半導體先進位程發展擴大EUV市場需求，ASML可望持續受惠

在先進位程納米節點持續微縮下，光刻機是重要關鍵設備。12寸晶圓主要光刻機為ArF immersion機台，可覆蓋45nm一路往下到7nm節點的使用範圍，其雷射光波長最小微縮到193nm；針對7nm節點以下的製程，EUV(Extreme Ultra-Violet)極紫外光使用光源波長為13.5nm，確保先進位程持續發展的可能性。

半導體光刻機設備市場規模主要有3家設備供應商：ASML、Nikon及Cannon。其中，ASML以市佔率超過8成居首，幾乎佔據邏輯IC與存儲器先進位程的光刻機需求，且面對更小微縮尺寸的範圍，目前僅有ASML能提供EUV機台做使用，更加鞏固其在市場上的地位。本篇主要借ASML在光刻機的銷售狀況，做區域性分布與先進位程需求狀況分析。

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台灣地區與韓國對光刻機需求最強烈，大陸地區未來或將開創新市場開發程度值得關注

ASML營收在先進位程快速發展下，連續5年呈現高度成長，年複合成長率13%。從營收區域分布來看，台灣地區與韓國由於晶圓代工擴廠動作頻頻，自2016年來持續保持超過5成份額，為ASML最大營收佔比區域；美國與大陸地區的區域營收則大致保持2～3成左右份額。

韓國除了既有製造存儲器的大量需求外，2019年4月底，Samsung宣布計劃至2030年底投入總數133兆韓圜擴張晶圓代工業務，其中60兆韓圜將規劃投資生產設備，也預期持續拉抬ASML在韓國地區的營收。

至於台灣地區部份，台積電目前擴廠計劃包括在南科負責生產3nm與5nm節點的FAB 18，對光刻機需求也是ASML主要成長動能，尤其是在高單價EUV需求方面，從ASML最早的第一批EUV出貨即獲得機台，搶得先機做持續性的現地化調機，有助於評估日後FAB 18的建置數量。

美國的擴廠動作則相對保守，從Global Foundries終止研發7nm製程後，基本上在晶圓代工這一塊就停止擴廠計劃，光刻設備需求轉而倚靠IDM廠。美國最大IDM廠Intel是光刻機設備商的主要客戶，在2018下半年因10nm製程進度延期造成CPU供貨不足，也促使Intel於2018年第四季宣布在以色列與愛爾蘭的14nm擴產計劃，拉抬ASML在美國地區營收。

不過，Intel同時也是Nikon ArF immersion與ArF的主要客戶，Nikon憑藉價格優勢把握Intel光刻機部份需求，估計在2019～2020年出貨ArF immersion與ArF機台給Intel，未來ASML在美國區域營收或許由EUV採購狀況來主導。

最後是大陸地區，雖然晶圓廠擴廠計劃持續增加，但對高端光刻設備依賴度較高的先進位程晶圓廠目前不在多數，其餘成熟製程的光刻設備供應商則有Nikon與Canon等競爭對手，加上大陸地區也致力於國產光刻設備開發，未來ASML在大陸地區區域的營收成長目標，除了獨家供應EUV優勢外，尚需考量額外的影響因素。

總括來說，先進位程的光刻設備出貨前景看好，加上EUV高單價設備加持，將持續助益ASML營收攀升。在區域性方面，四大區域需求將持續增加，以韓國與台灣地區成長潛力較高，而大陸地區在中芯國際宣布成功購入EUV機台後，可望開啟大陸地區發展14nm以下節點發展。

EUV需求數量持續增加，貢獻ASML營收僅次於ArF Immersion

受惠於先進位程發展，EUV使用量在7nm節點以下製程大幅增加。以7nm節點製程來說，Samsung的做法是包括前、中、後段曝光顯影製程全面使用EUV；台積電7nm做法可劃分為沒有使用EUV，以及部份Critical Layer使用EUV兩類；至於Intel以10nm發展時程看來，應該是與台積電在7nm節點做法相似，初期不使用EUV，在後續優化版本部份Layer使用EUV。而在7nm節點以下製程，3家主要廠商將全面使用EUV機台，大幅拉抬EUV需求量。

ASML是目前唯一提供EUV的光刻技術廠商，在光刻設備市場位居領先地位。分析過去3年ASML供應的機台分類，ArF Immersion為其營收主力，涵蓋45nm以下至7nm的製程節點；EUV目前雖然數量不多，但受惠於價格較高，在營收表現上已穩居第二位，有機會在未來追上ArF immersion的營收表現。

另外，就EUV數量來看，或許在發展3nm製程時，可望看見更大量機台需求。Samsung宣布其先進位程Roadmap，預計在2021下半年推出使用GAA-FET(Gate-All-Around Field-Effect Transistor)技術的3nm節點製程；3nm GAA-FET工法相較現行5nm Fin-FET結構更複雜，製作閘極環繞的納米線(Nano-Wire)需要更多道程序，可能將增加曝光顯影的使用次數。

EUV現行的Throughput(處理量)約125 WPH(每小時能處理的wafer數量)，相比現行ArF immersion產能有限。

而ASML下一世代EUV機台NXE3400C將提高產能，成為各家晶圓廠計劃導入的新機台，預計2019下半年陸續出貨。如果在3nm製程使用GAA技術，曝光顯影次數增加，預期會讓EUV機台數超過現行發展5nm的需求數量，甚至有機會接近ArF immersion數量的一半，在此情況下，ASML營收可望於未來顯著增長。

文丨拓墣產業研究院 徐韶莆

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