多晶硅薄膜由于具有较高的迁移率和较好的稳定性，近年来被广泛地应用于平板显示薄膜晶体管(TFT)的有源选址矩阵基板、高效长寿命薄膜太阳电池以及一些高速电子器件当中。晶化技术是制备高质量多晶硅薄膜的关键。近期改进型的固相晶化(SPC)技术，由于其具有大面积均匀性、工艺方法简单、价格低廉等优势而受到人们的重点关注。为了利用SPC技术的突出优势，同时改善此晶化技术晶化温度高、时间长、薄膜缺陷态多的缺点，本文采用氢等离子体辅助固相晶化(H-PAC)的方法来制备多晶硅薄膜。　　 本文第二章研究了工艺条件压强和射频功率对产生的氢等离子体特性的影响、不同特性的氢等离子体将对晶化过程产生不同的作用，从而影响诱导晶化效果。另外还对工艺条件气体流量、氢等离子体处理时间以及H作用时间点的选取进行了研究。通过分析晶化率和霍尔迁移率的结果发现，在100Pa的腔体压强条件下，当射频功率密度为0.15W/cm2时，薄膜的晶化率最高;当功率密度为0.13 W/cm2时，薄膜的电学特性最好。气体流量能够影响气体在腔内的交换速率及氢等离子体对薄膜的作用程度，从而影响辅助效果，实验中采用流量为50sccm时，晶化效果最好。处理时间主要影响H等离子体与晶化过程的相互作用，在H等离子体处理20分钟后多晶硅的Hall迁移率最高;在处理20-30分钟后，薄膜的晶化率最优。固相晶化的两个阶段中结晶成核阶段对能量的需求比晶核长大过程要多，这就造成采用不同时间点开始的H等离子体处理，会产生不同的辅助效果，实验中发现，在加热一小时后开始的氢等离子体处理，晶化质量最优。经过对H等离子体处理工艺参数的初步优化，实验中采用H-PAC技术在600℃、6h退火后的样品晶化率达到70％，而采用普通的SPC技术处理的样品没有晶化。　　 本文第三章主要研究了前驱物特性的不同对H-PAC技术的影响，主要针对氢化非晶硅薄膜的无序度和晶化前驱物中氢的不同键合状态进行了分析。实验发现，非晶硅薄膜的ITA/ITO比值越大，薄膜越无序，同等条件下晶化效果越差，反之亦然。去氢时间能够改变薄膜的氢含量和微结构，对于H-PAC技术来说，前驱物的R值越小，薄膜越致密，薄膜中的Si-H键的比例越高，无序硅基中Si原子的浓度越高，在H等离子体的作用下，越容易成核结晶。另外，本章还对H-PAC技术的薄膜均匀性进行了实验，结果显示在4inch衬底上薄膜的晶化率不均匀性小于±5％。　　 本文第四章研究了H等离子体在SPC过程中的作用方式，结合第二章的实验结果，通过SIMS测试中体现的H进入薄膜的深度和进入的H含量来分析H等离子体诱导晶化的作用方式，这里可能是本文中创新的地方。实验中发现，氢等离子体基元参与了固相晶化过程，并且能够促进晶化、钝化缺陷态;同时高能量的氢基元在薄膜中的迁移能力更强，诱导晶化作用更显著，但是它们对薄膜的轰击作用也会更强烈，所以合适能量和数量的氢基元与适当的氢等离子体处理时间的选取对于辅助效果非常重要。