(408) 844-7100 US unternimmt strategischen Schritt zur Onshore-Elektronikfertigung
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6. Januar 2021
Ende letzter Woche hat der US-Kongress das jährliche politische Gesetz verabschiedet, das das US-Verteidigungsministerium leitet. Im National Defense Authorization Act of 2021 (NDAA) sind Bestimmungen versteckt, von denen die Befürworter hoffen, dass sie zu einem Wiederaufleben der Chipfertigung in den Vereinigten Staaten führen werden. Die Bestimmungen beinhalten die Genehmigung für finanzielle Anreize in Milliardenhöhe für den Bau oder die Modernisierung von Einrichtungen, die "mit der Herstellung, Montage, Prüfung, fortgeschrittenen Verpackung oder fortgeschrittenen Forschung und Entwicklung von Halbleitern zu tun haben".
Die Anreize für die Mikroelektronik in dem Gesetz haben ihren Ursprung in der Besorgnis der US-Beamten über den schnell wachsenden Anteil Chinas an der globalen Chipindustrie und den schrumpfenden Anteil der Vereinigten Staaten. In dem Gesetz wird dies als eine Frage der nationalen Sicherheit der Vereinigten Staaten dargestellt.
China hat zwar keinen technologischen Vorsprung in der Chipherstellung, aber seine geografische Nähe zu denen, die ihn haben, beunruhigt einige in den Vereinigten Staaten. Die Foundries, in denen die fortschrittlichsten Fertigungsprozesse (derzeit der 5-Nanometer-Knoten) eingesetzt werden, werden heute von Samsung in Südkorea und von der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) in Taiwan betrieben und nirgendwo sonst.
Beide Unternehmen bieten Foundry-Dienstleistungen an und stellen Chips für US-Tech-Giganten wie Nvidia, AMD, Google, Facebook und Qualcomm her. Jahrelang war Intel ihnen in Sachen Fertigungstechnologie ebenbürtig, aber das Unternehmen hat sich schwer getan, auf neue Prozesse umzustellen.
Zugegebenermaßen gibt es in den Vereinigten Staaten auch ohne das NDAA bereits einige Schritte zum Bau hochmoderner Foundrys. TSMC hat im Mai angekündigt, dass es über einen Zeitraum von neun Jahren bis zu 12 Milliarden Dollar für eine neue 5-Nanometer-Fabrik in Arizona ausgeben will. Der Vorstand von TSMC hat im November den ersten Schritt getan, als er 3,5 Milliarden Dollar für die Gründung einer hundertprozentigen Tochtergesellschaft in diesem Bundesstaat bewilligte.
Aber die Semiconductor Industry Association, der US-Handelsverband, sagt, dass staatliche Anreize den Bau beschleunigen werden. Die SIA rechnet vor, dass ein 20-Milliarden-Dollar-Anreizprogramm über einen Zeitraum von 10 Jahren 14 neue Fabriken hervorbringen und Investitionen in Höhe von 174 Milliarden Dollar anziehen würde, gegenüber 9 Fabriken und 69 Milliarden Dollar ohne die staatlichen Anreize. Ein 50-Milliarden-Dollar-Programm würde 19 Fabriken hervorbringen und 279 Milliarden Dollar anziehen.
Das NDAA sieht eine Obergrenze von 3 Milliarden Dollar pro Projekt vor, es sei denn, der Kongress und der Präsident stimmen einer höheren Summe zu. Wie viel Geld insgesamt für mikroelektronische Kapazitäten ausgegeben wird, hängt jedoch von separaten "Bewilligungsgesetzen" ab.
"Der nächste Schritt ist, dass die führenden Politiker in Washington die Anreize und Forschungsinitiativen des NDAA für die inländische Chipfertigung vollständig finanzieren", sagte Bob Bruggeworth, Vorsitzender der SIA und Präsident, CEO und Direktor des RF-Chipherstellers Qorvo, in einer Pressemitteilung.
Die Finanzierung der Bestimmungen des NDAA über Mikroelektronik und andere Technologien wird eine der wichtigsten Prioritäten von IEEE USAim Jahr 2021 sein, sagt Russell T. Harrison, der Direktor für Regierungsbeziehungen der Organisation.
Über die finanziellen Anreize hinaus genehmigt das NDAA auch Forschung und Entwicklung im Bereich der Mikroelektronik, die Entwicklung einer "nachweislich sicheren" Lieferkette für Mikroelektronik, die Einrichtung eines Nationalen Zentrums für Halbleiterforschungstechnologie, das dabei helfen soll, neue Technologien in industrielle Anlagen zu überführen, und die Einrichtung von Ausschüssen, die Strategien für den Ausbau von Kapazitäten in der Spitzenforschung entwickeln sollen. Außerdem werden Initiativen für Quantencomputer und künstliche Intelligenz genehmigt.
Das NDAA "enthält viele Bestimmungen, die sehr gut für IEEE-Mitglieder sind", sagt Harrison.
Der Teil des Gesetzes, der sich mit der Halbleiterstrategie und den Investitionen befasst, wurde zunächst als separate Gesetzesentwürfe im Repräsentantenhaus und im Senat eingebracht. Im Senat hieß es American Foundries Act of 2020 und wurde im Juli eingebracht. Das Gesetz sah 15 Milliarden Dollar für den Bau oder die Modernisierung modernster Anlagen und 5 Milliarden Dollar für Forschung und Entwicklung vor, darunter 2 Milliarden Dollar für die Defense Advanced Projects Agency's Electronics Resurgence Initiative. Im Repräsentantenhaus wurde der Gesetzentwurf als CHIPS for America Act bezeichnet. Er wurde im Juni eingebracht und bot ein ähnliches Niveau für Forschung und Entwicklung.
Einige in der Industrie waren gegen die ersten Entwürfe des Gesetzes, weil sie der Meinung waren, dass sie sich zu sehr auf hochmoderne Silizium-CMOS konzentrieren. Die Industrie setzte sich im Kongress dafür ein, das Gesetz umfassender zu gestalten - und damit möglicherweise den Ausbau von Anlagen wie der 200-mm-Fabrik von SkyWater Technologyin Bloomington, Minnesota, zu ermöglichen.
Die Formulierung in späteren Versionen des Gesetzentwurfs signalisiert, dass die Regierung "immer noch fortschrittliche Knoten verfolgen will, aber dass sie versteht, dass wir in den USA eine bestehende Produktionskapazität haben, die Unterstützung braucht und immer noch eine große Rolle dabei spielen kann, uns wettbewerbsfähig zu machen", sagt John Cooney, Direktor für strategische Regierungsbeziehungen bei Skywater.
Da die Befürworter wussten, dass in einem Wahljahr kaum etwas passieren würde, versuchten sie, die Mikroelektronik in das NDAA einzubauen, das als ein Gesetz gilt, das unbedingt verabschiedet werden muss, und das bis Dezember 59 Jahre lang von zwei Parteien getragen wurde. Präsident Trump legte letzten Monat sein Veto gegen den NDAA ein, aber der Kongress hat das Veto Anfang Januar schnell überstimmt.
"In den letzten neun Monaten hat sich im Kongress ein parteiübergreifender Konsens herausgebildet, dass die Vereinigten Staaten mehr tun müssen, um Technologie und Technologieforschung zu fördern", sagt Harrison.
"All dies ist ein großer Schritt in die richtige Richtung, und wir freuen uns sehr darüber", sagt Cooney von Skywater. "Aber es ist nur der erste Schritt, um wettbewerbsfähig zu sein."
Der Schritt der USA ist nur einer aus einer Reihe von Manövern, die weltweit stattfinden, wenn Länder und Regionen versuchen, ihre Kapazitäten in der Chipherstellung auszubauen oder wiederzuerlangen. China hat mit seinem Plan Made in China 2025 eine Investitionsoffensive gestartet. Im Dezember einigten sich Belgien, Frankreich, Deutschland und 15 weitere Länder der Europäischen Union darauf, gemeinsam die europäische Halbleiterindustrie zu stärken und unter anderem die Produktion auf 2-Nanometer-Knoten umzustellen. Das Geld dafür würde aus dem 145-Milliarden-Euro-Teil des EU-Pandemiefonds stammen, der für den "digitalen Wandel" vorgesehen ist.