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无掩膜光刻机依托数字化空间光调制单元完成图形直写，省去传统光刻工艺所需掩模版，依靠光束调制与载台扫描协同完成微纳结构的转移成型。在数字曝光的工作模式下，图形形貌偏差属于较为常见的工艺现象，偏差的产生和光学传递过程、曝光数据采样逻辑、光刻胶光化学反应状态存在紧密关联。在曝光数据向光学调制信号转换的过程中，矢量版图经过离散采样转化为光栅曝光点阵，采样步长和光束光斑尺寸之间的匹配关系，会直接改变图形边缘区域接收的曝光能量分布。当采样点阵密度与光斑尺寸不匹配时，图形边缘位置的能量梯度会出现平缓过渡，使得光刻胶显影之后的侧壁轮廓偏离原始设计形态，出现边缘圆滑、局部轮廓偏移等形貌变化。

光学系统本身的光强卷积效应同样会放大这类形貌偏差，相邻曝光点之间的能量相互叠加，在细线、拐角、窄缝这类特征结构区域，叠加后的能量分布和理想目标能量场产生明显差异。不同品牌型号的无掩膜光刻机，光学模组参数、调制器件刷新特性以及配套控制算法性能不同，在相同版图与工艺条件下，形貌偏差的幅度也会呈现区别。这类偏差会随着图形特征尺寸缩小而变得更加明显，在高密度阵列图形、曲折连续线条的制备场景中更容易观测到，影响微纳结构的线宽一致性与轮廓保真度。