Halbleiterindustrie in den USA

So werden US-IC-Hersteller stark

07. April 2021, 10:09 Uhr   |  Heinz Arnold

So werden US-IC-Hersteller stark
© TSMC

Eine offene Handelspolitik und Beseitigung von Handelsbarrieren – das könne die Chip-Industrie der USA wieder stark machen.

Dies jedenfalls sei laut Überzeugung des Industrieverbandes SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) einer von weiteren wichtigen Faktoren, um die Halbleiterindustrie in den USA zu stärken.

Wie lässt sich die Lieferkette für die Halbleiterindustrie in den USA widerstandsfähig machen? Um diese Frage zu beantworten, hat die SEMI dem US-Handelsministerium jetzt eine detaillierte Studie geliefert, die die Risiken für die weltweite Lieferkette bewertet, die für die Fertigung von Chips und für Advanced-Packaging-Technologien erforderlich sind. Die Studie zählt die Prozesse, die Vormaterialien und Technologien auf, die die Voraussetzungen für die Fertigung von Chips sind.

»Zahllose Industriesektoren weltweit sind auf Halbleiter angewiesen. Die Fabs, in denen die Halbleiter hergestellt werden, hängen wiederum von weltweit funktionierenden Lieferketten ab, von der Bereitstellung des Siliziums bis zum Endtest der Chips«, sagt Ajit Manocha, President und CEO der SEMI. »Um die Halbleiterindustrie zu stärken, muss staatliche Unterstützung für alle Teile der Lieferkette gewährleistet sein. Nur so lassen sich Flaschenhälse in der Versorgung verhindern, die das Wachstum in den USA behindern könnten.« Die SEMI hatte schon im Februar gefordert, mehr Geld vom Staat in die US-Hableiterindustrie fließen zu lassen.

Die wichtigsten Empfehlungen der SEMI, um die Lieferkette für die Fertigung von Chips in den USA robuster zu machen:

  • Staatliche Hilfen auf Bundesebene für Forschung, Entwicklung und Fertigung über die gesamte Halbleiterlieferkette
  • Wettbewerbsfähige Unternehmenssteuern
  • Eine Handelspolitik, die Märkte öffnet und Handelsbarrieren beseitigt
  • Aufeinander abgestimmte und pragmatische Umweltschutz-, Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften.
  • Eine gute Ausbildung und passende Einwanderungspolitik, um zu gewährleisten, dass der Hableiterindustrie genügend hochbefähigte Arbeitskräfte zur Verfügung stehen
  • Detailliert zugeschnittene und multilaterale Exportkontrollen
DARPA
© DARPA

Verschiedene Chiplets können über Advanced-Packaging-Techniken integriert werden, um schlussendlich Moore´s Law weiter Geltung zu verschaffen - so die Vision.

Advanced Packaging ist eine Schlüsseltechnik

Interessant ist, dass die Studie ausdrücklich auf das Advanced Packaging, auch Heterogeneous Integration genannt, eingeht. Schon jetzt brechen einige Hersteller ihre bisher monolithischen IC-Designs in kleinere Einheiten auf, die auf den Namen Chiplets getauft wurden. Sie werden mit Hilfe verschiedener Prozesstechniken hergestellt und anschließend in einem Gehäuse integriert. So ist in der Studie von einem »fabless CPU/GPU-Hersteller« die Rede, der den Kern eines des neuen Prozessors in einem 7-nm-Prozess, den I/O-Teil aber in einem 14-nm-Prozess fertigen lässt, was laut der Studie zu hohen Ausbeuten, schnellem Time-to-Market und hoher Leistungsfähigkeit führt. Diese Prozessoren sollen in zwei Supercomputern Einsatz finden, die das US-Verteidigungsministerium in Betrieb zu nehmen plant.

Erst kürzlich hatte die DARPA in einer Präsentation (»Accelerating Electronics and Photonics Innovation for Revolutionary Microsystems«) die Heterogeneous Integration als die vierte Welle bezeichnet, die die Gültigkeit von Moore´s Law weiterhin sicherstellt.

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