納米壓印技術突破了傳統光刻在特征尺寸減小過程中的難題，具有分辨率高、低成本、高產率的特點。自1995年提出以來，納米壓印已經經過了14年的發展，演變出了多種壓印技術，廣泛應用于半導體制造、mems、生物芯片、生物醫學等領域，被譽為改變人類的技術之一。
NIL壓印機的基本思想是通過模版，將圖形轉移到相應的襯底上，轉移的媒介通常是一層很薄的聚合物膜，通過熱壓或者輻照等方法使其結構硬化從而保留下轉移的圖形。整個過程包括壓印和圖形轉移兩個過程。根據壓印方法的不同，NIL主要可分為熱塑（Hot embossing）、紫外固化UV和微接觸（Micro contact printing， uCP）三種光刻技術。

二、 功能

l 主要功能

納米壓印機的主要功能是將圖形轉移到相應的襯底上，轉移的媒介通常是一層很薄的聚合物膜，通過熱壓或者輻照等方法使其結構硬化從而保留下轉移的圖形。壓印技術主要分為以下兩種：

熱壓：首先在襯底上涂上一層薄層熱塑形高分子材料（如PMMA）。升溫并達到此熱塑性材料的玻璃化溫度Tg（Glass transistion temperature）之上。熱塑性材料在高彈態下，將具有納米尺度的模具壓在上面，并施加適當的壓力，熱塑性材料會填充模具中的空腔，模壓過程結束后，溫度降低使熱塑性材料固化，從而得到與模具的重合的圖形。隨后移去模具，并進行各相異性刻蝕去除殘留的聚合物。接下來進行圖形轉移。圖形轉移可以采用刻蝕或者剝離的方法?？涛g技術以熱塑性材料為掩膜，對其下面的襯底進行各向異性刻蝕，從而得到相應的圖形。剝離工藝先在表面鍍一層金屬，然后用有機溶劑溶解掉聚合物，隨之熱塑性材料上的金屬也將被剝離，從而在襯底上有金屬作為掩膜，隨后再進行刻蝕得到圖形。

紫外壓印：為了改善熱壓印中熱變形的缺點，特克薩斯大學的C. G. willson和S. v. Sreenivasan開發出步進-閃光壓?。⊿tep- Flash Imprint Lithography），這種工藝中采用對紫外透明的石英玻璃（硬模）或PDMS（軟模），光阻膠采用低粘度，光固化的單體溶液。先將低粘度的單體溶液滴在要壓印的襯底上，結合微電子工藝，薄膜的淀積可以采用旋膠覆蓋的方法，用很低的壓力將模版壓到晶圓上，使液態分散開并填充模版中的空腔。透過模具的紫外曝光促使壓印區域的聚合物發生聚合和固化成型。最后刻蝕殘留層和進行圖形轉移，得到高深寬比的結構。最后的脫模和圖形轉移過程同熱壓工藝類似。

l 技術特點

★主機包含：真空系統，溫度控制系統，壓力控制系統，水冷系統，PLC 控

制系統，軟件操作界面，紫外光源，單面電磁加熱系統

設備壓印尺寸：6 英寸。

設備可以實現熱壓印、紫外曝光壓印

★壓力：8bar（空壓機），20bar（外接超凈室氣源）

溫度范圍：從室溫到 250 攝氏度。

紫外光源類型：高壓汞燈：功率：400W，主波長：365nm。

★設備真空度：10 帕。

★設備隨機可以根據科研需求提供全系列的納米壓印膠，包括：

熱壓膠、紫外光固化膠

深刻蝕型壓印膠、舉離型（Lift-Off）壓印膠

快速模板制作材料、各類模板防沾劑、襯底增粘劑等

★隨設備隨機可以根據科研需求提供定制納米壓印模板，包括：周期 400nm的 4英寸點陣模板鎳模板 SFP® & Hybrid Mold®軟模板

支持 20nm 分辨率及曲面壓印，并提供文獻工藝支持，

★支持自動脫模，電磁加熱功能

國內外大于 10 個客戶

★工藝包括：

納米壓印膠旋涂工藝支持

納米壓印模板防粘工藝支持，避免脫模粘膠影響

納米壓印機參數調節

軟模板工藝，包括 PDMS 模板、SFP 以及 Hybrid Mold 工藝

ICP 刻蝕工藝

柔性聚合物襯底壓印工藝，Nickel Template 金屬鎳模板熱壓 PET、PMMA 等

舉離（Lift-off）工藝支持，加工金屬結構

納米壓印表征技術

更新壓印工藝研發指導，文獻支持

l 技術能力

該設備的發明人2001年至 2003 年，在納米壓印技術發明人、 美國普林斯頓大學 StephenY.Chou 教授的納米結構實驗室作為研究助理進行了為期 3 年的研究工作，發展了紫外光固化納米壓印工藝與材料，對納米壓印技術的發展做出了重要的貢獻。2004 年加入材料科學與工程系后繼續圍繞納米微加工技術與納米壓印技術開展研究工作，研發了數種新型納米壓印材料，發展了新型高分子壓印模板，提出了曲面納 米壓印技術；利用 863 課題“紫外光固化和熱壓兩用納米壓印設備的研制與應用”項目的支持，研制成功具有紫外光固化和熱壓功能兩用納米壓印設備，現已成為產品，并被南京大學、北京航空航天大學、國防科技大學、黑龍江大學、中科院深圳研究院等多家高校和科研機構所采用，形成了具有自主知識產權的納米壓印核心技術，申請和獲得了多項中國專用與美國專用，技術水準與當前國際該領域水平同步。