Hochleistungschips: Japan treibt Aufholjagd mit Milliarden voran
Tokio. Japans Regierung will das Land mit hohen Subventionen in die Spitzengruppe der Chiphersteller bringen. Am Dienstag hat das Wirtschaftsministerium die Subventionen für das Start-up Rapidus um 3,3 Milliarden auf umgerechnet fast sechs Milliarden Euro aufgestockt.
Das erst 2022 von heimischen Konzern-Schwergewichten wie Toyota und NEC gegründete Unternehmen baut derzeit auf der nördlichen Insel Hokkaido eine Fabrik für Chips mit Strukturen von zwei Nanometern. Das Design stammt vom US-Konzern IBM, die Belichtungstechnik vom belgischen Imec, die Produktionstechnik von den Japanern.
Je geringer die Strukturgröße, umso leistungsfähiger sind die Halbleiter. Das in Deutschland geplante Werk des taiwanischen Chipriesen TSMC setzt maximal 12-Nanometer-Technik ein.
Japan geht damit einen Sonderweg. Anders als Deutschland plant das Land nicht nur die Ansiedlung von ausländischen Chipfirmen wie TSMC mit relativ ausgereiften Technologien. Die Wirtschaft und die Regierung wollen auch die Vormachtstellung der Taiwaner und Amerikaner bei der derzeit modernsten Chipgeneration angreifen, die für Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI) immer wichtiger wird.
Wirtschaftsminister Ken Saito ließ am Dienstag keinen Zweifel an der Zielsetzung:. „Generative KI und autonomes Fahren sind der Schlüssel zur Wettbewerbsfähigkeit der japanischen Industrie insgesamt, und das Ministerium wird alles tun, um erfolgreich zu sein.“
Chipkombinationen werden immer wichtiger
Weitere Förderungen sind daher ausdrücklich nicht ausgeschlossen. Sie würden nach Bedarf vergeben, erklärte Hidemichi Shimizu, der für Halbleiter zuständige Direktor des Ministeriums.
In diesem Jahr geht die Regierung sogar erstmals einen Schritt über die eigentliche Chipproduktion hinaus. Erstmals sind umgerechnet etwa 330 Millionen Euro für Forschung und Entwicklung im Bereich des sogenannten Back-End-Packaging vorgesehen, also des Zusammensetzens eines funktionsfähigen Chips.
„Das ist eine sehr wichtige Technologie, die in Zukunft die Produktionskapazitäten und die Wettbewerbsfähigkeit von fortschrittlichen Halbleitern bestimmen wird”, erklärt Shimizu.
Da sich die Chipstrukturen kaum noch verkleinern lassen, wird die Kombination von Speicher- und Rechenchips auf einer Struktur oder mehreren Halbleiterschichten immer wichtiger. So kann nicht nur die Leistungsfähigkeit der Chips weiter gesteigert, sondern auch der Energieverbrauch gesenkt werden. Bei diesem komplexen Verfahren setzt Rapidus auch auf Technologie der deutschen Fraunhofer-Gesellschaft.
Das Projekt spielt eine Schlüsselrolle bei dem Versuch Japans, mit einem großen Sprung seine alte Technologieführerschaft in der Chipindustrie wiederzuerlangen. Innerhalb weniger Jahre will Rapidus mehrere Chipgenerationen überspringen, erklärte die US-Denkfabrik Center for International & Strategic Studies. „Das wäre eine beispiellose technologische Leistung.“
Japan will Abhängigkeiten verringern
Doch im Wettlauf um immer kleinere Chipstrukturen konnten die japanischen Mischkonzerne nicht mehr mithalten. TSMC aus Taiwan eroberte den Markt für Hochleistungschips, Samsung aus Südkorea und Intel aus den USA versuchen nun aufzuschließen.
Diese Abhängigkeit von ausländischen Anbietern will die japanische Regierung angesichts des eskalierenden Handelskriegs zwischen China und den USA verringern. Doch sie ging bisher im Stillen vor. Als die Regierung 2021 erstmals Subventionen für Chipfabriken ankündigte, hatte sie sich bereits TSMC als ersten Investor gesichert.
Dabei halfen die Subventionen von inzwischen 1,2 Billionen Yen, umgerechnet etwa 7,4 Milliarden Euro, sowie der Einstieg des Elektronikkonzerns Sony und des Autozulieferers Denso als Joint-Venture-Partner. Dies führt nun dazu, dass Japan die USA und die Europäische Union bei der Stärkung der Chiplieferketten überholt.
Während beispielsweise das TSMC-Werk in Deutschland noch in Planung ist, haben die Taiwaner im Februar bereits ihre erste Fabrik eingeweiht, planen offiziell eine zweite und Gerüchten zufolge eine dritte.
Japan will in der Chip-Wertschöpfungskette aufsteigen
Der Kraftakt zahlt sich inzwischen über die Chipproduktion hinaus aus. TSMC und auch Samsung bauen ihre Entwicklung in Japan aus, um von der großen Expertise der ehemaligen Chipgroßmacht bei Komponenten, Chemikalien und Produktionsanlagen für die Branche zu profitieren.
TSMC-Gründer Morris Chang zeigte sich bei der Werkseröffnung auf der südjapanischen Insel Kyushi daher nicht nur zuversichtlich, dass das Engagement des Konzerns die Sicherheit bei der Versorgung mit Chips für Japan und die Welt verbessern werde. „Ich glaube und hoffe, dass es auch eine Renaissance der japanischen Halbleiterindustrie einleiten wird.“
Das ist auch der Plan der Regierung. Zu Beginn der Offensive konzentrierte sich die Regierung, ähnlich wie bei der geplanten TSMC-Fabrik in Deutschland, auf Chips mit relativ großen Strukturen für die Auto- und Elektronikindustrie. Denn dort ist der Bedarf im eigenen Land am größten.
Die erfolgreiche Ansiedlung von TSMC und nun die Expansionspläne stärken das Selbstvertrauen, sich schnell in der Wertschöpfungskette nach oben arbeiten zu können. Vergangene Woche kündigte die Regierung an, die Entwicklung einer neuen Generation von Halbleitern für autonomes Fahren durch japanische Autohersteller und -zulieferer zu subventionieren. Die Chips sollen dann auch im Land produziert werden – bei Rapidus.
Ob der Versuch, den Sprung von reifer zu modernster Chiptechnologie zu schaffen, gelingen wird, bleibt abzuwarten. Minister Ken Saito war sich des hohen Einsatzes bereits im vergangenen Jahr bewusst. „Das Projekt darf auf keinen Fall scheitern“, sagte er.
Erstpublikation: 02.04.2024, 12:01 Uhr.