Eén dag lang is de lap grond ten noorden van Dresden het best bewaakte weiland van Europa. Op dinsdag 20 augustus gaat veiligheid voor alles: politiebusjes sluiten de toegangswegen af, agenten wachten met hun hand op hun holster, wijsvinger tegen het oor. Dan arriveert een stoet geblindeerde busjes en auto’s en stappen de hoofdrolspelers uit: de Duitse bondskanselier Olaf Scholz, president van de Europese Commissie Ursula von der Leyen en C.C. Wei, topman van TSMC, de grootste chipfabrikant ter wereld.
Over drie jaar staat op deze plek een geavanceerde chipfabriek van TSMC, gesponsord met 5 miljard euro aan Duitse staatssteun. Deze European Semiconductor Manufacturing Company, zoals de officiële naam luidt, is het eerste resultaat van een strategische omwenteling binnen de EU. In de Chips Act trekken de Europese lidstaten samen 43 miljard euro uit om chipbedrijven te lokken. Dat maakt, zo is het idee, de belangrijke Europese auto-industrie minder kwetsbaar: tijdens de coronacrisis zorgde een acuut chiptekort voor stilvallende productielijnen. Dat had weinig met TSMC te maken, maar vooral met inkoopmissers van de auto-industrie zelf. Toch was het een les voor Europa: sinds 2021 zien politici het strategisch belang in van de halfgeleidersector en betrouwbare productieketens. De oorlog in Oekraïne deed de rest.
Chips zijn onmisbare bouwstenen voor (elektrische) auto’s, de klimaattransitie, slimmere AI en krachtigere wapens. Op dit moment produceert de EU zelf minder dan 10 procent van alle halfgeleiders ter wereld. De productieketen is geconcentreerd in Azië, met een hoofdrol voor marktleider TSMC. Dit Taiwanese bedrijf (77.000 medewerkers, marktwaarde 775 miljard dollar) is de grootste chipfabrikant ter wereld. Het is een foundry, een gespecialiseerde drukkerij die zelf geen chips ontwerpt maar wel andermans ontwerpen vermenigvuldigt, op grote silicium schijven of wafers.
Lees ook
Waarom de hele wereld rekent op chips uit Taiwan
Dat is een complexe klus waarbij structuren van een paar nanometer doorsnede (een nanometer is een miljoenste van een millimeter) precies boven op elkaar gelegd worden, op hoge snelheid. Van heel dichtbij ziet een moderne chip eruit als een taart die uit tientallen lagen is opgebouwd, in soms wel duizend productiestappen – allemaal geautomatiseerd met ingewikkelde ‘recepten’. Het resultaat: miljarden schakelaars op een piepklein oppervlakte.
Zo’n 60 procent van alle chips ter wereld en 90 procent van alle geavanceerde halfgeleiders komt uit een TSMC-fabriek. Apple en Nvidia zijn de grootste klanten, maar ook Europese chipontwerpers die veel aan de auto-industrie leveren. De verregaande concentratie in Taiwan brengt risico’s met zich mee: China beschouwt Taiwan immers als een ‘afvallige provincie’ en zint op een gedwongen hereniging. Zoals de Europese Eurocommisaris Thierry Breton (interne markt) het eerder in NRC verwoordde: „Als Taiwan door China wordt geblokkeerd, hebben we hier in twee weken tijd geen chips meer.”
Verstandshuwelijk
Het lijkt wel een bruiloft. Op het terrein van de toekomstige chipfabriek staat een witte feesttent met Duitse jazz en een lopend buffet. Het publiek zit al klaar, op witte stoeltjes: veel TSMC’ers, lokale politici en kopstukken van Europese chipbedrijven en toeleveranciers. Ook Christophe Fouquet en Hichem M’Saad, de topmannen van ASML en ASM International, zijn naar Dresden gekomen. Hun chipmachines zullen straks op deze plek draaien.
Er klinkt een aarzelend applausje als Von der Leyen, Scholz en C.C. Wei gezamenlijk hun entree maken. Ze lopen naast elkaar over het middenpad naar het podium, daar staat een bak met rul zand voor de ceremoniële eerste schop in de grond. Von der Leyen heeft diezelfde ochtend de officiële goedkeuring voor de Duitse staatssteun getekend, om de dag een extra historisch tintje te geven. „Het is een win-winsituatie, voor Europa én voor TSMC”, zegt de EU-president in haar speech.
Toen Scholz vertelde dat de subsidie geregeld was, moest ik wel ‘yes sir’ zeggen
De vestiging in Dresden is voor TSMC wel een verstandshuwelijk – geen liefde op het eerste gezicht. Voordat hij de schop ter hand neemt, vertelt C.C. Wei de zaal dat hij het Duitse aanbod had willen weigeren. „Ik had me zo voorgenomen om ‘nee’ te zeggen, dat antwoord brandde in mijn borst. Maar toen Olaf Scholz me vertelde dat hij de subsidie had geregeld, moest ik wel ‘yes, sir!’ zeggen.”
Wei verpakt zijn boodschap in een vriendelijke glimlach: „We zijn toegewijd aan dit stuk grond, al kost het ons een hoop geld en maakt het de productie duurder. Daar moeten we het een andere keer maar over hebben.”
TSMC reageerde beduidend minder happig op de EU Chips Act dan Intel, de Amerikaanse chipfabrikant die zich begin 2022 al meldde met nieuwbouwplannen in Duitsland. In de ogen van TSMC druist uitbreiding buiten Taiwan tegen de economische logica in. De chipindustrie is extreem kapitaalintensief; moderne fabrieken kosten 10 tot 20 miljard euro en verdienen zichzelf alleen terug door maximale efficiency. Het succes van TSMC is gebaseerd op schaalvergroting en concentratie: alle toeleveranciers, voor onderhoud van de chipmachines en toevoer van chemicaliën, zitten in Taiwan op een steenworp afstand, al decennialang. Dat ecosysteem elders dupliceren is onbegonnen werk, vandaar dat TSMC de bulk van de productie in Taiwan houdt. Maar de chipgigant ontkomt niet aan de geopolitieke werkelijkheid: door de oplopende spanningen tussen de VS en China en de oorlog in Oekraïne eist het Westen meer controle over de productieketens. Chips zijn onmisbaar, en dus de fabrieken van TSMC.
Specialisme
Morris Chang, de nog altijd invloedrijke 93-jarige oprichter, liet zich in het openbaar laatdunkend uit over de expansie van TSMC in de VS. In de woestijn van Arizona investeert TSMC maar liefst 65 miljard dollar in drie geavanceerde fabrieken maar de bouw verloopt moeizaam. De constructie van chipfabrieken is een specialisme dat ze in Taiwan tot in de puntjes beheersen, maar in de VS niet echt. Het ontbreekt aan vaklieden en Amerikaanse vakbonden leggen beperkingen op aan het aantal werkuren – dat schiet niet op, in de ogen van TSMC. Ook het ontwerp van de fabrieken is anders; in Taiwan moeten chipfabrieken bestand zijn tegen aardbevingen, in de woestijn van Arizona dreigen de haboobs, allesverzengende stofstormen.
TSMC had al vestigingen in China (Nanjing, Shanghai) en Singapore, maar maakt nu meer vaart met de regionale spreiding. De Taiwanezen bouwen ook een nieuwe fabriek in Japan, gelokt door Japanse miljardensubsidies. De verwachting is dat die al in 2024 met de productie begint. Japan, ooit een grootmacht in halfgeleiders, heeft veel ervaring met het bouwen van chipfabrieken. Ter vergelijking: de fabriek in Dresden draait pas in 2029 op volle kracht.
Lees ook
Hoe Duitsland de leemte van Europese chipindustrie opvult, op de fundamenten van de DDR
TSMC koos in Duitsland voor een joint-ventureconstructie met de Europese chipmakers Infineon, Bosch (beide uit Duitsland) en het Nederlandse NXP. Elk van die bedrijven heeft een belang van tien procent. Meerdere EU-landen probeerden om de Europese TSMC-fabriek binnen de landsgrenzen te halen; ook Nederland deed een (kansloze) poging. Maar Dresden heeft het beste netwerk aan toeleveranciers en ervaren kenniswerkers, omdat hier al de nodige chipindustrie zit. In de DDR-tijd werd hier de basis gelegd voor de Duitse halfgeleiders; nu plukt de EU daar de vruchten van.
NXP speelde een belangrijke rol bij de totstandkoming van de deal, bijvoorbeeld via Peter Bonfield. Deze Brit – officieel sir Peter Bonfield – was tot voor kort voorzitter van de raad van bestuur van NXP en is daarnaast commissaris bij TSMC. Toen in 2023 op het hoofdkantoor van TSMC in Hsinchu het besluit werd genomen om in Duitsland te gaan bouwen, stapte hij even uit de vergadering om zich van stemming te onthouden. „Je wilt natuurlijk geen belangenverstrengeling”, aldus Bonfield, die in Dresden ook een symbolische schop in de grond mag steken. Volgens hem is het logisch dat TSMC zijn fabrieken wereldwijd uitbreidt. „Niet alleen vanwege de Chinese dreiging, maar ook omdat een aardbeving of watertekort de productie kan verstoren.”
Tweelingfabriek
TSMC kiest ervoor in het buitenland ‘tweelingfabrieken’ te bouwen: zo is de fabriek in Dresden een kopie van een fabriek in de Taiwanese stad Taichung. De chipgigant verdeelt opdrachten van klanten over die twee vestigingen, waarbij het merendeel – ruim 80 procent – toch nog in Taiwan blijft. Die verhouding is volgens TSMC genoeg om het risico op eventuele verstoringen in de productie op te vangen. Een beetje flexibiliteit, genoeg om politici tevreden te stellen en zelf ook wat speelruimte te hebben als er weer een onverwachte piek in de vraag naar chips optreedt, zoals tijdens de pandemie.
De geografische uitbreidingen van de Taiwanese chipgigant zijn dus relatief beperkt. In de VS zegt TSMC 20.000 wafers per maand te gaan produceren, in Dresden zijn het er 40.000 per maand. Ter vergelijking: TSMC maakt per jaar meer dan 16 miljoen wafers. Alleen de vier ‘gigafabs’ in Taiwan zijn samen al goed voor 12 miljoen wafers.
De allermodernste chiptechnologie houdt Taiwan voor zichzelf, als garantie
Vergeleken met de Amerikaanse vestigingen zal TSMC in Dresden niet de allermodernste chips maken, maar wel de halfgeleiders die Europa kan gebruiken – vooral voor de auto-industrie. In cijfers: de fabriek in Dresden maakt chips met 28- en 16-nanometertechniek, die nog verder te verkleinen is naar 22 en 14 nanometer. Dat zijn de chips die de komende tien jaar nodig zijn voor industriële toepassingen of elektrische auto’s met geavanceerde rij-assistenten.
In de VS wil TSMC chips produceren met 2 nanometer nauwkeurigheid. Dat is nu het neusje van de zalm en geschikt om snelle AI-chips en iPhone-processors te maken, maar de meest geavanceerde chiptechnologie houdt TSMC toch in eigen land. Dat is een garantie dat de rest van de wereld toch nog van Taiwan afhankelijk blijft. Een soort verzekering, een ‘silicon shield’, die garandeert dat het eiland westerse bescherming krijgt in het geval dat China zijn armen uitstrekt naar Taiwan.
Lees ook
Dankzij de dorstige chipindustrie herrijst de Amerikaanse stad Phoenix uit zijn as
Penibel Intel
Europa hoopt met de Chips Act vanaf 2030 een vijfde van de wereldwijde productie aan chips te kunnen leveren. Het is een ambitieus plan, dat mede gestoeld is op de komst van Intel naar de Duitse stad Maagdenburg. Daar wil Intel een hypermoderne chipfabriek bouwen met een prijskaartje van 30 miljard euro, gesteund met een subsidie van 10 miljard uit de EU Chips Act, gefinancierd door de Duitse overheid.
Maar met Intels eigen financiën gaat het niet zo goed. Het bedrijf zit midden in een transformatie: het wil, net als TSMC, ook een foundry worden die opdrachten van andere chipontwerpers gaat uitvoeren. Om klanten te winnen wil Intel technologisch leiderschap herwinnen door als eerste de meest geavanceerde chipmachines te gebruiken van ASML. Dat is een gewaagd plan, maar de enige manier waarop de Amerikanen weer uit de penibele situatie kunnen komen waar het bedrijf nu in zit.
Intel leunde te lang op zijn marktaandeel in computers en datacenters, en miste nieuwe groeimarkten als smartphones en AI-chips. Vertrouwend op zijn eigen productieprocessen zag de Amerikaanse chipmaker de achterstand op TSMC groeien; het bedrijf laat zelf inmiddels ook zijn meest geavanceerde chips in Taiwan maken. Op dit moment lijdt Intel zwaar verlies en de beurswaarde is in het afgelopen jaar gehalveerd. Om de hooggeavanceerde productielijnen te financieren, verkoopt Intel zijn bestaande fabrieken in Ierland en Arizona deels aan private-equitypartijen. Dat levert, in het geval van Ierland, 11 miljard dollar op. Daarnaast schrapt het bedrijf (125.000 medewerkers) 15.000 banen en pauzeert het de uitbetaling van dividend. Of dat genoeg is om de Europese expansieplannen te betalen, is niet zeker – de 10 miljard subsidie is ook nog niet door de Europese Commissie geaccordeerd. De kansen op een comeback worden met het jaar kleiner en in de chipindustrie wordt hardop getwijfeld of Intel in staat is om TSMC op technologisch gebied te evenaren, laat staan in te halen.
Lees ook
High-NA: zo bouwt ASML het grootste kopieerapparaat ter wereld. Wie gaat ‘m kopen?
In de buurt
Ook Maarten Dirkzwager steekt zijn handen uit de mouwen. Hij is verantwoordelijk voor de strategie van de Nederlandse chipfabrikant en mag namens NXP zijn schop in de Duitse zandbak zetten. „Het gaat nu echt beginnen”, zegt hij enthousiast.
Al heeft NXP een aandeel van 10 procent in de Dresdense chipfabriek, dat wil niet zeggen dat NXP daar al zijn chips laat maken. Veel chips reizen sowieso via Azië omdat ze daar ‘verpakt’ worden en verwerkt in elektronica. „Het mooie is wel dat TSMC fabrieken over de hele wereld heeft; in de VS, China, Japan, Taiwan en Europa. We kijken waar onze klanten zitten en kiezen voor de regio die het dichtst in de buurt is”, zegt Maarten Dirkzwager. „Deze joint-ventureconstructies zijn een uitkomst voor NXP: zo kun je een veel grotere fabriek bouwen dan je in je eentje zou kunnen en profiteren van de schaalgrootte.”
NXP bouwt ook in Singapore een nieuwe chipfabriek, waarin het een aandeel van bijna 50 procent heeft. En het bedrijf gaat uitbreiden in Arizona, maar wacht nog op toekenning van subsidies uit de ruif van de US Chips Act.
De NXP’er is niet bang dat er, door de komst van al die nieuwe chipfabrieken over de hele wereld, overcapaciteit ontstaat die de sector weer in een crisis stort. Op dit moment zit de chipindustrie in een tijdelijke dip, deels omdat de vraag uit de auto-industrie scherp is afgenomen. Dirkzwager: „Dit is een cyclische industrie, met ups en downs. Maar de grote trends zijn positief: er zijn meer chips nodig voor elektrische auto’s, kunstmatige intelligentie en de energietransitie. Als je een nieuwe fabriek bouwt, lijkt het in het begin altijd alsof er te veel capaciteit is. Maar na een tijdje zit iedereen toch weer om extra chips te springen.”
Lees ook
Duizend miljard transistoren: zo wordt de chip van de toekomst gemaakt