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无掩膜光刻机采用 DMD 数字微镜阵列进行图形投影曝光，当照明光路出现偏差时，会出现曝光光斑均匀性不足的问题。现象表现为单视场内光刻胶曝光剂量不一致，同一批次样品内部不同区域加工线宽差异明显，图形局部出现过曝或曝光不足，大面积阵列图形的尺寸一致性变差。不同品牌设备配套的光源、匀光组件性能参数存在明显差异，部分机型原生光场均匀度指标偏低，在大视场曝光场景下缺陷会被进一步放大。

成因主要包含三方面，一是光源本身输出光强呈高斯分布，中心光强高、边缘偏弱，缺少有效的匀光整形；二是光学积分棒、微透镜阵列等匀光器件出现偏移、积灰，破坏柯勒照明条件；三是 DMD 器件安装姿态偏移，微镜阵列受光不一致，像素区域能量分布失衡。

改善方案：定期检查并清洁光路内部光学元件，校准光源耦合位置；选用适配的匀光整形组件，将高斯光转换为平顶光；开展全视场光强标定，在软件层面增加曝光剂量补偿算法，针对光强弱区提升曝光时长；优先选择光场均匀度指标更高的设备型号，降低大面积加工时的线宽波动。