微纳加工领域对高纵宽比的微结构需求日益增加。SU-8光刻胶由于其良好的化学、机械、物理等方面的优越性能成为制作高纵宽比微结构的理想材料。而制备高纵宽比的微结构最成功的的技术是光刻技术。如何在高精度要求的情况下实现高效率、低功耗的微纳加工是迫切需要解决的问题,其中无掩模数字光刻技术由于能实现实时、高效和低成本的图形转移等优势逐渐地被广泛开发应用。本文是在无掩模数字光刻技术的基础上研究SU-8胶的模具制造方法,其中包括基于DMD(digital micromirror device,数字微镜器件)的无掩模数字光刻系统的组成、DMD倾斜扫描曝光的原理、重复曝光方法的建模、以及基于SU-8模具的微流控芯片的加工制备方法等。本文主要研究工作如下:首先,介绍了有掩模光刻技术、无掩模光刻技术和纳米压印光刻技术的工艺流程以及制作SU-8模具的优势和不足;重点介绍了本实验使用的无掩模数字光刻的系统结构组成,包括核心器件DMD、照明光学系统、投影成像光学系统以及基于X-Y-Z三轴定位的控制平台系统。其次,研究了基于无掩模数字光刻的微尺寸SU-8模具的制造。SU-8胶的曝光通常集中在特征尺寸为50μm及以上,并没有涉及微尺寸SU-8的制造。而本文则根据SU-8胶的光化学反应机理和光强衰减的Beer–Lambert定律,提出了一种DMD倾斜扫描重复曝光的方法,介绍了适用于SU-8模具制造的光刻胶特性和工艺流程。并对制造不同特征尺寸的SU-8模具进行测试、分析、讨论。结果显示在允许的误差范围内可以制造最小特征尺寸为5μm的特征线宽。并且当特征尺寸为10μm时,制造的线宽误差仅为0.32%。这表明所提出的这种方法不仅可以在制造微尺寸SU-8模具时表现出低功耗、低误差、高效率和高精度等特点,而且可以推广到其它类型的厚光刻胶的曝光。最后,在微尺寸SU-8模具制造的基础上,将应用于微流控芯片制作的材料基质和相应的固化剂按一定的比例混合,浇注在已经制造出的SU-8模具上,对其热处理后剥离,即可得到用于压印光刻中的软模具和应用于生物医学诊断、生物学分析和药物开发的微流控芯片。其中重点介绍了微流控芯片的制作工艺流程,并对加工制造的两种具有不同微通道结构的微流控芯片进行测试、分析、讨论。结果显示在基于微尺寸SU-8模具制造的基础上,可以制作高纵宽比、高精度以及边缘光滑的微通道。论证了无掩模数字光刻中的DMD倾斜扫描重复曝光和微流控芯片浇铸成型的两种方法组合可以有效的加工制备微流控芯片。