在半导体制造工艺不断升级的背景下，传统旋涂技术在超薄胶层控制、复杂表面涂覆等方面的局限性

日益凸显。而喷涂式光刻胶涂覆机通过技术创新，实现了从50纳米超薄涂层到30微米以上加厚胶层的

全范围精准控制，同时解决了高低起伏表面的均匀涂覆难题，为先进制程与三维集成工艺提供了关键支撑。

　　该设备的核心优势源于超声波雾化喷涂技术的应用。与传统旋涂依赖离心力形成涂层的原理不同，

超声波雾化通过高频振动将光刻胶破碎为直径均匀的微小液滴（通常可控制在微米级以下），再经低压

载流气体精准输送至晶圆表面。这种方式不仅使光刻胶厚度最薄可控制在50纳米——远低于传统旋涂

技术中ArF光刻胶0.2-0.5μm的厚度下限，还能通过调整超声功率、喷涂路径等参数，实现30微米以上

加厚胶层的高均匀性沉积。实验数据显示，优化后的超声喷涂工艺可使膜厚均匀性控制在较低水平

（τ值越小越好），满足精密光刻对涂层一致性的严苛要求。

　　针对高低起伏超过50微米的结构化晶圆表面，设备通过多维度工艺优化实现了均匀涂覆。在TSV

（硅通孔）等典型三维结构涂覆中，传统旋涂因离心力作用易在沟槽底部形成薄胶、边缘形成堆积，

而超声雾化喷涂通过以下机制改善：一是微小液滴借助氮气载流可深入高深宽比结构，提升台阶覆盖率；

二是载台加热使液滴到达表面后迅速固化，避免因重力流动导致的厚度偏差；三是通过动态调整喷嘴间距

（通常优化范围在10-20μm）和扫描速度，补偿不同区域的形貌差异。某研究显示，在稀释质量比5:1、

超声功率2kW的参数组合下，可在TSV结构表面获得颗粒细小、覆盖率均匀的涂层。

　　超声波雾化技术还带来了显著的工艺经济性与环保优势。传统旋涂工艺中，超过80%的光刻胶因离心

作用被甩出浪费，而超声喷涂通过低压输送和精准沉积，原料利用率可达90%以上，大幅降低了有机材料

消耗。同时，其非接触式喷涂方式减少了对晶圆表面的机械损伤，且钛合金喷嘴不易堵塞、维护成本低，

适合大规模量产场景。

　　在应用场景上，该设备可覆盖从先进逻辑芯片到MEMS传感器的多元化需求：在7nm以下先进制程中，

50纳米超薄胶层支持高精度图形转移；在功率器件封装中，30微米加厚胶层可满足厚胶光刻需求；而对高

低起伏表面的适配能力，则为3DIC堆叠、微流控芯片等复杂结构制造提供了关键工艺保障。这种全场景适

配性，使其成为半导体制造从平面向三维架构转型过程中的重要工艺设备。

　　随着半导体器件向高密度、立体化发展，光刻胶涂覆技术正从“平面均匀性”向“三维一致性”升级。

喷涂式光刻胶涂覆机通过超声波雾化与智能工艺控制的结合，不仅突破了传统技术的物理局限，更通过材料

利用率提升和工艺兼容性拓展，为半导体制造业的可持续发展提供了新的技术路径。