本发明公开了一种大口径薄膜衍射透镜光刻胶微结构制备方法及工装，解决了传统接近/接触式曝光方法制备大口径薄膜衍射透镜时不同半径区域无法获得相同优质形貌光刻胶微结构的问题。本发明提供的大口径薄膜衍射透镜光刻胶微结构制备方法，可以在不影响大口径薄膜衍射透镜波像差的情况下，制作出表面具有大面积优质光刻胶形貌的大口径薄膜衍射透镜。本发明可以稳定控制大口径薄膜衍射透镜光刻胶曝光过程中引起的波前畸变波动，全口径曝光间隙均匀性高，全口径光刻胶形貌优质，曝光工艺条件稳定易控制，重复性好，无毒无害，便于推广。