Indien und Japan erweitern die Chip-Produktion, während eine Kleinstadt in North Carolina ein kritischer Engpass bleibt

Die indische Regierung kündigte am Mittwoch ein Smartphone-Förderprogramm in Höhe von 625 Milliarden Rupien (rund 6,5 Milliarden Dollar) und weitere 1,28 Billionen Rupien (etwa 13,3 Milliarden Dollar) für die heimische Halbleiterfertigung an. Das Geld für Chips erweitert ein im Jahr 2021 gestartetes Anreizprogramm über 10 Milliarden Dollar, wie TechCrunch berichtete. Beide Pläne zielen darauf ab, in der Elektronik-Wertschöpfungskette aufzusteigen, statt nur Designs anderer Firmen zusammenzubauen.

Das Smartphone-Programm läuft fünf Jahre, bis März 2031, und zahlt 2,25 bis 5 Prozent der förderberechtigten Umsätze plus 1,5 Prozent Zuschlag, wenn Schlüsselkomponenten und Teilbaugruppen lokal beschafft werden. Zusätzlich gibt es 3 Prozent für Produktdesign und Forschung, um indische Marken aufzubauen. Neu-Delhi erwartet im Zeitraum eine Smartphone-Produktion von 39 Billionen Rupien (rund 405 Milliarden Dollar) und etwa 60.000 direkte Arbeitsplätze.

Die Zahlen hinter dem Pitch

China war 2025 für 63 Prozent der weltweiten Smartphone-Produktion verantwortlich, Indien für 18 Prozent, so Counterpoint Research. Apple begann 2017, iPhones in Indien zu montieren. Laut TechCrunch werden inzwischen etwa 25 Prozent der iPhones dort hergestellt, unter anderem von Foxconn und Tata Group. Indien genehmigte zudem ein Joint Venture zwischen dem chinesischen Anbieter Vivo und Dixon Technologies und strich Einfuhrzölle auf bestimmte Telefon- und Elektronikkomponenten.

„Der Halbleitermarkt befindet sich im Aufschwung, und Malaysia wird davon profitieren“, sagte Amir Hamzah Azizan, Malaysias zweiter Finanzminister, dem CNBC auf den Frühjahrsmeetings des IWF in Washington.

Malaysia geht einen anderen Weg in dieselbe Lieferkette. Laut einem Februarbericht der Malaysian Investment Development Authority, zitiert von CNBC, hält das Land 13 Prozent des globalen Markts für Chip-Verpackung, Montage und Test. Das Land versucht, sich von der Endproduktion weg zu bewegen und in der Wertschöpfungskette aufzusteigen. Amir Hamzah sagte, Malaysia werde nicht „direkt ins Endstadium des High-End-Wettbewerbs“ gehen, und beschrieb die Chance als eine der Skaleneffekte.

Auch auf Ebene von Materialien und Ausrüstung wird Kapazität aufgebaut. Texas Instruments erklärte am 24. Oktober 2024, dass die Produktion von Galliumnitrid-Leistungshalbleitern in der Fabrik in Aizu, Japan, begonnen habe. Zusammen mit der bestehenden GaN-Produktion in Dallas, Texas, sagte das Unternehmen, es werde intern viermal so viele GaN-Leistungshalbleiter fertigen, wenn Aizu hochfährt.

Mohammad Yunus, Senior Vice President für Technologie und Fertigung bei TI, sagte, das Unternehmen habe die 200-mm-GaN-Technologie für die Massenproduktion qualifiziert und strebe bis 2030 eine interne Fertigung von über 95 Prozent an. Das Unternehmen teilte auch mit, dass es Anfang 2024 GaN-Fertigungsprozesse auf 300-mm-Wafern getestet habe und dass die erweiterten Prozesse vollständig auf diese Größe übertragbar seien.

Der Engpass, den niemand ersetzt hat

Keines davon behebt eine viel ältere Abhängigkeit. Spruce Pine in North Carolina beherbergt laut Tom's Hardware die einzigen Minen, die in kommerziellem Maßstab ultrareinen Quarz produzieren. Zwei Firmen betreiben dort: Sibelco North America und The Quartz Corp. Als Hurrikan Helene Ende September 2024 zuschlug, brachte er über zwei Fuß Regen, schnitt Straßen ab und ließ Bewohner ohne Strom. Sibelco bestätigte eine Einstellung des Betriebs; The Quartz Corp sagte gegenüber The Verge, es sei noch zu früh zu sagen, ob ihre Hochreinheits-Quarzanlage betroffen sei, berichtete Tom's Hardware.

Der Quarz wird verwendet, um Tiegel herzustellen, die geschmolzenes Silizium während des Czochralski-Prozesses halten, bei dem Polysilizium über 1.400 Grad Celsius geschmolzen und ein Saatkristall gezogen wird, um einen Einkristallstanglingot zu bilden. Verunreinigungen aus dem Tiegel wandern in die Schmelze, daher muss der Quarz so rein wie möglich sein. Brian Potter, der im November 2024 auf Construction Physics schrieb, merkte an, dass Spruce Pine schätzungsweise 180.000 bis 200.000 Tonnen Hochreinheitsquarz pro Jahr produziert und dass Hochreinheitsquarz etwa 10.000 Dollar pro Tonne kostet. Tiegel haben eine kurze Lebensdauer, etwa 400 Betriebsstunden, und eine Schätzung ging davon aus, dass 30 Prozent der Herstellungskosten für monokristalline Siliziumingots von den Tiegeln stammten.

Potters Schlussfolgerung ist maßvoller als die virale Version der Geschichte. Eine Unterbrechung in Spruce Pine würde die Halbleiterlieferung wahrscheinlich nicht vollständig stoppen, schrieb er, aber es würde zu sinkenden Ausbeuten und steigenden Kosten führen. Alternativen existieren, sind aber noch nicht entwickelt, nicht ganz so gut oder nicht so günstig. Die Branche ist sich des Engpasses bewusst, und neue Quarzquellen sowie Tiegelmaterialien werden untersucht.

Der historische Kontrapunkt ist IBMs Project SWIFT. IEEE Spectrum berichtete im Dezember 2024, dass Bill Harding, Leiter der Manufacturing Research Group von IBM in East Fishkill, New York, 1970 begann, eine vollautomatisierte Wafer-Fertigungslinie zu bauen, die integrierte Schaltkreise in weniger als einem Tag produzieren konnte. SWIFT benötigte im Durchschnitt 5 Stunden, um jede Schicht seines Prozesses abzuschließen. Die schnellsten modernen Fabs brauchen 19 Stunden pro Verarbeitungsschicht, und der Branchendurchschnitt liegt bei 36 Stunden, so IEEE Spectrum. Diese Zahlen berücksichtigen nicht die heute zahlreicheren Schichten und größeren Wafer, aber die Lücke ist real.

Kapazitätsankündigungen sind leicht zu zählen. Die schwierigeren Zahlen sind diejenigen, die entscheiden, ob neue Fabs kostendeckend laufen: Stunden pro Schicht, Ausbeute pro Wafer und ob der Quarztiegel am unteren Ende des Prozesses pünktlich eintrifft.