等离子体刻蚀技术因其较高的刻蚀速率、良好的方向性和材料选择性等优势得到了广泛应用。但在传统的刻蚀加工中，等离子体作用于整个样品表面，需要昂贵的设备及复杂的图形转移工艺来实现局域加工。近年来，许多研究者尝试将等离子体限制在1mm以下的微结构中，可实现局部无掩膜刻蚀。然而，这些微等离子体无掩膜刻蚀器件通常只能达到百微米的刻蚀分辨率，远不能满足更高精度加工的需求。为此，我们提出了一种基于并行探针驱动的扫描等离子无掩膜体加工方法，即将倒金字塔微放电器集成在扫描探针的针尖上，利用倒金字塔空心阴极效应放电产生高浓度等离子体，并将其通过针尖尖端的纳米孔导出到样品表面，实现亚微米量级的无掩膜扫描加工。　　 倒金字塔微放电器是无掩膜扫描等离子体刻蚀系统中的关键器件，主要包括阳极金属Ni/聚酰亚胺(PI)绝缘层/阴极金属Ni三层结构，并且具有倒金字塔空心阴极。本文研究了该微放电器的尺寸优化、工艺制备、测试系统搭建和性能测试，实现了微放电器在SF6中稳定放电。　　 由于倒金字塔微放电器集成在探针上，这引起倒金字塔中电场的改变，从而引起等离子体分布和性能的改变。因此，本文使用ANSYS软件对微放电器电场仿真，重点研究了阴阳电极和绝缘层几何尺寸等对电场分布的影响，获得了有利于等离子体产生和维持的结构尺寸。　　 制作过程中，微放电器中倒金字塔深槽的存在使得阳极Ni的图形化、PI绝缘层的制备和图形化相当困难。针对以上工艺难点，本文重点做了以下几方面的研究：(1)利用溅射反转法剥离工艺实现阳极Ni的图形化，提高了电极图形精度和薄膜质量，并简化了工艺过程。(2)研究PI制备中固化工艺参数对PI膜厚、亚胺化程度和介电特性的作用，并优化工艺参数，得到质量、性能良好的PI膜。(3)研究PI图形化中RIE刻蚀参数对PI刻蚀速率、表面粗糙度和刻蚀残留物的影响，优化试验参数，在保证PI图形化质量的同时，提高刻蚀速率。基于以上制作工艺，成功制作出了质量良好的倒金字塔微放电器。　　 最后，本文设计并搭建了微放电器性能测试系统，测得了微放电器在SF6中稳定放电的电学性能和光谱特性，分析了放电器特征尺寸、放电气体压强、放电气体成分、测试电路等对于放电性能的影响，从而为后续的无掩膜扫描刻蚀加工的研究奠定了坚实的基础。