ASML wil de wet van Moore nu eens voor zijn

Je weet nooit precies welke kaskrakers de wet van Moore mogelijk gaat maken, maar wel dát er om de zoveel tijd een paar uitkristalliseren. ASML anticipeert daarop met een forse capaciteitsuitbreiding.

Paul van Gerven
22 november

Nadat hij een publiek van geharnaste analisten langs een nóg fraaiere groeiprognose had geleid, probeerde ASML-ceo Peter Wennink in zijn slotopmerkingen het eventuele ongeloof bij zijn toehoorders weg te nemen. ‘Toen dit bedrijf drie miljard omzet had en zei naar vijf te willen groeien, werden we uitgelachen. Toen we op vijf zaten, dachten we naar tien miljard te kunnen groeien. En we werden uitgelachen’, zei hij op de ASML Investor Day, afgelopen 11 november in Veldhoven. Dit ritueeltje werd nog een paar keer herhaald, tot een verwachte omzet van 21 miljard euro dit jaar.

Dus, suggereerde Wennink, misschien kunnen beleggers deze keer wat ruimdenkender zijn als ASML zegt dat het zijn omzet tegen 2030 kan verdubbelen of zelfs verdrievoudigen. ‘Elke keer blijkt dat de industrie sneller groeit dan we denken.’

Er is sprake van een ‘een structurele onderwaardering van de waarde van de wet van Moore’, legde Wennink uit. Als halfgeleidertechnologie steeds beter wordt, zonder navenant duurder te worden, kun je het onverwachte verwachten: er zullen nieuwe toepassingen opduiken, al weet je nooit precies welke dat zullen zijn. Wennink formuleerde het als volgt: de wet van Moore gaat over het verlagen van de kosten per functie. Dankzij lagere kosten per functie kun je nieuwe waarde creëren, al is het steeds duurder om chiptechnologie te verbeteren. Zolang de extra waarde de benodigde kosten overstijgt, blijven chipmakers en hun klanten nieuwe toepassingen creëren.

Investeerders kunnen erop vertrouwen dat deze dynamiek nog minstens tien jaar kan doorgaan. ‘De innovatiepijplijn is tot de nok toe gevuld’, stond er boven een van de sheets in Wenninks presentatie, die Imecs transistorroadmap tot 2036 toonde. Ja, het zal steeds duurder en complexer worden om de wet van Moore in leven te houden, en ja, het krimpen van chipstructuren zal in het tijdperk van systeemschaling niet meer zo’n prominente rol spelen als vroeger, maar het blijft beslist de moeite waard.

Hyper-NA

Deze geruststellende boodschap volgde op recente uitlatingen van cto Martin van den Brink, waarin hij zinspeelde op het einde van de lithografieroadmap. ASML zou in dat geval lang niet meer zo aantrekkelijk voor beleggers zijn als het bedrijf nu is. In een interview met Mechatronica&Machinebouw bevestigde Van den Brink dat ASML op zoek is naar een opvolger van high-NA EUV-lithografie, maar toonde zich sceptisch over de economische levensvatbaarheid van deze zogenaamde hyper-NA-systemen. ‘Al jaren vermoed ik dat high-NA de laatste NA zal zijn, en die overtuiging is niet veranderd’, zei hij.

Van den Brink gaf toe dat hij van collega-bestuurders het advies had gekregen om ‘flink in te binden’, en nam tijdens de vragenronde op de Investor Day een genuanceerder standpunt in. ‘Ik geloof altijd in technologie, dus ik geloof dat we er wel komen’, zei hij over de verwezenlijking van hyper-NA. Maar gezien de opstapelende kosten- en complexiteitsbeperkingen zal de next-gen lithografiescanner er niet ‘koste wat kost komen. We moeten met kosteneffectieve oplossingen op de proppen komen, die kunnen concurreren met de alternatieven waar klanten over beschikken.’ Een voor de hand liggend alternatief is multipatterning met high-NA-tools.

Laptopchips

Wat er ook gebeurt met hyper-NA, deze technologie zal nauwelijks bijdragen aan de megagroei die ASML het komende decennium denkt te gaan doormaken. Analisten willen natuurlijk graag weten waar die groei dan wél vandaan komt, maar dat is geen sinecure gebleken. Reden voor ASML om, slechts een jaar na de vorige, een investeerdersdag te organiseren en uit de doeken te doen welke groeimarkten te conservatief zijn ingeschat, of zelfs helemaal over het hoofd werden gezien.

De markt voor geavanceerde chips groeit sneller dan verwacht door betere vooruitzichten in de servermarkt en een versnelde invoering van AR/VR-technologie. Ook gebruiken fabrikanten van smartphones en consumententoepassingen steeds vaker tamelijk geavanceerde chips voor functies waar ze vroeger in de regel oudere technologie namen, zoals voor sensoren, power-IC’s en display- en audiodrivers.

De groei in de volwassen markten (28nm en groter) heeft ASML echter het meest verrast. Wennink zei dat hij in de toekomst nog meer verrassingen verwacht, en een compleet beeld schetsen van alle marktontwikkelingen noemde hij dan ook onmogelijk. Dit geldt met name voor wat ASML ‘industriële halfgeleiders’ noemt, waaronder eigenlijk alles valt wat niet in aanmerking komt voor een van de zes andere marktcategorieën (smartphone, pc, datacenter enzovoort) die het bedrijf hanteert.

Een van de toepassingsgebieden die nog niet prominent op de radar van ASML stond, is de energietransitie. Per megawatt blijken er duizenden euro’s aan chips nodig te zijn om elektriciteit op te wekken met windturbines en zonnepanelen. Aangezien de energietransitie op veel plaatsen nog op stoom moet komen, zal de vraag naar ‘groene’ halfgeleiders daarom spectaculair stijgen. En dan hebben we het nog niet eens gehad over de smart-gridtechnologie die vroeg of laat nodig zal zijn om vraag en aanbod van stroom op elkaar af te stemmen.

De energietransitie is ook een belangrijke motor voor de groei van de automotive-chipmarkt. Los van de steeds populair wordende geavanceerde hulpsystemen voor bestuurders (ADAS), hebben elektrische voertuigen twee keer zoveel halfgeleiders aan boord als auto’s met een verbrandingsmotor. Dat was al langer bekend, maar ASML ontdekte dat er nog meer chipproductiecapaciteit nodig zal zijn om oem’s in de auto-industrie en hun leveranciers tevreden te stellen.

Een technologische ontwikkeling doet ten slotte ook nog een duit in het zakje: in sommige high-end toepassingen worden de fysieke afmetingen van chips steeds groter. Dat klinkt niet logisch, maar het is nodig om bijvoorbeeld laptopchips energiezuiniger te maken. Om de energie-efficiëntie te verbeteren, zonder te beknibbelen op de prestaties, moeten chips groter worden uitgevoerd.

Wensdroom

In lijn met eerdere ramingen bevestigde ASML dat het de jaarlijkse capaciteit zal verhogen tot 600 DUV- (2,5x meer dan in 2020) en 90 EUV-systemen (3x)tegen 2025 of 2026, plus 20 high-NA-tools per jaar vanaf 2027 of 2028. Rekening houdend met gelijktijdig gerealiseerde productiviteitsverbeteringen, zal ASML drie keer meer capaciteit kunnen leveren in DUV en vijf keer meer capaciteit in (0,33 NA) EUV in vergelijking met het jaar 2020.

En wat nou als de prognoses een fata morgana blijken te zijn? Dan zou ASML vastzitten aan ongeveer 200 miljoen euro per jaar aan afschrijvingen voor de uitbreiding van de productiecapaciteit en een vergelijkbaar bedrag voor investeringen in de supply chain, suste Wennink. Voor een bedrijf dat vorig jaar bijna 6 miljard euro winst maakte, zou dat niet het einde van de wereld betekenen.