奈米壓印技術一直被視為下世代奈米電子產業最重要之量化關鍵技術，主因係為奈米壓印最終能用於10 nm 尺度以下之奈米圖案製作，對於半導體相關產業而言，是唯一具成本效益之生產方式。奈米壓印技術發展至今已有十多年之歷史，並且已有許多回顧文獻對其詳細說明原理，根據文獻資訊及產業技術發展趨勢，大致可分為以下兩大主流技術：熱壓成形奈米壓印(Hot Embossing Nanoimprint Lithography; HE-NIL)；紫外光硬化成形奈米轉印(UVcuring Nanoimprint Lithography; UV-NIL)。無論何種作法，大致上步驟分為：阻劑塗佈與部分乾燥；室溫或升溫壓印；固化（熱硬化）或紫外光硬化方式；脫膜。此外，根據應用載具不同，有些製程會在最後一步驟額外進行反應離子蝕刻法(RIE)去除殘餘層。
圖一、紫外光奈米壓印微影技術示意圖
微米熱刺激應答促動器
促動器(Actuators)型智慧材料係指能在外部受刺激（光、電、熱、離子濃度、pH值變換等刺激）下，產生形狀或尺寸形變之智慧型材料，目前該材料在材料科學領域中成為十分熱門之研究項目，主因是能應用於人工肌肉(Artificial Muscles)與感測器。在眾多製作促動器之材料中，高分子材料基於能提供某些實用之優點而成為最重要之研究材料，這些優點包括低製作成本、易加工、柔軟性佳與低密度。最近研究報導，透過結合固體基材（高分子膜或者無機膜）與高分子智慧材料，可製造出一種具有刺激應答表面之軟性功能膜(Soft Functional Film with Responsive Surface)，在受外部刺激下，軟性功能膜上的微米級/ 奈米級表面結構圖案會產生異向變形(Anisotropic Deformation)，所以軟性功能膜表面特性，如低磨擦力、光學特性、親/ 疏水性等，將會產成明顯的變化。
目前製備此種具有刺激應答表面之軟性功能膜的最簡單方法之一，即是在固體基材上塗上一層有序陣列之促動器（圖二）。在外部刺激下，在促動器長軸方向上進行拉伸/ 收縮等變形動作，待外部刺激消除後，促動器將回復到原來的尺寸。Axel Buguin 研究團隊在2006 年首次運用軟微影技術製備微米級熱刺激誘導形變材料之先驅，其目的是要開發一液晶彈性體來衍生微米級促動器(Micro Actuators)的元件，以便進一步用於人工肌肉。Axel Buguin研究團隊係運用磁力來誘導促動器內分子的排列方向，因此可製作小面積且具有刺激應答表面之軟性功能膜，但無法用於大面積之量產。
奈米壓印技術於微米熱刺激應答促動器之應用
工研院材化所已建立了“以壓印法製備剪力誘導熱感材料技術開發”，本技術係運用壓印方法將一高分子液晶彈性體材料受限於一微尺度空間時，壓印過程中所伴隨的剪力能幫助引導分子沿著剪力的方向形成有序規則性排列，當進一步加熱此微尺度空間下的有序分子時，其規則度會因升溫而失序，導致變形；當回復到原來的溫度時，分子將重新回到原來有序的狀態。因此藉由結合壓印法及剪力控制技術，可以製備熱刺激應答或熱感應材料（圖八）。壓印法製備剪力誘導熱感材料技術熱變形機構可以圖九來說明。當溫度高於N-I 相轉變溫度(TN-I)時，預期圓柱主要會在長軸方向上壓縮(LN → LI)；當溫度低於N-I 相轉變溫度，預期圓柱主要會在長軸方向上延伸(LI → LN)，所以其製備出的3D 高分子彈性體為一可逆型之熱刺激形變材料……以上內容為重點摘錄，如欲詳全文請見原文
圖八、壓印法製備剪力誘導熱感材料技術說明示意圖
作者：吳清茂、林思吟、陳秀美、張德宜 / 工研院材化所