Applied Materials (AMAT): цепочка поставок полупроводников, произведенных в США

Почему полупроводники — новая «нефть» цифровой экономики

Практически в каждом электронном устройстве сегодня используются полупроводниковые компоненты. От стиральных машин и автомобилей до компьютеров и телефонов — практически каждое промышленное устройство или машина содержит микросхему или электронную плату того или иного типа.

Это делает полупроводники одним из важнейших товаров в современной экономике. И стратегическим приоритетом для великих держав. Рынок полупроводников рос волнообразно, сначала под влиянием компьютеров, затем интернета, затем облачных технологий и смартфонов, а теперь ещё и искусственного интеллекта и Интернета вещей.

Источник: Applied Materials

Один из способов инвестировать в полупроводниковую промышленность — это вкладывать средства в компании, производящие микросхемы, такие как TSMC (TSM + 3.8%) or Intel (INTC + 1.35%) (подробный отчет по каждой из этих компаний можно найти по ссылкам).

Другой способ — инвестировать в компанию, поставляющую оборудование, материалы и машины заводам по производству полупроводников, которые полагаются на специализированных поставщиков, способных предоставить лучшее и самое надежное оборудование для крупномасштабного производства микросхем и других полупроводников.

Поскольку производство полупроводников — это точная наука, производители микросхем хотят использовать только самые лучшие инструменты. А поскольку это очень сложный процесс, достичь его могут лишь несколько узкоспециализированных поставщиков.

В результате возникла сложная экосистема, в которой каждая задача в процессе создания чипа выполнялась узкоспециализированными компаниями.

Источник: Генеративная ценность

Это даёт этим поставщикам значительную ценовую мощь и мощный экономический ров. Такие компании, как TSMC, будут придерживаться своих постоянных поставщиков, иначе рискуют перестать работать.

Это также создает положительный маховик, где существующие продажи генерируют деньги для дополнительных исследований и разработок, что, в свою очередь, гарантирует, что любому потенциальному новому конкуренту будет трудно достичь тех же технических результатов.

Таким образом, поскольку полупроводники становятся стратегическим активом, имеет смысл инвестировать в поставщиков оборудования, поскольку они выиграют от развития предприятий по производству микросхем, независимо от того, какой производитель микросхем (TSMC, Nvidia, Intel и т. д.) в конечном итоге получит наибольшую выгоду от растущего спроса на полупроводники.

Среди крупнейших компаний по производству полупроводникового оборудования – ASML (ASML -1.49%), обладающая монополией на литографию EUV (Extreme UltraViolet), и еще одна компания, оборудование которой присутствует на многих других этапах процесса производства микросхем и других полупроводников: Applied Materials.

Источник: Техническая информация

Краткий обзор прикладных материалов (AMAT)

Компания Applied Materials находится в центре инноваций в производстве полупроводников с момента своего основания в 1967 году и выхода на биржу в 1971 году.

Штаб-квартира компании по сей день находится в Кремниевой долине, и она является крупнейшим производителем полупроводникового оборудования в США, что является завидным положением в условиях, когда страна стремится переместить свою цепочку поставок полупроводников на территорию США. Чтобы удовлетворить растущий спрос, за последние 600 лет компания инвестировала до 5 миллионов долларов в новые производственные мощности в США.

Источник: Applied Materials

Applied Materials была одной из первых американских полупроводниковых компаний, которая вышла на международный уровень, в частности, открыв технологический центр в Японии в 1984 году, и став первой компанией, открывшей технологический центр в Китае.

В компании работает около 35,700 24 сотрудников в 207 странах и 27.18 городах. Выручка компании составила 7.18 млрд долларов США, а чистая прибыль по GAAP — около XNUMX млрд долларов США.

Компания имеет не менее 22,000 3.2 патентов, полученных в результате инвестиций в НИОКР на сумму более 2024 млрд долларов США только в XNUMX году.

Основная специализация компании Applied Materials — модификация материалов на атомном уровне и в промышленных масштабах с сохранением стабильного качества, что отражено в девизе компании:

Строим лучшее будущее — по одному атому за раз

Первоначально компания продавала химикаты зарождающейся полупроводниковой промышленности, а затем постепенно добавляла в свой ассортимент все более современное и сложное оборудование, начав в 1987 году с установки химического осаждения из паровой фазы (CVD) под названием Precision 5000.

Современный парк оборудования компании Applied Materials включает в себя множество продуктов, поддерживающих производство полупроводников.

Большинство из них будет трудно полностью понять людям, не являющимся инженерами, например, «Металлические и оксидные барьерные пленки», «Цветосмещающие и голографические пленки» или «Металлические слои с внутрикамерным рисунком»..» Но они являются важнейшими инструментами для специалистов по производству полупроводников, многие из которых практически не имеют серьезной конкуренции (по крайней мере, на данный момент, см. ниже раздел о цепочке поставок полупроводников в Китае).

Источник: Applied Materials

Бизнес-модель прикладных материалов

Хотя продажа машин и инструментов является основой деятельности компании, значительная часть ее доходов фактически является повторяющейся и составляет около 60% от общего объема доходов.

Это связано с тем, что эти высокоточные машины требуют значительного технического обслуживания, расходных материалов, ремонта и т. д. В среднем такие контракты действуют в течение 2.6 лет и продлеваются в более чем 90% случаев, что отражает стабильность продаж компании после заключения контракта.

Компания Applied Materials также будет предоставлять услуги и содействие в создании новых литейных заводов по производству полупроводников или модернизации существующих. Таким образом, выступая в качестве эксперта-консультанта, она может оказать существенное влияние на окончательный проект литейного завода.

Это также дает компании уникальное преимущество с точки зрения НИОКР и продаж, поскольку обеспечивает ей глубокое знание технических проблем, потребностей и долгосрочных стратегических целей своих клиентов.

Сегменты прикладных материалов

Компания разделила свою деятельность на три сегмента: полупроводниковые системы, глобальные услуги и дисплеи. Наиболее важным сегментом, безусловно, являются полупроводниковые системы, обеспечивающие основную часть выручки компании.

Источник: Applied Materials

Проведите пальцем, чтобы прокрутить →

Полупроводниковые системы

Инструменты Applied Materials присутствуют практически на каждом этапе, начиная с создания кремниевой пластины и заканчивая ее превращением в десятки современных чипов, модулей памяти и т. д.

Источник: Applied Materials

Эти шаги включают в себя:

• Нанесение материала: создание тонких пленок из очень чистых материалов, таких как нитрид кремния, проводников, таких как медь и вольфрам, а также соединений, таких как ферромагнитные материалы.
  • Эти исходные материалы осаждаются с высокой точностью путем управления такими переменными, как температура, давление, электрические и магнитные поля, плазма, скорость потока и время.
• Удаление материала: Селективное удаление целевых атомов должно быть точным, чтобы не повредить полупроводниковую пластину. Этот метод использует радикальную химию для удаления целевого материала без повреждения окружающих материалов и может работать даже при отсутствии прямой видимости.
• Модификации материалов: Материал, уже имеющий правильную форму, ещё должен быть полностью функциональным. Для этого могут потребоваться нагрев, охлаждение, ионная бомбардировка и инжекция, химическая обработка и ионная имплантация (также называемая легированием).
• АнализПосле изготовления полупроводниковой детали в соответствии с установленным протоколом важно убедиться, что всё прошло по плану. Поэтому важно сканировать пластины на высокой скорости для выявления потенциальных частиц, дефектов рисунка и других проблем.
• Связь: После того, как чипы готовы и их работоспособность подтверждена, их необходимо «упаковать». Это позволит соединить чип с остальной системой, отвести тепло и защитить его от физических повреждений и воздействия окружающей среды, включая влагу, влажность и радиацию.

Источник: Applied Materials

PPCAt

В настоящее время основное внимание компании Applied Materials в производстве полупроводников уделяется так называемым «PPACt PlayBook(Мощность, Производительность, Площадь, Стоимость, Время выхода на рынок).

Основная идея заключается в том, что Закон МураИдея о том, что мощность чипов должна удваиваться каждые два года, теряет актуальность.

Источник: The Economist

Поэтому отрасли необходимы новые способы повышения производительности микросхем. Более того, повышение производительности микросхем при одновременном снижении энергопотребления становится всё более сложной задачей, поскольку генерация электроэнергии становится такой же важной задачей, как и современные микросхемы для новейших приложений искусственного интеллекта.

«Естественный предел для ИИ — электричество, а не чипы. Только США могут потребоваться дополнительные 92 гигаватта электроэнергии для реализации амбиций в области ИИ — это эквивалентно строительству 92 атомных электростанций.

Для сравнения: за последние три десятилетия в США было построено всего два таких завода.

Эрик Шмидт — бывший генеральный директор Google

Поэтому важным фактором является одновременное обеспечение роста производительности и энергопотребления.

«Площадь» и «Стоимость» — два других важных технических фактора, при этом физическое пространство для размещения всех необходимых транзисторов, датчиков и источников питания становится проблемой в наномасштабе, по крайней мере экономически эффективным способом, чтобы производство можно было масштабировать и сделать прибыльным.

Наконец, важна также возможность быстрого внедрения новых решений (время выхода на рынок). Более быстрая настройка новых производственных линий и внедрение новых, более совершенных конструкций может принести клиентам Applied Materials миллиарды долларов.

Наконец, снижение воздействия производства полупроводников на окружающую среду также имеет важное значение и является дополнительным аргументом в пользу продаж компании.

Все вновь изготовленные детали проектируются с расчетом на повышенную ремонтопригодность, и мы по возможности используем восстановленные детали для ремонта и восстановления, что способствует устойчивому развитию и экономической эффективности.

Глобальные услуги

В этом сегменте используется Actionable Insight Accelerator (ИИ) от Applied.^x) предоставлять своим клиентам передовые решения для оптимизации передачи технологий, производительности и производительности устройств.

По сути, Applied Materials выступает здесь в роли консультанта и эксперта, консультирующего заводы по производству полупроводников о том, как лучше всего достичь их целей.

Этот сегмент также включает в себя «решения для цепочки поставок“, которые поставляют сертифицированные и очищенные детали для технического обслуживания и сводят к минимуму простои оборудования за счет размещения деталей поблизости от заводов клиентов.

Этот консалтинг может быть интегрирован с решение компании для умной фабрики, с автоматизацией на базе искусственного интеллекта, передовыми технологиями планирования, повышением производительности практически по всем показателям: выход годных изделий, риски, дефекты, время простоя оборудования, более высокой пропускной способностью, улучшенным временем цикла и т. д.

Источник: Applied Materials

Дисплеи

Компания Applied Materials также поставляет оборудование для производства дисплеев на органических светодиодах (OLED) (экраны, телевизоры и т. д.), Решение MAX OLED.

Источник: Applied Materials

Благодаря внедрению технологии OLED на большие экраны телевизоров, планшетов и ПК конечный результат превосходит другие технологии отображения.

Этот запатентованный метод производства обеспечивает превосходную точность размещения пикселей, увеличивая светосилу более чем вдвое. В результате получаются дисплеи большего размера с в три раза большей яркостью и разрешением до 3 пикселей на квадратный дюйм.

Решение MAX OLED также снижает энергопотребление дисплея до 30% и обеспечивает пятикратное увеличение срока службы дисплея.

НИОКР и Центр EPIC

Успех компании Applied Materials основан на ее техническом совершенстве и опыте, подкрепленных десятилетиями исследований и разработок, направленных на дальнейшее развитие возможностей в производстве электроники.

Важным участником НИОКР-проектов в будущем станет новый Центр EPIC (Инновации и коммерциализация оборудования и процессов), который, как ожидается, начнет работу весной 2026 года.

Источник: Applied Materials

Это будет крупнейший и самый современный в мире центр для совместных исследований и разработок в области технологий обработки полупроводников и производственного оборудования, расположенный в кампусе прикладных исследований в Кремниевой долине.

Объект стоимостью в несколько миллиардов долларов призван обеспечить уникальный размах и масштаб возможностей с более чем 180,000 XNUMX квадратных футов ультрасовременного чистого помещения для совместных инноваций с производителями микросхем, университетами и партнерами по экосистеме.

Цель — радикально ускорить переход от академического открытия к промышленному внедрению новых технологий, сократив этот процесс на несколько лет.

Прикладное венчурное

Помимо внутренних НИОКР, Applied Materials также инвестирует в перспективные стартапы и технологии посредством его бренд Applied Venture.

Этот сегмент венчурного капитала инвестирует около 100 млн долларов в год и на сегодняшний день предоставил финансирование более чем 90 компаниям в 19 странах, из которых более 10 уже вышли на IPO.

Основное внимание в инвестициях уделяется передовому производству (3D-печати, робототехнике, автоматизации), современным материалам, искусственному интеллекту и большим данным, энергетическим технологиям (аккумуляторам, солнечной энергии, термоэлектричеству, воде), наукам о жизни, полупроводниковым технологиям и дисплеям.

Геополитика, экспортный контроль и китайский риск

Для всех производителей полупроводникового оборудования и оборудования геополитическая напряженность между Китаем и США представляет собой угрозу.

Непосредственным следствием этого становится невозможность продажи Китаю самого современного оборудования, поскольку США обычно блокируют экспорт этих машин, содержащих американские интеллектуальные права, своему главному конкуренту, пытаясь подорвать местную полупроводниковую промышленность и исследования в области искусственного интеллекта.

Это также означает, что Китай вкладывает сотни миллиардов долларов в субсидии, льготные закупки и другие виды поддержки в свою отечественную промышленность. Это включает в себя создание заводов по производству микросхем, но в ещё большей степени — создание альтернатив таким компаниям, как ASML, Applied Materials или Lam Research, чьи станки являются основой производства полупроводников.

В долгосрочной перспективе (5–10 лет) эти усилия могут представлять угрозу для компании, если они увенчаются успехом:

• Вероятно, потерянный бизнес с китайскими литейными заводами потерян навсегда.
• Стружка от новых литейных заводов, использующих отечественные технологии, может конкурировать с зарубежными/западными литейными заводами, что приведет к снижению спроса на оборудование Applied Materials.
• Страны, являющиеся союзниками Китая (например, Россия) или нейтральные (большая часть Юго-Восточной Азии), могли бы использовать китайские машины для нанесения тонких пленок или другое оборудование вместо машин Applied Research на своих будущих новых литейных заводах.

Хотя этот риск и серьезен, его не следует преувеличивать.

Во-первых, попытки скопировать весь технологический стек, интеллектуальные права и технический опыт западной полупроводниковой отрасли — это колоссальная задача. Поэтому, хотя она, вероятно, и будет иметь определённый успех, потребуется время, чтобы догнать экосистему, которая формировалась более 60 лет и продолжает стремительно развиваться.

Во-вторых, ещё одной защитой является широта ассортимента Applied Materials. Поэтому, хотя прорыв в области EUV может обернуться проблемами для такой узкоспециализированной компании, как ASML, Applied Materials, вероятно, останется лидером во многих технологиях через 10–20 лет, что делает её лучшим выбором для всех литейных заводов в нейтральных странах.

Наконец, масштаб установленной базы Applied Materials означает больший денежный поток на НИОКР и, в конечном итоге, победу в ценовой войне с китайскими конкурентами. Поэтому, даже если технология компании больше не уникальна, далеко не факт, что её давнее коммерческое преимущество окажется достаточным рычагом для литейных заводов из Китая.

Финансы: рост, рентабельность, доходность капитала

Рост выручки Applied Materials в основном обусловлен сегментом полупроводников, хотя в долгосрочной перспективе это может привести и к росту в сегменте услуг.

Операционная маржа в целом стабильна в основных сегментах и ​​растет в сегменте дисплеев.

Источник: Applied Materials

Компания последовательно увеличивала дивиденды на протяжении многих лет, при этом в 2018 году наблюдалось чистое ускорение, а дивиденды за 2024 год почти в 5 раз превышают уровень 2017 года.

Источник: Applied Materials

Компания также выкупает акции, сократив количество акций в обращении с 2014 года.

Источник: Applied Materials

Заключение

Applied Materials — важнейшая компания в глобальной экосистеме полупроводников, имеющая ключевые машины на каждом этапе процесса превращения песка (кремния) в сложную гравировку на наноуровне, которая используется для создания современных компьютерных чипов.

Компания собирается извлечь выгоду из нескольких долгосрочных тенденций, таких как передислокация производства полупроводников в США, возросший спрос со стороны ИИ и Интернета вещей, а также глобальная тенденция усиления цифровизации и электрификации.

Кроме того, в конечном итоге страна имеет все возможности противостоять конкурентным угрозам, в том числе со стороны новых китайских конкурентов, поддерживаемых субсидиями и национальными стратегическими интересами Китая.

Последние новости и разработки компании Applied Materials (AMAT)