Halbleiterindustrie

Die Halbleiterindustrie ist ein auf Mikroelektronik fokussierter Wirtschaftszweig der Elektroindustrie. In dieser Branche gibt es Organisationen und Unternehmen, die auf Forschung und Entwicklung, Herstellung und Vertrieb von Halbleiterprodukten spezialisiert sind.<ref></ref> Weitere Bezeichnungen sind die Mikroelektronikindustrie<ref>Mikroelektronikindustrie braucht neue industriepolitische Strategie und Cybersicherheit. In: VDE. 6. Februar 2023, archiviert vom Vorlage:IconExternal am 6. Februar 2023; abgerufen am 23. Juli 2026.</ref><ref>Mikroelektronik als Innovationstreiber für Wirtschaft und Gesellschaft — Elektronikforschung. In: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMBF). 14. Dezember 2022, abgerufen am 14. Dezember 2022.</ref> oder Chipindustrie.
Zu den Produkten dieser Industrie zählen halbleiterbasierte Bauelemente wie Transistoren bis hin zu integrierten Schaltungen (ICs), beispielsweise Logik- oder Speicherbausteine. Umgangssprachlich werden diese oft als „Chips“ bezeichnet, die in einer Vielzahl von elektrischen oder elektronischen Anwendungen zum Einsatz kommen.
Die meist privaten und davon einige börsennotierten und globale Unternehmen werden auch als Halbleiterhersteller bezeichnet. Zum Industriezweig gehören außerdem Hersteller von speziellen Einsatzmaterialien (Wafer und weitere Vorprodukte) sowie eine Vielzahl von Zulieferunternehmen, die Maschinen und Anlagen für halbleitertechnische Verfahren wie Fotolithografie oder Beschichtungsverfahren anbieten. Die Unternehmen sind häufig in die drei Bereiche Entwicklung/Entwurf von Mikroelektronik, Produktion bzw. Herstellung und Test, Verpackung und Vermarktung aufgeteilt. Diese Struktur rührt aus dem Fabless-Foundry-Geschäftsmodell und bietet durch die Spezialisierung auf Entwicklung oder Produktion Skaleneffekte.<ref></ref>
Der technische Fortschritt im Bereich der Halbleitertechnik führte zu einer enormen Steigerung der Rechenleistung und Speicherkapazität. Gleichzeitig sanken die Preise der Produkte rasch, sodass sich ein nahezu unbegrenztes Potenzial für neue Innovationen, Produkte und ehrgeizige Ziele abzeichnet. Die Halbleiterindustrie bildet das Rückgrat der digitalen Welt, vgl. auch die Informations- und Kommunikationstechnik (IKT). Erfindungen und Schlüsseltechnologien wie CMOS oder Flashspeicher ermöglichen bis heute den weltweiten Erfolg der Produkte, welche in alle Bereiche der Technik und des Lebens hineinreichen.
Struktur[Bearbeiten]
In der Halbleiterindustrie wird seit den 2000er Jahren das Fabless-Foundry-Geschäftsmodell verfolgt, bei dem Entwicklung und Produktion aufgeteilt werden. „Fabless“ bedeutet „ohne Fabrik“ und „Foundry“ bezeichnet eine flexible Produktionsstätte für verschiedene Aufträge bzw. Auftraggeber.<ref>Hui-Chih Hung, Yu-Chih Chiu, Muh-Cherng Wu: Analysis of Competition Between IDM and Fabless–Foundry Business Models in the Semiconductor Industry. In: IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing. IEEE, 3. August 2017, abgerufen am 28. Januar 2019 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref> Einige große Halbleiterhersteller verfügen jedoch in allen drei Domänen über die notwendigen Fähigkeiten und Kapazitäten und sind damit vollintegrierte Unternehmen. Man unterscheidet bzw. ordnet die Halbleiterunternehmen nach ihren Aktivitäten und/oder dem Fabless-Foundry-Geschäftsmodell ein:
- Bekannte Unternehmen wie Intel, IBM, Samsung etc. werden zu den vollintegrierten Halbleiterherstellern (Integrated Device Manufacturer, IDM) gezählt. Die Unternehmen haben Kapazitäten in der Forschung und Entwicklung, Produktion und Vermarktung. Die Produktion der Halbleiter wird dabei als Frontend bezeichnet und findet in einer Foundry oder einem Halbleiterwerk, kurz „Fab“, statt.
- Fertigt ein Halbleiterunternehmen wie z. B. Nvidia nicht seine Produkte selbst, fokussiert es sich auf die Entwicklung und/oder Vermarktung. Das Unternehmen ist damit „Fabless“ und lässt seine Produkte bei einem Fertigungsdienstleister, wie z. B. der Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) oder United Microelectronics Corporation (UMC) herstellen.
- Als Teil des Fabless-Geschäftsmodells gibt es sogenannte ASIC-Hersteller, die Entwicklung im Kundenauftrag durchführen, sowie IP-Hersteller (Logik-Bausteine), welche nur das Design per Electronic Design Automation (EDA) zur Lizenzierung für andere Hersteller anbieten. Ein bekanntes Design-Haus ist das Unternehmen Arm.
- Neben den vollintegrierten Herstellern wie Samsung o. ä. existieren auch spezialisierte Foundry-Unternehmen, d. h. Auftragsfertiger oder Fertigungsdienstleister, bei denen viele IDMs einen Teil ihrer Produktion auslagern. Teilweise betreiben IDMs selbst Foundry-Unternehmen für Entwurf-Unternehmen.
- Neben den vollintegrierten Unternehmen benötigt die Halbleiterindustrie zahlreiche Zulieferunternehmen, die mit ihren Maschinen, Verfahren und Anlagen auf Halbleiter (Fotolithographie usw.) ausgerichtet sind. Beispiele sind die Firmen Applied Materials, ASML, Lam Research usw. Dazu zählt auch die Reinraum-Technologie.
- Ebenfalls hat sich eine Industrie aufbauend auf der Vakuumtechnik und Oberflächenphysik entwickelt, welche Geräte, Anlagen und Systeme für die Halbleiterindustrie zur Forschung und Entwicklung bereitstellt.
- Zu den Unternehmen, welche die Entwicklung befähigen zählen die Electronic Design Automation (EDA) Software-Hersteller wie Siemens EDA (Mentor), Cadence oder Synopsys.
- Für das Backend, also die Endmontage, wie die Gehäuseintegration (Multi-Chip-Modul), Packaging, Assembly, Testing usw. sind häufig Unternehmen aus dem Bereich Electronic Manufacturing Service (EMS) tätig. Beispiele sind die taiwanesische ASE Group oder Siliconware Precision Industries (SPIL). Im konkreten Fall der Gehäusemontage bzw. -integration und dem Test der Halbleiter erfolgt dies von spezialisierten OSAT-Unternehmen ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:153: attempt to index field 'data' (a nil value), dt. „ausgelagerte Halbleiter-Montage und -Test“).
In der Praxis sind häufig Mischformen der o. g. Unternehmen anzutreffen.
Abgrenzung[Bearbeiten]
Die Solarindustrie bzw. Photovoltaik wird zwar nicht zur Halbleiterindustrie gezählt, bedient sich jedoch einiger Produktionstechnologien und Rohstoffe der Halbleiterindustrie, darunter Silicium, das von Siliciumherstellern geliefert wird.
Geschichte[Bearbeiten]
Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Siehe auch“ ist nicht vorhanden. Die Halbleiterindustrie begann spätestens mit Erfindungen wie dem Transistor am Shockley Semiconductor Laboratory groß zu werden. In den USA waren das Bell Telephone Laboratory (BTL), Fairchild Semiconductor, IBM und andere Unternehmen an der Geburtsstunde der Halbleiterindustrie beteiligt.<ref></ref> Das Silicon Valley hat seinen Ursprung in der 391 San Antonio Road.
In der ehemaligen Deutsche Demokratische Republik (DDR) galt das Zentrum Mikroelektronik Dresden (ZMD) als Zentrum der dortigen Aktivitäten und Vorreiter des heutigen Wirtschaftsraums „Silicon Saxony“.<ref>DDR-Mikroelektronik: Mega-Schwindel um Megabit-Chip | MDR.DE. Mitteldeutscher Rundfunk, 13. September 2018, abgerufen am 11. Januar 2023.</ref><ref>Von Robotron zum "Silicon Saxony" | MDR.DE. Mitteldeutscher Rundfunk, abgerufen am 11. Januar 2023.</ref> Bis 1989 war das VEB Halbleiterwerk Frankfurt (Oder) der größte Halbleiterproduzent der DDR.<ref>Jörg Berkner: So entwickelte sich die Halbleiterindustrie in der DDR. In: Hüthig GmbH. all-electronics, 14. November 2022, abgerufen am 12. Januar 2023.</ref> In Westdeutschland (BRD) war neben Siemens auch Intermetall sehr früh in das Geschäft mit Halbleitern eingestiegen. Ein Meilenstein in der deutschen Halbleiterindustrie war z. B. die Ausgliederung 1999 von Siemens Halbleiter zu Infineon.<ref>Christian Persson: Siemens Halbleiter wird zu "Infineon". heise online, 18. März 1999, abgerufen am 11. Januar 2023.</ref><ref>Peter Bauer: Gastbeitrag: 60 Jahre Halbleiterindustrie in Deutschland. In: Elektroniknet. Weka Group, abgerufen am 11. Januar 2023 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Globale Wertschöpfungskette[Bearbeiten]
Die Herstellung von Halbleitern ist Teil einer international stark fragmentierten Wertschöpfungskette. Sie umfasst unter anderem Forschung und Entwicklung, Chipdesign, die Herstellung von Wafern durch die Siliciumhersteller, die Fertigung der integrierten Schaltungen, das Assembly, das Packaging und den Test. Hinzu kommen vorgelagerte Bereiche wie die Herstellung von Halbleitermaterialien, Spezialchemikalien und Produktionsanlagen sowie nachgelagerte Bereiche wie die Integration der Bauteile in elektronische Produkte. Die einzelnen Stufen werden häufig von spezialisierten Unternehmen in unterschiedlichen Ländern übernommen.<ref name=":1" /><ref name=":9">OECD: Economic Security in a Changing World: NAEC Report (= New Approaches to Economic Challenges). OECD Publishing, 2025, ISBN 978-92-64-98994-8, doi:10.1787/4eac89c7-en (oecd.org [abgerufen am 16. September 2026]).</ref>
Design und Entwicklung[Bearbeiten]
Am Anfang der Wertschöpfungskette steht die Entwicklung des Halbleiterprodukts. Dazu gehören die Entwicklung der Schaltung, die Verifikation des Designs sowie die Umsetzung in ein physisches Layout. Dabei werden Electronic Design Automation (EDA)-Werkzeuge und teilweise vorgefertigte Intellectual Property (IP)-Blöcke eingesetzt. Die Entwicklung moderner integrierter Schaltungen erfordert erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung und in spezialisierte EDA-Software und Design-Ingenieure.<ref name=":1" /><ref name=":3" />
Je nach Geschäftsmodell können Entwurf und Fertigung innerhalb eines Unternehmens erfolgen oder auf verschiedene Unternehmen verteilt sein. Fabless-Unternehmenkonzentrieren sich beispielsweise auf Entwicklung und Vermarktung, während Foundries die Fertigung im Auftrag anderer Unternehmen übernehmen. Integrated Device Manufacturers (IDMs) verbinden dagegen Entwicklung und Fertigung innerhalb eines Unternehmens.<ref name=":1" />
Wafer und Produktionsmaterialien[Bearbeiten]
Für die Herstellung integrierter Schaltungen werden hochreine Halbleitermaterialien benötigt. Bei der Siliziumtechnologie werden aus hochreinem Silizium zunächst Einkristalle und anschließend Wafer hergestellt. Darüber hinaus benötigt die Fertigung zahlreiche Spezialchemikalien, Prozessgase und weitere Materialien. Auch die Herstellung der dafür erforderlichen Produktionsanlagen stellt einen eigenständigen Teil der Wertschöpfungskette dar.<ref name=":1" /><ref>SIA Comments on USTR Critical Minerals RFI. In: Semiconductor Industry Association. 19. März 2026, abgerufen am 16. September 2026 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Die Produktionsanlagen umfassen unter anderem Systeme für Lithografie, Ätzen, Abscheidung, Reinigung, Metrologie und Inspektion. Dadurch ist die Halbleiterfertigung nicht nur von den eigentlichen Halbleiterherstellern, sondern auch von spezialisierten Anlagen- und Materialherstellern abhängig.<ref name=":1" /><ref>ASML 2025 Annual Report. 2025, abgerufen am 16. September 2026 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Waferfertigung[Bearbeiten]
In der Halbleiterfabrik werden auf den Wafern die Strukturen der integrierten Schaltungen erzeugt. Dabei werden zahlreiche Prozessschritte wiederholt, unter anderem Beschichtung, Lithografie, Ätzen, Abscheidung, Dotierung, Reinigung und Prüfung. Die einzelnen Arbeitsschritte werden in Reinräumen durchgeführt, da bereits sehr kleine Verunreinigungen die Fertigung beeinträchtigen können.
Die Fertigung wird häufig von Foundries oder von IDMs durchgeführt. Aufgrund der hohen Investitionskosten und der erforderlichen Auslastung spezialisieren sich Unternehmen zunehmend auf bestimmte Stufen der Wertschöpfungskette.<ref name=":1" />
Assembly, Packaging und Test[Bearbeiten]
Nach der Herstellung der integrierten Schaltkreise bzw. Mikroelektronik werden die einzelnen Dies aus dem Wafer vereinzelt und anschließend montiert und elektrisch kontaktiert. Beim Packaging wird der Halbleiter in ein Gehäuse oder eine andere Bauform integriert. Das Gehäuse schützt den Die und ermöglicht seine Verbindung mit einer Leiterplatte oder einem anderen elektronischen System.
Vor und während des Packaging-Prozesses werden die Bauteile getestet. Neben traditionellen Gehäusetechnologien kommen zunehmend Verfahren wie Flip-Chip, Wafer-Level-Packaging und 2,5D- beziehungsweise 3D-Integration zum Einsatz.<ref name=":10">Worldwide Assembly & Test Facility Database. In: SEMI. 2026, abgerufen am 16. September 2026 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Diese Tätigkeiten können vom Halbleiterhersteller selbst oder von spezialisierten Outsourced Semiconductor Assembly and Test (OSAT)-Unternehmen übernommen werden. Der Bereich bildet einen eigenständigen Teil der globalen Halbleiterwertschöpfungskette und ist insbesondere in Ost- und Südostasien stark vertreten.<ref name=":10" /><ref name=":7" />
Internationale Arbeitsteilung[Bearbeiten]
Die verschiedenen Stufen der Wertschöpfungskette sind geografisch unterschiedlich konzentriert. Bestimmte Volkswirtschaften haben sich auf einzelne Bereiche spezialisiert, beispielsweise auf Chipdesign, Halbleiterfertigung, Produktionsanlagen, Materialien oder Packaging und Test. Dadurch entsteht eine hohe gegenseitige Abhängigkeit zwischen den einzelnen Regionen.<ref name=":1" /><ref name=":2" />
Nach einer Analyse der OECD entfielen 2025 etwa drei Viertel der Wertschöpfung der weltweiten Halbleiterindustrie auf fünf Volkswirtschaften, von denen vier in Asien liegen. Die zunehmende Spezialisierung und die hohen Skaleneffekte der Produktion haben zu dieser geografischen Konzentration beigetragen.<ref name=":9" />
Die internationale Arbeitsteilung erhöht einerseits die Effizienz der Produktion, führt andererseits aber zu Abhängigkeiten. Unterbrechungen an einzelnen Stellen der Wertschöpfungskette können deshalb Auswirkungen auf nachgelagerte Branchen haben. Dies wurde unter anderem während der weltweiten Halbleiterengpässe deutlich.<ref name=":2" /><ref name=":8" />
Struktur der Wertschöpfungskette[Bearbeiten]
Die Wertschöpfungskette lässt sich vereinfacht in mehrere miteinander verbundene Bereiche gliedern:
- Forschung und Entwicklung
- Chipdesign, EDA und IP-Kerne
- Herstellung von Wafern und Substraten
- Herstellung von Produktionsanlagen und Prozessmaterialien
- Front-End-Fertigung in der Halbleiterfabrik
- Back-End-Fertigung mit Assembly, Packaging und Test
- Integration der Halbleiter in elektronische Produkte
Die Grenzen zwischen den einzelnen Bereichen sind dabei nicht strikt. Unternehmen können mehrere Stufen gleichzeitig abdecken, während andere Unternehmen auf einzelne Tätigkeiten spezialisiert sind. Außerdem können Zwischenprodukte zwischen verschiedenen Unternehmen und Ländern weiterverarbeitet werden. Die OECD beschreibt die Halbleiterindustrie deshalb als stark fragmentierte und miteinander verflochtene Wertschöpfungskette.<ref name=":1" /><ref name=":8"></ref><ref name=":9" />
Wirtschaft[Bearbeiten]
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Absatzmärkte[Bearbeiten]
Die Halbleiterindustrie bedient nahezu alle Branchen, die auf Elektrik und Elektronik angewiesen sind. Auch lassen die Zahlen der Patentanmeldungen einen Einblick in die Halbleiterindustrie zu.<ref>(China) Weltmeister bei Halbleiterpatenten - aber fast nur im Inland. In: Golem.de. Golem Media GmbH, 2. März 2023, abgerufen am 3. März 2023.</ref> Doch auch in erfolgreichen Wirtschaftszweigen kann es jedoch zu Krisen kommen.<ref name=":0">Salvatore Pennisi: The Integrated Circuit Industry at a Crossroads: Threats and Opportunities. In: Chips. Band 1, Nr. 3, 6. Oktober 2022, ISSN 2674-0729, S. 150–171, doi:10.3390/chips1030010 (mdpi.com [abgerufen am 11. Januar 2023]).</ref>
Arbeitsmarkt[Bearbeiten]
In der Halbleiterindustrie sind hochqualifizierte Fachkräfte gefragt. In Deutschland arbeiten (Stand 2023) insgesamt 70.000 Menschen im Silicon Saxony. Es werden rund 2.500 Unternehmen der Mikroelektronik zugeordnet.<ref>Halbleiter-Mangel: Sachsens Chipindustrie boomt in der Krise. Tagesschau.de, 10. März 2021, abgerufen am 4. Januar 2023.</ref><ref>Referat Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit: TSMC kündigt Milliarden-Investition in Sachsen an - Ministerpräsident - sachsen.de. Sächsische Staatskanzlei, 8. August 2023, abgerufen am 14. August 2023.</ref> In den USA sind nach Angaben der Industrievertretung Semiconductor Industry Association (SIA) und dem Beratungsunternehmen Oxford Economics (Stand 2021) mehr als 277.000 Menschen direkt in der Branche tätig und 1,6 Millionen zusätzliche Arbeitsplätze wirken unterstützend. Die Halbleiterindustrie kreiert insgesamt über 26,5 Mio. sog. „Downstream Jobs“ in anderen Branchen wie der Computertechnologie, Telekommunikation usw.<ref>Chipping In: The Positive Impact of the Semiconductor Industry on the American Workforce and How Federal Industry Incentives Will Increase Domestic Jobs. In: Semiconductors.org. 19. Mai 2021, abgerufen am 23. Januar 2023 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Marktkennzahlen[Bearbeiten]
Die Halbleiterindustrie ist eine Großindustrie. Die Gesamtumsätze aus Sicht der Vertreter der Industrie (Semiconductor Industry Association und World Semiconductor Trade Statistics) beliefen sich 2021 auf Rekordniveau. Es wurden 2021 ca. 1,15 Billionen Halbleiter im Wert von 555,9 Milliarden US-Dollar verkauft, beides sind neue Rekordwerte.<ref>Sarah Ravi: Global Semiconductor Sales, Units Shipped Reach All-Time Highs in 2021 as Industry Ramps Up Production Amid Shortage. 14. Februar 2022, abgerufen am 14. Dezember 2022 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref> Dazu zählen auch spezielle Halbleiterprodukte wie die Leistungshalbleiter, siehe dort.
Zum Vergleich im Jahr 1999 lag der Wert noch bei 149,4 Milliarden US-Dollar.<ref>J. Robert Lineback: WSTS slightly more bullish than SIA on 2000 growth. In: EE Times. 11. September 2000, abgerufen am 3. Dezember 2022 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref> 1982 lag der Wert bei 14,7 Milliarden US-Dollar.<ref>Bill McClean: Semiconductor Market Research. In: IC Insights. IC Insights (TechInsights), 2022, abgerufen am 20. Dezember 2022 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Experten ordnen die Ausgaben für die Chip-Herstellung in Europa in den Jahren 2020 und 2021 auf unter 4 % zu den weltweiten Gesamtausgaben ein.<ref>Halbleiterindustrie im Umbruch. Deloitte, archiviert vom Vorlage:IconExternal am 15. Dezember 2022; abgerufen am 15. Dezember 2022.</ref> Nach einem Einbruch der Verkaufszahlen (vgl. Chipkrise um 2023) schätzen Analysten den gesamten (globalen) Halbleitermarkt für 2025 auf rund 701 Mrd. US-Dollar, davon macht Europa rund 13 % aus.<ref>ICs kommen auf 700 Mrd. Dollar – und wachsen weiter. In: Elektroniknet.de. 3. Juni 2025, abgerufen am 22. Juli 2026.</ref> Analysten sagen eine „Billionen-Dollar-Industrie“ (1000 Milliarden) bis im Jahr 2030 voraus.<ref>The semiconductor decade: A trillion-dollar industry. In: McKinsey. 1. April 2022, abgerufen am 5. Dezember 2022 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Organisationen und Branchenverbände[Bearbeiten]
Zu den nationalen oder internationalen Vereinigungen und Verbänden zählen:
- Global Semiconductor Alliance (GSA)
- IEEE Electron Devices Society (EDS)
- Semiconductor Industry Association (SIA), USA
- Semiconductor Equipment and Materials International (SEMI), International
- Die Europäische Vertretung ist die European Semiconductor Industry Association (ESIA)
- Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik<ref>Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik. Fraunhofer-Gesellschaft
zur Förderung der angewandten Forschung e. V., abgerufen am 14. Dezember 2022.</ref>
- Silicon Saxony
- VDI/VDE Gesellschaft Mikroelektronik, Mikrosystem- und Feinwerktechnik (GMM)
- Verband der Elektro- und Digitalindustrie (ZVEI) Fachverband Electronic Components and Systems<ref>Electronic Components and Systems. Abgerufen am 14. Dezember 2022.</ref>
- World Semiconductor Trade Statistics (WSTS)
Umweltaspekte[Bearbeiten]
Zwischen 2012 und 2021 vervielfachte sich das Abfallaufkommen sowie die gefährlichen Abfälle der Foundry-Zweige der Branche. Dagegen wird die Versorgung mit erneuerbaren Energien als bisher relevantester Faktor zur Reduktion von Umweltbelastungen und CO2-Emissionen erachtet.<ref>Marcello Ruberti: Environmental performance and trends of the world's semiconductor foundry industry. In: Journal of Industrial Ecology. 16. Juli 2024, ISSN 1088-1980, doi:10.1111/jiec.13529 (wiley.com [abgerufen am 18. Juli 2024]).</ref>
Entwicklungen[Bearbeiten]
2000er und 2010er Jahre[Bearbeiten]
Im Jahr 2015 wurde das von Gordon Moore<ref>Asa Fitch, Don Clark: Gordon Moore, Intel Co-Founder and Author of Moore’s Law, Dies at 94. In: Wall Street Journal. 25. März 2023, ISSN 0099-9660 (wsj.com [abgerufen am 23. Juli 2026]).</ref> aufgestellte Mooresche Gesetz der Halbleiterindustrie 50 Jahre alt.<ref></ref> Die Halbleiterindustrie durchläuft seit jeher Veränderungen bei den Größen der Einsatzstoffe oder Wafer und der Integration der mikroelektronischen Schaltungen (ICs), wobei der Übergang zu 300 mm (12") der wohl Größte (technologisch und Kosten) bis dato ist.<ref></ref> Siehe auch die Entwicklungen der Technologieknoten.<ref></ref> Damit verbunden sind erhebliche Kosten für neue Halbleiterwerke.
Die Halbleiterindustrie wird von der International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) bis 2017 sowie von ihrem Nachfolger, der International Roadmap for Devices and Systems (IRDS), begleitet. Dabei spielen unzählige Innovationen eine Rolle, die Halbleiter weiter voranbringen – gleichzeitig wird die weitere Miniaturisierung zunehmend schwerer, wodurch das Mooresche Gesetz zunehmend herausgefordert wird.
2020er Jahre[Bearbeiten]
Bereits seit den 2020er Jahren wird Halbleiterprodukten eine wirtschaftsstrategische und sicherheitskritische Bedeutung beigemessen.<ref name=":0" /> Dabei spielen der sich entwickelnde Taiwan-Konflikt und andere Veränderungen eine Rolle.
Im Jahr 2023 kam es zu Störungen der Lieferketten aufgrund eines Mangels an Halbleitern für Abnehmerindustrien, wie z. B. die Automobilindustrie. Man sprach auch von einer „Chipkrise“. Um das große Outsourcing und Offshoring der Halbleiterproduktion seit den 1990er Jahren (Globalisierung) teilweise rückgängig zu machen, wurde in den USA politisch der CHIPS and Science Act sowie von der Europäischen Union das Europäische Chip-Gesetz verabschiedet. Außerdem gründeten 27 Regionen aus zwölf EU-Mitgliedsstaaten eine Halbleiterallianz.<ref>kaernten ORF at red: Kärnten Teil der EU-Halbleiterallianz. 8. September 2023, abgerufen am 8. September 2023.</ref>
Seit Dezember 2025 schmieden einige Staaten unter der Initiative der Administration Trump II das pro-US-amerikanischen Bündnis Pax Silica. Siehe dazu auch die America First-Doktrin der Regierung Trump. Unter diesem politischen Vorhaben wird versucht, die Sicherung von Rohprodukten (wie Wafer und anderen Einsatzmaterialien), bis zur Fertigung von modernsten Halbleiterprodukten (wie Mikroprozessoren oder Grafikprozessoren), zu beeinflussen.<ref>Pax Silica Marks End of Globalization’s Golden Age. In: EE Times. 15. Dezember 2025, abgerufen am 12. Februar 2026.</ref><ref>Pax Silica: Die KI-Allianz der USA gegen China ist in Gefahr. In: Finanz und Wirtschaft (FuW). Tamedia, 5. Februar 2026, abgerufen am 12. Februar 2026.</ref>
Im Sommer 2026 eröffnet Infineon im Silicon Saxony bei Dresden die neue „Smart Power Fab“.<ref>Smart Power Fab. In: Infineon Technologies. 2026, abgerufen am 23. Juli 2026 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref> In dem Halbleiterwerk sollen Analog/Mixed-Signal-Chips und Leistungshalbleiter produziert werden.<ref>Größte Fab für Leistungs- und Analog / Mixed-Signal-ICs. In: Elektroniknet.de. 3. Juli 2026, abgerufen am 23. Juli 2026.</ref> Die geplante Fab von Intel in Magdeburg wurde hingegen abgesagt.
Siehe auch[Bearbeiten]
Literatur[Bearbeiten]
Fachartikel[Bearbeiten]
- Stephan Lehmann: Das Ruder jetzt noch rumreißen. In: ATZelektronik. Band 10, S7, September 2015, S. 70–75, doi:10.1007/s35658-015-0582-1.
- Markus Schöttle: Neues Rollenverständnis der Chip-Hersteller: Halbleiter. In: ATZelektronik. Band 12, Nr. 6, Dezember 2017, S. 14–15, doi:10.1007/s35658-017-0100-8.
- Sebastian Luber: Quantum Advantage für Europa? In: Digitale Welt. Band 5, Nr. 2, April 2021, S. 80–84, doi:10.1007/s42354-021-0343-7.
Fachbücher[Bearbeiten]
- Wynand Lambrechts, Saurabh Sinha, Jassem Ahmed Abdallah, Jaco Prinsloo: Extending Moore’s Law Through Advanced Semiconductor Design and Processing Techniques. CRC Press, Boca Raton, FL 2019, ISBN 978-1-351-24866-2, doi:10.1201/9781351248679.
Fachbücher (Technik)[Bearbeiten]
Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Siehe auch“ ist nicht vorhanden.
Siehe auch[Bearbeiten]
Weblinks[Bearbeiten]
- Martin Large: Alles zur Halbleiterindustrie in Deutschland (mit Karte). In: all-electronics. Hüthig GmbH, 2. Dezember 2022, abgerufen am 15. Dezember 2022.
- BMWK-Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz: Mikroelektronik als Schlüsseltechnologie in Europa stärken. Abgerufen am 9. Dezember 2022.
- VDI/VDE Gesellschaft Mikroelektronik, Mikrosystem- und Feinwerktechnik (GMM)
- ZVEI Fachverband Electronic Components and Systems
Einzelnachweise[Bearbeiten]
<references> <ref name=":1"></ref> <ref name=":2">OECD (2025): ‘‘Economic Security in a Changing World – Special focus: Semiconductor value chains’’. OECD Publishing.</ref> <ref name=":3"></ref> <ref name=":7">SEMI (2024): ‘‘Expanded Semiconductor Assembly and Test Facility Database Tracks Integrated Device Manufacturers and OSAT Facilities’’.</ref> </references>