光刻巨人ASML深度探究,光刻机国产化,任重而道远

谷波聊财经 2024-10-18 03:23:13

历经40年发展,通过不断收购同业和上游供应商、创新并引领行业技术突破,ASML现已成为全球第一大IC光刻机厂商。

ASML于1984年成立,40年来公司产品布局专注于IC前道光刻机,从创业之初的筚路蓝缕,几经突破后终成光刻巨人。2023年,ASML实现营收276亿欧元(约2150亿人民币),同比+30%,净利润78亿欧元(约610亿人民币),同比+39%。

光源&数值孔径&工艺因子三轮驱动,共促光刻技术迭代。光刻机在光刻工艺中承担曝光这一核心步骤,投影式掩模光刻长期成为IC光刻机采用的主流技术。投影式光刻机可按曝光方式分为扫描式、步进重复式和步进扫描式(目前步进扫描式为行业主流),也可按光源类型分为UV、DUV和EUV光刻机。过去40年光刻机的技术迭代主要围绕分辨率、套刻精度、产能三大关键指标以及决定分辨率的光源波长、数值孔径和工艺因子三大参数展开。

ASML的股权较为分散,公司前几大股东均为欧美机构投资者。截至2023年末,公司前两大股东分别为美国资本研究与管理公司(持股10.32%)和贝莱德(持股7.95%)。7名核心高管仅持有0.03%的公司股份。截至2024年8月,美国地区的投资者合计持有ASML47%的股份。

2023年以来ASML来自中国大陆的营收快速增长,营收占比大幅提升。24H1ASML来自中国大陆的营收同比高增,占比同比+15pct达到42%。

一超双强格局稳定,晶圆扩产拉动需求增长。2023年全球IC光刻机市场规模接近260亿美元,且稳定呈现“一超双强”的竞争格局,其中ASML在DUV和EUV光刻机市场均占据主导地位,特别是EUV光刻机市占率达到100%。展望未来光刻机市场需求,ASML预计2025年、2030年全球晶圆需求将分别达1280万片/月、1660万片/月(等效12英寸),2020-2030年成熟制程和先进制程晶圆需求CAGR分别为6%和10%,从而带动光刻机特别是中高端光刻机的需求增长。

光源系统&光学系统&双工件台为光刻机三大核心部件。光刻机产业链覆盖众多上游组件&系统和中游配套设备&材料,其中光源系统、光学系统、双工件台为光刻机的三大核心部件,价值量占比分别为15%、24%、12%。光源供应几乎由美国Cymer和日本Gigaphoton垄断;光学系统包括照明系统和投影物镜两大组成部分,其中投影物镜技术难度极高,EUV投影物镜由德国蔡司一家垄断;双工件台由ASML于2001年最先推出,可在大幅提升光刻机产率的同时实现更高精度。

ASML核心壁垒:技术、生态、资金三重壁垒筑高墙。通过复盘ASML的发展历程,我们发现ASML的成功之路离不开技术、生态、资金三大要素,而这三大要素也铸造了ASML未来持续垄断行业的高大护城河。

(1)技术:ASML早期凭借PAS5500、双工件台、浸没式、EUV四项技术实现赶超日本,如今ASML各项光刻机指标均在引领行业,成为延续摩尔定律的先锋。

(2)生态:ASML已掌控了光刻机的光源、光学系统、双工件台这三大最核心部件的供应,并与全球头部晶圆厂客户深度合作,已构筑起完善而牢固的生态网络。

(3)资金:ASML早期获得了头部客户的股权投资,中后期又在自身大量盈利以及荷兰政府的补贴/减税支持下,持续巨额投入资金研发、收购供应商,不断强化自身优势。

2023年末,ASML拥有约5100家供应商,其中约800家供应商提供直接用于生产公司产品的材料、设备、零件等,占公司采购总额的 69%,800家产品相关供应商中约280家是关键供应商,约占产品相关支出的94%。另有4300供应商提供 产品运营、物流、IT等服务。从地域分布来看,ASML的供应商主要来自荷兰、亚洲和北美,在数量上分别占到供应商总数的32%、27%、 26%。

国产光刻机:任重而道远。美国试图通过光刻机管制政策限制中国大陆先进制程发展,其中EUV光刻机早已明令禁入中国大陆,如今ArFi光刻机的管制也在加强。2023年以来ASML已将较多高端ArFi光刻机交付中国大陆,其中湖北、安徽、北京三地为进口ASML中端光刻机的主要省市。

光刻机国产化方面,目前国产光刻机实现自主可控的三大核心要素均已具备,生态网络正逐步完善,资金面相对充足,但最为关键的技术端仍然薄弱。目前国内光刻机可实现65nm制程,整体技术水平落后ASML约20~30年,但在政府重视程度不断加深、多家顶尖科研院所与高校的共同努力下,我们看好未来SMEE和各大院所在技术端的持续突破。

增添:光源系统:福晶科技;光学系统:茂来光学;双工件台:华卓精科

参考资料:

20241015-东吴证券-海外半导体设备巨头巡礼系列:详解光刻巨人ASML成功之奥妙

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