近日有消息稱,台積電暫時推遲了部分先進芯片制造設備的交付,荷蘭 ASML 可能是受延誤影響的設備供應商之一。與此同時,華爲 Mate 60 系列手機未發先售。曾任台積電研發副總經理的林本堅稱,Mate 60 Pro 手機采用中國自制芯片,性能低于台積電 5nm 芯片,但良率估計已從 15% 提升到 50%。作爲先進芯片設備制造商的龍頭企業,ASML 的地位一直不可撼動。但近日客戶方的延遲拉貨,以及中國本土制造的崛起,或預示着 ASML 的未來将面臨挑戰。光刻機市場競争 ASML 稱霸近年來,光刻機市場規模不斷擴大,而這一市場的主要競争公司是 ASML、Nikon(尼康)和 Canon(佳能)。據統計,2018-2022 年,ASML、尼康和佳能三大供應商的光刻機營收合計由 123 億美元增長至 198 億美元,對應年複合增長率(CAGR)爲 13%,預計 2023 年全球的光刻機市場規模将達到 252 億美元。數量方面,2022 年光刻機全球銷量已達到 510 台,預計 2023 年該數據将持續增長至 564 台。而在光刻機市場中,ASML 占據絕對霸主地位。2022 年 ASML、尼康和佳能三家廠商市場份額占比分别爲 82.14%、10.2% 和 7.65%,以 ASML 爲首形成壟斷格局。
其中,超高端光刻機 EUV 領域中 ASML 獨占鳌頭,高端光刻機 ArFi 和 ArFdry 領域也主要由 ASML 占領,佳能主要集中在 i-line 光刻機領域,尼康除 EUV 外均有涉及。ASML 是全球唯一一家能夠設計和制造 EUV 光刻機設備的公司,單台 EUV 光刻機市場售價超過 1 億美元。尼康除 EUV 光刻機外波長均可覆蓋,佳能主要集中在 i-line 和 KrF 光刻機。
在營收方面,2022 年 ASML 營收達 212 億歐元(227.7 億美元)。尼康和佳能營收分别爲 38.7 和 289.1 億美元。
在 ASML 公司 2022 年的營收中,有 21.6 億歐元來自中國市場的 DUV 收入,占總收入的 14%。
ASML 預計,2023 年來自中國的營收會顯著增長,但部分銷售會受到荷蘭官方出口管制措施的影響。不過,ASML 聲明這些措施對今年業績前景或長期而言都不會有實質影響。公司此前預計,2023 年中國銷售額将保持在 22 億歐元(約合人民币 162 億元)左右。
客戶需求景氣不明 台積電要求供應商延後設備出貨
然而,近段時間整體市場的不景氣、客戶需求不明朗,卻成爲了 ASML 的一大挑戰。
近日,有消息稱全球最大芯片代工廠台積電對客戶需求情況漸感不安,爲應對不确定的市場狀況,已通知主要供應商延後高端芯片制造設備出貨。
未透露姓名的消息人士稱,這家全球最大的代工運營商正在 " 短期 " 推遲設備接收,作爲削減成本的措施,同時更好地處理客戶需求。
荷蘭 ASML 可能是受延誤影響的設備供應商之一。ASML CEO Peter Wennink 在該消息前不久曾表示,其高端設備的一些訂單已被推遲,但他沒有透露具體客戶的名稱。
ASML 是台積電的重要供應商。這些設備用于爲英偉達、蘋果、AMD 和高通等公司生産 7nm 以下工藝節點,所有這些公司都與台積電簽訂了制造合同。
這些設備交付延誤發生之際,台積電正努力應對經濟狀況疲軟和半導體需求下滑的問題。今年 7 月份,台積電公布第二季度收入同比下滑 13.7%,至 156.8 億美元。當時,高管們表示,他們預計高性能計算(HPC)應用中使用的芯片的需求将不斷增長,從而長期推動其最高效、性能最高的工藝節點的采用。
但台積電發布的新聞稿同時指出,總裁魏哲家于 7 月 20 日的 2023 年第二季度法說會中指出,盡管觀察到人工智能相關需求增加,但不足以抵消業務的整體周期性調整。預期業務将在 2023 年第三季度受到公司 3nm 制程技術的強勁推進支持,部分抵消客戶持續的庫存調整。
魏哲家說明,由于總體經濟情勢持續走弱,以及因終端市場整體需求疲弱,客戶更加謹慎,并打算進一步管控庫存,包含進入 2023 年第四季度也是如此。
除了面對終端需求帶來的設備需求不景氣,ASML 更要面對中國本土制造化中設備商的崛起。
美國限制刺激中國制造本土化 或與 ASML 形成競争
美國于去年 10 月份出台了芯片管制新規,禁止向中國出售 14nm 及更高水平的芯片或相關設備,還包括限制美國人向中國半導體産業的發展提供任何幫助。
ASML CEO Peter Wennink 在 9 月份分享了他對中國問題以及該公司面臨的出口管制和保護主義的看法。
Peter Wennink 強調,通過出口管制完全孤立中國并不是一個可行的做法。華爲 Mate 60 Pro 中的芯片實現突破就間接說明了這一點,這些限制實際上正在推動中國加倍努力創新。
曾任台積電研發副總經理的林本堅也提到,由于美國限制,華爲新推出的 Mate 60 Pro 智能手機采用中國自制芯片,性能略遜于台積電 5nm 芯片。但因訂單夠大,中國晶圓代工廠有了改善良率的 " 黃金機會 ",良率估計已從 15% 提升到 50%。
林本堅稱,我們試圖阻止他們,反倒協助他們推動自給自足,得以和外國供應商競争。就算外國供應商強很多也不重要,他們不得不依賴單一國内供應商。總之,圍堵不是最佳方式。
事實上,雖然國内仍有較大差距,但中國内地光刻機産業已具備了快速發展的基礎,光刻技術産業鏈已經初步形成。
其中,上海微電子光刻機技術在國内領先,目前已可量産 90nm 分辨率的 ArF 光刻機,28nm 分辨率的光刻機也有望取得突破。
在光刻機中,激光光源是實現更精确的光刻的關鍵,提高分辨率的方法有減少波長和提高數值孔徑。EUV 光刻機面市時間的延後主要是因爲光源功率和光學精度的要求難以滿足。
而中國科益虹源公司自主研發設計生産的首台高能準分子激光器,以高質量和低成本的優勢,填補中國在準分子激光技術領域的空白,其已完成了 6k HZ、60w 主流 ArF 光刻機光源制造,激光器上的 KBF 晶體由中科院旗下的福晶科技提供。同時,科益虹源也是上海微電子待交付的 28nm 光刻機的光源制造商。
在塗膠顯影設備方面,芯源微電子設備推出了首台浸沒式高産能塗膠顯影機,可覆蓋國内 28nm 及以上所有工藝節點的生産線對 T RACK 的要求,能配合各種主流光刻機量産。芯原微電子産品包括光刻工序塗膠顯影設備和單片式濕法設備,可用于 8/12 英寸單晶圓處理及 6 英寸及以下單晶圓處理。
目前,國産光刻機還處于 DUV 階段。DUV 光刻機也分三類,即 KrF、ArF、ArFi。ArFi 沉浸式光刻機最關鍵的就是沉浸式技術,ArF 波長爲 193nm,加入沉浸式技術後就可以達到 134nm。一旦能夠實現突破,那麽就等于邁進了 DUV 光刻機中的高端行列。近些年,國内企業啓爾機電在浸液控制系統上便取得了重大突破。
通過觀察中國企業近年來在半導體設備方面的進展,可以說,美國在限制中國半導體産業發展的同時,也倒逼了中國企業的奮進與崛起。雖然中國企業與 ASML 等巨頭在應用先進技術方面的差距較大,但假以時日,相信以中企的進展速度與突破之勢,或亦有可能讓競争對手生畏。