近年来,随着半导体业微型化技术的迅速发展,其制作设备成本也随着更高更新的追求急剧攀升。而纳米压印光刻由于其成本低、效率高、适合批量推广等优势,逐渐受到业界的关注。本文提出了一种新型的电气控制技术,并在此基础上设计并实现了一台基于紫外线纳米压印技术的大行程纳米压印光刻机的电气控制系统。该系统具有高可靠、大行程、高精度、多姿态、工艺自动化等特征,并配备人性化的操作界面。整个电气控制系统采用了宏动控制和微动控制相结合的方式,利用紫外线固化压印材料,完成纳米级别的二维图案压印。宏动控制系统利用交流伺服电机配合滚珠丝杠的三自由度定位设备进行初步定位,利用编码器光栅尺双闭环控制系统进行修正,整个系统还包括了一个激光多普勒干涉仪,用以指导后期的人为修正,更进一步提高精度,将最终误差控制在2μm以内。微动控制系统利用压电陶瓷配合六自由度多姿态微动台进行精准定位,将最终误差控制在30 nm以内。除了电控系统设计原理,本文还介绍了电控系统设备组成、相关软件设计和人机界面实现的过程,对宏动和微动子系统及最终整合系统做了详细的性能测试和适当优化,对紫外线压印工艺做了简单描述,并阐述了包括紫外线光源、真空吸盘、高灵敏度多点压力传感器等在内的多项相关设备和技术。最后,本文介绍了系统集成后的大行程纳米压印光刻机,并为其设计实现了手动、半自动和全自动的紫外线纳米压印流程,测试并完成了纳米级图案的压印工序。从测试结果可见,压印图案厚度均匀,纹理明显,与模板具有较高的吻合度,能够适应绝大多数的纳米级器件制作要求。纳米压印技术具有广阔的应用前景和发展空间,本文所描述的控制系统提出了许多新型的理念,解决了纳米压印技术中可能遇到的精度和效率的种种难题,使得纳米压印技术更加适应广泛的工业化应用。在本文的最后一章,总结了项目成果,分析了项目难点,并对未来工作做了一定展望。