聚焦离子束(FIB)技术是制造高品质微型器件和高精度微纳结构的重要工艺。论文研究了 FIB在单晶硅上加工微结构的溅射刻蚀特性和微结构轮廓计算方法。基于线轮廓结构的实验结果,得到不同工艺参数对微结构轮廓的影响规律,建立了包含多个工艺参数的束流轮廓分布模型。通过对比轮廓计算方法得到的矩形结构、再沉积结构与实验结果,表明了轮廓分布模型的准确性,并且验证了轮廓计算方法指导实验的有效性和可行性。在此基础上,探索了如何合理设计轮廓计算工艺以获得特定的特殊轮廓的微结构。论文主要研究内容如下:首先分析了离子束电流、驻留时间的变化对线结构深宽度的影响,以及驻留时间和像素重叠率对矩形结构轮廓的影响,提出了矩形结构重叠中存在的边界效应问题。实验方法得到了产生再沉积结构的驻留时间临界值,通过研究再沉积结构干涉实验,发现再沉积加工中的仿形堆积效应。基于实验刻蚀加工的线结构轮廓变化规律,建立了适用于不同电流、不同驻留时间的三高斯离子束轮廓分布模型。将不同工艺参数下的矩形轮廓计算结果和实验结果进行对比分析,并根据再沉积刻蚀中平均溅射产额的变化提出了再沉积结构仿形的计算方法,表明轮廓计算模型是准确有效的,可用于计算分析不同工艺参数刻蚀微结构设计和研究FIB加工工艺。最后,详细说明特殊结构轮廓计算中的工艺参数设计,尤其是斜面和曲线结构轮廓加工中深度分层计算和宽度修正法,对比实验结果验证了轮廓分层计算方法的可行性。将高像素重叠率扫描矩形结构应用到周期性阵列圆柱体结构的加工中,提出了阵列结构加工的改善方案。利用再沉积结构中的仿形堆积效应,制备出了 FIB溅射刻蚀中难以得到的五面体结构。