半導體設備巨人 光刻設備龍頭 ASML 的關鍵優勢

作者:樂晴智庫   |   2018 / 02 / 06

文章來源:雪球   |   圖片來源:Jayroz


深耕光刻領域,市佔率絶對領先。艾司摩爾 (ASML Holding N.V.,ASML-US) 是全球最大的半導體光刻機設備及服務提供商,在細分領域具備壟斷地位。總部位於荷蘭 Veldhoven,是飛利浦 (Phillips,LIGHT-NL) 與艾司摩爾於 1984 年合資創立,原稱 Advanced Semiconductor Material LithographyHolding N.V.。

1995 年公司在 NASDAQ 與阿姆斯特丹交易所上市,2001 年更名為艾司摩爾。公司技術實力在光刻設備領域領先,45nm 以下的高階光刻機的市場中,佔據 80% 以上的份額,尤其在極紫外光 (EUV) 領域,目前處於壟斷地位。在 2017 年,公司營收達 67 億歐元,淨利潤 15 億歐元,員工總數約有 1 萬 6500 人,其中研發超過 6000 人。

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光刻設備是半導體關鍵製程,公司推動了產業技術演進。光刻 (lithography) 設備是一種投影曝光系統,由紫外光源、光學鏡片、對準系統等零件組裝而成。在半導體製作過程中,光刻設備會投射光束,穿過印著圖案的掩模及光學鏡片,將線路圖曝光在帶有光感塗層的矽晶圓上;通過蝕刻曝光或未受曝光的部份來形成溝槽,然後再進行沉積、蝕刻、摻雜,架構出不同材質的線路;此製程被一再重複,就能將數以十億計的 MOSFET 或其他晶體管,建構在矽晶圓上,形成一般所稱的整合電路。

雙工作台與浸沒式設備是發展轉折點。公司在 1986 時推出第一步進式 (stepper) 光刻機,提高掩模的使用效率與光刻精度,將半導體工藝製程向上提升一個台階;在 2001 年,公司推出採用雙工作台的設備,能在矽晶圓在一個工作台進行光刻曝光時,同時將另一片晶圓在第二個工作台進行測量對位,大幅提高工作效率與對位精度,此一設計受到客戶極大青睞,鞏固了公司的市場地位。

而在 2007 年,艾司摩爾配合台積電的技術方向,推出了 193nm 光源的浸沒式系統,在光學鏡頭與矽晶圓片導入液體作為介質,在原有光源與鏡頭的條件下,能顯著提升蝕刻精度,成為目前高階光刻的主流技術方案,一舉壟斷市場。Nikon (7731-JP) Canon (7751-JP) 原本主推 157nm 光源的乾式光刻,但此一路線為市場所放棄,也成為這兩家公司邁入衰退的重要原因。

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專注關鍵環節,研發投入與專業併購形成正向循環。艾司摩爾的研發人員占比將近 4 成,並累計 1 萬個以上專利。相較於 Nikon Canon 內部研發多數零件與技術的模式,艾司摩爾推行零件外包與技術合作開發策略,專注於核心技術與客戶需求,具有較高的方案彈性與效率。

公司先後對光刻的細分領域龍頭進行投資,其中包括在 2000 年收購 Silicon Valley Group,擴展了在美國的研發團隊與生產基地;在 2007 年收購了美國的 Brion,強化了專業光刻檢測與解決方案能力;在 2013 年完成對紫外光源龍頭 Cymer 的收購,以及在 2016 年取得光學鏡片龍頭德國蔡司 (ZEISS)  24.9% 的股份,後兩起對技術供應商的投資,加大了公司在極紫外光領域的領先優勢。

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近年營收穩健成長,2017 年進入高週期。在 2012-2016 年,由於半導體產業升級減速,設備產業出現低成長甚至衰退。公司營收增速放緩,但仍維持在 10% 左右的成長率。2016 年下半後,14nm 與 10nm 製程陸續進入量產,公司浸沒式的 DUV 光刻設備需求持續強勁;同時公司推出的 EUV 光刻系統,是 7nm 以下製程的關鍵設備,成為一線晶圓廠的資本支出的重點。

在 2016 年,公司營收達到新高的 67 億歐元 (+8.1%) ,淨利潤 15 億歐元 (+5.5%) ;2017 年 Q3 銷售金額 24 億歐元,同比成長 34.8%,全年營收成長率有望突破 25%,較2015 和 2016 年不到 10% 的成長水平有明顯進步。

封面來源:https://goo.gl/NkY6ax

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