無(wú)掩膜光刻機(jī)依靠 DMD 芯片海量微鏡的翻轉(zhuǎn)控制光路通斷，實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖形的調(diào)制輸出，微鏡本身屬于周期性陣列結(jié)構(gòu)，光束照射到 DMD 陣列表面時(shí)會(huì)發(fā)生多級(jí)衍射，產(chǎn)生大量偏離主光路的雜散光，這些雜散光經(jīng)過(guò)物鏡內(nèi)部鏡片多次反射散射之后，均勻彌散在整個(gè)曝光視場(chǎng)內(nèi)，形成基礎(chǔ)的背景灰霧劑量。灰霧相當(dāng)于給整張光刻膠疊加了一層均勻的低劑量本底曝光，會(huì)抬升光刻膠整體的感光水平，降低曝光對(duì)比度。

不同型號(hào)無(wú)掩膜光刻機(jī)的 DMD 像素周期、物鏡光闌設(shè)計(jì)、內(nèi)部消光結(jié)構(gòu)參數(shù)性能各不相同，雜散光的強(qiáng)度和分布范圍差異較大。當(dāng)加工小尺寸孤立圖形、低占空比稀疏結(jié)構(gòu)時(shí)，背景灰霧帶來(lái)的影響尤為突出，光刻膠的有效曝光窗口被壓縮，精細(xì)圖形的曝光容錯(cuò)空間變小，容易出現(xiàn)底膜殘留、細(xì)線條膨脹粘連。即便主曝光區(qū)域的劑量準(zhǔn)確匹配設(shè)計(jì)值，長(zhǎng)時(shí)間曝光下累積的雜散光劑量依舊會(huì)緩慢改變光刻膠的溶解特性，在顯影之后出現(xiàn)基底上一層薄膠殘留，提升圖形邊緣的毛刺概率，制約無(wú)掩膜光刻機(jī)在超高對(duì)比度微納圖案制備上的工藝上限。