光刻机市场目前几乎被荷兰ASML、日本尼康和佳能、中国上海微电子四家所把持。其中，荷兰ASML占据了高端光刻机市场份额，目前最高可达到2nm制程，日本尼康和佳能处于中低端市场，而上海微电子目前只有低端光刻机市场，上海微电子的光刻机目前只能实现90nm工艺制程，据称在2021开始推出28nm制程光刻机，差距还是不小的。
光刻机在半导体供应链的关键位置
半导体芯片产业链分为IC设计、IC制造、IC封测三大环节。光刻的主要作用是将掩模版上的芯片电路图转移到硅片上，是IC制造的核心环节，光刻工艺定义了半导体器件的尺寸，是芯片生产流程中最复杂、最关键的步骤。
光刻工艺难度最大、耗时最长，芯片在生产过程中一般需要进行20~30次光刻，耗费时间约占整个硅片工艺的40～60%，成本极高，约为整个芯片制造工艺的1/3。
光刻机是光刻工艺的核心设备，也是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备。光刻机作为前道工艺七大设备之首（光刻机、刻蚀机、镀膜设备、量测设备、清洗机、离子注入机、其他设备），价值含量极大，在制造设备投资额中单项占比高达23%，技术要求极高，集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域等多项顶尖技术。光刻的工艺水平直接决定芯片的制程和性能水平。
光刻机是人类工业文明的智慧结晶，全球工艺集大成者，被誉为半导体工业皇冠上的明珠。
高精度光刻机的技术难点
高端光刻机集合了全球各国最顶尖的科技，如：德国的蔡司镜头技术、美国的控制软件和光源、日本的特殊复合材料等。
ASML的成功是全球顶尖工艺的汇集和芯片代工企业在生产实践中的不断验证和强化。光刻设备的难点如下：
一、在ASML的光刻机中，光源需要以每秒五万次的频率，用20kW的激光来击打20微米的锡滴，使液态锡汽化为等离子体，从而产生极紫外光(EUV)。
二、ASML的EUV光刻机需要实现13纳米以下的分辨率。
三、ASML无尘室内的空气比外部干净1万倍，为了实现这个目标，无尘室的通风设备必须每小时净化30万立方米的空气。
四、在ASML的高数值孔径EUV设备中，为了能精确达到10纳米以下的线宽以及1纳米以内的套刻精度，聚焦反射器必须非常平整。
业内顶级的镜头和光源
蔡司是光学和光电行业国际领先的科技企业，研发并销售半导体制造设备、测量技术、显微镜、医疗技术、眼镜镜片、相机和摄影镜头、望远镜和天文馆技术。在半导体制造设备领域，卡尔蔡司在光刻领域提供了主流193纳米光刻光学系统和极紫外13.5纳米光学系统。
EUV光刻机的镜片便是以蔡司技术打底，Carl Zeiss（卡尔蔡司）是光学及光电子学领域的绝对权威，长期以来为ASML的光刻设备提供最关键且高效能的光学系统。
光源则是高端光刻机另一核心部件，光源波长决定了光刻机的工艺能力。光刻机需要体积小、功率高而稳定的光源。如EUV光刻机所采用的波长13.5nm的极紫外光，这在光学系统中是极为复杂的。
2013年ASML收购了全球领先的准分子激光器厂商Cymer，加速了EUV光源技术的发展，为光源技术提供了保障。
蔡司和激光光源代表着当今世界最高级别的工业技术，我们要制造出一流的光刻设备，必须要先拥有自主可控的光学镜片和光源设备，这需要我们在特定的基础学科和工艺水平提升上，努力很多年。
光刻机是一个超复杂思维系统
以7nm的极紫外线光刻机为例，分为13个系统，3万个分件，几百个执行器传感器，90%的关键设备来自世界各国的顶级企业，有德国的光学设备和超精密机械、美国的计量设备和光源设备，极紫外线光刻机要做的就是精明控制，作动时每一分都要精准，将误差分散到13个分系统中，如果德国的蔡司镜头不准、美国的光源不精，或者中间的协调机制出一点点差错都是难以想象的，可以说，光刻机本身就是一个超复杂思维决策系统。
ASML的投资机制，决定了有源源不断的资金用于技术攻关
ASML不断投入巨额研发费用，集合美国、欧洲的科研力量，推动了EUV光刻机的核心技术的发展。
ASML为了筹集EUV光刻机的研发资金，于2012年提出“客户联合投资计划”。客户可通过注资的方式成为股东后拥有优先订货权。这样一来，ASML的研发资金压力转移到了客户身上，客户需要为先进光刻技术的研发买单，但同时也会拥有对先进技术的优先使用权。
光刻机的定制性很强，下游厂家的代工工艺与光刻技术相互作用和发展
下游的晶圆代工厂商，如三星、intel、台积电，尽管都有获得最先进光刻机的机会，但是光刻机在不同厂商的芯片生产线上的表现差异还是极大的。
光刻机是高度定制设备，与晶圆代工企业的工艺设计和技术水平息息相关。所以，光刻技术的沉淀和发展，有来自下游厂家在一线实践中的经验总结和技术魔改的反向推动。
ASML能否一家做大，与它构建了由世界顶尖玩家组成的开放性研究网络，有很大关系，正是不断的顶级实践，才造就了今天的ASML，造就了今天的极紫外线光刻机。
路漫漫修远，我国的光刻机已经在以最大的速度追赶
2002年，国家开始重视光刻机的研发。至今18年的时间里，中国在逐步缩小和国际光刻机巨头的差距，路漫漫其修远兮，上海微电子带动了我国镜头、光源诸多等光刻技术相关企业开始崛起，我们正在追赶的路上，我们只能坚定不移、勇往无前。
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