在纳米压印光刻中，为了减小模具与晶片的平行度误差，将精对正光栅标记的相对误差校正到半栅距范围之内，并建立了点光源映射的数学模型，对模具空间位姿的投影进行图像识别．在算法设计的基础上，建立了纳米压印光刻系统中的粗对正系统及其控制流程，通过仿真计算，可以将模型的转角计算精度控制在10^-6 rad以下，位置偏移量计算精度控制在1nm以下，所建立的粗对正系统的检测精度可达到1μm以下，因此满足了压印光刻中下一步精对正系统的要求．

针对分步压印光刻工艺超高精度的对准要求,论述了一套由光栅、驱动器及激光干涉仪构成的闭环超高精度自对准定位系统.为了消除外界干扰引起的激光干涉仪误差对整个系统精度的影响,系统采用粗精两组光栅和相应两组光强传感器来实现工作台三维位置度的检测. 驱动环节采用宏微两级,相对于粗精两组光栅检测进行驱动,实现了分步式压印光刻的多点定位找准和多层压印的对准要求.为了提高在驱动过程中的定位精度和抗干扰能力,系统采用了精确模型匹配(EMM)算法,最终实现了在压印光刻工艺中,步进精度小于10 nm、多层压印重复对准精度小于20 nm的超高定位精度要求,使系统的整体定位找准精度控制在8 nm以内.

针对双CCD三维角测量系统的调心问题，提出一种利用单CCD辅以可控机械回转臂实现光切360°三维轮廓测量的新方案，给出了测量原理及系统结构，并详细介绍了映射函数法标定系统的原理及其具体实现。实物测量结果表明，该方法除具有双CCD光切测量系统的全部优点外，测量系统可实现自动定心，后序数据融合简单，测量精度高，系统造价较低。

针对目前微电子机械系统(MEMS)制造中存在的三维加工能力不足的问题,将压印光刻技术和分层制造原理相结合,研究了三维MEMS制造的新工艺.采用视频图像原理构建了多层压印的对正系统,对正精度达到2 μm.通过降低黏度和固化收缩率,兼顾弹性和固化速度,开发了适用于微压印工艺的高分辨率抗蚀剂材料,并进行了匀胶、压印和脱模工艺的优化实验.通过原子力显微镜对压印结果进行了分析,分析结果表明,图形从模具到抗蚀剂的转移误差小于8%,具有制作复杂微结构的能力,同时也为MEMS的制作提供了一种高效低成本的新方法.