ASML (ASML): حجر الزاوية للشرائح الحديثة

أدوات صنع الشريحة

الشرائح، و特别 شرائح الكمبيوتر، أصبحت بسرعة واحدة من التكنولوجيات والأصول الأكثر أهمية في العالم. من الأيام الأولى من عصر الحاسوب الشخصي إلى ظهور الحواسيب اللوحية والكومبيوتر السحابي والذكاء الاصطناعي، ازدادت أهمية الشرائح وطلبها فقط.

مصدر: Applied Materials

هذه صناعة مثيرة للاهتمام، حيث لا يوجد ممثل متكامل رأسي؛ بدلاً من ذلك، تتكون من مجموعة من الشركات المتخصصة للغاية، كل واحدة تقوم بの一 من الخطوات الحاسمة في تحويل الرمل العادي (السيليكون) إلى أجهزة تفكير.

أكبر الشركات في القطاع هي شركات تصميم الشرائح مثل Nvidia (NVDA )، أو “المصانع” التي تقوم بصنع الشرائح مثل TSMC (TSM ) (اتبع الرابط للحصول على تقارير استثمارية مخصصة لهذه الشركات).

تعتمد هذه الشركات بشكل كبير على موردين متخصصين لأجهزة صنع الشرائح.

مصدر: ASML

ولا يوجد أكثر أهمية من الشركة التي تتمتع بالاحتكار على تكنولوجيا EUV (الأشعة الفوق البنفسجية القصوى)، وهي الشركة الهولندية ASML.

دور ASML في تصنيع الشرائح

كيف تقوم التكنولوجيا بالدور الرئيسي في تصغير الشرائح

ASML هي شركة متخصصة في أجهزة النقش. النقش (المعنى الحرفي هو “نقش على الحجر”) هو كيفية نقش “العقدة” على شريحة السيليكون، مما يجعله شريحة كمبيوتر.

مصدر: Nature

كلما كانت الشريحة أكثر تقدمًا، كلما كانت العقدة أصغر، وكلما كان عملية النقش أكثر تعقيدًا. الت-miniaturization المستمرة للعقد والتحسين في تكنولوجيا النقش هو ما سمح للأجهزة بالحصول على قوة أكبر مع مرور السنوات، متبعة قانون مور.

مصدر: Steven Jurvetson

النقش هو خطوة واحدة من العملية الكاملة لتحويل شريحة السيليكون إلى شرائح كمبيوتر، مع 40-80 دورة لصنع شريحة كاملة.

مصدر: ASML

هناك حد فيزيائي مهم للنقش، وهو أن العقدة المنقوشة لا يمكن أن تكون أكبر من طول موجة الضوء القوي المستخدم.

مصدر: ASML

لذلك، مع تصغير الترانزستورات، يتم استخدام ترددات أعلى وأعلى من الضوء، واليوم يتم الدخول بشكل متزايد إلى نهاية الطيف فوق البنفسجي.

الخطوة الأولى لترك الطيف المرئي كانت مع I-line، تليها بعد فترة وجيزة تكنولوجيا النقش بالضوء فوق البنفسجي العميق (DUV).

مصدر: Icometrue

تم استخدام هذه الطرق خلال عصر الهواتف الذكية والمراكز البيانية، ولكن للاجهزة الأكثر تقدمًا، كانت هناك حاجة إلى تكنولوجيا جديدة: النقش بالضوء فوق البنفسجي القصوى (EUV).

ما هو النقش بالضوء فوق البنفسجي القصوى وكيف يعمل؟

EUV يسمح بعقد صغيرة جدًا، تصل إلى 7nm، أو حتى 5nm، 3nm، وما بعدها. هذه المستويات المتقدمة من العقد تعتبر ضرورية للتطبيقات مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي و5G وAR/VR والخدمات السحابية المتقدمة.

في حين أن ASML هي شركة رائدة في تكنولوجيا DUV، فإن EUV أكثر أهمية، حيث أن الشركة هي الشركة الوحيدة التي تصنع أجهزة صنع شرائح EUV، على الرغم من أن بعض الشركات الصينية تبحث عن الدخول إلى هذا القطاع في أقرب وقت ممكن (انظر أدناه لمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع).

تكنولوجيا EUV صعبة للغاية، بسبب قيود تقنية متعددة:

• النقش يحدث في بيئة فراغية لأن كل شيء يمتص ضوء EUV.
• يتطلب مصدر طاقة قويًا، على شكل ليزر قوي، مع ليزر يصل إلى 40 كيلو وات. هذا النوع من مضخم الليزر يتطلب 7.3 كيلومترًا من الكابل، ويبلغ وزنه 17 طنًا، ويتكون من 450,000 جزء.
• الليزر يثير قطرات صغيرة من القصدير بقطر 25 ميكرون، مع 50,000 قطرة تسقط في الثانية.
  • القصدير يتم تبخيره إلى بلازما بواسطة الليزر، مما ي发出 ضوء EUV.

مصدر: Semi Engineering

كل خطوة من هذه الخطوات تتطلب أدوات وضوابط وحساسات متقدمة للغاية، مع هندسة دقيقة بمستوى ميكرومترات ونانوثانية.

من خلال الخبرة العميقة التي بنيت خلال عقود من بناء أجهزة النقش، أصبحت ASML هي الشركة الرائدة في تكنولوجيا EUV. كما بنت شبكة كثيفة من الموردين الرئيسيين، مع مرايا تصل إلى متر واحد في القطر، مع سلاسة سطح تصل إلى بيكومتر (واحد تريليون من المتر).

بالإضافة إلى أجهزة دقيقة، يتطلب EUV أيضًا برمجيات مخصصة ومملوكة للتعريف والتشخيص والتقييم والتحكم الآلي.

في حين أن EUV هو المستقبل للشركة، فإن شرائح DUV الأقل تقدمًا لا تزال تمثل الجزء الأكبر من إنتاج الشرائح في العالم.

مصدر: ASML

ASML

معلومات الشركة وبيانات رئيسية

تأسست الشركة في عام 1984 كمشروع مشترك بين الشركات الهولندية ASM وPhilips. تعمل الشركة حاليًا مع أكثر من 44,000 شخص في 60 موقعًا. وقد كانت الشركة تعمل مع TSMC منذ البداية، وتم تزويد أجهزة النقش للعقد 90nm في عام 2004.

في عام 2011، تم تزويد أجهزة النقش للعقد 32nm، مع متوسط سعر آلة النقش يصل إلى 27 مليون يورو في ذلك الوقت.

في عام 2022، تم بيع 140 آلة EUV، كل منها يصل سعره إلى 200 مليون دولار، ويتطلب ثلاثة طائرات بوينغ 747 لنقل واحدة من هذه الآلات التي تصل وزنها إلى 180 طنًا.

بيانات ASML

في عام 2024،حققت ASML إيرادات بلغت 28.3 مليار يورو من بيع 583 آلة نقش. تتمتع الشركة بهامش ربح كلي يصل إلى 51.3٪، مما يسمح لها بسهولة إعادة استثمار 4.3 مليار يورو في البحث والتطوير، وهو ما يزيد على ضعف مستويات عام 2020.

مصدر: ASML

تتوقع الشركة أن تصل إيراداتها إلى 44 مليار يورو إلى 60 مليار يورو بحلول عام 2030، مع هامش ربح كلي يصل إلى 56-60٪.

نجاح ASML في النقش قد جعلها تحقق عوائد هائلة لمساهميها. تم إعادة توجيه 3 مليارات يورو إلى المساهمين في عام 2024، وتم تحقيق ثلاثة أضعاف الأرباح منذ عام 2018.

مصدر: ASML

تجاوزت الشركة أداء مؤشر ناسداك بشكل كبير خلال 15 عامًا الماضية، حتى في عقد من الزمن كان مفضلاً بشكل كبير للأسهم التكنولوجية بشكل عام، وتماشيًا مع المؤشرات الشريحة بشكل عام.

مصدر: ASML

تتوقع الشركة أن يستمر قاعدة الآلات المثبتة في النمو حتى عام 2030، مما يدفع زيادة الإيرادات من صيانة وتحديثات الخدمة.

مصدر: ASML

آلات EUV ليست الأكثر مبيعًا من حيث الوحدات، ولكنها تمثل نصف إيرادات الشركة بسبب السعر الأعلى.

معظم المبيعات في نهاية عام 2024 وبداية عام 2025 ذهبت إلى تايوان وكوريا الجنوبية والولايات المتحدة والصين. بشكل عام، يمكن افتراض أن المبيعات في تايوان تذهب في الغالب إلى TSMC، وفي كوريا الجنوبية إلى سامسونج، وفي الولايات المتحدة إلى TSMC (التي افتتحت مصنعًا جديدًا في نيفادا) و إلى Intel (INTC ).

مصدر: ASML

مبيعات الشركة إلى الصين كانت أكبر في السابق، ولكن العقوبات التي فرضتها الولايات المتحدة على الصين، والشركات الصينية التي تحاول التبديل إلى موردين محليين، قد قللت من مبيعات ASML إلى البلاد إلى تكنولوجيا نقش أقل تقدمًا.

خطر السوق الصيني لشركة ASML

حروب العقوبات

كانت الصين، إلى جانب تايوان، واحدة من أكبر منتجي الشرائح في العالم، وتمتعت ASML بمبيعات كبيرة في هذا السوق.

然而، مع تصاعد التوترات والعقوبات التي فرضتها الولايات المتحدة على صناعة الشرائح الصينية على مدار سنوات عديدة، تغير هذا السوق بشكل كبير لشركة ASML.

في صيف عام 2022، حظرت الولايات المتحدة تصدير آلات EUV إلى الصين. كان ذلك ممكنًا لأن ASML، على الرغم من كونها شركة هولندية، تعتمد على الملكية الفكرية الأمريكية الحاسمة لصنع آلات النقش.

لاحقًا، تم تقييد تصدير آلات DUV مثل TWINSCAN NXT:1980Di من ASML، مما منع الصين من الحصول على أكثر من تكنولوجيا DUV الأقل تقدمًا. جاءت هذه جولة من العقوبات جزئيًا بسبب النجاح الحديث لشركة Huawei في إنتاج شرائح متقدمة بدون آلات EUV في سبتمبر 2023.

الحلول الصينية

تطمح Huawei إلى تطوير حلول EUV خاصة بها، مع براءة اختراع تم تسجيلها في ديسمبر 2022.

شركة صينية أخرى، SMIC، تمكنت من استخدام آلات DUV الأقل تقدمًا لصنع شرائح 5nm بدون EUV.

“تم ذلك من خلال تكرار خطوات النقش والتنقيب، باستخدام SAQP، لمحاكاة دقة EUV. الطريقة أبطأ وأكثر عرضة للخطأ وأغلى، ولكنها تعمل.”

كلا الشركتين، SMIC وHuawei، تبحثان عن إنشاء شرائح 3nm، باستخدام تقنية النقش بالترتيب الرابع (SAQP). كما تعمل Huawei على تصميم شريحة 3nm يستبدل السيليكون bằng أنابيب نانوية كربونية.

أخيرًا، يمكن أن تدخل آلات EUV الصينية السوق قريبًا، في البداية للاستخدام المحلي. بديل آخر قد يكون توليد ضوء EUV باستخدام معجل جسيمات بدلاً من البلازما، وهو فكرة تم مناقشتها في عام 2023، بناءً على منشور علمي من عام 2022.

مخاطر لشركة ASML؟

بشكل عام، من المحتمل أن تفقد شركة ASML السوق الصيني في المدى الطويل، مع عدم قدرة البلاد على الاعتماد على التكنولوجيا الغربية واضطلاعها ببناء سلسلة توريد موازية كاملة للشرائح.

هذا ليس تهديدًا كبيرًا لشركة ASML، لأسباب عديدة:

• مبيعات DUV إلى الصين تمثل فقط جزءًا صغيرًا من إيرادات ASML الإجمالية.
• الأساليب التي تحد مكان EUV باستخدام آلات DUV الأقل تقدمًا هي تقنيات ممكنة، ولكنها أقل موثوقية وأغلى.
• هذا يجعلها قابلة للتطبيق لشركة Huawei وشركات إلكترونيات صينية أخرى محظورة من الشرائح المتقدمة، ولكنها ليست منافسة экономيًا في الأسواق الدولية.
• آلات EUV التي تصنعها Huawei ستحتاج إلى الكثير من التحسين والتعديل، وستُنتج بكميات محدودة، فقط لتلبية الطلب المحلي الصيني لسنوات عديدة.
• تكنولوجيا توليد ضوء EUV باستخدام معجل جسيمات لا تزال نظرية للغاية وستستغرق سنوات أو عقودًا لتصبح بديلًا قابلاً للتطبيق لتكنولوجيا EUV الحالية.

مبيعات غير EUV

منفصلًا عن مسألة محاولات الصين لتطوير آلات EUV، من المحتمل أن تظل مبيعات DUV مستقرًا. هذا لأن EUV أصبحت معيارًا لجميع طبقات LOGIC وDRAM الحاسمة، في حين يتم نقش جميع الطبقات الأخرى باستخدام تكنولوجيا DUV.

لذلك، فإن موقع ASML القوي في DUV يضمن إيرادات مستقرة، بما في ذلك صيانة وتحديثات الخدمة للمتنزهات القائمة، مع عمل كل آلة لمدة 20 عامًا أو أكثر.

هذا يجعل تطوير وتطبيق EUV مهمًا، ولكن ليس حاسمًا لمواقف الشركة القصيرة الأمد.

يمكن القول الشيء نفسه عن الأنظمة الملحقة بأجهزة النقش، مثل الحساسات ومعدات القياس (المتروλογία) لمراقبة جودة المنتج النهائي.

مصدر: ASML

مستقبل النقش

تواصل ASML في الابتكار وتقوم أيضًا بعمليات استحواذ على تكنولوجيات جديدة، مثل شركة الزجاج البصري Berliner Glas Group في عام 2020، مما يسمح لها بالدفع نحو جيل جديد من أجهزة صنع الشرائح.

مصدر: ASML

قد تأتي منافسوا صينيون بالحلول التجارية لآلات EUV في السنوات القادمة. ومع ذلك، تعمل ASML بالفعل على الخطوة التالية، تسمى النقش عالي NA. يشير “NA” إلى القدرة العددية، وهي مقياس لكمية الضوء التي يمكن أن يجمعها نظام بصري ويحضنه.

تتقدم ASML بسرعة في هذه التكنولوجيا: أحدث ابتكارها في البصريات يضع الأساس لخارطة طريق EUV نحو استقرار بيكومتر (1/200 ذرة سيليكون) على مرآة غير كروية.

من المتوقع أن تساعد أجهزة النقش عالي NA EUV على إنشاء منصة EUV أكثر إنتاجية. من خلال القيام بذلك، يمكنها دفع تحسين أداء EUV والإنتاجية بعيدًا في العقد التالي (>2030).

مصدر: ASML

من المتوقع أن تكون تكنولوجيا EUV عالي NA أكثر دقة وسريعة، كما أنها ستكون أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، وهو ما يصبح قلقًا متزايدًا مع زيادة قوة أجهزة النقش.

من المرجح أن تكون تكنولوجيا EUV عالي NA هي الطريقة المستخدمة لإنتاج شرائح 2nm وأصغر بشكل كبير.

مصدر: ASML

كانت Intel من أوائل المستخدمين لتكنولوجيا EUV عالي NA في مصنعها في أوريغون. لا يزال هذا التكنولوجيا قيد التنفيذ في المصانع، وقد تلعب تقنيات أخرى مثل التنقيب دورًا في تحسين الأداء في المستقبل.

“بإضافة EUV عالي NA، سيكون لدى Intel أداة نقش أكثر شمولاً في الصناعة، مما يمكّن الشركة من دفع قدرات العملية في المستقبل إلى ما وراء Intel 18A في النصف الثاني من هذا العقد.”

مارك فيليبس – مدير النقش والأجهزة والتقنيات في Intel.

سعر آلة واحدة يصل إلى 400 مليون دولار يحفز بعض المصانع على تأجيل اعتمادها لمدة جيل واحد على الأقل من الشرائح.

ومع ذلك، من المتوقع أن تكون تكنولوجيا EUV عالي NA خطوة إلى الأمام سهلة نسبيًا لشركة ASML، حيث تعيد استخدام الكثير من التكنولوجيا والخبرة المكتسبة خلال 20 عامًا من بناء أجهزة EUV.

لماذا قمنا بالتأكيد على التوافق والتعديل في جميع أنظمة النقش EUV؟ لأن ذلك يجعل جميع أنظمتنا تستفيد من الدروس المستفادة خلال 20 عامًا من تطوير EUV.

الاستنتاج

من خلال التزامها بالدقة القصوى في أجهزتها وتفوقها الهندسي، أصبحت ASML الشركة الرائدة في النقش، وتحتل موقعًا مهيمنًا في سوقها.

هي شركة احتكار فعلي لتقنية EUV، وهي التكنولوجيا الأكثر أهمية لصنع الشرائح الأكثر تقدمًا المطلوبة لتطوير تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، ومراكز البيانات المتقدمة، وأحدث أجيال الهواتف الذكية.

إذا لم تكن العقوبات الأمريكية على الصين تحظر تصدير آلات EUV إلى البلاد، لربما ظلت ASML الشركة الوحيدة المزودة لهذه التكنولوجيا لمدة عقد أو عقود.

بسبب العقوبات ومليارات الدولارات التي أنفقت على ما أصبح نقطة ضعف استراتيجية، قد تصبح الشركات الصينية منافسًا جادًا لشركة ASML في يوم ما. ومع ذلك، لا يزالون متأخرين، ويتعين عليهم الاعتماد على آلات DUV، مع عوائد أقل وتكلفة أعلى.

وأمل لهم هو تطوير آلة EUV محلية قريباً. من المحتمل أن تكون شركة ASML قد انتقلت بالفعل إلى تكنولوجيا EUV عالي NA بحلول الوقت الذي تنجح فيه Huawei وSMIC في اللحاق بالركب على تكنولوجيا EUV في عام 2025.

لذلك، في حين أن من الخطير أن يُقلل من قدرة الصين على اللحاق بالركب، لا ينبغي أيضًا مبالغته. كما هي الحال، شركة ASML على وشك أن تظل الرائدة في مجال النقش للشرائح المتقدمة لمدة 10 سنوات على الأقل، وستظل منافسة لفترة طويلة.

تتمتع ASML أيضًا بموقع قوي في مجال DUV وقياس الجودة، مما يrought إيرادات إضافية تساعد في تمويل ميزانية البحث والتطوير.

بصرف النظر عن جودة الشركة، السؤال الأخير الذي سيطرحه المستثمرون هو سؤال التقييم. بسبب موقعها الاحتكاري ونمو القطاع بشكل عام، يتم تسعير سهم ASML بسعر يفترض نموًا مستقبليًا.

هذا يبدو معقولًا، ولكنه يعني أيضًا أن التقييم ليس رخيصًا: كان معدل سعر الأرباح لشركة ASML يتراوح بين 20 و54.

أحدث الأخبار والتحديثات حول سهم ASML (ASML)