Computación
Applied Materials (AMAT): Cadena de suministro de semiconductores fabricada en EE. UU.
¿Por qué los semiconductores son el nuevo ‘petróleo’ de la economía digital?
Nearly every electronic device today utilizes some semiconductor components. From washing machines to cars to computers and phones, virtually every manufactured device or machine contains a chip or an electronic board of some sort.
Esto convierte a los semiconductores en uno de los suministros más importantes de la economía moderna. Y en una preocupación estratégica para las grandes potencias. El mercado de semiconductores creció en sucesivas olas, impulsado primero por las computadoras, luego por Internet, después por la nube & los smartphones, y ahora por la IA y el IoT (Internet de las Cosas).
Fuente: Applied Materials
Una forma de invertir en la industria de semiconductores es con empresas que producen los chips, como TSMC (TSM ) o Intel (INTC ) (siga los enlaces para un informe detallado sobre cada una de estas compañías).
Otra forma es invertir en la empresa que proporciona el equipo, los materiales y la maquinaria a las fundiciones de semiconductores, que dependen de proveedores especializados, capaces de ofrecer el mejor y más fiable equipamiento para producir chips y otros semiconductores a gran escala.
Debido a que la fabricación de semiconductores es una ciencia tan exacta, los productores de chips solo quieren las mejores herramientas disponibles. Y como es una tarea tan compleja, solo puede ser lograda por un puñado de proveedores muy especializados.
Como resultado, surgió un ecosistema complejo, en el que cada tarea del proceso de fabricación de un chip es realizada por empresas ultra‑especializadas.
Fuente: Generative Value
Esto otorga a estos proveedores un gran poder de precios y una fuerte barrera económica. Empresas como TSMC se mantendrán con sus proveedores establecidos o arriesgarán interrumpir sus operaciones.
También crea una rueda de impulso positiva donde las ventas existentes generan dinero para más I+D, lo que a su vez garantiza que cualquier posible nuevo competidor tendría dificultades para lograr los mismos resultados técnicos.
Así, con los semiconductores convirtiéndose en un activo estratégico, puede tener sentido invertir en los proveedores de equipos, ya que se beneficiarán del crecimiento de las fundiciones de chips, sin importar qué fabricante de chips (TSMC, Nvidia, Intel, etc.) sea el que finalmente se beneficie más del aumento de la demanda de semiconductores.
Entre las mayores empresas de equipos para semiconductores se encuentra ASML (ASML ), con su monopolio en la litografía EUV (Extreme UltraViolet), y otra compañía cuyo equipamiento está presente en muchos otros pasos del proceso de fabricación de chips & otros semiconductores: Applied Materials.
Fuente: Tech Insights
Applied Materials (AMAT) en un vistazo
(AMAT )
Applied Materials ha estado en el centro de la innovación en la fabricación de semiconductores desde su fundación en 1967 y su salida a bolsa en 1971.
Hoy sigue teniendo su sede en Silicon Valley y es el mayor fabricante estadounidense de equipos para semiconductores, una posición envidiable mientras el país busca relocalizar domésticamente su cadena de suministro de semiconductores. Para responder a esta creciente demanda, invirtió hasta 600 millones de dólares en nuevas instalaciones en EE. UU. en los últimos 5 años.
Fuente: Applied Materials
Applied Materials fue una de las primeras empresas estadounidenses de semiconductores en internacionalizarse, destacándose por abrir un centro tecnológico en Japón en 1984 y ser la primera empresa en abrir un centro tecnológico en China.
La compañía emplea alrededor de 35 700 personas en 24 países y 207 ciudades. Registró 27,18 mil millones de dólares en ingresos y aproximadamente 7,18 mil millones de dólares de ingreso neto GAAP.
Posee no menos de 22 000 patentes, derivadas de más de 3,2 mil millones de dólares en inversiones en I+D solo en 2024.
La experiencia central de Applied Materials consiste en modificar materiales a nivel atómico y a escala industrial con calidad constante, ilustrado por el lema de la empresa:
Construyendo un Futuro Mejor—Un Átomo a la Vez
Inicialmente comenzó vendiendo productos químicos a la incipiente industria de semiconductores, y luego añadió progresivamente maquinaria cada vez más avanzada y compleja a su oferta, empezando en 1987 con una máquina de deposición química de vapor (CVD) llamada Precision 5000.
La línea moderna de máquinas de Applied Materials incluye una multitud de productos que respaldan la fabricación de semiconductores.
La mayoría será difícil de comprender plenamente para quienes no son ingenieros, por ejemplo, “películas de barrera de metal y óxido”, “películas que cambian de color y holográficas”, o “capas metálicas patrón dentro de la cámara”. Pero son herramientas cruciales para los especialistas en producción de semiconductores, y muchas de ellas tienen poca o ninguna competencia seria (al menos por ahora, véase más abajo la sección sobre la cadena de suministro de semiconductores de China).
Fuente: Applied Materials
Modelo de negocio de Applied Materials
Mientras la venta de maquinaria y herramientas es el núcleo de la compañía, gran parte de sus ingresos son en realidad recurrentes, alrededor del 60 % del total.
Esto se debe a que estas máquinas tan precisas requieren mucho mantenimiento, consumibles, reparaciones, etc. En promedio, estos contratos duran 2,6 años y se renuevan en más del 90 % de los casos, lo que refleja la estabilidad de las ventas una vez ganado el contrato.
Applied Materials también brinda servicios y asistencia para la puesta en marcha de nuevas fundiciones de semiconductores o la actualización de las existentes. Así, como experto de referencia, puede ejercer una fuerte influencia sobre el diseño final de una fundición.
Esto también otorga a la compañía una ventaja única en términos de I+D y ventas, ya que le proporciona un conocimiento profundo de los desafíos técnicos, necesidades y objetivos estratégicos a largo plazo de sus clientes.
Segmentos de Applied Materials
La empresa divide sus actividades en 3 segmentos : sistemas de semiconductores, servicios globales y pantallas. De lejos, el segmento más importante es sistemas de semiconductores, responsable de la mayor parte de los ingresos de la compañía.
Fuente: Applied Materials
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| Segmento | Rol principal | Productos/Servicios típicos | Notas del modelo de negocio |
|---|---|---|---|
| Sistemas de semiconductores | Herramientas para el procesamiento de obleas y empaquetado avanzado | Deposición, grabado, implantación, CMP, inspección eBeam, interconexión, empaquetado | Órdenes grandes y cíclicas vinculadas a la construcción de fábricas y a los nodos tecnológicos |
| Servicios globales | Soporte y optimización de la base instalada | Mantenimiento, repuestos, SmartFactory, analítica AIx, consultoría | Altas tasas de renovación; contratos plurianuales; ~60 % de mezcla de ingresos recurrentes |
| Pantallas | Equipos para la producción de OLED/LCD | Solución MAX OLED, deposición de gran área | Crecimiento secular mediante paneles más grandes y adopción de OLED en TI |
Sistemas de semiconductores
Las herramientas de Applied Materials están presentes en casi cada paso, desde la creación de una oblea de silicio hasta su transformación en docenas de chips avanzados, memorias, etc.
Fuente: Applied Materials
Estos pasos incluyen:
- Deposición de material: la creación de películas finas de materiales muy puros como nitruro de silicio, conductores como cobre y tungsteno, y compuestos, como material ferromagnético.
- Estos materiales precursores se depositan con precisión controlando variables como temperatura, presión, campos eléctricos y magnéticos, plasma, caudal y tiempo.
- Eliminación de material: La remoción selectiva de átomos objetivo debe ser precisa para no dañar la oblea de semiconductor. Utiliza químicas basadas en radicales para eliminar el material objetivo sin dañar los materiales circundantes, y puede operar incluso sin línea de visión.
- Modificaciones de material: El material ya correctamente formado aún necesita ser totalmente funcional. Puede requerir calentamiento, enfriamiento, bombardeo e inyección de iones, tratamientos químicos e implantación iónica (también llamada dopado).
- Análisis: Una vez que la pieza de semiconductor se produce según el protocolo establecido, sigue siendo importante verificar que todo haya salido según lo planeado. Por ello es crucial escanear obleas a alta velocidad para identificar partículas potenciales, defectos de patrón y otros problemas.
- Conexiones: Cuando los chips están terminados y se confirma su funcionalidad, deben ser “empaquetados”. Esto conecta el chip al resto del sistema, ayuda a disipar el calor y lo protege de daños físicos y amenazas ambientales, incluyendo humedad y radiación.
Fuente: Applied Materials
PPCAt
El enfoque actual de Applied Materials en la fabricación de semiconductores es el llamado “PPACt playbook” (Potencia, Rendimiento, Área, Costo, Tiempo al Mercado).
La idea central es que la Ley de Moore, la premisa de que los chips duplican su capacidad cada 2 años, se está desacelerando.
Fuente: The Economist
Así, la industria necesita nuevas formas de aumentar el rendimiento de los chips. Además, incrementar el rendimiento de los chips mientras se reduce el consumo de energía es un desafío creciente, ya que la generación de energía se vuelve tan problemática como los chips avanzados para las últimas aplicaciones de IA.
“El límite natural de la IA es la electricidad, no los chips. EE. UU. solo podría necesitar 92 gigavatios adicionales de energía para sostener sus ambiciones en IA, una demanda equivalente a construir 92 centrales nucleares.
Para ponerlo en perspectiva, solo se han construido dos de esas centrales en EE. UU. en las últimas tres décadas.
Por lo tanto, gestionar simultáneamente el aumento del rendimiento y el consumo de energía es un factor importante.
“Área” y “Costo” son los otros dos factores técnicos relevantes, ya que el espacio físico necesario para acomodar todos los transistores, sensores y fuentes de alimentación se vuelve un problema a escala nanométrica, al menos de forma rentable, para que la producción pueda escalarse y ser rentable.
Finalmente, la capacidad de desplegar rápidamente estas nuevas soluciones también es importante (Tiempo al Mercado). La puesta en marcha rápida de nuevas líneas de producción y el despliegue de diseños más avanzados pueden valer miles de millones de dólares para los clientes de Applied Materials.
Por último, reducir el impacto ambiental de la fabricación de semiconductores también es importante, y constituye un argumento de venta adicional para la compañía.
Todas las piezas recién fabricadas están diseñadas para una mayor reparabilidad, y utilizamos piezas reacondicionadas siempre que es posible para reparar y remanufacturar, contribuyendo a la sostenibilidad y la rentabilidad.
Servicios globales
Este segmento utiliza el Actionable Insight Accelerator (AIx) de Applied para ofrecer soluciones avanzadas a sus clientes y optimizar la transferencia tecnológica, el ramp‑up y el rendimiento de los dispositivos.
En esencia, Applied Materials actúa aquí como consultor y experto que asesora a las fundiciones de semiconductores sobre la mejor manera de alcanzar sus objetivos.
Este segmento también incluye “soluciones de cadena de suministro”, que entregan piezas certificadas y limpias para mantenimiento y minimizan el tiempo de inactividad de la maquinaria al colocar piezas cerca de las fábricas de los clientes.
Esta consultoría puede integrarse con la solución de fábrica inteligente de la compañía, con automatización impulsada por IA, tecnologías avanzadas de programación, mejorando la productividad en casi todas las métricas : rendimiento, riesgos, defectos, tiempo de inactividad del equipo, mayor rendimiento, mejora del tiempo de ciclo, etc.
Fuente: Applied Materials
Pantallas
Applied Materials también suministra la máquina para la producción de pantallas OLED (diodo orgánico de emisión de luz) (pantallas, televisores, etc.), la Solución MAX OLED.
Fuente: Applied Materials
Al llevar la tecnología OLED a pantallas más grandes de televisores, tabletas y PC, el resultado final supera a otras tecnologías de visualización.
Este método de fabricación propietario permite una excelente precisión en la colocación de píxeles, más que duplicando la relación de apertura. El resultado son pantallas más grandes con hasta 3 veces mayor brillo y resolución de hasta 2 000 píxeles por pulgada cuadrada.
La solución MAX OLED también reduce el consumo de energía de la pantalla hasta en un 30 % y ofrece hasta 5 veces mayor vida útil de la pantalla.
I+D y el Centro EPIC
El éxito de Applied Materials se basa en su excelencia técnica y experiencia, impulsados por décadas de I+D para avanzar lo que es posible en la fabricación de electrónica.
Un importante contribuyente al esfuerzo de I+D en el futuro será el nuevo EPIC Center (Centro de Innovación y Comercialización de Equipos y Procesos), que se espera que comience sus operaciones en la primavera de 2026.
Fuente: Applied Materials
Será la instalación más grande y avanzada del mundo para la investigación colaborativa de tecnología de procesos de semiconductores y equipos de fabricación, ubicada en el campus de Applied en Silicon Valley.
La instalación multibillonaria está diseñada para ofrecer una amplitud y escala únicas, con más de 180 000 pies cuadrados de salas limpias de última generación para la innovación colaborativa con fabricantes de chips, universidades y socios del ecosistema.
El objetivo es acelerar radicalmente el paso del descubrimiento académico al despliegue industrial de nuevas tecnologías, acortando el proceso varios años.
Applied Venture
Además del esfuerzo interno de I+D, Applied Materials también invierte en startups prometedoras y tecnología a través de su marca Applied Venture.
Este segmento de capital de riesgo invierte alrededor de 100 millones de dólares al año, y hasta la fecha ha financiado a más de 90 empresas en 19 países, de las cuales más de 10 ya han salido a bolsa.
El foco de la inversión está en la fabricación avanzada (impresión 3D, robótica, automatización), materiales avanzados, IA & big data, tecnologías energéticas (baterías, solar, termoeléctricas, agua), ciencias de la vida, tecnología de semiconductores y pantallas.
Geopolítica, controles de exportación y riesgo de China
Para todas las fundiciones de semiconductores y fabricantes de equipos, las tensiones geopolíticas entre China y EE. UU. representan una amenaza.
La consecuencia inmediata es la imposibilidad de vender a China el equipamiento más avanzado, ya que EE. UU. generalmente bloquea la exportación de estas máquinas que contienen propiedad intelectual estadounidense a su archirrival, con el objetivo de socavar la industria local de semiconductores e investigación en IA.
Esto también significa que China está inyectando cientos de miles de millones de dólares en subsidios, compras preferenciales y otros apoyos a su industria doméstica. Esto incluye fundiciones de chips, pero aún más la creación de alternativas a empresas como ASML, Applied Materials o Lam Research, cuyas máquinas son la piedra angular de la fabricación de semiconductores.
A largo plazo (5‑10 años), estos esfuerzos podrían representar una amenaza para la compañía si tienen éxito:
- El negocio perdido con fundiciones chinas probablemente se pierda para siempre.
- Los chips de nuevas fundiciones que utilicen tecnologías domésticas podrían competir con fundiciones internacionales/ucranianas, reduciendo la demanda de equipos de Applied Materials.
- Países aliados de China (Rusia, por ejemplo) o neutrales (la mayor parte del Sudeste Asiático) podrían desplegar máquinas de deposición de película delgada chinas u otro equipamiento en lugar de las máquinas de Applied Research en sus futuras fundiciones.
Aunque serio, este riesgo no debe sobrevalorarse.
En primer lugar, los esfuerzos por duplicar toda la pila tecnológica, las IP y la experiencia técnica de la industria de semiconductores liderada por Occidente son una empresa colosal. Por lo tanto, aunque probablemente tenga cierto éxito, aún tomará tiempo alcanzar un ecosistema que se construyó durante más de 60 años y que sigue innovando rápidamente.
En segundo lugar, la amplitud de Applied Materials es otra protección. Así, mientras un avance en EUV podría ser problemático para una empresa de tecnología única como ASML, Applied Materials probablemente seguirá liderando en muchas tecnologías dentro de 10‑20 años, manteniéndose como la mejor opción para todas las fundiciones en países neutrales.
Por último, la escala de la base instalada de Applied Materials significa más flujo de caja para I+D y la posibilidad de ganar una eventual guerra de precios con competidores chinos. Así, incluso si la tecnología de la compañía deja de ser única, no es seguro que su ventaja comercial de larga data no resulte ser una barrera suficiente para las fundiciones fuera de China.
Finanzas: Crecimiento, márgenes, retornos de capital
El crecimiento de los ingresos de Applied Materials está impulsado principalmente por el segmento de semiconductores, aunque a largo plazo esto podría traducirse también en crecimiento del segmento de servicios.
Los márgenes operativos se han mantenido en general estables en los principales segmentos, y están creciendo en el segmento de pantallas.
Fuente: Applied Materials
La compañía ha incrementado sus dividendos de forma constante a lo largo de los años, con una aceleración neta en 2018, y los dividendos de 2024 son casi 5 veces superiores a los niveles de 2017.
Fuente: Applied Materials
La empresa también está recomprando acciones, habiendo reducido el número de acciones en circulación desde 2014.
Fuente: Applied Materials
Conclusión
Applied Materials es una empresa esencial en el ecosistema global de semiconductores, con máquinas clave presentes en cada paso del proceso que transforma la arena (silicio) en grabados complejos a escala nanométrica que forman los chips de computadora avanzados.
La compañía se beneficiará de varias tendencias a largo plazo, como la relocalización de la producción de semiconductores en EE. UU., la mayor demanda de IA e IoT, y la tendencia global de mayor digitalización y electrificación.
Además, está bien posicionada para enfrentar amenazas competitivas, incluidas las de competidores chinos emergentes respaldados por subsidios y el interés estratégico nacional de China.
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