本文系统的研究了制作光刻胶光栅掩模曝光和显影过程,建立了掩模制作的曝光模型和显影模型。根据模型模拟了光栅掩模的最终槽形,并与实验结果相比较,证实了模型的正确性。根据这个模型重点模拟并分析了不同曝光量,不同显影浓度,以及不同光栅空频条件下槽形的演化规律,特别是占宽比(光栅齿宽占光栅周期的百分比)的变化情况,并与实验比较,模拟结果与实验结果一致。在此基础上,总结了曝光和显影条件以及空频对槽形(主要是占宽比)的影响规律,为制作合格槽形的光栅掩模提供理论与方法指导。为了更有效的控制槽形,在制作光栅掩模的过程中,采用实时显影监测。本文根据曝光模型和显影模型,运用严格耦合波理论(RCWT)模拟并分析玻璃基底和镀铬基底的光刻胶掩模显影监测曲线,并将其与实验对比,两者相吻合。本文通过对曲线特征的分析,判定显影的进程和状态,从而实现对显影过程的更有效监测。为了检测镀铬全息光栅掩模槽形,本文提出了光谱检测方法。运用严格耦合波理论分析镀铬基片光栅光刻胶掩模反射0级衍射效率光谱曲线与槽形参量的关系。测量了400-700nm波长范围内60°入射角条件下的镀铬基片全息光栅光刻胶掩模反射0级衍射效率光谱曲线。将实验曲线与不同槽形参数对应理论曲线相减、求标准差进行匹配,标准差最小者为匹配结果,从而找到被测掩模的槽深和占宽比。结果表明,该方法图形匹配速度快,误差容限大(误差对实验结果影响不大),匹配结果与电镜结果相符。对于要求同时检测矩形或接近矩形槽形的全息光刻胶光栅掩模的槽深和占宽比该方法完全适用。