在半导体行业中,如果一家公司想占据领先地位,则技术,材料和设备这三个关键因素必不可少,如果只有技术而没有材料和设备的支持,那么这只是纸上谈兵,反之亦然,毫无疑问,着眼于著名的芯片巨头,他们在这三个方面都有发言权,因此他们可以占领大部分市场,半导体原材料没什么可说的,由于芯片主要基于单晶硅,即载体,因此全球所有材料制造商都在围绕基于硅的芯片开展业务,尽管我们的国内材料领域不是优势,但我们也取得了一些明显的突破,例如,国内高端光刻胶的诞生一举打破了外国的垄断,对于设备而言,这甚至更为重要,因为如果没有相关设备的支持,就无法制造芯片,对于更核心的半导体设备,大多数人必须第一次想到光刻机。
作为芯片制造过程中的关键机器,光刻机对于所有半导体公司都是相同的,有一个关键意义,举一个简单的例子,我们之所以无法征服中国的7nm芯片流程,是因为到目前为止我们还没有EUV光刻机,即使我们想以高价从国外进口,其他人也看不到会卖,另外,世界上只有ASML可以产生EUV光刻机,并且数量非常稀少,并且将由米国控制,因此,今天光刻机的短缺仍然是国内芯片面临的主要问题,尽管华为和中科院以及其他技术公司或机构已开始全面部署,但仍需要一定的时间,突破,但是,撇开光刻机而言,中国的核心设备已达到世界领先地位,这是国之重器。
该设备的名称为刻蚀机,可能不如光刻机知名,但它也起着关键作用,并为芯片的制造提供了最基本的支持,刻蚀机主要用于处理硅晶片,使硅晶片产生一系列化学反应,以便它们可以携带各种复杂的集成电路,除了光刻机,芯片是产业链中另一个不可或缺的设备,相关数据表明,光刻机和刻蚀机一起占芯片制造总成本的四分之一,其重要性可想而知,尽管刻蚀机的精度比光刻机的精度低一级,但普通公司很难做到这一点,目前,只有少数制造商可以在全球范围内生产高端刻蚀机,其中包括我们国内的中国微电子学半导体,由其独立开发的刻蚀机已在高端市场中立足并进入了5nm流程,价格为每单位2000万个单位,这是台积电5nm生产线,必要的设备。
中微半导体一直坚持低调发展的原则,因此大多数人从未听说过它,但是其技术实力在中国是首屈一指的,公开资料显示,中国微半导体成立于2004年,已有十余年的历史,但是,在尹志耀的领导下,中国微电子取得了一些成就,5nm刻蚀机是最好的例子,中国微电子不仅拥有研发能力,而且还完成了批量生产和向客户供货,从而获得了更大的发展空间,据了解,在中国微电子公司半导体突破5nm刻蚀机之后,世界上最大的芯片铸造厂台积电立即走上了寻求合作的大门,现在中国微电子5nm刻蚀机已开始成为台积电5nm的生产线提供设备支持,这意味着家用半导体设备正在不断改进,而台积电的认可足以证明ChinaMicro半导体的实力,现在刻蚀机取得了重大进展,国产光刻机会远远落后吗?相信在许多国内公司的努力下,这两个国之重器将在未来达到新的高度。
荷兰的ASML是目前全球最顶尖的光刻机提供商,尤其是在高端光刻机领域,几乎占据了全球100%份额。
一、 最近几年,ASML销售业绩增速非常快。因为在高端光刻机拥有绝对的优势,所以asml的光刻机一直供不应求,最近2年时间虽然受到疫情的影响,但因为全球芯片普遍供不应求,所以ASML的光刻机也供不应求,因此asml的业绩也有了快速的增长。2021财年,ASML营业收入为186.11亿欧元,同比上涨33.14%;归属于母公司普通股股东净利润为58.83亿欧元,同比增长更是高达65.55%;不过进入2022年之后,asml业绩貌似有所下降,从第一季度的财报来看,其营收只有39.6亿美元,同比下降24.57%,利润更是只有7.8亿美元,同比下降51.36%。
但是第1季度的财报并不能反映asml真实的销售情况,原因是当前各大厂家对光刻机的需求非常迫切,所以有部分光刻机订单尚未获得工厂准入测试就向客户出货,这些订单收入需要在未来多个季度中才能得以确认。从实际情况来看,目前asml的订单已经排到2024年,所以可以预计未来几年时间asml的光刻机仍然会保持快速的增长。
二、 ASML有多少光刻机卖往中国?2022年第1季度,asml总共卖出了62台光刻机,包括59部新系统和3部二手系统。至于在这62台光刻机当中有多少卖到中国,asml并没有给出准确的数据。但是我们可以从asml销售业绩的构成当中大概推断一下。根据asml2022年第一季度的财报数据显示,其收入构成当中有,34%来源于中国大陆,这个比重相对于2021年第4季度的22%,有了大幅度的提升。另外中国台湾贡献了其中22%的收入。相当于整个中国给asml贡献了56%的收入。
据此推算,中国2022年第1季度从asml购买的光刻机金额大约是22.2亿美元,其中大陆购买的金额大约是13.5亿美元,台湾购买的金额大约是8.7亿美元。只不过大陆所购买的光刻机基本上都是一些中低端光刻机,不可能是EUV光刻机,因为目前欧美并不允许asml向中国出口EUV光刻机,比如前几年中芯国际向ASML定购的一台EUV光刻机至今仍然没有交货。至于asml普通光刻机售价是多少,我们没有掌握具体的数据,但是根据2021年asml的财报数据来看,他们全年共出货286台光刻机,总营收186亿欧元。
其中EUV光刻机出货是42台,贡献的营收是63亿欧元左右,相当于每台EUV光刻机售价高达1.5亿欧元左右。这意味着剩余的244台光刻机累计销售额大约是123亿欧元左右,平均下来每台光刻机的售价大约是5,000万欧元左右。按照这个价格来计算,2022年第一季度中国大陆购买的金额大约是13.5亿欧元,对应的数量大约是27台左右。
当然,这些光刻机当中有很多可能是比较低端的光刻机,那么13.5亿欧元对应的数量有可能更多,所以中国大陆第一季度购买的ASML光刻机就可能达到27台到35台之间。另外第一季度台湾总共进口了8.7亿欧元左右的光刻机,这里面有一部分很有可能是EUV光刻机,剩余的可能是其他普通的光刻机,对应的光刻机数量应该是在11台到17台之间。所以综合算下来,2022年第一季度中国总共购买的ASML光刻机有可能是36台到42台之间。
三、解决高端光刻机的问题还得靠自己。从asml业绩的来源可以明显地看出,中国市场对asml来说是多么的重要,其有超过一半的营收来源于中国市场,怪不得前段时间asml一众高管纷纷表示非常重视中国市场的发展。但不管asml有多重视中国的市场,在欧美众多国家的压力之下,他们始终不会向中国出口最顶尖的EUV光刻机,中国只能购买一些中低端光刻机。
没有EUV光刻机做后盾,想要生产7纳米以上的芯片基本上不可能,目前一些中低端光刻机最多只能用于生产14纳米的芯片,就算通过多重曝光之后,最多也只能生产10纳米左右的光刻机。虽然中芯国际通过技术工艺上的改进,实现了N+1、N+2工艺,生产出来的芯跟7纳米比较接近,但跟目前世界上最顶尖的5纳米,甚至3纳米芯片相比,仍然有很大的差距。所以想要解决我国芯片问题,光靠进口光刻机是行不通的,西方国家永远不可能把最先进的设备卖给我们,想要缩小我国芯片制造实力跟世界顶尖水平的差距,还得靠自力更生,打铁还需自身硬。
目前最先进的光刻机荷兰生产的。
光刻机,被称为现代光学工业之花,制造难度非常大,全世界只有少数几家公司能够制造。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。在能够制造机器的这几家公司中,尤其以荷兰技术最为先进,价格也最为高昂。
光刻机的技术门槛极高,堪称人类智慧集大成的产物。光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,是制造和维护光学和电子工业的基础。光刻机技术目前是世界上最尖端的技术之一,只有少量国家掌握,所以光刻机的价格是非常昂贵的。
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光刻机是一个高精尖的技术,其技术难度是全球公认的,如果没有持续强大的研发投入根本不可能到技术领先。ASML从成立至今,对于研发的投入都非常大。研发费用占营收的比例达到22.8%,这个比例是非常高的。正因为有大量资金的投入,所以ASML在关键技术领域一直处于领先地位。
从1991年PAS5000光刻机面市,取得巨大成功开始。再到2000-2001年具有双工作台、浸没式光刻技术的Twinscan XT、Twinscan NXT系列研制成功,到强大的研发投入让ASML的技术一直处于全球领先。虽然ASML是一家荷兰公司,但他背后却有着欧盟以及美国的力量,很多关键技术都由美国以及欧盟国家提供。
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