揭秘半導體行業的幕後大佬-ASML

作者：姜寅明 來源：渾璞投資

前言：SEMI(國際半導體產業協會)公布年終預測報告，2017年全球半導體設備銷售金額將增長35.6%，達到559億美元，這是全球半導體設備市場首次突破2000年所創下的477億美元的歷史紀錄。2018年全球半導體設備市場銷售額將持續增長7.5%，達到601億美元，再創歷史新高。

根據SEMI預測：2018年中國大陸的晶圓廠設備支出較前一年將大幅增加57%，2019年更高達60%，中國晶圓廠的設備支出將推動它超越韓國，成為2019年最大的支出地區。這巨大的設備支出來源於2017年中國大陸同時有26座晶圓廠動工，在2018和2019年陸續進行設備裝機。

光刻機是半導體製造業中最核心的設備，被稱為半導體製造業「皇冠上的明珠」。半導體裝備產業競爭塵埃落定之時，手執「明珠」的ASML也揭開了它的神秘面紗！

ASML：時代的選擇鑄就光刻機的絕對龍頭

光刻環節實現晶元設計圖從掩模到矽片上的轉移，是晶元生產流程中的最關鍵步驟，直接決定晶元的製程水平和性能水平。晶元在生產過程中需要進行20-30次的光刻，耗時佔到製造環節的50%左右，占晶元生產成本的1/3。光刻機是光刻工藝的核心設備，設計系統集成、精密光學、精密運動等多項先進技術，具備極高的技術含量和單台價值量，目前最先進的ASML EUV光刻機單價達到近一億歐元。

晶元製造的發展方向是更小的製程以及更低的成本，這要求光刻機能不斷實現更小的解析度水平。按照所用光源劃分，光刻機經歷了五代產品的發展，每次光源的更替都是的製程水平有了極大的提升。目前最先進的光刻機採用EUV光源，已經可以實現7nm製程晶元的生產。光刻機發展過程也伴隨著工藝的不斷創新改進，ASML推出的雙工作台系統、沉浸式光刻系統填補了在光源沒有發展的情況下實現了製程水平和製造效率的提升，也奠定了其光刻機龍頭的地位。

ASML能擊敗日本的「微影雙雄」成長為光刻機領域的絕對龍頭，根本原因在於ASML極其重視研發，並採用開放式創新的模式，在新品研發和工藝改進上具有極高的效率和靈活性，與尼康、佳能的孤島式研發形成鮮明對比。高靈活性使得ASML能抓住半導體產業轉移的歷史機遇，把握住韓國與台灣市場，並與台積電合作研發沉浸式光刻機，一舉登上行業龍頭地位。目前ASML在光刻機領域市佔率近80%，基本壟斷高端光刻機，公司的EUV光刻機產品供不應求，訂單已排至2019年，數額近28億歐元，為公司業績增長提供有力保障。

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技術壁壘+行業回暖，2017年業績

菲利普與先進半導體材料國際（ASMI）於1984年合資成立了ASML，旨在專業從事光刻機設備的開發，總部定在荷蘭的費爾德霍芬。ASML於1995年收購了菲利普持有的股份，搖身一變成為完全獨立的公司並於同年在阿姆斯特丹和納斯達克交易所上市。

成立之初，ASML頂著技術過時的壓力，推出了第一台油壓驅動PAS2000步進式光刻機。上市之後的ASML卧薪嘗膽並於1986年推出PAS2500步進式光刻機，並以此在市場上打響了名號，同時走出了對未來發展影響巨大的一步----與透鏡製造商卡爾蔡司建立了密切的合作關係。

ASML於1991年推出的PAS5000光刻機可以顯著降低晶元生產所需的時間，並因此獲得了巨大的成功。21世紀一開始，具有雙工作台、浸沒式光刻技術的TwinscanXT、TwinscanNXT系列橫空出世，ASML在光刻機領域的霸主地位由此奠定。尼康和佳能由於對技術和市場的錯誤判斷導致市場份額急劇壓縮，雪上加霜的是ASML在2007年推出的EUV光刻機TwinscanNXE系列成功進一步拓展了市場份額，達到75%-80%，成為行業內的絕對龍頭。

全球穩固布局，市值難以企及。ASML自創立以來已經在全球16個國家60多個城市設有辦事處，研發與生產中心分布在荷蘭、美國、中國大陸、台灣、韓國，擁有員工超過19000名，其中7000名以上屬於研發人員。目前ASML以900億元的總市值在全球半導體廠商中排名第一。

公司2017年營收、凈利潤大幅增長。與2013-2016年穩定的9%符合增長率不同的是，ASML公司業績於2017年迎來大幅增長。營業收入達到90.53億歐元，同比增長33%，凈利潤達到21.19億歐元，同比增長53%。造成這一現象的主要原因是下游半導體產業復甦，設備需求被以存儲器為代表的廠商擴產帶動，同時全球範圍內掀起的晶圓代工廠興建潮也是設備需求提升主力。

儲存器是最大下游設備客戶。2017年ASML的設備營收與服務營收佔比分別為70%與30%，分別達到63.74億歐元與26.79億歐元。儲存器成為下游設備份額最大的客戶，達到29.68億歐元，占設備收入的46.6%，總收入的32.8%。Foundry客戶和IDM客戶緊隨其後，分別占設備收入的35.9%、17.5%。

大陸市場份額日益擴增，亞洲成為主要下游市場。三星、台積電、英特爾所在的韓國、台灣、美國是ASML設備應收的前三大下游市場，分別佔比36%、26%、13%，AMSL在中國大陸營收達到7.2億歐元，佔比為11%，是第四大市場。

EUV逐漸扛起營收大旗。ASML於2016年向市場推廣的EUV光刻機是全球唯一可以滿足22nm以下製程晶元生產的設備，每小時可以處理125片晶圓，穩定性達到90%以上，以上種種有點導致該設備一經推出便供不應求，在產品結構中的佔比也快速提升。在中高端晶元製造中，ArF浸沒式光刻機是業內主流設備，中低端晶元製造更多使用KrF光刻機，ArF光刻機需求量較少。2017年EUV光刻機營收為10.92億歐元，佔比17%。ArF浸沒式光刻機營收佔比最大，達到63%。從數量上看，ASML於2017年共售出11台EUV光刻機，平均價格接近1億歐元，ArF浸沒式光刻機和KrF光刻機分別售出76台、71台，ArF乾式光刻機售出14台。

EUV產能預期穩固提升，超額訂單為ASML業績保駕護航。截止2017年底，ASML依舊手持28台光刻機訂單，設備生產排隊已經到2019年。ASML預計2018年產能可以提升至22台，遠超出2017年交付的數量11台，從而實現EUV光刻機收入的大幅提升，有望達到28億歐元，佔比提升至25%-30%。

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順應開放的時代潮流成為第一選擇

從一無所有到絕對龍頭，ASML篳路藍縷，用三十年開闢了80%市佔率，將高端光刻機市場幾乎壟斷，成長之路不可謂不是一段傳奇。大環境誠然是ASML龍頭之路的東風主力，但是ASML能成就如今地位更是其重視研發布局和將研究創新開放積極貫穿始終的結果。

ASML在「微影雙雄」的陰影下誕生。被稱為「微影雙雄」的尼康和佳能，是擺在初生的ASML面前的兩座大山。當時的國際趨勢十分明朗，美國將部分半導體產業轉移到日本，發展半導體被日本政府上升到國策高度，同時光刻用步進機被列為「第三研究重點」，以研發補貼、減稅等優惠措施為主的相關政策陸續出台。此外，日本半導體企業普遍的IDM模式，也為半導體產業的發展以激光科技的研發提供了良好的本土優勢。半導體行業的特點就是周期性強、技術更新速度快，企業若是對產業中商業和技術變化判斷緩慢，必然會導致損失。曾經的光刻機龍頭美國GCA公司於1993年被迫退出市場，正是因為美國本土企業的需求量減少並且技術更新迭代斷檔。在1994年，「微影雙雄」已經佔據了80%的市場份額。

資金短缺和技術落後曾是ASML難以克服的難題。龐大的資金投入本身就是半導體產業最顯著的無形壁壘，光刻機作為推動摩爾定律最關鍵的設備更是如此。ASML曾經也險些倒閉，第一款PAS2000光刻機技術過時，無法打入市場形成利潤。1992年又是全球半導體產業寒冬的一年，是菲利普及時出手幫助資金鏈斷裂的ASML渡過難關。

時間證明菲利普的眼光十分準確，絕處逢生的ASML奮起直追，迅速趕上正在衰落的尼康和佳能，最終在浸沒式光刻機的研發上完成了對尼康和佳能的絕殺，一舉奠定了自身光刻機龍頭的地位。能夠成就如此輝煌的局面，是由ASML自身的特質以及時代背景兩方面的原因決定的。

內因：ASML極其重視研發，並對研發創新始終保持開放態度。ASML每年投入在研發的資金在營業收入的15%左右，相當於凈利潤水平，符合半導體高新技術設備的研發投入規律，而且ASML在互聯網泡沫破裂和金融危機期間都堅持了這一策略。尼康、佳能5%-6%的研發投入相形見絀。

在研發模式上的大膽，為ASML彎道超車創造了條件，外包合作和開放式創新模式不僅讓ASML與供應商建立起密切的利益合作關係，同時降低了ASML的研發成本與開發難度。不限於外圍技術，ASML將眾多的光刻機核心設備外包給各細分設備頂尖供應商生產，如光學部件由德國卡爾蔡司生產，計量技術裝備由美國的Hewlett-Packard製造，光源由美國的Cymer提供。而且ASML在研發過程中採取了具有極高的效率和靈活性的分享策略，與供應商及全球頂尖的科研機構共同研發，共享專利，並鼓勵供應商在製造過程出提出改進意見。

反觀尼康與佳能的「孤島式研發」，技術合作僅選擇極少數的廠商，秉持「一顆螺絲釘的位置都不能改」的政策對待產品，產品研發與技術創新越來越跟不上ASML的腳步，同時大廠商的售後服務也被廣大客戶所詬病，當ASML拿出ArF沉浸式光刻機和F2光刻機時，尼康與佳能已沒有一戰之力，最終丟掉了龍頭地位。

外因：ASML乘上產業轉移東風，把握住韓國與台灣市場。上世紀八十年代，日本的高速發展讓美國不得不改變對日政策，由最初的扶持轉向抑制，1985年《廣場協議》是的日元大幅升值導致日本半導體產品價格失去了競爭力。隨後1986年、1991年兩次簽訂的《美日半導體協議》直接對日本產品進行最低價格限額，並要求日本提高國外半導體產品在國內所佔的份額。日本半導體產業開始逐漸凋零。韓國與台灣在政府和財團的支持下，瞄準時機承接了半導體產業的轉移，韓國存儲器產業由此開始崛起，台灣也出現了台積電這樣的晶圓代工巨鱷。ASML敏銳的判斷能力在這時又一次發揮威力，大力進軍韓國、台灣市場，與各大半導體生產商也保持了良好的業務和合作關係。ASML登上龍頭之位的殺手鐧--浸沒式光刻機就是於台積電共同研發的。

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