CN1276485C - 能量传输退火装置 - Google Patents

Abstract

一种能量传输退火装置，于一钨丝卤素或氙气弧光灯源与一沉积于一玻璃基板上的一非晶薄膜的两单元间设置一能量板，能量板面对非晶薄膜所释出的热能经由气体或固体介质传输以加热非晶薄膜并将它转换为一多晶薄膜。还可于玻璃基板的另一侧设置一散热板及一承载板，散热板吸收玻璃基板的热量以保护它免于过热而受损，散热板及承载板可移动任意调整非晶薄膜与能量板及玻璃基板与散热板的距离，以控制传输入非晶薄膜及玻璃基板传输出的能量大小。玻璃基板与多晶薄膜间可设置一导热层及一隔热层，玻璃基板另一面可设置一散热层，非晶薄膜上可设置一受热层，以控制并获得选择性结晶或控制导热方向和引导结晶朝特定方向成长。

Description

能量传输退火装置

(1)技术领域

本发明有关一种能量传输退火装置及方法。

(2)背景技术

将薄膜晶体管(TFT)驱动元件及薄膜太阳电池整合于一玻璃或一塑胶基板是新一代薄膜晶体管(TFT)平面显示器及薄膜太阳电池的一项基本需求，由于低温多晶硅(low temperature polysilicon，简称LTPS)可整合于一玻璃或一塑胶基板，且因具有比非晶硅(amorphous silicon)高出一至二个数量级的电子迁移率，可有效改善薄膜晶体管驱动元件特性，低温多晶硅成为目前新一代平面显示器薄膜晶体管(TFT)驱动元件及薄膜太阳电池的重要材料。

薄膜液晶显示器的多晶硅(polysilicon)薄膜晶体管(TFT)面板的多晶硅薄膜部分，目前业界通常使用以下两种方法制作。

第一种方法使用激光退火技术，一般是于一玻璃(或塑胶)基板上，先沉积一二氧化硅缓冲层，续于二氧化硅缓冲层上沉积一非晶硅薄膜层；由于近紫外光能量可被非晶硅有效吸收，激光退火技术是以一近紫外光准分子激光所发射出的光子自上方以间隔短脉冲方式依序加热沉积于一玻璃(或塑胶)基板上的一非晶硅薄膜表面及浅层区域，藉具有ArF：193nm、KrF：248nm及XeCl：308nm等近紫外光成份的一稀有气体卤素准分子激光(rare-gas halogen excimer laser)所发射出的近紫外光高能量光子以间隔短脉冲照射，瞬间将非晶硅薄膜加热至1400℃左右高温，非晶硅薄膜层可快速熔解，因脉冲时间很短热量下移扩散不会太深，藉二氧化硅缓冲层的隔热保护，残余热量扩散不会造成玻璃基板软化，但激光退火技术存在下列缺点：

1.准分子激光退火装置设备十分昂贵。

2.一束激光与另一束激光间的能量密度常有不稳定的现象。

3.扫瞄式退火处理大面积基板，费时费工。

4.结晶区(grain)之间由于成长推挤效应，形成部分区域隆起、部分区域下陷的状况，导致多晶硅薄膜层表面粗糙度高及均匀度欠佳的缺失。

第二种方法是以炉管退火(furnace annealing)固相结晶(solid phasecrystallization)技术，其是将一沉积于一玻璃(或塑胶)基板上的一非晶硅薄膜层于一400℃-600℃的炉管内进行一两小时至数十小时的退火过程，于退火过程中，非晶硅薄膜层吸收炉管温度提供的能量，缓慢地转换为一多晶硅薄膜层，但炉管退火固相结晶技术存在下列缺点：

1.由于温度较低(400℃-600℃)，炉管退火方式制作多晶硅薄膜层的各个结晶区成长速率(growth rate)慢，产能受限。

2.由于温度较低(400℃-600℃)，提供的能量较低，炉管退火方式制作多晶硅薄膜层的各个结晶区较小，导电性低于以激光退火方式制作的多晶硅薄膜层。

炉管退火的另一态样为一种炉管退火金属诱发结晶(metal inducedcrystallization)技术或金属诱发横向结晶(metal induced lateralcrystallization)技术，与炉管退火固相结晶技术不同的是于非晶硅薄膜层上或下沉积或蒸镀一金属催化层，在金属催化作用下可降低非晶硅薄膜层转换成多晶硅所需的炉管温度及退火时间，但此炉管退火金属诱发结晶或金属诱发横向结晶技术制作的多晶硅薄膜层，除具有炉管退火固相结晶技术两项缺点外，金属原子扩散(diffusion)现象会导致金属残留于多晶硅薄膜层的污染问题。

针对上述两类现有技术中的制作多晶硅薄膜层的缺点，之后已发展出一种快速热退火(rapid thermal annealing，简称RTA)技术：使用一玻璃基板，于玻璃基板上依次沉积一二氧化硅层及一非晶硅薄膜层，并使用一钨丝卤素灯(tungstenhalogen lamp)，其是于一含卤素的灯泡内电性导通的钨丝，通过钨丝升高温度放出黑体幅射，根据文氏位移定律(Wien’s displacement law)，λ_peakT＝常数，λ_peak为峰值波长，T为绝对温度(°K)，而钨丝卤素灯峰值波长约为1000nm的红外光；快速热退火是借助钨丝卤素灯自上方朝非晶硅薄膜层、二氧化硅层及玻璃基板进行高光强度直接照射，使非晶硅薄膜层退火成多晶硅薄膜层，但高光强度照射需使非晶硅薄膜超过600℃以上且持续约数十秒的高温才能有效结晶成多晶硅，此高温超过600℃的玻璃软化温度，极易使玻璃基板受损。

改进现有技术的快速热退火的方法称为脉冲快速热退火(pulsed rapidthermal annealing，简称PRTA)技术，该技术是使用一玻璃基板，于玻璃基板上依次沉积一二氧化硅层及一非晶硅薄膜层，并使用一钨丝卤素灯，是于200℃-600℃范围内的一基准温度加入如650℃-850℃的短暂高温脉冲，提供非晶硅薄膜层较多的能量退火，由于短暂高温脉冲时间很短，可避免损坏玻璃基板。由于非晶硅薄膜层、二氧化硅层及玻璃基板三者对钨丝卤素灯红外光的吸收系数很小，吸收效果甚差，故现有技术的快速热退火(RTA)及脉冲快速热退火(PRTA)技术以红外光子直接照射非晶硅薄膜层所产生的退火效果并不显著。

一些研究机构采用脉冲快速热退火技术，并分别发表相关研究论文，现援引如下：

1.如Leung等发表于电子电机工程师协会2001年电子元件会议会刊(Electron Devices Meeting，2001 Proceedings，2001 IEEE Hong Kong，93-96)上的论文，以镍诱发横向结晶及脉冲快速热退火制作多晶硅薄膜(Poly SiliconFilm Formation by Nickel-Induced-Lateral-Crystallization and Pulsed RapidThermal Annealing)；

2.如Yuen等发表于电子电机工程师协会2000年电子元件会议会刊(ElectronDevices Meeting，2000 Proceedings，2000 IEEE Hong Kong，72-75)上的论文，是以脉冲快速热退火在金属诱发横向结晶多晶硅薄膜上制作薄膜晶体管(TFTFabrication on MILC polysilicon film with pulsed rapid thermal annealing)；

3.如Kuo等发表于物理短文(Appl.Phys.Lett.69(8)，19 August 1996，1092-1094)上的论文，是以脉冲快速热退火将非晶硅制作成多晶硅(Polycrustalline silicon formation by pulsed rapid thermal annealing oramorphous silicion)；

4.如Zhao等发表于太阳能材料及太阳电池期刊(Solar Energy & Solar Cells62(2000)143-148)上的论文，是以改进的脉冲快速热退火制作多晶硅薄膜(Polycrystalline silicon films prepared by improved pulsed rapid thermalannealing)；

5.如Wang等发表于应用表面科学期刊(Applied Surface Science 135(1998)205-208)上的论文，是以脉冲快速热退火使非晶硅薄膜产生固相结晶及杂质活化(Solid phase crystallization and dopant activation of amorphous siliconfilms by pulsed rapid thermal annealing)；

6.如Wang等发表于材料研究协会1998年会议会刊(Mat.Res.Soc.Symp.Pro.Vol.507(1998)975-980)上的论文，是以脉冲快速热程序制作的多晶硅薄膜的结构性质(Structural properties of polycrystallinesilicon films formed by pulsed rapid thermal processing)。

以上第1及第2篇有关脉冲快速热退火的研究论文中，按照其实验描述是将一非晶硅薄膜沉积于一单晶硅(crystalline silicon，简称C-Si)基板上，单晶硅基板与非晶硅薄膜层之间加入一二氧化硅层，在非晶硅薄膜层上方镀上镍金属层作为诱发结晶用，并使用一钨丝卤素灯(tungsten halogen lamp)，在上方直接朝试片进行脉冲式照射；该二篇研究论文中所采用的是一般习用的退火方法，即由钨丝卤素灯所发射出的红外光子直接照射试片的方法，而实际上非晶硅薄膜层对钨丝灯红外光子的吸收系数很小而无法有效吸收，使非晶硅薄膜层转换成多晶硅薄膜的能量主要来自吸收钨丝卤素灯红外光子的单晶硅基板所释出的热能，并不是非晶硅薄膜层有效地被灯照射而退火成多晶硅；另外，以单晶硅基板也未能符合前述低温多晶硅整合于一玻璃或一塑胶基板的需求。

以上第3之第6篇有关脉冲快速热退火的研究论文中，按照其实验描述是将非晶硅薄膜层沉积于一玻璃基板上(第3篇论文是在非晶硅薄膜层与玻璃基板之间加入了一氮化硅层，在非晶硅薄膜层上方镀有薄金属层作为诱发结晶用)，使用一单晶硅载台供承载玻璃基板及测量温度，并使用一钨丝卤素灯自上方直接朝非晶硅薄膜层、玻璃基板及单晶硅载台进行脉冲式照射；该四篇研究论文仍采用一般习用的退火方法，即由钨丝卤素灯所发射出的红外光子直接照射试片的方法，而实际上非晶硅薄膜层对卤素灯红外光子的吸收系数很小无法有效吸收，使非晶硅薄膜层转换成的多晶硅薄膜的能量主要来自吸收来自钨丝卤素灯红外光子的多晶硅载台释出的能量，并不是非晶硅薄膜层有效地被灯照射而退火成多晶硅；另外，单晶硅载台释出的热能必须先经玻璃基板传导，方可到达非晶硅薄膜层，故四篇研究论文所揭示的脉冲快速热退火习用技术，在使用高温脉冲时，热能会先传给玻璃再传至非晶硅薄膜层，因此极为容易伤害玻璃基板。

以上现有技术所采用的脉冲快速热退火方法均采用一般习用的退火方法，即由钨丝卤素灯所发射出的红外光子直接照射试片的方法，因非晶硅薄膜层及玻璃基板对红外光子吸收系数小，吸收效果差，非晶硅薄膜层不能因红外光子照射而升温，实际上是单晶硅基板或单晶硅载台吸收钨丝卤素灯所发射出的红外光子的能量。不使用单晶硅作基板或载台时，非晶硅薄膜层无法有效地利用红外光子直接照射试片的方法实现退火成单晶硅薄膜的效果。另外，以单晶硅也未能符合前述低温多晶硅整合于一玻璃或一塑胶基板的需求。

有鉴于习用技术脉冲快速热退火技术上的缺失，本发明揭示一种快速能量传输退火装置，不采用以灯所发射出的光子直接照射试片的退火方法，但可快速有效传输能量，并能分别控制非晶硅薄膜层升温及玻璃(或塑胶)基板散热，同时实现非晶硅薄膜层快速退火结晶，且不因过热伤害玻璃(或塑胶)基板的两大目标。

(3)发明内容

因此，本发明的一目的在于提出一种能量传输退火装置，容易且可大面积制造，并能有效使非晶硅薄膜层快速退火结晶，并能避免玻璃(或塑胶)基板受到高温伤害。

本发明的另一目的在于提供一种可有效吸收一光源能量、快速升温，并快速释出、传输热能的能量板，经由气体或固体介质传输能量，可提供非晶硅薄膜藉以退火转换为一多晶硅薄膜的热能的能量传输退火装置。

本发明的又一目的在于提供一种通过散热板可保护玻璃基板免于过热受损的能量传输退火装置。

本发明的又一目的在于提供一种可固定或随时间机动调整能量板与非晶硅薄膜间距以控制传输入非晶硅薄膜的能量的能量传输退火装置。

本发明的再一目的在于提供一种可固定或随时间机动调整玻璃基板与散热板间距以控制玻璃基板传输出的能量的能量传输退火装置。

本发明的另一目的在于可借助一线性移动装置将非晶硅薄膜及玻璃基板与散热板依序通过能量板的上或下方，以扫描方式控制非晶硅薄膜层自能量板吸收热能的退火的快速能量传输退火装置。

本发明的又一目的在于提供一种借助导热层、隔热层、受热层、散热层或隔热层达成选择性结晶，或引导结晶朝特定方向成长的能量传输退火装置。

根据本发明的能量传输退火装置，其特点是，包括：一光源单元，可快速提供主要光波能量；一能量单元，为可快速吸收光源辐射能量并快速升温的一受热件；以及一退火单元，包含一基板及沉积于基板上的一非晶薄膜，退火单元的非晶薄膜是面对能量单元且相隔一适当距离；其中，当能量单元快速升温并释出热能，可加热非晶薄膜并将非晶薄膜转换为一多晶薄膜。

为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1是本发明第一较佳实施例能量传输退火装置示意图。

图2是本发明第二较佳实施例能量传输退火装置示意图。

图3是本发明第三较佳实施例能量传输退火装置示意图。

图4是本发明第四较佳实施例能量传输退火装置的试片示意图。

图5A是本发明以第一较佳实施例实验的N型杂质活化试片退火前的剖面穿透式电子显微镜图像。

图5B是本发明以第一较佳实施例实验的N型杂质活化试片退火后的剖面穿透式电子显微镜图像。

图6A是本发明以第一较佳实施例实验的氢化非晶硅试片退火后的剖面穿透式电子显微镜图像。

图6B是本发明以第一较佳实施例实验的氢化非晶硅试片退火后的剖面穿透式电子绕射图像。

(5)具体实施方式

下面将结合附图说明本发明，熟悉本技术的人员须了解下文中的说明仅是作为例证用，而不用于限制本发明。

【第一较佳实施例】

图1为本发明第一较佳实施例快速能量传输退火装置30示意图，包括：固定于一承载板31上的多个石英柱32、由多个石英柱32支撑和厚度为dS的一试片33，试片包含一玻璃基板331、于玻璃基板331上依次沉积的一二氧化硅层332及一非晶硅薄膜层333；一能量板34，设于试片33上方一第一距离d1处；一散热板35，设于试片33下方一第二距离d2处，可让多个石英柱32穿过，故承载板31可上下移动；一钨丝卤素灯或氙气弧光灯36，设于能量板34上方，可提供能量板34所需的热能，能量板则由石墨、钼、单晶硅或其他可快速吸收钨丝卤素灯或氙气弧光灯36能量并快速升温的材料所构成。

第一较佳实施例能量传输退火装置30是借助钨丝卤素灯或氙气弧光灯36自上方朝能量板34进行脉冲式或非脉冲式快速照射，承载板31及散热板35的位置皆可移动，故第一距离d1及第二距离d2可在退火过程中固定不变或随时间任意调整，以此随时间机动控制非晶硅薄膜的吸热与玻璃基板的散热。以传导(conduction)为例，依据热能通量(the flux of heat energy)公式，Jh1＝Kth1(Te-Ts1)/d1，Jh1(W/cm2)为由能量板34下表面经第一距离d1传导至非晶硅薄膜层333上表面的热能通量，Kth1(W/cm oC)为能量板34下表面与非晶硅薄膜层333上表面第一距离d1之间气体或固体介质的热导率(thermal conductivity)，Te为能量板34下表面的温度，Ts1为非晶硅薄膜层333上表面的温度。由能量板34下表面传输至非晶硅薄膜层333上表面的能量大小由Kth1、Te、Ts1、及d1四个参数值决定，以第一距离d1而言，第一距离d1值愈小传输的能量愈大，当d1值趋近于零，能量传输有最大值，Ts1趋近于Te，而当d1值趋近于无限大，能量传输有最小值，Jh1趋近于零，因此第一距离d1值的调整可以十分有效地由最大值至最小值控制能量板34下表面传输至非晶硅薄膜层333上表面的热能量，以使非晶硅薄膜层333转换为一多晶硅薄膜层，二氧化硅隔热层332是提供隔热功能，保护玻璃基板331免于过热(超过600℃)软化产生的损害；设于试片33下方第二距离d2处的散热板35，可为一恒温的散热板，可设定远低于能量板34的温度，如25、100、200或300℃，同理，以传导(conduction)为例，依据热能通量(the flux of heatenergy)公式，Jh2＝Kth2(Ts2-Tb)/d2，Jh2(W/cm2)为由玻璃基板331下表面经第二距离d2传导至散热板35上表面的热能通量，Kth2(W/cm oC)为玻璃基板331下表面与散热板35上表面第二距离d2之间气体或固体介质的热导率，Ts2为玻璃基板331下表面的温度，Tb为散热板35上表面的温度。由玻璃基板331下表面传输至散热板35上表面的能量大小由Kth2、Ts2、Tb、及d2四个参数值决定，以第二距离d2而言，第二距离d2值愈小传输的能量愈大，当d2值趋近于零，能量传输有最大值，Ts2趋近于Tb，而当d2值趋近于无限大，能量传输有最小值，Jh2趋近于零，因此第二距离d2值的调整可以十分有效地由最大值至最小值控制玻璃基板331下表面传输至散热板35上表面的热能量，以避免玻璃基板331因过热而受到伤害。能量板34的面积、厚度、材料、及数量，钨丝卤素灯或氙气弧光灯的峰值波长、强度、脉冲式或非脉冲式快速照射的周期、温度或时段，能量板34与试片33间的第一距离d1及试片33与散热板35间的第二距离d2，两者间的介质、气流、气温、及气压，散热板35的面积、厚度、材料、温度、及数量等诸多参数，彼此相互关连、依存、作用、影响，需以实验逐步调整、校正，以获最佳退火结晶效果。

【第二较佳实施例】

图2为本发明第二较佳实施例快速能量传输退火装置40示意图，包括：一钨丝卤素灯或氙气弧光灯46；厚度为dS的一试片43，它包含一玻璃基板431、于玻璃基板431上依次沉积的一二氧化硅层432及一非晶硅薄膜层433；一能量板44，设于试片43上方一第一距离d1处；一散热板45，它设于试片43下方一第二距离d2处。其整体结构与第一较佳实施例能量传输退火装置30大致相同；而第一相异处在于非晶硅薄膜层433上的一第一凸块434a，该第一凸块434a的突起导致其与能量板44间的距离d1’小于非晶硅薄膜层433与能量板44间的第一距离d1，第一凸块434a受热较多，故其下方的一第一非晶硅薄膜层区域436a吸收的热能量高于一第七非晶硅薄膜层区域439，同理，第二凸块435a下方的一第二非晶硅薄膜层区域437a吸收的热能量亦高于第七非晶硅薄膜层区域439，第一非晶硅薄膜层区域436a及第二非晶硅薄膜层区域437a所吸收较高的热能量会传导至两区域间的一第五非晶硅薄膜层区域438a，因此，第一非晶硅薄膜层区域436a、第二非晶硅薄膜层区域437a及第五非晶硅薄膜层区域438a三者的结晶速率高于第七非晶硅薄膜层区域439及非晶硅薄膜层433的其他区域；第二相异处在于玻璃基板431上的一第三凸块434b，该第三凸块434b与散热板45的距离d2’小于玻璃基板431与散热板45间的第二距离d2，第三凸块434b散热较多，同理，第四凸块435b散热亦较多，第三凸块434b上方的一第三非晶硅薄膜层区域436b及第四凸块435b上方的一第四非晶硅薄膜层区域437b散热速度高于第七非晶硅薄膜层区域439，故第三非晶硅薄膜层区域436b、第四非晶硅薄膜层区域437b及两区域之间的一第六非晶硅薄膜层区域438b散热速度高于第七非晶硅薄膜层区域439及非晶硅薄膜层433的其他区域；综上所述，非晶硅薄膜层433上的凸块可使其下方及相邻近的非晶硅薄膜层区域加快吸热而加快升温，而玻璃基板上的凸块可令其上方及相邻近的非晶硅薄膜层区域加快散热而加快降温。

【第三较佳实施例】

图3分别为本发明第三较佳实施例快速能量传输退火装置50示意图，其结构及实施方式与图1第一较佳实施例能量传输退火装置30大致相同，包括一钨丝卤素灯或氙气弧光灯56及一能量板54皆固定不动，所不同者是图3中，一散热板55、固定于一承载板51上的多个石英柱52、由多个石英柱52支撑的一试片53及试片53下方的一散热板55，皆可置于一输送带(图中未示出)上，同时向左移动，故试片53可随的陆续通过能量板54下方，藉能量板54释出的热能扫瞄，快速吸收能量板54释出的热能，快速升温，散热板55及承载板51皆可上下调整移动，完成类似图1第一较佳实施例快速能量传输退火装置30中所述的退火结晶制程。

【第四较佳实施例】

图4为本发明第四较佳实施例快速能量传输退火装置的一试片73示意图，包括于一玻璃(或一塑胶)基板731上方依次沉积的一如金属的导热层732、一如二氧化硅或氮化硅的隔热层733、一如非晶硅的非晶薄膜层734、一受热层735，以及于该玻璃(或塑胶)基板731下方沉积的一如金属的散热层736，其中导热层732、隔热层733及散热层736可为连续薄膜，或如线条状、格状及其他几何图案的薄膜，非晶薄膜层734亦可为连续薄膜，或如线条状、格状及其他几何图案的薄膜，受热层735可为图4中所示的几何图形，其中a1、a2、a3、a4尺寸可任意改变，调整受热层735不同区域的受热程度不同，以获得选择性结晶，其他几何图案的薄膜亦可依需求灵活应用，其原理是利用不同厚度不同的热传导及不同的热容量，导致不同区域不同的升温速率或降温速率。因此，非晶薄膜层734的结晶可选择性地在特定区域发生，控制导热方向亦可引导结晶朝特定方向成长。

以上第一较佳实施例至第三较佳实施例快速能量传输退火装置30、40、50，及第四较佳实施例快速能量传输退火装置试片73，详细描述了本发明的不同实施方式。此外，本发明以第一较佳实施例所获下列的第一实验结果，在第一距离d1＝2mm，第二距离d2＝3mm条件下，以钨丝卤素灯或氙气弧光灯自上方朝能量板进行脉冲式快速照射，其是重复五次单一脉冲，每单一脉冲的设定值是自400℃于三秒钟升温至900℃，维持900℃五秒钟，续自900℃于十秒钟降温至400℃，单一脉冲周期共持续十八秒钟，下一单一脉冲周期紧接着开始，如此周而复始、共重复五个周期，仅花费九十秒钟(18×5＝90秒)，即可将一厚度为500埃的低温多晶硅薄膜，因N型离子布植掺杂(磷(Phosphorus)：20keV，1×1015/cm2)撞击损坏所形成约400埃的非晶硅薄膜层退火成多晶硅且将杂质活化，如图5A及图5B所示分别为此N型杂质活化试片退火前及退火后的剖面穿透式电子显微镜图像，可以清楚看出退火后非晶硅薄膜层已完全转换为一多晶硅薄膜层，且其杂质活化效果良好，具有良好导电性，片电阻值约280Ω/square，此结果与一般使用激光退火的效果相当；又本发明以第一较佳实施例所获下列的第二实验结果，与第一实验不同处是以15个周期共270秒(18×15＝270秒)，即可将沉积于一玻璃基板上的一厚度为4000埃的氢化非晶硅薄膜(a-Si:H)，在未去氢条件下退火成多晶硅薄膜，没有氢爆现象，如图6A及图6B所示分别为此氢化非晶硅试片退火后的剖面穿透式电子显微镜图像及电子绕射图像，可以清楚看出退火后氢化非晶硅薄膜层已完全转换为一多晶薄膜层，且界面十分平坦，并有多晶硅的绕射图像；另外，本发明快速能量传输退火装置亦可借助一回馈控制系统，机动调整能量板的温度，加热步骤可不受钨丝卤素或其他灯衰退的影响，且灯、能量板、散热板、及承载板等均可以由许多单元组合成大面积的结构，故可迅速有效的进行大面积的能量传输退火制程。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种能量传输退火装置，其特征在于，包括：

一光源单元，可提供光波能量；

一能量单元，为可吸收光源辐射能量并升温的一受热件；以及

一退火单元，包含一基板及沉积于基板上的一非晶薄膜，退火单元的非晶薄膜是面对能量单元且具有一间隔距离；

一散热单元，设于基板未沉积非晶硅薄膜一侧的下方并与基板间隔一定距离；

其中，当能量单元升温并释出热能，可加热非晶薄膜并将非晶薄膜转换为一多晶薄膜。

2.如权利要求1所述的能量传输退火装置，其特征在于，退火单元与能量单元及退火单元与散热单元的间隔距离可固定或随时间任意调整且是可为零。

3.如权利要求1所述的能量传输退火装置，其特征在于，一光源单元可为单一个或多个的钨丝卤素灯或氙气弧光灯，或任何可提供能量单元所需热能的灯或光源；

一能量单元可为单一或多个能量板组合而成，能量板可为石墨、钼、单晶硅、或任何其他可吸收该光源单元能量的材料；以及

一基板可为一玻璃基板、一塑胶基板或一石英基板。

4.如权利要求1所述的能量传输退火装置，其特征在于，散热单元为单一或多个恒温或可控温散热板组合而成，散热板可为金属、半导体、或绝缘体。

5.如权利要求1所述的能量传输退火装置，其特征在于，还可包含一承载单元及一支撑单元，支撑单元第一端固定于承载单元，第二端与基板接触以支撑退火单元。

6如权利要求1所述的能量传输退火装置，其特征在于，还包含一隔热层，设于基板及非晶薄膜之间，隔热层可为二氧化硅、氮化硅；

一散热层，设于非晶薄膜下方侧的基板的下表面上，可为金属、半导体、或绝缘体；

一导热层，设于基板及隔热层之间，可为金属；以及

一受热层，设于基板上方侧的非晶薄膜上表面上，可为半导体、金属、绝缘体。

7.如权利要求1所述的能量传输退火装置，其特征在于，能量单元与退火单元间及退火单元与散热单元间具有固体介质或气体介质或固体与气体介质并存。

8.如权利要求1所述的能量传输退火装置，其特征在于，退火单元可通过一输送单元移动，面对能量单元的非晶薄膜可依次由能量单元释出的热能扫瞄并加热，以转换为一多晶薄膜。

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