Mangelware Chips – Hohe Nachfrage in der Halbleiterindustrie

Die Corona-Pandemie wirbelte die Nachfrage nach Halbleitern (Chips) durcheinander. Aufgrund der veränderten Lebensumstände zog die Nachfrage nach 5G-Telefonen, Laptops und anderer Unterhaltungselektronik für Home-Office und Hausgebrauch schnell an.

Zudem werden die Chips bei den einzelnen Produkten immer wichtiger, um die vielen und zugleich immer anspruchsvolleren Funktionen zu ermöglichen –nicht nur bei Handys oder Computern, sondern auch bei Autos. Diese „Computer auf Rädern“ enthalten deutlich mehr Elektronik und Halbleiter als vor einigen Jahren, um beispielsweise Fahrassistenzsysteme, Batteriemanagement und Unterhaltungselektronik zu ermöglichen.

Bereits im Laufe des vergangenen Jahres verschärften die USA die Sanktionen gegen China und setzten im Dezember den größten chinesischen Chiphersteller, Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), auf die schwarze Liste. Im zweiten Halbjahr 2020 wurden zunächst zu wenige Halbleiter bestellt. Als plötzlich die Nachfrage stieg, konnte diese nicht vollständig bedient werden.

In China, einem wichtigen Lieferanten für Silizium, kam es zu Produktionsausfällen durch Stromknappheit. Zudem wurde zu wenig in den Kapazitätsausbau investiert, was insbesondere in der Produktion von Halbleitern mit 200 mm (8-Zoll) negativ zu Buche schlägt und folglich zu Engpässen führt.

Der aktuelle Mangel an Halbleitern wird aus unserer Sicht noch einige Monate, vielleicht sogar Quartale andauern. Eine kurzfristige Lösung ist eher unwahrscheinlich, denn die Halbleiterproduktion ist kompliziert und lässt sich nicht kurzfristig hochfahren. Außerdem beträgt die Durchlaufzeit eines Wafers (Siliziumscheibe) in der Regel zwischen sechs Wochen und drei Monaten. In einer Vielzahl an Prozessschritten wird das Silizium beschichtet und belichtet, kleinste Stellen werden geätzt und mit Ionen beschossen. Dabei werden die Wafer bearbeitet, um die erforderlichen Mikrostrukturen zu erstellen und den fertigen Chip zu produzieren.

Zum einen ist die Auslastung der Reinraumkapazitäten bereits sehr hoch. Ein einfaches und zügiges Anheben der Produktionsmenge ist somit nicht immer möglich. Zum anderen gibt es auch Nachschubprobleme bei wichtigen Vorprodukten wie Chemikalien, die erst noch behoben werden müssen. Dies wird wohl noch einige Zeit in Anspruch nehmen.

Der Bedarf an Halbleitern dürfte in den nächsten Jahren einerseits weiterwachsen und andererseits weiterhin zyklisch bleiben –  wenn auch nicht mehr so ausgeprägt wie vor einigen Jahren da die Chips mittlerweile in wesentlich mehr Applikationen benötigt werden. Der Zugriff auf die Technologie und die nachfragegerechte Verfügbarkeit von Halbleitern wird deshalb noch wichtiger werden.

Auch wenn der strukturelle Auf- und Ausbau eigener Produktionskapazitäten in Europa sicherlich länger benötigen wird als der Abbau des aktuellen Nachfrageüberhangs, besteht aus unserer Sicht jetzt die Chance, viele wirtschaftspolitische Versäumnisse der Vergangenheit mittel- und langfristig zu beseitigen. Der Zeitpunkt erscheint günstig, um hier die Hebel umzulegen.

Der weitere Aufbau eigener Kapazitäten beispielsweise im Chip-Cluster um Dresden herum („Silicon Saxony“) wäre nicht nur ein wichtiger Beitrag, um die mittlerweile zu hohe Abhängigkeit von asiatischen Zulieferern und Wertschöpfungsketten zu reduzieren, sondern auch ein wichtiger Katalysator für den Auf- und Ausbau der Mikroelektronik, Halbleitertechnik und nicht zuletzt der dafür erforderlichen Fertigungstechnik.

Kurzfristig helfen könnten hier Investitionsentscheidungen aus der Vergangenheit. Infineon beispielsweise ist derzeit in der finalen Phase der Errichtung zusätzlicher Kapazitäten in Villach (Österreich). Zudem hat der weltweit führende Automobilzulieferer Bosch angekündigt, die Produktion im neuen Halbleiter-Werk in Dresden gegen Ende des Jahres aufzunehmen. Der Auftragsfertiger Globalfoundries plant, seine Produktion in Dresden und in zwei weiteren Fabriken für einen Milliardenbetrag zu erweitern.