纳米加工与新器件集成技术研究室主要从事下一代先进新型存储器、碳基电子器件及集成、衍射光学元件、新型传感器、先进光学掩模制造与纳米加工技术等基础前沿领域研究，是国内最早开展微纳光刻与纳米加工技术研究的单位之一。研究室拥有一支在领域内有影响力的科研团队，拥有深厚的技术积累和一条先进完整的纳米加工科研线，具备扎实的纳米材料制备与加工、表征与检测基础和丰富工艺经验，在相关研究领域形成了自有特色。
研究室先后承担和参与了多项国家科技重大专项、“863”计划、“973”计划、国家自然科学基金和中国科学院等项目和任务。近5年在EDL、APL、OL、TED、Sensor B、JAP等国际权威期刊上发表论文50多篇，荣获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步奖二等奖1项、北京市科技进步一等奖2项和部级二等奖1项，研究成果应邀参加“十五”863成就展和“十一五”国家重大科技成就展。
研究室积极与国内外著名大学、公司开展合作研究，联合进行人才培养，与上海宏力、中芯国际等国际先进半导体集成电路芯片制造企业开展多元、长期、有效的科技成果转化合作，为国内外数百家高科技企业、高校和研发机构提供制版和工艺支撑服务。
学科方向
纳米加工与先进掩模制造技术
开展下一代光刻技术和相关理论的研究;开展了电子束和x-射线曝光技术的研究（发展成套的电子束曝光工艺模拟：电子散射、显影模型等）;开展低成本纳米结构制造技术（不同衬底材料的压印模板的研究、研制了纳米压印装置）;探索纳米加工在纳米器件中的应用（声表面波滤波器和传感器）。
开发了灵活的图形编辑软件，开展了先进的光学移相掩模研究,为国家重大项目提供了成套掩模，服务于航天、国防科技的重大科研任务。十五期间完成了国家863重大专项“100nm步进投影光刻机研制”中的关键技术“100nm移相掩模分系统技术设计”，同时为该重大项目提供了成套测试掩模。开展了X射线、EUV和SCALPEL掩模模板方面的探索工作。负责制定了七项微光刻技术的国家标准，正在承担6项国家标准的制定。
科研实力目前实验室有固定人员20人，包括研究员4人（含中科院“百人计划”入选者1人），副研究员及高级工程师4人，助理研究员及工程师5人，技术支持人员6人, 返聘人员1名。在学硕士、博士研究生27人，现任实验室主任是刘明研究员。
实验室拥有从十级到万级超净面积500平方米,完善了基于完整的“自上而下”纳米加工设备，一条完整的深亚微米、纳米加工实验研究线已经形成;各种先进加工设备和检测设备共有20多台，总共价值1亿多元;建立了国内最早的纳米加工实验平台:装备了分辨率30nm的JEOL JBX-5000LS电子束光刻系统，分辨率350nm的MEBES 4700电子束制版系统，JBX-6AII电子束制版系统,光学制版系统,反应离子刻蚀机，电子束镀膜系统，光学曝光机等先进加工设备。检测设备包括JEOL 6401SEM，Keithley 4200-SCS 半导体特性分析系统、Keithley 590CV测试仪、Cascade RF-1探针台、共聚焦光学显微镜、台阶仪、多功能变温射频微区物性测试系统和衍射光学元件检测系统等。
实验室2006年起成为国家纳米科学中心协作实验室，与国内外科研院所开展了广泛的合作。国内合作伙伴主要有中科院物理所、化学所、半导体所、微系统所、清华大学、北京大学、天津大学、电子科技大学、香港科技大学、国家纳米中心、科通集团、中电集团等。国际上分别与英国卢瑟福国家实验室微结构中心、法国国家科学研究中心、日本国立北海道大学量子电子学集成研究中心等科研团体展开合作，每年定期邀请多名国内外知名学者来实验室进行交流合作。