g线与i线光刻工艺的技术节点、工艺特点以及典型应用

在半导体产业整体迈向深亚微米甚至纳米制程的今天，g线（436 nm）与i线（365 nm）光刻工艺相较于后续的 KrF（248 nm）、ArF（193 nm）或 EUV（13.5 nm）而言，已经相对成熟和“传统”。然而，g/i线工艺仍然在某些特定领域和应用场景中发挥着重要作用。

一、技术节点与分辨率范围

1. g线（436 nm）

• 对应的最小特征尺寸通常大于 0.5 µm（500 nm），在现代先进制程看来较为“粗大”，但在过去或某些特定应用中依旧实用。

• 通常用于对线宽要求不高的传统 CMOS 工艺或其他低密度电路产品。

i线（365 nm）

• 一般适用的技术节点范围大约是 0.35 µm ~ 0.25 µm，曾广泛用于 0.35 µm、0.25 µm、0.18 µm 节点时代，也在进入 0.13 µm 或更小节点时逐步被 KrF、ArF 替代。

• 一些模拟电路（Analog IC）或对集成度要求相对较低的领域依旧保留 i线工艺产线，以平衡性能需求与成本。

1. 成熟度高

• g/i线光刻自 20 世纪中后期开始发展，配套的光刻胶、光刻机、工艺流程都极为成熟，设备和材料成本相对低廉，且技术稳定，良率较易把控。

对设备和工艺环境要求相对较低

• 相比深紫外（DUV）或极紫外（EUV）光刻，g/i线对光学系统、真空环境和洁净度的要求较低，因此建厂与维持生产的总投入要小得多。

成本与产能平衡

• 使用较长波长进行光刻，虽然无法满足先进节点的小线宽要求，但对于部分中低端芯片需求或非高密度集成器件，g/i线生产线的投资及运营成本更具优势，有利于量产一般精度器件。

1. 中低端逻辑芯片与功率器件

• 一些相对落后制程的微控制器（MCU）、简单数字逻辑或低压功率器件无需追求极高的晶体管密度，g/i线完全能够满足其技术需求。

模拟电路 (Analog IC) 与射频前端 (RF)

• 模拟电路或功放射频芯片对线宽要求并不如数字电路苛刻，更看重器件线性度、功率能力以及模拟特性，也常用 g/i线工艺实现，兼顾产量与成本控制。

MEMS器件 (Micro-Electro-Mechanical Systems)

• MEMS 传感器、微机电结构对整体尺寸与形状的要求有时更关注深硅刻蚀或三维结构特性，g/i线在这些相对“大尺寸”的微结构加工中依旧常见。

电源管理芯片 (PMIC)

• 电源管理芯片往往对耐压、可靠性要求较高；其晶体管规模相对有限，不一定需要极精细的纳米制程，因此 g/i线既能保证足够的分辨率，又显著降低制造成本。

显示面板制造 (LCD 驱动/AMOLED 驱动)

• 显示驱动芯片（DDI）或 TFT 制造中，也存在使用 g/i线技术的情况（具体取决于各厂商工艺路线）。一些大面积阵列背板的线宽要求也落在微米级别，g/i线足以胜任。

科研与原型验证

• 在大学实验室或研发机构的微电子工艺线里，g/i线光刻机更常见，用于教育实验、原型器件试制、低成本小规模研发等。

PCB 与封装基板加工

• 在印制电路板（PCB）加工和 IC 封装基板（如 BGA、FC-BGA）工艺中，虽然更常见的方法可能是专用的曝光设备，但波长同样通常在紫外或近紫外区间，基于类似的工艺原理；成熟的 g/i线光刻机或相近的设备已足以满足数十微米级线宽。

• 技术节点：g线可达 ≥0.5 µm，i线在 0.35～0.25 µm 及其相近范围内应用最广。
• 适用领域：模拟电路、MEMS、功率器件、显示驱动芯片、一般低密度逻辑电路等对线宽要求不极端苛刻的产品；也包括科研/教育用途。
• 优势：工艺成熟度高、成本较低、设备运营和维护要求较弱。
• 局限：分辨率有限，不适合追求极高晶体管集成度的先进制程（如 90nm、28nm、7nm 等）。

因此，g/i线光刻工艺仍在诸多中低端或特定专业领域里扮演着重要角色，可以平衡产品需求与成本投入，不必盲目追求最新波长和最小线宽。这种按需选择的策略在半导体行业中广泛存在，也体现了不同节点和工艺路线所对应的多元化市场与技术生态。

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