圖：光刻機簡易工作原理 來源：百度百科
其中，難度最大的就是光刻機，光刻也是制造和設計的紐帶。
技術與資金是光刻機兩大夢魇
光刻機的制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。
掩膜版通俗點理解，相當于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，要根據設計好的芯片電路圖制作掩膜板。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制電路圖。
透鏡是用光學原理，將掩膜版上的電路圖按比例縮小，再用光源映射的硅片上。光在多次投射中會産生光學誤差。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産，以至于如今全球能生産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
曆史上，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都曾在光刻機制造的曆史上留下自己的身影。
隨著時間的推移，工藝技術的進步，光刻機真正的成爲了“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産廠商有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，一家獨占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脫胎于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。隨後一段傳奇的産業經曆讓ASML殺出重圍，並于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終于是一騎絕塵，可能已無人能比肩了。
幾乎與ASML同時代，Canon公司1970年也涉足半導體制造設備領域, 憑借世界領先的光學及精密機械生産技術，從研制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，但由于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開始進入半導體制造領域，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。