纳米压印是一种新兴的光刻替代技术，该技术可以大批量重复性地在大面积基板上 制备纳米级图形结构，并且所制出的高分辨率图案具有相当好的均匀性和重复性。由于 有制作成本极低等优点，纳米压印术具有独特的竞争力和广阔的应用前景。它的典型应 用包括： 信息存储器、有机电致发光二极管、生物微流道芯片、有机薄膜晶体管、亚波长 光学元器件等的纳米微制造。

本项目针对现有纳米压印对准系统的关键部件均处于压印力传递路径之中导致在压 印力作用下对准系统无法保证对准精度的问题， 提出一种具有压印力解耦功能的新型纳 米压印平行对准系统的设计方法，使得平行对准系统不但能用于紫外压印也可用于热压印工艺。在此基础上，最终建立一套基于系统刚度识别、能预测模板上压印力分布的方法，并通过实际的实验系统对所得研究成果的有效性与可行性进行实验验证。项目将为 我国在精密纳米压印对准系统的设计和开发方面提供理论支撑和技术支持，为实现纳米 制造的一致性与批量化打下良好基础。

利用所设计的纳米压印平行对准系统，我们成功地进行了周期为 500nm 光栅结构的 热压印，通过扫描电子显微镜观察可以发现所得到的光栅结构具有很好的均匀性， 该项 目获得 2015 年吴文俊人工智能科学技术奖创新奖三等奖。

为了验证样机的有效性， 完成了基于热压印工艺完成光栅结构的加工制作。实验中 采用的硅模板大小为 1cm×1cm，表面光栅结构周期为 500nm，线宽 200nm，深度 350nm。 利用扫描电子显微镜对 PMMA 基板的表面形貌进行观测， 如图 2 所示。可以看出， 通 过纳米压印得到的光栅结构具有很好的均匀性， 从而验证了样机能够通过复合式对准， 即先通过柔性机构被动变形， 消除模板与基板间的楔形误差， 在通过力调整保证压印的 均匀性，能够获得均匀的光栅结构，证明了样机在大压印力下能够实现高精度平行对准，所复制的微纳结构具有很好的保真度。

    本项目针对现有纳米压印对准系统的关键部件均处于压印力传递路径之中导致在 大的压印力作用下对准系统无法保证对准精度的问题，提出一种具有压印力解耦功能 的新型纳米压印平行对准系统设计方法，使得平行对准系统不但能用于紫外压印也可 用于热压印工艺。该系统主要包括一个具有高刚度的球形气浮轴承和一个能将主动与 被动对准功能一体化的并联柔性机构。我们通过三个力传感器进行力反馈设计了动态 力控制算法，主动地调整压印力的分布，进一步实现基板上压印力的均匀性， 同时在研 发的纳米压印样机上试验了周期为 500nm 的光栅转移，实验研究表明该系统可以加工 具有纳米尺度的结构。项目将为我国在精密纳米压印对准系统的设计和开发方面提供 理论支撑和技术支持，为实现纳米制造的一致性与批量化打下了良好的基础。