Halbleiterfertigung: Wie investiert man sinnvoll Milliarden an Förderung?
Werke zur Halbleiterfertigung, kurz Fabs, sind derzeit weltweit ein beliebtes staatliches Investitionsobjekt. So verwundert es nicht weiter, dass auch Indien ein Subventionsprogramm im Wert von 10 Milliarden US-Dollar zur Ansiedlung von Halbleiterfertigung im Land aufgelegt hat. Dabei handelt es sich auch um ein Prestigeprojekt der hindu-nationalistischen Regierung von Premier Narendra Modi, der das Land zu einer Hightech-Nation machen will.
Wie die Financial Times berichtet(öffnet im neuen Fenster) , gibt es allerdings durchaus prominente Stimmen, die den Sinn einer Konzentration auf Halbleiterfertigung bezweifeln. Eine davon ist die von Raghuram Rajan, ehemaliger Berater der indischen Regierung und früherer Leiter der indischen Zentralbank. Er hält Investitionen in die Ausbildung von Chipentwicklern für sinnvoller. So könne mit dem Geld mehr bewirkt werden. Anstatt wenige Tausend Arbeitsplätze in Fabs zu schaffen, könnten Zehntausende Ingenieure ausgebildet werden.
Die indische Regierung will zudem den Aufbau von Werken für ältere Prozessknoten unterstützen. Um staatliche Förderung zu erhalten, genügt eine Fertigung mit 65 nm Strukturgröße. Hier wird weniger Geld verdient als mit den modernsten Prozessen, die Margen reichen nicht an die fast 50 Prozent von TSMC(öffnet im neuen Fenster) heran. Führende Halbleiterentwickler wie ARM hingegen sind ähnlich profitabel , und das ohne milliardenteure Fabs.
Lohnt sich die Investition?
Angesichts der geringeren Profitabilität und der Konkurrenz zu etablierten Herstellern in Asien stellt sich die Frage, ob die neu aufgebauten Fabs ohne Subventionen langfristig bestehen können. Zwar will die indische Regierung mit den im Land gefertigten Halbleitern in erster Linie von Importen unabhängiger werden, konkurrenzfähig müssen sie dennoch sein.
Zudem ist für Halbleiterfertigung mehr als nur die Fab erforderlich: Funktionierende Infrastrukturen für Transport und Energieversorgung sind ebenso wichtig. Und hier hat Indien nach Einschätzung des ehemaligen Zentralbankleiters Rajan noch einigen Nachholbedarf. Er sieht hierin auch den Grund, weshalb Unternehmen bislang mit Investitionen in Hightech-Fertigung in Indien trotz niedriger Löhne zurückhaltend gewesen seien.
Während die Bedeutung der Energieversorgung sofort einleuchtet, steht der Transport meist nicht im Fokus. Dennoch stellt er einen wichtigen Aspekt der Fertigung dar: Vorprodukte wie Wafer und Chemikalien müssen zur Fab, die fertigen Wafer danach zum Packaging. Hier erst werden sie zum endgültigen Chip, der in Mobiltelefone, Computer oder Autos verbaut werden kann.
Im Packaging sieht Christopher Miller von der Tufts University in Massachusetts ebenfalls Potenzial für die Subventionen der indischen Regierung. Hier spielten Personalkosten eine größere Rolle als in der Halbleiterfertigung, Indien könne sich mit seinen niedrigen Löhnen international abheben.
Beim Packaging sind zudem die Investitionssummen geringer. Mit dem vorhandenen Geld könnte der Bau von mehr Werken unterstützt und so mehr Arbeitsplätze geschaffen werden.
Es wird klar: Die komplette Wertschöpfungskette der Halbleiterfertigung zu nationalisieren, ist quasi unmöglich. Die Fabs sind lediglich ein Teil, wenn auch der mit der meisten Aufmerksamkeit. Vielmehr geht es darum, eine attraktive Nische im komplexen Ökosystem zu finden – auch für Europa.
Nationale Alleingänge kaum möglich
Moderne Halbleiterfertigung ist definitiv der komplexeste industrielle Prozess auf dem Planeten. Dementsprechend attraktiv ist es für Regierungen, entsprechende Werke im Land zu haben. Doch damit aus dem Silizium-Die ein nutzbares Produkt wird, sind viele weitere, weit weniger glanzvolle Arbeitsschritte erforderlich.
Das beginnt mit der Fertigung der Wafer und diverser Chemikalien, setzt sich fort mit Entwicklungssoftware, Maschinen sowie Halbleiterdesigns und endet mit dem Packaging. Hier wird der Wafer in einzelne Dies zersägt, die auf einem Träger montiert werden.
Die Komplexität der Fertigung führte Peter Wennink, CEO von ASML, bei einer Rede vor Studierenden in Eindhoven(öffnet im neuen Fenster) vor Augen. Sein Unternehmen ist eines der bedeutsamsten für die Halbleiterbranche, obwohl es keine Chips fertigt. Ohne die Belichtungsmaschinen von ASML sind modernste Fertigungsprozesse undenkbar .
Wennink hält wenig von nationalen oder gar unternehmerischen Alleingängen: Dafür sei die Halbleiterfertigung einfach viel zu komplex.
Das bemerkt selbst die Regierung der Volksrepublik China. Ihr gelang es trotz Investitionen in Höhe von fast 50 Milliarden US-Dollar nicht, eine vollständig unabhängige Halbleiterfertigung aufzubauen. Hier fehlen insbesondere die Belichtungsmaschinen sowie Designsoftware .
Wie investiert Europa?
Die Frage nach einer sinnvollen Investition von Fördergeldern stellt sich auch in Europa. Neben Wennink sprach in Eindhoven auch EU-Binnenmarktkommissar Thierry Breton. Er dürfte einer der Adressaten von Wenninks Einschätzung sein, der Bretons Ziel, modernste Fertigungsprozesse in Europa anzusiedeln, bereits früh in Frage stellte (g+) .
Die gleiche Frage, die aktuell in Indien aufgeworfen wird, sollte sich auch Europa stellen : Wie wird das Geld des European Chips Act möglichst effizient ausgegeben?
Dahinter steht die Frage, wo sich die jeweiligen Länder oder Staatenbünde im komplexen Ökosystem der Halbleiterfertigung positionieren. Denn vollständig unabhängig wird auch Europa mit den geplanten Milliardensubventionen nicht. Nach der Fertigung werden Wafer auch in Zukunft zum Packaging nach Asien transportiert, trotz eines geplanten Packaging-Werks in Italien . Vielmehr sollte die Frage lauten: Welche Fertigungsschritte sind so wichtig, dass sie im Land sein sollten?
Denn bereits die Halbleiterfertigung allein ist sehr komplex: Neben den klassischen Siliziumchips gewinnen andere Substrate wie Siliziumkarbid oder Galliumnitrid zunehmend an Bedeutung. Das erfordert wiederum spezialisierte Zulieferer, die ebenfalls in Forschung und Entwicklung investieren müssen. Es ist bereits absehbar, dass die Komplexität der Halbleiterbranche weiter zunimmt – was gleichzeitig die Aussicht, als Land oder Region unabhängig vom Rest der Welt zu werden, weiter verschlechtert.
Ob man dies nun als bittere Realität oder Ermunterung zu Austausch und Zusammenarbeit sieht – das Fazit von Peter Wenninks Rede in Eindhoven ist sehr treffend: Ohne Zusammenarbeit – nationale wie internationale – hätte die Halbleiterbranche nicht ihren heutigen Stand erreicht. Nur mit Kooperation wird sie sich weiterentwickeln können, und sie bietet Möglichkeiten für alle.