La dernière vague de hausse des prix des matériaux pour semi-conducteurs est difficilement réductible à un simple "cycle de prix". Les fournisseurs de plaquettes de silicium signalent une meilleure utilisation des capacités existantes en 12 pouces, les fabricants de composants photoniques citent la demande des centres de données pour l'IA en matière d'interconnexions optiques pour justifier leurs investissements, tandis que les fabricants de substrats d'encapsulation avancée observent une augmentation continue des demandes pour des produits de grandes dimensions et multicouches. Ces évolutions ne concernent pas les mêmes matériaux, les mêmes régions ou les mêmes conditions contractuelles, mais elles convergent vers une même tendance : les contraintes de l'industrie des semi-conducteurs évoluent d'un problème d'équilibre offre/demande globale vers un défi lié à la capacité de livraison effective de matériaux haute spécification.
Le changement clé ici n'est pas une simple augmentation de la demande de matériaux, mais une modification de la structure de cette demande qui change leur mode de consommation. Selon le WSTS, le chiffre d'affaires mondial des semi-conducteurs atteindrait 1,51 milliard de dollars en 2026, soit une croissance d'environ 90% ; le marché de la mémoire devrait croître d'environ 250%, celui des puces logiques d'environ 37%. La croissance de la mémoire haute bande passante (HBM), de la logique avancée, des interconnexions optiques et des technologies d'encapsulation avancée signifie que chaque unité de puissance de calcul nécessite des plaquettes de silicium de plus haute spécification, plus de couches de dépôt, des substrats plus complexes et une plus grande uniformité des matériaux. Le marché des matériaux passe ainsi de la phase "plus de plaquettes en production" à celle où "chaque plaquette, chaque système consomme des matériaux de manière plus complexe".
Le silicium a donné le premier signal
Les plaquettes de silicium sont le point de départ pour observer les cycles des matériaux. Les données du SEMI montrent qu'au deuxième trimestre 2026, la surface expédiée de plaquettes de silicium dans le monde a atteint 3,573 milliards de pouces carrés, soit une augmentation de 7,4% en glissement annuel et de 9,1% en glissement trimestriel. Cette reprise des expéditions indique une amélioration de l'activité de fabrication de plaquettes, mais sa structure interne diffère de celle du précédent cycle de croissance. La demande liée à l'intelligence artificielle déborde des applications de logique avancée et de mémoire vers d'autres domaines comme la puissance et la photonique, tandis que les terminaux traditionnels comme les PC et les smartphones restent soumis aux contraintes du rythme de récupération des prix et de la demande en mémoire.
Cette divergence se reflète directement dans les taux d'utilisation des capacités et les stratégies tarifaires des fournisseurs. Le chiffre d'affaires de GlobalWafers au deuxième trimestre s'est élevé à 152 milliards de dollars taïwanais, en hausse de 8,8% sur le trimestre précédent mais en baisse de 5% sur un an. La société indique que, hors nouvelles lignes d'extension, les lignes existantes de 12 pouces sont pleinement utilisées, l'utilisation des lignes de 8 pouces reste élevée, tandis que la reprise des produits en 6 pouces est plus progressive. Lors de sa conférence téléphonique, la même société a clairement différencié le traitement des prix pour les produits hors accords à long terme et les contrats existants. Le changement sur le marché des plaquettes de silicium se manifeste d'abord par une amélioration du pouvoir de négociation pour des commandes spécifiques, concernant des spécifications ou des clients particuliers, hors contrats à long terme, et non par une hausse générale des prix affichés.
Pour les fonderies en aval, cette différence est plus importante que le prix moyen de vente. L'approvisionnement en plaquettes polies standard est relativement facile à ajuster via les stocks et la capacité de production. En revanche, la valeur des produits dopés fortement (lourds), épitaxiés, SOI (Silicium sur Isolant) ou silicium photonique réside davantage dans leur adaptation au procédé et la validation par le client. La rareté d'un matériau ne dépend donc pas seulement de la capacité nominale, mais de la capacité à livrer de manière stable dans les fenêtres de procédé du client. Le signal donné par le silicium annonce ainsi une caractéristique fondamentale de cette vague de hausse des matériaux : les déséquilibres entre l'offre et la demande des produits haute spécification apparaissent avant ceux du marché global.
L'hexafluorure de tungstène (WF6) et le phosphure d'indium (InP)
L'hexafluorure de tungstène illustre une double contrainte liée aux "ressources et au processus de purification". En tant que gaz électronique clé pour les procédés de dépôt avancés, son coût est très sensible à la poudre de tungstène de haute pureté. Des sources industrielles indiquent que cette poudre représente 60% à 70% du coût de production du WF6. Auparavant, le prix de référence du WF6 de haute pureté en Chine a atteint 1 670 - 1 810 yuans/kg. Le prix moyen à l'exportation chinoise en avril était de 149,79 dollars/kg. La base de la hausse des prix n'est pas complexe : les ressources en tungstène en amont, les flux commerciaux des matières premières et les capacités de purification de haute pureté se resserrent simultanément, tandis que la demande s'intensifie avec l'augmentation du nombre de couches en 3D NAND et l'évolution des procédés logiques avancés.
La situation récente du marché du tungstène montre cependant que les prix des matériaux n'évoluent pas selon une trajectoire linéaire. Les informations de marché publiées par l'Association chinoise du tungstène indiquent que le concentré de wolframite (noir) se situe autour de 415 000 yuans par tonne standard et l'APT (paratungstate d'ammonium) autour de 610 000 yuans par tonne, l'offre et la demande restant dans une impasse et les acheteurs restant prudents. Pour les fournisseurs de WF6, ce qui détermine réellement l'élasticité des prix n'est pas la matière première elle-même, mais la capacité à disposer simultanément d'un approvisionnement garanti en matières premières, d'un contrôle de la pureté, de capacités de conditionnement (remplissage de bouteilles) et d'une certification client. Pour les fabricants de mémoire et de puces logiques, l'enjeu des achats ne se limite pas à réduire le prix unitaire, mais aussi à maintenir la continuité des procédés de dépôt via une certification multi-sources et une traçabilité des matières premières.
La logique du phosphure d'indium est différente. Sa principale contrainte provient de la demande d'interconnexions optiques, de la concentration de l'offre et des longs cycles de certification. Selon les estimations, AXT et Sumitomo Electric représentent ensemble près de 80% de la fabrication mondiale de substrats en phosphure d'indium. Suite aux contraintes sur les licences d'exportation, le prix moyen d'une plaquette de 6 pouces en InP est passé à environ 5 000 dollars, soit une hausse d'environ 250%. Ce changement transforme la problématique des matériaux pour les puces optiques à haute vitesse d'une simple question de coût en un enjeu de sécurité d'approvisionnement.
L'évolution de la demande renforce cette tension. Coherent a affiché un chiffre d'affaires de 2,05 milliards de dollars au quatrième trimestre de son dernier exercice, en hausse de 34% sur un an. L'entreprise cite la migration des connexions en cuivre vers les connexions optiques dans les centres de données pour l'IA comme raison majeure pour étendre ses capacités de fabrication. Les acomptes clients et les accords d'approvisionnement à long terme divulgués par AXT reflètent également que les acteurs en aval commencent à anticiper leurs achats dès la phase de planification des capacités. Parallèlement, JX Metals prévoit d'investir jusqu'à 120 milliards de yens sur quatre ans pour multiplier sa capacité de production de substrats en InP par 7 à 10 fois par rapport au niveau actuel. Si l'ampleur des plans d'expansion est importante, c'est la vitesse de croissance des cristaux, le contrôle des défauts, la compatibilité épitaxiale et la validation client qui détermineront ensemble la rapidité avec laquelle ces nouvelles capacités deviendront une offre effective.
La tension dans l'encapsulation avancée
Pour les matériaux d'encapsulation avancée, il ne faut pas se contenter d'observer la cotation isolée du film ABF ou du tissu de verre électronique. Un substrat d'encapsulation haute performance pour CI est un produit système constitué de films de surcouche (build-up), de tissu de verre, de feuilles de cuivre, de résine, de gravure des circuits et de rendement. Un décalage dans n'importe quel maillon de cette chaîne affecte la livraison finale. IBIDEN a récemment révisé à la hausse ses prévisions annuelles de ventes à 550 milliards de yens et son bénéfice opérationnel à 127 milliards de yens. La société souligne une forte demande pour les substrats à haute valeur ajoutée pour serveurs IA et serveurs généraux, une demande qui reste supérieure à la capacité d'offre du secteur.
Ce type de signal indique que l'amélioration des prix s'étend désormais des matériaux individuels à des maillons plus intégrés comme l'encapsulation. Mais la transmission n'est pas linéaire. Une hausse du prix moyen d'un substrat peut provenir d'une augmentation du nombre de couches, d'une complexité accrue de l'usinage, d'une amélioration du rendement ou d'un changement dans la structure de la clientèle, sans que chaque matériau en amont ne subisse une hausse de prix de même ampleur. Le véritable goulet d'étranglement côté matériaux est la capacité à fournir des combinaisons répondant aux exigences de haute vitesse, haute fréquence et faible coefficient de dilatation thermique.
La structure de l'offre de tissus de verre haute performance l'illustre. TrendForce estime que Nittobo détiendrait environ 90% du marché du T-glass et 60% à 70% du NER-glass, de nouvelles capacités n'étant attendues au plus tôt qu'au milieu de 2027. Cela fait que les risques liés aux matériaux pour l'encapsulation avancée et les cartes serveurs se manifestent davantage au niveau des spécifications, de la certification et des délais de livraison, et pas seulement du coût des matières premières. Pour les assembleurs (OSAT) et les fabricants de cartes, sécuriser à l'avance les matériaux haute performance, réserver des capacités de ligne et améliorer le rendement sont souvent plus critiques que de négocier uniquement sur un prix d'achat unitaire.
L'avertissement de l'hélium
Si le silicium, le WF6 et l'InP correspondent à des contraintes technologiques et de capacité, l'hélium illustre une contrainte géopolitique et logistique. Selon les rapports, le Qatar représente environ un tiers de l'approvisionnement mondial en hélium, et les perturbations des approvisionnements au Moyen-Orient commencent à affecter la chaîne d'approvisionnement de la fabrication de haute technologie. L'hélium est utilisé dans la fabrication des semi-conducteurs pour le refroidissement, les tests d'étanchéité et certaines étapes de procédé. Les possibilités de substitution à court terme sont limitées, et l'impact d'une instabilité de l'offre s'amplifie rapidement en pressions sur les achats et les stocks.
Cependant, le marché de l'hélium montre aussi la dimension régionale des prix des matériaux. Le prix moyen d'importation de l'hélium en Chine au premier semestre se situait dans une fourchette de 450 à 600 yuans/kg. Les approvisionnements contractuels à long terme en provenance de Russie ont dans une certaine mesure amorti la volatilité du marché spot. Les prix au comptant, les prix contractuels à long terme et les cotations de la même matière première dans différentes régions peuvent présenter des écarts significatifs. Pour les fonderies transnationales, la gestion des matériaux n'est donc plus seulement une question de comparaison de prix, mais implique un arrangement global entre les sources d'approvisionnement, les voies de transport, les niveaux de stock et les sources de gaz alternatifs.
L'offre effective est ce qui détermine l'impact sur le marché
Une caractéristique de cette vague de tension sur les matériaux est que les investissements industriels ne font pas défaut, mais c'est la capacité additionnelle immédiatement utilisable par les clients qui manque. Les objectifs d'expansion de JX Metals pour l'InP et les nouveaux projets pour le tissu de verre haute performance pointent tous vers la période autour de 2027. Cependant, il faut généralement un temps de montée en puissance (ramp-up) encore plus long entre la construction des bâtiments et l'installation des équipements, et le moment où les produits sont stables, validés par les clients et introduits en série. Pour les plaquettes de silicium, les gaz électroniques spéciaux, les substrats de composés et les substrats d'encapsulation, la capacité nominale, la capacité en phase de test et la capacité effective déjà certifiée par les clients sont souvent d'ordres de grandeur complètement différents.
C'est précisément la raison pour laquelle les prix des matériaux réagissent plus rapidement à une tension de l'offre et plus lentement aux annonces d'expansion. Les tarifs peuvent être ajustés en un trimestre, tandis que la validation client s'étale souvent sur plusieurs cycles de produits. Les substrats d'encapsulation avancée doivent en outre être compatibles avec la conception des puces, le type d'encapsulation et la fiabilité du système, de sorte qu'une simple augmentation de capacité à un maillon ne supprime pas automatiquement les contraintes de livraison. Par conséquent, pour évaluer si l'offre de matériaux s'améliore véritablement, il faut observer simultanément le taux de mise en service des nouvelles lignes, l'avancement des certifications client et le rendement après la mise en production stable, et non se contenter de regarder le montant des investissements ou la capacité planifiée.
Ce décalage dans l'offre effective détermine la manière dont la hausse des prix des matériaux se transmet au marché des puces. Les accélérateurs d'IA, les mémoires haute bande passante (HBM) et les modules optiques à haute vitesse ayant une valeur ajoutée plus élevée, leur chaîne d'approvisionnement est plus susceptible d'absorber une partie des coûts via des contrats à long terme, des acomptes et une gestion des stocks. En revanche, les produits en technologies matures, l'électronique grand public et les composants de puissance très concurrentiels ont une marge de répercussion des coûts plus limitée. Cette différence entre les deux catégories de produits explique que la hausse du prix d'un même matériau ait un impact totalement différent selon les segments en aval.
Il est également important de noter que le prix unitaire du matériau n'est qu'un coût apparent. Pour la fabrication de plaquettes, les variations de pureté, la stabilité des lots et les interruptions de livraison affectent également le taux d'utilisation des équipements et le rendement. Pour l'encapsulation avancée, les performances combinées du substrat, de la résine et du tissu de verre doivent être validées conjointement avec la conception de la puce. Une fluctuation de procédé causée par un changement de matériau est souvent plus difficile à gérer que la hausse du prix d'achat elle-même. L'approvisionnement en matériaux évolue donc d'une négociation traditionnelle sur les prix vers une gestion intégrée incluant la sécurité d'approvisionnement, la certification client, la localisation géographique et le support technique.
De ce fait, la profitabilité des entreprises de matériaux va également se différencier davantage. Les fournisseurs capables de maîtriser les sources de matières premières, les capacités de purification, les plateformes de produits, la certification de clients mondiaux et les capacités de production disponibles auront plus de facilité à améliorer simultanément leur part de marché, leurs volumes et leurs prix. Les entreprises encore en phase de construction, d'échantillonnage ou d'introduction auprès d'un seul client auront besoin de plus de temps pour transformer la dynamique du marché en résultats financiers. Pour l'industrie locale des matériaux, le critère le plus pertinent n'est pas le nombre de projets, mais la capacité effective de livraison durable après validation par les clients.
Cet article est issu du compte WeChat "Semiconductor Industry Insights" (ID: ICViews), auteur : Jun Xi
