光刻機市場目前幾乎被荷蘭ASML、日本尼康和佳能、中國上海微電子四家所把持。其中，荷蘭ASML佔據了高端光刻機市場份額，目前最高可達到2nm製程，日本尼康和佳能處於中低端市場，而上海微電子目前只有低端光刻機市場，上海微電子的光刻機目前只能實現90nm工藝製程，據稱在2021開始推出28nm製程光刻機，差距還是不小的。
光刻機在半導體供應鏈的關鍵位置
半導體晶元產業鏈分為IC設計、IC製造、IC封測三大環節。光刻的主要作用是將掩模版上的晶元電路圖轉移到矽片上，是IC製造的核心環節，光刻工藝定義了半導體器件的尺寸，是晶元生產流程中最複雜、最關鍵的步驟。
光刻工藝難度最大、耗時最長，晶元在生產過程中一般需要進行20~30次光刻，耗費時間約佔整個矽片工藝的40～60%，成本極高，約為整個晶元製造工藝的1/3。
光刻機是光刻工藝的核心設備，也是所有半導體製造設備中技術含量最高的設備。光刻機作為前道工藝七大設備之首（光刻機、刻蝕機、鍍膜設備、量測設備、清洗機、離子注入機、其他設備），價值含量極大，在製造設備投資額中單項佔比高達23%，技術要求極高，集合了數學、光學、流體力學、高分子物理與化學、表面物理與化學、精密儀器、機械、自動化、軟體、圖像識別領域等多項頂尖技術。光刻的工藝水平直接決定晶元的製程和性能水平。
光刻機是人類工業文明的智慧結晶，全球工藝集大成者，被譽為半導體工業皇冠上的明珠。
高精度光刻機的技術難點
高端光刻機集合了全球各國最頂尖的科技，如：德國的蔡司鏡頭技術、美國的控制軟體和光源、日本的特殊複合材料等。
ASML的成功是全球頂尖工藝的彙集和晶元代工企業在生產實踐中的不斷驗證和強化。光刻設備的難點如下：
一、在ASML的光刻機中，光源需要以每秒五萬次的頻率，用20kW的激光來擊打20微米的錫滴，使液態錫汽化為等離子體，從而產生極紫外光(EUV)。
二、ASML的EUV光刻機需要實現13納米以下的解析度。
三、ASML無塵室內的空氣比外部乾淨1萬倍，為了實現這個目標，無塵室的通風設備必須每小時凈化30萬立方米的空氣。
四、在ASML的高數值孔徑EUV設備中，為了能精確達到10納米以下的線寬以及1納米以內的套刻精度，聚焦反射器必須非常平整。
業內頂級的鏡頭和光源
蔡司是光學和光電行業國際領先的科技企業，研發並銷售半導體製造設備、測量技術、顯微鏡、醫療技術、眼鏡鏡片、相機和攝影鏡頭、望遠鏡和天文館技術。在半導體製造設備領域，卡爾蔡司在光刻領域提供了主流193納米光刻光學系統和極紫外13.5納米光學系統。
EUV光刻機的鏡片便是以蔡司技術打底，Carl Zeiss（卡爾蔡司）是光學及光電子學領域的絕對權威，長期以來為ASML的光刻設備提供最關鍵且高效能的光學系統。
光源則是高端光刻機另一核心部件，光源波長決定了光刻機的工藝能力。光刻機需要體積小、功率高而穩定的光源。如EUV光刻機所採用的波長13.5nm的極紫外光，這在光學系統中是極為複雜的。
2013年ASML收購了全球領先的準分子激光器廠商Cymer，加速了EUV光源技術的發展，為光源技術提供了保障。
蔡司和激光光源代表著當今世界最高級別的工業技術，我們要製造出一流的光刻設備，必須要先擁有自主可控的光學鏡片和光源設備，這需要我們在特定的基礎學科和工藝水平提升上，努力很多年。
光刻機是一個超複雜思維繫統
以7nm的極紫外線光刻機為例，分為13個系統，3萬個分件，幾百個執行器感測器，90%的關鍵設備來自世界各國的頂級企業，有德國的光學設備和超精密機械、美國的計量設備和光源設備，極紫外線光刻機要做的就是精明控制，作動時每一分都要精準，將誤差分散到13個分系統中，如果德國的蔡司鏡頭不準、美國的光源不精，或者中間的協調機制出一點點差錯都是難以想像的，可以說，光刻機本身就是一個超複雜思維決策系統。
ASML的投資機制，決定了有源源不斷的資金用於技術攻關
ASML不斷投入巨額研發費用，集合美國、歐洲的科研力量，推動了EUV光刻機的核心技術的發展。
ASML為了籌集EUV光刻機的研發資金，於2012年提出「客戶聯合投資計劃」。客戶可通過注資的方式成為股東後擁有優先訂貨權。這樣一來，ASML的研發資金壓力轉移到了客戶身上，客戶需要為先進光刻技術的研發買單，但同時也會擁有對先進技術的優先使用權。
光刻機的定製性很強，下游廠家的代工工藝與光刻技術相互作用和發展
下游的晶圓代工廠商，如三星、intel、台積電，儘管都有獲得最先進光刻機的機會，但是光刻機在不同廠商的晶元生產線上的表現差異還是極大的。
光刻機是高度定製設備，與晶圓代工企業的工藝設計和技術水平息息相關。所以，光刻技術的沉澱和發展，有來自下游廠家在一線實踐中的經驗總結和技術魔改的反向推動。
ASML能否一家做大，與它構建了由世界頂尖玩家組成的開放性研究網路，有很大關係，正是不斷的頂級實踐，才造就了今天的ASML，造就了今天的極紫外線光刻機。
路漫漫修遠，我國的光刻機已經在以最大的速度追趕
2002年，國家開始重視光刻機的研發。至今18年的時間裡，中國在逐步縮小和國際光刻機巨頭的差距，路漫漫其修遠兮，上海微電子帶動了我國鏡頭、光源諸多等光刻技術相關企業開始崛起，我們正在追趕的路上，我們只能堅定不移、勇往無前。
