Im Chipherstellungsprozess gibt es eine Unternehmensgruppe, die zwar nicht direkt beteiligt ist, aber dennoch eine Schlüsselrolle für die technologische Entwicklung der gesamten Branche spielt: die Halbleiteranlagenhersteller. Der Chipherstellungsprozess ist äußerst komplex und lässt sich grob in Siliziumwafer-Präparation, Epitaxie, thermische Oxidation, Diffusionsdotierung, Ionenimplantation, Dünnschichtherstellung, Fotolithografie, Ätzen, Prozessintegration usw. unterteilen. Das bekannteste niederländische Unternehmen, ASML, produziert hauptsächlich Fotolithografieanlagen, die Kernkomponenten des Fotolithografieprozesses. Darüber hinaus sind Ätzanlagen, Dünnschichtanlagen, Diffusions-Ionenimplantationsanlagen, Nassprozesse und Prozessprüfgeräte unverzichtbar. Durch die kontinuierliche Entwicklung und Produktion fortschrittlicher Anlagen durch diese Anlagenhersteller konnte die Effizienz der Chipherstellung erheblich gesteigert werden.
 
   

Derzeit wird der globale Markt für Halbleiteranlagen im Wesentlichen von den USA, Japan und den Niederlanden dominiert. Dies geht aus Daten der US-amerikanischen Marktforschungsunternehmen VLSI Research und Gartner hervor.Applied Materials (USA), ASML (Niederlande), Tokyo Electronics (TEL) (Japan), Lam Research (USA) und KLA (USA)Es ist seit vielen Jahren Marktführer.

Diversifizierter Halbleiteranlagenhersteller – Applied Materials  
 

 

Applied Materials wurde 1967 gegründet und hat seinen Hauptsitz im Silicon Valley, USA. Gründer ist Michael McNeilly, Absolvent der Chemie an der Gonzaga University. Er arbeitete in der Siliziumabteilung von Union Carbide Electronics, einem Unternehmen, das von Jean Hoerni, dem Pionier des Siliziumtransistors, gegründet wurde. Später gründete er sein eigenes Unternehmen, Apogee Chemicals. 1967 verließ McNeilly Apogee aufgrund von Konflikten mit seinen Partnern und lieh sich von seinem Schwiegervater 7,500 US-Dollar Startkapital, um Applied Materials zur Herstellung von Halbleiterfertigungsanlagen zu gründen. Die US-amerikanische Halbleiterindustrie erlebte ab 1967 einen rasanten Aufschwung, und viele Führungskräfte und Talente verließen Fairchild Semiconductor, um eigene Unternehmen zu gründen. Im Silicon Valley entstanden zahlreiche neu gegründete Halbleiterhersteller. Anders als die etablierten Branchenriesen verfügten diese aufstrebenden Halbleiterunternehmen nicht über eigene Produktionskapazitäten. Applied Materials nutzte diese Chance zur Weiterentwicklung. In den ersten Jahren nach ihrer Gründung wuchs der Umsatz von Applied Materials jährlich um mehr als 40 %.

Im Geschäftsbereich von Applied Materials dreht sich alles um Dünnschichtanlagen, Ionenimplantationsanlagen, Reinigungsanlagen, Wärmebehandlungsanlagen und Front-End-Testsysteme. Technologisch sichert sich Applied Materials seine Marktführerschaft durch die Akquisition und Integration neuer Technologien. So erwarb das Unternehmen beispielsweise 1980 das britische Unternehmen Lintott Engineering, um in den Markt für Ionenimplantation einzusteigen; im Jahr 2000 folgte die Übernahme von Etec Systems, einem Hersteller von Masken, um Lösungen für die Maskenmustergenerierung anzubieten. Applied Materials versuchte 2013, Tokyo Electron zu übernehmen, scheiterte jedoch. Applied Materials begann zudem früh mit seiner globalen Expansion. Bereits 1979 wurde eine Niederlassung in Japan gegründet und der asiatische Markt offiziell betreten. 1984 eröffnete das Unternehmen das Kundendienstzentrum für China in Peking und war damit der erste ausländische Anbieter von Halbleiterproduktionsanlagen in China. 2001 wurde die regionale Zentrale für China in Shanghai eingerichtet. Im Jahr 2020 zeigte sich Applied Materials optimistisch hinsichtlich der wirtschaftlichen Erholung Chinas nach der Pandemie und erörterte den Bau eines Joint-Venture-Werks im Shanghaier Stadtbezirk Lingang. Applied Materials gab auf seiner offiziellen Website bekannt, dass sich das Unternehmen „von einem kleinen Start-up zu einem der angesehensten Unternehmen der Welt entwickelt hat“. Im ersten Quartal des Geschäftsjahres 2021 stieg der Umsatz von Applied Materials um 24 % auf 5.16 Milliarden US-Dollar und erzielte damit einen neuen Rekord. Das Unternehmen hat sich zu einem globalen Giganten im Bereich Halbleiterausrüstung und -dienstleistungen entwickelt.      Das Starunternehmen im Rampenlicht – ASML    

ASML bietet Halbleiterherstellern hauptsächlich Fotolithografieanlagen und zugehörige Dienstleistungen an. Die Fotolithografieanlage, auch Maskenausrichtungs- und Belichtungsanlage genannt, ist die Kernkomponente des Lithografieprozesses. Dieser Prozess ist der kritischste Schritt in der Chipherstellung, da er die entscheidenden Chipabmessungen festlegt. Er macht zudem 35 % der gesamten Chipherstellungskosten aus. Da Unternehmen wie Intel, TSMC und Samsung in die Ära der Massenproduktion eintreten und sich auf fortschrittliche Prozesse wie 7 nm konzentrieren, strebt jeder Chiphersteller danach, möglichst viele Fotolithografieanlagen zu erwerben, um seine Produktionskapazität zu erhöhen. Dies hat ASML einen enormen Aufschwung beschert, und verschiedene Leistungskennzahlen, wie beispielsweise der Umsatz, erreichten neue Höchststände.  
   

Bereits vor knapp 40 Jahren war ASML lediglich ein kleines Joint Venture im Besitz von Philips. Damals lag die Spitzentechnologie für Lithografiemaschinen in den Händen der US-amerikanischen GCA Medical Technology Company und des japanischen Unternehmens Nikon. 1984 gründeten Philips und der Chipmaschinenhersteller Advanced Semiconductor Materials International (ASMI) ein neues Unternehmen zur Entwicklung von Lithografiesystemen. Zu Beginn arbeiteten Dutzende ASML-Mitarbeiter in einem Schuppen in der Nähe der Philips-Zentrale in Eindhoven, Niederlande. Unter diesen einfachen Bedingungen brachte ASML das erste Lithografiesystem PAS 2000 auf den Markt, das erste Anerkennung fand. 1995 ging ASML an die Börsen in Amsterdam und New York. Philips kaufte alle seine Aktien zurück, und ASML wurde ein vollständig unabhängiges börsennotiertes Unternehmen.  
 

Seitdem hat Asmai mithilfe zweier „Bo Le“ zwei große Sprünge gemacht. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gründeten ASML undTSMCIn Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen wurde eine technische Lösung namens „Immersionslithografie“ entwickelt und 2004 der erste Prototyp einer Immersionslithografiemaschine hergestellt. Dadurch konnte ASML erstmals technisch zu seinem Konkurrenten Nikon aufschließen. 2007 eroberte ASML 60 % des Marktes für Fotolithografiemaschinen und übertraf Nikon damit erstmals beim Umsatz. Bereits 1997…IntelASML hat sich mit Regierungen und Unternehmen zusammengeschlossen, um EUV LLC zu gründen – die führende Technologieorganisation der Chipindustrie –, um die Entwicklung der EUV-Technologie zu erforschen und voranzutreiben. Die EUV-Lithografie nutzt kürzere Lichtwellenlängen zur Herstellung kleinerer Chips. ASML ist Mitglied dieser Organisation und genießt dadurch bevorzugten Zugang zu führender Halbleitertechnologie in den USA. Dieser Schritt ermöglicht es ASML, Wettbewerber wie Nikon deutlich hinter sich zu lassen. 2010 lieferte ASML seinen ersten Prototyp eines EUV-Lithografiesystems aus, und 2015 war das EUV-Lithografieverfahren von ASML bereit für die Serienproduktion. Die Produktionskapazität der EUV-Lithografieanlagen von ASML ist enorm, und der Stückpreis liegt bei bis zu 115 Millionen Euro. Die Anlagen werden derzeit hauptsächlich an TSMC, Intel, Samsung Electronics und andere Unternehmen geliefert.      Japans führendes Unternehmen, das seine Geschäftstätigkeit über den Agenturhandel begann – Tokyo Electronics  
 

Japanische Unternehmen sind nach wie vor stark im Bereich der Halbleiterfertigungsanlagen vertreten, und Tokyo Electronics Limited zählt zu den Marktführern. Tokyo Electronics wurde 1963 gegründet. Damals firmierte das Unternehmen unter dem Namen „Tokyo Electronics Laboratory Co., Ltd.“ und war mit der Tokyo Broadcasting System Co., Ltd. verbunden. Das Stammkapital von Tokyo Electronics betrug anfangs lediglich 5 Millionen Yen, und die Belegschaft umfasste nur sechs Mitarbeiter, einschließlich des Gründers. Erst 1965 schloss das Unternehmen einen Agenturvertrag mit Fairchild Semiconductor in den USA für IC-Tester ab und begann mit der Entwicklung. Doch Tokyo Electronics gab sich keineswegs mit der Rolle eines reinen Agenten zufrieden. 1968 gründete das Unternehmen mit Thermco aus den USA das Joint Venture Tel Thermco zur Produktion und zum Vertrieb von Diffusionsöfen. Damit war Tokyo Electronics Japans erster Hersteller von Halbleiteranlagen. 1976 entwickelte Tokyo Electronics den weltweit ersten Hochdruck-Oxidationsofen; 1986 wurde der erste vertikale Diffusionsofen ausgeliefert. Bis 1989 überstieg der Umsatz von Tokyo Electron mit Halbleiterfertigungsanlagen 600 Millionen US-Dollar, womit das Unternehmen weltweit führend war und die Weltmeisterschaft drei Jahre in Folge verteidigen konnte.  
 

Die Produkte von Tokyo Electronics decken nahezu alle Prozesse der Halbleiterfertigung ab. Tokyo Electronics hält einen Weltmarktanteil von 90 % im Bereich der Beschichtungs- und Entwicklungsanlagen, die Fotolack (lichtempfindliches Material) auf Wafer aufbringen und elektronische Schaltungen darstellen. Das Unternehmen verfügt außerdem über Vorteile in Bereichen wie dem Ätzen, bei dem überschüssiges Material – außer den Schaltungen – mithilfe von Gas entfernt wird. Um die weltweit steigende Nachfrage nach Halbleitern zu decken, plant Tokyo Electronics verstärkte Investitionen in Forschung und Entwicklung. Präsident Toshiki Kawai gab bekannt, dass das Unternehmen in den drei Jahren ab dem Geschäftsjahr 2019 (Ende März 2020) 400 Milliarden Yen (ca. 25 Milliarden RMB) in Forschung und Entwicklung investieren will. Ziel von Tokyo Electronics ist es, der weltweit größte Anbieter von Halbleiteranlagen zu werden.      Marktführer im Bereich Ätzanlagen – Fanlin Group  
 

Lam Research, ein führendes Unternehmen für Halbleiteranlagen, wurde von dem in China geborenen David K. Lam gegründet. Zuvor war er bei Xerox, Hewlett-Packard und Texas Instruments tätig. 1980 erhielt er finanzielle Unterstützung von Intel-Gründer Bob Noyce und gründete die Lam Group. Die Lam Group konzentriert sich auf die Bereiche Ätzen, Abscheiden und Reinigen. 1981 brachte sie mit AutoEtch die erste Plasmaätzmaschine auf den Markt; 1992 entwickelte sie die erste ICP-Trockenätzanlage und ebnete damit den Weg für ICP-Ätzanlagen; 2014 stieg sie in das Atomlagenätzen ein; 2020 präsentierte sie innovative Plasmaätztechnologien und Systemlösungen, die die Genauigkeit des Ätzprozesses um mehr als 50 % steigerten. Die Fanlin Group hält die Hälfte des Marktes für Ätzmaschinen.  
 

Die Lam Group ist weltweit tätig. Seit Mitte der 1980er-Jahre expandierte sie global und eröffnete Niederlassungen und Geschäftsaktivitäten in Europa, Südkorea, Singapur, Japan, China und Indien. Aus dem Finanzbericht von Lam geht hervor, dass die Region Asien-Pazifik mit 80 % den größten Anteil am Gesamtumsatz ausmacht. Im vergangenen Jahr investierte SMIC 600 Millionen US-Dollar in die Anschaffung von Ätzanlagen der Marke Lam für die Waferproduktion.      Der König im Bereich Halbleiterprüfgeräte – Kelei SemiconductorKLA Semiconductor (KLA) entstand 1997 durch den Zusammenschluss der beiden Unternehmen KLA und Tencor. KLA wurde 1975 gegründet und spezialisierte sich auf Lösungen zur Fehlererkennung, Tencor 1977 und konzentrierte sich auf Messlösungen. Nach der Fusion firmierte das Unternehmen unter dem Namen KLA-Tencor Corporation und wurde 2019 in KLA Corporation umbenannt. Obwohl Kelei hinsichtlich des Umsatzes deutlich hinter den vier größten Herstellern zurückliegt, erreichte Kelei laut SEMI-Statistiken 2018 mit mehr als der Hälfte des Qiandao-Marktes für Detektions- und Messtechnik den ersten Platz in der Branche.  
 

Kelei Semiconductor ist durch eine Reihe von Fusionen und Übernahmen gewachsen. Allein im Jahr 2019 führte das Unternehmen 28 Fusionen und Übernahmen durch, darunter die Akquisition des israelischen Unternehmens Orbotech für rund 3.2 Milliarden US-Dollar. Kelei Semiconductor hat dem chinesischen Markt stets optimistisch entgegengesehen. Das Unternehmen eröffnete seine erste Niederlassung in China im Jahr 1999 und ist derzeit mit zehn Büros in Peking, Shanghai, Nanjing, Xi'an, Wuhan, Tianjin, Shenzhen, Dalian, Xiamen und Wuxi vertreten. Im Jahr 2019 stammte mehr als die Hälfte des Umsatzes von Kelei aus China.  
 

 

Obwohl die Welt 2020 von der COVID-19-Pandemie getroffen wurde und viele Branchen vor großen Herausforderungen standen, schienen die Halbleiteranlagenhersteller keine Verluste zu erleiden. Die Geschäftsentwicklung und die Aktienkurse der fünf oben genannten Halbleiteranlagengiganten verzeichneten im vergangenen Jahr fast alle ein beachtliches Wachstum. Vor Kurzem gab Ju Long, globaler Vizepräsident und Präsident der International Semiconductor Industry Association (SEMI) für China, bei der Eröffnungszeremonie der SEMICON China bekannt, dass der globale Markt für Halbleiteranlagen 2020 um 18.9 % wachsen und Festlandchina sogar um 39 % zulegen wird. Damit wird China erstmals zum weltweit größten Anlagenmarkt aufsteigen. Der Gesamtumsatz dieser fünf Anlagenhersteller auf dem chinesischen Festlandmarkt erreichte 2020 72.7 Milliarden Yuan. Ihre CEOs betonten die Bedeutung Chinas für ihr Geschäft und bekräftigten ihre Absicht, enger mit chinesischen Unternehmen zusammenzuarbeiten. Angesichts der beispiellosen Chip-Lieferkrise in der Technologiebranche bin ich überzeugt, dass nur globale Offenheit, Kooperation und gemeinsame Anstrengungen den richtigen Weg für die Unternehmen ebnen.

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