紫外光刻是微纳加工领域一类重要的曝光工艺，传统模式依靠掩模版完成图案转移，而无掩膜紫外光刻摒弃实体掩模，依靠紫外激光光束扫描，直接将数字化图案曝光在涂覆光刻胶的基板上，在衍射光学元件、微机电系统原型器件制备领域发挥作用。在科研研发场景，很多项目需要频繁修改图案，传统掩膜版会带来时间与成本消耗，无掩膜的
紫外光刻工艺，就可以直接使用计算机输出的图纸开展曝光，缩短样品迭代周期。
杭州玉之泉精密仪器有限公司开发的紫外光刻系统，采用无掩膜直写的实现方式，光源可选两种紫外波段，适配不同型号光刻胶的感光响应，设备可以处理玻璃、硅片等多种平面基板，基板厚度覆盖比较宽的区间，最大可以处理九寸规格基板，实现大尺寸的曝光作业。整套设备配备多档物镜，不同物镜对应不同的加工表现，高分辨镜头可以实现更小的特征尺寸，低倍率镜头可以获得更高的刻写速度，操作人员结合器件设计指标完成物镜选取。
这套紫外光刻设备支持灰度曝光，拥有四千多级的灰度等级，这一特性可以实现连续变化的三维浮雕结构，不再局限二元结构图案，对微透镜等具备连续曲面形貌的光学器件制备提供工艺基础。很多光学元件不只是简单二元沟槽，需要连续渐变的深度，灰度曝光就可以依靠调节每一处位置的曝光剂量，控制光刻胶的光化学反应程度，显影之后得到连续起伏的形貌。
设备自带实时光学自动对焦，在紫外光刻加工的全过程，持续监测基板表面高度，自动做出补偿调节，对焦调节范围可以应对基板存在的小幅翘曲、厚度偏差，防止样品局部离焦造成线条变形、边缘模糊。软件层面，设备兼容JPG、TIFF、GDS等多种格式文件，科研人员从仿真软件、版图设计软件导出的文件，不用复杂转换就可以投入加工；同时开放脚本化刻写接口，使用者可以编写脚本，实现自定义路径、特殊扫描逻辑，满足非常规结构的开发需求。
开展紫外光刻实验，外部环境会直接影响加工结果。环境温度需要维持在窄区间，湿度保持合适范围，不能产生冷凝，整体环境需要黄光照明，隔绝紫外杂散光，防止光刻胶提前感光失效。设备需要放置在千级洁净间内，减少空气中颗粒落在基板表面，造成曝光缺陷；同时接入满足压力要求的压缩空气，供电满足设备电气参数。整机自重较大，前期场地布置要做好承重规划。
在实际实验流程中，基板经过清洗、旋涂光刻胶、前烘之后，装载进入设备，导入加工图纸，选定物镜，设置曝光相关参数，开启自动对焦，之后启动刻写。刻写完成之后取出基板，进行显影、后烘等后续工艺，就可以得到带有微纳图案的基板。紫外光刻这套工艺，面向科研原型开发，适合小批量、多版本迭代的器件试制，服务衍射光学、MEMS等方向的课题研究。
