Ces derniers temps, l'actualité est marquée par une saturation des capacités de production des fonderies de plaquettes de 8 pouces, des tensions sur la production et une hausse des prix. Les experts du secteur prévoient que certaines commandes de fonderies de plaquettes ne seront confirmées qu'au deuxième trimestre 2021. Cette situation de forte tension sur les capacités de production des fonderies de plaquettes pourrait persister pendant six mois.

De plus, la faible capacité des fonderies de plaquettes de 8 pouces et la hausse des prix ont entraîné une augmentation des coûts pour les fabricants de circuits intégrés, et par conséquent, des prix des pilotes d'écran, des composants tactiles et autres composants. À titre d'exemple, Novatek, fabricant de circuits intégrés pour pilotes d'écran, a augmenté ses prix de 10 à 15 %. Il est fort probable que d'autres fabricants de circuits intégrés suivent cette tendance.

La capacité de production de plaquettes de 8 pouces est limitée et les prix augmentent même. Pourquoi ?   

1. La 5G, les automobiles, l'Internet des objets, etc. ont entraîné une augmentation substantielle de la demande

La pénurie de capacités de production de plaquettes de 8 pouces s'est effectivement manifestée en 2018 et 2019, principalement en raison de la demande croissante de capteurs d'image CMOS, de puces de reconnaissance d'empreintes digitales, etc., elle-même induite par la multiplication des caméras dans les téléphones mobiles et le développement de la reconnaissance d'empreintes digitales. D'ici 2020, le taux de pénétration des téléphones mobiles 5G, des automobiles et de l'Internet des objets (IoT) augmentera rapidement, ce qui accroîtra considérablement la demande en énergie, en gestion de l'énergie et en dispositifs d'alimentation. Par ailleurs, la pandémie de Covid-19 stimulera la demande en télétravail et en enseignement à distance, ce qui augmentera la demande en ordinateurs portables, tablettes et autres produits électroniques, et par conséquent celle en circuits intégrés de commande, en composants discrets et autres composants semi-conducteurs.

Des experts du secteur de la conception de circuits intégrés ont indiqué que, par le passé, les clients passaient souvent leurs commandes à la demande afin d'éviter le fardeau des stocks importants. Cependant, en 2020, face à l'impact de facteurs d'incertitude tels que l'épidémie et les tensions commerciales internationales, certains clients, conscients de la faible capacité de production des fonderies de plaquettes, ont commencé à passer des commandes à long terme pour garantir un approvisionnement stable, notamment pour les plaquettes de 8 pouces. Ces prévisions s'étendent jusqu'en mars et avril 2021.

D'après les données de SEMI, entre 2019 et 2022, la capacité de production des usines de fabrication de plaquettes pour les systèmes microélectromécaniques (MEMS) et les composants de capteurs devrait augmenter de 25 %, tandis que celle des fonderies de composants de puissance et de plaquettes devrait progresser respectivement de 23 % et 18 %. Le secteur des semi-conducteurs 8 pouces affiche globalement de solides performances.

2. Les plaquettes de 12 pouces sont la norme, et la capacité de production de plaquettes de 8 pouces est limitée.

Avant 2008, les usines de fabrication de plaquettes de 8 pouces (200 mm) étaient encore la norme, mais avec l'augmentation du nombre de nouvelles usines produisant des plaquettes de 12 pouces (300 mm) chaque année, elles sont devenues la norme. Selon IC Insights, le nombre d'usines de fabrication de plaquettes de 12 pouces dans le monde atteindra 123 en 2021 et 138 en 2023.

Source : informations publiques

Comparativement aux usines produisant des plaquettes de 12 pouces, le nombre d'usines de fabrication de plaquettes de 8 pouces est en baisse, et les fabricants d'équipements se concentrent désormais sur les machines destinées aux plaquettes de 12 pouces. Les équipements pour les usines de plaquettes de 8 pouces sont limités, et les équipements d'occasion sont coûteux et peu disponibles, ce qui freine la croissance des nouvelles capacités de production de plaquettes de 8 pouces.

D'après les statistiques disponibles, entre 2008 et 2016, au moins 30 usines de fabrication de plaquettes de 8 pouces ont fermé leurs portes, et plus de 10 autres ont été converties de la production de 8 pouces à celle de 12 pouces. De 2015 à 2017, le taux de croissance mondial de la capacité de production des usines de plaquettes de 8 pouces n'a été que d'environ 7 %. En 2019, on comptait moins de 200 usines de ce type dans le monde.

De plus, entre 2010 et 2016, plus de 20 usines de fabrication de plaquettes de 6 pouces ont fermé leurs portes, et la demande de produits tels que les dispositifs discrets, les dispositifs de puissance, les MEMS et les puces analogiques s'est reportée sur les plaquettes de 8 pouces, ce qui a encore accru la pression sur la capacité de production de 8 pouces.

Marché des fonderies de plaquettes : Quelle est la répartition des usines des principales entreprises, et quelle est leur attitude face à la réduction des capacités de production et aux hausses de prix ?  

Le marché des fonderies de plaquettes de semi-conducteurs a maintenu une croissance continue. Selon les données d'IC ​​Insights, ce marché mondial devrait connaître un taux de croissance annuel composé de près de 10 % entre 2019 et 2024, soit nettement plus que le taux de croissance annuel composé de 6 % enregistré entre 2014 et 2019.

En termes de structure de marché, on retrouve principalement TSMC, Samsung, GlobalFoundries, UMC, SMIC et d'autres entreprises. TSMC domine le marché avec une part de plus de 50 %. Parallèlement, de nombreuses fonderies de semi-conducteurs ont vu le jour en Chine continentale, se concentrant principalement sur la production de plaquettes de moins de 8 pouces.

Face à des conditions de marché telles qu'une capacité de production de plaquettes de 8 pouces limitée et des prix en hausse, le tableau suivant résume la répartition et la planification des capacités de production des principales fonderies, ainsi que leur attitude face aux augmentations des prix du marché.

Pour le moment, les prix de production des plaquettes de 8 pouces en fonderie n'ont pas augmenté.

Leader du marché des fonderies de semi-conducteurs, TSMC possède principalement des usines de fabrication de semi-conducteurs de 12 et 8 pouces, ainsi qu'une usine de 6 pouces. Face à la forte demande pour les procédés avancés 7 nm et 5 nm de clients tels qu'Apple, AMD, Nvidia, Qualcomm et MediaTek, la capacité de production de TSMC est déjà fortement sollicitée en cette période de pénurie et l'entreprise ne dispose d'aucune capacité excédentaire pour accueillir de nouveaux clients.

Concernant la faible capacité de production de plaquettes de 8 pouces sur le marché, le PDG de TSMC, Wei Zhejia, a déclaré lors de la présentation des résultats du troisième trimestre que la société n'avait pas augmenté le prix de production des plaquettes de 8 pouces en raison de sa relation de coopération étroite avec ses clients. 

Source des données : Compilation réalisée par ChinaFlashMarket

Envisagent d'étendre la production de plaquettes de 8 pouces

L'usine de semi-conducteurs de Samsung produit principalement des plaquettes de 12 pouces, avec une seule usine de 8 pouces. Elle compte six lignes de production en activité, dont cinq en Corée du Sud (deux à Jiheung et trois à Hwaseong) et une à Austin, aux États-Unis. La ligne de production V1 de Samsung à Hwaseong représente un investissement cumulé de 6 milliards de dollars américains et a démarré sa production en série en 2020. Elle produit des puces de 7 et 5 nm basées sur la technologie de lithographie EUV et a été livrée au premier trimestre.

La ligne Samsung Hwaseong V1 est la première ligne de production de semi-conducteurs EUV de Samsung. Afin d'étendre sa production EUV et d'améliorer les procédés de gravure inférieurs à 7 nm, Samsung a lancé la construction d'une nouvelle ligne à Pyeongtaek en mai 2020. Cette ligne sera dédiée aux procédés de gravure de 5 nm et moins, basés sur la technologie EUV. Sa pleine production est prévue pour le second semestre 2021.

Face à une pénurie de capacités de production de plaquettes de 8 pouces et à la hausse des prix des fonderies de plaquettes, il semblerait que Samsung envisage d'investir dans l'automatisation de son usine de fabrication de plaquettes de 8 pouces afin d'améliorer l'efficacité de la production et de répondre à la demande du marché.

Source des données : Compilation réalisée par ChinaFlashMarket

Projet de construction d'une nouvelle usine de fabrication de plaquettes de 8 pouces pour répondre à la demande future

Les usines de fabrication de plaquettes de GlobalFoundries sont principalement situées en Allemagne, à Singapour et aux États-Unis, chacune produisant à parts égales des plaquettes de 8 et 12 pouces. La production de plaquettes de 8 pouces est principalement concentrée à Singapour, tandis que celle des plaquettes de 12 pouces se situe principalement aux États-Unis et en Allemagne.

En 2019, GlobalFoundries a vendu son usine de fabrication de plaquettes de 8 pouces Fab 3E à Singapour à World Advanced pour 236 millions de dollars américains. La même année, elle a cédé son usine de fabrication de plaquettes de 12 pouces Fab 10, située dans l'État de New York, à ON Semiconductor pour 430 millions de dollars américains. L'usine de Chengdu, construite en 2020, a également fermé ses portes. GlobalFoundries a ensuite annoncé l'acquisition d'un terrain à Malta, dans l'État de New York, afin d'y construire une usine de fabrication de plaquettes de 8 pouces de pointe et ainsi répondre à ses besoins de croissance futurs.

Source : Site officiel de GlobalFoundries

Source des données : Compilation réalisée par ChinaFlashMarket

Les prix ont été augmentés pour certains clients de plaquettes de 8 pouces

UMC possède au total 12 usines de fabrication de plaquettes, dont 4 usines de plaquettes de 12 pouces, 7 usines de plaquettes de 8 pouces et 1 usine de plaquettes de 6 pouces. Elles sont principalement implantées à Singapour, au Japon, en Chine continentale et à Taïwan, avec une capacité de production mensuelle de plus de 750 000 plaquettes (environ 8 pouces).

En 2020, grâce à la demande de circuits intégrés de commande de panneaux grand format et de puces de gestion de l'alimentation pour téléphones mobiles 5G, ainsi qu'à la constitution continue de stocks de sécurité par ses clients, le taux d'utilisation global des capacités d'UMC a atteint 98 % au deuxième trimestre, et les livraisons de plaquettes ont atteint 2.22 millions d'unités d'environ 8 pouces. Face à une capacité de production de plaquettes de 8 pouces toujours tendue au second semestre 2020, UMC a augmenté ses prix pour certains clients et envisage même une nouvelle hausse au premier trimestre 2021.

Source : site web officiel de l'UMC

La capacité de production de plaquettes de 8 pouces est effectivement limitée, et elle sera augmentée au cours de cette année.

Concernant la situation actuelle du marché des plaquettes de 8 pouces, SMIC a déclaré : « La capacité de production est effectivement tendue. » Grâce à un carnet de commandes bien rempli, SMIC a revu à la hausse ses prévisions financières pour le troisième trimestre, avec un chiffre d’affaires attendu entre 930 et 950 millions de dollars américains, soit une nouvelle augmentation par rapport au chiffre d’affaires du deuxième trimestre, qui s’élevait à 938 millions de dollars américains.

SMIC prévoit d'accroître sa capacité de production de 30 000 plaquettes par mois sur ses trois sites de production de plaquettes de 8 pouces situés à Tianjin, Shanghai et Shenzhen cette année. Concernant les plaquettes de 12 pouces, SMIC prévoit une augmentation de sa capacité de production mensuelle de 20 000 plaquettes.

Par ailleurs, SMIC signe un accord-cadre de coopération avec le Comité de gestion de la zone de développement de Pékin afin de créer une coentreprise spécialisée dans les projets de fonderie de plaquettes de 28 nm et plus. Dans un premier temps, l'objectif est d'atteindre une capacité de production de 100 000 plaquettes par mois (sur la base de plaquettes de 12 pouces), ce qui devrait dynamiser la croissance ultérieure de l'activité.

Source : Rapport financier de SMIC

Le marché chinois est submergé de commandes de puces de 8 pouces

SK Hynix s'est initialement concentrée sur la production de semi-conducteurs sur sa ligne de production Cheongju M8 en Corée du Sud. Plus tard, en 2017, elle a officiellement scindé son activité de fonderie de plaquettes en une entité indépendante appelée SK Hynix System IC Company. Cette dernière se concentre principalement sur la production de plaquettes de 8 pouces.

Ces dernières années, le marché chinois a été submergé par un afflux de commandes de plaquettes de 8 pouces. En 2018, SK Hynix System IC Company et Wuxi Industrial Group ont créé une coentreprise de 350 millions de dollars américains, avec des investissements respectifs de 50.1 % et 49.9 %, et ont construit une usine de fabrication de plaquettes de 8 pouces. Après sa mise en production, cette usine a atteint une capacité de 115 000 plaquettes de 8 pouces par mois et a finalisé sa conception en mars 2020.

L’offre restera supérieure à la demande en 2021, et nous envisageons effectivement d’augmenter les prix.

En 1999, avec l'aide de TSMC, World Advanced a introduit avec succès la technologie de fonderie de composants logiques et est devenu partenaire de TSMC pour la fabrication de semi-conducteurs. En 2020, World Advanced a annoncé sa transformation d'une usine de DRAM en une fonderie de plaquettes. En juillet 2004, World Advanced Technology a officiellement cessé la production et la fabrication de DRAM et s'est reconvertie avec succès en une fonderie de plaquettes à 100 %.

Source : Rapport financier mondial avancé

Le monde compte actuellement quatre usines de fabrication de plaquettes de 8 pouces, suite à l'acquisition en 2019 de l'usine GlobalFoundries Singapore Fab 3E, située à Taïwan et à Singapour. La capacité de production annuelle de World Advanced en 2019 était d'environ 2.5 millions de plaquettes de 8 pouces, pour un total de 2.12 millions de plaquettes expédiées, soit un taux d'utilisation des capacités de 85 %. La production devrait atteindre environ 2.6 millions de plaquettes de 8 pouces en 2020.

World Advanced estime qu'en raison d'une forte demande du marché, la capacité de production des fonderies de plaquettes de 8 pouces est limitée et devrait rester insuffisante tout au long de 2021. L'entreprise discute actuellement avec ses clients des problèmes liés à l'augmentation des prix des fonderies de plaquettes de 8 pouces.

Le client a passé une commande à un prix plus élevé et a décidé de lancer le plan de construction de l'usine de 12 pouces.

Le groupe Powerchip a finalisé sa restructuration en mai 2019. Sa filiale Powerchip Technology a transféré trois usines de fabrication de plaquettes de 12 pouces, ainsi que les activités et actifs associés, à Powerchip Electronics Manufacturing Co., Ltd. (« Powerchip »). Cette dernière possède actuellement deux usines de fabrication de plaquettes de 8 pouces et trois de 12 pouces.

Power Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. a déclaré : « Face à la pénurie de capacités de production de semi-conducteurs, l'entreprise fonctionne actuellement à pleine capacité. De plus, des sociétés de conception de circuits intégrés passent commande à des prix plus élevés afin de concurrencer les fabricants. Pour répondre à la forte demande de ses clients, Power Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. a décidé de lancer le projet de construction d'une usine de 12 pouces à Tongluo, dont le démarrage est prévu pour le deuxième trimestre 2021. Par ailleurs, l'usine de semi-conducteurs de Hefei Jinghe, située en Chine continentale et dans laquelle Powerchip a investi, fonctionne également à pleine capacité. Fin juillet 2020, sa capacité de production mensuelle était de 25 000 unités, et elle devrait atteindre 30 000 unités d'ici la fin de l'année. »

Source : Site officiel de Power Semiconductor

L'usine de Wuxi continue d'accroître sa capacité de production et envisage d'étendre la deuxième phase de son usine.

Huahong Semiconductor dispose de trois lignes de production de plaquettes de 8 pouces et de trois lignes de production de plaquettes de 12 pouces. En 2019, sa capacité de production mensuelle est passée de 174 000 à 201 000 plaquettes équivalentes à 8 pouces, soit un taux d'utilisation de 91.2 %. Grâce à l'accélération de la localisation de la production de semi-conducteurs de puissance, la demande du marché en 2020 a été supérieure aux prévisions. Le taux d'utilisation des capacités de production de Huahong Semiconductor pour les plaquettes de 8 pouces a atteint 100 %, et celui des plaquettes de 12 pouces continue de progresser.

Dans le même temps, l'usine de Wuxi vise à porter sa capacité de production à 40 000 unités par mois d'ici fin 2020 ou début 2021 et envisage une deuxième phase d'expansion. La capacité de production totale devrait ainsi atteindre 80 000 unités par mois. L'usine de 8 pouces dispose également d'un potentiel d'extension de 10 000 à 20 000 unités par mois.

Source des données : Compilation réalisée par ChinaFlashMarket

Les capacités de production sont limitées et la possibilité d'une hausse des prix des équipementiers ne peut être exclue.

DB HiTek est une fonderie de semi-conducteurs sud-coréenne qui utilise principalement des usines de fabrication de plaquettes de 8 pouces pour produire des gestionnaires d'alimentation et des capteurs d'image. Son siège social et ses deux usines (Fab1 et Fab2) sont situés en Corée du Sud. La capacité de production de ces usines est saturée. En 2019, près de 100 000 commandes de plaquettes de 8 pouces n'ont pas pu être honorées, soit près du double du nombre de commandes non livrées en 2018. L'offre de capacités restant tendue en 2020, Eastern Hi-Tech n'exclut pas une hausse de ses prix pour les équipementiers.

Source : Site officiel d'Eastern Hi-Tech

La chaîne de production de 8 pouces fonctionne à plein régime et il n'y a pas d'augmentation de prix pour le moment. Cela dépendra de la situation.

Actuellement, la plupart des plaquettes de China Resources Micro sont des plaquettes de 6 pouces, et le taux d'utilisation des plaquettes de 8 pouces reste faible. Concernant les plaquettes de 12 pouces, un accord a été signé avec Chongqing en 2018 pour la construction d'une ligne de production dédiée dans l'usine existante de l'entreprise à Chongqing. Le projet progresse comme prévu et sa mise en service est programmée pour 2020.

China Resources Micro a indiqué que depuis le début du troisième trimestre, sa ligne de production de 8 pouces fonctionne à plein régime, avec un taux d'utilisation des capacités supérieur à 90 %. Aucune augmentation de prix n'a été décidée pour le moment, et l'entreprise continuera de suivre de près l'évolution du marché et des prix.

Source : données publiques

Jita Semiconductor se spécialise dans la fabrication de semi-conducteurs sur plaquettes pour circuits analogiques et composants de puissance. En 2018, son usine de Shanghai a officiellement démarré ses travaux et comprend une ligne de production de 8 pouces d'une capacité mensuelle de 60 000 unités, ainsi qu'une ligne de production de 12 pouces dédiée aux procédés spéciaux, d'une capacité mensuelle de 50 000 unités. Ses produits sont destinés aux secteurs du contrôle industriel, de l'automobile, de l'énergie électrique et autres, et permettent d'accroître la capacité de production de composants de puissance (IGBT), de systèmes de gestion de l'énergie, de capteurs et autres puces.

En 2020, Jita Semiconductor a également conclu officiellement un accord de coopération stratégique avec Shengmei Semiconductor Equipment (Shanghai) Co., Ltd. Les deux parties mettront pleinement à profit leurs avantages respectifs et uniront leurs efforts dans l'innovation des équipements pour semi-conducteurs et des procédés connexes.

Jinghe Integration est une fonderie de plaquettes de 12 pouces située dans la province d'Anhui. Fin 2019, sa production mensuelle atteignait 20 000 plaquettes. L'entreprise prévoit d'atteindre une capacité de production mensuelle de 30 000 plaquettes de 12 pouces d'ici fin 2020 et de 40 000 à 45 000 plaquettes d'ici fin 2021.

Le projet de construction d'une ligne de production internationale de puces MEMS de 8 pouces, financé et réalisé par la filiale de Saiwei Electronics Co., Ltd., a été officiellement mis en service en septembre 2020, avec une capacité de production de 10 000 unités par mois. Le projet sera réalisé par phases. Une fois sa pleine capacité atteinte, il affichera une capacité de production de 30 000 unités par mois, marquant ainsi l'entrée en production concrète d'une ligne de production de puces MEMS de 8 pouces de pointe.

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