在半导体领域，目前IC及FPD制造光刻设备主要为掩膜光刻设备。我们经常听到的EUV光刻机，就是掩膜光刻设备。根据有关媒体的报导， ASML公司表示，一台High-NA EUV光刻机的售价将高达3.8亿美元，比目前的 EUV光刻机（大约1.83亿美元）高出一倍以上。
直写光刻技术，在英文中被称为Pattern Generator，是微纳图形生成的手段，将计算机设计的GDSII、DXF等图形文件制作成实物版图。直写光刻技术是一种无掩膜光刻技术。只需通过控制光的强度和扫描刻写路径就可以实现任意图形的高精度刻写，较其他刻写方式而言更为简单，成本也更为低廉，因此可以实现高精度、高灵活度、低成本的生产。直写光刻技术是采用高速实时动态面扫描的直写技术，利用大功率紫外激光或LED光源，通过高效集光系统和匀光系统，照射在数字微镜器件（DMD）上，通过数据链路实时产生动态图形，然后动态图形通过高精度、低畸变的投影曝光镜头直接投影至覆有感光材料的基材上，实现高达几百万束光同时进行扫描曝光，通过空间面扫描和无缝拼接技术，高效实时地形成曝光图形。采用DMD的直写光刻技术是从传统曝光技术发展而来的一种新技术，其曝光成像原理与传统曝光技术类似，区别在于采用DMD取代传统的掩膜版或底片，其主要原理是利用计算机把对应的光刻图案输至DMD芯片中，DMD微镜阵列根据光刻图案调整对应的微镜转角，同时准直光源照射至DMD微镜阵列表面，产生与光刻图案相符的光图像，光图像通过投影曝光镜头成像至基材表面，基材在受控的运动平台上完成多次往返扫描运动和图形拼接，实现任意图形的高精度光刻。直写光刻与投影光刻技术是当前产业中分工明确的两类光刻技术。在具有衬底翘曲、基片变形的光刻应用领域，如FanOut、COF等先进封装模式的发展，封装光刻技术需要具有更小的线宽、更大的幅面、更好的图形对准套刻适应能力。直写光刻的自适应调整能力，使之具有成品率高、一致性好的优点。
直写光刻设备面临的技术关键点，不仅包括光刻光源，线宽质量等问题，还要攻克直写光刻技术所独有的技术关键点，高速高精度运动平台，位置精度问题；图形拼接问题；大数据量图形数据生成及其高速实时无失真传输问题等，都是设备集成和制造的关键点。
高精度宽动态光刻光学成像系统是指将经过数字微镜器件反射后的图形，通过光学镜头精确的成像，然后投影至覆有感光材料的基板上。该系统是光刻设备的重要模块之一，它不仅要有足够大的数值孔径以确保其满足线宽精度的分辨率，还要保证像质接近理想像质，畸变要控制在0.001%以内，为了确保多成像系统并行使用的一致性，其镜头倍率需要有一定的微调能力。
高精度高速实时自动对焦系统是设备的另一技术关键点，为了保证在光刻过程中始终保持图案曝光在最佳焦面上，从而保证光刻线宽的精度。受到基板的厚度不同、表面平整度的差异、真空吸盘的平面度波动等因素的影响以及投影成像系统的焦深限制，为了保证基板整体曝光效果的一致性，需要给每个镜头配备一个高精度实时对焦系统，通过测量系统实时测量基板表面的平整度差异，进而通过纳米执行机构来调整镜头和基板之间的距离，使得基板始终处于镜头的最佳成像位置。
高精度多轴高速大行程精密驱动控制技术是直写光刻设备的关键技术，该技术使得设备在高速扫描光刻过程中能够保证曝光图形的位置精度和对准套刻精度。PCB和IC产品通常由几层到几十层的电路图形组成，层与层之间的图形需要确保对齐，偏差过大会造成电路图形的功能失效，所以对准套刻精度是衡量直写光刻设备的核心指标之一。
