Capacité des fonderies de semi-conducteurs : Qui, Où et Combien

La plus grande actualité électronique aux États-Unis en 2022 a été le Chips Act, qui a alloué de grands montants d'investissement public dans la capacité de fabrication de semi-conducteurs. Cela a été suivi par de grands montants d'investissement corporatif dans de nouvelles installations de production aux États-Unis, ainsi que par des investissements de sociétés américaines dans d'autres parties de l'Amérique du Nord et de l'Europe. Au total, le niveau d'investissement américain a atteint des centaines de milliards de dollars par des entreprises comme TSMC, Intel, Samsung, Micron et Texas Instruments. L'investissement européen a également augmenté en concordance avec les entreprises et les investissements gouvernementaux américains.

Pour vraiment voir les effets sur la chaîne d'approvisionnement électronique, il faut regarder le tableau global, qui implique un investissement en Asie du Sud-Est. Ce qui est également important, c'est le type d'investissement ; l'investissement dans une grande partie de l'Asie du Sud-Est est dans la capacité de fonderie, tandis que l'investissement américain est principalement dans la capacité de fabrication captive. Il y a aussi la croissance de la capacité OSAT à considérer, qui croît le plus rapidement en Asie du Sud-Est.

Fonderie vs. Capacité Captive

Le plus grand changement dans le secteur des semi-conducteurs au cours des 20 dernières années a été la croissance des opérations de fonderie, telles que TSMC et la fonderie Samsung. Ces entreprises ne produisent aucun de leurs propres produits et se concentrent uniquement sur le développement d'expertise en fabrication de semi-conducteurs, ainsi que sur des disciplines connexes comme l'emballage. Les nouvelles usines de semi-conducteurs construites aux États-Unis, en Europe et en Asie incluent à la fois des capacités de fonderie et des opérations captives fabriquant les produits propres d’une entreprise.

Premièrement, la statistique courte : les entreprises américaines connaissent la plus grande expansion en termes de nouvelles installations ou d'ajouts à des installations existantes. Aux États-Unis, 73 nouvelles usines de semi-conducteurs sont prévues pour la construction ou sont actuellement en construction. De ce nombre, les entreprises américaines construisent 50 installations toutes neuves, et 42 % de ces installations toutes neuves sont situées aux États-Unis. C’est une quantité significative de nouvelle capacité à l'intérieur des frontières américaines ou dans des endroits qui sont favorables aux entreprises américaines.

Lorsque nous examinons le nœud technologique, nous voyons des statistiques intéressantes sur l'emplacement de la capacité la plus avancée. Comme le montre le tableau ci-dessous, la capacité pour les nœuds les plus avancés se trouve en Asie, spécifiquement à Taïwan et au Japon. Cela aide les entreprises qui veulent mettre en œuvre une stratégie efficace Chine +1 et qui ont besoin de puces plus avancées pour leurs produits.

Ensuite, examinons ce qui est sans doute un ensemble de chiffres plus important : la capacité de production des fonderies. Il existe plusieurs manières de mesurer la capacité de production des fonderies, mais la norme industrielle (et probablement la plus importante) est la capacité mensuelle en plaquettes. La liste suivante donne les valeurs de capacité mensuelle en plaquettes pour les nouvelles opérations de fonderie à travers le monde :

• Winbond Electronics Corp.
  • 10 000
• United Microelectronic Corp.
  • 30 000
• Samsung Foundry
  • 30 000
• TSMC (Japon)
  • 55 000 (Japon)
  • 20 000 (États-Unis)
• Nanya Technology Corp.
  • 45 000
• Foxconn
  • 40 000 (Inde)
  • 40 000 (Malaisie)
• Tower Semiconductor Ltd.
  • 40 000
• Hua Hong Semiconductor Ltd.
  • 83 000
• Powerchip Semiconductor Manufacturing Corp.
  • 100 000
• Guangzhou CanSemi Technology Inc.
  • 120 000
• Semiconductor Manufacturing International Corp.
  • 340 000

Toutes les installations de fonderie ne sont pas égales car les fabs ne sont capables de produire qu'à certains nœuds technologiques. En examinant la répartition géographique de la capacité de fabrication, nous constatons une dispersion claire dans l'emplacement de la capacité de fonderie ; la plupart des nouvelles capacités se trouvent en Chine, mais la capacité la plus avancée est hors de Chine, à Taïwan, au Japon, en Corée du Sud et, dans une moindre mesure, aux États-Unis.

Un joker qui est manifestement absent de la liste ci-dessus est l'Europe. Il existe un Acte européen sur les puces, qui a été adopté le 25 juillet 2023. L'objectif de l'Acte européen sur les puces est de faciliter une augmentation de la production de puces et ainsi d'augmenter la part de marché européenne de la capacité et de la capacité de fabrication mondiale. À mesure que les allocations de l'UE commencent à être distribuées, il est probable que des investissements privés suivront pour aider à développer la capacité de fabrication de semi-conducteurs en Europe.

Capacité OSATs et IDM A&T

Les puces ne peuvent pas exister dans le vide, et à mesure que la capacité de production de semi-conducteurs augmente, la capacité d'assemblage et de test doit également croître. Il existe deux modèles pour assembler les puces dans des boîtiers et les mettre sur le marché : l'assemblage et le test externalisés (OSAT) et l'assemblage et le test par les fabricants de dispositifs intégrés (IDM A&T).

Le marché OSAT est encore plus fragmenté et vulnérable que le marché des fonderies, comme l'indiquent les statistiques suivantes.

• Neuf des 10 principaux fournisseurs OSAT sont situés dans la région Asie/Pacifique (Silicon Semiconductor)
• Le nombre d'installations OSAT en Chine et à Taïwan dépasse le nombre d'installations OSAT dans toutes les autres régions combinées (semi.org)
• La croissance OSAT dans la région APAC dépasse l'Amérique du Nord (Anysilicon)

Sans augmentation de la capacité OSAT ou IDM A&T dans les mêmes régions que la fabrication de semi-conducteurs, il est inutile de localiser la production de semi-conducteurs car les puces devront toujours être envoyées à l'étranger pour être assemblées dans leur emballage. Aux États-Unis, la loi Chips prévoit une allocation au Programme National de Fabrication d'Emballages Avancés (NAPMP), qui vise à construire un écosystème d'emballage avancé aux États-Unis.

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