Japans ehrgeiziger Plan, Hokkaido zu einem globalen Chipstandort zu machen

Warum Hokkaido im Zentrum von Japans Comeback bei der Chipproduktion steht

Hokkaido ist bekannt für Milchviehherden, Lavendelfelder und hohen Schnee, doch inzwischen ist die Insel Schauplatz der ehrgeizigsten Industrieoffensive Japans seit einer Generation. Kräne und Firmen für den Bau von Reinräumen verändern das Umland von Chitose nahe dem Flughafen New Chitose. Das Ziel ist einfach und ambitioniert: eine neue Ära der modernen Halbleiterfertigung in Japan zu verankern und die Abhängigkeit von Lieferungen aus dem Ausland zu verringern – in einer Zeit, in der Chips alles antreiben, von Autos und Smartphones bis hin zu Rechenzentren und künstlicher Intelligenz.

An der Spitze des Projekts steht Rapidus, eine 2022 gegründete junge japanische Auftragsfertigung, die von acht Schwergewichten der heimischen Industrie getragen und von Tokio stark unterstützt wird. In kurzer Zeit hat Rapidus durch Kooperationen Zugang zu führendem Prozess-Know-how erhalten, Anlagen für die Extrem-Ultraviolettlithografie in Hokkaido installiert und auf einer Pilotfertigungslinie einen funktionsfähigen 2-nm-Prototyp hergestellt. Das Unternehmen strebt noch in diesem Jahrzehnt die Massenproduktion an. Hält der Zeitplan, würde Japan erstmals seit Jahrzehnten wieder zur Spitzengruppe der Chipproduzenten aufschließen, neben TSMC aus Taiwan und Samsung aus Südkorea.

Es steht viel auf dem Spiel. Der globale Chipmarkt ist jedes Jahr Hunderte Milliarden Dollar wert. Die Nachfrage steigt, weil Autohersteller ihre Fahrzeuge elektrifizieren und Cloudanbieter sowie Start-ups um den Einsatz von KI wetteifern. Lieferengpässe während der Pandemie haben gezeigt, wie anfällig die Chipversorgung sein kann. Für Japan, das einst mehr als die Hälfte aller Halbleiter weltweit herstellte, heute aber nur noch einen kleinen Anteil produziert, ist es auch eine Frage der wirtschaftlichen Sicherheit, einen Teil der Produktion kritischer Chips zurückzuholen.

Wer ist Rapidus, und was ist in Chitose geplant?

Rapidus wurde als Konsortium gegründet, dem Toyota, Sony, NTT, SoftBank, Kioxia, Denso, NEC und MUFG angehören. Strategische Unterstützung kommt vom Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie. Das Unternehmen lizenzierte wichtige 2-nm-Logiktechnologie von IBM, knüpfte Verbindungen zum belgischen Forschungsinstitut imec und machte sich daran, in Chitose eine neue Fabrik namens IIM 1 zu bauen. Der Standort wurde wegen des reichlich verfügbaren Industriegeländes, der Strom- und Wasserversorgung sowie des Flughafens gewählt, der die Transportzeiten für Menschen und empfindliche Anlagen verkürzt.

Die Gestaltungsentscheidungen für IIM 1 tragen sowohl technischen Anforderungen als auch lokalen Gegebenheiten Rechnung. Der Komplex wird mit Gras verkleidet, damit er sich in die Landschaft Hokkaidos einfügt. Die örtlichen Behörden beschreiben den Standort zudem als vergleichsweise weniger anfällig für schwere Erdbeben als andere Landesteile. Rapidus installiert vollautomatische Transportsysteme und Prozessanlagen der nächsten Generation, die für Gate-all-around-Transistoren der 2-nm-Klasse ausgelegt sind.

Ein zentrales Element dieser Anlagen ist die Extrem-Ultraviolettlithografie. Rapidus hat ein System des Typs ASML TWINSCAN NXE:3800E erhalten, das einzige weithin verfügbare EUV-Modell, das für die Massenfertigung an den führenden Prozessknoten geeignet ist. Das Unternehmen nahm Anfang 2025 eine Pilotfertigungslinie in Betrieb und bestätigte anschließend die Funktion eines 2-nm-Prototyps. Wenn die Ziele bei Ausbeute und Qualität erreicht werden, soll die Massenproduktion weiterhin 2027 starten.

Rapidus-Chef Atsuyoshi Koike, ein erfahrener Chipingenieur, hat das hohe Tempo beibehalten und eine klare Botschaft zu internationaler Zusammenarbeit und Dringlichkeit vermittelt.

Vor seinen Äußerungen ist ein Hinweis auf seine Rolle hilfreich. Koike leitet Rapidus und beaufsichtigt das Chitose-Projekt seit dessen Beginn. Er hat sowohl das Entwicklungstempo als auch den Wert von Partnerschaften mit ausländischen Technologieinhabern betont.

Es ist uns gelungen, erstmals in Japan und in beispielloser Geschwindigkeit – in Japan wie weltweit – den 2-nm-Prototyp herzustellen.

Koike hat auch hervorgehoben, wie Partnerschaften dem Team geholfen haben, schnell voranzukommen, und warum er nicht über reine Größe, sondern über schnelle kundenspezifische Fertigung konkurrieren will.

Kooperationen mit globalen Unternehmen sind unerlässlich, um Technologie auf diesem Niveau zu erwerben. Unser Vorteil ist die Geschwindigkeit: Wir können Chips drei- bis viermal schneller herstellen und liefern als alle anderen.

Ehrgeiz allein garantiert keinen Erfolg. Das Unternehmen muss noch den Schritt vom funktionsfähigen Bauteil auf einer Pilotfertigungslinie zur stabilen Massenproduktion schaffen – eine Hürde, an der in der Vergangenheit viele neue Anbieter gescheitert sind.

Warum Hokkaido für die moderne Chipfertigung geeignet ist

Für eine hochmoderne Chipfabrik ist der Standort entscheidend. Hokkaido bietet mehrere Vorteile, auf die Führungskräfte und Verantwortliche immer wieder hinweisen. Die Insel verfügt über reichlich Wasser, ein kühles Klima, das die Kühlung von Rechenzentren und Anlagen erleichtert, sowie über große erschließbare Flächen im Vergleich zu dicht besiedelten Ballungsräumen. Zudem bietet sie großes Potenzial für erneuerbare Energien aus Wind-, Wasser- und Sonnenkraft, die mit der Zeit den hohen Strombedarf der Chipproduktion teilweise decken könnten.

Diese natürlichen Vorteile werden durch politische Maßnahmen ergänzt. Die Vision zur Förderung der Halbleiter- und Digitalindustrie der Präfektur sieht einen konzentrierten Industriecluster vor, der Investoren anzieht und der gesamten Region zugutekommt. Zulieferer folgen Rapidus bereits nach Chitose. ASML, Tokyo Electron, Applied Materials und Lam Research gehören zu den führenden Anlagen- und Materialherstellern, die vor Ort Fuß gefasst haben, um die neue Fabrik zu beliefern. imec und weitere Forschungspartner arbeiten mit Universitäten und Ausbildungszentren zusammen, um Fachkräfte zu gewinnen und gemeinsame Projekte anzustoßen.

Die Auswirkungen vor Ort zeigen sich in der wachsenden Nachfrage nach qualifizierten Arbeitskräften, Wohnraum, Dienstleistungen und Logistik im Umfeld des Flughafenkorridors. Die Stadtplanung in Chitose arbeitet an Unterkünften und Verkehrsverbindungen. Unternehmen vom Baugewerbe bis zur Gastronomie bereiten sich auf den Zuzug von Ingenieuren, Technikern und ihren Familien vor.

Die Kostenfrage

Japan gibt viel Geld aus, um die moderne Halbleiterproduktion ins Land zurückzuholen. Die Bemühungen gehen weit über eine einzelne Fabrik hinaus. Dazu gehören Subventionen für in- und ausländische Hersteller, Forschungsprogramme und neue Gesetze zur wirtschaftlichen Sicherheit. Dennoch sind die Kosten, um an der Spitze aufzuschließen, in jeder Hinsicht enorm.

Wie viel wird es kosten?

Branchenschätzungen zufolge benötigt Rapidus rund 5 Billionen Yen, um die anfängliche Massenproduktion zu finanzieren. Die staatliche Unterstützung beläuft sich bereits auf Milliarden Dollar; Ende 2024 wurden weitere Förderpakete für KI und Halbleiter angekündigt. Berichten zufolge plant Tokio außerdem, im Haushaltsjahr 2025 weitere 100 Milliarden Yen zu investieren. Damit würde der Staat zum Mehrheitsaktionär und die nationale Offensive für heimische Produktionskapazitäten beschleunigen. Die genaue Mischung aus Zuschüssen, Steuervergünstigungen und Garantien ändert sich mit jedem Haushalt, doch die Richtung bleibt gleich: mehr staatliche Unterstützung, um die Fertigung an der technologischen Spitze in Japan anzuschieben.

Staatliche Mittel und politische Instrumente

Die Subventionen werden durch politische Initiativen ergänzt. Japans Rahmenwerk zur Förderung der wirtschaftlichen Sicherheit soll kritische Lieferketten absichern. Der Staat hat Unternehmen wie ROHM als Anbieter kritischer Produkte eingestuft und Speicherhersteller wie Micron beim Ausbau ihrer Anlagen in Hiroshima unterstützt. Weitere Maßnahmen umfassen Forschungsförderung über das Leading edge Semiconductor Technology Center und Anreize für ausländische Investitionen. Parallel dazu wurde TSMC beim Bau neuer Anlagen in Kumamoto unterstützt. Dort werden bereits Bauelemente mit Strukturgrößen von 12 bis 28 nm gefertigt; außerdem entsteht eine zweite Fabrik, die voraussichtlich um 2027 den Betrieb aufnehmen soll.

Die staatliche Unterstützung verringert für Rapidus die Anfangsrisiken, macht aber umfangreiche private Investitionen und die nötige Disziplin, um Kunden zu gewinnen und zu halten, nicht überflüssig. Kritiker befürchten eine dauerhafte Abhängigkeit von Subventionen. Befürworter argumentieren, dass das Land ohne entschlossene Förderung weiter zurückfallen würde. Entscheidend wird sein, wie schnell Rapidus Prototypen in zuverlässige Produkte mit hoher Ausbeute verwandeln kann, denen die Kunden vertrauen.

Das Technologierennen um 2 nm

Das erklärte Ziel von Rapidus sind 2 nm. Damit tritt das Unternehmen gegen Weltklassekonkurrenten an. Wer versteht, was das bedeutet, kann sowohl die Begeisterung als auch die Schwierigkeit der Aufgabe besser einordnen.

Was 2 nm wirklich bedeutet

Bezeichnungen für Prozessknoten wie 7 nm, 3 nm oder 2 nm sind branchenübliche Kurzformen. Sie entsprechen nicht mehr einem einzelnen physischen Maß auf einem Chip. Stattdessen stehen sie für eine Generation der Prozesstechnologie mit kleineren Strukturen, neuen Transistordesigns und engeren Leiterbahnen. In dieser Klasse verwenden führende Auftragsfertiger Gate-all-around-Transistoren, bei denen das Gate den Kanal von mehreren Seiten umschließt, um die Steuerung zu verbessern und Leckströme zu verringern. Im Vergleich zu früheren Prozessknoten ermöglicht das bei gleicher Taktfrequenz eine höhere Leistung und einen geringeren Stromverbrauch.

Warum EUV wichtig ist

Der Fortschritt zu diesen Prozessknoten erfordert Extrem-Ultraviolettlithografie. EUV nutzt eine deutlich kürzere Lichtwellenlänge als die tiefen Ultraviolettstrahlung der Anlagen früherer Generationen. Dadurch lassen sich kleinste Strukturen präziser abbilden. ASML ist das einzige Unternehmen, das EUV-Scanner herstellt. Das von Rapidus installierte Modell NXE:3800E ist für einen hohen Durchsatz bei den modernsten Logikprozessknoten ausgelegt. Eine dieser komplexen Maschinen zu installieren und in Betrieb zu nehmen, ist bereits ein Meilenstein: Dafür braucht es Spezialkenntnisse, extrem saubere Umgebungen und eine enge Abstimmung zwischen Dutzenden Zulieferern.

Die größte Hürde ist die Ausbeute

Ein funktionsfähiges Bauteil auf einer Pilotfertigungslinie zu produzieren, beweist, dass der Prozessablauf funktioniert. Massenproduktion ist etwas anderes. Auftragsfertiger müssen monatlich Tausende Wafer mit hoher Ausbeute liefern. Das bedeutet, dass ein großer Anteil der Chips auf jedem Wafer strenge Leistungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllt. Die Steigerung der Ausbeute braucht Zeit, Kapital und wiederholte Abstimmungen mit Kunden. TSMC und Samsung verfügen hier über umfassende Erfahrung, was einer der Gründe für ihre Dominanz an der Spitze ist. Rapidus muss Prozesskontrolle, Fehlerreduzierung und Anlagenverfügbarkeit rasch verbessern, um konkurrenzfähig zu sein.

Auch die Wettbewerbslage verändert sich. TSMC hat mit frühen Arbeiten an 2 nm begonnen und entwickelt 3 nm weiter. Samsung nennt einen eigenen Zeitplan für 2 nm. Intel treibt seinen Prozess Intel 18A voran, der in der Branche oft ungefähr der 1,8-nm-Klasse zugeordnet wird, obwohl Intel eine andere Nomenklatur verwendet. Das Ergebnis ist ein enges Rennen, in dem mehrere führende Anbieter ihre Prozesse jedes Jahr verbessern.

Kunden, Wettbewerber und Strategie

Kunden zu gewinnen ist ebenso entscheidend wie der Bau der Fabrik. TSMC und Samsung pflegen langjährige Beziehungen zu Smartphoneherstellern, Cloudunternehmen und Chipdesignern. Diese Partnerschaften prägen die Designentscheidungen und umfassen sogar gemeinsam angesiedelte Entwicklungsarbeit. Dadurch ist es für einen neuen Anbieter schwierig, etablierte Unternehmen zu verdrängen.

Rapidus will nach eigenen Angaben mit Geschwindigkeit und Kundenorientierung konkurrieren und Kunden, die auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene moderne Logikchips wünschen, eine schnelle kundenspezifische Fertigung anbieten. Das könnte japanische Autohersteller und Industrieunternehmen ansprechen, die nach den Engpässen der vergangenen Jahre eine besser planbare Versorgung aus dem Inland wollen. Auch KI-Chipdesigner, die in frühen Produktzyklen schnelle Überarbeitungen benötigen, könnten Interesse haben. Um solche Beziehungen aufzubauen, hat Rapidus ein Büro in den Vereinigten Staaten eröffnet und 2025 in Hokkaido Kundenveranstaltungen ausgerichtet, um Fortschritte zu zeigen und mit potenziellen Kunden ins Gespräch zu kommen.

Unterdessen kommt auch das übrige japanische Chip-Ökosystem in Bewegung. Kioxia hat seine Anlagen in Yokkaichi und Kitakami mit Unterstützung aus Tokio ausgebaut. Toshiba hat ein neues Werk in Ishikawa errichtet. Micron erweitert seine Kapazitäten in Hiroshima mit Subventionen in Milliardenhöhe. Samsung baut eine Forschungs- und Entwicklungsbasis in Yokohama auf. Und TSMCs Präsenz in Kumamoto hat in Kyushu bereits Zulieferer, Lohnsteigerungen und Verbesserungen der örtlichen Infrastruktur nach sich gezogen. Das bestärkt die Annahme, dass eine einzelne Fabrik einen größeren Industriecluster entstehen lassen kann.

Fachkräfte und die örtliche Gemeinschaft

Maschinen stellen Chips nicht allein her. Eine neue Fabrik benötigt Tausende qualifizierte Arbeitskräfte, von Prozessingenieuren und Anlagentechnikern bis hin zu Teams für Gebäudetechnik, Sicherheit und Logistik. Japan steht in der Halbleiterbranche vor einem angespannten Arbeitsmarkt. In den kommenden Jahren fehlen Schätzungen zufolge Zehntausende Ingenieure. Hokkaido muss Fachkräfte dazu bewegen, in den Norden zu ziehen und dort zu bleiben.

Ausbildung und Bildung

Rapidus arbeitet mit der Universität Hokkaido und anderen Bildungseinrichtungen zusammen, um Nachwuchskräfte auszubilden. Der nationale Plan umfasst das Leading edge Semiconductor Technology Center, das Forschung und Ausbildung mit der Industrie koordiniert. Fachleute sollen Kurse anbieten, um die Qualifizierung in den Bereichen Lithografie, Ätzen, Abscheidung, Messtechnik, Gehäusetechnik und Telekommunikation zu beschleunigen. Die Programme richten sich sowohl an Hochschulabsolventen als auch an Berufserfahrene, die aus verwandten Bereichen wechseln.

Zuwanderung und Wohnraum

Die Unternehmensführung räumt ein, dass ausländische Fachkräfte eingestellt werden müssen, um die ehrgeizigen Zeitpläne einzuhalten. In einem Land, in dem große Zuwanderung zur Arbeitsaufnahme wenig öffentliche Unterstützung findet, bleibt das ein sensibles Thema. Die örtlichen Behörden in Chitose bereiten Wohnraum und kommunale Dienstleistungen für zuziehende Beschäftigte und ihre Familien vor. Wenn die Region diese Fachkräfte langfristig halten will, sind eine gute Abstimmung bei Schulen, Verkehr und Infrastrukturangeboten entscheidend.

Die Stromversorgung ist ein weiterer Faktor für Fachkräfte und Betrieb. Moderne Chipfabriken verbrauchen große Mengen Strom und stellen hohe Anforderungen an dessen Qualität. Hokkaidos Anteil an Wasser-, Wind- und Sonnenenergie wächst. Gleichzeitig wird weiter darüber diskutiert, wie eine stabile Grundlastversorgung für eine Anlage sichergestellt werden kann, die sich keine Ausfälle leisten darf. Die regionale Energieplanung wird neben Personalgewinnung und Ausbildung zu den praktischen Herausforderungen gehören, die gelöst werden müssen.

Geopolitik und Sicherheit der Lieferketten

Halbleiter stehen im Zentrum des strategischen Wettbewerbs. Tokios Offensive verbindet wirtschaftliche Ziele mit Anliegen der nationalen Sicherheit. Dazu gehört der Wunsch, das Risiko zu verringern, dass politische oder militärische Spannungen die Chipversorgung beeinträchtigen könnten. Die Sorge vor einer Krise in der Taiwanstraße hat den Fokus auf eine geografische Diversifizierung geschärft. Japan hat sich bei Exportkontrollen für die modernsten Anlagen mit Partnern in den Vereinigten Staaten und Europa abgestimmt. Zudem arbeitet das Land eng mit amerikanischen und europäischen Forschungszentren und Unternehmen zusammen, um Know-how auszutauschen und widerstandsfähige Lieferketten aufzubauen.

Japan nimmt bei Materialien, Spezialchemikalien und Anlagen für die Chipfertigung weiterhin eine starke Stellung ein, unter anderem durch Unternehmen wie Tokyo Electron, Shin Etsu und JSR. Indem die Politik die Produktion moderner Logikchips zu diesen Stärken hinzufügt, hofft sie, einen heimischen Markt zu schaffen, der japanisches Design und Fertigung unterstützt und zugleich eng mit den Märkten der Partnerländer verbunden bleibt.

Was als Nächstes zu beobachten ist

Die kommenden zwei Jahre werden zeigen, ob Hokkaidos Wette von einem Versprechen zur Produktion wachsen kann. Zu den wichtigen Meilensteinen gehören die weitere Installation und Qualifizierung von Prozessanlagen in IIM 1, eine stetige Produktion auf der Pilotfertigungslinie und die ersten Lieferungen von Prototypchips an zahlende Kunden. Es wird darauf ankommen, ob die Ausbeute steigt und eine Reihe wichtiger Kunden sich zu wiederholten Bestellungen verpflichtet.

Die Finanzierung bleibt ein zentrales Thema. Die Regierung bereitet weitere Unterstützung vor. Private Investitionen werden eine größere Rolle spielen, wenn die technischen Meilensteine planmäßig erreicht werden. Die Zahl der Beschäftigten in Chitose und das Tempo der Einstellungen an Universitäten und Ausbildungszentren werden zeigen, ob sich die Fachkräftelücke schließt. Auch die Energieplanung für eine stabile Stromversorgung hoher Qualität in Hokkaido wird in regionalen und nationalen Debatten eine Rolle spielen.

Andernorts in Japan soll TSMCs zweite Fabrik in Kumamoto etwa 2027 den Betrieb aufnehmen. Dieser Zeitplan überschneidet sich mit dem Ziel von Rapidus, die Massenproduktion aufzunehmen. Damit wird sich zeigen, ob Japan mehrere Wachstumspole der modernen Fertigung gleichzeitig unterstützen kann. Wenn der Clustereffekt einsetzt, könnte er die regionalen Wirtschaften in Kyushu und Hokkaido gleichermaßen verändern.

Die wichtigsten Punkte

• Rapidus hat in Chitose einen EUV-Scanner installiert, eine Pilotfertigungslinie in Betrieb genommen und die Funktion eines 2-nm-Prototyps bestätigt.
• Das Unternehmen strebt 2027 die Massenproduktion an und konkurriert mit TSMC und Samsung in der Spitzengruppe der Prozessknoten.
• Hokkaido bietet Flächen, Wasser, ein kühles Klima und wachsende Kapazitäten bei erneuerbaren Energien. Das zieht Zulieferer wie ASML und Tokyo Electron in die Region.
• Der Finanzierungsbedarf ist hoch: Für die Massenproduktion werden rund 5 Billionen Yen benötigt. Der Staat plant weitere Investitionen und politische Unterstützung.
• Japan verbindet Subventionen mit Forschung und Ausbildung über das Leading edge Semiconductor Technology Center, um den erheblichen Fachkräftemangel anzugehen.
• TSMCs Fabriken in Kumamoto und die Erweiterungen von Micron, Kioxia, Toshiba und Samsung zeigen, dass die Halbleiterbranche in Japan insgesamt wiederbelebt wird.
• Geopolitik und wirtschaftliche Sicherheit sind zentrale Antriebsfaktoren. Tokio will gemeinsam mit den Vereinigten Staaten und Europa widerstandsfähige Lieferketten aufbauen.
• Der Fortschritt von 2025 bis 2027 wird davon abhängen, ob die Ausbeute steigt, Kunden sich festlegen, mehr Fachkräfte gewonnen werden und eine stabile Stromversorgung den durchgehenden Betrieb der Fabriken gewährleistet.