摘取光刻机皇冠上的明珠——ASML.pdf

请务必阅读正文后免责条款摘取光刻机皇冠上的明珠 ASML证券分析师胡小禹投资咨询资格编号： S1060518090003 邮箱 ： huxiaoyu298pingan吴文成投资咨询资格编号： S1060519100002 邮箱 ： wuwencheng128pingan科技冠军系列报告（二） 证券研究报告2020年 7月 17日报告要点2 ASML简介：全球光刻机行业的标杆，市场份额最大，并垄断了 EUV光刻机市场 公司的产品包括光刻机、量测设备以及计算光刻解决方案。公司是全球光刻机行业龙头，并垄断了光刻机皇冠上的明珠 EUV光刻机市场。 2019年 ASML的总收入为 118.20亿欧元（ +8.00%），扣非后归母净利润为 25.92亿欧元（ +0.03%）。公司毛利常年维持在 40%以上，净利率在 20%以上。 行业简介：全球光刻机行业由荷兰的 ASML、日本尼康和佳能三家把持， ASML独占鳌头 ASML是全球光刻机行业绝对龙头，市占率超过 60%，在 DUV浸入式光刻机市场占据了最大的份额，并垄断了顶级的 EUV光刻机市场。尼康的光刻机集中在中高端区域，佳能则集中在低端区域。 发展历史：四大里程碑事件，让公司从默默无闻发展为光刻机霸主 推出 PAS 5500、双工作台、浸入式光刻机、 EUV光刻机是公司发展历史上的四大里程碑事件，使得 ASML从一个名不见经传的小公司逐步发展为光刻机领域的霸主。 建立行业上下游的利益共同体，联合外部平台合作研发，模块化的设计和制造能力构建了公司的核心竞争力。 发展前景： 5G、物联网技术进步推动需求爆发，新技术、新工艺推动设备进步 物联网、 5G技术不断普及推动半导体的需求增加，转化为对半导体设备需求的增加。 公司未来的研发重点在于提高数值孔径，提供更高分辨率的 EUV光刻机产品。目录 ContentASML公司介绍光刻机行业概况ASML发展历史ASML市场前景1.1 ASML：全球光刻机行业的标杆4数据来源： ASML官网 、 WIND、平安证券研究所 公司是全球最成功的半导体设备制造商之一，光刻机行业的标杆。 1984年，飞利浦与芯片制造商 ASMI合资成立 ASML，总部位于荷兰艾恩德霍芬。 1995年在阿姆斯特丹和纽约证券交易所上市。 截至 2019年，公司共有来自 180个国家及地区的 24,900名员工，办公室分布在全球 16个国家的 60个城市。 公司全资子公司包括计算光刻集成电路厂商 Brion、准分子激光源提供商 Cymer、电子束晶圆检测设备厂商 HermesMicrovision等。 2019年，公司光刻机出货量达到 229台，全球份额超过 60%；总收入为 118.20亿欧元，同比增长 8.00%；扣非后归母净利润为 25.92亿欧元，同比增长 0.03%。ASML办公室分布在全球 16个国家的 60个城市 ASML股价（美元）总体呈上升趋势75710715720725730735740700-0101-0102-0103-0104-0105-0106-0107-0108-0109-0110-0111-0112-0113-0114-0115-0116-0117-0118-0119-0120-01阿斯麦51.1 ASML：产品以光刻机为主，量测设备及计算光刻为辅 公司产品主要包括光刻机、量测设备和计算光刻解决方案等。 光刻机： 包括 EUV光刻机、 DUV光刻机，其中 DUV光刻机分为浸入式和干式两类。 量测设备： 包括 YieldStar量测设备和 HMI电子束量测设备 。 计算光刻软件： 利用软件技术实现精确的光刻仿真，从而增强光刻系统性能，提高芯片良率和质量，是一种用于精准校正的软件系统。公司产品包括光刻机、量测设备和计算光刻数据来源： ASML官网1）光刻机：半导体设备的最高峰6 ASML光刻机主要包括三大款： EUV、浸入式 DUV、干式 DUV。公司在中高端领域领先，在最高端领域垄断，是摘取光刻机皇冠上明珠的领先企业。 光刻工艺：集成电路制造中最复杂、最关键的工艺步骤 光刻工艺是集成电路制造中最复杂、最关键的工艺步骤，光刻技术的不断升级推动了集成电路不断升级。 光刻技术对集成电路制造非常重要，从集成电路诞生之初，光刻就被认为是集成电路制造工艺发展的驱动力。 IC生产工艺中最小导线宽度被称为线宽，是先进水平的主要指标，光刻技术与线宽指标密切相关。 光刻工艺有两个重要意义： 1）从价格方面来讲，一片硅片的处理费用与硅片上的芯片数目关联性不强，如果一个硅片能够接纳更多的芯片，则单个芯片的成本将降低。 2）从性能上来讲，摩尔定律指出，当价格不变时，集成电路上可接纳的元器件数目，每隔 18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 光刻机：半导体设备的最高峰 光刻机是实现光刻工艺的关键设备，光刻机将掩膜版上的电路结构图复制到硅片上，启动芯片生产。 光刻机设备是所有半导体设备中复杂度最高、精度最高、单台价格最高的设备。光刻机是现代工业的集大成者，其难度包括激光光源、物镜系统、机台设计等等。 光刻机主要分为 EUV光刻机、 DUV光刻机。 EUV是最高端的光刻机，其研发周期长达十余年，是光刻机皇冠上的明珠。71） EUV光刻机：最顶级光刻机， ASML独家优势公司 EUV光刻机EUV光刻机是目前最 先 进的 光刻机，采用 EUV光源，使用的光波波长只有 13.5nm， NA（数值孔径）为 0.33，目前全球只有 ASML能生产 EUV光刻机，售价高达 1.2亿美元 。 EUV光刻机不需要多重曝光，一次就能曝出想要的精细图形，没有超纯水和晶圆接触，在产品生产周期、光学邻近效应矫正的复杂程度、工艺控制、良率等方面都有明显优势。格芯首席技术官 Gary Patton曾说：“如果在 5nm的时候没有使用 EUV光刻机，那么光刻的步骤将会超过 100步”。TWINSCANNXE:3400C3400B的升级版，两者基本结构相同，但NXE:3400C采用模块化设计，维护更加便捷，平均维修时间将从 48小时缩短到 8-10小时，产能提升到了 170WPH。TWINSCANNXE:3400B集高效率、最高分辨率、最先进的套刻精度和焦深性能与一体。可用于生产 7nm和5nm的芯片。产能为 125WPH（每小时处理晶圆数）。数据来源： ASML官网81）浸入式 DUV光刻机：使用最广泛的光刻机， ASML份额领先公司浸入式 DUV光刻机是目前使用最广泛的光刻机，采用 ArF光源，通常将浸入式光刻机称作 ArFi光刻机 。 光源波长突破 193nm， 缩短为 134nm， NA值为 1.35，最高可实现 7nm制程节点。浸入技术是指让镜头和硅片之间的空间浸泡于液体之中，由于液体的折射率大于 1，使得激光的实际波长会大幅度缩小。目前主流采用的纯净水的折射率为 1.44，所以 ArF加浸入技术实际等效的波长193nm/1.44=134nm。TWINSCANNXT:2000i是最新一代的浸入式光刻机，用于在 7nm节点处生产 300mm晶圆片，是最先进的浸入式光刻机。产能为275WPH。TWINSCANNXT:1980Di该系统于 2015年推出，具有高产能、高稳定性。设计用于在低于 10nm节点批量生产 300mm晶圆。产能为 275WPH。TWINSCANNXT:1970Ci是 1965Ci的升级版，解决了客户双模式和多模式的需求，用于在低于 20nm节点批量生 300mm晶圆。产能为 250WPH。TWINSCANNXT:1965Ci采用双工作台概念，提供了高产能和出色的分辨率，用于在低于 20nm节点批量生产 300mm晶圆。产能为 250WPH。浸入式光刻机简介数据来源： ASML官网91）干式 DUV光刻机：早期较低端光刻机公司干式 DUV光刻机是业内早期较低端的光刻机，最高可达 65nm制程节点。在浸入式光刻机未推出之前， DUV干式光刻机是市场主推产品。由于无法突破 193nm波长，之后被浸入式光刻机所取代。TWINSCANXT:1460K最新一代双工作台干式光刻机，在低于 65nm节点生产300mm晶圆，采用ArF光源，波长为193nm，数值孔径0.93，产能为205WPH。TWINSCANXT:860M在低于 110nm节点下生产 300mm晶圆，采用 KrF光源，波长为 248nm，数值孔径 0.55-0.80，产能为 240WPH。TWINSCANXT:400L最新一代 i-line光刻系统。在 220nm节点处生产 200mm和300mm的晶圆。光源波长为 365nm,数值孔径 0.65，产能为 230WPH。TWINSCANXT:1060K在 80nm节点下生产300mm晶圆，业界最先进 KrF光刻机 ，采用 KrF光源，波长为 248nm，数值孔径 0.93，产能为205WPH。干式光刻机简介数据来源： ASML官网102）量测设备：公司拥有光学和电子束两类量测设备 YieldStar量测设备： 光学量测设备主要通过分析光的反射、衍射光谱间接进行测量，进而通过对比光信号发现晶圆上存在的缺陷。 YieldStar光学量测设备可以快速、准确地测量并检测晶圆上图案的质量。公司 YieldStar光学量测系统有三种规格： YieldStar1375F、YieldStar380G、 YieldStar375F。YieldStar1375F业界唯一的在芯片内部提供测量的YieldStar光学计量系统。主要是对刻蚀之后芯片的分辨率和套刻精度进行测量。YieldStar375F对曝光后刻蚀前芯片的套刻精度和聚焦性能进行检测，并且对光刻系统的稳定性进行监测。YieldStar380G是 375F的升级版，具有更高的产量和精度。YieldStar光学量测系统简介数据来源： ASML官网