硅纳米线是一种重要的一维半导体材料，由于其特征尺寸小、具有大量的表面/界面，派生出传统块材所不具备的小尺寸效应、量子效应等特殊性质，在传感器件、医疗器材、电子设备、涂料等方面有广泛的应用前景。　　本文对基于MEMS(Micro-electromechanical Systems)工艺的硅纳米线加工工艺进行了深入的研究，优化了基于(100)晶向SOI(Silicon On Insulator)片的一种各向异性腐蚀的硅纳米线制造方法，并提出了一种新型的基于氧化硅纳米图形掩膜的硅纳米线制造方法。在此基础上，设计并制造出以硅纳米线为导电沟道、以传感器为应用方向的FET(Field Effect Transistor)器件，研究分析器件的电学性能，优化FET传感器的工作条件，为硅纳米线FET器件在传感器领域的应用奠定了良好的基础。　　在基于各向异性腐蚀的硅纳米线制造方面，我们从关键湿法腐蚀工艺、纳米线在位细化等方面进行了深入实验和机理研究。利用硅材料的各向异性腐蚀自停止特性，实现了纳米线尺度的良好控制;利用纳米硅材料自限制氧化的特性，分步对纳米线进行细化，实现最细硅纳米线的宽度为20nm;开展了工艺一致性研究，通过合理的方案设计以及工艺参数的调整，优化了批产硅纳米线的一致性。　　在对上述方法深入研究的基础上，提出了一种新型硅纳米线制造方法，该方法将“自下而上”与“自上而下”方法相结合，以高精度的氧化硅纳米图形掩膜制造为基础，解决了前一种制备方法中牺牲层腐蚀难于控制问题，进一步优化了纳米线制造中尺寸的均一性、可控性。该方法首先利用精确控制的牺牲层腐蚀技术，实现了纳米尺寸氧化硅岛阵列的定位制造;再利用以Origami分子为掩膜的图形转移技术，实现了超高精度氧化硅纳米图形的定位制造;最后以高精度的氧化硅纳米图形为掩膜，利用硅的各向异性腐蚀技术，实现了硅纳米线的定位制造。　　这两种硅纳米线的制造方法具有制作成本较低，与IC工艺兼容、可以大批量生产，易于定位、便于大规模集成的特点，制备方法对工艺精度要求较低，便于控制，为大规模的器件制备打下扎实的基础。　　在硅纳米线制备的基础上，设计并制造出以硅纳米线为导电沟道、以传感器为应用方向的FET器件，并对工艺模块中的关键技术进行重大改进。针对制造成功的硅纳米线容易在后续工艺过程中损坏的现象，在工艺过程中增加了两步侧壁氧化工艺形成保护支撑结构;确保硅纳米线制备好前不进行顶层硅的离子注入，防止掺杂后的硅晶向结构发生改变，不能形成腐蚀自停止;为了使硅纳米线FET在后续的传感器测试环境中得以应用，设计了Si3N4+SiO2+Si3N4“三明治”结构的保护层，对非敏感区域进行覆盖保护，并确保在暴露敏感区域的工艺中硅纳米线不受到损伤。通过一系列的改进，使得器件的成品率、稳定性大幅提高，4寸SOI片制造器件的成品率超过50％。同时，为了对以此为基础的FET传感器进行模拟监测，设计并制造了双栅硅纳米线场效应管。　　最后，在硅纳米线FET器件电学性能的研究上，为了进一步提高以此为基础的传感器的灵敏度，从纳米线FET器件背栅工作电压的角度进行了系统深入的研究。我们提出了FET器件工作在亚阈值区域时灵敏度最高的观点，并通过器件检测理论模型分析、背栅FET器件电学性能分析、双栅FET器件模拟检测分析、pH溶液和DNA样品的实际检测结果分析四个方面全面系统地验证了这一观点。从而对硅纳米线FET传感器的工作条件进行了优化，进一步提高了它的灵敏度和检测效率。