ASML為什么這么強(qiáng)大？

2020年1月25日，我寫了一篇題為“ ASML：我的頂級(jí)半導(dǎo)體加工設(shè)備公司”的文章。在文章中，我對(duì)該公司仍然很滿意，但是隨著ASML的EUV產(chǎn)品在公司銷售中越來(lái)越占主導(dǎo)地位。對(duì)于公司而言，我認(rèn)為這不是一個(gè)完全積極的趨勢(shì)，在本文中，我將進(jìn)行解釋。

數(shù)據(jù)顯示，EUV光刻機(jī)收入占ASML收入的百分比從2016年的7％增加到2020年的45％。預(yù)計(jì)到2023年，ASML公司的EUV光刻機(jī)帶來(lái)的收入將比2020年的收入翻一番。

根據(jù)我們題為“ Sub 100nm光刻：市場(chǎng)分析和戰(zhàn)略問(wèn)題”的報(bào)告，圖1顯示了ASML的EUV收入（藍(lán)線）在2020財(cái)年超過(guò)了其DUV浸沒(méi)式設(shè)備的收入（紅線）。根據(jù)我對(duì)2021年和2022年的預(yù)測(cè)，兩者之間的差距正在擴(kuò)大。

圖1

如圖2所示，基于趨勢(shì)線，ASML的193nm DUV immersion系統(tǒng)的單位份額已基本持平或略有下降。請(qǐng)注意，佳能沒(méi)有制造immersion系統(tǒng)。

圖2

為什么這很重要？在引入EUV系統(tǒng)之前，最先進(jìn)的IC是使用DUV浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)制造的。這些DUV系統(tǒng)在193nm的光波長(zhǎng)下無(wú)法到達(dá)7nm節(jié)點(diǎn)，因此EUV取代了在7nm及以下節(jié)點(diǎn)上的DUV浸入。

由于兩個(gè)非常重要的原因，這為ASML帶來(lái)了長(zhǎng)期問(wèn)題：

首先，目前只有兩家公司生產(chǎn)7nm及以下的IC ——臺(tái)積電和三星電子代工邏輯芯片。

根據(jù)我的分析，在2020年之前售出的近86個(gè)EUV邏輯系統(tǒng)中，TSMC購(gòu)買了44個(gè)系統(tǒng)，而三星購(gòu)買了19個(gè)。英特爾購(gòu)買了18個(gè)。唯一一家有意購(gòu)買EUV系統(tǒng)的公司是中國(guó)的中芯國(guó)際，但該公司因美國(guó)的制裁而被禁止購(gòu)買任何產(chǎn)品。

其次，臺(tái)積電和三星僅將EUV用于少數(shù)芯片層，而將DUV用于其余部分，因此這兩種類型的系統(tǒng)都需要7nm及以下的波長(zhǎng)。掩膜層的數(shù)量隨著節(jié)點(diǎn)的減少而增加。

一個(gè)28nm的IC最多可以有50層掩膜，一個(gè)14nm / 10nm的IC最多可以有60個(gè)層，

一個(gè)7nm的IC有80層掩膜，

5nm IC有100層掩膜，具體取決于制造商。

臺(tái)積電在7nm處僅使用12層EUV，而使用68層DUV。臺(tái)積電在5nm處用了22層EUV與78 層。沉浸式DUV對(duì)制造這些芯片至關(guān)重要，而ASML在這個(gè)市場(chǎng)正在被尼康狙擊。

我看好ASML，主要是因?yàn)樗鲗?dǎo)了光刻市場(chǎng)。如果沒(méi)有其主要產(chǎn)品EUV，半導(dǎo)體行業(yè)將被困在7nm。

由于ASML已成為一家遷移到以EUV為主的公司，但99％的半導(dǎo)體公司不使用EUV。他們需要的是i-line，248nm DUV和193nm浸入式和干式DUV等光科設(shè)備。

EUV僅占ASML單位出貨量的12％，但占收入的45％。確實(shí)，其主要客戶臺(tái)積電（TSMC）在2020年的7nm和更低的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)量中產(chǎn)生了其收入的41％，高于2019年的27％。

對(duì)于臺(tái)積電而言，EUV在7納米及以下的收入在2020年產(chǎn)生了190億美元，高于90億美元。但即使到2019年，2020年10nm及以上的收入也將達(dá)到260億美元。

此外，還有兩個(gè)主要問(wèn)題：

EUV僅用于7nm IC的少量層上，絕大部分層在TSMC和Samsung上用DUV浸沒(méi)式光刻來(lái)描繪圖案。

ASML在非EUV光刻系統(tǒng)（主要是浸沒(méi)DUV）中所占的份額持平或略有下降。

半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)宣布，2020年全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售額為4390億美元，比2019年的4123億美元增長(zhǎng)6.5％。

因此，2020年臺(tái)積電為EUV節(jié)點(diǎn)提供的190億美元僅占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的4.3％，高于2019年的2.2％。換句話說(shuō)，即使三星的EUV節(jié)點(diǎn)芯片意味著超過(guò)90％的半導(dǎo)體不需要EUV 。

根據(jù)我的分析，ASML在佳能和尼康市場(chǎng)上的收入份額在過(guò)去四年中一直徘徊在89％左右。

ASML還限于它們可以制造的數(shù)量，只有三個(gè)邏輯和三個(gè)DRAM公司，三星（邏輯+ NAND），臺(tái)積電（邏輯），英特爾（邏輯），SK海力士（NAND）和MU（NAND）購(gòu)買它們。

ASML的193nm浸入式（ArF）從2018年的95％份額下降到2019年的88％份額，到2020年下降到85％份額。自2013年以來(lái)，趨勢(shì)線略微為負(fù)。尼康是浸入式DUV領(lǐng)域的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，其在該領(lǐng)域的份額得以保持并略有增長(zhǎng)。
編輯：lyn