现在网络媒体往往是用芯片代替半导体、集成电路、晶圆等词汇，严格来说，这些词汇之间还是有所差异的。芯片在这里的用法也跟网络媒体的一致。
厂商在制造芯片的过程，其实是个相当复杂的过程，芯片是多个学科共同作用的结晶。厂商在制造芯片的过程中，从前端工序、到晶圆制造工序，之后再到封装和测试工序，主要用到的设备依次包括，单晶炉、气相外延炉、氧化炉、低压化学气相沉积系统、磁控溅射台、光刻机、刻蚀机、离子注入机、晶片减薄机、晶圆划片机、键合封装设备、测试机、分选机和探针台等。其中，厂商必须要利用光刻机，才能把掩模版上的图形（电路结构）临时“复印”到硅片等半导体基材（表面已均匀涂有光刻胶）上，以便开展下一步工序。可以这样说，光刻机在芯片制造工序中是最核心的设备。台积电、三星电子、英特尔等晶圆制造厂商要投产越先进的制程工艺，就必须采用更加精密且复杂的光刻机，对光刻机的要求包括高频率的激光光源、光掩模的对位精度、设备的稳定性等。越是先进的光刻机，便是集合了多领域中的尖端技术于一体。
▲晶圆制造中的七个主生产区。
▲中国上海微电子的光刻机。
其实这些年来，国内早就有设备厂商，以及研究机构在对光刻机进行研发。如上海微电子、中电科四十五所、中电科四十八所等。所以并不是中国人自己不研制光刻机，尤其是研制前道光刻机，而是因为在研制出达到国际一流的光刻机中，所面临的困难既太多，又太难。至于光刻机的核心技术都有什么？这其实由专家们合作写出一本厚厚的书最好，我这里用几百上千的文字充其量就只能说到些皮毛。
总部位于荷兰的ASML脱胎于飞利浦，于1984年成立，至今所经营的产品主要还是光刻机。ASML凭借自己多年在行业中所积累的技术和经验，在2017年取得的收入又创出新高，净利润也同步大增。ASML的收入大致分为两个部分，一个是通过向客户供应极紫外EUV、深紫外DUV光刻机等设备获得的收入（在ASML当年的营收中占比达七成左右），另一个就是为客户提供设备安装、系统升级等服务获得的收入（在ASML当年的营收中占比约三成）。
目前，在行业中知名度较高的厂商，除了ASML外，另两家是日本的尼康和佳能。德国SUSS、美国MYCRO、以及在中国的某些设备厂商，能够向客户提供低端的接触式和接近式光刻机。而前面已经列举到的上海微电子，则研发出了中端的投影式光刻机。
在业界中，ASML主要推行的是部件外包、合作研发技术的策略，并专注于对核心技术的研发，力求为客户提供好的技术与服务方案。自2000年ASML向市场推出双工作台的设备后，便在市场中逐步居于主导的地位，设备的精密度与工作效率均在行业中领先。尼康和佳能则偏重于自研技术的策略，事后表明，这确实反倒限制了尼康和佳能的产品。如今尼康和佳能在新一代的光刻机市场上基本是彻底败给了ASML。尼康和佳能的光刻机，现主要集中在KrF或者ArF光刻机，面向对精度要求不高的工艺制程，如用于LED与面板制造行业的投影光刻机、芯片封装环节中的后道光刻机等。况且，尼康和佳能也已进一步缩减对光刻机的研发费用。
最早的光刻机采用的是接触式曝光，即人们把掩模直接贴在晶圆上片进行曝光，不过这很容易污染制程和缩短掩模的寿命。后来有了接近式光刻机，即人们利用气垫在掩模与硅片之间制造微小空隙，然而，这对成像精度造成了影响。后再到上个世纪的80年代，人们利用光学镜头来调整距离与改善成像质量，才达到了微米以下的精度。
1986年，ASML向市场推出步进式光刻机，提高了掩模的使用效率和光刻精度，让芯片的制造工艺在过去的基础上直接上了一个新台阶。2001年，ASML向市场推出双工作台的设备（过去均为一个工作台），使得光刻机能在一个工作台进行曝光晶圆片，在另一个工作台进行预对准工作，并在第一时间得到结果反馈，生产效率比过去提高35%，精度比过去提高10%。ASML开发出双工作台的系统，在技术上的难度并不小，对工作台的转移速度和精度有极高的要求。ASML独创的磁悬浮工作台系统，使得系统能够克服摩擦系数和阻尼系数，使得系统的加工速度和精度超过了机械式和气悬式工作台。2007年，ASML向市场推出浸没式系统，在原有的光源基础上缩短了光波的波长，从此在行业中确立了领头羊的地位。浸没式光刻是指在镜头和硅片之间增加一层专用水或液体，光线浸没在液体中曝光在硅晶片圆上。由于液体的折射率比空气的折射率高，因此成像精度更高。从而获得更好分辨率与更小曝光尺寸。浸没式光刻与二次曝光，同样为后面极紫外光刻机的问世奠定了基础。
光源无疑是光刻机的核心技术之一。这样的光源，必须要满足一定的条件：有适当的波长，波长越短，曝光的特征尺寸越小；有足够的能量，且均匀地分布在曝光区域。厂商推进光刻进步最直接的方法之一，是降低所用光源的波长，早期的紫外光源是高压汞灯，经过滤光后采用其中的436nm g线或者365nm i线。之后采用的是波长更短的深紫外光光源，这是一种准分子激光，是利用电子束激发惰性气体和卤素气体结合形成的气体分子，向基态跃迁时所产生的激光。这种激光的特点是方向性强、波长的纯度高、输出功率大，如KrF 248 nm、ArF 193 nm和F2 157 nm等。
2002年，业界便有人提出了波长为193nm的浸没式光刻的规划，由于193nm的光谱在水中的折射率高达 1.44，等效波长缩短为134nm，设备厂商只需对现有设备做较小的改造，就能将蚀刻精度提升一到两个世代。ASML首先向市场推出193nm的浸没式设备，效果优于157nm光源的设备，成功地帮助晶圆制造厂商将90nm制程工艺提升到65nm，彻底打败了选择干式蚀刻路线的尼康和佳能。
▲光刻机的工作原理。
2010 年之后，制程工艺的继续演进到22nm，已经超越浸没式的蚀刻精度，于是业界开始导入两次图形曝光的方案，以间接方式来制作印制线路。两次曝光虽然能制作比光源精度更高的芯片，但副作用是导致了光刻的次数与掩模的数量大增，造成工艺成本的上升及生产周期的延长，所以波长更短、精度更高的光源，才是提升制程能力的关键。对于使用浸没式+两次图形曝光的ArF光刻机，工艺节点的极限是10nm，极紫外光刻机可使工艺制程继续演进到7nm与5nm的水平。
对于ASML已向市场推出了最新一代的极紫外光刻机，采用的光源为13.5nm。正如行内业者所说：“EUV光线的能量、破坏性极高，制程的所有零件、材料，样样挑战人类工艺的极限。例如，因为空气分子会干扰EUV光线，生产过程得在真空环境。而且，机械的动作得精确到误差仅以皮秒。最关键零件之一，由德国蔡司生产的反射镜得做到史无前例的完美无瑕，瑕疵大小仅能以皮米、ASML总裁暨执行长温彼得（Peter Wennink）接受《天下》独家专访时解释，如果反射镜面积有整个德国大，最高的突起处不能高于一公分高。”