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本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自eetimes
超越应用材料成为第一，ASML为何惊人增长？
SEMI在2023年12月12日宣布，预计2023年全球半导体制造器件市场将从2022年的1074亿美元下降6.1%。然而，有些设备制造商并没有受到下滑的影响，正在大幅扩大销量。ASML是一家荷兰公司，在曝光设备领域垄断了90%以上的市场份额。
图1是主要设备制造商的销售趋势图。在该图中，根据各公司的财务报告列出了截至 2023 年排名前五的公司的销售额数据。有消息称，ASML已经超越美国应用材料公司（AMAT），跃居全球第一。ASML过去四五年的增长实在是太惊人了，感觉销售图表的斜率已经接近垂直。
图1主要半导体制造设备制造商的销售趋势（仅前5家公司至2023年）。来源：电子杂志《半导体制造设备数据手册》，数据来自野村证券，各公司财务报表作者根据关于数据等。
如果我们再看一下图1，可以看到第5名及以上和第6名及以下之间存在非常大的差异。
ASML以298亿美元排名第一，AMAT以265亿美元排名第二，美国Lam Research以174亿美元排名第三，东京电子（TEL）以157亿美元排名第四，排名第五的KLA为105亿美元，而排名第六的SCREEN（2022年的销售额）仅为22.3亿美元。现在看来，排名第六以下的设备制造商想要闯入第五以上似乎是不可能的，除非有奇迹发生。
此外，前五名企业中，“第一名ASML、第二名AMAT”与“第三名Lam、第四名TEL”之间存在较大差距。另外，排名第五的KLA与第三、第四名差距较大。在这种情况下，前五名的排名几乎已经确定，虽然很可能会出现“ASML和AMAT的第一名争夺战”和“Lam和TEL的第三名争夺战”，但今后可能不会有太大的排名变化。
即便如此，ASML的快速进步还是令人惊讶。在本文中，我想阐明一下ASML爆发式增长背后的因素是什么。
我们来分析一下ASML过去三年的季度销售额。接下来，通过回顾2011年至2023年12年的销售额，我们确定ASML的增长转折点，最后展望未来ASML的发展。
先说结论，我们推测ASML高增长的因素是尖端EUV（极紫外）光刻设备的普及以及 中国大陆大量采购ArF浸没式光刻设备。此外，去年年底到2024年，ASML将出货10辆EUV的下一代版本High NA，其数值孔径（NA）为0.55，据称其价格是目前使用的EUV（NA=0.33）的两倍以上。因此，预计未来ASML将继续保持压倒性的高增长。
ASML曝光设备季度出货量
图2为ASML季度曝光设备出货量。可以看出在ASML中，出货量最多的是KrF。该KrF在2022年Q1之前，季度大约为30台，之后出货量不断增加，在2023年Q4时达到54台。这可以认为是由于近年来世界各国/地区试图拥有半导体制造能力的动向。这是因为KrF，无论是最先进还是最传统的，在半导体制造中都不可或缺。
图2 ASML按曝光设备划分的季度出货量。来源：作者根据ASML财报等数据制作。
仅次于KrF的出货台数最多的是ArF 沉浸式设备。截至2022年，ArF浸液出货量在一季度约为20台。然而，进入2023年，Q1出货量急剧增加，Q2出货量为25台，Q2出货量为39台，Q3出货量为32台，Q4出货量为29台。我们推测这是 中国大陆的大规模收购热潮。
由于荷兰将跟随美国对 中国大陆的出口限制，ASML从2023年9月起将不再能够向 中国大陆出口ArF沉浸式设备。因此， 中国大陆企业在出口禁令实施前的最后一刻下了大笔ArF浸没式产品订单，带来的ArF浸没式产品出货量快速增加。
仅次于KrF和ArF的出货量最多的是EUV和i线，在一季度大约为十几台。而且，出货台数最少的是ArF，季度为5～10台左右。
那么，ASML的曝光设备销售额是多少呢？
ASML的摇钱树是EUV和ArF浸没式
图3显示了ASML按曝光设备划分的季度销售额比例和金额。从图3A中我们可以看到，ASML收入最高的是EUV和ArF沉浸式设备。虽然波动较大，但两者的销售比例均保持在30%至50%之间。另一方面，出货量最多的KrF式设备占10%左右。
接下来，看看图3B所示的各曝光设备的销量，值得注意的是，ArF浸没式在2023年迅速扩张，在第二季度和第三季度超过了EUV。
图3 ASML按曝光设备划分的季度销售额（比例）。来源：作者根据ASML财报等数据制作。
在这里，笔者计算了每个曝光设备的价格。金额以百万欧元为单位。计算结果显示，i-line成本430万欧元（约7亿日元），KrF设备成本1000万欧元（约16亿日元），ArF干式设备成本1960万欧元（约31亿日元），ArF浸入设备成本61.2亿欧元（约98亿日元），EUV设备为1.5亿欧元（约240亿日元）。曝光设备越先进，曝光设备的价格就越高。与其他制造设备相比，它的价格要贵一到两个数量级。
此外，EUV每台成本高达240亿日元，对ASML销售额的增长做出了巨大贡献。ArF浸没式成本接近100亿日元，出货量是EUV的两倍以上，可以说是ASML销售额的主要贡献者。那么，哪些国家/地区在采购如此昂贵的曝光设备以及采购金额是多少？
中国大陆、中国台湾、韩国成为最大的客户
图4显示了ASML按地区划分的季度销售额比率和金额。首先，看图 4A， 中国大陆在 2022 年第一季度暂时超过了中国台湾和韩国。但除此之外，从2020年第四季度到2023年第一季度，台积电所在的中国台湾地区以及三星和SK海力士所在的韩国的销售额占比分别占据第一和第二位。
图4 ASML各地区季度销售额（比例）。来源：作者根据ASML财报等数据制作。
然而，从2023年第二季度开始， 中国大陆的销量占比迅速扩大，超越中国台湾和韩国，占据榜首。中国大陆第三季度的比例为 46%，第四季度为 39%。简而言之，中国大陆在2023年下半年成为ASML最大客户。
由于美国实施的出口限制，中国大陆无法购买EUV。正如上节所述，2023年下半年将是ArF浸没式设备的出货量和销量快速增长的时期。也就是说，2023年下半年，ArF沉浸式的销量快速增长，同时对中国大陆的销量也快速扩大。由此可以推断，中国大陆半导体厂商对ArF沉浸进行了最后一刻的采购。
ASML曝光设备出货量变化
在图2中，分析了过去三年各类型曝光设备的出货量。但是，笔者希望从更长远的角度来了解ASML已经出货了多少台曝光装置。因此，笔者尽我所能地阅读了ASML的年度报告，并制作了2011年至2023年曝光设备出货量的图表（图5）。本来想在2010年以前知道，但遗憾的是2010年以前的年度报告中没有记载按曝光装置分列的出货台数。
图5 ASML按曝光设备划分的出货量。来源：作者根据ASML年报和财报数据制作。
再看图5，我们可以看到，自2019年以来，KrF出货量快速增长。2019年之前，每年数量不到80台，但从2020年开始线性增长，到2023年，出货量达到184台。如上所述，2020年以后，世界各国/地区的半导体制造能力日益活跃，对尖端和传统KrF的需求急剧扩大。
另一方面，ArF浸入式设备的出货量过去每年约为80台，但到了2023年，这一数字迅速增加了约1.5倍，达到125台，这可能是由于中国大陆采购的蓬勃发展。然而，从2024年开始， 中国大陆蓬勃发展的购买热潮应该会消退，因此ArF沉浸式设备的出货量可能会下降。
除此之外，2023年，按照出货量降序排列，i-line为55台，EUV为53台，ArF dry为32台。自 2016 年左右以来，这三种曝光设备的使用量均呈上升趋势。
接下来我们看看ASML按曝光设备的销量情况。
EUV 销量快速扩大
图6显示了2011年至2023年ASML按曝光设备划分的销售趋势。直到2019年，ArF沉浸式销量最大，但从2016年左右开始EUV销量迅速扩大，2020年EUV超过ArF沉浸式成为ASML最大的营收来源。不过，从2022年开始，ArF浸没式销售额将猛增，到2023年，EUV的销售额达到92.14亿欧元，ArF浸泡的销售额达到89.95亿欧元，大致相同规模。
图6 ASML按曝光设备的出货量。来源：作者根据ASML年报和财报数据制作。
此外，除EUV和ArF浸液外，销售额也有增长的迹象，预计2023年销售额KrF达到21.94亿欧元，ArF干式达到8.78亿欧元，i-line达到2.19亿欧元。
那么2024年之后会发生什么？一方面，由于对中国大陆的出口限制，预计从 2024 年起，ArF 沉浸式设备的销量将暂时下降。
另一方面，除ArF浸液以外的曝光装置的销售额将增加。其中，尤以EUV的销售额增长最为显著。这是因为NA=0.33的EUV的出货台数持续增加，同时HighNA的出货正式开始。据报道，High NA 器件的价格为 3.5 亿美元。
有文章称，ASML将在2024年出货10台High NA，其中包括2023年底出货给美国英特尔的High NA。如果这是真的，那么 2024 年 EUV 的销量将达到一个高得离谱的水平。据推测，英特尔已获得这 10 个 High NA 中的 6 个。此外，计划到 2028 年每年能够生产 20 台 High HA 装置。
ASML各地区销售额
图7显示了2011年至2023年ASML按地区划分的销售趋势。2011年至2018年， 中国台湾、韩国、美国是销售额排名第一至第三的三个地区/国家。然而，虽然美国的销量自2018年以来一直保持平稳，但中国台湾和韩国的销量却大幅增长。这很大程度上是由于中国台湾台积电和韩国三星竞相引入EUV。
图7 ASML按地区销售额。来源：作者根据ASML年报和财务报表数据制作。
2020年，中国大陆超越美国，2023年销量大幅增长。2023年，中国大陆超越韩国，增长到几乎与排名第一的中国台湾平起平坐。
按2023年销售额排序，中国台湾地区以65.82亿欧元排名第一， 中国大陆以63.62亿欧元排名第二，韩国以52.65亿欧元排名第三，美国以21.94亿欧元排名第四。欧洲以 8.78 亿欧元排名第五，日本以 4.39 亿欧元排名第六，新加坡以 2.19 亿欧元排名第七。
展望未来，2022年至2023年期间下降的中国台湾和韩国的销售额将从2024年开始再次开始上升。总共引进6台High NA的美国也必将大幅上升。另一方面，无法购买ArF液浸的中国，预计2024年以后销售额将减少。
ASML的未来展望
最后，笔者想回顾一下ASML从2011年到2023年的销售额，并展望2024年及以后（图8）。ASML 的销售似乎出现了两个拐点。
图8 ASML的销售和营业利润。来源：作者根据ASML年度报告和财务报表的数据等创建。
第一个拐点是2016年，由于EUV出货从今年开始正式，人们认为这带来了革命的变化。
第二个拐点是在2022年，这很大程度上归功于中国大陆对ArF沉浸式的巨额采购。
笔者预测，第三个拐点可能会在 2023 年至 2024 年之间出现。这是由于每单位 3.5 亿美元（约 525 亿日元）的高 NA 效应所致。
第一个高NA设备于2023年12月底引入了美国英特尔（图9）。如前所述，ASML预计在2023年至2024年期间总共出货10台High NA。如果这是真的，那么毫无疑问，第三个转折点将在2023年到2024年之间出现。
综上所述，目前来看，制造设备厂商销量排名中，ASML暂时将继续稳居第一。看来真正的ASML时代已经到来了。
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