Von der Ein-Tages-Fab bis Spruce Pine: Was die Chipkapazität wirklich begrenzt

Die Lücke ist keine Geschichte darüber, dass Ingenieure ihre Arbeit schlechter machen. Sie handelt davon, was passiert, wenn ein Fertigungsprozess schneller komplexer wird, als die Automatisierung ringsum sich verbessert. IEEE Spectrum hat die Geschichte von Project SWIFT in der Dezemberausgabe 2024 veröffentlicht und nennt die Zahlen nüchtern: SWIFT brauchte im Schnitt fünf Stunden für jede Schicht seines Fertigungsprozesses. Die schnellsten modernen Fabs brauchen neunzehn Stunden pro Prozessschicht. Der Branchendurchschnitt liegt bei sechsunddreißig.

SWIFT war das Werk von Bill Harding, der bei IBM die Gruppe Manufacturing Research in East Fishkill, New York, leitete. 1970 schlug er eine vollautomatisierte Waferlinie vor, die integrierte Schaltkreise in weniger als einem Tag produzieren sollte. Damals liefen Speicherchips üblicherweise in einem monatelangen Stop-and-go durch Dutzende manuelle Arbeitsstationen. IEEE Spectrum berichtet, dass die Durchlaufzeit von SWIFT nie wieder erreicht wurde.

Die moderne Grenze liegt nicht auf der Fab-Ebene

Heutige Chips nutzen weit mehr Schichten, auf Wafern von der Größe kleiner Pizzen, und die Prozessführung ist verzwickter. Diese Faktoren erklären den Unterschied nicht vollständig, so IEEE Spectrum. Sie weisen aber auf etwas hin, das das SWIFT-Team nie bewirtschaften musste: eine Lieferkette, die durch eine einzige kleine Stadt in North Carolina führt.

Spruce Pine beherbergt die einzigen Anlagen der Welt, die ultrareinen Quarz produzieren, berichtet Tom's Hardware. Zwei Unternehmen bauen dort ab, Sibelco North America und The Quartz Corp. Der Quarz kommt in Tiegel, die geschmolzenes Silizium halten, während es zu Ingots wächst. Die Reinheit zählt, weil Verunreinigungen bei Temperaturen über 1.400 Grad Celsius in die Schmelze wandern.

Als Hurrikan Helene Ende September 2024 aufzog, fielen in der Gegend mehr als zwei Fuß Regen, Straßen wurden abgeschnitten und Bewohner blieben ohne Strom. Sibelco bestätigte eine Unterbrechung des Betriebs, berichtete Tom's Hardware, während The Quartz Corp mitteilte, es sei zu früh, um festzustellen, ob die Produktionsstätte betroffen sei. Leser widersprachen in den Kommentaren und merkten an, die Minen lägen in den Hügeln statt in der Stadt. Ein Eindringen von Grundwasser in den Untergrund sei nicht auszuschließen.

"Die moderne Wirtschaft ruht auf einer einzigen Straße in Spruce Pine, North Carolina", schrieb der Wharton-Professor Ethan Mollick, zitiert von Construction Physics.

Brian Potter prüfte diese Behauptung im November 2024 in Construction Physics und fand sie teils richtig. Quarztiegel sind für die meisten Halbleiterfertigungen notwendig, und aus Spruce Pine kommt der größte Teil des Quarzes. Die Stadt ist aber kein unersetzlicher Angelpunkt. Es gibt Alternativen, schrieb er, und sie sind alle irgendeine Mischung aus noch nicht entwickelt, nicht ganz so gut und nicht ganz so billig. Ein Ausfall von Spruce Pine würde Halbleiter nicht vollständig abwürgen. Er würde sinkende Ausbeuten und steigende Kosten bedeuten.

Kapazitätsversprechen, gemessen an der Vergangenheit

Das ist der Hintergrund für die aktuelle Welle von Kapazitätsankündigungen, von denen die meisten die Geografie betreffen und nicht das Tempo. In Malaysia sagte der zweite Finanzminister Amir Hamzah Azizan am Rande der IMF-Frühjahrstagung in Washington gegenüber CNBC, das Land halte 13% des Weltmarkts für Chipverpackung, Montage und Test. Das geht aus einem Februarbericht der Malaysian Investment Development Authority hervor. Malaysia versucht, in der Wertschöpfungskette aufzusteigen, statt an der Spitze direkt zu konkurrieren.

Indien setzt größer. TechCrunch berichtete am 15. Juli 2026, Neu-Delhi habe ein Programm zur Mobiltelefonfertigung über 625 Milliarden Rupien (etwa 6,5 Milliarden Dollar) mit fünfjähriger Laufzeit vorgestellt, dazu 1,28 Billionen Rupien (rund 13,3 Milliarden Dollar) für die heimische Halbleiterfertigung. China stand 2025 für 63% der weltweiten Smartphone-Produktion, gegenüber 18% für Indien, laut Counterpoint Research.

Texas Instruments geht einen anderen Weg und baut die interne Fertigung von Galliumnitrid-Leistungshalbleitern aus. Das Unternehmen teilte am 24. Oktober 2024 mit, die Produktion in seinem Werk in Aizu, Japan, habe begonnen und vervierfache die interne GaN-Kapazität neben Dallas. Mohammad Yunus von TI sagte, das Unternehmen wolle die interne Fertigung bis 2030 auf mehr als 95% steigern.