半導(dǎo)體先進(jìn)制程發(fā)展擴(kuò)大EUV市場(chǎng)需求，ASML可望持續(xù)受惠

在先進(jìn)制程納米節(jié)點(diǎn)持續(xù)微縮下，光刻機(jī)是重要關(guān)鍵設(shè)備。12寸晶圓主要光刻機(jī)為ArF immersion機(jī)臺(tái)，可覆蓋45nm一路往下到7nm節(jié)點(diǎn)的使用范圍，其雷射光波長(zhǎng)最小微縮到193nm;針對(duì)7nm節(jié)點(diǎn)以下的制程，EUV(Extreme Ultra-Violet)極紫外光使用光源波長(zhǎng)為13.5nm，確保先進(jìn)制程持續(xù)發(fā)展的可能性。

半導(dǎo)體光刻機(jī)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模主要有3家設(shè)備供應(yīng)商：ASML、Nikon及Cannon。其中，ASML以市占率超過(guò)8成居首，幾乎占據(jù)邏輯IC與存儲(chǔ)器先進(jìn)制程的光刻機(jī)需求，且面對(duì)更小微縮尺寸的范圍，目前僅有ASML能提供EUV機(jī)臺(tái)做使用，更加鞏固其在市場(chǎng)上的地位。本篇主要借ASML在光刻機(jī)的銷(xiāo)售狀況，做區(qū)域性分布與先進(jìn)制程需求狀況分析。

臺(tái)灣地區(qū)與韓國(guó)對(duì)光刻機(jī)需求最強(qiáng)烈，大陸地區(qū)未來(lái)或?qū)㈤_(kāi)創(chuàng)新市場(chǎng)開(kāi)發(fā)程度值得關(guān)注

ASML營(yíng)收在先進(jìn)制程快速發(fā)展下，連續(xù)5年呈現(xiàn)高度成長(zhǎng)，年復(fù)合成長(zhǎng)率13%。從營(yíng)收區(qū)域分布來(lái)看，臺(tái)灣地區(qū)與韓國(guó)由于晶圓代工擴(kuò)廠動(dòng)作頻頻，自2016年來(lái)持續(xù)保持超過(guò)5成份額，為ASML最大營(yíng)收占比區(qū)域;美國(guó)與大陸地區(qū)的區(qū)域營(yíng)收則大致保持2～3成左右份額。

韓國(guó)除了既有制造存儲(chǔ)器的大量需求外，2019年4月底，Samsung宣布計(jì)劃至2030年底投入總數(shù)133兆韓圜擴(kuò)張晶圓代工業(yè)務(wù)，其中60兆韓圜將規(guī)劃投資生產(chǎn)設(shè)備，也預(yù)期持續(xù)拉抬ASML在韓國(guó)地區(qū)的營(yíng)收。

至于臺(tái)灣地區(qū)部份，臺(tái)積電目前擴(kuò)廠計(jì)劃包括在南科負(fù)責(zé)生產(chǎn)3nm與5nm節(jié)點(diǎn)的FAB 18，對(duì)光刻機(jī)需求也是ASML主要成長(zhǎng)動(dòng)能，尤其是在高單價(jià)EUV需求方面，從ASML最早的第一批EUV出貨即獲得機(jī)臺(tái)，搶得先機(jī)做持續(xù)性的現(xiàn)地化調(diào)機(jī)，有助于評(píng)估日后FAB 18的建置數(shù)量。

美國(guó)的擴(kuò)廠動(dòng)作則相對(duì)保守，從Global Foundries終止研發(fā)7nm制程后，基本上在晶圓代工這一塊就停止擴(kuò)廠計(jì)劃，光刻設(shè)備需求轉(zhuǎn)而倚靠IDM廠。美國(guó)最大IDM廠Intel是光刻機(jī)設(shè)備商的主要客戶(hù)，在2018下半年因10nm制程進(jìn)度延期造成CPU供貨不足，也促使Intel于2018年第四季宣布在以色列與愛(ài)爾蘭的14nm擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，拉抬ASML在美國(guó)地區(qū)營(yíng)收。

不過(guò)，Intel同時(shí)也是Nikon ArF immersion與ArF的主要客戶(hù)，Nikon憑借價(jià)格優(yōu)勢(shì)把握Intel光刻機(jī)部份需求，估計(jì)在2019～2020年出貨ArF immersion與ArF機(jī)臺(tái)給Intel，未來(lái)ASML在美國(guó)區(qū)域營(yíng)收或許由EUV采購(gòu)狀況來(lái)主導(dǎo)。

最后是大陸地區(qū)，雖然晶圓廠擴(kuò)廠計(jì)劃持續(xù)增加，但對(duì)高端光刻設(shè)備依賴(lài)度較高的先進(jìn)制程晶圓廠目前不在多數(shù)，其余成熟制程的光刻設(shè)備供應(yīng)商則有Nikon與Canon等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，加上大陸地區(qū)也致力于國(guó)產(chǎn)光刻設(shè)備開(kāi)發(fā)，未來(lái)ASML在大陸地區(qū)區(qū)域的營(yíng)收成長(zhǎng)目標(biāo)，除了獨(dú)家供應(yīng)EUV優(yōu)勢(shì)外，尚需考量額外的影響因素。

總括來(lái)說(shuō)，先進(jìn)制程的光刻設(shè)備出貨前景看好，加上EUV高單價(jià)設(shè)備加持，將持續(xù)助益ASML營(yíng)收攀升。在區(qū)域性方面，四大區(qū)域需求將持續(xù)增加，以韓國(guó)與臺(tái)灣地區(qū)成長(zhǎng)潛力較高，而大陸地區(qū)在中芯國(guó)際宣布成功購(gòu)入EUV機(jī)臺(tái)后，可望開(kāi)啟大陸地區(qū)發(fā)展14nm以下節(jié)點(diǎn)發(fā)展。

EUV需求數(shù)量持續(xù)增加，貢獻(xiàn)ASML營(yíng)收僅次于ArF Immersion

受惠于先進(jìn)制程發(fā)展，EUV使用量在7nm節(jié)點(diǎn)以下制程大幅增加。以7nm節(jié)點(diǎn)制程來(lái)說(shuō)，Samsung的做法是包括前、中、后段曝光顯影制程全面使用EUV;臺(tái)積電7nm做法可劃分為沒(méi)有使用EUV，以及部份Critical Layer使用EUV兩類(lèi);至于Intel以10nm發(fā)展時(shí)程看來(lái)，應(yīng)該是與臺(tái)積電在7nm節(jié)點(diǎn)做法相似，初期不使用EUV，在后續(xù)優(yōu)化版本部份Layer使用EUV。而在7nm節(jié)點(diǎn)以下制程，3家主要廠商將全面使用EUV機(jī)臺(tái)，大幅拉抬EUV需求量。

ASML是目前唯一提供EUV的光刻技術(shù)廠商，在光刻設(shè)備市場(chǎng)位居領(lǐng)先地位。分析過(guò)去3年ASML供應(yīng)的機(jī)臺(tái)分類(lèi)，ArF Immersion為其營(yíng)收主力，涵蓋45nm以下至7nm的制程節(jié)點(diǎn);EUV目前雖然數(shù)量不多，但受惠于價(jià)格較高，在營(yíng)收表現(xiàn)上已穩(wěn)居第二位，有機(jī)會(huì)在未來(lái)追上ArF immersion的營(yíng)收表現(xiàn)。

另外，就EUV數(shù)量來(lái)看，或許在發(fā)展3nm制程時(shí)，可望看見(jiàn)更大量機(jī)臺(tái)需求。Samsung宣布其先進(jìn)制程Roadmap，預(yù)計(jì)在2021下半年推出使用GAA-FET(Gate-All-Around Field-Effect Transistor)技術(shù)的3nm節(jié)點(diǎn)制程;3nm GAA-FET工法相較現(xiàn)行5nm Fin-FET結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，制作閘極環(huán)繞的納米線(Nano-Wire)需要更多道程序，可能將增加曝光顯影的使用次數(shù)。

EUV現(xiàn)行的Throughput(處理量)約125 WPH(每小時(shí)能處理的wafer數(shù)量)，相比現(xiàn)行ArF immersion產(chǎn)能有限。

而ASML下一世代EUV機(jī)臺(tái)NXE3400C將提高產(chǎn)能，成為各家晶圓廠計(jì)劃導(dǎo)入的新機(jī)臺(tái)，預(yù)計(jì)2019下半年陸續(xù)出貨。如果在3nm制程使用GAA技術(shù)，曝光顯影次數(shù)增加，預(yù)期會(huì)讓EUV機(jī)臺(tái)數(shù)超過(guò)現(xiàn)行發(fā)展5nm的需求數(shù)量，甚至有機(jī)會(huì)接近ArF immersion數(shù)量的一半，在此情況下，ASML營(yíng)收可望于未來(lái)顯著增長(zhǎng)。