根據SEMI預測，2021年全球半導體設備市場規模有望增長34％至953億美元，到2022年全球半導體設備市場有望突破1000億美元，主要驅動力來自于半導體行業擴張周期下全球半導體廠商資本開支不斷增加。

光刻機無疑是芯片制造設備中最重要的設備之一。光刻設備對光學技術和供應鏈要求極高，擁有極高技術壁壘，已成為高度壟斷行業。

三足鼎立與一騎絕塵

ASML、尼康、佳能已牢牢占據如今的光刻機市場，整個市場形成了三足鼎立的局面。2021年，這三家的集成電路用光刻機出貨達478臺，較2020年的413臺增加65臺。從總營收來看，2021年前三大ASML、尼康、佳能的光刻機總營收達1076億元人民幣，較2020年小幅增長8．9％。從營收占比來看，ASML占據80％的份額。

ASML似乎已經成為了“光刻機”的代名詞，作為當仁不讓的龍頭光刻機廠商，ASML旗下產品覆蓋全部級別光刻機設備。不僅如此，ASML還在能夠適配7nm到5nm制程芯片的設計制造的超高端EUV光刻機領域一騎絕塵。

尼康和佳能早年已經放棄更先進光刻機的研究。因為技術水平不夠，尼康和佳能在7nm及以下制程芯片的制造能力已落后于ASML，業務發展主要依賴中低端光刻機市場，未來ASML的行業地位將更加穩固。

目前，尼康主推ArF浸沒式技術，大部分精力都在Arf和i－line光刻機領域。EUV技術的運用尚不成熟，光刻工藝距離ASML仍有不小差距。不過，尼康仍然有野心追趕ASML。

佳能主要的光刻機產品則集中在i－line光刻機上面。尼康雖然在光刻機行業發展呈現持續下滑態勢，但憑借多年技術積累位居二線供應商地位；佳能只能屈居三線。

國產半導體設備的最大短板

光刻機的制造集合了精密光學、精密儀器、高分子物理與化學等多項世界頂尖先進技術，光刻機被譽為“半導體工業皇冠上的明珠”。由于光刻的工藝水平直接決定芯片的制程水平和性能水平，光刻成為 IC 制造中最復雜、最關鍵的工藝步驟，耗費時間約占整個硅片工藝的 40％—60％。

處在光刻機“食物鏈頂端”的則是EUV光刻機。EUV光刻機的發展，能夠幫助半導體產業實現跨越性的發展。5G技術的發展，萬物互聯概念的爆火，都使高端芯片的需求更加的旺盛，而利用EUV光刻技術則能真正的幫助我們實現高速、低功耗和高集成的芯片生產工藝，滿足了5G高性能、超帶寬、低時延和海量連接的需求。

EUV高端光刻機制造技術高度復雜，光學鏡頭、光源設備、是最為核心的。高精密光學鏡片是光刻機核心部件之一，高數值孔徑的鏡頭決定光刻機分辨率以及套值誤差能力，EUV極紫外光刻機唯一可使用的鏡頭由卡爾蔡司生產；高性能光刻機需要體積小、功率高和穩定的光源，主流EUV光源為激光等離子光源（LPP），目前只有美國廠商Cymer和日本廠商Gigaphoton才能夠生產。但是這些所有的核心部件皆對中國禁運。受制于該技術的高壁壘，光刻機成為中國半導體設備制造的最大短板。短時間內，中國光刻機難以追趕世界光刻機世界水平。

國產光刻機設備之光

雖然國內的光刻機產業暫時還無法追平國際大廠的水平，但是國產半導體設備廠商及相關零部件廠商也正在努力發光發亮。

上海微電子

在我國光刻機設備生產領域，上海微電子一騎絕塵。

上海微電子自2002年成立，至今也有了20年的光刻機研發歷史，其生產的SSX600系列步進掃描投影光刻機采用四倍縮小倍率的投影物鏡、工藝自適應調焦調平技術，以及高速高精的自減振六自由度工件臺掩模臺技術，可滿足IC前道制造90nm、110nm、280nm關鍵層和非關鍵層的光刻工藝需求，該設備可用于8吋線或12吋線的大規模工業生產。

奧普光電

奧普光電成立于2001年，主營光電測控儀器設備的研發、生產和銷售。具備國內一流的光學精密機械與光學材料研發和生產能力。實際上，得益于在光學與精密機械等領域的技術創新和綜合制造優勢，公司成功參與了包括神舟號載人航天飛船在內的多項國家重大工程任務，有效帶動了業績表現。

同時，借助大股東長春光機所，在國產光刻機領域的龍頭地位，奧普光電極具資源整合優勢。

而隨著長春光電高端光刻機曝光系統的研發，進入沖刺階段。奧普光電有望成功站上光刻機國產替代的風口。

科益虹源

2016年7月，中國科學院光電院、中國科學院微電子研究所、北京亦莊國際投資有限公司、中科院國有資產經營有限公司共同投資創立科益虹源。其關鍵在于，科益虹源是中國唯一、世界第三具備高端準分子激光技術的公司，高端準分子激光器是生產光刻機所需的核心器件。科益虹源的光源技術，彌補中國在高端光源制造領域的空白。

2020年4月份，科益虹源集成電路光刻光源制造及服務基地項目開工建設。該項目由北京科益虹源光電技術有限公司投資建設，總投資5億元，建筑面積1．2萬平方米，年產RS222型光刻準分子激光器、光刻用準分子激光器、405光纖耦合頭等各類設備30臺（套）。

ASML的成就，中國企業可取多少？

ASML的成功之路也并非康莊大道，但其成功史，也絕對算得上業內傳奇。ASML成立初期，也有技術落后和資金不足的阻礙，又加上半導體產業的周期性的衰退，幾乎走投無路；1995年，ASML上市，充足的資金給夠了ASML發展動力；2000年，ASML推出TWINSCAN雙工件臺光刻機，一舉奠定了ASML的龍頭地位；2010年ASML公司成功研發首臺EUV光刻機，由此一騎絕塵，將行業內其他廠商遠遠甩在了身后。ASML的輝煌路與產業大環境和外部因素助力有關，也是其自身重視科技與研發，把握產業前沿動態技術的必然結果。

ASML在成立之時，發展得并不順利，也離不開外部的支持。得益于通過歐洲基金和荷蘭政府早期的補貼，才堅持下來。上市之后，也正是因為獲得了更多的資金，才能心無旁騖的鉆入研究中。

ASML更勇于創新，積極研發。ASML之所以能成為世界上唯一可以生產EUV光刻機的公司，離不開當初臺積電當初建議的“浸入式光刻技術”方案，這項技術提出時業內很少有人愿意嘗試，有ASML愿意嘗試該技術。使用該方案，ASML將光源波長一舉從193nm縮短到132nm。ASML也快速蠶食光刻機市場份額。此外，ASML從不吝嗇投入研發費用，研究投入長期領先于行業競爭對手，ASML研發費用占總銷售額比率約20％，遠超行業平均水平的3％。

ASML是開放的。ASML并非是一個100％的“原創者”，ASML光刻機中超過90％零件都是向外采購。制造光刻機的零部件來自全球各地的龍頭企業，ASML比競品公司更能明白整合供應鏈的重要性。尼康在與ASML競爭中失敗的一個重要原因就是尼康想把所有光刻機零件研發和關鍵技術都掌握在自己手里。

ASML已經很多上下游企業形成龐大的利益共同體，形成高度生態體系壁壘。為解決資金困境，2012年ASML還提出了“客戶聯合投資計劃”，客戶入股可以保證最先拿到最新設備，IBM、三星、海力士、臺積電等客戶都是它的股東。可以說，大半個半導體行業，都是ASML的合作伙伴，從而形成了龐大的利益集團。

星星之光，何以生輝？

從政策層面來看，半導體行業對資金的需求本來就大，加之光刻機產業不是一場可以速戰速決的戰爭，政府應該保證相關支持政策及資金的持久性與連貫性。除了國家資金外，社會資本對整個半導體產業動向的洞悉會更靈活深入。利用國家大基金等資本的帶動作用，引導社會資本深入半導體產業，布局先進技術，更能推動光刻機產業的整體進步。

從產業來看，國內光刻機產業應該促進整個產業鏈的協調發展，相關生產企業應形成良好的產業分工，從零部件到整機，企業做自己擅長的事情，建立更為緊密的合作關系，加快光刻機產業國產替代進程。

從企業本身來看，企業應該積極吸收外部經驗，開放式創新。不放過任何可能成功的機會，把握行業前沿動態，積極投入研發。其實，并非所有的芯片制造都需要EUV光刻機，尼康、佳能日本光刻機企業在全球半導體設備市場仍然有一定的地位和實力。國內的企業可以與這些光刻機企業建立合作關系和技術合作，吸收積累技術。