無掩膜光刻機(jī)采用數(shù)字直寫曝光模式，區(qū)別于傳統(tǒng)光刻設(shè)備依賴實體掩模版完成圖形轉(zhuǎn)移的工作方式，依靠軟件直接生成曝光圖案，無需額外制作玻璃掩膜，圖形方案修改完成后可立刻開展曝光作業(yè)，大幅縮短樣品迭代周期，廣泛用于微結(jié)構(gòu)試樣加工、小批量定制工件生產(chǎn)等場景。

整套設(shè)備主要由紫外光源系統(tǒng)、數(shù)字光場調(diào)控單元、高精度光學(xué)投影模組、多軸工件承載平臺、圖形數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)組成。工作流程為外部設(shè)計文件導(dǎo)入設(shè)備軟件，系統(tǒng)完成圖形解析、曝光路徑規(guī)劃，光源輸出穩(wěn)定紫外光束，經(jīng)由數(shù)字調(diào)控單元實時生成目標(biāo)圖案，再通過物鏡將圖形投射至涂覆光刻膠的基底表面完成曝光。曝光后的基底經(jīng)過顯影、刻蝕工序，即可得到所需微納圖形結(jié)構(gòu)。

設(shè)備支持多種主流設(shè)計文件讀取，同時兼容二維圖形曝光與灰度三維結(jié)構(gòu)加工，能夠制作漸變深度的特殊微結(jié)構(gòu)。搭載自動對焦、標(biāo)記識別對準(zhǔn)功能，可完成多層圖形疊加加工，保障多層結(jié)構(gòu)之間的對位精度。可適配硅片、玻璃、柔性薄膜、陶瓷等多種基底材料，兼容多款商用正負(fù)型光刻膠，能夠靈活調(diào)整曝光能量、掃描速度、曝光間隙等工藝參數(shù)，適配不同厚度光刻膠與基底工況。

從工藝成本角度來看，常規(guī)光刻流程需要反復(fù)定制掩模版，多次改版會持續(xù)增加投入；無掩膜方案省去制版流程，適合頻繁調(diào)整圖形規(guī)格、小批量試樣加工場景。但受直寫工作模式限制，大面積大批量連續(xù)生產(chǎn)效率有限，更加偏向新品試制、多樣化定制工件加工。常見應(yīng)用包含微流控元件、微型傳感元件、光學(xué)微結(jié)構(gòu)、精密電極線路、各類功能器件原型試樣制作。

場地部署條件相對友好，緊湊型機(jī)型可放置于標(biāo)準(zhǔn)潔凈工作臺，設(shè)備配套完善的光源防護(hù)、安全互鎖機(jī)制。機(jī)房維持穩(wěn)定溫濕度，搭配基礎(chǔ)減震措施，減少環(huán)境擾動造成的圖形拼接偏差與線條均勻度波動。同一產(chǎn)線多臺設(shè)備盡量統(tǒng)一工藝參數(shù)模板，方便操作人員標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)試，降低工藝調(diào)試時間。