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Applied Materials (AMAT): Halbleiter‑Lieferkette Made in USA

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Warum Halbleiter das neue ‘Öl’ der digitalen Wirtschaft sind

Fast jedes elektronische Gerät nutzt heute Halbleiterkomponenten. Von Waschmaschinen über Autos bis hin zu Computern und Handys enthält praktisch jedes hergestellte Gerät oder jede Maschine einen Chip oder eine elektronische Platine irgendeiner Art.

Damit sind Halbleiter einer der wichtigsten Rohstoffe der modernen Wirtschaft und ein strategisches Anliegen der Großmächte. Der Halbleitermarkt wuchs in aufeinanderfolgenden Wellen, zuerst getrieben durch Computer, dann das Internet, dann die Cloud & Smartphones und jetzt KI und IoT (Internet of Things).

Eine Möglichkeit, in die Halbleiterindustrie zu investieren, besteht darin, in Unternehmen zu investieren, die die Chips produzieren, wie TSMC (TSM ) oder Intel (INTC ) (die Links führen zu detaillierten Berichten über jedes dieser Unternehmen).

Eine andere Möglichkeit besteht darin, in das Unternehmen zu investieren, das die Ausrüstung, Materialien und Maschinen für die Halbleiterfabriiken bereitstellt, die auf spezialisierte Zulieferer angewiesen sind, die die besten und zuverlässigsten Werkzeuge für die Massenproduktion von Chips und anderen Halbleitern liefern können.

Da die Halbleiterfertigung eine äußerst präzise Wissenschaft ist, wollen Chip‑Hersteller nur die besten verfügbaren Werkzeuge. Und weil es ein so komplexes Unterfangen ist, kann das nur von einer Handvoll hochspezialisierter Zulieferer erreicht werden.

Infolgedessen entstand ein komplexes Ökosystem, bei dem jede Aufgabe im Chip‑Herstellungsprozess von ultra‑spezialisierten Unternehmen erledigt wird.

Dies verleiht diesen Zulieferern große Preissetzungsmacht und einen starken wirtschaftlichen Burggraben. Unternehmen wie TSMC bleiben bei ihren etablierten Zulieferern oder riskieren, ihre Produktion zu stören.

Es erzeugt zudem ein positives Flywheel, bei dem bestehende Verkäufe Geld für mehr F&E generieren, was wiederum sicherstellt, dass potenzielle neue Wettbewerber Schwierigkeiten haben werden, dieselben technischen Ergebnisse zu erzielen.

Da Halbleiter zu einem strategischen Vermögenswert werden, kann es sinnvoll sein, in Ausrüstungs‑Zulieferer zu investieren, da sie vom Ausbau der Chip‑Fabriiken profitieren, unabhängig davon, welcher Chip‑Hersteller (TSMC, Nvidia, Intel usw.) letztlich am meisten von der wachsenden Halbleiternachfrage profitiert.

Zu den größten Unternehmen für Halbleiterausrüstung gehört ASML (ASML ), das ein Monopol auf EUV‑Lithografie (Extreme UltraViolet) besitzt, und ein weiteres Unternehmen, dessen Ausrüstung in vielen weiteren Schritten des Chip‑ und anderen Halbleiter‑Herstellungsprozesses vorkommt: Applied Materials.

Applied Materials (AMAT) auf einen Blick

(AMAT )

Applied Materials steht seit seiner Gründung im Jahr 1967 und dem Börsengang 1971 im Zentrum der Innovation in der Halbleiterfertigung.

Das Unternehmen hat bis heute seinen Hauptsitz im Silicon Valley und ist der größte US‑Hersteller von Halbleiterausrüstung – eine begehrte Position, da das Land seine Halbleiter‑Lieferkette heimisch neu lokalisieren will. Um dieser wachsenden Nachfrage gerecht zu werden, investierte es in den letzten fünf Jahren bis zu 600 Mio. $ in neue US‑Standorte.

Applied Materials war eines der ersten amerikanischen Halbleiterunternehmen, das international expandierte, insbesondere durch die Eröffnung eines Technologiezentrums in Japan 1984 und als erstes Unternehmen ein Technologiezentrum in China eröffnete.

Das Unternehmen beschäftigt rund 35 700 Mitarbeiter in 24 Ländern und 207 Städten. Es erzielte einen Umsatz von 27,18 Mrd. $ und ein GAAP‑Nettoeinkommen von ca. 7,18 Mrd. $.

Es hält nicht weniger als 22 000 Patente, die aus über 3,2 Mrd. $ F&E‑Investitionen im Jahr 2024 resultieren.

Applied Materials‘ Kernkompetenz liegt in der Modifikation von Materialien auf atomarer Ebene und im industriellen Maßstab – mit konstanter Qualität, illustriert durch das Unternehmensmotto:

Eine bessere Zukunft bauen — ein Atom nach dem anderen

Ursprünglich begann das Unternehmen mit dem Verkauf von Chemikalien an die aufkommende Halbleiterindustrie und fügte dann nach und nach immer fortschrittlichere und komplexere Maschinen zu seinem Portfolio hinzu, beginnend 1987 mit einer chemischen Gasphasenabscheidungs‑ (CVD‑) Maschine namens Precision 5000.

Die moderne Maschinenpalette von Applied Materials umfasst eine Vielzahl von Produkten, die die Fertigung von Halbleitern unterstützen.

Die meisten davon sind für Nicht‑Ingenieure schwer zu verstehen, zum Beispiel „Metall‑ und Oxid‑Barriereschichten“, „Farb‑ und Hologramm‑Filme“ oder „In‑Kammer‑geprägte Metallschichten“. Sie sind jedoch unverzichtbare Werkzeuge für Spezialisten der Halbleiterproduktion, wobei viele kaum bis gar keine ernsthafte Konkurrenz haben (zumindest vorerst, siehe unten den Abschnitt zur chinesischen Halbleiter‑Lieferkette).

Geschäftsmodell von Applied Materials

Während der Verkauf von Maschinen und Werkzeugen das Kerngeschäft des Unternehmens bildet, sind etwa 60 % des Gesamtumsatzes wiederkehrende Erlöse.

Das liegt daran, dass diese hochpräzisen Maschinen viel Wartung, Verbrauchsmaterialien, Reparaturen usw. benötigen. Im Durchschnitt dauern diese Verträge 2,6 Jahre und werden in über 90 % der Fälle verlängert, was die Stabilität der Verkäufe nach Vertragsabschluss widerspiegelt.

Applied Materials bietet zudem Dienstleistungen und Unterstützung beim Aufbau neuer Halbleiter‑Fabriiken oder der Modernisierung bestehender Anlagen an. Als Referenz‑Experte kann das Unternehmen erheblichen Einfluss auf das endgültige Design einer Fabrik ausüben.

Dies verschafft dem Unternehmen zudem einen einzigartigen Vorteil in Bezug auf F&E und Vertrieb, da es ein tiefes Verständnis für die technischen Herausforderungen, Bedürfnisse und langfristigen strategischen Ziele seiner Kunden erlangt.

Segmente von Applied Materials

Das Unternehmen gliedert seine Aktivitäten in drei Segmente: Halbleitersysteme, Globale Services und Displays. Das mit Abstand wichtigste Segment sind die Halbleitersysteme, die den Großteil der Umsätze ausmachen.

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Segment Hauptrolle Typische Produkte/Dienstleistungen Anmerkungen zum Geschäftsmodell
Halbleitersysteme Werkzeuge für Waferbearbeitung und fortschrittliches Packaging Abscheidung, Ätzen, Implantation, CMP, eBeam‑Inspektion, Interconnect, Packaging Große, zyklische Aufträge, die an Fab‑Aufbauten und Technologieknoten gebunden sind
Globale Services Unterstützung und Optimierung der installierten Basis Wartung, Ersatzteile, SmartFactory, AIx-Analytik, Beratung Hohe Verlängerungsraten; mehrjährige Verträge; ~60 % wiederkehrender Umsatzanteil
Displays Ausrüstung für OLED/LCD‑Produktion MAX OLED‑Lösung, großflächige Abscheidung Langfristiges Wachstum durch größere Panels & IT‑OLED‑Adoption

Halbleitersysteme

Die Werkzeuge von Applied Materials sind in fast jedem Schritt präsent, beginnend mit der Herstellung eines Silizium‑Wafers bis hin zur Umwandlung in Dutzende fortschrittlicher Chips, Speicher usw.

Diese Schritte umfassen:

  • Materialabscheidung: die Erzeugung dünner Schichten sehr reiner Materialien wie Siliziumnitrid, Leiter wie Kupfer und Wolfram sowie Verbindungen wie ferromagnetische Materialien.
    • Diese Vorläufermaterialien werden präzise durch Kontrolle von Temperatur, Druck, elektrischen und magnetischen Feldern, Plasma, Durchflussrate und Zeit aufgetragen.
  • Materialentfernung: Das selektive Entfernen gezielter Atome muss präzise sein, um das Wafer nicht zu beschädigen. Es nutzt radikalbasierte Chemikalien, um ein Zielmaterial zu entfernen, ohne umliegende Materialien zu schädigen, und funktioniert sogar ohne direkte Sichtlinie.
  • Materialmodifikationen: Das nun korrekt geformte Material muss voll funktionsfähig sein. Das kann Heizen, Kühlen, Ionenbombardement und -injektion, chemische Behandlungen und Ionenimplantation (auch „Doping“ genannt) erfordern.
  • Analyse: Sobald das Halbleiter‑Teil nach dem festgelegten Protokoll hergestellt ist, muss geprüft werden, ob alles wie geplant verlaufen ist. Daher ist ein schneller Scan von Wafern nötig, um mögliche Partikel, Musterfehler und andere Probleme zu identifizieren.
  • Verbindungen: Sobald die Chips fertig und funktionsfähig bestätigt sind, müssen sie „verpackt“ werden. Das verbindet den Chip mit dem Rest des Systems, hilft bei der Wärmeabfuhr und schützt ihn vor physischen Schäden und Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Luftfeuchtigkeit und Strahlung.

PPCAt

Der aktuelle Fokus von Applied Materials in der Halbleiterfertigung liegt auf dem sogenannten “PPACt Playbook” (Power, Performance, Area, Cost, Time to Market).

Die Kernidee ist, dass das Moore‑Gesetz, also die Annahme, dass sich die Chip‑Kapazität alle zwei Jahre verdoppelt, langsamer wird.

Daher benötigt die Branche neue Wege, um die Chip‑Leistung zu steigern. Zusätzlich wird es immer schwieriger, die Chip‑Leistung zu erhöhen und gleichzeitig den Stromverbrauch zu senken, da die Stromerzeugung zu einem ebenso großen Problem wird wie die fortschrittlichen Chips für die neuesten KI‑Anwendungen.

„Das natürliche Limit von KI ist Strom, nicht Chips. Allein die USA könnten zusätzlich 92 Gigawatt Leistung benötigen, um ihre KI‑Ambitionen zu unterstützen – ein Bedarf, der dem Bau von 92 Kernkraftwerken entspricht.

Zum Vergleich wurden in den letzten drei Jahrzehnten in den USA nur zwei solche Kraftwerke gebaut.

Eric Schmidt – ehemaliger Google‑CEO

Damit ist das gleichzeitige Management von steigender Leistung und sinkendem Stromverbrauch ein entscheidender Faktor.

„Area“ und „Cost“ sind die beiden weiteren wichtigen technischen Faktoren, da der physische Raum, um alle erforderlichen Transistoren, Sensoren und Stromversorgungen unterzubringen, im Nanomaßstab zu einer Herausforderung wird – zumindest in einer kosteneffizienten Weise, damit die Produktion skaliert und profitabel bleibt.

Schließlich ist die Fähigkeit, diese neuen Lösungen schnell einzuführen (Time to Market), ebenfalls wichtig. Die rasche Einrichtung neuer Produktionslinien und die Einführung neuer & fortschrittlicher Designs können für die Kunden von Applied Materials Milliarden von Dollar wert sein.

Zuletzt ist die Reduzierung der Umweltauswirkungen der Halbleiterfertigung ebenfalls wichtig und stellt einen zusätzlichen Verkaufspunkt für das Unternehmen dar.

Alle neu hergestellten Teile sind für höhere Reparierbarkeit konzipiert, und wir verwenden nach Möglichkeit wiederaufbereitete Teile für Reparatur und Wiederaufbereitung, was zur Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz beiträgt.

Globale Services

Dieses Segment nutzt Applied’s Actionable Insight Accelerator (AIx), um fortschrittliche Lösungen für seine Kunden bereitzustellen, die den Technologietransfer, das Ramp‑Up und die Geräte‑Performance optimieren.

Im Wesentlichen agiert Applied Materials hier als Berater und Experte, der Halbleiter‑Fabriiken dabei unterstützt, ihre Ziele bestmöglich zu erreichen.

Dieses Segment umfasst zudem „Supply‑Chain‑Lösungen“, die zertifizierte und gereinigte Teile für Wartungen liefern und Maschinenausfallzeiten minimieren, indem Teile in der Nähe der Kunden‑Fabs gelagert werden.

Diese Beratung kann mit der Smart‑Factory‑Lösung des Unternehmens integriert werden, die KI‑gesteuerte Automatisierung, fortschrittliche Terminplanungstechnologien und eine Verbesserung fast aller Kennzahlen ermöglicht – Ausbeute, Risiken, Defekte, Maschinenausfallzeiten, höhere Durchsatzrate, verbesserte Zykluszeit usw.

Displays

Applied Materials liefert auch die Maschinen für die Produktion von OLED‑Displays (Bildschirme, Fernseher usw.), die MAX OLED Solution.

Durch die Einführung von OLED‑Technologie in größere TV‑, Tablet‑ und PC‑Bildschirme ist das Endergebnis den anderen Display‑Technologien überlegen.

Dieses proprietäre Fertigungsverfahren ermöglicht eine hervorragende Pixel‑Platzierungsgenauigkeit und mehr als verdoppelt das Apertur‑Verhältnis. Das Ergebnis sind größere Displays mit bis zu 3‑fach höherer Helligkeit und einer Auflösung von bis zu 2 000 Pixel pro Quadratzoll.

Die MAX OLED‑Lösung reduziert zudem den Stromverbrauch von Displays um bis zu 30 % und erhöht die Lebensdauer des Displays um das bis zu 5‑fache.

F&E und das EPIC Center

Der Erfolg von Applied Materials beruht auf technischer Exzellenz und Fachwissen, das durch jahrzehntelange F&E‑Investitionen angetrieben wird, um das Machbare in der Elektronikfertigung weiter voranzutreiben.

Ein wesentlicher Beitrag zur zukünftigen F&E‑Arbeit wird das neue EPIC Center (Equipment and Process Innovation and Commercialization) sein, das voraussichtlich im Frühjahr 2026 in Betrieb geht.

Dies wird die weltweit größte und fortschrittlichste Einrichtung für kollaborative Halbleiter‑Prozesstechnologie und Fertigungs‑Ausrüstungs‑F&E sein, gelegen auf dem Applied‑Campus im Silicon Valley.

Die milliardenschwere Anlage ist darauf ausgelegt, eine einzigartige Breite und Skalierung von Fähigkeiten zu bieten, mit mehr als 180 000 ft² modernster Reinräume für kollaborative Innovationen mit Chip‑Herstellern, Universitäten und Ökosystem‑Partnern.

Ziel ist es, den Übergang von akademischer Entdeckung zur industriellen Einführung neuer Technologien radikal zu beschleunigen und den Prozess um mehrere Jahre zu verkürzen.

Applied Venture

Neben interner F&E investiert Applied Materials auch in vielversprechende Start‑Ups und Technologien über seine Applied‑Venture‑Marke.

Dieses VC‑Segment investiert rund 100 Mio. $ pro Jahr und hat bislang über 90 Unternehmen in 19 Ländern finanziert, von denen mehr als 10 bereits an die Börse gegangen sind.

Der Investitionsfokus liegt auf fortschrittlicher Fertigung (3D‑Druck, Robotik, Automatisierung), fortschrittlichen Materialien, KI & Big Data, Energietechnologien (Batterien, Solar, Thermoelektrik, Wasser), Life Sciences, Halbleiter‑Technologie und Displays.

Geopolitik, Exportkontrollen und China‑Risiko

Für alle Halbleiter‑Fabriiken und Ausrüstungs‑Hersteller stellen die geopolitischen Spannungen zwischen China und den USA eine Bedrohung dar.

Die unmittelbare Folge ist die Unmöglichkeit, die fortschrittlichste Ausrüstung nach China zu verkaufen, da die USA im Allgemeinen den Export dieser Maschinen mit amerikanischem IP an ihren Erzfeind blockieren, um die lokale Halbleiter‑Industrie und KI‑Forschung zu schwächen.

Das bedeutet zudem, dass China Hunderte Milliarden Dollar an Subventionen, bevorzugten Käufen und anderen Unterstützungen in seine heimische Industrie pumpt. Das umfasst nicht nur Chip‑Fabriiken, sondern vor allem die Schaffung von Alternativen zu Unternehmen wie ASML, Applied Materials oder Lam Research, deren Maschinen das Rückgrat der Halbleiterfertigung bilden.

Langfristig (5‑10 Jahre) könnten diese Bemühungen das Unternehmen bedrohen, falls sie erfolgreich sind:

  • Der mit chinesischen Fabriiken verlorene Umsatz könnte dauerhaft verloren gehen.
  • Chips aus neuen Fabriiken, die heimische Technologien nutzen, könnten mit internationalen/westenlichen Fabriiken konkurrieren und die Nachfrage nach Ausrüstung von Applied Materials reduzieren.
  • Länder, die mit China verbündet sind (z. B. Russland) oder neutral (die meisten Südostasien‑Staaten) könnten in zukünftigen Fabriiken chinesische Dünnschicht‑Depositions‑Maschinen oder andere Ausrüstungen anstelle von Maschinen von Applied Research einsetzen.

Während dies ernst ist, sollte das Risiko nicht überbewertet werden.

Erstens ist das Duplizieren des gesamten Technologiestapels, der IP und des technischen Know‑hows der westlich geführten Halbleiter‑Industrie ein kolossales Unterfangen. Es wird also wahrscheinlich nur teilweise gelingen und dennoch Zeit benötigen, um zu einem Ökosystem aufzuschließen, das über 60 Jahre zum Aufbau benötigte und weiterhin schnell innoviert.

Zweitens bietet die Breite von Applied Materials einen zusätzlichen Schutz. Während ein Durchbruch im EUV‑Bereich für ein einzelnes Technologie‑Unternehmen wie ASML problematisch sein könnte, wird Applied Materials voraussichtlich auch in vielen anderen Technologien in 10‑20 Jahren führend bleiben und damit nach wie vor die beste Wahl für alle Fabriiken in neutralen Ländern sein.

Schließlich bedeutet die Größe der installierten Basis von Applied Materials mehr Cash‑Flow für F&E und die Möglichkeit, einen eventuellen Preiskampf mit chinesischen Wettbewerbern zu gewinnen. Selbst wenn die Technologie des Unternehmens nicht mehr einzigartig wäre, ist es keineswegs sicher, dass sein langjähriger kommerzieller Vorteil nicht weiterhin einen ausreichenden Burggraben für Fabriiken außerhalb Chinas darstellt.

Finanzen: Wachstum, Margen, Kapitalrenditen

Das Umsatzwachstum von Applied Materials wird hauptsächlich vom Halbleiter‑Segment getrieben, obwohl dies langfristig auch zu Wachstum im Service‑Segment führen könnte.

Die operativen Margen sind in den Hauptsegmenten insgesamt stabil und im Display‑Segment wachsend.

Das Unternehmen hat seine Dividenden über die Jahre hinweg konsequent erhöht, mit einer deutlichen Beschleunigung im Jahr 2018, und die Dividenden 2024 sind fast das Fünffache der Werte von 2017.

Das Unternehmen kauft zudem Aktien zurück und hat die ausstehenden Aktien seit 2014 reduziert.

Fazit

Applied Materials ist ein unverzichtbares Unternehmen im globalen Halbleiter‑Ökosystem, mit Schlüsselmaschinen in jedem Schritt des Prozesses, der Sand (Silizium) in komplexe Gravuren im Nanomaßstab verwandelt, die fortschrittliche Computer‑Chips bilden.

Das Unternehmen wird von mehreren langfristigen Trends profitieren, wie der Rückverlagerung der Halbleiterproduktion in die USA, der steigenden Nachfrage durch KI und IoT sowie dem globalen Trend zu mehr Digitalisierung und Elektrifizierung.

Es ist zudem letztlich gut positioniert, um Wettbewerbsbedrohungen zu begegnen, einschließlich aufstrebender chinesischer Konkurrenten, die durch Subventionen und Chinas nationale strategische Interessen unterstützt werden.

Neueste Nachrichten und Entwicklungen zu Applied Materials (AMAT) Aktien

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Jonathan ist ein ehemaliger Biochemiker-Forscher, der in der genetischen Analyse und klinischen Studien tätig war. Er ist jetzt ein Börsenanalyst und Finanzautor mit Fokus auf Innovation, Marktzyklen und Geopolitik in seiner Publikation The Eurasian Century.