Semi-conducteurs : y aura-t-il assez de silicium pour tout le monde ?

La pénurie de plaquettes de silicium, qui frappe l’industrie des semi-conducteurs, tend à s’amplifier. Si l’augmentation des prix touche tout le monde, ce sont les acteurs de taille intermédiaire qui risquent de manquer de substrat indispensable à la fabrication de leurs puces électroniques.

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Semi-conducteurs : y aura-t-il assez de silicium pour tout le monde ?
Lingot de silicium en cours de transformation en wafers chez Shin-Etsu Handotai

C’est un grand paradoxe. Alors que l’industrie des semi-conducteurs vit une idylle exceptionnelle avec des prévisions de croissance de 15 à 17% pour 2017, elle se trouve soudain confrontée à une crise inattendue : la pénurie de Wafers, ces plaquettes de silicium indispensables à la fabrication de la grande majorité des puces électroniques.

Pic de la crise à la fin 2017

« Le phénomène a commencé à se faire sentir à la fin de 2016, constate Jean-Christophe Eloy, PDG de Yole Développement, un cabinet français d’études de marchés électroniques. Il devrait atteindre son pic au quatrième trimestre 2017 lors de la montée en puissance de la fabrication des nouvelles générations de smartphones vedettes comme le futur iPhone. »

Les wafers de silicium constituent un substrat essentiel à la construction de puces au cœur de tous les équipements électroniques, des PC aux serveurs, en passant par les mobiles, les téléviseurs ou les objets connectés. Elles se présentent comme des disquettes rondes fournies en différents diamètres de 25 à 300 mm. La pénurie touche tout particulièrement les plaquettes de 200 et 300 mm, les plus couramment utilisées aujourd’hui en production.

Record de livraison de wafers

Selon SEMI, le syndicat professionnel des équipements et matériaux de production de semi-conducteurs, les livraisons sont en nette augmentation depuis le deuxième trimestre 2016. Elles ont bondi en surface de 12,6% au premier trimestre 2017 et de 10,1% au deuxième, atteignant un record historique de 276,7 millions de mètres carrés.

La crise prend l’industrie des semi-conducteurs par surprise. « Ces dernières années, on s’est habitué à un standard de croissance modeste, explique Jean-Christophe Eloy. Soudain on va passer à une croissance proche de 20%. Certes, une partie de ce bond provient de la hausse des prix des mémoires. Mais même sans ce phénomène, l’augmentation reste substantielle et exceptionnelle. Personne ne l’avait anticipée. »

Consolidation des fournisseurs

D’autant que l’industrie des wafers de silicium souffrait pendant dix ans de surcapacité de production. Une situation qui a favorisé sa consolidation autour de cinq grands fournisseurs : les japonais Shin-Etsu Handotai et Sumco, l’allemand Siltronic, le taiwanais GlobalWafers et le coréen LG Siltron. A eux cinq, ils contrôlent plus de 90% du marché mondial estimé par SEMI en 2016 à 997,6 millions de mètres carrés et 7,2 milliards de dollars.

Face à ce problème, tous les fabricants de puces ne sont pas égaux. « Les grands comme Intel, TSMC, Samsung ou GlobalFoundries n’ont pas de souci à se faire, estime l’analyste de Yole Développement. Personne ne prendra le risque de ne pas leur fournir les quantités demandées. Ils auront toujours la priorité. En revanche, les petits acteurs de taille intermédiaire faisant entre 100 millions de dollars et 2 milliards de dollars de chiffre d’affaires vont souffrir. »

NXP, Infineon et STMicroelectronics préservés

En Europe, les trois champions – le néerlandais NXP, l’allemand Infineon et le franco-italien STMicroelectronics- ont des chances de ne pas être pénalisés même s’ils doivent supporter une hausse des prix lors de la renégociation de leurs contrats annuels de fourniture. La question est différente pour les acteurs plus petits comme AMS en Autriche, Bosch, Epcos et Elmos en Allemagne, ou X-Fab présent en France à travers l’ex-Altis.

La crise ne semble pas près de se résorber d’ici un an. Siltronic s'attend à ce que l'augmentation moyenne des prix atteigne 15% (20% en tenant compte de l'évolution des taux de change par rapport au dollars) au troisième trimestre 2017 par rapport au quatrième trimestre 2016. C'est encore inférieure à 30%, le seuil qui justifierait un investissement d’extension de la capacité de production. Et quand cette décision est prise, il faut compter 12 à 18 mois pour qu’elle commence à produire de l’effet.

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