Nel processo di produzione dei chip, esiste una tipologia di impresa che, pur non essendo direttamente coinvolta, svolge un ruolo chiave nello sviluppo tecnologico dell'intero settore: i produttori di apparecchiature per semiconduttori. Il processo di produzione dei chip è estremamente complesso e può essere suddiviso approssimativamente in preparazione dei wafer di silicio, processo epitassiale, ossidazione termica, drogaggio per diffusione, impiantazione ionica, preparazione di film sottili, fotolitografia, incisione, integrazione di processo, ecc. L'azienda olandese più nota, ASML, produce principalmente macchine per fotolitografia, l'apparecchiatura centrale del processo fotolitografico. Inoltre, sono indispensabili anche macchine per incisione, apparecchiature per film sottili, apparecchiature per impiantazione ionica per diffusione, apparecchiature per processi a umido e apparecchiature per il collaudo dei processi. È grazie al continuo sviluppo e alla produzione di apparecchiature avanzate da parte di questi produttori che l'efficienza della produzione di chip è stata notevolmente migliorata.
 
   

Attualmente, i produttori globali di apparecchiature per semiconduttori sono sostanzialmente dominati da Stati Uniti, Giappone e Paesi Bassi. Sulla base dei dati delle società di ricerca sull'industria dei semiconduttori statunitensi VLSI Research e Gartner,Applied Materials degli Stati Uniti, ASML dei Paesi Bassi, Tokyo Electronics del Giappone (TEL), Lam Research degli Stati Uniti e KLA degli Stati UnitiÈ leader di mercato da molti anni.

Applied Materials, gigante diversificato nel settore delle apparecchiature per semiconduttori.  
 

 

Applied Materials è stata fondata nel 1967 e ha sede nella Silicon Valley, negli Stati Uniti. Il fondatore è Michael McNeilly, laureato in Chimica presso l'Università di Gonzaga, che ha lavorato nel reparto silicio della Union Carbide Electronics, fondata da Jean Hoerni, noto come il "pioniere del transistor al silicio". In seguito, ha fondato la sua azienda, Apogee Chemicals. Nel 1967, McNeilly lasciò Apogee a causa di conflitti con i suoi soci e prese in prestito 7,500 dollari dal suocero come capitale iniziale per fondare Applied Materials e produrre apparecchiature per la produzione di semiconduttori. Vale la pena ricordare che l'industria statunitense dei semiconduttori iniziò a svilupparsi rapidamente nel 1967 e molti dirigenti e talenti lasciarono Fairchild Semiconductor per avviare le proprie attività. La Silicon Valley era costellata di diverse aziende produttrici di dispositivi a semiconduttore di recente costituzione. A differenza dei colossi tradizionali, queste aziende emergenti non disponevano di capacità produttive interne. Applied Materials colse questa opportunità per svilupparsi. Nei primi anni dalla sua fondazione, il fatturato di Applied Materials è cresciuto a un tasso annuo superiore al 40%.

In termini commerciali, Applied Materials si occupa di apparecchiature per film sottili, impiantatori ionici, apparecchiature di pulizia, trattamento termico e apparecchiature per il collaudo front-end. Dal punto di vista tecnico, Applied Materials mantiene la leadership di mercato attraverso l'acquisizione e l'integrazione di nuove tecnologie. Ad esempio, nel 1980 ha acquisito la britannica Lintott Engineering per entrare nel mercato dell'impiantazione ionica; nel 2000 ha acquisito Etec Systems, un fornitore di maschere per la produzione di semiconduttori, per entrare nel settore delle soluzioni per la generazione di pattern per maschere. Nel 2013 Applied Materials ha tentato di acquisire Tokyo Electron, ma l'operazione non è stata approvata. Applied Materials ha inoltre avviato precocemente la sua espansione globale. Nel 1979 è stata fondata una filiale in Giappone, entrando ufficialmente nel mercato asiatico. Nel 1984 ha istituito il Centro di Assistenza Clienti in Cina a Pechino, diventando il primo fornitore di apparecchiature per la produzione di semiconduttori a capitale estero ad entrare nel mercato cinese. Nel 2001 è stata istituita la sede regionale cinese a Shanghai. Nel 2020, Applied Materials si è mostrata ottimista riguardo alle prospettive di ripresa economica della Cina dopo la pandemia e ha discusso la possibilità di costruire uno stabilimento in joint venture nel distretto di Lingang, a Shanghai. Sul suo sito web ufficiale, Applied Materials ha affermato di essersi "trasformata da una piccola start-up in una delle aziende più rispettate al mondo". Nel primo trimestre dell'anno fiscale 2021, il fatturato di Applied Materials è aumentato del 24%, raggiungendo i 5.16 miliardi di dollari, un nuovo record. L'azienda è diventata un gigante globale nella fornitura di apparecchiature e servizi per semiconduttori.      L'azienda protagonista sotto i riflettori: ASML    

ASML fornisce principalmente macchine per fotolitografia e servizi correlati ai produttori di semiconduttori. La macchina per litografia, nota anche come macchina per l'esposizione e l'allineamento delle maschere, è l'apparecchiatura fondamentale del processo di litografia. Il processo di fotolitografia è la fase più critica nel processo di produzione dei chip. La fotolitografia permette di determinare le dimensioni chiave del chip e rappresenta il 35% del costo totale di produzione. Con Intel, TSMC, Samsung e altre aziende che entrano nell'era della produzione di massa concentrandosi su processi avanzati come il 7 nm, ogni produttore di chip spera di acquistare il maggior numero possibile di macchine per litografia per aumentare la capacità produttiva. Questo ha portato ASML a godere di grande visibilità, con diversi indicatori di performance, tra cui un fatturato che ha raggiunto nuovi massimi.  
   

Circa 40 anni fa, ASML era solo una piccola joint venture di proprietà di Philips. A quel tempo, la tecnologia all'avanguardia delle macchine per la litografia era nelle mani della statunitense GCA Medical Technology Company e della giapponese Nikon. Nel 1984, Philips e il produttore di macchine per semiconduttori Advanced Semiconductor Materials International (ASMI) fondarono una nuova società per sviluppare sistemi di litografia. Agli inizi, decine di dipendenti ASML lavoravano in un capannone vicino alla sede centrale di Philips a Eindhoven, nei Paesi Bassi. Fu proprio in queste semplici condizioni che ASML lanciò il primo sistema di litografia, il PAS 2000, che ottenne un primo riconoscimento dal mercato. Nel 1995, ASML fu quotata alle Borse di Amsterdam e New York. Philips riacquistò tutte le sue azioni e ASML divenne una società quotata completamente indipendente.  
 

Da allora, Asmai ha fatto due balzi con l'aiuto di due "Bo Le". All'inizio del XX secolo, ASML eTSMCHa collaborato allo sviluppo di una soluzione tecnica chiamata "litografia a immersione" e ha prodotto il primo prototipo di macchina per litografia a immersione nel 2004, che le ha permesso di recuperare tecnicamente il divario con il suo concorrente Nikon per la prima volta. Nel 2007, ASML ha conquistato il 60% del mercato delle macchine per fotolitografia, superando Nikon in termini di fatturato per la prima volta. Già nel 1997,IntelASML ha unito le forze con governi e imprese per fondare EUV LLC, la principale organizzazione all'avanguardia nel settore dei semiconduttori, con l'obiettivo di ricercare e promuovere lo sviluppo della tecnologia EUV. La litografia EUV utilizza lunghezze d'onda di luce più corte per creare chip di dimensioni ridotte. ASML è membro di questa organizzazione e ha ottenuto l'accesso prioritario alla tecnologia dei semiconduttori leader negli Stati Uniti. Questo passo consente ad ASML di superare di gran lunga concorrenti come Nikon. Nel 2010, ASML ha consegnato il suo primo prototipo di strumento di litografia a ultravioletti estremi (EUV) e nel 2015 il processo di litografia EUV di ASML era pronto per la produzione di massa. La produzione delle macchine per litografia EUV di ASML non è mai stata elevata e il prezzo unitario può raggiungere i 115 milioni di euro. Attualmente viene fornita principalmente a TSMC, Intel, Samsung Electronics e altre aziende.      Tokyo Electronics, l'azienda numero 1 in Giappone ad aver iniziato la propria attività tramite il commercio di agenzia,  
 

Le aziende giapponesi continuano a detenere un ruolo di primo piano nel settore delle apparecchiature per la produzione di semiconduttori, e Tokyo Electronics Limited è una delle leader. Fondata nel 1963, Tokyo Electronics si chiamava all'epoca "Tokyo Electronics Laboratory Co., Ltd." ed era affiliata alla Tokyo Broadcasting System Co., Ltd. Inizialmente, il capitale sociale di Tokyo Electronics ammontava a soli 5 milioni di yen e l'azienda contava appena 6 dipendenti, incluso il fondatore. Solo nel 1965 firmò un contratto di agenzia con la Fairchild Semiconductor negli Stati Uniti per la produzione di tester per circuiti integrati, dando inizio alla sua espansione. Ma Tokyo Electronics non si accontentò di essere solo un agente. Nel 1968, fondò la joint venture Tel Thermco con la statunitense Thermco per la produzione e la vendita di forni a diffusione. Fu così il primo produttore giapponese di apparecchiature per semiconduttori. Nel 1976, Tokyo Electronics sviluppò il primo forno di ossidazione ad alta pressione al mondo; nel 1986, fu commercializzato il primo forno a diffusione verticale. Nel 1989, il fatturato di Tokyo Electron derivante dalle apparecchiature per la produzione di semiconduttori superò i 600 milioni di dollari, posizionandosi al primo posto nel mondo e mantenendo il primato globale per tre anni consecutivi.  
 

I prodotti di Tokyo Electronics coprono quasi tutti i processi della produzione di semiconduttori. Tokyo Electronics detiene il 90% della quota di mercato mondiale nel settore delle "apparecchiature di rivestimento e sviluppo", utilizzate per rivestire i wafer con fotoresist (materiale fotosensibile) e per visualizzare i circuiti elettronici. Vanta inoltre una posizione di vantaggio in settori come l'"incisione", che utilizza gas per rimuovere le parti in eccesso oltre ai circuiti. Per soddisfare la crescente domanda globale di semiconduttori, Tokyo Electronics prevede di incrementare gli investimenti in ricerca e sviluppo. Il presidente di Tokyo Electronics, Toshiki Kawai, ha dichiarato che l'azienda prevede di investire 400 miliardi di yen (circa 25 miliardi di RMB) in fondi per la ricerca e lo sviluppo nei tre anni a partire dall'anno fiscale 2019 (che si concluderà a marzo 2020). L'obiettivo di Tokyo Electronics è diventare il più grande fornitore al mondo di apparecchiature per semiconduttori.      Fanlin Group, leader nel mercato delle apparecchiature per l'incisione,  
 

Lam Research, azienda leader nel settore delle apparecchiature per semiconduttori, è stata fondata da David K. Lam, nato in Cina. David K. Lam ha lavorato presso Xerox, Hewlett-Packard e Texas Instruments. Nel 1980, grazie al supporto finanziario del fondatore di Intel, Bob Noyce, ha fondato Lam Group. Lam Group si concentra sui mercati dell'incisione, della deposizione e della pulizia. Nel 1981 ha lanciato AutoEtch, il primo prodotto per l'incisione al plasma; nel 1992 ha sviluppato la prima apparecchiatura per l'incisione a secco ICP, aprendo la strada alle apparecchiature per l'incisione ICP; nel 2014 è entrata nel settore dell'incisione a strati atomici (ALE); nel 2020 ha rilasciato una tecnologia e soluzioni di sistema innovative per l'incisione al plasma, che hanno aumentato la precisione di incisione di oltre il 50%. Fanlin Group detiene la metà del mercato delle macchine per l'incisione.  
 

L'attività del Gruppo Lam si estende a livello globale. Dalla metà degli anni '80, il Gruppo Lam si è espanso in tutto il mondo, aprendo uffici e avviando attività in Europa, Corea del Sud, Singapore, Giappone, Cina e India. Dal bilancio di Lam si evince che la regione Asia-Pacifico contribuisce maggiormente al fatturato, rappresentando l'1980% del totale. Lo scorso anno, SMIC ha investito 600 milioni di dollari nell'acquisto di attrezzature, tra cui strumenti di incisione Lam, per la produzione di wafer.      Il re nel settore delle apparecchiature per il collaudo dei semiconduttori - Kelei SemiconductorKLA Semiconductor (KLA) è stata fondata nel 1997 dalla fusione di due società, KLA e Tencor. La prima, fondata nel 1975, si concentra sulle soluzioni di rilevamento dei difetti; la seconda, fondata nel 1977, si concentra sulle soluzioni di misurazione. Dopo la fusione, la società si chiamava KLA-Tencor Corporation ed è stata rinominata KLA Corporation nel 2019. Nonostante il notevole divario tra Kelei e i primi quattro produttori in termini di fatturato, secondo le statistiche di SEMI, nel 2018 Kelei deteneva oltre la metà del mercato di Qiandao per il rilevamento e la misurazione, classificandosi al primo posto nel settore.  
 

Kelei Semiconductor è cresciuta attraverso una serie di fusioni e acquisizioni. Solo nel 2019, Kelei Semiconductor ha effettuato 28 fusioni e acquisizioni, come l'acquisizione della società israeliana Orbotech per circa 3.2 miliardi di dollari. Kelei Semiconductor ha sempre guardato con ottimismo al mercato cinese. Ha aperto la sua prima filiale in Cina nel 1999 e attualmente conta 10 uffici a Pechino, Shanghai, Nanchino, Xi'an, Wuhan, Tianjin, Shenzhen, Dalian, Xiamen e Wuxi. Nel 2019, oltre la metà del fatturato di Kelei proveniva dalla Cina.  
 

 

Nonostante il mondo sia stato colpito dall'epidemia di COVID-19 nel 2020 e molti settori abbiano dovuto affrontare grandi sfide, i produttori di apparecchiature per semiconduttori non sembrano aver subito perdite. Le performance e i prezzi delle azioni dei cinque colossi del settore menzionati in precedenza hanno registrato quasi tutti una crescita considerevole lo scorso anno. Non molto tempo fa, alla cerimonia di apertura di SEMICON China, Ju Long, vicepresidente globale e presidente per la Cina della International Semiconductor Industry Association (SEMI), ha rivelato che il mercato globale delle apparecchiature per semiconduttori crescerà significativamente del 18.9% nel 2020 e che la Cina continentale crescerà del 39%, diventando per la prima volta il più grande mercato mondiale per questo tipo di apparecchiature. Il fatturato totale di questi cinque produttori di apparecchiature nel mercato cinese continentale nel 2020 ha raggiunto i 72.7 miliardi di yuan. I loro CEO hanno entrambi affermato che la Cina è fondamentale per il loro business e si sono impegnati a collaborare più strettamente con le aziende cinesi. In un momento in cui l'industria tecnologica si trova ad affrontare una crisi senza precedenti nell'approvvigionamento di chip, credo che solo l'apertura globale, la cooperazione e gli sforzi congiunti rappresentino la giusta strada da percorrere per le imprese.

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