纳米压印技术最初由美国普林斯顿大学的周郁(Stephen Y.Chou)教授在20世纪90年代中期发明。纳米压印技术自发明以来,由于其成本低、图形转移精度高、生产周期短、适于大批量工业生产,在很多领域都有较好的应用,如半导体芯片、可调谐光栅滤波器、生物芯片、聚合物波导、发光二极管、微环谐振器、分布反馈激光器、金属光栅偏振分束器等。
首先通过电子束曝光光刻和干法刻蚀的方法制作一个纳米压印模板。接着在已经做好的纳米压印模板上制作一层防粘层以避免在后续脱模的过程中模板和压印胶粘黏。之后再在衬底上涂上一层热塑性或紫外光聚合的聚合物压印胶,然后将制作好的模板在一定的温度和压力下压入压印胶中,经过一段时间的压印,压印胶就会完全填充模板图形,最后通过热塑或紫外曝光的方法,压印胶就会固化成与模板图形完全相反的图形。脱模后模板图形就完全复制到压印胶之上了。商用的纳米压印机往往加入一次软膜板加工流程,先用纳米压印母板复制一个由聚酯类薄膜制作的软模板,再用此软模板在需加工的衬底上按照上述办法复制图形。另外,除滚压方式,商用纳米压印机还往往选用抽真空气压的方式。
随着压印母版分辨率的提高,纳米压印技术的极限分辨率可以继续提高。相比于电子束曝光光刻,纳米压印可以大幅降低多次批量生产成本,重复性好,适于大规模的工业化生产。