本论文开展了基于侧墙工艺的纳机电结构并行加工技术研究。伴随着微电子工业发展到纳米尺度,纳米加工越来越多地依赖于昂贵的光刻设备,或者只能通过串行加工实现。本论文研究的侧墙工艺源自于微电子工艺本身,天然具有并行加工、批量生产的特点,且特征尺寸不受光刻限制。本论文首先基于侧墙技术加工制造了纳米掩模和多晶硅纳米线,通过研究多晶硅应力问题和两种不同的释放工艺,实现了多种纳机电梁的释放,并结合无掩模氧化技术,最终制备出了线宽仅为23 nm的悬浮纳米梁。进而,将此技术扩展至周期性侧墙的制作,就进一步形成了纳米栅甚至纳米网格结构。在前面工作的基础上,本论文又创造性地提出了采用交叉侧墙和交叠侧墙来制作纳米针尖的技术途径,即在交叉点或交叠点处留下纳米级掩模。本论文分别进行了交叉侧墙和交叠侧墙的实验,通过双交叉侧墙将集成度提高了4倍,并获得大高宽比、堆叠材料的纳米针尖;而利用交叠侧墙技术,则获得了高集成密度的纳米针尖阵列,其最小直径达到24 nm,针尖曲率半径最小达到11 nm。对于获得的纳米线、纳机电梁和纳米针尖样品,我们分别进行了表征实验。测量了纳米线在室温和低温下的电学特性;通过外加机械振动源和静电驱动,在电镜下观测到了纳机电梁的机械振动;在亲/疏水堆叠材料纳米针尖上凝结了纳米水珠,其直径仅为270 nm,并通过荧光实验验证了纳米针尖对液体的提取。本论文还对所获得的纳米结构的应用进行了一定理论和实验研究。设计了含有放大电路的纳机电梁式谐振器系统,并利用集总参数法对其性能、寄生电容影响进行了分析。探索了以所获得的纳米结构为模具或模版的纳米压印、纳米管道结构制作等。我们还利用SiO2/Si堆叠式纳米针尖的特点,对针尖头部的SiO2进行了化学修饰,以实现蛋白质的局域化绑定。此外,面向未来的纳机电系统,创造性地提出纳机电梁同FinFET的集成制造工艺,目的是实现放大电路与纳机电器件的单片集成,解决纳机电器件信号的引出问题。