微电铸工艺是太赫兹全金属光栅器件成型的关键工序。金属光栅质量取决于电铸工艺中金属离子沉积的均匀性，而电铸槽阴极附近电流密度的分布直接影响金属离子沉积的均匀性。在阳极与阴极间添加开孔的绝缘玻璃挡板可以改善阴极电流密度分布的均匀性，研究了挡板与阴极的距离以及挡板开孔大小对阴极电流密度分布的影响，仿真结果表明：添加开孔绝缘挡板有助于改善阴极处的电流密度分布；当添加的玻璃挡板开孔大小与阴极尺寸一致时，挡板距离阴极越近，阴极的电流密度分布越均匀。根据仿真结果设计了相应的挡板，电铸工艺获得了较好质量的均匀金属层，从而验证了上述仿真分析的有效性。

由于SU-8光刻胶的内应力将会影响高深宽比结构的全金属光栅的制作质量, 本文针对近年来SU-8光刻胶应力测量困难的情况, 提出了一种基于激光剪切散斑干涉技术的SU-8光刻胶应变分布测量的新方法。该方法通过对被测胶体加载前后两幅干涉图像的处理, 直接得到被测胶体结构的全场应变分布情况, 由胶体的应变变形数据即可反映出内应力的变化和分布趋势。同时使用ANSYS有限元分析软件对同一被测胶体进行应变仿真模拟研究, 获得胶体结构的变形场仿真数据。组建了实验系统, 进行了实验验证, 结果表明: 实际测量变形量约为1189 μm, 仿真的最大变形量为1088 μm, 测量误差在允许范围内, 且测量的形变趋势与仿真模拟结果相一致, 表明激光剪切散斑干涉技术可应用于SU-8光刻胶的应变分布全场无损检测。

建立了光刻工艺中内应力的三维有限元分析模型，采用热-结构耦合分析，研究了胶膜厚度、后烘温度以及降温速率对SU-8胶层中的内应力产生的影响。综合以上因素发现，较胶膜厚度和后烘温度，降温速率对胶膜应力影响最大，降温速率越小，胶膜内应力越小，当降温速率小于6 ℃/h时，进一步降低降温速率对内应力影响不大。根据上述仿真结果进行了全金属光栅的工艺实验，发现与内应力相关的问题得到了有效解决。