本发明公开了一种大厚度光刻胶微结构的制备方法，包括：对基底进行无水乙醇超声清洗、纯水冲洗、高纯氮气吹干，在基底上采用磁控溅射法镀金属种子层，并采用六甲基二硅氮烷（HDMS）进行表面预处理；将干膜光刻胶在常温静置后预热处理，再对表面进行氩等离子体处理，采用真空吸附将基底固定在底板上，用滚轮贴覆干膜光刻胶，重复贴覆多次；贴覆后完成干膜光刻胶曝光、显影，然后清洗、后烘，最后得到光刻胶微结构。本发明采用干膜光刻胶多层贴覆；采用滚轮对单层干膜光刻胶热处理，可使膜层贴附平整并释放内应力；在每层干膜光刻胶贴覆之前，采用氩等离子体对干膜光刻胶表面预处理，以增强膜层之间的结合力，进一步提高成型质量。