專利名稱：白熾燈及光照射式加熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白熾燈及光照射式加熱處理裝置，特別是涉及用 于對(duì)被處理體進(jìn)行加熱處理的白熾燈及具有該白熾燈的光照射式加熱 處理裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在進(jìn)行半導(dǎo)體制造工序中的例如成膜、氧化、氮化、膜穩(wěn) 定化、硅化物化、結(jié)晶化、注入離子活性化等各種處理時(shí)，利用來自 光源的光照射的加熱處理，特別是例如使半導(dǎo)體晶片等被處理體的溫度快速上升或下降的快速熱處理(以下稱為"RTP (Rapid Thermal Processing)")能夠提高成品率及品質(zhì)，因此優(yōu)選利用該方法。在這種光照射式加熱處理裝置(以下，簡稱為"加熱處理裝置") 中，作為光源例如使用白熱燈。白熱燈在由透光性材料構(gòu)成的發(fā)光管的內(nèi)部配設(shè)燈絲，投入電力 的90%以上被全部放射，能夠不與被處理體接觸地進(jìn)行加熱，因此在 作為玻璃基板或半導(dǎo)體晶片的加熱用熱源而使用時(shí)，與電阻加熱法相 比，能夠使被處理體的溫度快速上升下降，具體而言例如能夠在數(shù)秒 至數(shù)十秒內(nèi)使被處理體升溫至100(TC以上的溫度，而且停止光照射之 后，能夠?qū)⒈惶幚眢w快速冷卻。在使用這種光照射式的加熱處理裝置例如進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的RTP 時(shí)，若在將半導(dǎo)體晶片加熱到105(TC以上時(shí)在半導(dǎo)體晶片上產(chǎn)生溫度 分布的不均勻，則在半導(dǎo)體晶片上會(huì)產(chǎn)生被稱為"滑移"的現(xiàn)象、即 結(jié)晶轉(zhuǎn)移的缺陷，從而成為次品，因此需要進(jìn)行加熱、高溫保持、及冷卻，以使整個(gè)半導(dǎo)體晶片的溫度分布均勻。即，在RTP中，要求被 處理體的高精度的溫度均勻性。并且，即使在對(duì)例如整個(gè)光照射面的物理特性均勻的半導(dǎo)體晶片 以放射照度均勻的方式進(jìn)行光照射的情況下，由于在半導(dǎo)體晶片的周 邊部，從半導(dǎo)體晶片的側(cè)面等放射熱量，因此半導(dǎo)體晶片的周邊部的 溫度降低，在半導(dǎo)體晶片上也產(chǎn)生溫度分布的不均勻。為了解決這種問題，以半導(dǎo)體晶片的周邊部的表面上的放射照度 比半導(dǎo)體晶片的中央部的表面上的放射照度大的方式進(jìn)行光照射，從 而補(bǔ)償由于從半導(dǎo)體晶片的側(cè)面等發(fā)生熱放射而產(chǎn)生的溫度降低，從 而使半導(dǎo)體晶片上的溫度分布均勻。作為現(xiàn)有的加熱處理裝置，周知如下構(gòu)造的裝置例如圖9所示，多根白熱燈62、 63上下相對(duì)且彼此交叉地配置于由透光性材料構(gòu)成的 腔61外的上下兩段，由白熱燈62、 63從被處理體W的兩面對(duì)被容納 在腔61內(nèi)的被處理體W進(jìn)行光照射，從而將其加熱(參照專利文獻(xiàn)1 )。在該加熱處理裝置60中，也如圖10所示，將位于上段兩端的加 熱用的白熱燈Ll、 L2的燈輸出設(shè)定成比中央部上的加熱用的白熱燈 L3的燈輸出大，將位于下段兩端的加熱用的白熱燈L4、 L5的燈輸出 設(shè)定成比中央部的加熱用的白熱燈L6的燈輸出大，從而補(bǔ)償因被處理 體W的周邊部WB處的散熱作用而產(chǎn)生的溫度降低，能夠減小被處理 體W的中央部與周邊部的溫差，使被處理體W的溫度分布均勻。然而，在上述現(xiàn)有的加熱處理裝置60中，例如圖10所示，對(duì)于 被處理體W上的、與白熾燈的發(fā)光長度相比很小的狹小的特定區(qū)域 WA，即使用與該特定區(qū)域WA的特性對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度進(jìn)行光照射，也會(huì) 對(duì)特定區(qū)域WA以外的區(qū)域以相同條件進(jìn)行光照射，因此無法使特定 區(qū)域WA與其他區(qū)域達(dá)到適當(dāng)?shù)臏囟葼顟B(tài)地進(jìn)行溫度調(diào)整，即無法僅控制對(duì)于狹小的特定區(qū)域WA的放射照度，以使被處理物W的溫度狀 態(tài)均勻。例如半導(dǎo)體晶片一般在其表面上通過濺射法等形成有由金屬氧化 物等構(gòu)成的膜，或通過離子注入而摻雜有雜質(zhì)添加物，這種金屬氧化 物的膜厚或雜質(zhì)離子的密度在半導(dǎo)體晶片的表面上具有與位置有關(guān)的 分布。這種與位置有關(guān)的分布，并不一定相對(duì)于半導(dǎo)體晶片的中心而 中心對(duì)稱，例如對(duì)于雜質(zhì)離子密度，在相對(duì)于半導(dǎo)體晶片的中心不是 中心對(duì)稱的狹小的特定區(qū)域中，雜質(zhì)離子密度產(chǎn)生變化。在這種特定區(qū)域中，即使以達(dá)到與其他區(qū)域相同的放射照度的方 式進(jìn)行光照射，也會(huì)在溫度上升速度上產(chǎn)生差異，特定區(qū)域的溫度與 其他區(qū)域的溫度不一定一致。因此，在上述現(xiàn)有的加熱處理裝置60中，被處理體W的處理溫 度產(chǎn)生不希望的溫度分布，從而產(chǎn)生難以使被處理體W具有所希望的 物理特性的問題。此外，作為現(xiàn)有的加熱處理裝置，周知如下構(gòu)造的裝置例如圖11所示，在燈罩71內(nèi)，配設(shè)有第一燈單元72,相對(duì)于紙面在平行 方向及垂直方向上排列多個(gè)具有"U"字形狀的雙端燈73而構(gòu)成，該 雙端燈73在發(fā)光管的兩端部設(shè)有向燈絲75供電的裝置；及配設(shè)在上 述第一燈單元72的下方側(cè)的第二燈單元76，沿著紙面在與紙面垂直的 方向上排列多個(gè)具有直線形狀的雙端燈77而構(gòu)成，該雙端燈77在發(fā) 光管的兩端部設(shè)有向燈絲供電的裝置，在第二燈單元76的下方位置， 對(duì)被載置于支撐環(huán)78上的半導(dǎo)體晶片等被處理體W進(jìn)行加熱(參照專 利文獻(xiàn)2)。在該加熱處理裝置70中，具有如下機(jī)構(gòu)為了使被處理體W上 的、與其他部分相比具有溫度下降的趨勢的、與載置被處理體W的支撐環(huán)78連接的連接部的溫度上升而進(jìn)行控制，以使位于連接部上方的屬于第一燈單元72的"U"字形狀的燈以高功率輸出。在該加熱處理裝置70中，首先，將作為被處理體W的半導(dǎo)體晶 片的加熱區(qū)域以中心對(duì)稱的方式分割成同心的多個(gè)區(qū)域。對(duì)第一燈單 元72及第二燈單元76的各燈的照度分布進(jìn)行組合，形成與被分割的 各區(qū)域?qū)?yīng)的、相對(duì)于半導(dǎo)體晶片的中心中心對(duì)稱的合成照度分布圖 案，在半導(dǎo)體晶片為了抑制來自燈的光的照度偏差的影響，在半導(dǎo)體 晶片旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，進(jìn)行與各區(qū)域的溫度變化對(duì)應(yīng)的加熱處理。根據(jù)這種加熱處理裝置70，能夠以各自不同的照度對(duì)被處理體W 的同心配置的各區(qū)域進(jìn)行加熱，由此可使被處理體W的溫度狀態(tài)均勻。然而，在上述特定區(qū)域相對(duì)于半導(dǎo)體晶片的中心不是中心對(duì)稱的 情況下，由于使半導(dǎo)體晶片旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行加熱處理，因此無法良好地解 決上述問題點(diǎn)。此外，該加熱處理裝置70，在實(shí)際應(yīng)用上有產(chǎn)生如下問題點(diǎn)。具 體而言，具有"u"字形狀的燈由水平部74B與一對(duì)垂直部74A構(gòu)成， 但是實(shí)現(xiàn)發(fā)光的僅有在內(nèi)部配設(shè)有燈絲75的水平部74B，因此各燈隔 著不能忽略的程度的空間而分離配置，因此在與該空間的正下方對(duì)應(yīng) 的部分會(huì)產(chǎn)生溫度分布。艮P，即使對(duì)第一燈單元72及第二燈單元76的各燈的照度分布進(jìn) 行組合而形成與各區(qū)域?qū)?yīng)的、以半導(dǎo)體晶片的中心對(duì)稱的合成照度 分布，在與上述空間的正下方對(duì)應(yīng)的部分，照度也較急劇地變化(降 低)，因此即使想要進(jìn)行與各區(qū)域的溫度變化對(duì)應(yīng)的加熱，也較難減 小在與上述空間的正下方對(duì)應(yīng)的部分附近產(chǎn)生的溫度分布。進(jìn)而，這種加熱處理裝置70由于近年來存在盡力減小用于配設(shè)燈單元的空間(主要為高度方向)的趨勢，因此若使用具有"U"字形狀 的燈，則由于需要對(duì)應(yīng)于燈的垂直部的空間，因此從小空間化的觀點(diǎn) 看時(shí)不理想。鑒于以上事項(xiàng)，本發(fā)明人提出了具有如下構(gòu)造的、作為光照射式 加熱處理裝置的光源而使用的白熾燈(參照專利文獻(xiàn)3)。圖12是表示現(xiàn)有的白熾燈的一例中的構(gòu)造的概要的說明用透視圖。該白熾燈80具有兩端被氣密地密封的直管狀的發(fā)光管81，在該 發(fā)光管81內(nèi)，由各線圈狀的燈絲與用于向燈絲供電的引線構(gòu)成的多個(gè) (在圖12中為兩個(gè))燈絲體83A、 83B，以燈絲在發(fā)光管81的管軸方 向延伸的方式，在管軸方向上依次排列配置。與一個(gè)燈絲體83A上的燈絲84A的一端連接的一端側(cè)的引線86A 插通配設(shè)在燈絲84A、 84B之間的例如由石英玻璃構(gòu)成的絕緣體91上 形成的通孔92A內(nèi)，經(jīng)由氣密地埋設(shè)在發(fā)光管81的一端側(cè)的密封部 82A上的金屬箔87A，與從密封部82A向外部突出的外部引線88A電 連接，此外，與一個(gè)燈絲體83A上的燈絲84A的另一端連接的另一端 側(cè)的引線85A，經(jīng)由被埋設(shè)在發(fā)光管81的另一端側(cè)的密封部82B上的 金屬箔87D，與外部引線88D電連接。在一端側(cè)的引線86A上的與另一個(gè)燈絲體83B的燈絲84B相對(duì)的 部分，設(shè)有絕緣管90A。此外，與另一個(gè)燈絲體83B上的燈絲84B的一端連接的一端側(cè)的 引線86B，經(jīng)由被埋設(shè)在發(fā)光管81的一端側(cè)的密封部82A的金屬箔87B 與外部引線88B電連接，此外，與另一個(gè)燈絲體83B上的燈絲84B的 另一端連接的另一端側(cè)的引線85B,插通形成于絕緣體91上的通孔92B內(nèi)，經(jīng)由被埋設(shè)在發(fā)光管81的另一端側(cè)的密封部82B上的金屬箔87C， 與外部引線88C電連接。在另一端側(cè)引線85B上的與一個(gè)的燈絲體83A 的燈絲84A相對(duì)的部分，設(shè)有絕緣管90B。93A及93B是供電裝置， 一個(gè)供電裝置93A經(jīng)由外部引線88A、 88D與一個(gè)燈絲體83A連接，而且另一個(gè)供電裝置93B經(jīng)由外部引線 88B、 88C與另一個(gè)燈絲體83B連接，由此能夠單獨(dú)向各燈絲體83A、 83B上的燈絲84A、 84B供電。此外，89是在發(fā)光管81的內(nèi)壁與絕緣管90A、 90B之間的位置， 在發(fā)光管81的管軸方向上排列設(shè)置的環(huán)狀的固定器，各燈絲84A、 84B 分別例如由三個(gè)固定器89支撐為不與發(fā)光管81接觸。該白熾燈80在發(fā)光管81內(nèi)具有多個(gè)燈絲84A、 84B，可單獨(dú)地進(jìn) 行各燈絲84A、 84B的發(fā)光等控制，因此在用作光照射式加熱處理裝置 上的加熱用光源時(shí)，通過并列地排列多根白熾燈80，與現(xiàn)有的在發(fā)光 管內(nèi)具有一個(gè)燈絲的白熾燈相比，可以與受到光照射的被處理體的被照射區(qū)域?qū)?yīng)地高密度地配置燈絲。因此，根據(jù)這種光照射式加熱處理裝置，可對(duì)多個(gè)燈絲84A、 84B 單獨(dú)地進(jìn)行供電，從而可單獨(dú)地進(jìn)行各燈絲84A、 84B的發(fā)光等控制， 因此即使例如在平板狀的被處理體上的特定區(qū)域相對(duì)于被處理的形狀 為非對(duì)稱時(shí)，可對(duì)該特定區(qū)域以所希望的光強(qiáng)度進(jìn)行光照射，其結(jié)果即使在被熱處理的被處理體上的與位置有關(guān)的的溫度變化程度的分布 相對(duì)于被處理體的形狀為非對(duì)稱時(shí)，也可均勻地加熱被處理體，因此 在被處理體上的整個(gè)被照射面上，可實(shí)現(xiàn)均勻的溫度分布。進(jìn)而，在與例如專利文獻(xiàn)2中記載的具有"U"字形狀的燈的加熱 處理裝置70比較時(shí)，可以使白熾燈為直管狀，因此不需要與"U"字 形狀燈的垂直部對(duì)應(yīng)的空間，可使加熱處理裝置小型化。專利文獻(xiàn)l:日本特開平7-37833號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開2002-203804號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本特開2006-27卯08號(hào)公報(bào)根據(jù)圖12所示的構(gòu)造(專利文獻(xiàn)3的圖1所示的構(gòu)造)制作多根 白熾燈，而且以相同規(guī)格制作分別裝載該白熾燈的多個(gè)加熱處理裝置， 通過將該加熱處理裝置分別以相同的運(yùn)轉(zhuǎn)條件運(yùn)轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行被處理 體的加熱處理時(shí)，判斷出在由各加熱處理裝置進(jìn)行加熱處理的各被處 理體上，所希望的物理特性或溫度上升速度存在偏差，產(chǎn)生不能穩(wěn)定 地得到具有所希望的性能的加熱處理裝置的問題。在此，"相同規(guī)格"是指，在各光照射式加熱處理裝置中，配置 于白熾燈上的燈絲體的個(gè)數(shù)及配置于燈單元中的白熾燈的根數(shù)相同， 在具有相同規(guī)格的各光照射式加熱處理裝置中，燈單元中的白熾燈的配置方法相同。此外，"相同運(yùn)轉(zhuǎn)條件"是指，在配置于燈單元中的各白熾燈上， 所接通的電力相同，而且在各光照射式加熱處理裝置中被處理體所在 處的氛圍(例如氣體的種類、氣體的壓力等)相同。艮口，在裝載有圖12所示的白熾燈的光照射式加熱處理裝置中，如 上所述，通過單獨(dú)地控制供給到各燈絲的電力，可使被處理體上的放 射照度分布成為所希望的分布。因此，若以相同運(yùn)轉(zhuǎn)條件運(yùn)轉(zhuǎn)具有相 同規(guī)格的各光照射式加熱處理裝置，則理論上各被處理體在放射照度 分布彼此一致而且溫度上升速度(溫度變化的程度) 一致的狀態(tài)下， 進(jìn)行加熱處理。然而，實(shí)際上在各光照射式加熱處理裝置中，可知在被處理體上 的放射照度分布產(chǎn)生偏差，升溫特性存在差異，具體而言，與其他裝置相比，溫度上升速度低約30%左右。這種問題尤其在通過裝載發(fā)光管內(nèi)配設(shè)有多個(gè)燈絲體的白熾燈而 在被處理體上欲實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制的光照射式加熱處理裝置中顯 著地發(fā)生，其原因在于由于制造上的加工、裝配誤差而在引線的位置 上產(chǎn)生偏差。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明根據(jù)上述情況而制造，其目的在于提供一種白熾燈，基本 上能夠向燈絲投入大電力，能夠切實(shí)地得到所希望的光放射特性，而 且能夠穩(wěn)定地得到具有恒定的性能的加熱處理結(jié)果。此外，本發(fā)明的其他目的在于提供一種光照射式加熱處理裝置， 不會(huì)在被處理體上的放射照度分布及被處理體的加熱處理上產(chǎn)生偏 差，能夠穩(wěn)定地得到具有穩(wěn)定的性能的加熱處理結(jié)果。本發(fā)明的一種白熾燈，在至少一端形成有密封部的長管狀的發(fā)光 管的內(nèi)部，各線圈狀的燈絲與向該燈絲供給電力的引線連結(jié)而成的多 個(gè)燈絲體，以各燈絲沿著發(fā)光管的管軸延伸的方式依次排列配設(shè)，各燈絲體上的各引線與配設(shè)在密封部的多個(gè)導(dǎo)電性部件分別電連接，從 而對(duì)各燈絲分別獨(dú)立地供電，其特征在于，在與發(fā)光管的管軸正交的剖面上，在除了由相對(duì)于燈絲正交的兩 根外切線與發(fā)光管的管壁包圍的至少包括燈絲的區(qū)域以外的區(qū)域中， 存在該燈絲以外的其他燈絲的所有引線。在本發(fā)明的白熾燈中，能夠構(gòu)成為(1)燈絲體在4個(gè)以上，(2) 以在與發(fā)光管的管軸正交的剖面上，燈絲與引線的共同外切線所成的角度在10 60。的范圍內(nèi)的方式，設(shè)定燈絲的線圈直徑及引線的外徑， 具體而言，引線的外徑為0.15 lmm。此外，在本發(fā)明的白熾燈中，發(fā)光管能夠構(gòu)成為，由與其管軸正 交的平面切斷的剖面形狀為方形。進(jìn)而，在本發(fā)明的白熾燈中，優(yōu)選上述密封部形成為，配設(shè)棒狀 的密封用絕緣體，而且在該密封用絕緣體的外周隔開間隔排列設(shè)置多 個(gè)上述導(dǎo)電性部件，上述發(fā)光管與上述密封用絕緣體夾著導(dǎo)電性金屬 箔被氣密地密封。本發(fā)明的一種光照射式加熱處理裝置，其特征在于，具有具備上 述白熾燈的光源部，該白熾燈以未配設(shè)引線的區(qū)域位于被處理體側(cè)的 狀態(tài)配置。在本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置中，光源部能夠由并列地配置 多個(gè)白熾燈而成的燈單元構(gòu)成。在這種構(gòu)造的光照射式加熱處理裝置中，優(yōu)選構(gòu)成燈單元的彼此 相鄰的白熾燈的中心間距離Lp、與從白熾燈的燈中心軸到被處理體為止的距離L之比Lp/L的值在1.5以下。根據(jù)本發(fā)明的白熾燈，即使由于制造上的加工、裝配誤差而在引 線的位置上產(chǎn)生偏差，由于對(duì)一個(gè)燈絲而言，該燈絲以外的其他燈絲 的引線均配置在特定的區(qū)域內(nèi)，從而從燈絲直接放射的光不會(huì)被其他 燈絲的引線遮擋，形成能夠有效地取出的區(qū)域，因此也能夠切實(shí)地構(gòu) 成具有所希望的光放射特性的白熾燈。此外，根據(jù)本發(fā)明的白熾燈，即使具有至少四個(gè)以上的燈絲體， 并且使用具有相對(duì)于燈絲的線圈直徑的大小滿足預(yù)定關(guān)系的外徑的引 線，也能夠切實(shí)地得到上述效果，因此能夠通過彼此獨(dú)立地控制多個(gè) 燈絲的點(diǎn)亮狀態(tài)而得到所希望的光放射照度分布，而且能夠切實(shí)地得 到可向燈絲投入大電力的白熾燈。進(jìn)而，在白熾燈的發(fā)光管中，與其管軸正交的方向上的剖面形狀 為方形，從而能夠在發(fā)光管的內(nèi)部配設(shè)多個(gè)引線，由此容易設(shè)置多個(gè) 燈絲體，而且在作為光照射式加熱處理裝置的光源而使用時(shí)，能夠切 實(shí)地且容易地進(jìn)行以預(yù)定的姿勢固定、配置白熾燈。進(jìn)而，利用密封用絕緣體形成有密封部，從而能夠利用密封用絕 緣體的外周面將多個(gè)導(dǎo)電性部件不彼此接觸地配置，因此作為對(duì)具有 復(fù)雜的物理特性的被處理體進(jìn)行高精度的溫度控制的光源，即使使用 具有多個(gè)燈絲體的白熾燈，也能夠不增大密封部地形成對(duì)各燈絲體獨(dú) 立供電的構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置，具有具備上述白熾燈的光 源部，該白熾燈被配置成未配設(shè)有引線的區(qū)域與被處理體相對(duì)的姿勢， 從而能夠有效地照射來自該白熾燈的光，因此在被處理體上的放射照 度分布及被處理體的加熱處理上不會(huì)產(chǎn)生偏差，能夠穩(wěn)定地得到具有 恒定的性能的光照射式加熱處理裝置。
圖1是表示本發(fā)明的白熾燈的一例的構(gòu)造的概要的透視圖。 圖2是表示圖1所示的白熾燈的、由與管軸正交的平面產(chǎn)生的切 斷面的剖視圖。圖3是表示燈絲的線圈直徑的大小與引線的外徑的大小之間的關(guān)系的說明圖。圖4表示本發(fā)明的白熾燈的其他構(gòu)造例的概要，是表示由與發(fā)光 管的管軸正交的平面產(chǎn)生的切斷面的剖視圖。圖5是表示本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置的一例中的構(gòu)造的概 要的正面剖視圖。圖6是表示圖5所示的光照射式加熱處理裝置中的、構(gòu)成燈單元 的白熾燈的排列例和被處理體的俯視圖。圖7是表示燈單元中的燈配置間距與到被處理體的距離之間的關(guān) 系的剖視圖。圖8是表示本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置的其他構(gòu)造例中的、 構(gòu)成燈單元的白熾燈的排列例和被處理體的俯視圖。圖9是表示現(xiàn)有的加熱處理裝置的一例中的構(gòu)造的概要的正面剖視圖。圖10是表示構(gòu)成圖9所示的加熱處理裝置的光源部的燈的排列例 的透視圖。圖11是表示現(xiàn)有的加熱處理裝置的其他例子中的構(gòu)造的概要的 正面剖視圖。圖12是表示現(xiàn)有的白熾燈的一例中的構(gòu)造的概要的說明用透視圖。
具體實(shí)施方式
圖1是表示本發(fā)明的白熾燈的一例中的構(gòu)造的概要的透視圖。該白熾燈10具有在兩端部形成有密封部12的例如由石英玻璃等 透光性材料構(gòu)成的、長管狀例如直管狀的發(fā)光管11，在該發(fā)光管11的 內(nèi)部，沿著發(fā)光管11的管軸延伸地依次排列配設(shè)有分別由線圈狀燈絲 21A 21E、和與該燈絲21A 21E的兩端部連結(jié)的供電用的引線22A 22E構(gòu)成的多個(gè)例如5個(gè)燈絲體20A 20E，而且封入有鹵素氣體。在 此，燈絲體的個(gè)數(shù)并不特別加以限定，可以根據(jù)被處理體的尺寸、物 理特性等適當(dāng)變更。該白熾燈10中的密封部12例如在將由石英玻璃構(gòu)成的圓柱狀的 密封用絕緣13插入并配置于發(fā)光管構(gòu)成材料的內(nèi)部的狀態(tài)下，通過用 燃燒器等加熱發(fā)光管構(gòu)成材料的外周面而形成(收縮封閉(Shrink Seal) 構(gòu)造)。在密封用絕緣體13的外周面上，在圓周方向上大致按照每個(gè)等間隔分離而排列的位置上，向管軸方向延伸配設(shè)有與燈絲體的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng) 的個(gè)數(shù)例如5張金屬箔14，發(fā)光管11的內(nèi)周面與密封用絕緣體13的外周面經(jīng)由金屬箔14被氣密地密封。各該金屬箔14為了避免折彎， 使用全長比密封用絕緣體13的全長短的金屬箔。各燈絲體20A 20E上的引線22A 22E，分別經(jīng)由對(duì)應(yīng)于密封部 12中的金屬箔14，與從發(fā)光管11的外端向管軸方向外方突出延伸的 外部引線15電連接。并且，各燈絲體20A 20E的外部引線15分別連接于未圖示的供 電裝置，通過向各燈絲體20A 20E的燈絲21A 21E獨(dú)立地供電，可 個(gè)別地進(jìn)行各燈絲21A 21E的點(diǎn)亮控制。如上所述，通過將密封用絕緣體13配設(shè)在發(fā)光管11的內(nèi)部而形 成密封部12，可以利用圓柱狀的密封用絕緣體13的外周面將多張金屬 箔14不彼此接觸地配設(shè)，因此即使是具有多個(gè)燈絲體的白熾燈10，也 可以不增大密封部12地切實(shí)地形成對(duì)各燈絲體20A 20E獨(dú)立供電的 構(gòu)造。尤其是，與通過夾緊密封(Pinch Seal)法形成扁平形狀的密封 部的情況相比，即使在配設(shè)有多張金屬箔14的情況下，也可減小密封 部12的大小，因此在省空間化的觀點(diǎn)上是優(yōu)選的。另外，各金屬箔若 在尺寸上允許，則可以不是等間隔地配設(shè)，也可以與以可有效率地照 射來自白熾燈的光的方式配置的引線位置對(duì)應(yīng)地調(diào)整間隔而配設(shè)。在該白熾燈10中，例如燈絲體20A的引線22A的、與其他燈絲 體20B 20E的燈絲21B 21E及引線22B 22E相對(duì)的部位，例如設(shè) 有由石英等絕緣材料構(gòu)成的絕緣管17。其他燈絲體20B 20E也具有同樣的構(gòu)造。通過設(shè)置絕緣管17，在發(fā)光管11的徑向上，相鄰的各引線不會(huì) 彼此接觸而短路，可切實(shí)地防止各引線、該引線、及在發(fā)光管ll的徑向上相對(duì)的燈絲接觸而短路。此外，各燈絲體20A 20E在發(fā)光管11的內(nèi)部中，通過被設(shè)置成 夾在發(fā)光管11的內(nèi)壁與絕緣管17之間的位置的環(huán)狀的固定器 (Anchor) 18，被支撐為不會(huì)與發(fā)光管11的內(nèi)壁接觸。在該實(shí)施例中， 固定器18相對(duì)于燈絲被一體地固定，對(duì)各燈絲體20A 20E各設(shè)置一 個(gè)°通過形成這種構(gòu)造，可防止由于發(fā)光時(shí)達(dá)到高溫的燈絲21A 21E 與發(fā)光管11的內(nèi)壁接觸而發(fā)生發(fā)光管11失透的不良現(xiàn)象，而且可將 引線22A 22E切實(shí)地配設(shè)于發(fā)光管11的內(nèi)部空間的所希望的位置。在該白熾燈10中，對(duì)燈絲而言，該燈絲以外的其他燈絲的引線均 位于發(fā)光管的內(nèi)部的特定區(qū)域內(nèi)。進(jìn)行具體說明，則處于如下狀態(tài)如圖2所示，例如在由與燈絲 21E的中心軸正交的平面所產(chǎn)生的切斷面中，該燈絲21E以外的其他 燈絲21A 21D的引線22A 22D均位于除了由相對(duì)于燈絲21E正交 的兩根外切線TA、 TB與發(fā)光管11的管壁包圍的、至少包括燈絲21E 的區(qū)域(以下，稱為"有效光取出區(qū)域EA1")以外的區(qū)域。在該實(shí)施例中處于如下狀態(tài)其他燈絲21A 21D的引線22A 22D，相對(duì)于燈絲21E對(duì)稱地配置，而且在與有效光取出區(qū)域EA1相 對(duì)的區(qū)域(在圖2中位于燈絲21E的上方側(cè)的區(qū)域)EA2內(nèi)也不存在 引線。此外，其他燈絲21A 21D也具有同樣的構(gòu)造。 根據(jù)以下理由，對(duì)有效光取出區(qū)域EA1進(jìn)行上述定義。在將光垂直(入射角為0度)地入射時(shí)的放射照度設(shè)為IQ，將光的入射角設(shè)為e時(shí)，由(公式)1《。cose表示光相對(duì)于被處理體w傾斜 地入射時(shí)被處理體w上的放射照度i，存在入射角e越大放射照度i越 小的趨勢。在被處理體w的加熱處理中，為了防止產(chǎn)生溫度不均勻，需要放 射照度相對(duì)于峰值的降低程度在一定的比例以下，根據(jù)這一點(diǎn)設(shè)定所 使用的光的入射角e的范圍。例如在進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的加熱處理時(shí)，即使在要求溫度精度最低的處理、例如施主消除(Donor Killer)處理等，放射照度相對(duì)于峰值 的降低程度最大為30%左右(若換算成溫度相對(duì)于峰值溫度的降低程 度則為20%左右)，與該值對(duì)應(yīng)的光的入射角e的臨界值例如成為45 度左右。另外，溫度降低的程度比放射照度降低的程度慢是因?yàn)椋?于半導(dǎo)體晶片的導(dǎo)熱率高，從而熱在半導(dǎo)體晶片內(nèi)部擴(kuò)散，降低的程 度被緩和。因此，實(shí)際上，圖2中的入射角e的臨界值例如被設(shè)定在45度， 引線位于該角度范圍的區(qū)域即由彼此正交的兩根外切線TA、 TB與發(fā) 光管11的管壁包圍的區(qū)域以外的區(qū)域中的狀態(tài)較有利，通過引線位于 該角度范圍的區(qū)域以外的區(qū)域的狀態(tài)，可以有效地且不會(huì)產(chǎn)生局部性 下降地非常均勻地利用從燈絲放射的光。表示上述白熾燈10的構(gòu)造例，發(fā)光管11的外徑例如為12 16mm， 發(fā)光管11的內(nèi)徑例如為10 14mm，燈絲21A 21E的外徑(線圈直 徑)為2 5mm (構(gòu)成燈絲21A 21E的線材的直徑為(()0.1 0.5mm)、 例如為2.9mm，燈絲21A 21E的長度例如為30 300mm，引線22A 22E的外徑為(()(U5 lmm、例如為小0.8mm，每根燈絲的最大額定電流 值為2.5 20A。而且，根據(jù)上述構(gòu)造的白熾燈10，對(duì)于一個(gè)燈絲而言，該燈絲以 外的其他燈絲的引線均配置在特定的區(qū)域內(nèi)，從而切實(shí)地形成可將從 燈絲直接放射的光不會(huì)被其他燈絲的引線及絕緣管17遮擋而有效地取出的有效光取出區(qū)域EA1，因此可切實(shí)地構(gòu)成具有所希望的光放射特 性的燈。在上述白熾燈10中，多個(gè)供電用的引線22A 22E，與沿著發(fā)光 管11的管軸延伸的各燈絲21A 21E大致平行地在發(fā)光管11內(nèi)延伸配 設(shè)，因此對(duì)(1)燈絲體的個(gè)數(shù)為4個(gè)以上的燈，(2)燈絲與引線的 共同外切線所成的角度a為10°<01<60°的范圍、引線的外徑與燈絲的外 徑相比占較大比例的燈而言非常有用。參照圖3對(duì)上述(2)進(jìn)行具體說明，近年來，為了快速加熱半導(dǎo) 體晶片等被處理體，要求白熾燈的大功率化，即要求使對(duì)燈絲供給的 每單位長度的投入電力增加到現(xiàn)有水平以上。隨著這種要求，例如需 要將2.5 20A左右大小的電流流過燈絲，因此引線22的淺徑Dl被決 定成不會(huì)在點(diǎn)亮中達(dá)到高溫而發(fā)熱或在中途熔斷。例如額定電流值為 2.5A時(shí)，例如使用(()0.15mm左右的線徑D^的引線22，在額定電流值 為20A時(shí)，例如使用(()lmm左右的線徑DL的引線22。另外，在白熾燈 中，存在配設(shè)電流值彼此不同的多個(gè)燈絲的情況，為了避免制造工序 上的管理的煩雜，統(tǒng)一成容許電流值最大的引線直徑進(jìn)行制作的情況 也很多。另一方面，燈絲21的線圈外徑Dp被決定成，充分地確保構(gòu)成燈 絲21的線材的全長，以使能夠投入大電力，并且燈絲21的軸方向的 長度相對(duì)于被照射區(qū)域的尺寸收縮為預(yù)定的長度。例如燈絲21的線圈 夕卜徑DF是2mm 5mm左右。進(jìn)而，為了增大在被處理體的被光照射面上的放射照度，需要增 大供給于每一個(gè)燈絲的電力的同時(shí)緊密地排列白熾燈，要求盡可能減小發(fā)光管11的外徑，其結(jié)果，配設(shè)于發(fā)光管11內(nèi)的燈絲21與引線22 的分離距離也受到尺寸上的制約。例如需要燈絲21與引線22的中心 間距離Lc在大約6mm左右的范圍內(nèi)。如上所述，在上述構(gòu)造的白熾燈10中，若燈絲21與引線22的共 同外切線CT1， CT2所形成的角度a在10°<0^<60°的范圍內(nèi)，并且引線 22簡單地配置在發(fā)光管11內(nèi)，則會(huì)產(chǎn)生放射照度由于引線22的影子 而降低的問題，但是根據(jù)本發(fā)明的引線配置構(gòu)造，可切實(shí)地防止產(chǎn)生 這種問題。另外，關(guān)于燈絲體的個(gè)數(shù)，隨著燈絲體的個(gè)數(shù)增多，可更精密地 控制對(duì)被處理體的放射照度分布，因此在進(jìn)行要求高精度的溫度控制 的工序時(shí)，例如進(jìn)行氧化工序或注入離子活性化工序時(shí)，優(yōu)選燈絲體 的個(gè)數(shù)是5個(gè)以上，進(jìn)而在對(duì)(()300mm以上的大口徑的半導(dǎo)體晶片進(jìn)行 處理時(shí)，優(yōu)選7至9個(gè)。隨著燈絲體的個(gè)數(shù)增多，引線的個(gè)數(shù)也增多， 因此將引線配置在適當(dāng)?shù)奈恢酶匾Ｒ陨希瑢?duì)本發(fā)明的白熾燈的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā) 明并不限定于上述的實(shí)施方式，可以進(jìn)行各種變更。圖4表示本發(fā)明的白熾燈的其他構(gòu)造例的概要，是表示由與發(fā)光 管的管軸正交的平面產(chǎn)生的切斷面的剖視圖。該白熾燈10除了具有由與其管軸正交的平面切斷的剖面形狀為 方形的方筒狀的發(fā)光管IIA之外，具有與上述實(shí)施例同樣的構(gòu)造，在 一個(gè)燈絲21的有效光取出區(qū)域EA1及與此相對(duì)的區(qū)域EA2內(nèi)不存在 其他燈絲的引線22的狀態(tài)下，沿著發(fā)光管UA的兩側(cè)的內(nèi)壁配設(shè)有引 線22。在此，彼此相鄰的絕緣管17之間，例如處于緊密接觸狀態(tài)。發(fā) 光管11A的剖面形狀為例如正方形或長方形的方筒狀，從而可利用發(fā) 光管11A的兩側(cè)的內(nèi)壁將其他燈絲的引線22配設(shè)于適當(dāng)?shù)奈恢?，因此與具備具有與該方筒相等外徑的圓筒狀的發(fā)光管時(shí)相比，可更容易地 且更切實(shí)地配設(shè)多個(gè)引線22，因此可方便地制作在被處理體上可實(shí)現(xiàn) 高精度的溫度控制的白熾燈10。此外，根據(jù)上述構(gòu)造的白熾燈10，發(fā)光管11A的剖面形狀為方形，從而在下述的光照射式加熱處理裝置的燈單元容納空間配置白識(shí)燈 時(shí)，可切實(shí)且容易地進(jìn)行以未配設(shè)引線的區(qū)域與被處理體相對(duì)的方式固定白熾燈IO的作業(yè)。此外，本發(fā)明并不限定于發(fā)光管的形狀為直管狀的白熾燈，也可 適用于發(fā)光管例如為螺旋狀、圓形(圓環(huán)狀)等形狀的白熾燈。如上所述，在本發(fā)明的白熾燈中，配設(shè)于發(fā)光管內(nèi)的多個(gè)燈絲體 可各自獨(dú)立地供電，從而可對(duì)燈絲體投入大電力，而且采用特定的引 線配置構(gòu)造，從而能夠以一定以上的放射照度取出從各燈絲朝預(yù)定方 向放射的光，因此作為光照射式加熱處理的加熱用光源非常有用。以 下，對(duì)本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置進(jìn)行說明。光照射式加熱處理裝置圖5是表示本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置的一例中的構(gòu)造的概 要的正面剖視圖，圖6是表示圖5所示的光照射式加熱處理裝置中的、 構(gòu)成燈單元的白熾燈的排列例和被處理體的俯視圖。該光照射式加熱處理裝置30具有內(nèi)部空間由例如石英構(gòu)成的窗 板32被上下劃分而形成有燈單元容納空間Sl及加熱處理空間S2的腔 31，在燈單元容納空間Sl中，配置有由多根上述白熾燈IO構(gòu)成的燈 單元40，而且在該燈單元40的上方，配置有將從該燈單元40朝上方 照射的光向被處理體W側(cè)反射的反射鏡41，由此形成光源部。在燈單元40中，例如IO根上述白熾燈10，以燈中心軸位于同一平面、而且有效光取出區(qū)域EA1向著被處理體W側(cè)的姿勢，即若參照圖2則以連接兩根外切線TA、 TB的交點(diǎn)和燈絲的中心點(diǎn)的直線C與 被處理體W正交的姿勢，例如以預(yù)定的間隔分離而排列設(shè)置。燈單元40整體的發(fā)光區(qū)域，以使在被處理體W上至少與各燈絲 (在圖6中用實(shí)線表示于白熾燈10的內(nèi)部)21所橫跨的區(qū)域的長度對(duì) 應(yīng)的方式，調(diào)整配設(shè)于發(fā)光管11內(nèi)的燈絲21的個(gè)數(shù)，或使燈絲21的 個(gè)數(shù)彼此相同、調(diào)整每一個(gè)燈絲21的長度，或調(diào)整燈絲21的個(gè)數(shù)及 長度這兩者而設(shè)定。例如被處理體W為圓形的半導(dǎo)體晶片，則將半導(dǎo)體晶片的表面分 割成以其形狀中心作為中心的同心狀的多個(gè)圓環(huán)狀的區(qū)域Z1 Z3 (最 內(nèi)側(cè)的區(qū)域Z1是圓形)，而且按照各區(qū)域Z1 Z3分別以與半導(dǎo)體晶 片的物理特性等對(duì)應(yīng)的條件進(jìn)行各白熾燈10的燈絲21的點(diǎn)亮控制， 從而得到所希望的光放射照度分布。如圖7所示，構(gòu)成燈單元40的彼此相鄰的白熾燈10的中心間距 離(燈配置間距)Lp，可以以在被處理體W上的光放射照度分布中， 不產(chǎn)生或盡可能少產(chǎn)生被稱為所謂"波紋(Ripple)"的放射照度減弱 的方式，根據(jù)與從白熾燈10的燈中心軸到被處理體W為止的距離L 之間的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定。具體而言，在要求精度較低的施主消除處理等情況下，優(yōu)選構(gòu)成 為Lp/L的值在1.5以下，尤其是在要求高溫度精度的半導(dǎo)體退火處理 或氧化膜成膜處理的情況下，優(yōu)選Lp/L的值在1以下。通過形成這種構(gòu)造，可防止由于產(chǎn)生波紋而引起溫度不均勻。反射鏡41是例如在由無氧銅構(gòu)成的母材上鍍金而成的反射鏡，反 射剖面具有例如選自圓的一部分、橢圓的一部分、拋物線的一部分或平板狀等的形狀。燈單元40的各白熾燈10由一對(duì)固定臺(tái)42A、 42B支撐。固定臺(tái)42A、 42B通過由導(dǎo)電性部件構(gòu)成的導(dǎo)電臺(tái)43、及由陶瓷 等絕緣部件構(gòu)成的保持臺(tái)44構(gòu)成，保持臺(tái)44被設(shè)置于腔31的內(nèi)壁， 并且保持導(dǎo)電臺(tái)43。將構(gòu)成燈單元40的白熾燈10的根數(shù)設(shè)為nl，將白熾燈10具有 的燈絲體的個(gè)數(shù)設(shè)為ml時(shí)，在向各燈絲體均獨(dú)立供給電力的構(gòu)造的情 況下，需要nlxml組成對(duì)的固定臺(tái)42A、 42B。在腔31上，設(shè)有連接來自電源部35的供電裝置37的供電線的一 對(duì)電源供給端口36A、 36B，該一對(duì)電源供給端口 36A、 36B的組數(shù)根 據(jù)白熾燈IO的個(gè)數(shù)、各白熾燈10內(nèi)的燈絲體的個(gè)數(shù)等來設(shè)定。在該實(shí)施例中，電源供給端口 36A與一個(gè)的固定臺(tái)42A的導(dǎo)電臺(tái) 43電連接，該固定臺(tái)42A的導(dǎo)電臺(tái)43與一個(gè)白熾燈上的一個(gè)燈絲的 一端側(cè)的外部引線電連接。此外，電源供給端口 36B與另一個(gè)的固定 臺(tái)42B的導(dǎo)電臺(tái)43電連接，該固定臺(tái)42B的導(dǎo)電臺(tái)43與燈絲的另一 端側(cè)的外部引線電連接。由此，在電源部35上的供電裝置37上，電連接有構(gòu)成燈單元40 的一個(gè)白熾燈10的燈絲體20A。此外，該白熾燈10的其他燈絲體20B 20E也通過其他的一對(duì)電源供給端口 ，分別與供電裝置構(gòu)成同樣的電連 接。并且，構(gòu)成燈單元40的其他白熾燈10的各燈絲，也分別與對(duì)應(yīng) 的供電裝置構(gòu)成同樣的電連接。通過形成這種構(gòu)造，使各白熾燈IO的燈絲選擇性地發(fā)光，或個(gè)別 地調(diào)整向各燈絲體供給的電力的大小，由此任意地且高精度地設(shè)定被 處理體W上的放射照度分布。另外，也可僅對(duì)燈單元中的一個(gè)白熾燈 選擇性地進(jìn)行點(diǎn)亮控制。在上述光照射式加熱處理裝置30中，從電源部35對(duì)燈單元40的 各白熾燈IO的各燈絲供給控制為適當(dāng)大小的電力，從而處于點(diǎn)亮狀態(tài)， 由此從各白熾點(diǎn)IO放射的光經(jīng)由有效光取出區(qū)域EAI直接地、或經(jīng)由 與有效光取出區(qū)域EA1相對(duì)的區(qū)域EA2向反射鏡41放射的光通過反 射鏡41被反射，經(jīng)由窗板32照射到設(shè)置于加熱處理空間S2的被處理 體W，從而進(jìn)行被處理體W的加熱處理。在該光照射式加熱處理裝置30中，設(shè)有進(jìn)行被處理體W的加熱 處理時(shí)冷卻各白熾燈10的冷卻機(jī)構(gòu)。具體而言，來自腔31的外部設(shè)置的冷卻風(fēng)單元45的冷卻風(fēng)，經(jīng) 由設(shè)置于腔31上的冷卻風(fēng)供給噴嘴46的吹出口 46A，被導(dǎo)入到燈單 元容納空間Sl，該冷卻風(fēng)吹到燈單元40中的各白熾燈10，從而各白 熾燈10上的發(fā)光管11被冷卻，之后通過熱交換達(dá)到高溫的冷卻風(fēng)從 形成在腔31上的冷卻風(fēng)排出口 47被排出至外部。在這種冷卻機(jī)構(gòu)中，各白熾燈10的密封部12與其他部位相比耐 熱性較低，因此優(yōu)選冷卻風(fēng)供給噴嘴46的吹出口 46A,與各白熾燈IO 的密封部12相對(duì)而形成，構(gòu)成為各白熾燈10的密封部12被優(yōu)先被冷 卻。另外，被導(dǎo)入至燈單元容納空間Sl的冷卻風(fēng)的流向被設(shè)定成進(jìn) 行熱交換而達(dá)到高溫的冷卻風(fēng)不會(huì)反而對(duì)各白熾燈IO進(jìn)行加熱；或者 同時(shí)也對(duì)反射鏡41進(jìn)行冷卻冷卻。此外，在反射鏡41為通過未圖示 的水冷機(jī)構(gòu)進(jìn)行水冷的構(gòu)造的情況下，冷卻風(fēng)的流向也可以不被設(shè)定為必須同時(shí)也對(duì)反射鏡41進(jìn)行冷卻。此外，在該光照射式加熱裝置30中，在窗板32附近的位置也形 成有冷卻風(fēng)供給噴嘴46的吹出口 46A，窗板32通過來自冷卻風(fēng)單元 45的冷卻風(fēng)被冷卻。由此，可切實(shí)地防止產(chǎn)生如下情況從由于來自 被加熱的被處理體W的輻射熱而蓄熱的窗板32產(chǎn)生二次放射的熱線， 從而被處理體W受到不希望的加熱作用，從而產(chǎn)生的被處理體W的溫 度控制性的滯后化(例如，被處理物的溫度達(dá)到比設(shè)定溫度高的溫度 的過調(diào)節(jié))，或由于蓄熱的窗板32自身的溫度偏差而導(dǎo)致被處理體W 上的溫度均勻性降低，或被處理體W的降溫速度降低等不良情況。在腔31中的加熱處理空間S2中，設(shè)有固定被處理體W的處理臺(tái)33。處理臺(tái)33例如在被處理體W為半導(dǎo)體晶片時(shí)，優(yōu)選為由如鉬、 鎢、鉭的高融點(diǎn)金屬材料，或碳化硅(SiC)等陶瓷材料，或石英、硅 (Si)構(gòu)成的薄板的環(huán)狀體，并且由在其圓形開口部的內(nèi)周部形成有支 撐半導(dǎo)體晶片的階梯部的護(hù)環(huán)構(gòu)造的部件構(gòu)成。處理臺(tái)33由于處理臺(tái)33自身也因光照射而達(dá)到高溫，因此相對(duì) 的半導(dǎo)體晶片的外周緣被輔助性地放射加熱，由此，由于來自半導(dǎo)體 晶片的外周緣的熱放射等導(dǎo)致的半導(dǎo)體晶片周緣部的溫度降低得到補(bǔ) 償。在設(shè)置于處理臺(tái)33上的被處理體W的背面?zhèn)?，用于監(jiān)測被處理 體W的溫度分布的、例如由熱電偶或放射溫度計(jì)構(gòu)成的多個(gè)溫度測量 部51被設(shè)置成抵接或接近被處理體W，各溫度測量部51與溫度計(jì)50 連接。在此，溫度測量部51的個(gè)數(shù)及配置位置并無特別限定，可以根 據(jù)被處理體W的尺寸進(jìn)行設(shè)定。溫度計(jì)50具有如下功能根據(jù)由各溫度測量部51監(jiān)測的溫度信 息，計(jì)算出各溫度測量部51的測量地點(diǎn)的溫度，而且將計(jì)算出的溫度信息經(jīng)由溫度控制部52發(fā)送到主控制部55。主控制部55具有如下功能根據(jù)被處理體W上的各測量地點(diǎn)的 溫度信息，向溫度控制部52發(fā)送指令，以使被處理體W上的溫度達(dá)到 以預(yù)定的溫度均勻分布的狀態(tài)。溫度控制部52具有如下功能根據(jù)來自主控制部55的指令，對(duì) 從電源部35向各白熾燈10的燈絲供給的電力大小進(jìn)行控制。主控制部55例如在從溫度控制部52得到某一測量地點(diǎn)的溫度比 預(yù)定的溫度低的溫度信息時(shí)，對(duì)溫度控制部52發(fā)送指令，以使向?qū)υ?測量地點(diǎn)進(jìn)行光照射的燈絲供給的電量增加，從而使從該燈絲放射的 光增加，溫度控制部52根據(jù)從主控制部55發(fā)送的指令，使從電源部 35向與該燈絲連接的電源供給端口 36A、 36B供給的電力增加。此外，主控制部55在燈單元40中的白熾燈IO點(diǎn)亮?xí)r，向冷卻風(fēng) 單元45發(fā)送指令，冷卻風(fēng)單元45根據(jù)該指令供給冷卻風(fēng)，以不使發(fā) 光管11及反射鏡41、窗板32達(dá)到高溫狀態(tài)。進(jìn)而，在該光照射式加熱處理裝置30中，連接有將與加熱處理的 種類對(duì)應(yīng)的處理氣體導(dǎo)入到加熱處理空間S2內(nèi)以及從加熱處理空間 S2內(nèi)排出的處理氣體單元57。例如在進(jìn)行熱氧化處理時(shí)，連接有將氧氣及用于清洗加熱處理空 間S2的清洗氣體(例如氮?dú)?導(dǎo)入到加熱處理空間S2以及從加熱處 理空間S2排出的處理氣體單元57。來自處理氣體單元57的處理氣體、清洗氣體經(jīng)由設(shè)置于腔31上的氣體供給噴嘴58的吹出口 58A被導(dǎo)入到加熱處理空間S2內(nèi)，而且 經(jīng)由排氣口 59被排出至外部。并且，根據(jù)上述構(gòu)造的光照射式加熱處理裝置30，基本上能夠得 到以下效果。艮口，在燈單元40中，多根燈絲體在發(fā)光管11內(nèi)沿著其管軸方向 延伸地依次排列配設(shè)、對(duì)各燈絲獨(dú)立供電的多個(gè)白熾燈io被并列配置， 從而能夠?qū)Πl(fā)光管的管軸方向及與此垂直的方向這兩個(gè)方向進(jìn)行光強(qiáng) 度分布的調(diào)整，因此能夠在二維方向上高精度地對(duì)被照射體W的表面 上的放射照度分布進(jìn)行設(shè)定。例如能夠僅限定全長比白熾燈10的發(fā)光長度短的狹小的特定區(qū) 域，設(shè)定該特定區(qū)域上的放射照度，因此能夠在該特定區(qū)域與其他區(qū) 域，設(shè)定與各自的特性對(duì)應(yīng)的放射照度分布。例如，在圖6所示的被 處理體W上的、圓環(huán)狀的區(qū)域Z2內(nèi)的白熾燈IOA及白熾燈10B的正 下方區(qū)域(也稱為區(qū)域1)的溫度比被處理體W上的其他區(qū)域(也稱 為區(qū)域2)的溫度低時(shí)，或在預(yù)先判斷出區(qū)域1中的溫度上升程度比區(qū) 域2中的溫度上升程度小時(shí)，通過使對(duì)白熾燈IOA及白熾燈IOB所具 有的各燈絲中與區(qū)域1對(duì)應(yīng)的燈絲的供電量增加，能夠進(jìn)行溫度調(diào)整， 使區(qū)域1與區(qū)域2的溫度達(dá)到均勻。因此，能夠在被處理體W的整體 上以均勻的溫度分布進(jìn)行加熱處理。此外，能夠精密地且以任意的分布設(shè)定從燈單元40離開預(yù)定距離 的被處理體W上的放射照度分布的結(jié)果，還能夠相對(duì)于被處理體W的 形狀非對(duì)稱地設(shè)定被處理體W上的放射照度分布。因此，即使被處理 體W上的、與位置有關(guān)的溫度變化的程度的分布相對(duì)于被處理體W的 形狀為非對(duì)稱時(shí)，也能夠與此對(duì)應(yīng)地設(shè)定被處理體W上的放射照度分 布，并能夠以均勻的溫度分布狀態(tài)對(duì)被處理體W進(jìn)行加熱。進(jìn)而，白熾燈10的構(gòu)造能夠使配置于發(fā)光管11內(nèi)的各燈絲之間 的分離距離很小，因此能夠使被處理體W上的放射照度分布的不希望 的偏差很小。此外，光照射式加熱處理裝置30的高度方向上的、燈單元40的 配設(shè)空間也可以很小，因此能夠?qū)⒐庹丈涫郊訜崽幚硌b置30小型化。而且，各上述白熾燈IO被配置成通過不配設(shè)引線而形成的有效光 取出區(qū)域EA1區(qū)域與被處理體W相對(duì)的姿勢，從而能夠有效地照射來 自各白熾燈10的光，因此能夠切實(shí)地得到上述效果，而且即使以相同 運(yùn)轉(zhuǎn)條件使具有相同規(guī)格的各光照射式加熱處理裝置進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，也不 會(huì)產(chǎn)生在被處理體的放射照度分布及升溫速度上產(chǎn)生偏差的問題，能 夠穩(wěn)定地得到具有恒定的性能的光照射式加熱處理裝置。在本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置中，也可以構(gòu)成為光源部具有 分別由多根白熾燈構(gòu)成的多個(gè)燈單元。對(duì)這種構(gòu)造進(jìn)行具體說明，例如圖8所示，第一燈單元40A及第 二燈單元40B在被處理體W的上方位置(燈單元容納空間內(nèi))，彼此 在上下方向上排列而相對(duì)配置。第一燈單元40A及第二燈單元40B均構(gòu)成為，多根例如10根上 述白熾燈10，以燈中心軸位于同一平面且有效光取出區(qū)域向著被處理 體W側(cè)的姿勢，例如以預(yù)定的間隔分離而排列設(shè)置，構(gòu)成第一燈單元 40A的各白熾燈10，及構(gòu)成第二燈單元40B的各白熾燈10，處于燈中 心軸彼此交叉的狀態(tài)。根據(jù)具有這種構(gòu)造的光源部的光照射式加熱處理裝置，能夠更切 實(shí)地得到上述效果。此外，在本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置中，對(duì)由上述特定的多 個(gè)燈絲構(gòu)成燈單元、并將其用作加熱用光源的情況進(jìn)行了說明，但是 不一定需要構(gòu)成燈單元，也可以由單獨(dú)的白熾燈構(gòu)成光源部。進(jìn)而，在本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置中被加熱處理的被處理 體，并不限定于半導(dǎo)體晶片，例如可以將太陽電池面板用的多晶硅基 板、玻璃基板、陶瓷基板，及液晶顯示元件用的玻璃基板等作為示例。尤其是，太陽電池面板用的各種材質(zhì)的基板大多使用四邊形基板， 在這種被處理體的加熱處理中使用的大部分光照射式加熱處理裝置， 使四邊形基板水平移動(dòng)，并且由管軸向著與基板移動(dòng)方向正交的方向 延伸配置的單獨(dú)的白熾燈，或由各管軸向著與基板移動(dòng)方向正交的方 向延伸地排列設(shè)置的多根白熾燈照射帶狀的光，從而進(jìn)行加熱處理。 在這種情況下，通過使用配設(shè)有四個(gè)以上的燈絲體的本發(fā)明的白熾燈， 能夠?qū)εc基板的移動(dòng)方向平行的兩邊部(帶狀的兩端部)的溫度下降 進(jìn)行補(bǔ)償，并且調(diào)整基板中央部(帶狀的中央部)的放射照度分布， 因此能夠切實(shí)地進(jìn)行更高精度的溫度控制。
權(quán)利要求
1.一種白熾燈，在至少一端形成有密封部的長管狀的發(fā)光管的內(nèi)部，線圈狀的燈絲分別與向該燈絲供電的引線連接而成的多個(gè)燈絲體，以各燈絲沿著發(fā)光管的管軸延伸的方式依次排列配設(shè)，各燈絲體上的各引線分別與設(shè)在密封部上的多個(gè)導(dǎo)電性部件電連接，對(duì)各燈絲分別獨(dú)立地供電，其特征在于，在與發(fā)光管的管軸正交的剖面上，在除了由相對(duì)于燈絲正交的兩根外切線與發(fā)光管的管壁包圍的至少包括燈絲的區(qū)域以外的區(qū)域中，存在該燈絲以外的其他燈絲的所有引線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的白熾燈，其特征在于， 燈絲體在4個(gè)以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的白熾燈，其特征在于，燈絲的線圈直徑及引線的外徑被設(shè)置成在與發(fā)光管的管軸正交的剖面上，燈絲與該燈絲以外的其他燈絲的引線的共同外切線所成的角度在10 60°的范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的白熾燈，其特征在于， 引線的外徑為0.15 lmm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的白熾燈，其特征在于， 發(fā)光管由與其管軸正交的平面切斷的剖面的形狀為方形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的白熾燈，其特征在于， 上述密封部形成為，配設(shè)有棒狀的密封用絕緣體，而且在該密封用絕緣體的外周隔開間隔而排列設(shè)置多個(gè)上述導(dǎo)電性部件，上述發(fā)光 管與上述密封用絕緣體夾著導(dǎo)電性金屬箔被氣密地密封。
7. —種光照射式加熱處理裝置，其特征在于，具有具備權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的白熾燈的光源部，該白 熾燈以未配設(shè)引線的區(qū)域位于被處理體側(cè)的狀態(tài)設(shè)置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光照射式加熱處理裝置，其特征在于， 光源部由并列地配置多個(gè)白熾燈而成的燈單元構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光照射式加熱處理裝置，其特征在于， 構(gòu)成燈單元的彼此相鄰的白熾燈的中心間距離Lp、與從白熾燈的燈中心軸到被處理體為止的距離L之比Lp/L的值在1.5以下。
全文摘要
提供一種能夠在燈絲上投入大電力，切實(shí)地得到所希望的光放射照度分布的白熾燈，以及被處理體上的光放射照度分布及被處理體的加熱處理不會(huì)發(fā)生偏差的光照射式加熱處理裝置。該白熾燈在至少一端形成有密封部的長管狀的發(fā)光管的內(nèi)部，分別由線圈狀的燈絲和引線構(gòu)成的多個(gè)燈絲體，以各燈絲沿著發(fā)光管的管軸延伸的方式依次配設(shè)，能夠?qū)Ω鳠艚z獨(dú)立地供電，在與發(fā)光管的管軸正交的剖面上，在由相對(duì)于燈絲正交的兩根外切線與發(fā)光管的管壁包圍的、至少包括燈絲的區(qū)域以外的區(qū)域中，存在其他燈絲的所有引線。光照射式加熱處理裝置具有上述白熾燈。
文檔編號(hào)H01K1/36GK101256929SQ200810003200
公開日2008年9月3日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月26日
發(fā)明者北川鐵也, 水川洋一, 鈴木信二 申請人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會(huì)社