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Applied Materials (AMAT): Cadeia de Suprimentos de Semicondutores Fabricada nos EUA

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Por que os semicondutores são o novo ‘Óleo’ da Economia Digital

Quase todos os dispositivos eletrônicos atuais utilizam algum componente semicondutor. De máquinas de lavar e automóveis a computadores e telefones, praticamente todo dispositivo ou máquina fabricada contém algum tipo de chip ou placa eletrônica.

Isso torna os semicondutores um dos suprimentos mais importantes da economia moderna. E uma preocupação estratégica para as grandes potências. O mercado de semicondutores cresceu em ondas sucessivas, impulsionado primeiro pelos computadores, depois pela Internet, depois pela Nuvem & smartphones, e agora por IA e IoT (Internet das Coisas).

Uma forma de investir no setor de semicondutores é com empresas que produzem os chips, como TSMC (TSM ) ou Intel (INTC ) (siga os links para um relatório detalhado sobre cada uma dessas empresas).

Outra forma é investir na empresa que fornece o equipamento, materiais e maquinário para as fundições de semicondutores, que dependem de fornecedores especializados, capazes de oferecer as melhores e mais confiáveis ferramentas para produzir chips e outros semicondutores em escala.

Como a fabricação de semicondutores é uma ciência tão exata, os produtores de chips querem apenas as melhores ferramentas disponíveis. E, por ser um empreendimento tão complexo, isso só pode ser alcançado por um pequeno número de fornecedores muito especializados.

Como resultado, surgiu um ecossistema complexo, com cada tarefa no processo de fabricação de um chip sendo realizada por empresas ultra‑especializadas.

Isso confere a esses fornecedores grande poder de precificação e uma forte barreira econômica. Empresas como a TSMC permanecerão com seus fornecedores estabelecidos ou arriscarão interromper suas operações.

Também cria um ciclo virtuoso onde as vendas existentes geram dinheiro para mais P&D, o que, por sua vez, garante que qualquer potencial novo concorrente terá dificuldade em alcançar os mesmos resultados técnicos.

Portanto, com os semicondutores se tornando um ativo estratégico, pode fazer sentido investir em fornecedores de equipamentos, pois eles se beneficiarão da expansão das fundições de chips, independentemente de qual fabricante de chips (TSMC, Nvidia (NVDA ), Intel, etc.) se beneficie mais da crescente demanda por semicondutores.

Entre as maiores empresas de equipamentos para semicondutores está ASML (ASML ), com seu monopólio em litografia EUV (Extreme UltraViolet), e outra empresa cujo equipamento está presente em muitas outras etapas do processo de fabricação de chips & outros semicondutores: Applied Materials.

Applied Materials (AMAT) em Resumo

AMAT Gráfico de preços

A Applied Materials está no centro da inovação em fabricação de semicondutores desde sua fundação em 1967 e sua listagem pública em 1971.

Ela ainda tem sede no Vale do Silício até hoje, e é a maior fabricante norte‑americana de equipamentos para semicondutores, uma posição cobiçada enquanto o país busca relocalizar domesticamente sua cadeia de suprimentos de semicondutores. Para atender a essa demanda crescente, investiu até US$ 600 mi em novas instalações nos EUA nos últimos 5 anos.

A Applied Materials foi uma das primeiras empresas americanas de semicondutores a se internacionalizar, notavelmente ao abrir um centro de tecnologia no Japão em 1984 e ser a primeira empresa a abrir um centro de tecnologia na China.

A empresa emprega cerca de 35 700 pessoas em 24 países e 207 cidades. A empresa registrou US$ 27,18 bi de receita e aproximadamente US$ 7,18 bi de lucro líquido GAAP.

Detém não menos que 22 000 patentes, resultantes de mais de US$ 3,2 bi em investimentos em P&D somente em 2024.

A principal especialidade da Applied Materials é modificar materiais em escala atômica e industrial com qualidade uniforme, como resume o lema da empresa:

Construindo um Futuro Melhor—Um Átomo de Cada Vez

A empresa começou vendendo produtos químicos para a então nascente indústria de semicondutores e, aos poucos, acrescentou máquinas cada vez mais avançadas e complexas ao seu portfólio. Esse movimento teve início em 1987 com uma máquina de deposição química de vapor (CVD) chamada Precision 5000.

A linha moderna de máquinas da Applied Materials inclui uma infinidade de produtos que apoiam a fabricação de semicondutores.

A maioria será difícil de entender completamente para quem não é engenheiro, por exemplo, “filmes de barreira de metal e óxido”, “filmes de mudança de cor e holográficos”, ou “camadas de metal padronizadas dentro da câmara”. Mas são ferramentas cruciais para especialistas em produção de semicondutores, com muitas tendo pouca ou nenhuma concorrência séria (pelo menos por enquanto, veja abaixo a seção sobre a cadeia de suprimentos de semicondutores da China).

Modelo de Negócio da Applied Materials

Embora a venda de máquinas e ferramentas seja o núcleo da empresa, boa parte de sua receita é recorrente: cerca de 60% do total.

Isso ocorre porque essas máquinas extremamente precisas necessitam de muita manutenção, consumíveis, reparos, etc. Em média, esses contratos duram 2,6 anos e são renovados em mais de 90 % dos casos, refletindo a estabilidade das vendas da empresa uma vez que o contrato é ganho.

A Applied Materials também fornece serviços e assistência para a criação de novas fundições de semicondutores ou a atualização das existentes. Assim, como especialista de referência, pode ter forte influência sobre o design final de uma fundição.

Isso também proporciona à empresa uma vantagem singular em P&D e vendas, pois lhe confere profundo conhecimento dos desafios técnicos, das necessidades e dos objetivos estratégicos de longo prazo de seus clientes.

Segmentos da Applied Materials

A empresa divide suas atividades em três segmentos: sistemas de semicondutores, serviços globais e telas. De longe, o mais importante é o de sistemas de semicondutores, responsável pela maior parte da receita.

Deslize para rolar →

Segmento Função Principal Produtos/Serviços Típicos Observações do Modelo de Negócio
Sistemas de Semicondutores Ferramentas para processamento de wafers e empacotamento avançado Deposição, gravação, implantação, CMP, inspeção eBeam, interconexão, empacotamento Ordens grandes e cíclicas ligadas à construção de fábricas e nós tecnológicos
Serviços Globais Suporte e otimização da base instalada Manutenção, peças sobressalentes, SmartFactory, análise AIx, consultoria Altas taxas de renovação; contratos plurianuais; ~60 % de receita recorrente
Displays Equipamento para produção de OLED/LCD Solução MAX OLED, deposição de grande área Crescimento secular via painéis maiores & adoção de OLED em TI

Sistemas de Semicondutores

As ferramentas da Applied Materials estão presentes em quase todas as etapas, desde a criação de uma pastilha de silício até sua transformação em dezenas de chips avançados, memórias e outros componentes.

Essas etapas incluem:

  • Deposição de Material: a criação de filmes finos de materiais muito puros como nitreto de silício, condutores como cobre e tungstênio, e compostos, como material ferromagnético.
    • Esses materiais precursores são depositados com precisão controlando variáveis como temperatura, pressão, campos elétricos e magnéticos, plasma, taxa de fluxo e tempo.
  • Remoção de Material: A remoção seletiva de átomos-alvo precisa ser precisa para não danificar o wafer de semicondutor. Usa químicas baseadas em radicais para remover o material alvo sem danificar os materiais circundantes, e pode operar mesmo sem linha de visão.
  • Modificações de Material: O material agora devidamente modelado ainda precisa estar totalmente funcional. Pode requerer aquecimento, resfriamento, bombardeamento e injeção de íons, tratamentos químicos e implantação de íons (também chamada de dopagem).
  • Análise: Uma vez que a peça de semicondutor é produzida conforme o protocolo estabelecido, ainda é importante verificar se tudo ocorreu como planejado. Portanto, é essencial escanear wafers em alta velocidade para identificar partículas potenciais, falhas de padrão e outros problemas.
  • Conexões: Quando os chips são concluídos e confirmados funcionais, precisam ser “empacotados”. Isso conecta o chip ao restante do sistema, ajuda a dissipar calor e protege contra danos físicos e ameaças ambientais, incluindo umidade, humidade e radiação.

PPCAt

O foco atual da Applied Materials na fabricação de semicondutores é o chamado “manual PPACt” (potência, desempenho, área, custo e tempo de colocação no mercado).

A ideia central é que a Lei de Moore — segundo a qual a capacidade dos chips dobra a cada dois anos — está perdendo ritmo.

Por isso, o setor precisa de novas formas de aumentar o desempenho dos chips. Além disso, elevar o desempenho e ao mesmo tempo reduzir o consumo de energia é um desafio crescente, pois a geração elétrica está se tornando tão relevante quanto os chips avançados para as aplicações mais recentes de IA.

“O limite natural da IA é a eletricidade, não os chips. Só os EUA podem precisar de mais 92 gigawatts de energia para sustentar suas ambições em IA — uma demanda equivalente à construção de 92 usinas nucleares.

Para colocar em perspectiva, apenas duas dessas usinas foram construídas nos EUA nas últimas três décadas.

Eric Schmidt – Ex‑CEO da Google

Portanto, conciliar o aumento contínuo do desempenho com o controle do consumo de energia é um fator importante.

“Área” e “Custo” são os outros dois fatores técnicos importantes, com o espaço físico para acomodar todos os transistores, sensores e fontes de energia tornando‑se um problema em escala nanométrica, ao menos de forma economicamente viável, para que a produção possa ser escalada e lucrativa.

Por fim, a capacidade de implantar rapidamente essas novas soluções também é importante (Tempo de Mercado). A implantação mais rápida de novas linhas de produção e de designs mais avançados pode valer bilhões de dólares para os clientes da Applied Materials.

Por fim, reduzir o impacto ambiental da fabricação de semicondutores também é importante e constitui mais um argumento comercial para a empresa.

Todos os componentes recém‑fabricados são projetados para maior reparabilidade, e utilizamos peças recondicionadas sempre que possível para reparo e remanufatura, contribuindo para a sustentabilidade e a relação custo‑benefício.

Serviços Globais

Este segmento utiliza o Actionable Insight Accelerator (AIx) da Applied para oferecer soluções avançadas que ajudam os clientes a otimizar a transferência de tecnologia, o aumento da produção e o desempenho dos dispositivos.

Em essência, a Applied Materials atua aqui como consultora e especialista, aconselhando fundições de semicondutores sobre como melhor alcançar seus objetivos.

Este segmento também inclui “soluções de cadeia de suprimentos”, que entregam peças certificadas e limpas para manutenção e minimizam o tempo de inatividade das máquinas ao posicionar peças próximas às fábricas dos clientes.

Essa consultoria pode ser integrada com a solução de fábrica inteligente da empresa, com automação baseada em IA, tecnologias avançadas de agendamento, melhorando a produtividade em quase todas as métricas : rendimento, riscos, defeitos, tempo de inatividade de equipamentos, maior taxa de produção, tempo de ciclo aprimorado, etc.

Telas

A Applied Materials também fornece máquinas para produzir telas OLED (diodo orgânico emissor de luz), usadas em monitores, televisores e outros dispositivos, por meio da solução MAX OLED.

Ao levar a tecnologia OLED para telas maiores de TVs, tablets e PCs, o resultado final supera outras tecnologias de exibição.

Este método proprietário de fabricação permite excelente precisão de posicionamento de pixels, mais que dobrando a razão de abertura. O resultado são telas maiores com até 3 X maior brilho e resolução de até 2 000 pixels por polegada quadrada.

A solução MAX OLED também reduz o consumo de energia da tela em até 30 % e oferece até 5 X maior vida útil da exibição.

P&D e o Centro EPIC

O sucesso da Applied Materials se baseia em sua excelência e especialização técnicas, alimentadas por décadas de P&D para ampliar os limites da fabricação de produtos eletrônicos.

A principal contribuição para o esforço de P&D no futuro será o novo EPIC Center (Equipment and Process Innovation and Commercialization), previsto para iniciar operações na primavera de 2026.

Essa será a maior e mais avançada instalação do mundo para P&D colaborativa em tecnologia de processos e equipamentos de fabricação de semicondutores, localizada no campus da Applied no Vale do Silício.

O centro multibilionário foi projetado para oferecer uma amplitude e escala únicas de capacidades, com mais de 180 000 pés quadrados de salas limpas de última geração para inovação colaborativa com fabricantes de chips, universidades e parceiros do ecossistema.

O objetivo é acelerar radicalmente a passagem de descobertas acadêmicas para a aplicação industrial de novas tecnologias, encurtando o processo em vários anos.

Applied Ventures

Além do esforço interno de P&D, a Applied Materials também investe em startups e tecnologias promissoras por meio de sua marca Applied Ventures.

Esse braço de capital de risco investe cerca de US$ 100 milhões por ano e, até hoje, já financiou mais de 90 empresas em 19 países, das quais mais de dez já abriram o capital.

Os investimentos se concentram em manufatura avançada — impressão 3D, robótica e automação —, materiais avançados, IA e big data, tecnologias de energia — baterias, energia solar, termoeletricidade e água —, ciências da vida, tecnologia de semicondutores e telas.

Geopolítica, Controles de Exportação e Risco da China

Para todas as fundições de semicondutores e fabricantes de equipamentos, as tensões geopolíticas entre China e Estados Unidos representam uma ameaça.

A consequência imediata é a impossibilidade de vender à China os equipamentos mais avançados, pois os Estados Unidos geralmente bloqueiam a exportação dessas máquinas que contêm propriedade intelectual americana para seu principal rival, numa tentativa de enfraquecer a indústria local de semicondutores e a pesquisa em IA.

Isso também significa que a China está direcionando centenas de bilhões de dólares em subsídios, compras preferenciais e outras formas de apoio à sua indústria nacional. Isso inclui fundições de chips, mas sobretudo a criação de alternativas a empresas como ASML, Applied Materials e Lam Research (LRCX ), cujas máquinas são fundamentais para a fabricação de semicondutores.

No longo prazo, entre cinco e dez anos, esses esforços podem representar uma ameaça à empresa caso sejam bem-sucedidos:

  • Os negócios perdidos com as fundições chinesas provavelmente não serão recuperados.
  • Os chips de novas fundições que utilizem tecnologias nacionais podem competir com as fundições internacionais ou ocidentais, reduzindo a demanda pelos equipamentos da Applied Materials.
  • Países aliados da China, como a Rússia, ou neutros, como grande parte do Sudeste Asiático, podem instalar máquinas chinesas de deposição de filmes finos ou outros equipamentos, em vez das máquinas da Applied Materials, em suas futuras fundições.

Embora sério, esse risco não deve ser exagerado.

Em primeiro lugar, reproduzir toda a base tecnológica, a propriedade intelectual e o conhecimento técnico da indústria de semicondutores liderada pelo Ocidente é uma tarefa colossal. Portanto, embora esse esforço provavelmente tenha algum êxito, ainda levará tempo apenas para alcançar um ecossistema construído ao longo de mais de 60 anos e que continua inovando rapidamente.

Em segundo lugar, a amplitude da atuação da Applied Materials oferece outra camada de proteção. Embora um avanço em EUV possa causar problemas a uma empresa concentrada em uma única tecnologia, como a ASML, a Applied Materials provavelmente continuará liderando diversas tecnologias daqui a 10 ou 20 anos, mantendo-se como a melhor opção para as fundições de países neutros.

Por fim, a escala da base instalada da Applied Materials gera mais fluxo de caixa para P&D e aumenta sua capacidade de vencer uma eventual guerra de preços contra concorrentes chineses. Assim, mesmo que a tecnologia da empresa deixe de ser exclusiva, está longe de ser certo que sua antiga vantagem comercial não seja uma barreira suficiente para as fundições fora da China.

Financeiros: Crescimento, Margens, Retornos de Capital

O crescimento da receita da Applied Materials é impulsionado principalmente pelo segmento de semicondutores, embora, no longo prazo, isso também possa estimular o crescimento do segmento de serviços.

As margens operacionais permaneceram, em geral, estáveis nos principais segmentos e cresceram no segmento de telas.

A empresa vem aumentando seus dividendos de forma consistente ao longo dos anos, com uma clara aceleração em 2018; os dividendos de 2024 foram quase cinco vezes maiores que os níveis de 2017.

A empresa também vem recomprando ações e reduziu o número de ações em circulação desde 2014.

Conclusão

A Applied Materials é uma empresa essencial no ecossistema global de semicondutores, com máquinas fundamentais em todas as etapas do processo que transforma areia — silício — nas complexas estruturas gravadas em escala nanométrica que formam chips avançados.

A empresa deve se beneficiar de várias tendências de longo prazo, como a relocalização da produção de semicondutores nos Estados Unidos, o aumento da demanda gerada por IA e IoT e a tendência global de maior digitalização e eletrificação.

Em última análise, a empresa também está bem posicionada para enfrentar ameaças competitivas, inclusive as de concorrentes chineses emergentes apoiados por subsídios e pelo interesse estratégico nacional da China.

Últimas Notícias e Desenvolvimentos das Ações da Applied Materials (AMAT)

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Jonathan é um ex‑pesquisador bioquímico que trabalhou em análise genética e ensaios clínicos. Ele agora é analista de ações e escritor financeiro com foco em inovação, ciclos de mercado e geopolítica em sua publicação 'The Eurasian Century'.