Entwicklung der Halbleiterindustrie in Japan

Japan verfügt beim Design und der Entwicklung von Halbleitern und insbesondere bei fortschrittlichen Logikchips nur über ein geringes Know-how. Bei der Fertigung bestehen im Land noch einige Kapazitäten. Die Stärke japanischer Firmen liegt darin, dass sie kontinuierlich in die Entwicklung von Ausrüstungen und Werkstoffen investiert haben.

Japan profitiert von Ausrüstungsnachfrage

Japanische Firmen gehören international zu den wichtigsten Herstellern von Produktionsausrüstungen für den Halbleiterbereich. Unter den zehn weltweit größten Branchenunternehmen sind mehrere japanische Namen zu finden, darunter Tokyo Electron und Hitachi High-Tech. Halbleiterausrüstung "Made in Japan" hat laut dem internationalen Fachverband SEMI einen Marktanteil von weltweit mehr als 30 Prozent.

Die Nachfrage nach japanischer Halbleiterausrüstung hat im Fiskaljahr 2020 (1. April bis 31. März) um über 12 Prozent auf rund 22 Milliarden US-Dollar (US$) zugenommen. Laut Semiconductor Equipment Association of Japan (SEAJ) soll sie im Fiskaljahr 2021 um 7,3 Prozent auf dann 23,6 Milliarden US$ steigen. Für die nächsten Jahre dürfte der Bedarf kaum nachlassen, da viele Abnehmerunternehmen in neue und modernere Kapazitäten investieren wollen.

Materialien sind Japans Stärke

Eine Stärke der japanischen Halbleiterwertschöpfung liegt bei Materialien für die Chipherstellung, sei es im Bereich der Waferfabrikation, der Lithographie oder der Ummantelung. So verfügen Shin-Etsu Chemical und Sumco bei der Erzeugung von Siliziumwafern zusammen über einen globalen Marktanteil von circa 60 Prozent.

Beim Herstellungswerkstoff Photoresist lag der globale Anteil japanischer Firmen bei ungefähr 90 Prozent, so die Angaben der Electronic Device Industry News. Unternehmen wie JSR, Tokyo Ohka Kogyo und Shin-Etsu sind hier aktiv. Um die Nachfrage seitens der Hauptabnehmer decken zu können, hat etwa Shin-Etsu 2021 seine Photoresisterzeugung in Taiwan ausgeweitet.

Lokale Fertigung bleibt relevant

Japan verfügt weiterhin über eigene Produktionskapazitäten, meist in Bereichen, in denen sie nicht mit den Foundries in Taiwan oder Südkorea in direktem Wettbewerb stehen. Immerhin exportierte das Land 2020 Halbleitererzeugnisse (HS-Position 85.41 und 85.42) im Wert von 37,8 Milliarden US$.

Laut dem Technologieberater Omdia ist Sony im internationalen Chipgeschäft stark: Sonys Halbleitertochter hielt 2019 bei Bildsensoren einen Marktanteil von 54 Prozent. Der Speicherchiphersteller Kioxia kommt auf einen globalen Anteil von 19 Prozent und der Produzent von Automobilelektronik Renesas auf 18 Prozent. Bei Leistungshalbleitern können sich die drei japanischen Anbieter Mitsubishi Electric (9 Prozent), Toshiba (6 Prozent) und Fuji Electric (5 Prozent) im internationalen Feld platzieren.

Die Erzeugung von Chips konzentriert sich in Japan auf die direkten Abnehmer, insbesondere die Automobilindustrie. Hinzu kommen Branchen, die auf dem Archipel gefördert und ausgebaut werden, darunter die Telekommunikation mit 5G-Netzen, die Fabrikautomation/Robotik, Cloud-Center, die Smart-City-Entwicklung oder auch medizintechnische Anwendungen. Sie alle benötigen Halbleiter unterschiedlichster Art.

Viel Bewegung im Chipumfeld

Die Autoelektronik benötigt zwar nicht die leistungsfähigsten und kleinsten Halbleiter, dafür aber energieeffiziente und robuste Varianten. Dabei setzen die Hersteller neuer Elektrofahrzeugmodelle auch auf SiC (Silicon Carbide)-Transistoren, die verbesserte Eigenschaften gegenüber reinen Siliziummodellen aufweisen. Hier will der japanische Chiphersteller Rohm punkten, der bei SiC-Transistoren zu den Pionieren zählt. Bis 2030 will das Unternehmen weltweit einen Marktanteil von 30 Prozent erreichen und wird seine Kapazitäten in Japan entsprechend ausweiten.

Im Automobilsegment positioniert sich auch Renesas Electronics. Das Unternehmen hat im Februar 2021 für knapp 5 Milliarden Euro das britische Unternehmen Dialog Semiconductor übernommen. Mit dessen komplementären Produkten will Renesas seine Position im Bereich Powerchips und Mobilitätslösungen ausbauen, seine Kundenbasis erweitern und seine Innovationskraft erhöhen. Zuletzt hat Renesas Electronics Medienberichten nach Pläne angekündigt, seine Kapazitäten von High-End-Mikrocontrollern bis 2023 um 50 Prozent zu steigern. Dafür wolle sich das Unternehmen hauptsächlich mehr Kapazitäten bei Auftragsfertigern sichern. 

Halbleiterbranche investiert in Kapazitäten

Einer Unternehmensmeldung von Sumitomo Chemical vom August 2021 zufolge wird der Chemiekonzern seine Kapazitäten von hochreiner Schwefelsäure in der Präfektur Ehime bis zur 1. Jahreshälfte 2024 verdoppeln. Zudem erweitert Sumitomo bis zur 2. Jahreshälfte 2023 die Erzeugung von hochreinem Ammoniak im bestehenden Werk in Südkorea (Iksan Plant) um circa 40 Prozent.

Der japanische Hersteller von analogen Halbleitern, Minebea Mitsumi, hat im Juni 2021 gemeldet, die 8-Zoll-Wafer-Fabrikation von Omron im Werk in Yasu in der Präfektur Shiga zu übernehmen, um so die inländische Lieferbasis auszubauen. Angaben zu den Übernahmekosten gibt es keine, jedoch will Minebea Mitsumi etwa 90 Millionen US$ in eine erste Modernisierungsphase investieren.

Etwa das Doppelte investiert Mitsubishi Electric, um die eigene Position im Bereich Wafererzeugung für Powerchips zu stärken und so den Eigenbedarf besser bedienen zu können. Dabei greift Mitsubishi Electric ebenfalls auf bereits bestehende Fabrikhallen zurück und hat von Sharp Fukuyama Semiconductor Gebäude und Land gekauft. Die neuen Produktionslinien sollen bis Ende 2021 den Betrieb aufnehmen.

Des Weiteren wird die taiwanische Foundry TSMC zusammen mit Partnern in Japan 2022 mit dem Aufbau einer Chip-Fertigungsstätte beginnen, so japanische Presseberichte.

Zulieferung aus Deutschland bleibt gering

In vielen Segmenten wird Japan ein Importeur von Halbleitern bleiben. Die Einfuhren von Halbleitern der HS-Position 85.41 beliefen sich laut UN-Comtrade 2020 auf insgesamt 5 Milliarden US$. Bei Halbleitern der HS-Position 85.42 betrug der Importwert insgesamt 18,5 Milliarden US$. Deutschland spielt mit Lieferwerten von 52 Millionen US$ beziehungsweise von 225,5 Millionen US$ nur eine untergeordnete Rolle.  

Für Halbleiterausrüstung greift Japan ebenfalls nur in geringem Maße auf deutsche Zulieferungen zurück. 2020 entfielen von den 4,8 Milliarden US$ an japanischen Ausrüstungsimporten knapp 100 Millionen US$ auf Deutschland.

Von Jürgen Maurer | Tokyo

Japan soll in den internationalen Lieferketten für Halbleiter und Vorerzeugnisse weiter eine wichtige Rolle spielen. Daher will die Regierung sicherstellen, dass eine stabile Versorgung sowohl für die Produktion in Japan selbst als auch an den Auslandsstandorten und bei Partnerfirmen gewährleistet wird. Die Bedeutung der Branche in der allgemeinen Wachstumsstrategie wird in der Mitte 2021 formulierten „Strategy for Semiconductors and the Digital Industry“ hervorgehoben.

Branche soll auf Stärken setzen

Die Strategie beschreibt die Wettbewerbssituation: Damit Japan im Wettbewerb mithalten kann, sollen wichtige Branchentechnologien im Land gehalten werden und Neuentwicklungen zusätzlich die Basis festigen. Für Unternehmen, die fortschrittlichere Herstellungstechniken im Nanometerbereich in Japan entwickeln, ist eine finanzielle Unterstützung vorgesehen. Beispielsweise geht es um Ausrüstungen und Werkstoffe im Bereich von zwei Nanometern und kleiner. Hierfür will Japan die Zusammenarbeit mit der Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation (TSMC) vorantreiben.

Ein speziell auf den Halbleiterbereich ausgerichtetes Budget, ähnlich den Milliardenfonds in den USA oder anderen Ländern, ist nicht vorhanden und auch nicht vorgesehen. Die Förderung von Halbleiterprojekten oder damit zusammenhängenden Forschungsvorhaben ist vielmehr auf bestimmte Anwendungsbereiche ausgerichtet, in denen Teilbudgets in Anspruch genommen werden können.

Dazu gehört beispielsweise das Post-5G Information and Communication System Infrastructure Enhancement R&D Project. Für dieses Programm, das seit 2019 läuft, ist die NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization) verantwortlich. Das Budget liegt bei 1,8 Milliarden US$. Zudem existiert seit 2020 der "Green Innovation Fund“, der bis 2030 über 18 Milliarden US$ zur Verfügung stellen kann. Nicht zuletzt hat das Wirtschaftsministerium ein Investitionsförderungsprogramm aufgelegt, um Lieferketten in Japan zu stärken - auch jene in der Halbleiterbranche.

Kooperationsmöglichkeiten werden gesucht

Aktiv angestrebt werden Kooperationen mit internationalen Herstellern aus den USA, Taiwan oder Europa. Dabei hat Japan mit Branchenunternehmen aus diesen Ländern und Regionen bereits lange etablierte Lieferbeziehungen im Halbleiterbereich. Sie reichen zum Teil über Jahrzehnte zurück. Zuletzt hat die heimische Halbleiterindustrie stark von der Verlagerung von Produktionskapazitäten aus den USA nach Japan profitiert. Insgesamt steht im Halbleiterbereich gegenwärtig die Stärkung der Lieferketten und die technologische Kooperation mit westlichen Partnern im Vordergrund.

Japan kommt auch gelegen, dass andere Länder und Regionen, wie die USA und Europa, ihre jeweiligen Halbleiterbranchen stärken wollen. Denn damit wächst die Zahl potenzieller Abnehmer von Ausrüstungen und Werkstoffen. Andererseits befürchtet Japan, dass seine Position als Chiperzeuger weiter erodiert. So könnten die japanischen Zulieferer, beispielsweise von chemischen Stoffen, ihre Produktion über kurz oder lang in der Nähe ihrer Kunden ausbauen. So dürfte etwa der Bau einer Chipfabrikation von TSMC im US-Staat Arizona die Zulieferbeziehungen verändern.

Konsolidierung stärkt Konkurrenzfähigkeit

In der Tat hat Japan seit vielen Jahren Marktanteile in der Chipendfertigung verloren. Daran konnten auch bisherige industriepolitische Strategien nichts ändern. Die japanische Branche hat schon mehrere Konsolidierungsrunden hinter sich, wofür es teilweise staatliche Rückendeckung gab. Mit der angekündigten Übernahme von Kioxia durch Western Digital steht eine weitere Konsolidierung im Raum. Branchenexperten erwarten, dass hieraus ein überlebensfähiges Unternehmen im Bereich Memorychips entstehen wird.

In Segmenten, wie etwa der Autoelektronik, bleiben Renesas, Rohm und Denso, starke Akteure. Sony entwickelt sich mit seinen Bildsensoren zu einem wichtigen Zulieferer für autonome Fahrzeuge. Auch der Elektronikkonzern Canon will seine Position durch strategische Investitionen stärken. Das Unternehmen hat im September 2021 angekündigt, den kanadischen Branchenproduzenten Redlen Technologies für 270 Millionen US$ aufzukaufen. Damit zielt Canon auf den eigenen medizinischen Bereich, die Bilddiagnostik, ab, für die neuartige Chips entwickelt werden sollen.

China bleibt großer Absatzmarkt

Ungeachtet des technologischen Konkurrenzkampfs sind und bleiben auch Unternehmen in China wichtige Abnehmer für Japan. Die Handels- und Investitionsbeziehungen mit dem Nachbarland sind sehr intensiv, auch wenn die einschlägigen Investitionen eher einseitig von Japan nach China fließen. Japan betreibt zwar kein Decoupling von China, will aber eigene Technologien stärker schützen. 

Japans Unternehmen suchen weiterhin die Kooperation mit chinesischen Kunden, um ihre Marktchancen zu erhalten. Beispielsweise haben der Halbleiterhersteller Rohm und der chinesische Autoproduzent Geely im September 2021 ihre strategische Partnerschaft vertieft und werden gemeinsam fortschrittliche Technologien im Automobilbereich entwickeln. Dabei steht hauptsächlich die Nutzung von Halbleitererzeugnissen auf SiC (Silicon Carbide)-Basis im Vordergrund.

Von Jürgen Maurer | Tokyo

Die GTAI stellt ausführliche Informationen zum Wirtschafts- und Steuerrecht  sowie zu Einfuhrregelungen, Zöllen und nichttarifären Handelshemmnissen zur Verfügung. 

Durch das Information Technology Agreement (ITA) sind IKT-Produkte, Halbleiterprodukte inbegriffen, weitgehend zollfrei. Dem Abkommen sind 82 WTO-Mitglieder beigetreten, die für 97 Prozent des Welthandels mit diesen IKT-Produkten stehen.

Informationen zu Exportkontrollen finden Sie bei den zuständigen Exportkontrollbehörden der Länder, zum Beispiel beim Ministry of Economy, Trade and Industry .

Von Jürgen Maurer | Tokyo

Von Jürgen Maurer | Tokyo