芯耀
与非AI
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在先进制程纳米节点持续微缩下，光刻机是重要关键设备。12 寸晶圆主要光刻机为 ArF immersion 机台，可覆盖 45nm 一路往下到 7nm 节点的使用范围，其雷射光波长最小微缩到 193nm；针对 7nm 节点以下的制程，EUV(Extreme Ultra-Violet)极紫外光使用光源波长为 13.5nm，确保先进制程持续发展的可能性。
半导体光刻机设备市场规模主要有 3 家设备供应商：ASML、Nikon 及 Cannon。其中，ASML 以市占率超过 8 成居首，几乎占据逻辑 IC 与存储器先进制程的光刻机需求，且面对更小微缩尺寸的范围，目前仅有 ASML 能提供 EUV 机台做使用，更加巩固其在市场上的地位。本篇主要借 ASML 在光刻机的销售状况，做区域性分布与先进制程需求状况分析。
中国台湾地区与韩国对光刻机需求最强烈，大陆地区未来或将开创新市场开发程度值得关注
ASML 营收在先进制程快速发展下，连续 5 年呈现高度成长，年复合成长率 13%。从营收区域分布来看，中国台湾地区与韩国由于晶圆代工扩厂动作频频，自 2016 年来持续保持超过 5 成份额，为 ASML 最大营收占比区域；美国与大陆地区的区域营收则大致保持 2～3 成左右份额。
韩国除了既有制造存储器的大量需求外，2019 年 4 月底，Samsung 宣布计划至 2030 年底投入总数 133 兆韩圜扩张晶圆代工业务，其中 60 兆韩圜将规划投资生产设备，也预期持续拉抬 ASML 在韩国地区的营收。
至于中国台湾地区部份，台积电目前扩厂计划包括在南科负责生产 3nm 与 5nm 节点的 FAB 18，对光刻机需求也是 ASML 主要成长动能，尤其是在高单价 EUV 需求方面，从 ASML 最早的第一批 EUV 出货即获得机台，抢得先机做持续性的现地化调机，有助于评估日后 FAB 18 的建置数量。
美国的扩厂动作则相对保守，从 Global Foundries 终止研发 7nm 制程后，基本上在晶圆代工这一块就停止扩厂计划，光刻设备需求转而倚靠 IDM 厂。美国最大 IDM 厂 Intel 是光刻机设备商的主要客户，在 2018 下半年因 10nm 制程进度延期造成 CPU 供货不足，也促使 Intel 于 2018 年第四季宣布在以色列与爱尔兰的 14nm 扩产计划，拉抬 ASML 在美国地区营收。
不过，Intel 同时也是 Nikon ArF immersion 与 ArF 的主要客户，Nikon 凭借价格优势把握 Intel 光刻机部份需求，估计在 2019～2020 年出货 ArF immersion 与 ArF 机台给 Intel，未来 ASML 在美国区域营收或许由 EUV 采购状况来主导。
最后是大陆地区，虽然晶圆厂扩厂计划持续增加，但对高端光刻设备依赖度较高的先进制程晶圆厂目前不在多数，其余成熟制程的光刻设备供应商则有 Nikon 与 Canon 等竞争对手，加上大陆地区也致力于国产光刻设备开发，未来 ASML 在大陆地区区域的营收成长目标，除了独家供应 EUV 优势外，尚需考量额外的影响因素。
总括来说，先进制程的光刻设备出货前景看好，加上 EUV 高单价设备加持，将持续助益 ASML 营收攀升。在区域性方面，四大区域需求将持续增加，以韩国与中国台湾地区成长潜力较高，而大陆地区在中芯国际宣布成功购入 EUV 机台后，可望开启大陆地区发展 14nm 以下节点发展。
EUV 需求数量持续增加，贡献 ASML 营收仅次于 ArF Immersion
受惠于先进制程发展，EUV 使用量在 7nm 节点以下制程大幅增加。以 7nm 节点制程来说，Samsung 的做法是包括前、中、后段曝光显影制程全面使用 EUV；台积电 7nm 做法可划分为没有使用 EUV，以及部份 Critical Layer 使用 EUV 两类；至于 Intel 以 10nm 发展时程看来，应该是与台积电在 7nm 节点做法相似，初期不使用 EUV，在后续优化版本部份 Layer 使用 EUV。而在 7nm 节点以下制程，3 家主要厂商将全面使用 EUV 机台，大幅拉抬 EUV 需求量。
ASML 是目前唯一提供 EUV 的光刻技术厂商，在光刻设备市场位居领先地位。分析过去 3 年 ASML 供应的机台分类，ArF Immersion 为其营收主力，涵盖 45nm 以下至 7nm 的制程节点；EUV 目前虽然数量不多，但受惠于价格较高，在营收表现上已稳居第二位，有机会在未来追上 ArF immersion 的营收表现。
另外，就 EUV 数量来看，或许在发展 3nm 制程时，可望看见更大量机台需求。Samsung 宣布其先进制程 Roadmap，预计在 2021 下半年推出使用 GAA-FET(Gate-All-Around Field-Effect Transistor)技术的 3nm 节点制程；3nm GAA-FET 工法相较现行 5nm Fin-FET 结构更复杂，制作闸极环绕的纳米线(Nano-Wire)需要更多道程序，可能将增加曝光显影的使用次数。
EUV 现行的 Throughput(处理量)约 125 WPH(每小时能处理的 wafer 数量)，相比现行 ArF immersion 产能有限。
而 ASML 下一世代 EUV 机台 NXE3400C 将提高产能，成为各家晶圆厂计划导入的新机台，预计 2019 下半年陆续出货。如果在 3nm 制程使用 GAA 技术，曝光显影次数增加，预期会让 EUV 机台数超过现行发展 5nm 的需求数量，甚至有机会接近 ArF immersion 数量的一半，在此情况下，ASML 营收可望于未来显著增长。
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