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随着MEMS技术的迅速发展,金属微器件的需求量逐渐增加。基于SU-8光刻胶的UV-LIGA技术是制作金属微器件的有效方法之一。在以SU-8光刻胶UV-LIGA技术制作金属微器件的过程中,直接将金属作为基底制作微器件具有工序少、电铸时间短、基底不易损坏等优点。然而,在以金属为基底的SU-8胶光刻过程中,由于SU-8光刻胶与金属基底结合性能较差,容易产生胶体与基体结合失败,进而出现脱落现象,严重时会造成图形的彻底损坏,导致制作失败,因此本文针对SU-8光刻胶与金属基底界面结合强度低的问题开展研究：对界面结合强度进行了定量评估,并探索了提高界面结合强度的有效方法,这对提高微器件制作的成品率和可靠性具有重要的意义。本文建立了定量测量SU-8光刻胶与金属基底界面结合强度的方法。探讨了几种测量界面结合强度方法的可行性,分别采用垂直拉伸法、压痕法和划痕法对SU-8光刻胶与金属基底的界面结合强度进行了测量,并建立了压痕法和划痕法的理论模型。研究结果表明：垂直拉伸法和压痕法不适合对SU-8光刻胶与金属基底界面实际结合强度进行测量,而划痕法能够较准确地测量SU-8光刻胶与金属基底界面结合强度。同时,根据聚合物的物理化学特征以及SU-8光刻胶的特点分析了胶层内应力产生的原因,建立了适合于SU-8光刻胶内应力的测量方法和计算模型。考虑到SU-8光刻胶与金属基底的界面结合强度对光刻前烘参数很敏感,本文采用分子动力学的方法研究了前烘温度和前烘时间对界面结合强度的影响及其机理。通过对构建的SU-8光刻胶与Ni基底界面进行分子动力学模拟,得到前烘参数对界面结合性能的影响趋势：随着前烘温度的升高,界面结合强度呈现先增加后小幅度减小的趋势,而前烘时间的增加则会导致界面结合性能的小幅降低。然后,从界面的环戊酮浓度、SU-8分子和环戊酮分子与Ni原子之间的相互作用、温度升高对SU-8光刻胶中溶质SU-8溶解度的影响、不同温度下界面分子间距离以及界面环戊酮分子构型等角度对影响机理进行了分析。研究了超声处理对SU-8光刻胶内应力的影响及其机理。采用弹簧质量系统描述了SU-8光刻胶交联单元的力学行为,并利用自制的超声装置研究了超声时间和超声功率对SU-8光刻胶内应力的影响。实验结果表明：当超声时间小于10min时,内应力逐渐被消除,而当超声时间超过10min时,内应力又有所增加。在0-144W的范围内,超声功率越大,SU-8光刻胶层的内应力消除率越大。另外,研究了超声处理对SU-8光刻胶微结构的影响,实验证明超声处理可以有效地降低SU-8光刻胶微结构中的内应力,从而提高胶层与基底的结合强度。在超声处理降低SU-8光刻胶层中内应力研究的基础上,提出了超声处理提高SU-8光刻胶与金属基底界面结合强度的新方法,并通过实验加以验证。超声处理对界面结合强度的影响主要是由于超声振动的引入降低了SU-8光刻胶层的内应力,进而提高了界面结合强度。界面结合强度随超声振动输入时间的增加呈现先增加后减小的趋势,在10min时达到峰值,界面粘附功达到0.427J/m2,比未超声的结合强度提高了39.5%。另外,在实验研究范围内,随着超声振动输入功率的增大,界面结合强度呈现先增加后降低的趋势。