Dat de winstmarge van chipmachinemaker ASML in het tweede kwartaal naar verwachting flink daalt, heeft een goede reden.

De verkoop van vernieuwende EUV-machines komt dan namelijk beter op gang en die hebben in eerste instantie een lagere marge, stellen analisten van Mirabaud.

Voor het huidige kwartaal rekent ASML op een omzet van tussen de 2,5 miljard euro en 2,6 miljard euro. De brutomarge daalt wel aanzienlijk naar ongeveer 43 procent als de EUV-apparaten een groter deel van de omzet voor hun rekening nemen.

De vooruitblik op het tweede kwartaal noemen de specialisten solide, met een hoger dan verwachte omzet. Ook het orderboek zit voller dan waar de marktvorsers van Mirabaud op rekenden.

Mirabaud vindt het ook “zeer bemoedigend” dat de eerste orders voor de opvolger van de EUV-techniek al binnen zijn. De Zwitserse vermogensbeheerder ziet dat als een belangrijke aanjager van de omzetgroei van ASML tot ver na 2020.

Meer winst en omzet voor ASML

ASML zag de omzet en winst in het eerste kwartaal flink stijgen (pdf). Ook was de brutomarge hoger dan het Veldhovense bedrijf zelf had verwacht.

De chipmachinemaker had dat grotendeels te danken aan hogere verkopen van zijn DUV en holistische lithografie-machines en niet zozeer aan de verkoop van de vernieuwende EUV-apparaten, al worden die de komende jaren wel steeds belangrijker.

EUV is een technologie die chipfabrikanten in staat stelt op grote schaal kleinere, maar krachtigere chips te maken. Hoe werkt het?

Chips ‘bakken’ begint met een laser die via een speciale glasplaat met een patroon een ronde schijf silicium belicht. Dat is een kristal ontstaan uit zand en de grondstof van elke halfgeleider, zoals die te vinden is in een telefoon of computer.

Op deze schijf is een laag aangebracht die reageert op licht. Door deze belichting ontstaat er op de schijf, ook wel een wafer genoemd, een patroon van elektrische circuits.

De machine bewerkt de schijf niet één maar wel dertig keer, en bouwt zo een driedimensionale chip van dertig laagjes bovenop elkaar. Het is een bijzonder nauwkeurig proces. De lagen moeten exact op elkaar passen, anders kunnen ze niet met elkaar communiceren.

Is het principe nog niet duidelijk? Bekijk dan deze verhelderende video van het Klokhuis:

De kunst is om de afstand tussen de lijntjes in het patroon te verkleinen. Dat is cruciaal voor de hoeveelheid informatie en rekenkracht die uiteindelijk in een chip kan. Vijftien jaar geleden konden chipmachines lijntjes op siliciumschijven produceren van 80 nanometer breed. Inmiddels is die dikte gedaald tot enkele tientallen nanometers.

Dat is ook de reden dat de rekenkracht van een desktop-computer nu in je broekzak past in de vorm van een  smartphone.

Kortere golflengte

Er is echter een beperkende factor, namelijk de golflengte van het licht dat je gebruikt. Net als een schilder die een kleiner penseel gebruikt om details te schilderen, kun je met een kleinere lichtgolf meer lijntjes kwijt op een chip.

De huidige generatie chipmachines gebruiken ultraviolet licht met een golflengte van 193 nanometer. ASML, dat in 1984 werd opgericht als een joint venture tussen ASM International en Philips, maakt al jaren dergelijke machines en is daarin zijn ze zelfs de grootste ter wereld.

Maar het bedrijf werkt al meer dan tien jaar aan een technologie om de volgende generatie chips te maken die nog weer kleiner zijn. De nieuwste machines maken gebruik van extreem ultraviolet licht (EUV) om lijntjes op een chip te schrijven. Door de korte golflengte van dit licht (13,5 nanometer) kan de afstand tussen de lijntjes tot een minimum worden beperkt.

Overname Cymer

De eerste prototypes van de EUV-machines werden al verscheept in 2011 en 2012. Maar bijna elk kwartaal sindsdien moest topman Peter Wennink van ASML melden dat de ontwikkeling van EUV-machines vertraging op had gelopen. Dat kwam onder meer door een geschil met het Californische Cymer over patenten, onthulde Wennink vorig jaar in het Financieele Dagblad.

Cymer ontwikkelde de lichtbron voor extreem ultraviolet licht voor de nieuwe chipmachines. “We hebben lang gesteggeld over het intellectuele eigendom van hun lichtbron die volledig geïntegreerd is in onze machines. Uiteindelijk hebben we het bedrijf overgenomen en vanaf dat moment gestaag voortgang geboekt. Maar het was drie jaar te laat.”

ASML betaalde in 2012 1,95 miljard dollar voor Cymer.

Sindsdien ligt de ontwikkeling van de EUV-technologie op schema. “We hebben nog tot het einde van het decennium en tegen die tijd is EUV klaar, dus het moet elkaar kunnen overlappen. Maar als het niet lukt hebben we wel een issue, want wat gaat de klant dan doen?”

Opvolger van EUV-machines

In het eerste kwartaal van 2018 leverde ASML drie van die EUV-apparaten af, zo maakte het bedrijf woensdag bekend, en kreeg het orders voor nog negen stuks binnen.

Dit jaar moeten er twintig EUV-machines worden gebouwd, volgend jaar wil ASML capaciteit hebben voor tenminste dertig van die chipmachines.

Ook voor de volgende generatie van EUV, de zogeheten High-NA EUV-machines, heeft ASML de eerste vier orders binnen. Ook namen ASML-klanten opties op nog acht stuks. Het gaat dan om systemen die vooral voor onderzoek en ontwikkelingsdoeleinden bedoeld zijn en op zijn vroegst eind 2021 geleverd worden.

Voor echte productie bedoelde High-NA EUV-machines worden tegen 2024 geleverd, zei financieel directeur Wolfgang Nickl.