Die Kapazität heimischer Foundries wächst rasant
In der jüngsten Analyse der in den USA ansässigen Investmentbank Goldman Sachs heißt es, China strebe an, seine Versorgungslücke auf dem Markt für fortschrittliche Halbleiter innerhalb der kommenden 10 Jahre weitgehend zu verringern. Da die heimischen Foundries ihre Produktion rasch steigern, wird zwischen 2025 und 2035 ein jährliches kumulatives Wachstum von 46 % beim Angebot an Siliziumwafern erwartet, die in fortschrittlichen Prozessen mit 7 Nanometern und darunter hergestellt werden. Es wird davon ausgegangen, dass der für denselben Zeitraum erwartete Anstieg der lokalen Nachfrage von 17 % deutlich hinter dem Angebotswachstum zurückbleiben wird.
Es wird berechnet, dass die erwartete Beschleunigung der Produktion die Versorgungslücke bei fortschrittlichen Chips auf dem chinesischen Binnenmarkt verringern wird. Die heimische Angebots-Nachfrage-Lücke, die 2025 bei 92 % liegt, soll bis 2035 auf 34 % sinken. Die Daten der Bank zeigen, dass Chinas Angebot an Siliziumwafern für fortschrittliche Knoten auf 410.000 Stück pro Monat steigen wird, während die gesamte monatliche Nachfrage des Landes bei 619.000 Stück liegen soll.
SMIC beschleunigt Investitionen in die Kapazität
Die wichtigste Quelle des erwarteten starken Angebotswachstums werden die aggressiven Maßnahmen zum Ausbau der Anlagen und die Effizienzsteigerungen des größten Foundry-Herstellers Chinas, SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corp), sein. Das Unternehmen setzt seine Investitionen in Foundries ununterbrochen fort, um die steigende Nachfrage nach Hardware für künstliche Intelligenz und High-Performance-Computing zu decken. SMIC hatte sich darauf konzentriert, aufgrund der Nachfrage nach KI-Chips in der Branche die Kapazität seiner Anlagen zu erhöhen, das Produktionsvolumen zu steigern und die Lieferzeiten für Bestellungen zu verlängern.
Im Prognosemodell von Goldman Sachs wird geschätzt, dass SMIC zwischen 2026 und 2031 jedes Jahr zwischen 30.000 und 50.000 neue Siliziumwafer pro Monat zu seiner Kapazität für fortschrittliche Knoten hinzufügen wird. Nach 2031 sollen bis 2035 jährlich weitere 20.000 Einheiten zur monatlichen Kapazität hinzukommen. Das Modell geht außerdem davon aus, dass die Yield-Rate von SMIC, die 2026 bei 23 % liegt, 2030 auf 50 % und 2035 auf 75 % steigen wird.
Zum Vergleich: TSMC, die weltweit größte Foundry, nahm 2018 die Massenproduktion von 7-Nanometer-Chips auf und kann je nach Chipdesign eine Yield-Rate von über 90 % erreichen.
Fehlende Lithografieausrüstung als Hindernis für vollständige Unabhängigkeit
Trotz dieses erheblichen Anstiegs des inländischen Produktionsvolumens bleiben die Beschränkungen beim Zugang zu Lithografieanlagen das wichtigste Hindernis für Chinas Halbleiterindustrie auf dem Weg zu vollständiger Unabhängigkeit. Da chinesische Hersteller aufgrund der Exportkontrollen der USA und ihrer Verbündeten keinen Zugang zu Anlagen für extreme ultraviolette Lithografie (EUV) haben, schöpfen sie die Kapazitäten von Anlagen für tiefe ultraviolette Lithografie (DUV) mithilfe von Mehrfachstrukturierungstechniken maximal aus. Diese Methode konnte zwar die Produktionskosten und die Komplexität erhöhen, verhinderte jedoch nicht, dass die Produktion zum Erliegen kam.
Dass die Lieferzeiten für Chipfertigungsanlagen auf dem globalen Markt bis zu 24 Monate erreichen, hatte in der Vergangenheit zugunsten heimischer Ausrüstungsunternehmen gewirkt und die Umsätze chinesischer Hersteller, die in den Bereichen Schichtbildung und Ätzen tätig sind, vervielfacht. Dieser technologische Engpass im Bereich der Lithografie schränkt jedoch im Rahmen von Chinas Ziel für 2035 die Möglichkeit ein, 100 % der Nachfrage mit heimischen Mitteln zu decken.