芯耀
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本文由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫（ID：ICVIEWS）編譯自eetimes
超越應(yīng)用材料成為第一，ASML為何驚人增長(zhǎng)？
SEMI在2023年12月12日宣布，預(yù)計(jì)2023年全球半導(dǎo)體制造器件市場(chǎng)將從2022年的1074億美元下降6.1%。然而，有些設(shè)備制造商并沒(méi)有受到下滑的影響，正在大幅擴(kuò)大銷(xiāo)量。ASML是一家荷蘭公司，在曝光設(shè)備領(lǐng)域壟斷了90%以上的市場(chǎng)份額。
圖1是主要設(shè)備制造商的銷(xiāo)售趨勢(shì)圖。在該圖中，根據(jù)各公司的財(cái)務(wù)報(bào)告列出了截至 2023 年排名前五的公司的銷(xiāo)售額數(shù)據(jù)。有消息稱(chēng)，ASML已經(jīng)超越美國(guó)應(yīng)用材料公司（AMAT），躍居全球第一。ASML過(guò)去四五年的增長(zhǎng)實(shí)在是太驚人了，感覺(jué)銷(xiāo)售圖表的斜率已經(jīng)接近垂直。
圖1主要半導(dǎo)體制造設(shè)備制造商的銷(xiāo)售趨勢(shì)（僅前5家公司至2023年）。來(lái)源：電子雜志《半導(dǎo)體制造設(shè)備數(shù)據(jù)手冊(cè)》，數(shù)據(jù)來(lái)自野村證券，各公司財(cái)務(wù)報(bào)表作者根據(jù)關(guān)于數(shù)據(jù)等。
如果我們?cè)倏匆幌聢D1，可以看到第5名及以上和第6名及以下之間存在非常大的差異。
ASML以298億美元排名第一，AMAT以265億美元排名第二，美國(guó)Lam Research以174億美元排名第三，東京電子（TEL）以157億美元排名第四，排名第五的KLA為105億美元，而排名第六的SCREEN（2022年的銷(xiāo)售額）僅為22.3億美元?，F(xiàn)在看來(lái)，排名第六以下的設(shè)備制造商想要闖入第五以上似乎是不可能的，除非有奇跡發(fā)生。
此外，前五名企業(yè)中，“第一名ASML、第二名AMAT”與“第三名Lam、第四名TEL”之間存在較大差距。另外，排名第五的KLA與第三、第四名差距較大。在這種情況下，前五名的排名幾乎已經(jīng)確定，雖然很可能會(huì)出現(xiàn)“ASML和AMAT的第一名爭(zhēng)奪戰(zhàn)”和“Lam和TEL的第三名爭(zhēng)奪戰(zhàn)”，但今后可能不會(huì)有太大的排名變化。
即便如此，ASML的快速進(jìn)步還是令人驚訝。在本文中，我想闡明一下ASML爆發(fā)式增長(zhǎng)背后的因素是什么。
我們來(lái)分析一下ASML過(guò)去三年的季度銷(xiāo)售額。接下來(lái)，通過(guò)回顧2011年至2023年12年的銷(xiāo)售額，我們確定ASML的增長(zhǎng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，最后展望未來(lái)ASML的發(fā)展。
先說(shuō)結(jié)論，我們推測(cè)ASML高增長(zhǎng)的因素是尖端EUV（極紫外）光刻設(shè)備的普及以及 中國(guó)大陸大量采購(gòu)ArF浸沒(méi)式光刻設(shè)備。此外，去年年底到2024年，ASML將出貨10輛EUV的下一代版本High NA，其數(shù)值孔徑（NA）為0.55，據(jù)稱(chēng)其價(jià)格是目前使用的EUV（NA=0.33）的兩倍以上。因此，預(yù)計(jì)未來(lái)ASML將繼續(xù)保持壓倒性的高增長(zhǎng)。
?ASML曝光設(shè)備季度出貨量
圖2為ASML季度曝光設(shè)備出貨量?？梢钥闯鲈贏SML中，出貨量最多的是KrF。該KrF在2022年Q1之前，季度大約為30臺(tái)，之后出貨量不斷增加，在2023年Q4時(shí)達(dá)到54臺(tái)。這可以認(rèn)為是由于近年來(lái)世界各國(guó)/地區(qū)試圖擁有半導(dǎo)體制造能力的動(dòng)向。這是因?yàn)镵rF，無(wú)論是最先進(jìn)還是最傳統(tǒng)的，在半導(dǎo)體制造中都不可或缺。
圖2 ASML按曝光設(shè)備劃分的季度出貨量。來(lái)源：作者根據(jù)ASML財(cái)報(bào)等數(shù)據(jù)制作。
僅次于KrF的出貨臺(tái)數(shù)最多的是ArF 沉浸式設(shè)備。截至2022年，ArF浸液出貨量在一季度約為20臺(tái)。然而，進(jìn)入2023年，Q1出貨量急劇增加，Q2出貨量為25臺(tái)，Q2出貨量為39臺(tái)，Q3出貨量為32臺(tái)，Q4出貨量為29臺(tái)。我們推測(cè)這是 中國(guó)大陸的大規(guī)模收購(gòu)熱潮。
由于荷蘭將跟隨美國(guó)對(duì) 中國(guó)大陸的出口限制，ASML從2023年9月起將不再能夠向 中國(guó)大陸出口ArF沉浸式設(shè)備。因此， 中國(guó)大陸企業(yè)在出口禁令實(shí)施前的最后一刻下了大筆ArF浸沒(méi)式產(chǎn)品訂單，帶來(lái)的ArF浸沒(méi)式產(chǎn)品出貨量快速增加。
僅次于KrF和ArF的出貨量最多的是EUV和i線，在一季度大約為十幾臺(tái)。而且，出貨臺(tái)數(shù)最少的是ArF，季度為5～10臺(tái)左右。
那么，ASML的曝光設(shè)備銷(xiāo)售額是多少呢？
?ASML的搖錢(qián)樹(shù)是EUV和ArF浸沒(méi)式
圖3顯示了ASML按曝光設(shè)備劃分的季度銷(xiāo)售額比例和金額。從圖3A中我們可以看到，ASML收入最高的是EUV和ArF沉浸式設(shè)備。雖然波動(dòng)較大，但兩者的銷(xiāo)售比例均保持在30%至50%之間。另一方面，出貨量最多的KrF式設(shè)備占10%左右。
接下來(lái)，看看圖3B所示的各曝光設(shè)備的銷(xiāo)量，值得注意的是，ArF浸沒(méi)式在2023年迅速擴(kuò)張，在第二季度和第三季度超過(guò)了EUV。
圖3 ASML按曝光設(shè)備劃分的季度銷(xiāo)售額（比例）。來(lái)源：作者根據(jù)ASML財(cái)報(bào)等數(shù)據(jù)制作。
在這里，筆者計(jì)算了每個(gè)曝光設(shè)備的價(jià)格。金額以百萬(wàn)歐元為單位。計(jì)算結(jié)果顯示，i-line成本430萬(wàn)歐元（約7億日元），KrF設(shè)備成本1000萬(wàn)歐元（約16億日元），ArF干式設(shè)備成本1960萬(wàn)歐元（約31億日元），ArF浸入設(shè)備成本61.2億歐元（約98億日元），EUV設(shè)備為1.5億歐元（約240億日元）。曝光設(shè)備越先進(jìn)，曝光設(shè)備的價(jià)格就越高。與其他制造設(shè)備相比，它的價(jià)格要貴一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
此外，EUV每臺(tái)成本高達(dá)240億日元，對(duì)ASML銷(xiāo)售額的增長(zhǎng)做出了巨大貢獻(xiàn)。ArF浸沒(méi)式成本接近100億日元，出貨量是EUV的兩倍以上，可以說(shuō)是ASML銷(xiāo)售額的主要貢獻(xiàn)者。那么，哪些國(guó)家/地區(qū)在采購(gòu)如此昂貴的曝光設(shè)備以及采購(gòu)金額是多少？
?中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)成為最大的客戶
圖4顯示了ASML按地區(qū)劃分的季度銷(xiāo)售額比率和金額。首先，看圖 4A， 中國(guó)大陸在 2022 年第一季度暫時(shí)超過(guò)了中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)。但除此之外，從2020年第四季度到2023年第一季度，臺(tái)積電所在的中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)以及三星和SK海力士所在的韓國(guó)的銷(xiāo)售額占比分別占據(jù)第一和第二位。
圖4 ASML各地區(qū)季度銷(xiāo)售額（比例）。來(lái)源：作者根據(jù)ASML財(cái)報(bào)等數(shù)據(jù)制作。
然而，從2023年第二季度開(kāi)始， 中國(guó)大陸的銷(xiāo)量占比迅速擴(kuò)大，超越中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)，占據(jù)榜首。中國(guó)大陸第三季度的比例為 46%，第四季度為 39%。簡(jiǎn)而言之，中國(guó)大陸在2023年下半年成為ASML最大客戶。
由于美國(guó)實(shí)施的出口限制，中國(guó)大陸無(wú)法購(gòu)買(mǎi)EUV。正如上節(jié)所述，2023年下半年將是ArF浸沒(méi)式設(shè)備的出貨量和銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)的時(shí)期。也就是說(shuō)，2023年下半年，ArF沉浸式的銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)中國(guó)大陸的銷(xiāo)量也快速擴(kuò)大。由此可以推斷，中國(guó)大陸半導(dǎo)體廠商對(duì)ArF沉浸進(jìn)行了最后一刻的采購(gòu)。
?ASML曝光設(shè)備出貨量變化
在圖2中，分析了過(guò)去三年各類(lèi)型曝光設(shè)備的出貨量。但是，筆者希望從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)了解ASML已經(jīng)出貨了多少臺(tái)曝光裝置。因此，筆者盡我所能地閱讀了ASML的年度報(bào)告，并制作了2011年至2023年曝光設(shè)備出貨量的圖表（圖5）。本來(lái)想在2010年以前知道，但遺憾的是2010年以前的年度報(bào)告中沒(méi)有記載按曝光裝置分列的出貨臺(tái)數(shù)。
圖5 ASML按曝光設(shè)備劃分的出貨量。來(lái)源：作者根據(jù)ASML年報(bào)和財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)制作。
再看圖5，我們可以看到，自2019年以來(lái)，KrF出貨量快速增長(zhǎng)。2019年之前，每年數(shù)量不到80臺(tái)，但從2020年開(kāi)始線性增長(zhǎng)，到2023年，出貨量達(dá)到184臺(tái)。如上所述，2020年以后，世界各國(guó)/地區(qū)的半導(dǎo)體制造能力日益活躍，對(duì)尖端和傳統(tǒng)KrF的需求急劇擴(kuò)大。
另一方面，ArF浸入式設(shè)備的出貨量過(guò)去每年約為80臺(tái)，但到了2023年，這一數(shù)字迅速增加了約1.5倍，達(dá)到125臺(tái)，這可能是由于中國(guó)大陸采購(gòu)的蓬勃發(fā)展。然而，從2024年開(kāi)始， 中國(guó)大陸蓬勃發(fā)展的購(gòu)買(mǎi)熱潮應(yīng)該會(huì)消退，因此ArF沉浸式設(shè)備的出貨量可能會(huì)下降。
除此之外，2023年，按照出貨量降序排列，i-line為55臺(tái)，EUV為53臺(tái)，ArF dry為32臺(tái)。自 2016 年左右以來(lái)，這三種曝光設(shè)備的使用量均呈上升趨勢(shì)。
接下來(lái)我們看看ASML按曝光設(shè)備的銷(xiāo)量情況。
?EUV 銷(xiāo)量快速擴(kuò)大
圖6顯示了2011年至2023年ASML按曝光設(shè)備劃分的銷(xiāo)售趨勢(shì)。直到2019年，ArF沉浸式銷(xiāo)量最大，但從2016年左右開(kāi)始EUV銷(xiāo)量迅速擴(kuò)大，2020年EUV超過(guò)ArF沉浸式成為ASML最大的營(yíng)收來(lái)源。不過(guò)，從2022年開(kāi)始，ArF浸沒(méi)式銷(xiāo)售額將猛增，到2023年，EUV的銷(xiāo)售額達(dá)到92.14億歐元，ArF浸泡的銷(xiāo)售額達(dá)到89.95億歐元，大致相同規(guī)模。
圖6 ASML按曝光設(shè)備的出貨量。來(lái)源：作者根據(jù)ASML年報(bào)和財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)制作。
此外，除EUV和ArF浸液外，銷(xiāo)售額也有增長(zhǎng)的跡象，預(yù)計(jì)2023年銷(xiāo)售額KrF達(dá)到21.94億歐元，ArF干式達(dá)到8.78億歐元，i-line達(dá)到2.19億歐元。
那么2024年之后會(huì)發(fā)生什么？一方面，由于對(duì)中國(guó)大陸的出口限制，預(yù)計(jì)從 2024 年起，ArF 沉浸式設(shè)備的銷(xiāo)量將暫時(shí)下降。
另一方面，除ArF浸液以外的曝光裝置的銷(xiāo)售額將增加。其中，尤以EUV的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)最為顯著。這是因?yàn)镹A=0.33的EUV的出貨臺(tái)數(shù)持續(xù)增加，同時(shí)HighNA的出貨正式開(kāi)始。據(jù)報(bào)道，High NA 器件的價(jià)格為 3.5 億美元。
有文章稱(chēng)，ASML將在2024年出貨10臺(tái)High NA，其中包括2023年底出貨給美國(guó)英特爾的High NA。如果這是真的，那么 2024 年 EUV 的銷(xiāo)量將達(dá)到一個(gè)高得離譜的水平。據(jù)推測(cè)，英特爾已獲得這 10 個(gè) High NA 中的 6 個(gè)。此外，計(jì)劃到 2028 年每年能夠生產(chǎn) 20 臺(tái) High HA 裝置。
?ASML各地區(qū)銷(xiāo)售額
圖7顯示了2011年至2023年ASML按地區(qū)劃分的銷(xiāo)售趨勢(shì)。2011年至2018年， 中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)、美國(guó)是銷(xiāo)售額排名第一至第三的三個(gè)地區(qū)/國(guó)家。然而，雖然美國(guó)的銷(xiāo)量自2018年以來(lái)一直保持平穩(wěn)，但中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)的銷(xiāo)量卻大幅增長(zhǎng)。這很大程度上是由于中國(guó)臺(tái)灣臺(tái)積電和韓國(guó)三星競(jìng)相引入EUV。
圖7 ASML按地區(qū)銷(xiāo)售額。來(lái)源：作者根據(jù)ASML年報(bào)和財(cái)務(wù)報(bào)表數(shù)據(jù)制作。
2020年，中國(guó)大陸超越美國(guó)，2023年銷(xiāo)量大幅增長(zhǎng)。2023年，中國(guó)大陸超越韓國(guó)，增長(zhǎng)到幾乎與排名第一的中國(guó)臺(tái)灣平起平坐。
按2023年銷(xiāo)售額排序，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)以65.82億歐元排名第一， 中國(guó)大陸以63.62億歐元排名第二，韓國(guó)以52.65億歐元排名第三，美國(guó)以21.94億歐元排名第四。歐洲以 8.78 億歐元排名第五，日本以 4.39 億歐元排名第六，新加坡以 2.19 億歐元排名第七。
展望未來(lái)，2022年至2023年期間下降的中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)的銷(xiāo)售額將從2024年開(kāi)始再次開(kāi)始上升?？偣惨M(jìn)6臺(tái)High NA的美國(guó)也必將大幅上升。另一方面，無(wú)法購(gòu)買(mǎi)ArF液浸的中國(guó)，預(yù)計(jì)2024年以后銷(xiāo)售額將減少。
?ASML的未來(lái)展望
最后，筆者想回顧一下ASML從2011年到2023年的銷(xiāo)售額，并展望2024年及以后（圖8）。ASML 的銷(xiāo)售似乎出現(xiàn)了兩個(gè)拐點(diǎn)。
圖8 ASML的銷(xiāo)售和營(yíng)業(yè)利潤(rùn)。來(lái)源：作者根據(jù)ASML年度報(bào)告和財(cái)務(wù)報(bào)表的數(shù)據(jù)等創(chuàng)建。
第一個(gè)拐點(diǎn)是2016年，由于EUV出貨從今年開(kāi)始正式，人們認(rèn)為這帶來(lái)了革命的變化。
第二個(gè)拐點(diǎn)是在2022年，這很大程度上歸功于中國(guó)大陸對(duì)ArF沉浸式的巨額采購(gòu)。
筆者預(yù)測(cè)，第三個(gè)拐點(diǎn)可能會(huì)在 2023 年至 2024 年之間出現(xiàn)。這是由于每單位 3.5 億美元（約 525 億日元）的高 NA 效應(yīng)所致。
第一個(gè)高NA設(shè)備于2023年12月底引入了美國(guó)英特爾（圖9）。如前所述，ASML預(yù)計(jì)在2023年至2024年期間總共出貨10臺(tái)High NA。如果這是真的，那么毫無(wú)疑問(wèn)，第三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)將在2023年到2024年之間出現(xiàn)。
綜上所述，目前來(lái)看，制造設(shè)備廠商銷(xiāo)量排名中，ASML暫時(shí)將繼續(xù)穩(wěn)居第一?？磥?lái)真正的ASML時(shí)代已經(jīng)到來(lái)了。
*聲明：本文系原作者創(chuàng)作。文章內(nèi)容系其個(gè)人觀點(diǎn)，我方轉(zhuǎn)載僅為分享與討論，不代表我方贊成或認(rèn)同，如有異議，請(qǐng)聯(lián)系后臺(tái)。
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