ASML (ASML): Ang Susi ng Modernong Semiconductor

Ang Mga Kasangkapan sa Paggawa ng Chip

Semiconductors, at lalo na ang mga computer chip, ay mabilis na naging isa sa pinakamahalagang teknolohiya at kalakal sa mundo. Mula sa unang araw ng panahon ng PC hanggang sa pag-usbong ng smartphone & cloud computing, at AI, ang kahalagahan ng mga chip at ang pangangailangan para dito ay patuloy na lumalaki.

Pinagmulan: Applied Materials

Isa itong kawili-wiling industriya, kung saan walang sinumang aktor ang ganap na integrated; sa halip, ito ay binubuo ng isang konstelasyon ng napaka-espesyalisadong mga kumpanya, bawat isa ay gumagawa ng isa sa maraming kritikal na hakbang sa pag-convert ng ordinaryong buhangin (silicon) tungo sa mga makinang nag-iisip.

Ang pinakamalalaking kumpanya sa mga sektor ay alinman sa mga tagadisenyo ng chip tulad ng Nvidia (NVDA ), o “foundries” na gumagawa ng aktwal na pagmamanupaktura ng mga chip tulad ng TSMC (TSM ) (sundan ang link para sa dedikadong ulat sa pamumuhunan tungkol sa mga kumpanyang ito).

Ang mga kumpanyang ito ay lubos na umaasa sa mga espesyalistang supplier para sa mga makinang kinakailangan sa paggawa ng mga chip.

Pinagmulan: ASML

At wala nang mas mahalaga kaysa sa kumpanyang may monopolyo sa EUV (Extreme UltraViolet) lithography, ang Dutch na ASML.

Ang Papel ng ASML sa Paggawa ng Semiconductor

Paano Pinapagana ng Lithography ang Miniaturisasyon ng Chip

Ang ASML ay isang espesyalista sa mga lithography machine. Ang lithography (literal na nangangahulugang “ukit sa bato”) ay kung paano ang “node” ng isang processor ay inukit sa silicon wafer, na ginagawang isang computer chip.

Pinagmulan: Nature

Kapag mas advanced ang chip, mas maliit ang node at mas kumplikado ang proseso ng lithography. Ang patuloy na miniaturisasyon ng mga node at ang pagpapabuti ng lithography ay siyang nagbigay-daan sa mga computer na maging mas makapangyarihan taon-taon, alinsunod sa Batas ni Moore.

Pinagmulan: Steven Jurvetson

Ang lithography ay isang hakbang ng buong proseso ng pag-convert ng silicon wafer tungo sa mga computer chip, na karaniwang may 40‑80x na mga cycle upang makagawa ng isang buong chip.

Pinagmulan: ASML

Isang pangunahing pisikal na limitasyon sa lithography ay hindi maaaring mas malaki ang node na inukit kaysa sa wavelength ng makapangyarihang ilaw na ginagamit para dito.

Pinagmulan: ASML

Kaya habang mas maliit ang mga transistor, mas mataas na frequency ng ilaw ang kinakailangan; ngayon ay patuloy na papunta sa itaas na bahagi ng ultraviolet spectrum.

Ang unang hakbang ng pag-alis sa visible light spectrum ay ang I-line, na sinundan agad ng DUV (Deep Ultraviolet) lithography.

Pinagmulan: Icometrue

Ang mga pamamaraang ito ang nagdala sa industriya sa panahon ng patuloy na pagtaas ng kakayahan ng mga smartphone at data center. Ngunit para sa pinaka-advanced na mga kasangkapan, kinakailangan ang isang bagong teknolohiya: EUV (Extreme Ultraviolet) lithography.

Ano ang EUV Lithography at Paano Ito Gumagana?

Ang EUV ay nagbibigay-daan sa ultra‑small na mga node, hanggang 7nm, o kahit 5nm, 3nm, at higit pa. Ang mga advanced na antas ng node na ito ay madalas itinuturing na kinakailangan para sa mga aplikasyon tulad ng AI, machine learning, 5G, AR/VR, at advanced cloud services.

Habang ang ASML ay nangunguna sa DUV technology, mas mahalaga ang EUV, dahil ang kumpanya ang nag-iisang gumagawa ng EUV chip‑making machinery, bagaman may ilang Chinese na kumpanya na nagsusumikap na pumasok sa sektor hangga’t maaari (tingnan sa ibaba para sa karagdagang detalye).

Ang teknolohiyang EUV ay napakahirap masterin, dahil sa serye ng mga teknikal na limitasyon:

• Ang proseso ay nagaganap sa vacuum environment dahil halos lahat ay sumisipsip ng EUV na ilaw.
• Kailangan nito ng napakalakas na energy source, sa anyo ng isang makapangyarihang laser, na may hanggang 40kW laser na ginagamit. Ang ganitong uri ng laser amplifier ay nangangailangan ng 7.3 kilometro ng kable, may bigat na 17 tonelada, at naglalaman ng higit sa 450,000 na bahagi.
• Ang laser ay nag-eexcite ng maliliit na patak ng tin na 25 microns ang diyametro, na may 50,000 patak na bumabagsak bawat segundo.
  • Ang tin ay pagkatapos ay nababago sa plasma ng laser, na naglalabas ng EUV na ilaw.

Pinagmulan: Semi Engineering

Ang bawat isa sa mga hakbang na ito ay nangangailangan ng napaka‑advanced na sukat, kasangkapan, kontrol, at sensor, lahat ay dinisenyo sa precision na sinusukat sa micrometers at nanoseconds.

Sa pamamagitan ng malalim na karanasan na nabuo sa loob ng mga dekada ng paggawa ng lithography machine, ang ASML ay (hanggang ngayon?) walang kapantay na master ng EUV technology. Nagtayo rin ito ng masalimuot na network ng mga pangunahing supplier, halimbawa, mga salamin na may lapad na hanggang 1 metro, na may surface smoothness na bumababa hanggang picometers (isang trilyonth ng metro).

Bukod sa napaka‑precise na mga makina, nangangailangan din ang EUV ng espesyal at proprietary na software para sa calibration, diagnostics, evaluation, at automation.

Habang ang EUV ay tiyak na kinabukasan ng kumpanya, at malaking bahagi ng kita nito, ang mga chip na ginawa gamit ang mas hindi advanced na DUV ay patuloy pa ring bumubuo ng karamihan ng produksyon ng semiconductor sa mundo.

Pinagmulan: ASML

ASML

Pangkalahatang-ideya ng Kumpanya ng ASML & Pangunahing Sukatan

Itinatag ang kumpanya noong 1984 bilang joint venture sa pagitan ng mga Dutch na kumpanyang ASM at Philips. Kasalukuyan itong may mahigit 44,000 na empleyado sa 60 lokasyon. Ang kumpanya ay nakipagtulungan sa TSMC mula pa noong simula, at nagsusupply na ng lithography para sa 90nm na mga node noong 2004.

Noong 2011, nagbigay ito ng lithography machine para sa 32nm na mga node, na may average na presyo ng lithography machine na €27 million noong panahong iyon.

Noong 2022, nakabenta ito ng 140 EUV machine, bawat isa ay nagkakahalaga ng higit $200 M, na nangangailangan ng tatlong Boeing 747 upang ilipat ang isa sa mga 180‑ton na makina.

Sukatan ng ASML

Noong 2024, kumita ang ASML ng €28.3 B mula sa pagbebenta ng 583 lithography machine. Ang kumpanya ay may kamangha‑mang 51.3% gross margin, na nagpapahintulot nitong madaling mag‑reinvest ng €4.3 B sa R&D, halos doble kumpara sa antas noong 2020.

Pinagmulan: ASML

Inaasahan ng kumpanya na tataas ang kita sa €44 B‑€60 B pagsapit ng 2030, na may gross margin na 56‑60%.

Ang nangungunang tagumpay ng ASML sa lithography ay nagbunga ng napakalaking balik para sa mga shareholders nito. €3 B ang ibinalik sa shareholders noong 2024, at ang dibidendo ay triple mula noong 2018.

Pinagmulan: ASML

Ang kumpanya ay malaki ang nalagpasan sa pangkalahatang Nasdaq sa nakaraang 15 taon, kahit sa isang dekada na pabor sa mga tech stock sa pangkalahatan, at kaayon ng mga pangkalahatang index ng semiconductor.

Pinagmulan: ASML

Inaasahan ng kumpanya na ang installed base ng mga lithography machine ay patuloy na lalago hanggang 2030, na magbibigay ng malakas na pagtaas ng kita mula sa maintenance at service upgrades.

Pinagmulan: ASML

Ang mga EUV ay hindi ang pinakamaraming nabentang makina kada yunit, ngunit kumakatawan sa kalahati ng kita ng kumpanya dahil sa mas mataas na presyo.

Karamihan sa mga benta sa katapusan ng 2024 at unang bahagi ng 2025 ay napunta sa Taiwan, South Korea, USA, at China. Sa pangkalahatan, ang mga benta sa Taiwan ay maaaring ituring na karamihan ay para sa TSMC, sa South Korea para sa Samsung, at sa USA para sa TSMC (pagbubukas ng bagong foundry sa Nevada) at sa Intel (INTC ).

Pinagmulan: ASML

Ang mga benta sa China ay dati nang mas malaki, ngunit ang mga sanction ng USA laban sa China at ang pagsisikap ng mga Chinese chip maker na lumipat sa mga lokal na supplier ay nagbawas ng benta ng ASML sa bansa sa mga lumang teknolohiyang lithography lamang.

Mga Panganib sa Pamilihan ng China ng ASML & Epekto ng Sanctions

Sanction Wars

Dahil ang China, kasama ang Taiwan, ay isa sa pinakamalaking prodyuser ng semiconductor sa mundo, dati ay maraming benta ang ASML sa pamilihang ito.

Gayunpaman, maraming taon ng paglala ng tensyon at pagtaas ng mapanirang sanctions laban sa industriya ng semiconductor ng China ng sunud‑sunod na administrasyong US ay lubos na nagbago ng merkado para sa ASML.

Noong tag‑tag-init ng 2022, ipinagbawal ng USA ang pag‑export ng EUV machine papunta sa China. Ito ay posible dahil bagaman ang ASML ay isang Dutch na kumpanya, umaasa ito sa mahahalagang American IP para sa paggawa ng mga lithography machine nito.

Pagkatapos, kahit ang pag‑export ng DUV machine tulad ng TWINSCAN NXT:1980Di ay nilimitahan, na nagbigay lamang sa China ng access sa hindi gaanong advanced na DUV technology. Ang round ng sanction na ito ay bahagyang dahil sa kamakailang tagumpay ng Huawei sa paggawa ng advanced chip nang walang EUV machine noong Setyembre 2023.

Mga Solusyon ng China

Ang Huawei ay naglalayong mag‑develop ng sarili nitong EUV solution, na may patent na inihain pa noong Disyembre 2022.

Isa pang Chinese na kumpanya, ang SMIC, nakapag‑produce ng 5nm chip gamit ang mas lumang DUV machine nang walang EUV.

“Kabilang dito ang pag‑stack ng maraming lithography at etching step, partikular na gamit ang SAQP, upang tularan ang precision ng EUV. Mas mabagal, mas prone sa error, at mas mahal ang pamamaraang ito, ngunit gumagana.”

Parehong ang SMIC at Huawei ay nagbabalak gumawa rin ng 3nm chip, gamit ang self‑aligned quadruple patterning (SAQP) lithography. Ang Huawei ay nagtatrabaho rin sa 3nm chip design na pumapalit sa silicon ng carbon nanotubes.

Sa huli, maaaring lumabas ang mga EUV machine na gawa ng China sa merkado sa lalong madaling panahon, una para sa domestic na paggamit. Isa pang alternatibo ay ang pag‑generate ng EUV light hindi gamit ang tin plasma, kundi isang particle accelerator, isang ideyang tinalakay na noong 2023, batay sa isang siyentipikong publikasyon mula 2022.

Isang Panganib ba para sa ASML?

Sa pangkalahatan, malamang na mawawala ang pamilihan ng China para sa ASML sa mahabang panahon, dahil hindi na makakasalig ang bansa sa Western technology at kailangang mag‑rebuild mula sa simula ng isang parallel na supply chain ng semiconductor.

Sa ngayon, ito ay higit na tanong ng estratehikong kompetisyon sa pagitan ng USA at China, kaysa sa direktang banta sa negosyo ng ASML.

Ito ay dahil sa ilang kadahilanan:

• Ang benta ng DUV sa China ay maliit lamang kumpara sa kabuuang kita ng ASML.
• Ang mga pamamaraang nagbabalewala sa EUV gamit ang mas lumang DUV ay teknikal na posible, ngunit hindi kasing maaasahan kaya nagreresulta sa mas mamahaling chip.
  • Ginagawa nitong viable para sa Huawei at iba pang Chinese electronics company na walang access sa advanced chip, ngunit hindi ito kompetitibo sa internasyonal na merkado.
• Ang mga EUV machine na gawa ng Huawei ay mangangailangan ng maraming pagpapabuti at fine‑tuning, at gagawin lamang sa limitadong bilang, kaya matutugunan lamang ang domestic demand ng China sa maraming taon.
• Ang cyclotron‑based na pag‑generate ng EUV ay nananatiling teoretikal at aabutin ng taon o dekada bago maging viable na alternatibo sa kasalukuyang ginagamit na EUV technology.

Non‑EUV Sales

Hindi konektado sa tanong ng mga pagsisikap ng China na mag‑develop ng EUV machine, malamang na mananatiling matatag ang benta ng DUV. Ito ay dahil habang ang EUV ay naging standard para sa karamihan ng LOGIC at DRAM critical layers, lahat ng iba pang layer ay naka‑pattern gamit ang DUV technology.

Kaya ang matatag na posisyon ng ASML sa DUV ay naggagarantiya ng matatag na kita, kabilang ang serbisyo at maintenance ng mga umiiral na parke, kung saan bawat makina ay tumatakbo nang higit sa 20 taon.

Ginagawa nitong mahalaga ang pag‑develop at pag‑adopt ng EUV, ngunit hindi ito kritikal sa panandaliang pananaw ng kumpanya.

Ganun din ang maaaring sabihin para sa mga annex system sa lithography machine, tulad ng sensors at metrology (pagsusukat) ng natapos na produkto para sa quality control.

Pinagmulan: ASML

Kahihinatnan ng Lithography

Patuloy na nag‑i‑innovate ang ASML at aktibong nagsasagawa ng mga acquisition ng mga bagong key technology, tulad ng optical glass maker Berliner Glas Group noong 2020, na nagpapahintulot dito na itulak ang susunod na henerasyon ng mga chip‑making machine.

Pinagmulan: ASML

Maaaring mag‑labas ang mga Chinese competitor ng commercial‑scale EUV solution sa mga susunod na taon. Ngunit ang ASML ay nag‑trabaho na sa susunod na hakbang, na tinatawag na high‑NA lithography. Ang “NA” ay tumutukoy sa numerical aperture, isang sukat kung gaano karaming ilaw ang maaaring makuha at i‑focus ng isang optical system.

Ang ASML ay mabilis na umuusad sa teknolohiyang ito: ang pinakabagong optics innovation nito ay nagtatakda ng base para sa EUV roadmap patungo sa picometer stability (1/200 ng atom ng Si) sa aspheric mirrors.

Ang High‑NA EUV optics ay dapat makatulong sa paglikha ng mas mataas na productivity EUV platform. Sa paggawa nito, maaaring itulak nito ang pagpapabuti ng performance at productivity ng EUV nang malayo sa susunod na dekada (>2030).

Pinagmulan: ASML

Ang High‑NA technology ay hindi lamang magiging mas precise at mabilis, dapat din itong maging mas energy‑efficient, isang lumalaking alalahanin habang ang mga makinang lithography ay nagiging mas makapangyarihan at may malaking energy bill para patakbuhin.

Malamang, ang high‑NA EUV ay magiging ang metodong gagamitin para sa mass production ng 2nm node chip at mas maliit pa.

Pinagmulan: ASML

Ang Intel ay maagang adopter ng High‑Na EUV sa kanilang foundry sa Oregon. Ito ay patuloy na ipinapatupad sa mga foundry, at maaaring mag‑play din ang ibang teknolohiya tulad ng etching sa hinaharap na pagpapabuti ng performance.

“Sa pagdagdag ng High NA EUV, magkakaroon ang Intel ng pinaka‑komprehensibong lithography toolbox sa industriya, na magbibigay-daan sa kumpanya na itulak ang mga future process capability lampas sa Intel 18A sa ikalawang kalahati ng dekadang ito.”

Mark Phillips – Intel’s Director of Lithography, Hardware and Solutions for Intel Foundry Logic Technology Development.

Ang presyo na $400 M bawat makina ay nag‑e‑encourage din sa ilang foundry na ipagpaliban ang pag‑adopt ng hindi bababa sa isang henerasyon ng chip.

Ang price tag na $400 M bawat makina ay nag‑i‑encourage din sa ilang foundry na ipagpaliban ang pag‑adopt ng hindi bababa sa isang henerasyon ng chip.

Gayunpaman, ang high‑NA EUV ay dapat na isang medyo madaling hakbang pasulong para sa ASML, dahil muling ginagamit nito ang maraming teknolohiya at karanasan na binuo sa nakaraang 20 taon para gawing posible ang “normal” EUV.

Bakit namin binigyang prayoridad ang commonality at modularity sa buong EUV lithography system? Dahil sa ganitong paraan, lahat ng aming system ay nakikinabang sa mga leksyon na natutunan sa loob ng 20 taon ng EUV development.

Ang paggamit ng subok‑at‑nasubok na teknolohiya ay nagbabawas ng panganib na magkamali. At ang mga module ay nagpapadali sa pag‑install at integration ng system sa fab ng customer.

Konklusyon

Sa pamamagitan ng dedikasyon sa pinakamataas na posibleng precision sa kanilang mga makina at kahusayan sa engineering, ang ASML ay naging THE lithography company, namumuno sa kanyang niche market.

Isa itong de‑facto monopoly sa EUV, ang pinakamahalagang teknolohiya para sa paggawa ng lahat ng pinaka‑advanced na chip na kinakailangan para sa pag‑unlad ng AI technologies, top‑of‑the‑line data centers, at ang pinakabagong henerasyon ng mga smartphone.

Kung hindi dahil sa US sanctions laban sa China na nagbabawal ng pag‑export ng EUV sa bansa, marahil ay nanatiling komportable ang ASML bilang tanging pangunahing supplier ng teknolohiyang ito sa loob ng isang dekada o dalawa.

Dahil sa mga sanction at sa bilyong dolyar na inilaan sa kung ano ang naging isang strategic vulnerability, maaaring balang araw maging seryosong kakompetensya ng ASML ang mga Chinese manufacturer. Ngunit sila ay humahabol pa rin, napipilitang gumamit ng DUV machine, mababang yield, at mas mataas na gastos.

At umaasa sa kanilang sariling China‑made EUV machine na magbibigay ng mas magandang alternatibo sa lalong madaling panahon. Malamang na pagdating ng 2025, kapag nakabawi na ang Huawei at SMIC sa EUV technology, ang ASML ay magde‑deploy na ng High‑NA EUV.

Kaya habang maaaring mapanganib na maliitin ang kakayahan ng China na humabol at magtayo ng domestic supply chain, hindi rin dapat itong labis na i‑overstate. Sa kasalukuyan, ang ASML ay nakahanda na manatiling lider ng lithography para sa advanced chip making sa susunod na 10 taon sa pinakakaunti, at manatiling kompetitibo nang mas matagal pa.

May napakalakas din na posisyon ang ASML sa DUV at metrology, na nagdadala ng karagdagang kita na tumutulong sa pag‑fund ng kanilang R&D budget.

Maliban sa kalidad ng kumpanya, ang huling tanong na kailangang itanong ng mga mamumuhunan ay ang isa tungkol sa valuation. Dahil sa kanilang monopoly position at sa pangkalahatang paglago ng sektor, ang stock ng ASML ay nagpe‑price ng maraming future growth.

Mukhang makatwiran ito, ngunit nangangahulugan din na ang valuation ay malayo sa pagiging mura: ang Price‑to‑Earnings ratio ng ASML ay nag‑range mula “low” 20 hanggang hanggang 54.

Pinakabagong Balita at Pag‑unlad sa Stock ng ASML (ASML)