Im vergangenen Jahr gab es einen starken Vorstoß, insbesondere in den USA und Europa mehr neue Halbleiterfertigungsanlagen zu bauen. Die Gründe dafür sind:
- Geopolitische Bedenken bezüglich der Handelskonflikte mit China
- Die Verabschiedung neuer Gesetzgebungen zur Unterstützung der inländischen Halbleiterindustrie*
- Schwierigkeiten durch Halbleiter-Lieferengpässe während der COVID-19-Pandemie
*Zu den Gesetzgebungen zählt unter anderem der US-amerikanische CHIPS Act von 2022, der nahezu 53 Milliarden US-Dollar für „amerikanische Halbleiterforschung, Entwicklung, Fertigung und Fachkräfteentwicklung“ vorsieht, sowie der European Chips Act, mit 43 Milliarden Euro (ca. 47 Mrd. USD) zur Förderung der Halbleiterindustrie in den 27 Mitgliedsstaaten. Ziel ist es, den globalen Marktanteil von 10 % auf 20 % bis 2030 zu verdoppeln.
Doch nicht nur der Westen erlebt eine Renaissance der Halbleiterindustrie. Tatsächlich läuft weltweit ein Wettlauf darum, mehr neue Halbleiterfertigungsanlagen zu errichten, um der wachsenden Technologienachfrage gerecht zu werden. Doch was wissen wir über diesen globalen Bauboom? Und welche Erkenntnisse lassen sich daraus gewinnen?
Hier finden Sie eine Übersicht nützlicher Statistiken zum weltweiten Stand neuer Halbleiterfertigungsanlagen:
1. Wie viele Halbleiterfertigungsanlagen werden gebaut?
Laut Datenanalyse von Z2Data werden aktuell 73 neue Halbleiterfertigungsanlagen weltweit errichtet. Zu dieser Gesamtsumme zählen sowohl komplett neue Standorte als auch Erweiterungen bereits bestehender Werke.
Fabs, deren Bau abgesagt oder auf Eis gelegt wurde, sind nicht enthalten. Berücksichtigt werden ausschließlich Werke mit bestätigtem Baugrundstück.
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2. Wie hoch ist der Anteil neuer Fabs im Vergleich zu Erweiterungen?
Von den 73 neuen Halbleiterfertigungsanlagen sind 23 (31 %) Erweiterungen an bestehenden Standorten. Die meisten Fab-Erweiterungen konzentrieren sich auf die Produktion von 28nm-Technologieknoten, deren Produktionskapazität zwischen den Standorten variiert. Einige wenige fokussieren sich jedoch auf fortgeschrittenere Technologien, darunter:
- Eigentümer: Samsung Foundry
Standort: Südkorea
Fertigstellung: 2023 (Erweiterung)
Technologieknoten: 4nm
Erwartete Kapazität: 30.000/Monat - Eigentümer: Samsung Foundry
Standort: Südkorea
Fertigstellung: 2023 (Erweiterung)
Technologieknoten: 5nm - Eigentümer: TSMC
Standort: USA
Fertigstellung: 2025
Technologieknoten: 4nm & 5nm - Eigentümer: Intel Corp.
Standort: Irland
Fertigstellung: 2023 (Erweiterung)
Technologieknoten: 7nm
Die übrigen 50 Fabs sind komplett neue Halbleiterfertigungsanlagen. Davon werden 21 (42 %) in den USA gebaut, wobei Arizona und Texas als Hotspots für die Neuproduktion gelten. Insbesondere Samsung Foundry tätigt umfangreiche Investitionen: Der Hersteller plant insgesamt 10 neue Werke in Texas – mit einer Fertigstellung zwischen 2023 und 2042.
3. Wo entstehen die meisten dieser Halbleiter-Fabs?
Auch wenn die Medien stark über neue Halbleiterfertigungsanlagen in den USA und Europa berichten, zieht der weltweite Ausbau nicht nur im Westen an. 38 der neu gebauten Fabs entstehen in Ost- und Südostasien – allen voran in China, Taiwan, Südkorea und Japan. Das entspricht etwas mehr als der Hälfte aller weltweit geplanten Anlagen.
Von den 35 im Westen entstehenden Anlagen befinden sich 27 (77 %) in den USA – darunter sowohl Erweiterungen als auch komplett neue Fabs.
4. Welche Zeitpläne bestehen für die Fertigstellung?
Z2Data analysiert Halbleiter-Fabs, deren Baubeginn zwischen 2019 und 2025 liegt. Davon sollen 53 (76 %) binnen der nächsten vier Jahre abgeschlossen sein. Diese Zeitpläne sind jedoch frühe Schätzungen; reale Bedingungen vor Ort können die tatsächlichen Termine verzögern. So wurde die Eröffnung von TSMCs Fab 21 in Arizona ursprünglich für 2024 angekündigt, doch unter anderem der Mangel an qualifizierten Arbeitskräften verschiebt den Start auf 2025.
5. Wer errichtet die meisten neuen Fabs?
Eine Vielzahl von Unternehmen beteiligt sich am aktuellen Halbleiter-Bauboom. Die größten Player sind Intel Corporation, Micron Technology, Samsung Foundry, Semiconductor Manufacturing International Corporation sowie Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
6. Welche Technologieknoten werden am häufigsten eingesetzt?
Nicht jeder neue Fab-Standort hat seine Technologieknoten veröffentlicht. Von den bekannten Vorhaben sind die häufigsten Knoten für die Entwicklung:
- 28nm
- 10nm
- 22nm
- 40nm
28nm-Technologie kam 2009 erstmals auf den Markt und wurde nach Einführung des ersten 28nm-General-Purpose-Prozesses von TSMC ab 2011 zum Standard in vielen Anwendungen, darunter „Central Processing Units (CPUs), Grafikprozessoren (GPUs), Hochgeschwindigkeits-Netzwerkchips, Smartphones, Application Processors (APs), Tablets, Unterhaltungselektronik, Konsumelektronik, Automobil und Internet of Things“. Auch wenn die 28nm-Technologie inzwischen (12 Jahre später verwendet beispielsweise das iPhone 14 von Apple 4nm-Prozess-Technologie) nicht mehr an der Spitze steht, bleibt sie bei Produkt-Herstellern beliebt. Der anhaltende Bau neuer 28nm-Fabs zeigt, dass diese Technologie noch längere Zeit unterstützt wird.
7. Wo entstehen die fortschrittlichsten Knoten?
Als fortschrittlich gelten Knoten von 10nm und kleiner. Folgende Knotengrößen sind bei den kommenden Fabs in Planung:
- 7nm
- 5nm
- 3nm
- 2nm
- 1nm
Samsung Foundry und TSMC führen weiterhin bei der Entwicklung von 1-5nm-Technologien, während die japanische Rapidus Corporation Projekte für Fabs mit 1nm und 2nm Technology angekündigt hat.
Hier ein geografischer Überblick, wo diese fortschrittlichen Fabs gebaut werden:
Während Ostasien bei der Entwicklung fortschrittlicher Halbleitertechnologien nach wie vor dominiert, könnten vier Anlagen in den USA künftig eine größere Verteilung beim Technologiefortschritt bewirken. TSMCs Fab 21 in Arizona ist auf 4nm- und 5nm-Technologie ausgelegt, während Samsungs erstes Fab in Taylor, Texas voraussichtlich 2024 die Chipproduktion aufnehmen wird. (Für das Werk wurde bereits der erste Kunde für die 4nm-Prozesstechnologie gesichert.)
Intel errichtet ebenfalls zwei US-Fabs – einen in Arizona und einen in Ohio –, die sich jeweils auf 10nm- bzw. 7nm-Chips spezialisieren sollen. Darüber hinaus entstehen zwei weitere fortschrittliche Halbleiterwerke in Irland (7nm, Ausbau) und in Magdeburg/Deutschland (10nm).
8. Welche Kapazitäten werden die neuen Fabs haben?
Die meisten Hersteller haben noch keine Angaben zu den erwarteten Kapazitäten gemacht. Es gibt jedoch einige Fabs mit veröffentlichten Zahlen zu geplanten Technologieknoten und Ausbringungsmengen:
- Eigentümer: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Standort: Indien
Fertigstellung: 2025
Technologieknoten: 28nm
Erwartete Kapazität: 40.000/Monat - Eigentümer: Foxconn Interconnect Technology Ltd.
Standort: Malaysia
Fertigstellung: 2025
Technologieknoten: 28nm & 40nm
Erwartete Kapazität: 40.000/Monat - Eigentümer: Guangzhou CanSemi Technology Inc.
Standort: China
Fertigstellung: 2025
Technologieknoten: 22nm & 40nm & 55nm
Erwartete Kapazität: 120.000/Monat - Eigentümer: Hua Hong Semiconductor Ltd.
Standort: China
Fertigstellung: 2026
Technologieknoten: 40nm & 55nm & 65nm
Erwartete Kapazität: 83.000 - Eigentümer: Nanya Technology Corp.
Standort: Taiwan
Fertigstellung: 2025
Technologieknoten: 10nm
Erwartete Kapazität: 45.000/Monat - Eigentümer: Powerchip Semiconductor Manufacturing Corp.
Standort: Taiwan
Fertigstellung: 2023
Technologieknoten: 10nm & 50nm
Erwartete Kapazität: 100.000/Monat - Eigentümer: Samsung Foundry
Standort: Südkorea
Fertigstellung: 2023
Technologieknoten: 4nm
Erwartete Kapazität: 30.000/Monat - Eigentümer: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Standort: China
Fertigstellung: 2024
Technologieknoten: 28nm
Erwartete Kapazität: 100.000/Monat - Eigentümer: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Standort: China
Fertigstellung: 2024
Technologieknoten: 28nm
Erwartete Kapazität: 100.000/Monat - Eigentümer: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Standort: China
Fertigstellung: 2025
Technologieknoten: 28nm
Erwartete Kapazität: 100.000/Monat - Eigentümer: Semiconductor Manufacturing International Corp.
Standort: China
Fertigstellung: 2025
Technologieknoten: 28nm
Erwartete Kapazität: 40.000/Monat - Eigentümer: TSMC
Standort: USA
Fertigstellung: 2024
Technologieknoten: 4nm & 5nm
Erwartete Kapazität: 20.000/Monat - Eigentümer: TSMC
Standort: Japan
Fertigstellung: 2024
Technologieknoten: 12nm & 16nm & 22nm & 28nm
Erwartete Kapazität: 55.000/Monat - Eigentümer: Tower Semiconductor Ltd.
Standort: Indien
Fertigstellung: 2028
Technologieknoten: 65nm
Erwartete Kapazität: 40.000/Monat - Eigentümer: United Microelectronic Corp.
Standort: Singapur
Fertigstellung: 2024
Technologieknoten: 22nm & 28nm
Erwartete Kapazität: 30.000/Monat - Eigentümer: Winbond Electronics Corp.
Standort: Taiwan
Fertigstellung: N.N.
Technologieknoten: 20nm
Erwartete Kapazität: 10.000/Monat
9. Bedeutende Kooperationen in der Fab-Technologie
Es gibt zwei bemerkenswerte Kooperationen, die das Bild in der Halbleiterfertigung prägen. Erstens arbeitet TSMC mit Robert Bosch GmbH, NXP Semiconductors und Infineon Technologies zusammen, um bis 2027 ein neues Werk in Deutschland zu errichten. Das Investitionsvolumen wird über 10 Mrd. Euro (10,97 Mrd. USD) hinausgehen; unterstützt wird das Projekt von der Bundesregierung und der EU. Da Bosch, NXP und Infineon einen starken Fokus auf Automobilelektronik haben, ist davon auszugehen, dass die neue Fab vornehmlich diesem Segment dient.
Eine weitere Automotive-Kooperation ist die Partnerschaft von TSMC, Denso Corp. und Sony Semiconductor Solutions Corp. in Südjapan. Die neue Fab wird bis zu 55.000 Wafer monatlich zum Preis von 8,6 Mrd. US-Dollar produzieren – gegenüber einer ersten Planung von 45.000 Wafern pro Monat. Das höhere Investment ist Folge des massiven globalen Engpasses bei Automobilchips und der Sorge über wachsende Handelskonflikte zwischen China und den USA.
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