Die USA machen Fortschritte im Kampf um die Vorherrschaft in der Halbleiterherstellung

Die Vereinigten Staaten drängen seit einigen Jahren darauf, eine stärkere Position in der weltweiten Halbleiterindustrie einzunehmen. Es werden zwar messbare Fortschritte erzielt, aber wie bei jedem unternehmerischen Vorhaben dauert es länger als erwartet.

Der CHIPS and Science Act wurde im August 2022 unterzeichnet und stellt bis zu 52 Milliarden Dollar an Fördermitteln zur Verfügung, um Anreize für Halbleiterhersteller zu schaffen, neue Produktionsstätten in den USA zu errichten.^[1] Zwischen 2022 und 2032 wird erwartet, dass die Produktionskapazitäten in Nord- und Südamerika um 203 % steigen werden.^[2] Dies wird zu einem langsamen und stetigen Wachstum des Halbleitermarktanteils der USA führen, von 10 % im Jahr 2012 auf 14 % im Jahr 2032. Ohne die Unterstützung durch das Regierungsprogramm wäre der Marktanteil in den USA jedoch wahrscheinlich auf nur 8 % gesunken, sagen Experten.

Neubauten im Überfluss

Während die USA ihre Produktionskapazitäten verdoppeln, bemühen sich andere Länder darum, einen Pfahl in den Boden zu rammen. Laut dem jüngsten vierteljährlichen SEMI-Bericht „World Fab Forecast“ wird die Halbleiterindustrie im Jahr 2025 voraussichtlich 18 neue Fabrikbauprojekte starten.^[3]Die neuen Projekte, zu denen drei 200-mm- und fünfzehn 300-mm-Anlagen gehören, sollen 2026 und 2027 in Betrieb genommen werden.

Amerika (vor allem die USA) und Japan sind führend beim Bau von Halbleiterfabriken, von denen jeweils vier von 18 geplant sind (Abbildung 1). Die Regionen Europa und Naher und Mittlerer Osten und China liegen jedoch mit jeweils drei Anlagen dicht dahinter.

Abbildung 1: Die USA und Japan sind beim Bau von Halbleiterfabriken führend, mit jeweils vier von 18 geplanten. Europa/Mittlerer Osten und China liegen jedoch mit jeweils drei Fabriken dicht dahinter. (Bildquelle: SEMI)

Der Bau einer neuen Halbleiterfabrik erfordert enorme Investitionen, die zwischen 4 und 20 Milliarden Dollar liegen, und es gibt keinen schnellen Weg, diese Anlagen in Betrieb zu nehmen. Zahlreiche Faktoren wirken sich auf die Kosten aus, darunter die Art der Reinräume, die Ausrüstung, die Fluidmanagementsysteme, die Herstellungsprozesse und die Größe der Einrichtung.

Diese verschiedenen Investitionen treiben sowohl Spitzentechnologien als auch Mainstream-Technologien voran. Generative KI (GenAI) und High-Performance-Computing (HPC) basieren auf den neuesten Logik- und Speichertechnologien. In der Zwischenzeit benötigen verschiedene Märkte, darunter die Automobilindustrie und das Internet der Dinge (IoT), große Mengen an Mainstream-Chips.

Um eine ausreichende Versorgung zu gewährleisten, entstehen überall neue Produktionsstätten. Aus dem SEMI-Bericht geht hervor, dass die weltweite Halbleiterindustrie plant, in den nächsten zwei Jahren 97 neue Hochvolumen-Fabriken in Betrieb zu nehmen, darunter 48 Projekte, die im Jahr 2024 starten, und 32 Projekte, die im Jahr 2025 anlaufen sollen. Dazu gehören Fertigungsmöglichkeiten mit Wafergrößen von 300 mm bis 50 mm.

Die steigenden Umsätze im Halbleiterbereich unterstreichen den Bedarf an Produktionsstätten. Im November lag der Umsatz mit Halbleitern bei 57,8 Mrd. USD und damit um 20,7 % höher als im November 2023 (47,9 Mrd. USD) (Abbildung 2).^[4] Nach Angaben der Organisation „World Semiconductor Trade Statistics“ (WSTS) stellt dies den höchsten monatlichen Umsatz aller Zeiten dar, nachdem die Verkäufe von Monat zu Monat 18 Monate lang in Folge gestiegen waren.^[4] Der amerikanische Kontinent erzielt bessere Ergebnisse als jede andere Region. In Nord-, Mittel- und Südamerika stiegen die Umsätze im Jahresvergleich um 54,9 %, während sie in anderen Regionen weniger stark zunahmen: China mit 12,1 %, Asien-Pazifik/Alle anderen mit 10,0 %, Japan mit 7,4 % und Europa mit -5,7 %.

Abbildung 2: Der weltweite Umsatz mit Halbleitern erreichte im November 2024 57,8 Mrd. US-Dollar, ein Anstieg von 20,7 % gegenüber dem Gesamtumsatz von 47,9 Mrd. US-Dollar im November 2023. (Bildquelle: WSTS)

Die Regel der Renovierung

All diese Anzeichen weisen in eine positive Richtung, aber die Erfahrung sagt mir, dass es länger dauern wird, als viele denken. Bei jedem komplexen Projekt, von der Renovierung einer Küche bis zum Aufbau eines Unternehmens, ist das der Lauf der Dinge. Die Situation in der Halbleiterindustrie wird durch die geopolitische Komplexität noch verschärft, und das wird sich so schnell nicht ändern.

Hier ein Beweis: Im Jahr 2023 rechnete die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) mit der Eröffnung ihrer neuen Fabrik in Arizona im Jahr 2024. Es stellt sich heraus, dass dies nicht vor Ende dieses Jahres geschehen wird. Die Liste der Gründe war lang: komplexe Konformitätsanforderungen, lokale Bauvorschriften, umfangreiche Genehmigungsverfahren, Unterbrechungen der Lieferkette, ein Mangel an etablierten Vorschriften für den Bau von Anlagen zur Chipherstellung in den USA und hohe Chemikalienkosten in den USA.^[5]

Auch Intel, das 2022 den ersten Spatenstich in New Albany, Ohio, gesetzt hat, um noch in diesem Jahr den Betrieb aufzunehmen, wird nach eigenen Angaben nicht vor 2027 oder 2028 seine Tore öffnen können. In einigen Berichten verwies Intel auf die Herausforderungen des Marktes und die langsame Bereitstellung von Fördermitteln der US-Regierung. Sie sagten auch, dass der ursprüngliche Zeitrahmen drei bis fünf Jahre betrug, sie liegen also innerhalb dieses Zeitfensters.

Wir wollen optimistisch sein, aber wir müssen auch realistisch sein. Der Bau einer Halbleiterfabrik ist nicht nur kompliziert, sondern das Geschäftsumfeld ist auch unberechenbar. Die USA machen Fortschritte beim Aufbau einer Halbleiterinfrastruktur im eigenen Land, aber es wird Zeit brauchen.

Referenzen

1: https://www.meritalk.com/articles/into-2025-chips-and-science-act-investments-year-in-review/

2: https://www.semiconductors.org/america-projected-to-triple-semiconductor-manufacturing-capacity-by-2032-the-largest-rate-of-growth-in-the-world/

3: https://www.prnewswire.com/news-releases/eighteen-new-semiconductor-fabs-to-start-construction-in-2025-semi-reports-302343486.html

4: https://www.semiconductors.org/global-semiconductor-sales-increase-20-7-year-to-year-in-november/

5: https://www.cio.com/article/3806430/delays-in-tsmcs-arizona-plant-spark-supply-chain-worries.html