摘要:

1.ASML以100%的EUV份额和94.5%的DUV浸没份额在半导体光刻市场占据主导地位。

2.EUV客户是所有半导体公司中资本支出最高的5家。

3.随着EUV处理步骤的减少，沉积和蚀刻公司东京电子、应用材料和Lam Research将受到负面影响。

自2006年ASML向奥尔巴尼大学的CNSE交付第一台EUV以来，EUV越来越受到关注。ASML是半导体光刻技术的主要领导者，也是EUV光刻技术的唯一制造商，尼康和佳能是其主要竞争对手。

分支公司

ASML主要销售通过收购Hermes Microsystems获得的光刻系统和计量/检测线。当我把这个部分称为“分叉公司”时，我的意思是该公司已经成为“深紫外/可见光”公司和“扩展紫外线”公司。我预测，到2020年，EUV的营收将占到光刻技术总营收的近50%，因为围绕它的很多生态问题在7nm已经得到了一定程度的解决，但在5nm似乎并不突出。出于这些原因，EUV花了很长时间(自2006年以来)才达到在生产芯片上使用EUV的地步。VS EUV沉浸DUV金融深潜ASML是唯一的EUV供应商，所以它有100%的市场份额。凭借沉浸式DUV，ASML可以与尼康竞争。图1显示，基于总出货量(基于91台)，ASML在沉浸式DUV市场中占有94.5%的份额。佳能不涉及这一领域，ASML在DUV的地位几乎和在EUV一样。

然而，随着芯片设计者将技术节点转移到10纳米以下，DUV的购买量在减少，而EUV的购买量在增加。图2显示了2017年至2022年的同比收入。我在2019年12月24日的Seeking Alpha文章中，讨论了题为《KLA:尽管2020年行业增长持平，但仍领先于半导体设备市场》的文章:“根据我的分析，预计第四季度半导体设备进口总额为40亿美元，这笔资金将在2020年使用。我估计另有16亿美元的设备流向中国，13亿美元流向韩国，10亿美元流向台湾省。”

EUV的收入预计将在2021年超过DUV沉浸式收入。在2017-2022年期间，随着ASML向具有更高功能和吞吐量的新一代产品的过渡，EUV系统的ASP预计将从9900万欧元增加到1.45亿欧元，从而降低每像素的成本。另一方面，DUV沉浸式ASP保持在5500万欧元，应该保持到2022年。

duv给ASML带来的好处

除了为ASML提供50亿欧元的收入(图2)，EUV的毛利率远低于非EUV系统。非EUV包括DUV浸没(占收入的80%)，包括来自I-Line、KrF DUV和ARF DUV干的收入，这三家公司合计占DUV浸没收入的20%左右。

图3显示，按季度计算，非EUV毛利率为50%，而2019年第四季度的毛利率虽小但仍在增长，仅为33%。随着NXE 3400 c平均售价的提高和出货量的增加，我预计利润率将会提高。

EUV现在和未来的发展方向是什么？

逻辑和造型

EUV已经并将在未来五年内继续主要用作逻辑和代工公司的工具。

储物呢？

EUV不会用于NAND。3D NAND芯片的尺寸已经从平面2D NAND减小，并且不需要EUV。这意味着只有三星、SK海力士和美光科技(MU)是可行的DRAM客户。

三星在2019年年中宣布将分阶段部署新技术。EUV将首先被施加到接触位线的BLP层。位线基本上充当中央数据通道。通过这样做，芯片制造商可以减少图案化步骤的数量，从而从根本上降低成本。对于后续一代的DRAM芯片，如1A-NM，三星将EUV技术应用于四层，然后将五层用于1b芯片。

然而，在其在康莱德酒店举行的2019年投资者论坛上:“与现有ArF(氟化氩)技术进行的多图案化技术相比，EUV将工艺复杂度降低了50%。”图4显示了复杂度降低的图。这是一个关键问题，将在下一节详细解释，不仅对于DRAM，而且对于逻辑。

表1显示，美光在2017年第三季度开始生产五个季度后，迅速从2019年第一季度的1y nm节点转移到2019年第三季度的1z nm节点。三星和SK海力士都将于2020年在1z nm节点投产。

随着美光升级其单一DRAM晶圆厂，其在1Z纳米节点方面的经验使该公司能够跳过其台湾省晶圆厂16(RexChip)的1Y纳米节点，直接切换到1Z纳米。

根据我们的报告——《热门IC:人工智能、5G、CMOS图像传感器和存储芯片市场分析》，美光将从1x nm(2019年70%到2020年43%)、1y nm(15%到27%)和1z nm(6%到28%)过渡。我还预测1αnm将增长到

EUV对资本设备行业的影响

正如我在上面所说的，ASML正在分成一个“深紫外线/可见光”公司和一个“扩展紫外线”公司。公司的基本原理很清楚，如上图2所示。2017-2022年，EUV的单位出货量增长强劲，而DUV的出货量下降，原因有两个:

(1)技术节点的数量在减少。TSMC、三星和英特尔作为技术节点过渡的领导者，有足够的财力以1.25亿美元的价格购买EUV系统，而DUV系统的价格为6500万美元。

(2)ASML是唯一一家生产EUV系统的公司，这家公司在DUV销量上与尼康竞争(如果你认为94.5%的市场份额是有竞争力的——见图1)。

EUV的好处之一是减少了芯片处理步骤，如图5所示，它与上面的图4不同但相似。显然，根据ASML的说法，用EUV代替ARF浸渍将大大减少沉积、蚀刻和计量步骤。谁是沉积、蚀刻和计量的领先供应商？Lam研究公司(LRCX)、应用材料公司(AMAT)和KLAC公司(东京电子有限公司除外)根据我们的报告《全球半导体设备:市场、市场份额和市场预测》。

如果我们看下面的图6，在使用浸没DUV(ARF-1)的20nm节点处有13个掩模层，并且每个掩模层使用多个DEP蚀刻步骤。如果我们移到图的顶部，有18个10纳米的掩模层，并且沉积-蚀刻步骤的使用增加了50%。

如图左下所示，7nm节点多层构图需要27个掩膜层，而7nm节点切换到EUV(右下)后只需要14个掩膜层，类似于20nm节点使用DUV的情况。

在术语方面，从DUV切换到EUV，双光刻和双蚀刻(Lele)工艺将被取消，而ARF-I将继续用于自对准双图案化(SADP)和自对准四图案化(SAQP)工艺。最重要的是，将节省一半的处理步骤。

图6

EUV有赢家和输家

表2显示了应用材料公司、Lam研究公司和东京电子公司在沉积和蚀刻行业的收入突破。

近期，应用材料公司对EUV的收入敞口最大，为52%，其次是东京电子，为44%。根据Logic和Foundry产生的收入，Lam Research公司为36%。这些收入基于前四个季度的数据，仅用于设备，而非服务或备件。

读者必须认识到，上一段中定义的风险敞口是指如果和/或当DUV被EUV取代时，设备的收入将受到影响的金额。这是一个变动值，取决于给定季度的设备采购量。显然，DRAM和NAND在过去四个季度的曝光率有所下降，因为这些行业的设备销售因库存积压、ASP减少和利润率低而减少。

随着DRAM公司三星(Samsung)和SK海力士(SK Hynix)转向EUV，资本支出从周期性低点上升，EUV的长期敞口将会增加。NAND收入不会有短期或长期的EUV风险。

7nm技术节点是公认的“甜蜜点”，因为EUV的固有能力超过DUV，EUV将成为DUV浸没的可行替代方案。在65纳米时，使用DUV浸没，一次掩模曝光就足够了。英特尔在45纳米节点使用第二掩模进行线切割，TSMC在28纳米节点使用第二掩模。后来，在20nm节点，双图案变得普遍。在14nm节点处，使用多个图案化工艺。

使用掩模可以完成7nm的EUV，从而减少了处理时间和辅助设备，尤其是沉积和蚀刻，如上面的图4和图5所示。

目前只有4家公司在生产7nm产品。正如我上面所说，Globalfoundries已经取消了EUV计划。除了这些公司，还有DRAM厂商三星、SK海力士、美光。

有人可能会说，它只代表六七家公司。然而，这些公司是资本支出最大的公司。根据我的分析，这些公司代表了前十大资本支出公司的前五名。此外，它们的资本支出明显高于垫底的五家公司。

就像任何技术变革一样，有赢家也有输家。

获胜者:

ASML

半导体和代工公司TSMC、三星和英特尔

失败者:

沉积和蚀刻公司应用材料和Lam研究