揭秘半导体行业的幕后大佬——ASML

作者：姜寅明 来源：浑璞投资

前言：SEMI(国际半导体产业协会)公布年终预测报告，2017年全球半导体设备销售金额将增长35.6%，达到559亿美元，这是全球半导体设备市场首次突破2000年所创下的477亿美元的历史纪录。2018年全球半导体设备市场销售额将持续增长7.5%，达到601亿美元，再创历史新高。

根据SEMI预测：2018年中国大陆的晶圆厂设备支出较前一年将大幅增加57%，2019年更高达60%，中国晶圆厂的设备支出将推动它超越韩国，成为2019年最大的支出地区。这巨大的设备支出来源于2017年中国大陆同时有26座晶圆厂动工，在2018和2019年陆续进行设备装机。

光刻机是半导体制造业中最核心的设备，被称为半导体制造业“皇冠上的明珠”。半导体装备产业竞争尘埃落定之时，手执“明珠”的ASML也揭开了它的神秘面纱！

ASML：时代的选择铸就光刻机的绝对龙头

光刻环节实现芯片设计图从掩模到硅片上的转移，是芯片生产流程中的最关键步骤，直接决定芯片的制程水平和性能水平。芯片在生产过程中需要进行20-30次的光刻，耗时占到制造环节的50%左右，占芯片生产成本的1/3。光刻机是光刻工艺的核心设备，设计系统集成、精密光学、精密运动等多项先进技术，具备极高的技术含量和单台价值量，目前最先进的ASML EUV光刻机单价达到近一亿欧元。

芯片制造的发展方向是更小的制程以及更低的成本，这要求光刻机能不断实现更小的分辨率水平。按照所用光源划分，光刻机经历了五代产品的发展，每次光源的更替都是的制程水平有了极大的提升。目前最先进的光刻机采用EUV光源，已经可以实现7nm制程芯片的生产。光刻机发展过程也伴随着工艺的不断创新改进，ASML推出的双工作台系统、沉浸式光刻系统填补了在光源没有发展的情况下实现了制程水平和制造效率的提升，也奠定了其光刻机龙头的地位。

ASML能击败日本的“微影双雄”成长为光刻机领域的绝对龙头，根本原因在于ASML极其重视研发，并采用开放式创新的模式，在新品研发和工艺改进上具有极高的效率和灵活性，与尼康、佳能的孤岛式研发形成鲜明对比。高灵活性使得ASML能抓住半导体产业转移的历史机遇，把握住韩国与台湾市场，并与台积电合作研发沉浸式光刻机，一举登上行业龙头地位。目前ASML在光刻机领域市占率近80%，基本垄断高端光刻机，公司的EUV光刻机产品供不应求，订单已排至2019年，数额近28亿欧元，为公司业绩增长提供有力保障。

技术壁垒+行业回暖，2017年业绩

菲利普与先进半导体材料国际（ASMI）于1984年合资成立了ASML，旨在专业从事光刻机设备的开发，总部定在荷兰的费尔德霍芬。ASML于1995年收购了菲利普持有的股份，摇身一变成为完全独立的公司并于同年在阿姆斯特丹和纳斯达克交易所上市。

成立之初，ASML顶着技术过时的压力，推出了第一台油压驱动PAS2000步进式光刻机。上市之后的ASML卧薪尝胆并于1986年推出PAS2500步进式光刻机，并以此在市场上打响了名号，同时走出了对未来发展影响巨大的一步----与透镜制造商卡尔蔡司建立了密切的合作关系。

ASML于1991年推出的PAS5000光刻机可以显著降低芯片生产所需的时间，并因此获得了巨大的成功。21世纪一开始，具有双工作台、浸没式光刻技术的TwinscanXT、TwinscanNXT系列横空出世，ASML在光刻机领域的霸主地位由此奠定。尼康和佳能由于对技术和市场的错误判断导致市场份额急剧压缩，雪上加霜的是ASML在2007年推出的EUV光刻机TwinscanNXE系列成功进一步拓展了市场份额，达到75%-80%，成为行业内的绝对龙头。

全球稳固布局，市值难以企及。ASML自创立以来已经在全球16个国家60多个城市设有办事处，研发与生产中心分布在荷兰、美国、中国大陆、台湾、韩国，拥有员工超过19000名，其中7000名以上属于研发人员。目前ASML以900亿元的总市值在全球半导体厂商中排名第一。

公司2017年营收、净利润大幅增长。与2013-2016年稳定的9%符合增长率不同的是，ASML公司业绩于2017年迎来大幅增长。营业收入达到90.53亿欧元，同比增长33%，净利润达到21.19亿欧元，同比增长53%。造成这一现象的主要原因是下游半导体产业复苏，设备需求被以存储器为代表的厂商扩产带动，同时全球范围内掀起的晶圆代工厂兴建潮也是设备需求提升主力。

储存器是最大下游设备客户。2017年ASML的设备营收与服务营收占比分别为70%与30%，分别达到63.74亿欧元与26.79亿欧元。储存器成为下游设备份额最大的客户，达到29.68亿欧元，占设备收入的46.6%，总收入的32.8%。Foundry客户和IDM客户紧随其后，分别占设备收入的35.9%、17.5%。

大陆市场份额日益扩增，亚洲成为主要下游市场。三星、台积电、英特尔所在的韩国、台湾、美国是ASML设备应收的前三大下游市场，分别占比36%、26%、13%，AMSL在中国大陆营收达到7.2亿欧元，占比为11%，是第四大市场。

EUV逐渐扛起营收大旗。ASML于2016年向市场推广的EUV光刻机是全球唯一可以满足22nm以下制程芯片生产的设备，每小时可以处理125片晶圆，稳定性达到90%以上，以上种种有点导致该设备一经推出便供不应求，在产品结构中的占比也快速提升。在中高端芯片制造中，ArF浸没式光刻机是业内主流设备，中低端芯片制造更多使用KrF光刻机，ArF光刻机需求量较少。2017年EUV光刻机营收为10.92亿欧元，占比17%。ArF浸没式光刻机营收占比最大，达到63%。从数量上看，ASML于2017年共售出11台EUV光刻机，平均价格接近1亿欧元，ArF浸没式光刻机和KrF光刻机分别售出76台、71台，ArF干式光刻机售出14台。

EUV产能预期稳固提升，超额订单为ASML业绩保驾护航。截止2017年底，ASML依旧手持28台光刻机订单，设备生产排队已经到2019年。ASML预计2018年产能可以提升至22台，远超出2017年交付的数量11台，从而实现EUV光刻机收入的大幅提升，有望达到28亿欧元，占比提升至25%-30%。

顺应开放的时代潮流成为第一选择

从一无所有到绝对龙头，ASML筚路蓝缕，用三十年开辟了80%市占率，将高端光刻机市场几乎垄断，成长之路不可谓不是一段传奇。大环境诚然是ASML龙头之路的东风主力，但是ASML能成就如今地位更是其重视研发布局和将研究创新开放积极贯穿始终的结果。

ASML在“微影双雄”的阴影下诞生。被称为“微影双雄”的尼康和佳能，是摆在初生的ASML面前的两座大山。当时的国际趋势十分明朗，美国将部分半导体产业转移到日本，发展半导体被日本政府上升到国策高度，同时光刻用步进机被列为“第三研究重点”，以研发补贴、减税等优惠措施为主的相关政策陆续出台。此外，日本半导体企业普遍的IDM模式，也为半导体产业的发展以激光科技的研发提供了良好的本土优势。半导体行业的特点就是周期性强、技术更新速度快，企业若是对产业中商业和技术变化判断缓慢，必然会导致损失。曾经的光刻机龙头美国GCA公司于1993年被迫退出市场，正是因为美国本土企业的需求量减少并且技术更新迭代断档。在1994年，“微影双雄”已经占据了80%的市场份额。

资金短缺和技术落后曾是ASML难以克服的难题。庞大的资金投入本身就是半导体产业最显著的无形壁垒，光刻机作为推动摩尔定律最关键的设备更是如此。ASML曾经也险些倒闭，第一款PAS2000光刻机技术过时，无法打入市场形成利润。1992年又是全球半导体产业寒冬的一年，是菲利普及时出手帮助资金链断裂的ASML渡过难关。

时间证明菲利普的眼光十分准确，绝处逢生的ASML奋起直追，迅速赶上正在衰落的尼康和佳能，最终在浸没式光刻机的研发上完成了对尼康和佳能的绝杀，一举奠定了自身光刻机龙头的地位。能够成就如此辉煌的局面，是由ASML自身的特质以及时代背景两方面的原因决定的。

内因：ASML极其重视研发，并对研发创新始终保持开放态度。ASML每年投入在研发的资金在营业收入的15%左右，相当于净利润水平，符合半导体高新技术设备的研发投入规律，而且ASML在互联网泡沫破裂和金融危机期间都坚持了这一策略。尼康、佳能5%-6%的研发投入相形见绌。

在研发模式上的大胆，为ASML弯道超车创造了条件，外包合作和开放式创新模式不仅让ASML与供应商建立起密切的利益合作关系，同时降低了ASML的研发成本与开发难度。不限于外围技术，ASML将众多的光刻机核心设备外包给各细分设备顶尖供应商生产，如光学部件由德国卡尔蔡司生产，计量技术装备由美国的Hewlett-Packard制造，光源由美国的Cymer提供。而且ASML在研发过程中采取了具有极高的效率和灵活性的分享策略，与供应商及全球顶尖的科研机构共同研发，共享专利，并鼓励供应商在制造过程出提出改进意见。

反观尼康与佳能的“孤岛式研发”，技术合作仅选择极少数的厂商，秉持“一颗螺丝钉的位置都不能改”的政策对待产品，产品研发与技术创新越来越跟不上ASML的脚步，同时大厂商的售后服务也被广大客户所诟病，当ASML拿出ArF沉浸式光刻机和F2光刻机时，尼康与佳能已没有一战之力，最终丢掉了龙头地位。

外因：ASML乘上产业转移东风，把握住韩国与台湾市场。上世纪八十年代，日本的高速发展让美国不得不改变对日政策，由最初的扶持转向抑制，1985年《广场协议》是的日元大幅升值导致日本半导体产品价格失去了竞争力。随后1986年、1991年两次签订的《美日半导体协议》直接对日本产品进行最低价格限额，并要求日本提高国外半导体产品在国内所占的份额。日本半导体产业开始逐渐凋零。韩国与台湾在政府和财团的支持下，瞄准时机承接了半导体产业的转移，韩国存储器产业由此开始崛起，台湾也出现了台积电这样的晶圆代工巨鳄。ASML敏锐的判断能力在这时又一次发挥威力，大力进军韩国、台湾市场，与各大半导体生产商也保持了良好的业务和合作关系。ASML登上龙头之位的杀手锏--浸没式光刻机就是于台积电共同研发的。

如侵删丨如转注

【整理不易，记得转发】

半导体人临走记得点下方拇指留下脚印。如觉文章不错，留言评论，转发更多朋友，传递咱半导体人的观点。

电子发烧友www.eefans.com 中国半导体论坛www.eefans.com 电子工程师论坛www.eefans.com

芯片设计IC设计www.xinpiansheji.com芯片反向设计www.xinpiansheji.com芯片正向芯片设计公司