中国光芯片行业发展过程中有哪些行业壁垒？

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光芯片行业技术壁垒极高，生产工艺和流程较为复杂，投入极高同时回报偏慢

光芯片投入高，回报慢，行业形成多种运作模式。海外光芯片龙头企业的研发强度平均在10%-15%左右，这 需要较大规模的营业收入作为支撑。  一枚光芯片的出产需要经过设计、流片、技术验证、定型、 量产等数个环节，在工艺和流程均成熟的情况下，整体需要 1-2年的时间，而进入量产阶段后还需要工艺经验的积累来 解决散热、封装和稳定性等多重技术难题，从而有效提升良 品率。整体的回报时长被进一步拉长。

 由于芯片设计及生产制造的流程复杂，同时一般规模的企业 难以承受高投入慢回报，因而形成了以下三大类运作模式。光芯片生产工艺和流程均较为复杂，包括芯片设计、基板制造、磊晶成长、晶粒制造、封装测试共五个主要环节。 ➢ 芯片设计：根据芯片功能需求，用专业芯片设计软件制作光电线路图，这是光芯片具有存在和使用价值的核心环 节。我国多数企业主要集中在这一环，拥有设计能力但不具备生产能力。 ➢ 基板制造/衬底：主要指InP/GaAs等材料经提纯、拉晶、切割、抛光、研磨制成单晶体衬底即基板，这是光芯片 规模制造的第一个重要环节。基板制造的技术关键是提纯，当前能实现高纯度单晶体衬底批量生产的全球仅有几 家企业，均为海外企业。 ➢ 磊晶生长/外延片：根据设计需求，生产企业用基板和有机金属气体在MOCVD/MBE设备里长晶，制成外延片。 外延片是决定光芯片性能的关键一环，生成条件较为严苛，因此是光芯片行业技术壁垒最高环节。成熟技术工艺 主要集中于中国台湾以及美日企业，国内企业量产能力相对有限。 ➢ 晶粒制造和封装测试：对外延片进行光刻等系列处理，最后封装成拥有完整光电性能的光芯片。中国台湾是全球 光芯片晶粒制造和封装测试集中地区。

作为光芯片生产最核心设备，光刻机严重依赖进口，国产化水平明显不足

光刻机设备高度垄断，研发难度极高，当前已形成生态壁垒。在芯片生产中，光刻机是生产芯片最为核心的设备，其功能主要为将掩膜版上的芯片 电路转移到硅片上。 光刻机的性能决定了晶体管的尺寸，而晶体管的尺寸则决定了芯片的性能，更小尺寸 同时具有高性能的芯片是未来主要的发展方向。  光刻机集合了众多科技领域的顶尖技术，其复杂的技术工艺和极为苛刻的精度要求导 致其需要全球供应链共同支撑才能实现量产。 高度垄断：由于光刻机设备对光学技术和供应链要求严苛，形成了极高技术壁垒，致 使其成为高度垄断行业。荷兰ASML是全球唯一一家生产高精度光刻机的公司，旗下 产品覆盖全部级别光刻机设备，其中高端领域形成绝对垄断。除此之外，中低端领域 由尼康和佳能两大龙头主导，与ASML共同占据整个市场份额的90%以上。