2020年1月25日,我寫了一篇題為“ ASML:我的頂級半導體加工設備公司”的文章。在文章中,我對該公司仍然很滿意,但是隨著ASML的EUV產(chǎn)品在公司銷售中越來越占主導地位。對于公司而言,我認為這不是一個完全積極的趨勢,在本文中,我將進行解釋。
數(shù)據(jù)顯示,EUV光刻機收入占ASML收入的百分比從2016年的7%增加到2020年的45%。預計到2023年,ASML公司的EUV光刻機帶來的收入將比2020年的收入翻一番。
根據(jù)我們題為“ Sub 100nm光刻:市場分析和戰(zhàn)略問題”的報告,圖1顯示了ASML的EUV收入(藍線)在2020財年超過了其DUV浸沒式設備的收入(紅線)。根據(jù)我對2021年和2022年的預測,兩者之間的差距正在擴大。
圖1
如圖2所示,基于趨勢線,ASML的193nm DUV immersion系統(tǒng)的單位份額已基本持平或略有下降。請注意,佳能沒有制造immersion系統(tǒng)。
圖2
為什么這很重要?在引入EUV系統(tǒng)之前,最先進的IC是使用DUV浸沒式光刻系統(tǒng)制造的。這些DUV系統(tǒng)在193nm的光波長下無法到達7nm節(jié)點,因此EUV取代了在7nm及以下節(jié)點上的DUV浸入。
由于兩個非常重要的原因,這為ASML帶來了長期問題:
首先,目前只有兩家公司生產(chǎn)7nm及以下的IC ——臺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EUV邏輯系統(tǒng)中,TSMC購買了44個系統(tǒng),而三星購買了19個。英特爾購買了18個。唯一一家有意購買EUV系統(tǒng)的公司是中國的中芯國際,但該公司因美國的制裁而被禁止購買任何產(chǎn)品。
其次,臺積電和三星僅將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。掩膜層的數(shù)量隨著節(jié)點的減少而增加。
一個28nm的IC最多可以有50層掩膜,一個14nm / 10nm的IC最多可以有60個層,
一個7nm的IC有80層掩膜,
5nm IC有100層掩膜,具體取決于制造商。
臺積電在7nm處僅使用12層EUV,而使用68層DUV。臺積電在5nm處用了22層EUV與78 層。沉浸式DUV對制造這些芯片至關重要,而ASML在這個市場正在被尼康狙擊。
我看好ASML,主要是因為它主導了光刻市場。如果沒有其主要產(chǎn)品EUV,半導體行業(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等光科設備。
EUV僅占ASML單位出貨量的12%,但占收入的45%。確實,其主要客戶臺積電(TSMC)在2020年的7nm和更低的節(jié)點產(chǎn)量中產(chǎn)生了其收入的41%,高于2019年的27%。
對于臺積電而言,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到260億美元。
此外,還有兩個主要問題:
EUV僅用于7nm IC的少量層上,絕大部分層在TSMC和Samsung上用DUV浸沒式光刻來描繪圖案。
ASML在非EUV光刻系統(tǒng)(主要是浸沒DUV)中所占的份額持平或略有下降。
半導體行業(yè)協(xié)會宣布,2020年全球半導體行業(yè)銷售額為4390億美元,比2019年的4123億美元增長6.5%。
因此,2020年臺積電為EUV節(jié)點提供的190億美元僅占全球半導體市場的4.3%,高于2019年的2.2%。換句話說,即使三星的EUV節(jié)點芯片意味著超過90%的半導體不需要EUV 。
根據(jù)我的分析,ASML在佳能和尼康市場上的收入份額在過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,只有三個邏輯和三個DRAM公司,三星(邏輯+ NAND),臺積電(邏輯),英特爾(邏輯),SK海力士(NAND)和MU(NAND)購買它們。
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,趨勢線略微為負。尼康是浸入式DUV領域的強大競爭對手,其在該領域的份額得以保持并略有增長。