在半导体制造和微机电系统领域，等离子体技术是一种不可或缺的加工手段。为了实现任意图形的无掩膜加工，课题组之前提出利用倒金字塔微空心阴极放电器阵列，来实现对样品高精度、高效率的无掩膜扫描加工。该微放电器阵列采用的是电极-绝缘层-电极的三明治结构，在直流电场的激励下，倒金字塔空心微阴极内产生的等离子体和电极层直接接触，由于等离子体中的重离子对电极层的物理轰击作用以及热阻效应，微放电器的电极层很容易损坏而使整个器件失效，微放电器的寿命很难得以提高。为了解决直流微空心阴极放电器阵列寿命短的问题，本文通过在微空心阴极放电器阵列的上下金属电极上沉积一层氮化硅膜以保护电极层，采用交流激励的介质阻挡放电形式，有效阻止辉光放电向弧光的转变，减小热效应对器件的破坏，进而提高微放电器器的寿命，为后续无掩膜加工奠定良好的基础。论文的主要内容如下:采用COMSOL对所设计的倒金字塔介质阻挡微放电器进行二维等离子体仿真，通过仿真研究，得到了倒金字塔内电子密度分布、电势分布以及不同介质条件下的电子密度分布规律，从而为器件的介质层材料选择和工作条件的选择提供理论依据。　　器件的加工制备方面，主要针对工艺过程以下两个难题，即下电极图形化成功率低，以及因多层膜应力不匹配导致SiNx介质层出现裂纹进行分析解决。针对第一个问题，本文采用较厚的光刻胶作为下电极湿法刻蚀图形化掩膜保护住微腔上边缘实现高成功率下电极图形化。针对第二个问题，本文通过多层膜应力匹配仿真得到器件残余应力和变形最小时所需的SiNx本征应力，然后建立PECVD射频功率、反应气体流量比、气压、温度等工艺参数与SiNx本征应力和沉积速率的关系，得到目标应力值对应的工艺参数组合，在此参数下成功制备物理化学性能良好的SiNx介质层，并最终制备得到质量良好的介质阻挡微放电器阵列。　　器件电学性能表征方面，研究了限流电阻、工作气压、工作电压等参数对放电时电学特性的影响，分析了器件最终失效的原因。为后续无掩膜加工时的介质阻挡微放电的工作参数选择提供实验依据。