在追求更小、更精密的微纳结构制造中，传统光刻技术因成本高昂和物理极限而面临瓶颈。纳米压印光刻工艺作为一种突破性的微纳加工技术，以其惊人的高分辨率、低成本和材料适应性，被誉为下一代图形化解决方案，在科研和产业界展现出巨大的应用价值。
一、核心原理：机械微复刻的智慧
NIL技术的核心思想摒弃了传统光刻的“光化学成像”思路，转而采用直观的“机械模压”方式，类似于古代的印章或光盘压制。其基本流程如下：
1、涂胶：在基底（如硅片）上涂覆一层薄的聚合物材料（压印胶）。
2、压印：使用一个在表面雕刻有目标纳米图案的刚性模板（模具），在特定压力下压入压印胶中。
3、固化：通过紫外线照射或加热的方式，使压印胶固化定型。
4、脱模：将模板与基底分离，此时模板上的纳米图形就被精确地复制到压印胶上。
5、图形转移：通过后续的刻蚀工艺，将压印胶上的图形进一步转移到下方的基底材料中。
二、突出的技术优势与应用特点
NIL工艺的优势使其在多个维度上区别于传统光刻技术：
1、高分辨率：其分辨率主要取决于模板上图形的尺寸，而非光学衍射极限。目前已可实现数纳米级别的线宽，是达到最高分辨率的图形化技术之一。
2、低廉的制造成本：由于无需使用极其复杂和昂贵的光学系统（如EUV光刻机中的光源和镜头），纳米压印设备的投资和运营成本大幅降低。同时，它是一次成型，吞吐量潜力大，单件成本优势明显。
3、优异的材料兼容性：可在非平面衬底上作业，并适用于多种功能性材料（如聚合物、金属氧化物、电阻材料等），为制造非硅基的微纳器件（如柔性电子、生物芯片）提供了便利。
4、三维结构制造能力：通过设计具有三维结构的模板，可以一次性压印出复杂的三维纳米图形，这是传统光刻难以实现的。
三、主要工艺分支与应用领域
根据固化方式不同，NIL主要分为两大类：
1、热压印：通过加热使热塑性聚合物变软，压印后冷却固化。适用于高温稳定的材料。
2、紫外压印：使用紫外线固化液态的光敏树脂。可在室温、低压下进行，生产效率更高，是目前主流技术。
其应用领域具前瞻性：
1、光学防伪与装饰：制造具有纳米结构的光学薄膜，用于奢侈品包装等。
2、高密度数据存储：制造纳米点阵，用于下一代大容量硬盘。
3、生命科学：制造用于细胞培养、DNA拉伸研究的纳米结构基底。
4、微纳机电系统：加工MEMS/NEMS器件的精细结构。
纳米压印工艺以其原理和优势，为超越传统光刻极限提供了一条充满希望的路径。它不仅是一种强大的科研工具，更是一种能够催生新一轮产业变革的制造技术。
