ASML、中芯国际双双回应EUV光刻机“禁运”事件

shuszhao

去年4月，中芯国际（SMIC）向荷兰半导体制造设备供应商阿斯麦尔（ASML）公司订购了一台EUV光刻机，用于研究7nm及以下的先进工艺。花费超过1.2亿欧元（约10亿人民币）。而在去年12月，临近交货时间，ASML突发大火，导致2019年供货情况递延。2019年已经临近尾声，EUV仍未交付至中芯，业内再次传出“延迟交货”的风声……

去年4月，中芯国际（SMIC）向荷兰半导体制造设备供应商阿斯麦尔（ASML）公司订购了一台EUV光刻机，用于研究7nm及以下的先进工艺。花费超过1.2亿欧元（约10亿人民币），预计今年底交货，2020年正式安装。
但11月7日，《日经新闻》报道称，“荷兰半导体设备供应商ASML已中止和中芯国际的合作计划，且多位ASML供应商关系人士表示，ASML此举是为了避免因供应最先进的设备给中国，而刺激到美国，只得暂时中止交货。”

                               
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《日经新闻》报道截图
《日经新闻亚洲评论》援引消息人士的话称，ASML成为美国政府的“牺牲品”，“延迟发货”的一大原因来自于美国政府的压力。
该消息人士还称，ASML暂时决定推迟EUV设备的交付，“是因为它不想让美国政府对此感到不安”，因为EUV是目前最先进的芯片光刻机。“但与此同时，考虑到中国是现如今增长最快的芯片市场，ASML也不想让中国及其中国客户对此失望不满。” 他补充道。

双双否认


消息发酵后，中芯国际股价因此受挫，跌幅一度超过5%。

                               
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对此ASML与中芯国际均对此表示否定。
11月7日下午，ASML向媒体回应称，对于日经新闻报道的关于交货时程仅为其媒体推测，ASML从未评论或确认，对其将推测直接定性为事实作为新闻标题并在文中阐述，表示抗议。
ASML相关负责人强调：“实际上在我们第三季度财报中，就已经将相关情况进行说明，根据瓦圣纳协议（Wassenaar Arrangement），ASML出口EUV到中国需取得荷兰政府的出口许可（export license）。该出口许可于今年到期，ASML已经于到期前重新进行申请，目前正在等待荷兰政府核准。因此，关于“ASML决定延迟/终止出货”的说法是错误的，ASML只是在遵循法规行事，并一视同仁地服务我们全球客户。”
对于何时能拿到许可证，ASML相关负责人表示，目前处于正常的流程状态中，尚未掌握确切的时间。
中芯国际也在7日下午进行回应：“极紫外光（EUV）还在纸面工作阶段，未进行相关活动。公司先进工艺研发进展顺利。目前，研发与生产的连结一切正常，客户与设备导入正常运作。”
ASML是全球EUV光刻机的唯一供应商，并且是全球市值最高的芯片设备制造商。ASML年收入约在 83 亿欧元 (约644亿元人民币) 左右。其中16%来自英特尔和美光等美国公司，19%来自中国。另外，ASML制造机器所需的零部件，有五分之一是在美国工厂生产的。
据了解，台积电、三星已于2019年导入量产最先端产品的EUV设备，且苹果预计2020年下半年开卖的新型iPhone预估就会搭载采用该技术的CPU。

中芯去年花1.2亿美元“抢”到一台


中芯国际是中国大陆最大的半导体制造公司，今年14nm工艺已经实现客户风险量产，追平台联电14nm工艺，预计在今年底贡献有意义的营收，明年年底实现大量出货。
目前台积电买下了ASML今年的30台EUV光刻机中的18台，不过量产的7nm工艺仍是基于DUV(深紫外）工艺，今年3月份才启动7nm EUV的量产。而三星在去年就小规模投产了7nm EUV。

                               
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从中芯国际近2年晶圆收入构成来看，7nm和EUV还是太早。中芯国际目前主要的营收来自于90nm及以上工艺，2018年45/40/28nm先进工艺合计营收占比只有14%。
2018年以前，所有65nm以下先进工艺都是依赖193nm DUV设备制造的，台积电正是用这套设备率先实现了7nm量产，所以买EUV光刻机对中芯国际的意义更多在为未来产线升级提前布局，而不是必须依赖它来上7nm。
去年5月，中芯国际向荷兰ASML订购了首台EUV光刻机，价值1.2亿美元，几乎相当于该司2017年全部净利润。光刻机原计划于2019年年初交付。
而在去年12月，临近交货时间，ASML突发大火。根据官网信息，火灾摧毁元件供应商Prodrive工厂的部分库存、生产线，因此，2019年年初供货情况预计将会递延。
2019年已经临近尾声，EUV仍未交付至中芯，并再次面临“延迟通知”的风险。ASML方面将此归因于出口许可证到期。
不过，业内人士透露，这批设备仍预计最快在 2020 年初前出货，并且在 2020 年底前完成装机。

光刻机为什么重要？


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，直接决定芯片的工艺水平和性能水平。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，当前最先进的ASML EUV光刻机单价达到近1亿欧元（约7.7亿元人民币）。
芯片制造的发展方向是更小的工艺以及更低的成本，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工艺水平有了极大的提升。

                               
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目前，业内已达成共识，必须使用EUV光刻机才能使半导体芯片进入7nm，甚至5nm时代。

绝对龙头ASML


就市场玩家来看，目前市场上提供量产商用的光刻机厂商有三家：ASML，尼康(Nikon)，佳能(Canon)，ASML占有60%以上市场份额。最高端的EUV市场ASML一家独占。

                               
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2017年全球光刻机出货量及占比（图：国际电子商情）
EUV光刻机年产量不高，从2013年首批2台EUV光刻机量产以来，到2019年ASML EUV光刻机预计年产量也只有30台。截止到2018年上半年，ASML共出货8台EUV，每季度各出货4台。但有7台是在二季度确认收入。
从财报数据可以看出二季度每台EUV平均价格95M，折合人民币7.5亿/台。预计2018全年出货EUV20台，2019年30台。合并第一季度与第二季度数据，EUV已经占ASML 20%营收比例。
ASML成立于1984年，由菲利普与先进半导体材料国际（ASMI）合资成立，专业从事光刻机设备的开发，总部位于荷兰的费尔德霍芬。1995年，ASML收购了菲利普持有的股份，称为完全独立的公司，同年在阿姆斯特丹和纳斯达克交易所上市。

                               
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截至11月7日，ASML市值为1132亿美元，共有一万六千名员工，其中研发人员占比超过36%， 也就是说有超过六千人是研发人员。
2018年上半年，ASML在中国新成立了4家分公司，分布在合肥、成都、武汉、晋江四地，想要进一步深耕中国市场的意图十分明显。

你的光刻机都卖给谁了？


从其去年的年报来看，ASML前三大下游市场是韩国、中国台湾、美国，占比分别达到36%、26%、13%，主要是因为三星、台积电、英特尔是ASML的三大主要客户，其中订货量是台积电10台，三星6台，英特尔3台，格芯1台，中芯国际1台。ASML在中国大陆营收达到7.2亿欧元，占比为11%，是第四大市场。

                               
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根据7月17日，ASML公布的2019年二季度财报，其当季净销售额为25.68亿欧元（机器销售18.51亿欧元），毛利率达43%。其中销售7套EUV系统，销售额为7.59亿欧元，占机器销售额41%。发往中国的订单占12%，约2.22亿欧元。

                               
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根据ASML的财报，逻辑和存储需求在光刻机总销售收入上约为60%、40%的比例，大部分订单来自中国台湾和韩国。其中存储需求使用193 nm (ArF) 浸润式光刻机（如长江存储采购的1980Di），除去放弃了7nm及以下先进工艺的代工企业，那么有能力购入EUV的只剩下少数Foundry和大型IDM，答案呼之欲出：台积电、三星。Intel目前的10nm产线处于投产阶段，近期未见有先进产线扩产举动，如果交货可能也只有1台。
另一个值得注意的数据：与光刻机相关的安装管理销售额达7.17亿欧元，几乎占到总收入的28%，包括配套的软件、调试、维护费用等。充分说明在一台光刻机成为“印钞机”之前，让它运转起来是多么烧钱。

ASML垄断了市场，但没垄断技术


根据《电子工程专辑》兄弟媒体《国际电子商情》的汇总和报道，虽然占据了全球80%的市场份额，但是ASML并非技术垄断。
ASML光刻机设备90%的零部件都依赖外购，光源来自于美国Cymer（2013年，ASML完成对Cymer的收购），光学模组来自德国蔡司，计量设备来自美国是德科技，传送带则来自荷兰VDL集团。同时，ASML也非常重视并购投资以及与其他企业合作的策略，光刻机的研发需要投入巨大的人力物力财力，并事关全球半导体芯片的升级速度。
实际上，ASML也并非一直都一帆风顺。1984年，ASML从飞利浦公司半导体部门独立，独立后ASML专注研发光刻技术。创立初期ASML与日美同类企业相比，在技术方面稍显落后，且缺乏充裕的研发资金。为此，ASML决定走轻资产道路，基于该策略再加上母公司飞利浦的雪中送炭，ASML在1995年成功上市。
提升技术最便捷的方式即是通过并购来填补空白，在上市之后ASML开始了一系列的并购和投资。其中，最重要的一桩并购案是2013年以19.5亿欧元全资收购美国光学技术供应商Cymer，该起并购为高端EUV光刻机成功量产奠定了基础。2016年11月ASML收购了 Carl Zeiss SMT 24.9%的股权，ASML承诺将在未来6年内投资2.2亿欧元支持Carl Zeiss SMT在光学光刻技术上的研发，同时还将针对Carl Zeiss SMT的其他相关供应链投资5.4亿欧元。同年11月，ASML完成了对汉微科的收购，以强化其产业链的垂直整合能力。ASML并购投资详情见下表：

                               
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表1：ASML投资并购信息汇总（图自：国际电子商情）

三大投资人，也是三大客户


关键微影技术的研发迫切需要超紫外光（EUV）技术，在全球范围内只有ASML具备研发EUV光刻机的实力。为此，2012年全球三大芯片巨头公司英特尔、台积电和三星宣布联合投资ASML，并分别获取了ASML 15%、5%、3%的股权。

                               
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表2：ASML被投资信息汇总（图自：国际电子商情）
热钱的注入，让ASML EUV光刻机有了新的突破，2012年NXE3300B型号的EUV光刻机研制成功，采用22nm光源，数值孔径为0.33，2013年开始供货。2017年，更先进的EUV光刻机NXE3400B开始出货，该机型的分辨率为13nm，使得7nm线宽的制程成为现实。2018年10月，台积电宣布基于EUV技术的7nm芯片已经流片成功。采用EUV光刻机的7nm 芯片，比采用DUV光刻机的芯片密度要提高20%，功耗降低6~12%。

                               
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表3：ASML EUV各种产品型号信息（图自：国际电子商情）
EUV光刻机有所突破之后，三巨头也抛售了大部分ASML的股票。2015年底，台积电出售了其全部的ASML 股权，并从中获利6.95 亿美元。2016年9月，三星以6.06 亿欧元的价格出售630 万股ASML 股票，目前其ASML的股权降为1.45%。英特尔从2016年底才开始出售ASML的股权，经过两次减持股份之后，英特尔目前只占有不超过3%的股份。