Mehr Fabs im Chip-Boom gesehen

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Halbleitertechnik

17. Juni 2021

Im letzten Jahr hat die Halbleiterindustrie einen erstaunlichen Umschwung erlebt.

Die Branche befindet sich gerade in einem Boom-Zyklus. Heute ist die Nachfrage nach Chips nach wie vor groß. Und einige Fabrikprojekte wurden beschleunigt, um diese Nachfrage zu befriedigen, so Christian Dieseldorff, ein Analyst bei SEMI.

Das war nicht immer so. Anfang 2020 sah das Geschäft rosig aus, aber der IC-Markt fiel inmitten des Ausbruchs der Covid-19-Pandemie. Im Laufe des Jahres 2020 ergriffen verschiedene Länder eine Reihe von Maßnahmen, um den Ausbruch der Pandemie einzudämmen, wie z.B. die Anordnung, zu Hause zu bleiben und Geschäfte zu schließen. Wirtschaftliche Turbulenzen und Arbeitsplatzverluste folgten bald.

Doch Mitte 2020 erholte sich der IC-Markt wieder, da die Hausfrauentätigkeit die Nachfrage nach Computern, Tablets und Fernsehern ankurbelte. Dieser Schwung hat sich in der ersten Hälfte des Jahres 2021 fortgesetzt. Die Chipnachfrage ist in die Höhe geschnellt. Und es kam zu Engpässen bei Chips, insbesondere in der Automobilindustrie sowie auf dem Mobil- und PC-Markt.

All dies hat die Aufmerksamkeit verschiedener Regierungen erregt, insbesondere derjenigen in China, der Europäischen Union, Japan, Korea und den Vereinigten Staaten. Zum ersten Mal haben viele Nationen die Bedeutung der Halbleiterindustrie erkannt. Sie ist das Herzstück aller elektronischen Produkte und ein Wachstumsmotor für viele Länder.

Aber es mangelt immer noch an Verständnis, zumindest bei einigen. Sie fragen sich, warum die Chiphersteller nicht einfach an einem Tag Fabriken bauen können, um mit der boomenden Nachfrage Schritt zu halten. So funktioniert es nicht. Es dauert ein bis zwei Jahre, eine große Fabrik zu bauen. Der anfängliche Preis für eine hochmoderne 300mm-Fabrik liegt bei etwa 10 Milliarden Dollar. Ein großer Teil der Kosten entfällt auf die Ausrüstung.

Außerdem bauen die Chiphersteller ihre Produktionsstätten nicht aus einer Laune heraus. Sie müssen die Fabriken voll halten, um Geld zu verdienen. Es gibt eine Menge Planung und Prognosen, die zwischen den Chip-Herstellern und ihren Kunden stattfinden.

Wird die Industrie angesichts der aktuellen Chipknappheit dennoch mehr Fabriken bauen, um die Nachfrage zu decken? Und wird die Industrie die aktuellen Fab-Projekte auf dem Reißbrett beschleunigen? "Ja, das ist in gewisser Weise der Fall", sagte Dieseldorff von SEMI. "Die meisten Fab-Projekte waren bereits für 2020 bekannt. Einige Fabrikationsprojekte scheinen beschleunigt zu werden. Das hat auch mit den staatlichen Anreizen in den USA und Europa zu tun."

Der Bau neuer Fabriken ist heute nur die halbe Miete. Die andere Herausforderung ist es, genügend Anlagen zu finden. "Ein Problem, das wir sehen, ist, dass einige Unternehmen wie TSMC und Samsung ihre Investitionen auf ein historisch hohes Niveau gesteigert haben und eine enorme Nachfrage nach Anlagen haben. Das hat zu Engpässen und längeren Vorlaufzeiten bei den Anlagen geführt", sagte Dieseldorff.

Dennoch wird erwartet, dass die Industrie im Laufe der Zeit mehr Fabriken bauen wird, darunter sowohl 200mm- als auch 300mm-Fabriken. 200mm-Fabriken werden für die Herstellung von Chips mit ausgereifteren Prozessen verwendet. In 300-mm-Fabriken werden sowohl ausgereifte als auch Spitzenchips hergestellt. Nach der Definition von SEMI ist eine Fab eine Produktionsanlage, keine Forschungs- und Entwicklungs- oder Pilotlinie.

Insgesamt wird die Zahl der 200mm-Fabriken laut SEMI von 212 im Jahr 2020 auf 222 im Jahr 2022 steigen. Im Vergleich dazu wird die Zahl der 300mm-Fabriken laut SEMI von 129 im Jahr 2020 auf 149 im Jahr 2022 steigen.

Es gibt weniger 300mm-Fabriken, aber sie benötigen neuere und teurere Anlagen. Infolgedessen wird erwartet, dass die Ausgaben für 300mm-Fabriken von 78 Milliarden Dollar im Jahr 2021 auf 88 Milliarden Dollar im Jahr 2022 steigen werden, so die Handelsgruppe.

Nach Jahren des rasanten Wachstums verlangsamt sich der Markt für 200mm-Anlagen. Es wird erwartet, dass die Ausgaben für 200mm-Fertigungsanlagen von 4,6 Milliarden Dollar im Jahr 2021 auf 4 Milliarden Dollar im Jahr 2022 zurückgehen werden.

Nach Angaben von SEMI sind hier nur einige der neuen Fab-Projekte, die in Arbeit sind:
Vereinigte Staaten
TSMC-300mm (Arizona); TI-300mm (Texas); Intel-300mm (Arizona); Cree-200mm (New York).
China
SMIC-300mm (Peking); YMTC-300mm (Wuhan).
Japan
Kioxia/WD 300mm (Yokkaichi)
Korea
Samsung P3 300mm (Pyeongtaek)
Taiwan
TSMC Fab 18, Phase 4,5,6 (Tainan)

Was bedeutet das alles? Halbstarke sind entscheidend und werden noch einige Zeit ein heißer Markt bleiben. Wie lange der Boom anhalten wird, ist die große Frage.