Halbleiterkrise bleibt

Wird in die falschen Prozesstechnologien investiert?

13. Dezember 2021, 14:00 Uhr | Iris Stroh
Fab
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Mitte dieses Jahres erklärte die SEMI, dass die Halbleiterhersteller bis Ende 2021 weltweit mit dem Bau von 19 Hochvolumen-Fabs begonnen haben und bis 2022 den Grundstein für 10 weitere legen, um die steigende Nachfrage in Märkten wie Kommunikation, Computer, Automobilbau etc. zu befriedigen.

Von den 29 neuen Fabs sollen jeweils acht neue Fabriken in China und Taiwan entstehen, sechs davon in den Vereinigten Staaten, drei in Europa/Mittlerer Osten und jeweils zwei in Japan und Korea. Die meisten der 29 neuen Fabs (15) werden 300-mm-Fabs sein, und dabei handelt es sich typischerweise um Fertigungsstandorte, die auf moderne Prozesstechnologien setzen. Bei den übrigen sieben Fabriken handelt es sich um 100-, 150- und 200-mm-Fabs. Von den 29 neuen Fabs gehen 15 auf das Konto von Foundries. Auch diese Tatsache bedeutet typischerweise, dass bei diesen Fabs der Schwerpunkt auf kleinsten Prozessstrukturen liegen wird, weil da die Margen am höchsten sind. Im Laufe des Jahres sind weitere Ankündigungen zu Investitionen in neue Fabs hinzugekommen.

Das klingt alles sehr vielversprechend, allerdings bringen sie definitiv kurzfristig keine Entspannung in Hinblick auf die Lieferengpässe von Halbleitern. Stephan zur Verth, Vorsitzender der ZVEI-Fachgruppe Halbleiterbauelemente, hat kürzlich erklärt, dass der Neubau einer Halbleiter-Fab typischerweise mehr als vier Jahre dauert, erst dann können die ersten ICs ausgeliefert werden. Das heißt, die Fabs, die dieses Jahr bzw. nächstes Jahr gebaut werden, können frühestens 2025 zur weltweit verfügbaren Kapazität beitragen, vorausgesetzt, dass sie das Equipment für die Fertigung rechtzeitig bekommen – ein Punkt, den Thomas Rothhaupt, Director Sales & Marketing bei Inova Semiconductors, im Rahmen des Halbleiterforums der Markt & Technik durchaus in Frage stellt: »Es werden enorme Summe an Investitionen genannt, aber diese umfassen auch Equipment, das von ein paar Unternehmen weltweit geliefert wird. Da werden sich die Hersteller auch anstellen müssen, um ihre Anlagen zu bekommen, das wird sicherlich lange dauern.«

Dazu kommt noch ein weiteres Problem, das besonders die Automobilindustrie aufhorchen lassen sollte und auf das Peter Wiese, Vice President und General Manager Automotive Sales EMEA von NXP Semiconductors, hinweist: »Wenn es um den Kapazitätsausbau von Intel oder TSMC geht, dann sprechen wir von 28-nm-Prozessen und kleiner.« Geht es um die Automobilindustrie, sind die kleinen Prozessstrukturen aber definitiv nicht die, die fehlen. Das bestätigen auch die Zahlen von zur Verth. Seiner Aussage nach werden von den mittlerweile rund 960 Halbleitern pro Fahrzeug zwei Drittel mit Prozessen von 130 nm und größer gefertigt. Hochvolt-ICs, Motortreiber, BMS-Bausteine (Battery Management System), Sensoren etc. werden seiner Aussage nach mit Prozessstrukturen zwischen 65 und 350 nm gefertigt, Leistungselektronik wiederum basiert auf Prozessen über 1 µm. Lediglich Digitalprozessoren, Speicher, Radar-, Gateway- und Netzwerkprozessoren benötigen Prozesse ab 40 nm und kleiner.

Wiese weiter: »Es werden zwar viele Fabriken gebaut, aber die Frage ist, was in diesen Fabriken gefertigt werden kann, ob in den neuen Fabs die Prozesse zur Verfügung gestellt werden, die wir brauchen. Die Frage ist doch, wer überhaupt noch in alte Technologien investiert. Wir diskutieren viel über kleinste Strukturgrößen, aber viele Industrien benötigen ausgereifte, ältere Prozesstechnologien.« Das sieht auch zur Verth so, denn er betont in Hinblick auf die deutsche/europäische Halbleiterstrategie, dass in dieser Region »Leading-Edge nicht nur 2 nm bedeutet«.

Bei allen Diskussionen um den Aufbau neuer europäischer Fertigungskapazitäten, die zur Verth durchaus für wichtig und richtig hält, sollte der reale Bedarf in Europa berücksichtig werden. Und nachdem über 60 Prozent des Halbleiterumsatzes in Europa im Automobil- und Industriemarkt erzielt werden, »ist der Aufbau einer Fertigung mit 10-nm-Strukturen sicherlich sinnvoll, aber es sollte nicht nur in diesem Bereich ausgebaut werden.«

Weitere interessante Beiträge finden Sie in unserem E-Paper der Ausgabe 49/2021.

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