随着现代科技的快速发展，微纳米技术产品诸如微电子、微机电系统（MEMS）等，逐渐在生产和生活中发挥重要的作用。它们的共同特点是结构或功能尺寸均在微米或纳米尺寸范围内，所以对它们的加工方法有别于普通的机械加工方式，称之为微纳加工技术。传统的微纳加工技术诸如光刻技术、超精密机械加工方法、三束直写等工艺只能够加工二维或准三维的形状，在加工三维微结构的过程中会面临许多困难。微纳结构的电化学加工方法是这些年发展的重要方向，电化学加工方法具有可加工材料范围广、加工过程无应力、表面质量高、分辨率高及低成本等优点，极有可能在未来成为加工三维复杂微纳机构的主流的方法。本文以约束电化学刻蚀微纳加工方法为研究对象，重点研究了约束刻蚀剂层技术（CELT）和电化学湿印章技术（E-WETS）两种加工方法，在深入分析这两种方法的工艺特点和对加工仪器的要求的基础上，开发了具有纳米级分辨率定位精度的高性能电化学微纳加工系统，并在此系统上开展了CELT和E-WETS在半导体材料上的刻蚀实验，实现了对光学微透镜阵列的高精度复制加工。主要的研究成果如下:设计了一套用于CELT和E-WETS工艺的微纳米加工系统。设计并优化了大理石拱形桥架结构，进一步提高了系统的刚度和共振频率；对系统的驱动部分采用宏微复合运动的思路，宏动定位平台采用五相步进电机作为驱动元件，以交叉滚珠导轨作为导向平台；微动平台采用压电陶瓷作为驱动元件，柔性铰链作为导向平台的方式；采用SGS型位移传感器作为位移检测元件，实现微动平台的闭环运动控制；针对加工模板和基底之间的调平问题设计了一种三自由度自适应柔性调平机构，建立了调平机构的静态刚度模型，并通过有限元分析验证了机构的有效性，在工艺的大面积加工方面，该机构能够有效提高加工结果的精度和一致性。使用LabVIEW图形化编程软件编写了系统的控制程序，实现了系统的自动化运动与定位控制。软件主要由宏动平台控制模块、微动平台控制模块、逼近模块、恒力控制模块以及数据显示和状态指示模块组成。具有界面简单，操作方便等优点。按照约束刻蚀剂层技术对加工系统的要求，设计了一种全自动逐步逼近和接触检测方法，该方法利用数字锁相放大器的检测原理，可以达到纳米级的检测精度；针对E-WETS中的恒力加工问题，设计了一种恒力控制算法，通过对力信号进行反馈和控制，将接触力限定在设定值大小，上下浮动不超过0.2mN。使用本文开发的仪器开展了相关的工艺试验研究。采用PMMA种模模板板，利用CELT在砷化镓基底上刻蚀微透镜阵列图案。首先对PMMA，进L-行胱溅氨射酸处作理为；捕选捉择剂Br并2作对为刻电蚀生体刻系蚀进剂行，了选选择择Na和Br优作化为；前使驱用物E-WETS在P型硅基底上刻蚀出了微透镜阵列图案，并对琼脂糖凝胶模板的制作方法作了说明，最后对刻蚀图案进行了电化学抛光处理，得到的微透镜阵列图案具有较高的表面光洁度。