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多晶硅薄膜由于其高载流子迁移率，优质的电学特性等优势在薄膜晶体管(p-Si TFT)领域中被广泛应用。p-Si TFT的衬底材料通常为典型的热敏材料，如玻璃。并且在p-Si TFT中，形成有源层的常用方法是先在衬底上沉积一层非晶硅，然后通过适当的晶化步骤，把它转化为p-Si。这就意味着最终p-Si TFT的性能将严格的受到非晶硅薄膜沉积工艺及参数和选择的晶化技术的影响。优化的物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）方法，不仅能得到与传统制各非晶硅薄膜的PEVCD法相似质量的p-Si薄膜，而且能够制备出氢含量几乎为零的硅薄膜。而准分子激光晶化法因为非晶硅对紫外光的强吸收和准分子激光器的高功率可以最大程度上缓解对衬底的热冲击，并且利用晶化过程中的超级横向生长(SLG)的能量密度区可以实现大晶粒尺寸的多晶硅薄膜，能够极大的提高p-Si TFT的电子迁移率。 本文针对沉积和晶化两个步骤。先利用磁控溅射制备了非晶硅薄膜。之后利用ANSYS软件模拟了248nmKrF准分子激光晶化条件下不同晶化参数对晶化效果的影响，并实际搭建了晶化系统，实验得到了最优的晶化参数。最后利用实验室的308nmXeCl准分子激光退火系统对非晶硅基板进行晶化以及模拟工业生产对基板进行了“线光束扫描式晶化”等一系列工作，主要工作内容如下: 1.利用直流磁控溅射在普通玻璃衬底上沉积了非晶硅薄膜研究了不同工艺参数（溅射功率和氩气分压）对薄膜沉积速率和表面形貌结构的影响:薄膜的沉积速率随着溅射功率的增加而增加，但是粗糙度也随之增加。薄膜的沉积速率随着溅射功率的增大先增加后减小，本实验的最佳溅射气压为1.0Pa。 2.利用ANSYS有限元模拟了脉冲激光晶化非晶硅薄膜过程中，能量密度和薄膜厚度对晶化效果的影响，结果显示:(1)对于110nm厚的非晶硅薄膜，晶化的阈值能量密度为75mJ/cm2。能量密度为140m J/cm2时，薄膜处于近完全熔化状态。(2)对厚度分别为36nm，90nm，110nm，175nm的非晶硅薄膜用单脉冲激光能量密度为75mJ/cm2进行晶化，结果显示随着薄膜厚度的增加，熔化程度和深度出现递减的趋势。75mJ/cm2的能量密度能使36nm的薄膜完全熔化、90nm和110nm的薄膜部分熔化，对于175nm厚度的薄膜未出现相变。(3)研究了激光能量密度75mJ/cm2时，激光重复频率分别为1Hz，10Hz，50Hz，100Hz，5个脉冲数后薄膜模型的瞬态温度场分布。结果显示，100Hz以上的重复频率可以对薄膜的温度起到累加的作用，并且薄膜温度随着频率的增加而增加。 3.建立了248nm KrF准分子激光晶化系统，参考ANSYS模拟结果研究了不同能量密度下同一厚度薄膜的晶化效果，以及同一能量密度下不同厚度薄膜的晶化效果，结果显示:(1)对110nm厚度的非晶硅薄膜，薄膜晶化效果和晶粒尺寸随着激光能量密度的增加而先增加后减小，非晶硅晶化的激光能量密度阈值约为75m J/cm2，当激光能量密度达到175mJ/cm2时晶化效果最好，晶粒最大，尺寸为110nm，并发现此时薄膜沿Si(111)面择优生长。(2)保持激光能量密度为75mJ/cm2，对10nm，36nm，90nm，110nm，175nm厚度的薄膜进行辐照。结果显示，薄膜的结晶效果随着薄膜厚度的增加而减小，75mJ/cm2的激光能量密度能够使10nm和36nm完全熔融，90nm厚度的薄膜部分熔融，并且刚刚达到110nm厚度的薄膜的晶化阈值能量密度，175nm厚的薄膜未能使之晶化。 4.利用本实验室“308nmXeCl准分子激光退火设备系统”对PECVD法制备的非晶硅基板进行激光晶化处理。在308nmXeCl准分子激光晶化实验中研究了不同能量密度下的晶化效果，并模拟工业生产利用退火系统对基板进行了“线光束扫描式晶化”。实现结果表明:(1)非晶硅薄膜的晶化阈值能量密度约为100mJ/cm2;激光能量密度为250mJ/cm2时，晶化效果最好、晶粒尺寸最大，并且薄膜沿Si(111)面择优生长;(2)利用线光束完成了对基板的扫描式晶化，在250mJ/cm2的能量密度下得到了晶化均匀的薄膜。