Guosheng Securities : La demande de wafers avancés alimentée par l'IA connaît une forte croissance, le secteur des wafers de grande taille poursuit sa tendance de reprise

国盛证券发布了一份研究报告称，根据SUMCO的测算，AI服务器对12英寸硅片的需求量是通用型服务器的3.8倍。新产品和新技术催生12英寸硅片更多消耗；同等存储容量下，HBM对12英寸硅片的需求量是主流DRAM产品的3倍。目前硅片市场已形成由Shin-Etsu、SUMCO等海外厂商垄断的格局，中国内地公司所占份额较小，存在较大的市场空间。此外，当前DRAM供应已出现短缺，存储器厂商在需求增长节奏驱动下，已开始表现出保障未来硅片供应的意愿；信越化学预计，未来与AI相关的硅片出货量将大幅增长。

国盛证券主要观点如下：

La demande de plaquettes avancées propulsée par l’IA augmente fortement, et le secteur des grandes plaquettes prolonge la tendance de reprise

Les plaquettes sont le socle de la fabrication des puces ; les matériaux de fabrication de tranches représentent 30 % de la valeur des matériaux utilisés. Les plaquettes de silicium semi-conducteur sont une matière clé pour fabriquer des circuits intégrés, des composants discrets, des capteurs et d’autres produits semi-conducteurs, constituant un maillon fondamental de la chaîne industrielle des semi-conducteurs. Leurs procédés principaux comprennent la croissance des cristaux, les procédés de traitement, les procédés d’épitaxie, etc. Le niveau de spécialisation technique est assez élevé.

À l’heure actuelle, plus de 95 % des dispositifs semi-conducteurs dans le monde utilisent des plaquettes de silicium comme substrat. Parmi les produits de circuits intégrés qui représentent 80 % des dispositifs semi-conducteurs, plus de 99 % utilisent des plaquettes de silicium comme substrat. Sur la base des substrats de plaquettes de silicium, différentes opérations sont réalisées pour fabriquer divers dispositifs semi-conducteurs, telles que la lithographie, la gravure, le dépôt de films minces, l’implantation ionique et d’autres étapes, ce qui fait des plaquettes de silicium le socle de la fabrication des puces. D’après les statistiques de SEMI, parmi les neuf grandes catégories de matériaux de fabrication de plaquettes en 2024, la part des plaquettes de silicium est de 30 %, ce qui en fait le matériau le plus consommé pour la fabrication de plaquettes.

Les plaquettes de silicium évoluent vers des tailles plus grandes : le 12 pouces est plus rentable

Les tailles des plaquettes de silicium semi-conducteur (selon le diamètre) comprennent principalement 2 pouces, 3 pouces, 4 pouces, 6 pouces, 8 pouces et 12 pouces, etc. Sous l’impulsion de la loi de Moore, les plaquettes de silicium semi-conducteur évoluent vers des formats plus grands. Plus la taille de la plaquette est grande, plus le nombre de puces pouvant être fabriquées sur une plaquette augmente, ce qui réduit le coût de production d’une puce unique.

Dans des conditions de procédé identiques, la surface utilisable d’une plaquette semi-conducteur de 300 mm est plus du double de celle d’une plaquette de 200 mm ; son taux d’utilisation (c’est-à-dire le nombre de puces produites par unité de plaquette de silicium) est d’environ 2,5 fois celui des plaquettes de 200 mm. Le prix unitaire par plaquette d’une plaquette 12 pouces est bien supérieur de 2,25 fois à celui d’une plaquette 8 pouces ; le prix par unité de surface est donc plus élevé. Ainsi, les puces à plus forte valeur ajoutée et à des procédés plus avancés, produites avec des plaquettes de 12 pouces, permettent de réaliser la meilleure efficacité économique. De manière générale, pour les procédés supérieurs à 90 nm, on utilise principalement des plaquettes de silicium semi-conducteur de 8 pouces et moins ; pour les procédés à 90 nm et moins, on utilise principalement des plaquettes de silicium de 12 pouces.

L’IA demeure en forte conjoncture, et les GPU et HBM apportent une demande supplémentaire de plaquettes de 12 pouces

Prenons l’exemple des serveurs d’IA : les serveurs d’IA ajoutent des GPU hautes performances pour le calcul de données en parallèle à haut débit, tout en s’accompagnant d’une mémoire de stockage avec des stacks HBM pour les données de calcul. Les stacks HBM sont formés par empilement de puces DRAM ; le nombre de couches d’empilement augmente continuellement, ce qui accroît davantage l’utilisation des plaquettes de 12 pouces. D’après les calculs de SUMCO, la quantité de plaquettes de 12 pouces demandée pour les serveurs d’IA est 3,8 fois celle des serveurs de type général. De nouveaux produits et de nouvelles technologies entraînent une consommation accrue de plaquettes de 12 pouces ; à capacité de stockage équivalente, la demande de HBM en plaquettes de 12 pouces est 3 fois celle des produits DRAM grand public. Le nombre de couches d’empilement du NAND Flash passe à 400 couches : les fabricants basculeront vers un procédé consistant à fabriquer un NAND Flash complet via le collage/assemblage de 2 plaquettes, ce qui revient à doubler la demande en plaquettes de 12 pouces.

Selon les prévisions de SEMI, la taille du marché mondial des plaquettes de silicium des semi-conducteurs devrait dépasser 20 milliards de dollars d’ici 2030. À l’heure actuelle, le marché des plaquettes est dominé par des fabricants étrangers tels que Shin-Etsu, SUMCO, etc., tandis que les sociétés du continent chinois ne détiennent qu’une part relativement faible ; il existe ainsi un espace de marché important.

Les grands fabricants à l’étranger tablent sur une reprise continue du marché des plaquettes de 12 pouces

1)Sumco : la tendance de reprise annuelle des plaquettes de 300 mm en 2025 se poursuit ; pour la perspective du 20B1, grâce à la demande liée à l’IA, les plaquettes de 300 mm ont un avenir prometteur. À moyen et long terme, concernant les plaquettes de 300 mm, la demande en puces logiques avancées et en DRAM des centres de données alimentés par l’IA est forte, et la demande en NAND devrait également remonter ; pour les produits traditionnels, les clients procéderont à un déstockage complet et ajusteront les volumes d’achat.

2)Shin-Etsu Chemical : la demande en plaquettes de 300 mm maintient une tendance à la reprise, et la demande liée à l’IA demeure durablement forte ; d’autres domaines de demande commencent également à repartir. À l’avenir, les clients du secteur des semi-conducteurs de l’IA accélèrent la mise à niveau de leurs capacités de production ; l’explosion de la demande en IA représente une transformation structurelle pour l’industrie, et la demande en plaquettes continuera de croître. De plus, à l’heure actuelle, l’offre de DRAM a déjà connu une pénurie ; sous l’impulsion du rythme de croissance de la demande, les fabricants de mémoires ont commencé à manifester leur volonté d’assurer l’approvisionnement futur en plaquettes. L’entreprise prévoit que, à l’avenir, le volume d’expédition de plaquettes liées à l’IA augmentera fortement.

3)slitronic : en perspective pour 2026, on estime que, avant l’ajustement des stocks, la croissance de la demande en glissement annuel sera d’environ 6 %, principalement tirée par la demande en serveurs.

Avertissements sur les risques

Risque d’intensification de la concurrence sur le marché, risque de volatilité dans l’industrie, risque de frictions dans le commerce international, risque que le développement de l’IA ne réponde pas aux attentes.

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