus neuen Halbleiterfertigungsanlagen (Fabs) und fortschrittlichen Technologien führt zu Schwankungen bei Angebot und Nachfrage in verschiedenen Regionen und für verschiedene Halbleiterstrukturgrößen.

Einige Marktgegebenheiten sind beruhigend. Seit Mitte 2022 übersteigt die Verfügbarkeit von Halbleitern die Nachfrage in zunehmendem Maße. Im zweiten Quartal 2022 lag die Auslastung der Fabriken bei etwa 90 %. Laut dem jüngsten Semiconductor Manufacturing Monitor Report von SEMI¹ (Abbildung 1) ist diese Zahl jedoch im dritten Quartal 2023 auf unter 70 % gefallen.

Abbildung 1: Die Abbildung zeigt einen Vergleich der Halbleiterbestände mit der Auslastung der Fabriken; die Auslastung ist von 90 % im zweiten Quartal 2022 auf unter 70 % im dritten Quartal 2023 drastisch gesunken. (Bildquelle: SEMI)

Inzwischen entstehen weltweit neue Produktionsstätten. Die Vereinigten Staaten wollen ihren Anteil an der heimischen Halbleiterkapazität von 11 % im Jahr 2020 auf 30 % im Jahr 2030 erhöhen. Auch Europa will seinen Anteil von 9 % auf 20 % mehr als verdoppeln.² In den Vereinigten Staaten werden die Chiphersteller wahrscheinlich eine größere Autarkie anstreben, indem sie sowohl in moderne und neuentwickelte Halbleiterstrukturen als auch in Spezialchips investieren.

Forscher gehen davon aus, dass der Halbleitermarkt weiterhin ein stetiges Wachstum erfahren wird und von 20,18 Mrd. USD im Jahr 2022 auf 35 Mrd. USD im Jahr 2032 ansteigen wird, was einer CAGR von 5,71 % entspricht (Abbildung 2).³ Laut Precedence Research lassen sich diese Verschiebungen auf Verbesserungen in der Halbleitertechnologie zurückführen, einschließlich des Übergangs zu feineren Strukturgrößen.

Abbildung 2: Der Markt für Halbleiterwafer wurde für das Jahr 2022 mit 20,18 Milliarden USD bewertet und soll bis 2032 35,16 Milliarden USD erreichen. (Bildquelle: Precedence Research)

Der Markt verändert sich ständig

Die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen, 5G, künstlicher Intelligenz (KI), maschinellem Lernen (ML) und dem Internet der Dinge (IoT) wird anhalten. Rechenzentren und Cloud-Computing-Anwendungen benötigen Chips, die leistungsstark und energieeffizient sind. Gleichzeitig benötigen die Verteidigungs-, Medizin- und andere Industrien langlebige Technologien mit langfristiger Unterstützung. Ältere Komponenten, die für energieeffiziente Prozesstechnologie, LCD-Treiber und die Automobilindustrie verwendet werden, werden aller Voraussicht nach immer knapper werden.

Die Vielfalt der Anwendungen bringt eine Vielzahl von technischen Anforderungen mit sich. Gegenwärtig arbeiten die Halbleiterhersteller mit vier Kategorien von Strukturgrößen: <11 Nanometer (nm), 11 bis 19 nm, 20 bis 64 nm und ≥65 nm.Zusätzlich zum Produktlebenszyklus benötigen einige OEMs eine Null-Fehler-Zuverlässigkeit und höhere Betriebstemperaturen.⁴

Die strategische Frage ist, ob die Halbleiterhersteller den Produktmix richtig hinbekommen, um sicherzustellen, dass die OEMs das bekommen, was sie brauchen. Ihre Entscheidungen werden von einer Mischung aus Kunst und Wissenschaft geleitet und bestimmen die Verfügbarkeit, den Preis und die Lieferzeiten für OEMs.

Bewährte Verfahren

Da sich der Fokus bezüglich der Strukturgrößen in der Lieferkette verschiebt, sollten sich die OEMs auf bewährte Beschaffungspraktiken konzentrieren, um Probleme zu vermeiden. Zu diesen Praktiken gehören:

• Regelmäßige Überprüfung des Lieferantennetzes. Durch die Suche nach Bezugsquellen in der Nähe und in der Ferne haben Lieferkettenprofis mehr Möglichkeiten, wenn es zu Engpässen kommt.
• Schnelle Reaktion. Wenn eine Störung auftritt, müssen die OEMs schnell reagieren. Lieferkettentechnologien, die die Widerstandsfähigkeit und Transparenz erhöhen, werden immer wichtiger, ebenso wie fortschrittliche Analysen und Prognosen.
• Sorgfältige Planung der Einkäufe. Durch die enge Zusammenarbeit mit den Vertriebspartnern können die OEMs frühzeitig zusätzliche Bestände einplanen und erwerben. Dieses Verfahren kann teuer werden, aber es lohnt sich bei kritischen, risikoreichen Komponenten.

Der Halbleitermarkt, der schon immer ein wenig chaotisch war, wird noch unberechenbarer werden, da die Verfügbarkeit bestimmter IC-Strukturen unsicherer wird, selbst wenn neue Fabriken in Betrieb gehen. Um sich in der sich wandelnden Landschaft zurechtzufinden, müssen die OEMs zu den Grundlagen zurückkehren und sorgfältig planen, um die benötigten Teile zu beschaffen.

Referenzen

1: https://www.semi.org/en/news-media-press-releases/semi-press-releases/global-semiconductor-manufacturing-industry-set-for-q4-2023-recovery-semi-reports

2: https://www2.deloitte.com/us/en/pages/technology-media-and-telecommunications/articles/semiconductor-industry-outlook.html

3: https://www.precedenceresearch.com/semiconductor-wafer-market

4: https://blogs.sw.siemens.com/electronics-semiconductors/2023/09/18/semiconductor-industry-report-mid-2023-trends-and-insights/