Reading time: 11 minutes
Author:
Met de recordcijfers die ASML neerzette voor 2006 toont het zijn leiderschap in markt en technologie. Hoe staat het Veldhovense bedrijf in de chipwereld? Wat zijn de succesfactoren en hoe werkt dat door in winst op de markt? Een beknopte handleiding voor analisten.
Wat was het belangrijkste nieuws uit ASML‘s afgelopen kwartaal? Door de economieredacties van pakweg het Financieele Dagblad en NRC Handelsblad werd het niet opgepikt. In de financiële verslaggeving reikt het zicht meestal weinig verder dan de korte termijn. Voor belangrijke zaken als technologische slagkracht, bedrijfsstrategische zetten en wetmatigheden in technologiemarkten is helaas verbazingwekkend weinig aandacht.
Het echte goede nieuws dat ASML enkele weken geleden bracht, was er vooral voor langetermijninvesteerders. De Veldhovense machinefabrikant maakte namelijk bekend dat het in de laatste drie maanden van 2006 drie orders had ontvangen voor de aankomende generatie lithografische apparatuur. Eerlijk is eerlijk, ook topman Eric Meurice merkte het ergens tussen neus en lippen op.
Maar de orders voor belichtingsmachines met extreem ultraviolet (EUV) licht zijn veelbetekenend. ASML leverde al EUV-apparatuur (zogenaamde alfademotools) aan de R&D-labs van Imec in Leuven en Albany Nanotech van de universiteit van New York in Albany. Daar doen ze momenteel de eerste experimenten om patronen met EUV in silicium af te beelden.
De nieuwe bestellingen betreffen EUV-preproductiemachines waarmee chipfabrikanten zich klaarmaken voor massaproductie van 32 nm-chips en kleiner. En massaproductie betekent volumeorders. Dit wil zeggen dat chipfabrikanten vertrouwen hebben in EUV. Dat betekent dus ook de start van een hele nieuwe generatie scanners. In de jaren tachtig begonnen IC-fabrikanten chips te maken met behulp van de spectraallijnen van een kwiklamp, in de jaren negentig werden het diepultraviolette lasers en nu beleven we de doorbraak van extreem ultraviolet, ook wel zacht röntgen. ASML gaat de EUV-machines vanaf 2009 leveren.
Het krimpen van details houdt dus niet op in 2012 wanneer de generatie chips met details van 32 nanometer zijn intrede doet. Dat is een opluchting voor ASML, dat al honderden miljoenen euro‘s in EUV-technologie investeerde. Op weg naar dit doel sneuvelden initiatieven zoals de ontwikkeling van lithografische apparatuur met 157 nm laserlicht en elektronenbundellithografie. De meest waarschijnlijke EUV-klanten zijn AMD, IBM, Intel en TSMC. Deze chipfabrikanten hebben de reputatie dat ze agressief investeren in nieuwe technologie en hebben bovendien ook de omvang om dat te doen.
Nog even naar de cijfers. ASML behaalde vorig jaar een recordomzet van 3,597 miljard euro en een recordnettowinst van 625 miljoen euro. Over de winst- en omzetrecords die werden gebroken, repten CEO Eric Meurice en financiële man Peter Wennink tijdens de jaarcijfers met geen woord. De herinnering is immers nog steeds pijnlijk. In 2006 passeerde ASML‘s omzet voor het eerst het record uit 2000, het jaar dat het bedrijf de overname van SVG aankondigde en waarin beide lithobedrijven een gezamenlijke omzet noteerden van 3,058 miljard euro (koers begin 2001).
ASML kondigde de vijandige overname aan in oktober van 2000 en bereikte uiteindelijk in de zomer van 2001 een akkoord. Het Veldhovense bedrijf telde 1,6 miljard dollar neer voor SVG. Weggegooid geld, want terwijl de chipmarkt in 2001 in een zware recessie belandde, moest ASML zelf het hoofd boven water houden en bovendien zijn Amerikaanse aankoop saneren. Achter die diepe crisis heeft de Nederlandse speler in 2006 voorgoed een punt gezet.
ASML won opnieuw marktaandeel. Zelf maakte het bedrijf bekend dat het vorig jaar 61 procent van de markt bediende. The Information Network bevestigde dat ruim een week later. Analisten van dat bureau zeggen dat ASML‘s aandeel in de totale markt van 5,1 miljard dollar in 2006 groeide van 53,3 procent naar 60,8 procent. Ter vergelijking: Nikon had vorig jaar een aandeel van slechts 24,5 procent.
ASML laat R&D-miljoenen weer stromen
Grote punt achter crisisjaren
ASML komt fiasco SVG pas in 2006 te boven
Azië
Opvallend is ASML‘s sterkte in Azië. In de jaren negentig waren Koreaanse en Taiwanese klanten de drijvende kracht achter het Nederlandse bedrijf. Nu zijn in deze regio gevestigde geheugenchipfabrikanten de grote motor achter de huidige groeicijfers. In het laatste kwartaal van 2006 haalde ASML ruim de helft van zijn omzet van geheugenchipfabrikanten. Op 31 december stond er zelfs nog voor 1,373 miljard euro aan bestellingen van flash- en DRam-fabrikanten in Wenninks orderboek. Dat is ruim een derde van ASML‘s totale omzet over 2006 en bijna twee derde (64 procent) van alle uitstaande orders (totaal 2,146 miljard euro).
Waarom komt de Aziatische geheugenmacht naar Veldhoven en shopt het niet wat dichter bij huis, bijvoorbeeld in Japan? De reden is doorvoer en technologie. Productiesnelheid is het wapen waarmee de ingenieurs uit Veldhoven hun Japanse collega‘s van Canon en Nikon al jaren verslaan. De meest geavanceerde machine voor geheugenchips van Nikon, de NSR-S308F-waferscanner, belicht per uur minder chips dan de Twinscan XT:1450, ASML‘s paradepaardje voor de geheugenchipmarkt. Het Japanse bedrijf noteert op zijn website weliswaar dat zijn S308F-machine per uur 145 siliciumplakken (300 mm) verwerkt (terwijl ASML een snelheid van 143 wafers (300 mm) publiceert), maar Nikon gaat in zijn berekening uit van minder belichtingen per plak.
Een doorvoer van 143 plakken van 300 mm is fenomenaal. Eind jaren negentig haalden zelfs 200 mm-machines nog slechts honderd plakken, terwijl op die wafers minder dan de helft aan chips passen in vergelijking met 300 mm plakken. Overigens zegt doorvoer niet alles. Ook de tijd die de machines uitvallen, nemen chipfabrikanten in het totale kostenplaatje mee.
ASML introduceerde de Twinscan XT:1450 afgelopen december op Semicon Japan. Zowel de S308F als de XT:1450 gebruikt een ArF-laserbron (193 nm). De lensopening van Nikons machine is 0,92, terwijl ASML‘s Twinscan een variabele lensopening heeft van 0,65 tot 0,93. ASML scoort beter op resolutie en overlay (de nauwkeurigheid waarmee lithomachines opeenvolgende belichtingen over elkaar kunnen leggen). Nikon geeft aan dat de S308F een resolutie van 65 nm of beter haalt, ASML claimt 60 nm en lager. ASML‘s persbericht bij de introductie meldt zelfs 57 nm. Ook ASML‘s overlay is vele malen beter. Nikon publiceert een overlay van 8 nm voor zijn S308F, ASML‘s 1450 haalt 6 nm.
Een goede overlay is een voorwaarde om kleinere details af te beelden en daarmee geheugenchips te maken met hogere opslagdichtheden. Martin van den Brink, directeur marketing en technologie bij ASML: ’Een aantal van onze leading edge klanten hebben al producten met 32 nm half pitch features op hun roadmaps. Met de XT:1450 kunnen ze met behulp van double patterning-technieken vroegtijdig nieuwe processen voorbereiden.‘
Twee maskers
Double patterning is een manier om bij een resolutie van 65 nm lijntjes af te beelden van 32 nm. Dat lukt door een masker op te delen in twee maskers met een minder dicht patroon. Die twee worden vervolgens na elkaar afgebeeld op de plak. Dit proces is relatief duur, want één laag in de chip kost meerdere belichtingen, en lithografie is de duurste stap in een chipfabriek. Tussen beide belichtingen ondergaat de siliciumwafer ook nog wat chemische bewerkingen. Ook dat kost machinetijd en materialen.
Het is duidelijk: double patterning jaagt IC-fabrikanten op kosten. Maar daar krijgen ze wat voor terug. Het geeft ze de mogelijkheid om sneller geavanceerde processen in te richten en ervaring op te doen met toekomstige chemische procestechnologie (etsen, depositie) en het controleren en testen van chips met zeer kleine details. Het lijkt dé manier om de technische uitdaging voor het afleveren van werkende 32 nm-chips met miljarden onderdeeltjes aan te pakken. De grote bottlenecks in de chipprocesontwikkeling zitten op dit moment immers niet in de lithografie, maar in het opsporen en oplossen van fouten. Als bonus kunnen fabrikanten de flashgeheugens en DRam‘s die ze in de experimentele processen maken, verkopen tegen hoge prijzen, want het levert chips op met hoge dichtheden.
Als chipfabrikanten straks hun 32 nm-procestechnologie met double patterning op de rit hebben, dan kunnen ze relatief eenvoudig overstappen naar meer geavanceerde lithografische technologie zoals immersie of EUV. De kleinste details kunnen op dat moment weer met minder lithostappen toe, de productietijd verkort, de kosten dalen en de gigabitgeheugens vliegen weer voor vele euro‘s minder over de toonbanken.
’ASML verwacht dat double patterning technieken worden gebruikt door klanten met agressieve roadmaps voor chips met gelijkmatige patronen, zoals geheugens. Het zal een brug vormen tussen de huidige lithografietechnologie en nieuwe generatie lithografie met extreem ultraviolet licht‘, schrijft het Veldhovense bedrijf. Voor double patterning is wel een hoge uniformiteit en overlay nodig en die zegt ASML met de XT:1450 te leveren. De eerste exemplaren hiervan komen in de zomer van 2007 uit de fabriek.
|
Omzet derde kwartaal 2006 Totaal 1,07 miljard euro |
Orderwaarde per 31 december 2006 Totaal 2,15 miljard euro |
|
| Waarde per machinetype | BEELDREF: Waarde_per_machinetype1.png | BEELDREF: Waarde_per_machinetype2.png |
| Twinscan-machines vormen het grootste deel van ASML‘s verkoop. Deze machines hebben ook het grootste prijskaartje. In het derde kwartaal verscheepte ASML 61 Twinscans tegen 11 oudere modellen, terwijl deze 61 machines 95 procent van de totale waarde vertegenwoordigen. | ||
| Waarde per technologie | BEELDREF: Waarde_per_technologie1.png | BEELDREF: Waarde_per_technologie2.png |
| Nieuwe technologie zorgt voor hoge marges. De meeste machines die ASML in het vierde kwartaal leverde, bevatten ArF-lasers. In die periode ging het totaal om 33 machines met een ArF-laser, 19 met een KrF-laser en 20 met I-Line. ASML heeft nog 20 immersiesystemen in de orderboeken staan. Deze vertegenwoordigen een waarde van 26 procent van de totale uitstaande orderwaarde (2,146 miljard euro). | ||
| Waarde per regio | BEELDREF: Waarde_per_regio1.png | BEELDREF: Waarde_per_regio2.png |
| Azië, de stuwende markt achter het succes van ASML, groeit nog steeds in betekenis. Dit deel van de wereld is uitgegroeid tot de werkplaats voor chips. Agressieve investeringen van geheugenchipfabrikanten geven opnieuw een stevige impuls achter de bestellingen van de meest geavanceerde lithografische technieken bij ASML. | ||
| Waarde per eindklant | BEELDREF: Waarde_per_eindklant1.png | BEELDREF: Waarde_per_eindklant2.png |
| Geheugenfabrikanten investeren sterk in nieuwe technologie. Flash gaat voorop in de technologierace. Dit soort geheugenchips gaan dit jaar met 45 nm resolutie in productie. De productie van DRam‘s zit nog steeds rond de 60 nm. IDM‘s (integrated device manufacturers) zijn chipbedrijven die chips maken en ook ontwerpen (zoals AMD IBM). | ||
Overcapaciteit
Fabrikanten van geheugenchips vormen op dit moment verreweg de grootste afnemers van ASML‘s machines. In het laatste kwartaal van 2006 was de omzet in dit segment 54 procent en van alle uitstaande orders vertegenwoordigen bestellingen van flash- en DRam-fabrikanten maar liefst 64 procent van de totale waarde. Is ASML daarmee niet te afhankelijk van dit marktsegment? Volgens Wennink valt die kwetsbaarheid mee. ’Sommigen waarschuwen voor overcapaciteit in de geheugenchipmarkt. We leveren aan fabrikanten van DRam‘s, flash en fabs die beide chips kunnen maken. Daarmee is de afhankelijkheid niet zo groot. In 2007 verwachten wij geen overcapaciteit in geheugenchips‘, aldus Wennink.
Wennink wees er bij de presentatie van de jaarcijfers op dat lithografie een steeds groter aandeel krijgt in het chipproductieproces. Analisten verwachten dat de markt voor chips in aantallen met 10 procent groeit, maar dat investeringen in fabrieken slechts 3 procent toenemen ten opzichte van 2006. De omzet in lithografische machines groeit volgens Wennink echter met 5 procent, bijna een verdubbeling. ’Litho wordt belangrijker, onze klanten hebben er meer van nodig.‘
Die trend is al langer te zien. The Information Network zegt dat de markt voor lithografische apparatuur in 2006 groeide met 40 procent, terwijl de totale markt voor front-endapparatuur (waarvan litho onderdeel is) groeide met ’slechts‘ 23 procent. De groei zit ‘m zowel in de aantallen (plus 22 procent) als de gemiddelde verkoopprijzen (15 procent).
Het is de toenemende complexiteit van geïntegreerde circuits die de behoefte aan lithografie een flinke zet geeft. De meest geavanceerde logische schakelingen (65 nm) bestaan uit 35 tot 37 lagen. Voor elke laag moet het silicium een maal door een lithomachine. Productieprocessen voor de komende generatie (45 nm) zullen zo‘n veertig lagen gaan stapelen. ’Dat betekent meer litho‘, zegt Wennink. ’Een 45 nm-fab voor logic met 30 duizend wafers per maand moet 370 miljoen euro investeren in lithografische apparatuur. Voor 65 nm was dat nog 300 miljoen euro. Litho was 14 procent van de totale kapitaalsinvesteringen van een chipfabriek. Dat gaat nu naar het 18 procent.‘
Opnieuw groei in 2007
In 2007 verwacht ASML opnieuw te groeien. Analisten voorspellen gemiddeld een groei van 8,5 procent in de chipmarkt. Daarnaast heeft de Nederlandse lithofabrikant een sterke positie in natte lithografie, of immersie. Deze technologie heeft de IC-wereld nodig om de generaties chips na 65 nm af te beelden. Eind 2006 had ASML in totaal 23 immersiesystemen afgeleverd aan 17 klanten. In totaal werden er vorig jaar volgens The Information Network wereldwijd 29 immersiemachines verkocht. ASML had eind december twintig van deze machines in de orderboeken. Die twintig vertegenwoordigen in totaal een waarde van 26 procent van de totale uitstaande orders (2,146 miljard euro). De machines kosten dus om en nabij de 28 miljoen euro.
De verwachting is dat geheugenfabrikanten in de komende jaren de Twinscan XT:1700i gaan gebruiken om flashchips met kleinste details van 50 nm te produceren. In de tweede helft van 2007 gaat ASML ook zijn Twinscan XT:1900i leveren, een nieuwe immersiemachine waarmee IC-fabrikanten in staat zijn om lijntjes van 40 nm af te beelden. De verwachting is dat er dit jaar tien 1900-systemen vanuit Veldhoven vertrekken, de meeste naar geheugenfabrikanten, R&D-labs en foundry‘s.
Technologie breekijzer in gevecht om marktaandeel
Research
Veelzeggend is ASML‘s blijvende nadruk op investeren in R&D. De Veldhovense R&D-uitgaven klommen vorig kwartaal tot boven de 100 miljoen euro en mogen op korte termijn doorgroeien. ’We zetten zoveel mogelijk resources in om ons te onderscheiden‘, zei topman Eric Meurice tijdens de presentatie van de jaarcijfers. Juist dit soort investeringen legt een basis voor toekomstige groei.
De aard van de huidige bestellingen onderstreept het belang van technologieontwikkeling. Ruim een kwart van de bestellingen (26 procent) bestaat uit immersiemachines. Met deze XT:1700i-systemen draaien chipfabrikanten feitelijk nog geen massaproductie, maar ze maken het chipproces productierijp. Van de bestellingen bestaat bovendien 39 procent uit lithomachines met een ArF-laserbron, de meest geavanceerde bron voor de belichting van chips die in productieomgevingen werkt. ’Bij twee derde van onze orders gaat het om nieuwe technologie‘, zegt Wennink. ’Dat stuwt onze gemiddelde verkoopprijs omhoog.‘ Zijn baas Meurice vult aan: ’Met onze superieure Twinscan-machines winnen we marktaandeel.‘
Vernieuwing telt ook bij lithografische apparatuur voor minder geavanceerde afbeeldingstechnologie. ASML heeft conventionele technologie zoals I-Line (de 0,365 micron spectraallijn van een kwiklamp) sterk verbetert. Chipfabrikanten maakten hier in de jaren negentig hun generatie 0,35 micron-chips mee. I-Line vormde de basis voor de Pas5500-wafersteppers waarmee ASML in de jaren negentig grote successen behaalde.
In de huidige praktijk gebruiken chipfabrikanten I-Line-machines meestal voor de grovere patronen van 350 nm en breder voor metaallagen. Met de huidige Pas5500- en Twinscan I-Line-machines zijn tegenwoordig weliswaar resoluties mogelijk van 280 nm, maar chipfabrikanten profiteren vooral van verbeteringen in productiviteit en overlay. De doorvoer van een Twinscan met I-Line is gemiddeld 135 plakken (300 mm) per uur. Een Pas5500 met I-Line belicht 84 wafers (200 mm) per uur.
Met leiderschap in markt en technologie en geld op de bank worden de komende jaren alleen maar spannender. Zal de aanloop van de IC-productie met EUV soepel gaan verlopen? Wat is de reikwijdte van deze technologie? Welke acquisities heeft ASML op het oog? Stapt het naast optische lithografie wellicht toch in afbeeldingstechnieken met elektronenbundels of gaat het investeren in nano-imprinttechnologie? Weet het bedrijf op de juiste manier in te spelen op trends in nanotechnologie? Op dit moment is er in ieder geval één ding wat helder is: ASML‘s uitgangspositie is beter dan ooit.
