Verlagerung der globalen Chip-Produktion (Statista + Infos + Kurzkommentar) | Briefing 597 | Economy, Wirtschaft #Chip #Halbleiter #Wafer

Briefing 597 Wirtschaft, Economy, IT-Industrie, Chips, Halbleiter, Wafer, Produktionsländer, Reindustrialisierung

Mit dem heutigen Artikel starten wir klein, was seinen Umfang angeht, haben aber einiges vor, weil wir damit eine Serie zur IT-Industrie in Zahlen einleiten wollen. Andererseits fangen wir bei einem großen Problem an: Die Abhängigkeit der Welt von der Chipproduktion in Asien, die sich in den letzten 30 Jahren eingestellt hat.

Infografik: Verlagerung der globalen Chip-Produktion | Statista

Diese Statista-Grafik wurde unter einer Lizenz CC BY-ND 4.0 Deed | Namensnennung-Keine Bearbeitung 4.0 International | Creative Commons erstellt und wir geben sie unter gleichen Bedingungen wieder. Folgend der Statista-Begleittext dazu, dann weiter mit unserem Kommentar.

Die weltweite Halbleiterproduktion hat sich in den vergangenen 30 Jahren geografisch verlagert. Daten der Boston Consulting Group und der Semiconductor Industry Association zeigen, wie sehr sich die Chip-Produktion in den letzten Jahrzehnten von ihren traditionellen Hochburgen entfernt hat und dass die jüngsten Initiativen zur Wiederaufnahme der Produktion dort gerade erst begonnen haben.

Im Jahr 1990 dominierten Japan, Europa und die USA die Halbleiterproduktion, doch mit dem Markteintritt von Südkorea, Taiwan und schließlich China sank der Marktanteil der drei ursprünglichen Produktionsstandorte auf nur noch 37 Prozent im Jahr 2020.

Während sich der Rückgang in Japan trotz angekündigter Regierungsinitiativen bis 2030 fortsetzen dürfte, wird erwartet, dass die Produktion in Europa und den USA wieder steigt, da sich Investitionen wie der CHIPS Act der Biden-Regierung beginnen auszuzahlen. Die Daten zeigen jedoch, dass die jahrzehntelange Vernachlässigung der Chip-Industrie einen schwer einzuholenden Rückstand verursacht haben.

Schon in den 1990ern war IT-Hardware vor allem mit den USA verbunden, deren Hersteller aber ihre Produktion immer mehr nach Asien ausgelagert haben. Höhe- oder Tiefpunkt war wohl, dass die einst weltführende IBM ihre Computersparte ganz nach China verkauft hat, die Produkte kennt man heute als Lenovo und sie sind im Prinzip das, was alle anderen auch anbieten.

Doch Europa? Schon in den 1990ern bei der Hardware kein ernstzunehmender Konkurrent mehr – wohl aber offensichtlich bei der Chipproduktion. Seitdem ging es rapide abwärts, noch mehr als in den USA. Ein Wendepunkt soll 2020 erreicht gewesen sein: Seitdem wird gezielt daran gearbeitet, dass die alten westlichen Industrieländer auf dem Gebiet der Chipproduktion wieder einigermaßen dabei sind. Auf viel niedrigerem Niveau freilich als um 1990 herum.

Die Ansiedlung ausländischer Investoren oder gar die Renationalisierung sind allerdings extrem teure Maßnahmen, die hohe Subventionen erfordern, wie man daran sieht, dass jede neue Chipfabrik in Deutschland Milliarden an Staatsbeihilfen nötig macht. Gleiches gilt prinzipiell für die großen Biden-Protektionismusgesetze, deren bekanntestes unter dem harmlosen Namen Inflation Reduction Act daherkommt.

Trotzdem geht realistischerweise niemand davon aus, dass die früheren Verhältnisse wiederherzustellen sind. Allenfalls das Aufhalten eines weiteren Rückgangs und eine leichte Gegenbewegung scheint man sich im Westen bis zum Jahr 2032 zuzutrauen. Vermutlich trifft das auch den Kern, denn was wir in der Grafik sehen, sind lediglich Wafer, bei denen die USA und Europa noch gut dastehen in Relation zu anderen Chiparten und Produktionsmodalitäten. Wir werden das noch anhand der Foundries darstellen, die eine hohe geopolitische Bedeutung haben, weil Taiwan hier den Weltmarkt dominiert und sie ein Grund dafür sein könnten, warum China den Angriff auf die Insel wagt. Niemand schafft es derzeit, die Dominanz der Taiwaner auf diesem Gebiet zu durchbrechen, auch die Festlandchinesen nicht.

Bei den Wafern sieht es noch etwas diverser aus, wir haben für den folgenden Infoblock nicht noch einmal die Verteilung der Produktion auf verschiedene Länder abgefragt, sondern verlassen uns insofern auf die obige Statista-Grafik.

Und hier die Infos zum Begriff „Wafer“:

## Wafer: Definition und Arten

Ein **Wafer** ist eine dünne Scheibe aus Halbleitermaterial, meist Silizium, die als Basis für die Herstellung integrierter Schaltkreise (ICs) dient. Diese Wafer sind essenziell in der Halbleiterindustrie und werden in zahlreichen elektronischen Geräten wie Computern, Smartphones und Fernsehern verwendet[2][4].

### Arten von Wafern

Es gibt verschiedene Arten von Wafern, die je nach Anwendung und Herstellungsverfahren variieren:

1. **Monokristalline Wafer**: – **Definition**: Diese Wafer bestehen aus einem einzigen Kristall. Sie werden häufig in der Mikroelektronik und in der Photovoltaik eingesetzt.

   – **Herstellungsverfahren**: Czochralski-Verfahren (CZ) und Zonenschmelzverfahren (FZ)[5].

2. **Polykristalline Wafer**: – **Definition**: Diese Wafer bestehen aus mehreren kleinen Kristallen oder Körnern. Sie werden hauptsächlich in der Photovoltaik verwendet.

   – **Herstellungsverfahren**: Gießen und anschließendes Sägen der Kristalle[5].

### Herstellung von Wafern

Die Herstellung eines Wafers erfolgt in mehreren Schritten:

1. **Kristallzüchtung**: Ein Siliziumkristall wird in zylinderförmigen Formen gezüchtet.
2. **Sägen**: Der gezüchtete Kristall wird in dünne Scheiben geschnitten.
3. **Polieren**: Die Oberfläche der Scheiben wird durch chemisch-mechanisches Polieren geglättet, um eine spiegelnde Oberfläche zu erreichen.
4. **Dotierung und Strukturierung**: Fremdatome werden eingeführt, um die elektrischen Eigenschaften des Siliziums zu verändern, und die Wafer werden mit verschiedenen Schichten beschichtet und strukturiert[4][5].

### Herstellungsländer und -unternehmen

Wafer werden weltweit in spezialisierten Fertigungsanlagen, sogenannten Wafer-Fabs, hergestellt. Einige der führenden Hersteller und Länder sind:

– **Deutschland**:

  – **Siltronic AG**: Einer der Weltmarktführer für Wafer aus Reinstsilicium, mit Produktionsstandorten in Europa, Asien und den USA[3].

  – **SCHOTT AG**: Produziert Spezialglas und -werkstoffe, einschließlich Wafern, in Jena, Deutschland[3].

– **USA, China, Österreich, Schweiz, Polen, Finnland, Indien, Großbritannien und Türkei**: Diese Länder haben ebenfalls bedeutende Produktionskapazitäten für Wafer[2].

### Fazit

Wafer sind eine zentrale Komponente in der Halbleiterindustrie und bilden die Grundlage für die Herstellung vieler elektronischer Geräte. Es gibt verschiedene Arten von Wafern, die je nach Anwendung und Herstellungsverfahren variieren. Die Herstellung erfolgt in spezialisierten Anlagen weltweit, wobei Deutschland einige der führenden Hersteller beheimatet.

Quellen

[1] https://www.collinsdictionary.com/de/worterbuch/englisch/wafer
[2] https://www.industrystock.de/de/unternehmen/Optik/Optikkomponenten/Wafer
[3] https://www.chemie.de/firmen/wafer/hersteller/deutschland/order_tfc/
[4] https://heinen-elektronik.de/glossar/wafer/
[5] https://de.wikipedia.org/wiki/Wafer