采用SU-8胶的UV光刻技术是制造MEMS的重要微细加工技术之一。SU-8胶克服了普通光刻胶深宽比不足的问题,同时也克服了LIGA技术中X射线光源极为昂贵的问题,适合于制造超厚、高深宽比MEMS微结构。近几年,基于SU-8胶的倾斜UV光刻技术也得到了飞速发展。通过倾斜掩模版和光刻胶平台,可以制造倾斜结构。 通过大量重复性实验寻求器件或结构的最佳工艺参数代价昂贵、周期长、不确定因素多,而且难以对光刻过程的机理准确理解。工艺模拟则很好地弥补了实验的不足,同时也方便设计者对设计的审查与改进,工艺模拟软件成为制造者与设计者之间的桥梁。 本文所研究的SU-8胶光刻模型,选取菲涅耳--基尔霍夫衍射公式作为建模的理论依据,通过菲涅耳近似,建立了适于计算垂直UV光刻的光强分布模型。在建模过程中充分考虑了曝光过程中空气/光刻胶界面的折射和能量损失、光刻胶/衬底界面的反射以及UV光在SU-8胶中的衰减等因素。针对三维垂直光刻中计算数据量大、计算速度缓慢、精度不高等问题,提出了利用掩模孔细化的思想来提高模型精度；利用精确定位实际计算区域的方法来提高计算速度和效率。本文还利用垂直UV光刻模型,分析了丙三醇补偿方法的物理原理,同时也验证了本文所建的垂直UV光刻模型的正确性和实用性。 目前国内外倾斜UV光刻模拟尚属于探索性研究,本文针对倾斜UV光刻模型和模拟,在垂直UV光刻光强分布模型的基础上,利用旁轴近似技术,首次提出了一种新颖而方便的倾斜UV光刻光强分布模型。文中详细阐述了在建模过程中对空气/光刻胶界面的反射折射、光刻胶/衬底界面的反射、UV光在SU-8胶中的衰减等因素的处理方法。 本文还给出了光强分布模拟结果和完整的系统模拟结果,同时考虑了空气间隙厚度、入射光倾斜角、衬底反射率等因素对结果的影响。进行了基于SU-8胶的垂直UV光刻和倾斜UV光刻的实验,将模拟结果与实验结果进行比较分析,验证了本系统的正确性和实用性。另外在倾斜UV光刻实验过程中,采用一些特殊的曝光方式,制造了一些特殊的结构,为器件和结构的设计提供了有益的帮助。