Halbleiterfertigungsanlagen treiben das digitale Zeitalter voran

Geräte zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, einschließlich Speicherchips und integrierten Schaltkreisen, werden als Halbleiterfertigungsgeräte bezeichnet. Der Halbleitersektor hat sich im Laufe der Zeit erheblich weiterentwickelt und ist für die Stromversorgung der Geräte, auf die wir täglich angewiesen sind, von entscheidender Bedeutung geworden. Halbleiterchips sind die Grundlage für moderne Innovationen und treiben alles an, von Smartphones und Laptops bis hin zu modernster Medizintechnik und Fahrzeugelektronik.

Die komplizierten Schaltkreise, die als Grundlage für Halbleiter dienen, werden mithilfe dieser hochentwickelten, präzisionsgesteuerten Geräte aufgebaut. Halbleiterfertigungsanlagen ermöglichen die Herstellung von Hochleistungschips, die unsere vernetzte Welt durch technologische Fortschritte und strenge Technik antreiben.

Diese Ausrüstung wird im Allgemeinen in hochspezialisierten Halbleiterfertigungsanlagen, auch „Fabs“ oder „Foundries“ genannt, eingesetzt, die in unberührten Umgebungen arbeiten, um eine Kontamination der empfindlichen elektronischen Komponenten, die sie produzieren, zu vermeiden.

Elektronische Schaltkreise werden nach und nach auf einem Wafer aus reinem einkristallinem Halbleitermaterial, häufig Silizium, aufgebaut, wobei eine Reihe von Herstellungstechniken zum Einsatz kommen, darunter Abscheidung, Entfernung, Strukturierung und Änderung der elektrischen Eigenschaften. Da die Ausbeute ein entscheidender Faktor dafür ist, dass ein hoher Prozentsatz der Mikrochips ordnungsgemäß funktioniert, ist die Branche stark automatisiert und die Produktion dauert oft mehrere Wochen.

Extrapolate gibt an, dass die weltweite Halbleiterproduktionsausrüstung bis 2028 voraussichtlich 175,0 Milliarden US-Dollar erreichen wird, mit einer robusten durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,5 % im Prognosezeitraum. Diese Zahlen zeigen eindeutig, dass der Markt in naher Zukunft voraussichtlich rasch wachsen wird. Es wird erwartet, dass die Innovationen und Trends der Branche zu weiteren, rasanten Fortschritten bei der Halbleiterproduktionsausrüstung führen werden, die in der Zukunft eine Vielzahl von Branchen revolutionieren werden.

Halbleiterfertigungsanlagen finden in zahlreichen Sektoren Anwendung, von Elektrofahrzeugen bis hin zu technologischen Fortschritten wie dem Internet der Dinge (IoT).

Elektrische, vernetzte und autonome Autos nutzen in großem Umfang Halbleiter. Dies treibt den Markt für Anlagen zur Halbleiterproduktion voran. Während beispielsweise Hybrid-Elektrofahrzeuge Elektronik im Wert von bis zu 1.000 und 3.500 US-Dollar enthalten können, sind in herkömmlichen Automobilen in der Regel Halbleiter im Wert von 330 US-Dollar enthalten. Es wird daher erwartet, dass der zunehmende Einsatz von Halbleitern in autonomen und Hybridfahrzeugen das Wachstum des Marktes für Halbleiterfertigungsanlagen vorantreiben wird.

Darüber hinaus liegt laut CRS Reports die typische Anzahl von Halbleiterchips in einem Auto bei etwa 3.000, Hybrid-Elektrofahrzeuge können jedoch über mehr verfügen.

Darüber hinaus ebnete die beschleunigte Entwicklung der künstlichen Intelligenz den Weg für das Wachstum von Halbleitern. Einer der Hauptfaktoren für die Aufrechterhaltung des Marktes sind Deep-Learning-Chips, eine Teilmenge ganzer Systeme der künstlichen Intelligenz.

Nach Angaben der Internationalen Handelskommission der Vereinigten Staaten wurde beispielsweise der Wert des Halbleitermarkts für künstliche Intelligenz im Jahr 2017 auf über 17 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll bis 2025 auf 65 Milliarden US-Dollar anwachsen Das Halbleitergeschäft ergänzt das Wachstum weiter.

Applied Materials wird im Rahmen einer historischen Investition das größte und modernste Forschungs- und Entwicklungszentrum (F&E) für die kollaborative Prozessfertigung im Bereich Halbleitertechnologie errichten.

Applied Materials ist einer der Weltmarktführer in der Halbleiterindustrie. Das amerikanische Unternehmen bietet Werkzeuge, Dienstleistungen und Software für die Herstellung von Flachbildschirmen, Smartphones, Fernsehdisplays und Solargeräten.

Die moderne Anlage, die neue Ausrüstung und das Process Innovation and Commercialization (EPIC) Center sollen im Silicon Valley angesiedelt werden. Es wird erwartet, dass dieser innovative Schritt die Branche weiter vorantreibt.

Es gibt noch andere Giganten, die zum Wachstum des Marktes für Halbleiterfertigungsanlagen beitragen, einer davon ist TEL (Tokyo Electron Ltd).

Das japanische Unternehmen TEL, das von den 1980er bis 1990er Jahren den Halbleitermarkt dominierte, erlebte in den 2000er Jahren einen starken Geschäftsrückgang, als neue Wettbewerber und technologische Fortschritte die Landschaft des Sektors veränderten. Trotz eines dramatischen Rückgangs der Fabrikkapazität und der Chipherstellung stellt Japan immer noch 30 % der für die Herstellung von Halbleitern benötigten Ausrüstung und 40 % der weltweiten Halbleitermaterialien bereit.

Die Rolle von TEL als führender Hersteller von Fertigungsanlagen bei der Weiterentwicklung der Halbleiterverarbeitung kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Toshiki Kawai, Präsident und CEO von TEL, behauptet, dass „ohne die Technologie von TEL kein hochmoderner Halbleiterchip hergestellt werden kann.“

Da mehrere Unternehmen voranschreiten, wird erwartet, dass die Halbleiterfertigungsausrüstungsindustrie mit robuster Wachstumsrate boomt.

Nachdem Japan am 23. Mai erklärt hatte, dass es Exportbeschränkungen für 23 Arten von Chipherstellungstechnologien einführen wird, darunter fortschrittliche Halbleiterfertigungsanlagen, steht Chinas Halbleiterindustrie nun erneut unter Druck seitens der USA und ihrer Verbündeten.

Um den Zugang Chinas zu hochentwickelten Halbleiterchips und -geräten einzuschränken, haben die USA und die Niederlande in den letzten Monaten ähnliche Vorschriften erlassen.

Die US-Regierung hat im Oktober eine Reihe von Exportbeschränkungen für hochmoderne Halbleitergeräte eingeführt. Seitdem hat Washington die Niederlande und Japan dazu gedrängt, seine Bemühungen zu unterstützen, das Wachstum der chinesischen Halbleiterindustrie zu behindern.

China hat heftig auf US-Exportbeschränkungen für hochmoderne, leistungsstarke Halbleitertechnologien und Prozessoren reagiert. Sie haben die Einschränkungen kritisiert und Geld für finanzielle Anreize und Subventionen bereitgestellt, um Chinas Chiphersteller beim Erwerb und der Entwicklung von Halbleitertechnologie zu unterstützen, damit sie autark werden können. Generell hat China das Ziel angedeutet, seinen heimischen Halbleitersektor auszubauen und seine Abhängigkeit von importierten Halbleitern zu minimieren.

Die Herstellung von Halbleiterbauelementen erfordert eine Vielzahl spezieller Werkzeuge und Geräte, die für den Halbleiterfertigungssektor von entscheidender Bedeutung sind. Unternehmen wie Applied Materials haben sich im Zuge der Entwicklung der Branche zu bedeutenden Lieferanten der für die Halbleiterproduktion erforderlichen Maschinen entwickelt. Darüber hinaus planen zahlreiche Länder die Einrichtung von Einrichtungen, um das Gesamtwachstum des Marktes zu steigern.

China hat beispielsweise das Ziel angedeutet, einen eigenen inländischen Halbleitersektor aufzubauen, was Investitionen in die Entwicklung und den Kauf von Halbleitertechnologien beinhaltet, um seine Abhängigkeit von ausländischen Halbleitern zu verringern. Da die Halbleiterfertigungsausrüstung für den Sektor von entscheidender Bedeutung ist, sollten Unternehmen und Regierungen große Anstrengungen unternehmen.