晶片的重要性不言而喻，晶片製造的難度也與它的重要性成正比。一顆小小的晶片，從設計到製造，按照產業鏈環節劃分，可以分為IC設計、材料、晶圓代工、設備、封裝測試五個領域。
所有的生產都離不開設備，晶片對設備的依賴更強。IC設計完成後，需要晶圓加工廠根據設計圖紙對晶圓進行加工，這其中包含前後兩道工藝，前道工藝分為：光刻、薄膜、刻蝕、清洗、注入五大流程；後道工藝主要是互聯、打線、密封等封裝工藝。
這一系列過程所用設備，可分為晶圓製造設備、封裝設備和測試設備等。晶圓製造設備又分為刻蝕機、光刻機、薄膜沉設備、CMP設備、檢測設備等。
其中，難度最大的就是光刻機，光刻也是製造和設計的紐帶。
技術與資金是光刻機兩大夢魘
光刻機的製造難度首先體現在技術上。一台普通的光刻機大概擁有三萬多個部件，可以說每個部件科技含量都非常高。其中難以攻克的瓶頸主要集中在透鏡、掩膜版、光源、能量控制器等。
光源方面，必須要穩定、高質量地提供指定波長的光束。而能量控制器，也就是電源。電源要穩定、功率要足夠大，否則光源發生器沒辦法穩定工作。此外，在大、穩的同時，還要考慮經濟性能。
圖：光刻機簡易工作原理
掩膜版通俗點理解，相當於過去用膠片沖洗照片時的底片。底片如果精度不夠，是洗不出來高精度照片的。光刻機施工前，要根據設計好的晶片電路圖製作掩膜板。掩膜板材質是石英玻璃，玻璃上有金屬鉻和感光膠。通過激光在金屬鉻上繪製電路圖。
透鏡是用光學原理，將掩膜版上的電路圖按比例縮小，再用光源映射的矽片上。光在多次投射中會產生光學誤差。所以要控制誤差，這些部件對精度要求都極高，全都是納米級精度，就連測量台移動的控制器，也是納米級精度。
除了技術難度，其次是資金上的困難。巨額的研發資金投入，讓很多公司面臨倒閉或者停產，以至於如今全球能生產光刻機的國家或公司寥寥無幾。
全球洗牌，光刻機已成寡頭市場
歷史上，從全球角度來看，荷蘭的ASML，日本的Nikon、Canon、Hitachi，美國的GCA、SVG、Ultratch、ASET、Perkin-Elmer、Eaton，民主德國的Zeiss都曾在光刻機製造的歷史上留下自己的身影。
隨着時間的推移，工藝技術的進步，光刻機真正的成為了「寡頭」市場。上述企業有的已經退出光刻機市場，有的被收購，有的轉戰先進封裝用光刻機市場。
目前全球半導體前道用光刻機的生產廠商有4家，分別是荷蘭的ASML、日本的Nikon、Canon和上海微電子（SMEE）。其中ASML更是以巨大的優勢，一家獨佔7成的市場。緊隨其後的是Canon與Nikon，上海微電子暫無市場份額。
ASML脫胎於飛利浦光刻設備研發小組。飛利浦從1971年開始，在此前開發的透鏡式顯影裝備基礎上，開發透鏡式非接觸光刻設備。隨後一段傳奇的產業經歷讓ASML殺出重圍，並於1995年上市。2000年推出TWINSCAN雙工件台光刻機，ASML一舉奠定霸主地位；隨後進入EUV時代，ASML終於是一騎絕塵，可能已無人能比肩了。
幾乎與ASML同時代，Canon公司1970年也涉足半導體製造設備領域,憑藉世界領先的光學及精密機械生產技術，從研製2：1縮小投影和接觸接近式光刻設備起步，先後向世界市場投放了PLA系列步進式、MPA系列等倍掃描式、投影式和FPA系列步進縮小投影式、掃描式三大系列的光學光刻設備約10000台，但由於公司在技術上的決策失誤，從2008年逐步退出半導體用光刻機市場。
Nikon的起步要稍晚一些，1980年代，Nikon開始進入半導體製造領域，在近40年的光刻機研究與開發中，已向世界各國或地區銷售了各種光刻機超過9000多台，曾創下年銷量900台的紀錄，不過自2008年和2009年丟失台灣、韓國市場，Nikon開始一蹶不振，出貨量急速下滑。
根據三家公司17年財報顯示，2017年全球晶圓製造用光刻機台出貨294台，其中ASML就出貨198台，佔全球近7成的市場。其中EUV光刻機11台，ArFi光刻機76台，ArF光刻機14台，KrF光刻機71台，i-line光刻機26台。
Canon出貨70台，佔比24%，集中在低端產品，其中KrF光刻機20台，i-line光刻機50台。
Nikon出貨26台光刻機，佔有率不足10%，其中ArFi光刻機6台，ArF光刻機8台，KrF光刻機2台，i-line光刻機10台。
EUV（Extreme Ultra-violet），常稱作極紫外光刻，它以波長為10-14nm的極紫外光作為光源的光刻技術，可以製作32nm以下製程的晶片。ArFi、ArF、KrF，長稱作深紫外光刻，它們分別以波長為157nm、193nm、248nm的深紫外光作為光源的光刻技術。ArF以上被稱作高端光刻機。
頂級技術EUV壟斷，追趕之路漫漫
到了2018年，據財報顯示，三巨頭半導體用光刻機出貨374台，較2017年的294台增加80台，增長27.21%。而從EUV、ArFi、ArF機型的出貨來看，全年共出貨134台。其中ASML出貨120台，佔有9成的市場。
至此，高端光刻機市場已經被ASML壟斷，且更為關鍵的是，最先進的7nm製程的EUV光刻機只有ASML一家公司可以生產，再無第二家，如果想要生產最先進的晶片，就必須要和它合作，且有價無市。
近年來我國雖然在半導體領域不斷追趕，上海微電子也有了自己的光刻機，但只能用於90nm製程的晶片製造，雖然只是80nm的差距，但所需的技術可能相差從地球到太陽的距離。EUV技術是人類科學史上的奇蹟，短期國內在光刻機領域實現突破的可能性幾乎為0。
