微波电子回旋共振等离子体源具有电离度高、能连续工作、与反应气体兼容、自动微波调谐等优点，广泛地应用于表面处理、刻蚀、薄膜制备等微电子工业应用中。近年来，随着微电子、光伏等产业的迅速发展，亟需一种大面积均匀高密度的等离子体源。在发散型电子回旋共振等离子体系统引入表面多极磁场系统能有效地提高等离子体参数径向均匀性，并能控制离子参数，提高等离子体刻蚀的选择性和方向性。目前对电子回旋共振等离子体源的研究主要在一维和二维层面，而三维真空系统的模拟并不广泛，并且表面多极磁场约束发散型电子回旋等离子体的机制也有待进一步研究。　　本文设计了使用表面多极磁场约束发散型ECR等离子体发生装置用于产生大尺寸、高密度均匀等离子体。利用朗缪尔双探针诊断技术、光强标定的发射光谱技术，研究了这种多极场ECR等离子体中的放电参数对等离子体特性的影响。并使用三维流体模型对多极磁场位形约束下的发散型ECR等离子体装置进行数值模拟。结合实验与模拟结果讨论了磁场位形、微波功率和放电气压对ECR放电参数的影响，和电子密度、电子温度的空间分布随着这些参数的变化关系。　　在第一章中简述了低温等离子体技术及其应用，详述了ECR等离子体源的原理、特点、多极场约束的概念、常见的多极场装置、研究现状及存在的问题，给出了本文的研究计划和结构安排。　　在第二章，主要介绍使用ECR等离子体增强化学气相沉积装置沉积制备多晶硅薄膜的实验方法，讨论了放电参数对薄膜生长及性能的影响。在衬底温度低于200℃的条件下，在2.25 cm2的玻璃衬底上一步法低温制备了多晶硅薄膜。表征结果显示，所制备的多晶硅薄膜是呈Si(111)取向的柱状晶薄膜，结晶度达到65％左右。然而为了获得大面积的薄膜沉积，需要一种能产生大尺寸、高密度均匀等离子体的技术。　　在第三章，详细介绍了本文中用于产生大面积高密度均匀等离子体的表面多极磁场约束的发散型ECR等离子体源装置，以约束真空室内壁边沿电子的运动，减少真空室表面处的电子离子复合，提高真空室边沿的等离子体密度。其在后续实验过程中运行良好。　　在第四章，通过朗缪尔双探针和光学发射光谱仪对多极场约束电子回旋共振等离子体中的电子密度和电子温度及其随放电参数（微波入射功率和放电气压）的变化关系进行诊断，定性地探讨了多极表面磁场对等离子体参数空间分布的影响。通过对径向不同位置处的电子密度和电子温度的诊断，发现多极场在一定条件下能维持真空室内壁表面处电子密度的稳定，起到大面积均匀放电的作用。　　在第五章，对线圈磁场和多极永磁铁在真空室中形成的外加稳态磁场的空间位形进行了详细的讨论分析，从得到的数值模拟结果发现多极场由于其较大的磁场梯度，主要对真空室内壁边沿等离子体参数影响较大，而真空室中心区域的等离子体参数受线圈磁场影响较大。之后基于漂移-扩散近似的理论建立了等离子体数值模型，通过模拟的方法研究了多极场微波ECR等离子体源中等离子体参数随外部放电条件的变化关系，探讨了多极表面磁场约束位形对发散型电子回旋共振等离子体放电过程中所能起到的作用，提出了优化设计的方案，为实现大面积均匀的微波ECR等离子体源提供进一步的参考。