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)明關(guān)于獨(dú)立供電型的白熾燈及將多支此白熾燈并列配置的光照射 式加熱處理裝置。
背景技術(shù)：
一般，在半導(dǎo)體制造工程中，硅氧化膜形成、雜質(zhì)擴(kuò)散等的各種工藝 中，要求急速加熱處理及被處理體的均等加熱。
在專利文獻(xiàn)1記載有下述光照射式加熱處理裝置，構(gòu)成為為了對被 處理體照射來自于各燈絲的光來加熱被處理體，將在各自的發(fā)光管的內(nèi)部 配置有相互全長不同的線圈狀的燈絲的多個(gè)白熾燈配置成燈絲對應(yīng)被處理 體的形狀構(gòu)成面狀光源。
圖11為表示專利文獻(xiàn)1所記載的在發(fā)光管內(nèi)配置有多個(gè)燈絲、可對各 自的燈絲供給能進(jìn)行控制的電力的白熾燈的結(jié)構(gòu)的立體圖。
如同圖所示，在白熾燈100的發(fā)光管101的兩端，形成有封裝部102a、 102b，該封裝部埋設(shè)有金屬箔103a、 103b、 103c、 103d、 103e、 103f。 在發(fā)光管101內(nèi)，配設(shè)有3個(gè)燈絲體，該燈絲體由線圈狀的燈絲104a、 104b、 104c，及對燈絲104a、 104b、 104c進(jìn)行供電用的導(dǎo)線105a、 105b、 105c、 105d、 105e、 105f所構(gòu)成。在此，各燈絲體的結(jié)構(gòu)為在發(fā)光管101內(nèi)配設(shè) 有多個(gè)時(shí)，燈絲104a、 104b、 104c被依次配置于發(fā)光管101的長度方向。
位于發(fā)光管101內(nèi)的左側(cè)的第1燈絲104a的一端上連結(jié)的導(dǎo)線105a， 電性連接于在發(fā)光管101的一端側(cè)的封裝部102a中埋設(shè)的金屬箔103a。 另外，在第1燈絲104a的另一端上連結(jié)的導(dǎo)線105f通過絕緣體109a的 貫通孔1091a、設(shè)置于與其他的燈絲體的燈絲104b相對的部位的絕緣管 106c、絕緣體109b的貫通孔1091b、及設(shè)置于與其他的燈絲體的燈絲104c 相對的部位的絕緣管106f，來與在發(fā)光管101的另一端側(cè)的封裝部102b 中埋設(shè)的金屬箔103f電性連接。位于發(fā)光管101內(nèi)的中央的第2燈絲104b的一端上連結(jié)的導(dǎo)線105c 通過絕緣體109a的貫通孔1092a、設(shè)置于與其他的燈絲體的燈絲104a相 對的部位的絕緣管106a，來與在發(fā)光管101的一端側(cè)的封裝部102a中埋 設(shè)的金屬箔103b電性連接。另外，第2燈絲104b的另一端上連結(jié)的導(dǎo)線 105e通過絕緣體109b的貫通孔1092b、及設(shè)置于與其他的燈絲體的燈絲 104c相對的部位的絕緣管106e，來與在發(fā)光管101的另一端側(cè)的封裝部 102b中埋設(shè)的金屬箔103e電性連接。
位于發(fā)光管101內(nèi)的右側(cè)的第3燈絲104c的一端上連結(jié)的導(dǎo)線105b， 通過絕緣體109b的貫通孔1093b、設(shè)置于與其他的燈絲體的燈絲104b相 對的部位的絕緣管106d、絕緣體109a的貫通孔1093a、及設(shè)置于與其他 的燈絲體的燈絲104a相對的部位的絕緣管106b，來與在發(fā)光管101的一 端側(cè)的封裝部102a中埋設(shè)的金屬箔103c電性連接。另夕卜，第3燈絲104a 的另一端上連結(jié)的導(dǎo)線105d與在發(fā)光管101的另一端側(cè)的封裝部102b中 埋設(shè)的金屬箔103d電性連接。
另夕卜，在埋設(shè)于封裝部102a、 102b的金屬箔103a、 103b、 103c， 103d、 103e、 103f中，在與連接有燈絲體的導(dǎo)線105a、 105b、 105c、 105d、 105e、 105f的端部相反側(cè)的端部，以從封裝部102a， 102b朝外部突出的方式連 接有外部導(dǎo)線107a、 107b、 107c、 107d、 107e、 107f。因此，在各燈絲 體，經(jīng)由金屬箔103a、 103b、 103c、 103d、 103e、 103f，對應(yīng)于各燈絲 體，連結(jié)有2條外部導(dǎo)線107a、 107b、 107c、 107d、 107e、 107f。供電 裝置110、 111、 112，經(jīng)由外部導(dǎo)線107a、 107b、 107c、 107d、 107e、 107f，分別連接于每個(gè)燈絲104a、 104b、 104c。藉此，白熾燈100可對 各燈絲體中的燈絲104a、 104b， 104c，分別進(jìn)行供電。
再者，各燈絲104a、 104b， 104c通過在發(fā)光管101的內(nèi)壁與絕緣管 106a、 106b、 106c， 106d、 106e、 106f之間夾持而設(shè)置的環(huán)狀的錨(anchor) 108，支承成不與發(fā)光管101接觸。在此，在燈絲104a、 104b、 104c發(fā) 光時(shí)，當(dāng)燈絲104a、 104b、 104c與發(fā)光管101的內(nèi)壁接觸吋，在接觸部 分的發(fā)光管101的光透過性，會因燈絲104a、 104b、 104c的熱造成在發(fā) 光管IOI產(chǎn)生失透而損失。錨108是用來防止這種缺失的。多個(gè)錨108相 對于各燈絲104a、 104b、 104c，配設(shè)于發(fā)光管101的長度方向。另外，當(dāng)制作白熾燈100時(shí)，為了使多個(gè)燈絲體容易插入至發(fā)光管101內(nèi)，錨108 具有某種程度的彈性。另外，在發(fā)光管101的內(nèi)壁與絕緣管106a、 106b、 106c、 106d、 106e、 106f之間的空間與錨108之間，設(shè)有某種程度的間 隙。
因?yàn)榘谉霟鬒OO不是以l個(gè)供電裝置對各燈絲104a、 104b、 104c進(jìn) 行供電，而是能以供電裝置UO、 111、 112，對各燈絲104a、 104b、 104c 分別獨(dú)立供電，所以，能夠調(diào)整放射照度分布，使得溫度分布變成為均等， 能夠達(dá)到高速且均等的加熱。
另一方面，在將半導(dǎo)體晶片(硅晶片)加熱處理至105(TC以上時(shí)，當(dāng)在 半導(dǎo)體晶片產(chǎn)生溫度分布不均時(shí)，則有可能在半導(dǎo)體晶片產(chǎn)生被稱為滑移 (slip)的現(xiàn)象即結(jié)晶轉(zhuǎn)移的缺陷，成為不良品。因此，在使用光照射式加 熱處理裝置進(jìn)行半導(dǎo)體晶片等被處理體的RTP(快速熱處理Rapid Thermal Processing)的情況下，為了使被處理體全面的溫度分布變成均 等，需要進(jìn)行加熱、高溫保持、冷卻，在被處理體的RTP中，要求高精度 的溫度均等性。為了達(dá)成這樣的急速熱處理，使用下述光照射式加熱處理 裝置，來對被處理體，照射來自于各燈絲的光，進(jìn)行被處理體的加熱，該 光照射式加熱處理裝置構(gòu)成為將在各自的發(fā)光管的內(nèi)部配置有相互全長 不同的線圈狀的燈絲的多個(gè)白熾燈配置成燈絲對應(yīng)于被處理體的形狀而構(gòu) 成面狀光源。
艮P，為了加熱被處理體、使被處理體的表面的溫度分布變成均等而導(dǎo) 入至燈絲的電力密度(導(dǎo)入至每燈絲單位長度的電力值)，考慮熱放射是從被 處理體的外周緣產(chǎn)生，將其調(diào)整成比起被處理體的中央側(cè)，導(dǎo)入至與外 周緣側(cè)的區(qū)域?qū)?yīng)的燈絲的電力密度變大。具體而言，使與被處理體的外 周緣側(cè)的區(qū)域?qū)?yīng)而配置的燈絲的額定電力密度比與被處理體的中央側(cè)的 區(qū)域?qū)?yīng)而配置的燈絲的額定電力密度大。例如，在使用如圖ll所示的這 樣的白熾燈100的情況時(shí)，為了均等地加熱被處理體，能夠使與被處理體 的外周緣部對應(yīng)的燈絲104a、104c的電力密度比與被處理體的中央部對應(yīng) 的燈絲104b高。日本特開2006-279008公報(bào)
但是，即使使用如圖ll所示的這樣的具有獨(dú)立供電型的多個(gè)燈絲的白熾燈100，也有無法將半導(dǎo)體晶片等被處理體均等加熱的情況。即，明確
得知當(dāng)被獨(dú)立供電的各燈絲的平均單位長度的燈絲的質(zhì)量與表面積相同 時(shí)，為了均等地加熱被處理體，而使與被處理體的外周緣部對應(yīng)的燈絲
104a、 104c的平均單位長度的電力密度比與中央部對應(yīng)的燈絲104b更高 時(shí)，比起與被處理體的中央部對應(yīng)的燈絲104b，與外周緣部對應(yīng)的燈絲 104a、 104c所放射的光的光譜會偏向短波長側(cè)，在全放射能量中所占的短 波長側(cè)的能量比率大。
圖12是比較使總放射能量相同的情況傳同于使電力密度相同)的分光 放射能量的圖，在同圖中顯示，即使所放射的總能量相同，若色溫度(即燈 絲的表面溫度)不同，則在每波長中所見的分光放射能量也會不同。再者， 色溫度是指以黑體的溫度表現(xiàn)光的顏色。在燈絲的材質(zhì)相同(在本例為鎢) 的情況下，燈絲的表面溫度值與來自于燈絲的光的色溫度值為1: l對應(yīng)， 預(yù)先求得表面溫度與由該表面所放射的光的色溫度的關(guān)系，所以，計(jì)測光 的色溫度，將該色溫度置換成燈絲的表面溫度來處理也不會有影響。
艮P，當(dāng)平均單位長度的燈絲的質(zhì)量與表面積為相同時(shí)，若對燈絲的、F 均單位長度所供電的電力密度高則燈絲的溫度上升，若供電的電力密度則 燈絲的溫度降低。由同圖得知，伴隨著溫度的上升、降低，例如若增高電 力密度時(shí)則燈絲的溫度上升，產(chǎn)生由該燈絲所放射的光的波長朝短波長側(cè) 轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。
圖13是顯示Si、 GaAs、 Ge的各波長的透過率的圖，縱軸顯示光的透 過率(％)，橫軸顯示光的波長(!im)。
如同圖所示，當(dāng)被處理體為Si時(shí)，可知具有透過率從lpim至l. 2nm 由0%急遽地變化成100%的吸光度特性(對光的波長的透過率)。即得知， Si強(qiáng)力地吸收l. Uim以下的波長的光，幾乎可使超過l. lpim的波長的 光透過。
因此，在被處理體為Si的情況時(shí)，當(dāng)從與被處理體的中央部對應(yīng)的燈 絲超過1. lpm的波長的光的放射強(qiáng)度強(qiáng)、從與被處理體的外周緣部對應(yīng) 的燈絲1. liim以下的波長的放射強(qiáng)度強(qiáng)時(shí)，相對于與被處理體的中央部 對應(yīng)的燈絲的平均單位長度的電力密度和與被處理體的外周緣部對應(yīng)的燈 絲的平均單位長度的電力密度的比，被處理體的外周緣部與中央部的加熱量的比不成比例關(guān)系。即，由于所放射的光的波長不同，故透過被處理體 的中央部的光多，吸收少，因此被緩慢地加熱，但透過被處理體的外周緣 部的光少，吸收多，故被急遽地加熱。因此，在被處理體的中央部與外周 緣部之間產(chǎn)生溫度差，所以無法將被處理體均等地加熱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，鑒于上述的問題點(diǎn)，提供一種在獨(dú)立供電型的白熾 燈中，能夠使各燈絲線圈的溫度為預(yù)定的溫度的白熾燈及使用此白熾燈的 光照射型加熱處理裝置。
本發(fā)明為了解決上述課題，而采用以下的手段。
艮P，第1手段為， 一種白熾燈，在至少一端形成有封裝部的發(fā)光管的 內(nèi)部，在線圈狀的燈絲的兩端連結(jié)對該燈絲供給電力的一對導(dǎo)線而構(gòu)成的 多個(gè)燈絲體配設(shè)為各自的燈絲沿著發(fā)光管的管軸延伸，各自的導(dǎo)線對在封
裝部配設(shè)的各自的導(dǎo)電性構(gòu)件形成電性連接，上述各自的燈絲中，至少1
個(gè)由單線所構(gòu)成，并且至少2個(gè)由束線所構(gòu)成，在上述束線間設(shè)有上述至 少l個(gè)單線。
第2手段是在第1手段中，其特征為，上述束線被捻合。 第3手段是在第1手段中，其特征為，上述束線由2至4條導(dǎo)線束所 構(gòu)成。
第4手段是一種光照射式加熱處理裝置，其特征為，并列配置有多支 第1手段至第3手段中的任一手段所記載的白熾燈。
若根據(jù)本發(fā)明的話，通過將白熾燈的燈絲的一部分做成為束線，能夠 增加平均單位長度的燈絲的表面積。這能夠在例如平均單位長度的質(zhì)量相 同的燈絲時(shí)、即電阻值相等的狀態(tài)下，比起由單線所構(gòu)成的燈絲的表面積， 能將由束線所構(gòu)成的燈絲的表面積增大。從燈絲的單位長度所放射的能量， 為對從燈絲的單位表面積所放射的能量乘上燈絲平均單位長度的表面積的 值。另一方面，可知從燈絲的單位表面積所放射的能量會依據(jù)燈絲的表 面溫度改變，依據(jù)斯蒂芬—波爾茲曼(Stefan-Boltzmann)定律，與溫 度的4次方成比例。因從燈絲的單位長度所放射的能量是與被導(dǎo)入至燈絲 的電力密度大致等值(因熱傳導(dǎo)從燈絲逃至導(dǎo)線的熱、因?qū)Ь€與燈絲等的接合部的電阻所引起的電力損失等成為差異)，所以，通過使對應(yīng)于被處理體 的中央部的燈絲與對應(yīng)于被處理體的外周緣部的燈絲的電力密度的比與表 面積的比相同，從而能夠使燈絲的溫度(即從燈絲所放射的光的色溫度)大致 相同，因此，能夠使從燈絲所放射的光的光譜近似。此時(shí)，通過使用朿線 來調(diào)整導(dǎo)線束的數(shù)量，從而能夠某種程度自由地設(shè)定燈絲的電阻值，因此， 能夠消除燈絲變得過粗而與發(fā)光管接觸或燈絲的剛性降低變得無法維持線 圈形狀的缺失，可設(shè)計(jì)成期望的電力密度。
另外，若根據(jù)本發(fā)明的話，通過作成為將束線埝合所構(gòu)成的捻線，比 起僅將導(dǎo)線束束集的情況，能夠增長燈絲平均單位長度的導(dǎo)線束長度，所 以，能夠增大燈絲的電阻值而提升電力密度，使得設(shè)計(jì)的自由度變廣，能 夠?qū)?yīng)各種的被處理體。進(jìn)而，即使使用細(xì)的導(dǎo)線束，也能提升燈絲的剛 性，所以能夠防止燈絲因本身的重量產(chǎn)生變形的缺失。
另外，當(dāng)將束線作成為5條以上時(shí)，與其他的束線相對的外周面增加， 燈絲的平均單位長度相對于質(zhì)量的表面積變小。因此，通過將束線作成為
2 4條，能效率良好地增大表面積并且防止非期望的質(zhì)量的增加，且可防
止電阻值的非期望的降低，并且能夠防止因燈絲的自重所引起的變形。 另外，對應(yīng)于被處理體的外周緣側(cè)的區(qū)域所配置的各自的燈絲，與對
應(yīng)于被處理體的中央側(cè)的區(qū)域所配置的各自的燈絲，通過從燈絲所放射的
光的色溫度(即燈絲的表面溫度)相同，從而能夠使被照射于被處理體的光的
光譜相同，可使被處理體的全帶域的光的吸收均等。
另外，通過采用并列配置有多支白熾燈的光照射式加熱處理裝置，能
夠達(dá)到被處理體的急速加熱及均等加熱。


圖1是并列配置多個(gè)本發(fā)明的獨(dú)立供電型的白熾燈所構(gòu)成的光照射式
加熱處理裝置2的斷面圖。
圖2是從圖1所示的光照射式加熱處理裝置2的紙面上方，經(jīng)由并列 配置的多個(gè)白熾燈，觀看被處理體的圖。
圖3是顯示在圖1所示的光照射式加熱處理裝置2中使用的白熾燈1 的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖4(a)、 (b)是圖3所示的燈絲41、 42、 43的一部分放大圖。 圖5(a)、 (b)是顯示圖3所示的導(dǎo)線411、 412、 431、 432與內(nèi)部導(dǎo)線
413、 414、 433、 434的連接部的側(cè)面放大圖及及從紙面下方觀看的連接
部的放大圖。
圖6是與圖5的連接部結(jié)構(gòu)不同的圖3所示的導(dǎo)線411(412、431、432) 與內(nèi)部導(dǎo)線413(414、 433、 434)的連接部的放大圖。
圖7是與圖4所示的由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的結(jié)構(gòu)不同的燈絲 41、 43的一部分放大圖。
圖8(a)、 (b)是對構(gòu)成圖3所示的由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的導(dǎo)線 朿的適當(dāng)條數(shù)進(jìn)行顯示的燈絲41、 43的斷面圖、及為了進(jìn)行對比而對作為 構(gòu)成圖3所示的由束線所構(gòu)成的燈絲41、43的導(dǎo)線束的條數(shù)的不適當(dāng)條數(shù) 進(jìn)行顯示的燈絲41、 43的斷面圖。
圖9是省略圖2所示的第1燈單元5，從第2燈單元6觀看被處理體7 的圖。
圖10是替換圖9，省略圖2所示的第1燈單元5，從第2燈單元6觀 看被處理體7，顯示分割為與被處理體7的外周緣部對應(yīng)的區(qū)域Y1、與被 處理體7的中間部對應(yīng)的區(qū)域Y2、和與中央部對應(yīng)的區(qū)域Y3的情況的第 2燈單元的結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是顯示在現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光管內(nèi)配置多個(gè)燈絲，能對各自的燈絲供 給可控制的電力的白熾燈的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖12是比較使總放射能量相同的情況傳同于使電力密度相同)的分光 放射能量的圖。
圖13是顯示Si、 GaAs、 Ge的各波長的透過率的圖。
符號說明 1:白熾燈
2:光照射式加熱處理裝置
3:石英窗
4: 室(chamber)
5:第l燈單元 6:第2燈單元7:被處理體
8:反射鏡
9:冷卻風(fēng)單元
10:冷卻風(fēng)供給噴嘴
11:噴出口
12:冷卻風(fēng)排出口
13、 14:固定臺
15:導(dǎo)電臺
16:保持臺
17:電源部
18、 19:電源供給端口
20:處理臺
21:溫度測定部
22:溫度計(jì)
23:溫度控制部
24:主控制部
25:工藝氣體單元
26:氣體供給噴嘴
27:噴出口
28:排出口
30:發(fā)光管
31、 32:封裝部
33、 34:密封用絕緣體
41、 42、 43:燈絲
411、 412、 421、 422、 431、 432:導(dǎo)線 413、 423、 433、 414、 424、 434:內(nèi)部導(dǎo)線 415、 416、 425、 426、 435、 436:金屬箔 417、 418、 427、 428、 437、 438:夕卜部導(dǎo)線 lk lt:白熾燈 lal lf2:白熾燈Sl:燈單元收容空間 S2:加熱處理空間 Zl、 Z2:區(qū)域 Y1 Y3:區(qū)域
具體實(shí)施例方式
使用圖1至圖10，說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
圖1是并列配置有多支本實(shí)施方式的獨(dú)立供電型的白熾燈所構(gòu)成的光 照射式加熱處理裝置的斷面圖，圖2是從圖1所示的光照射式加熱處理裝 置的紙面上方，經(jīng)由并列配置的多個(gè)白熾燈，觀看被處理體的圖。
如圖1所示，此光照射式加熱處理裝置2是具有利用使光透過的、例 如石英玻璃所構(gòu)成的石英窗3從而分割成燈單元收容空間S1與加熱處理空 間S2的室4。通過將從配置于燈單元收容空間Sl的第1燈單元5及第2 燈單元6所放出的光經(jīng)由石英窗3照射至配置于加熱處理空間S2的被處理 體7，來實(shí)施被處理體7的加熱處理。
被收容于燈單元收容空間Sl的第1燈單元5與第2燈單元6是以預(yù) 定的間隔將例如IO支的各自的白熾燈1并列配置來構(gòu)成的。如圖2所示， 構(gòu)成第1燈單元5的白熾燈1的管軸方向配置為相對于構(gòu)成第2燈單元 6的白熾燈1的管軸方向交叉。再者，并非一定需要如圖2所示地配設(shè)2 段的燈單元，也可以是僅具備l段的燈單元的結(jié)構(gòu)。
在第1燈單元5側(cè)的外方(圖1的紙面上方)及燈單元5、 6的四方的側(cè) 面(圖l的紙面左右)，配置有反射鏡8。反射鏡8為例如在由無氧銅所構(gòu)成 的母材上涂布金的構(gòu)造，未圖示的反射剖面具有圓的一部分、楕圓的一部 分、拋物線的一部分或平板等的形狀。反射鏡8將從第1燈單元5及第2 燈單元6朝上方照射的光向被處理體7側(cè)反射。即，從第1燈單元5及第 2燈單元6所放出的光，直接或由反射鏡8反射，對被處理體7進(jìn)行照射。
在燈單元收容空間S1，來自于冷卻風(fēng)單元9的冷卻風(fēng)，從設(shè)置于室4 的冷卻風(fēng)供給噴嘴10的噴出口 11被導(dǎo)入。被導(dǎo)入至燈單元收容空間Sl 的冷卻風(fēng)，對第1燈單元5及第2燈單元6的各白熾燈1噴吹，來冷卻構(gòu) 成各白熾燈l的發(fā)光管。在此，各白熾燈l的封裝部，比起其他的部位，耐熱性低。因此，冷卻風(fēng)供給噴嘴10的噴出口 11，優(yōu)選與各白熾燈1的 封裝部相對地配置，優(yōu)先地冷卻各白熾燈1的封裝部。
對各白熾燈1噴吹而因熱交換成為高溫的冷卻風(fēng)，從設(shè)置于室4的冷
卻風(fēng)排出口 12排出。再者，冷卻風(fēng)的流動，考慮為被熱交換而成為高溫的
冷卻風(fēng)不會相反地將各白熾燈1加熱。冷卻風(fēng)的風(fēng)的流動設(shè)定為使反射
鏡8也同時(shí)冷卻。再者，在反射鏡8由省略圖示的水冷機(jī)構(gòu)進(jìn)行水冷的情 況時(shí)，也可以不必須設(shè)定風(fēng)的流動來使反射鏡8也同時(shí)冷卻。
另夕卜，因來自于被加熱的被處理體7的輻射熱，在石英窗3產(chǎn)生蓄熱。 因從蓄熱的石英窗3 二次放射的熱線，會有被處理體7接受到非期望的加 熱作用的情況。在此情況下，因被處理體7的溫度控制性的冗余度(例如比 起設(shè)定溫度，被處理體7的溫度成為更高溫的這種的過沖)，蓄熱的石英窗 3自身的溫度的參差不齊所造成的被處理體7的溫度均等性降低等的缺失 產(chǎn)生。另外，被處理體7的降溫速度的提升變得困難。因此，為了抑制這 些缺失，優(yōu)選在石英窗3的附近也設(shè)置如圖1所示的這樣的冷卻風(fēng)供給噴 嘴10的噴出口11，通過來自于冷卻風(fēng)單元9的冷卻風(fēng)，來冷卻石英窗3。
第l燈單元5的各白熾燈1通過一對第1固定臺13、 14支承。第1 固定臺13、 14由以導(dǎo)電性構(gòu)件所形成的導(dǎo)電臺15、和以陶瓷等的絕緣構(gòu) 件所形成的保持臺16構(gòu)成。保持臺16設(shè)置于室4的內(nèi)壁，來保持導(dǎo)電臺 15。當(dāng)將構(gòu)成第1燈單元5的白熾燈1的支數(shù)設(shè)為nl，將白熾燈1所具有 的燈絲的數(shù)量設(shè)為ml，對所有的各燈絲獨(dú)立地供電的情況時(shí)， 一對第1固 定臺13、 14的組數(shù)為nlxml組。另一方面，第2燈單元6的各白熾燈1 通過未圖示的第2固定臺支承。第2固定臺與第1固定臺13、 14同樣地， 由未圖示的導(dǎo)電臺、保持臺構(gòu)成。當(dāng)將構(gòu)成第2燈單元6的白熾燈1的支 數(shù)設(shè)為n2、白熾燈1所具有的燈絲的數(shù)量設(shè)為m2，對所有的各燈絲獨(dú)立 地供電的情況時(shí)， 一對第2固定臺的組數(shù)為n2xm2組。
在室4，設(shè)有在來自于電源部17的供電裝置的供電線上連接的一對電 源供給端口 18、 19。再者，在圖1，顯示了 l組電源供給端口 18、 19，但 對應(yīng)于白熾燈1的數(shù)量、各白熾燈1內(nèi)的燈絲的數(shù)量等，決定電源供給端 口的數(shù)量。在圖1，電源供給端口 18、 19電性連接于第1燈固定臺13、 14的導(dǎo)電臺15。第1燈固定臺13、 14的導(dǎo)電臺15例如與外部導(dǎo)線電性連接。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠從電源部17的供電裝置對第1燈單元5的1個(gè)
白熾燈1的燈絲進(jìn)行供電。再者，關(guān)于白熾燈1的其他的燈絲，另外，第1
燈單元5的其他的白熾燈1的各燈絲、第2燈單元6的各白熾燈1的各燈 絲，也由其他的一對電源供給端口分別進(jìn)行同樣的電性連接。
另外，在加熱處理空間S2，設(shè)有固定被處理體7的處理臺20。例如在 被處理體7為半導(dǎo)體晶片的情況時(shí)，處理臺20優(yōu)選為由鉬、鴇、鉭這樣的 高熔點(diǎn)金屬材料、碳化硅(SiC)等的陶瓷材料、或石英、硅(Si)所構(gòu)成的薄 板的環(huán)狀體，且在其圓形開口部的內(nèi)周部形成有對半導(dǎo)體晶片進(jìn)行支承的 階差部的護(hù)環(huán)構(gòu)造。作為被處理體7的半導(dǎo)體晶片配置為將半導(dǎo)體晶片嵌 入于此圓環(huán)狀的護(hù)環(huán)(guard ring)的圓形開口部，由上述階差部支承。 處理臺20本身也會因光照射而成為高溫，輔助性地對相對的半導(dǎo)體晶片的 外周緣進(jìn)行放射加熱，來補(bǔ)償來自于半導(dǎo)體晶片的外周緣的熱放射。由此， 抑制因來自于半導(dǎo)體晶片的外周緣的熱放射等所引起的半導(dǎo)體晶片外周緣 部的溫度降低。
在設(shè)置于處理臺20的被處理體7的光照射面的背面?zhèn)?，接近被處理體 7設(shè)有溫度測定部21。溫度測定部21是用來監(jiān)視被處理體7的溫度分布的， 對應(yīng)于被處理體7的尺寸來配置設(shè)定其數(shù)量。溫度測定部21使用例如熱電 偶、放射溫度計(jì)等。由溫度測定部21監(jiān)視的溫度信息被傳送至溫度計(jì)22。 溫度計(jì)22根據(jù)由各溫度測定部21所傳送的溫度信息，算出各溫度測定部 21的測定地點(diǎn)的溫度，并且將所算出的溫度信息經(jīng)由溫度控制部23傳送 至主控制部24。主控制部24根據(jù)被處理體7上的各測定地點(diǎn)的溫度信總， 對溫度控制部23送出指令以使被處理體7上的溫度在預(yù)定的溫度下均等。 溫度控制部23根據(jù)此指令，控制從電源部17供給至各白熾燈1的燈絲的 電力。例如主控制部24，在從溫度控制部23獲得某測定地點(diǎn)的溫度比預(yù) 定的溫度低的溫度信息的情況時(shí)，為了使接近該測定地點(diǎn)的燈絲的發(fā)光部 所放射的光增加，對溫度控制部23送出指令以增加對該燈絲線圈的供電量。 溫度控制部23根據(jù)從主控制部24所送出的指令，增加從電源部17供給至 連接于該燈絲的電源供給端口 18、 19的電力。再者，溫度控制部23的溫 度控制是在某預(yù)定的溫度范圍上的微調(diào)整用，而不調(diào)整對應(yīng)于后述的被處 理體7的中央部的燈絲與對應(yīng)于外周緣部的燈絲的電力比這種的大的電力差。
主控制部24，在第1及第2燈單元5、 6的白熾燈1的點(diǎn)燈中，通過 對冷卻風(fēng)單元9送出指令，控制使發(fā)光管、石英窗3不會成為高溫狀態(tài)。 另外，對應(yīng)于加熱處理的種類，在加熱處理空間S2，也可以連接導(dǎo)入和排 出工藝氣體的工藝氣體單元25。例如在進(jìn)行熱氧化工藝的情況，連接向加 熱處理空間S2導(dǎo)入和排出氧氣、及用來清洗加熱處理空間S2的清洗氣體 (例如氮?dú)?的工藝氣體單元25。來自于工藝氣體單元25的工藝氣體、清洗 氣體從設(shè)置于室4的氣體供給噴嘴26的噴出口 27導(dǎo)入至加熱處理空間S2。 另外，排氣從排出口 28進(jìn)行。
圖3是顯示在圖1所示的光照射式加熱處理裝置2中使用的白熾燈1 的結(jié)構(gòu)的立體圖。
如同圖所示，白熾燈l,具備例如由石英玻璃等的光透過性材料所構(gòu)成 的直管狀的發(fā)光管30，在發(fā)光管30的兩端部，通過熔融圓柱狀的密封用 絕緣體33、 34與發(fā)光管30，從而形成被氣密地封裝的封裝部31、 32。在 發(fā)光管30的內(nèi)部，封入有鹵素氣體，具有線圈狀的燈絲41、 42、 43的多 個(gè)燈絲體依次地排列配設(shè)于發(fā)光管30的管軸方向。
在燈絲41、 42、 43各自的兩端，電性連接有棒狀的內(nèi)部導(dǎo)線413、 423、 433、 414、 424、 434。內(nèi)部導(dǎo)線413、 423、 433、 414、 424、 434沿著 發(fā)光管30的管軸方向配設(shè)，與埋設(shè)于封裝部31、 32的由例如鉬所構(gòu)成的 金屬箔415、 416、(未圖示的425， 426)、 435、 436電性連接。從封裝部 31、 32的端部，電性連接于金屬箔415、 416、(未圖示的425、 426)、 435、 436的外部導(dǎo)線417、 418、 427、 428、 437、 438突出設(shè)置著。
燈絲體由沿著管軸方向延伸而巻繞成線圈狀的燈絲41、 42、 43、和連 結(jié)于燈絲41、 42、 43的兩端的供電用導(dǎo)線411、 412、 421、 422、 43]、 432所構(gòu)成。各導(dǎo)線411、 412、 421、 422、 431、 432連結(jié)于燈絲41、 42、 43的端部，朝與管軸正交的方向延伸，并連接于內(nèi)部導(dǎo)線413、 423、 433、 414、 424、 434。這樣的燈絲體的數(shù)量，對應(yīng)于被處理體的尺寸、物理特 性等進(jìn)行適宜地調(diào)整。
各燈絲體安裝為各燈絲41、 42、 43位于發(fā)光管30的中心軸上，具體 而言，各燈絲41、 42、 43在發(fā)光管30的內(nèi)部，通過在發(fā)光管30的內(nèi)壁上壓接而設(shè)置的未圖示的環(huán)狀的錨，支承成不與發(fā)光管30的內(nèi)壁接觸。通 過設(shè)置這樣的錨，能夠防止下述的缺失產(chǎn)生即因在發(fā)光時(shí)成為高溫的各
燈絲41、 42、 43與發(fā)光管30的內(nèi)壁接觸所造成發(fā)光管30失透。
形成于發(fā)光管30的兩端的封裝部31、 32通過在將例如由石英玻璃所 構(gòu)成的圓柱狀的密封用絕緣體33、 34插入并配置到發(fā)光管30的內(nèi)部的狀 態(tài)下，將發(fā)光管30的內(nèi)部減壓，以噴燈(burner)等加熱發(fā)光管30的外 周面，從而成為比其他的部位外徑變小的收縮構(gòu)造。在各密封用絕緣體33、 34的外周面，大致以等間隔，沿著密封用絕緣體33、 34的長度方向，平 行地配設(shè)有與燈絲體的數(shù)量相同數(shù)量例如3個(gè)金屬箔415、(未圖示的425)、 435、 416、(未圖示的426)、 436。各金屬箔415、 416、(未圖示的425、 426)、 435、 436，為了回避折曲，使用管軸方向的全長比密封用絕緣體33、 34小的部件。另外，為了對各燈絲41、 42、 43進(jìn)行獨(dú)立供電，各金屬箔 415、 416、(未圖示的425、 426)、 435、 436電性分離地配設(shè)。
在封裝部31、 32，在各燈絲體的各導(dǎo)線411、 412、 421、 422、 431、 432上連結(jié)的各內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、 423、 424、 433、 434和在未圖示的 各供電裝置上連接的各外部導(dǎo)線417、 418、 427、 428、 437、 438以連接 于各金屬箔415、 416、(未圖示的425、 426)、 435、 436的狀態(tài)下被固定。 各內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、 423、 424、 433、 434，基端側(cè)埋設(shè)于封裝部31、 32，并且通過例如熔接連接于各金屬箔415、 416、汰圖示的425、 426)、 435、 436的前端側(cè)，朝發(fā)光管30內(nèi)突出的前端側(cè)通過例如熔接等連接于 各導(dǎo)線411、 412、 421、 422、 431， 432。各外部導(dǎo)線417、 418、 427、 428、 437、 438，前端側(cè)埋設(shè)于封裝部31、 32，并且通過例如熔接等連接 于各金屬箔415、 416、(未圖示的425、 426)、 435、 436的基端側(cè)，基端 側(cè)從發(fā)光管30的外側(cè)朝管軸方向外方突出。再者，以內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、 423、 424、 433、 434，及金屬箔415、 416、(未圖示的425、 426)、 435、 436，及外部導(dǎo)線417、 418、 427、 428、 437、 438構(gòu)成導(dǎo)電性構(gòu)件。
圖4(a)是圖3所示的燈絲42的一部分放大圖，圖4(b)是圖3所示的燈 絲41、 43的一部分放大圖。
位于圖3所示的白熾燈1的發(fā)光管30的兩端的燈絲41、 43，是將多 條(例如4條)如圖4(b)所示的單線的導(dǎo)線束進(jìn)行束集的束線巻繞成線圈狀的部件。另外，在位于發(fā)光管30的中央部、且由束線所構(gòu)成的燈絲41與燈 絲43之間，配設(shè)有如圖4(a)所示的將單線巻繞成線圈狀的燈絲42。
圖5(a)是圖3所示的導(dǎo)線411、 412、 431、 432和內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、 433、 434的連接部的側(cè)面放大圖，圖5(b)是從紙面下方觀看圖5(a)的連接 部的圖。
連結(jié)于由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的導(dǎo)線411、 412、 431、 432和內(nèi) 部導(dǎo)線413、 414、 433、 434如圖5(a)、 (b)所示，通過折返內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、 433、 434并將導(dǎo)線411、 412、 431、 432的端部進(jìn)行鉚接來電性連 接。在導(dǎo)線411、 412、 431、 432與內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、 433、 434的連 接部，如圖5(a)、 (b)所示，將構(gòu)成導(dǎo)線411、 412、 431、 432的束線分開， 并將多條(例如4條)導(dǎo)線束分別鉚接于內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、 433、 434。
圖6是結(jié)構(gòu)與圖5的連接部不同的圖3所示的導(dǎo)線411、 412、 431、 432與內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、 433、 434的連接部的放大圖。
也可以代替圖5 (a)、 (b)所示的連接部的結(jié)構(gòu)，如圖6所示，由朿 線所構(gòu)成的燈絲41、 43的導(dǎo)線411、 412、 431、 432與內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、
433、 434的電性連接，保持束集的狀態(tài)下鉚接于內(nèi)部導(dǎo)線413、 414、 433、
434。
圖7是與圖4(b)所示的由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的結(jié)構(gòu)不同的燈絲 41、 43的一部分放大圖。
也可以代替圖4 (b)所示的束線的結(jié)構(gòu)，如圖7所示，對由束線所構(gòu) 成的燈絲41、 43使用捻線。即，燈絲41、 43是將平行地排列導(dǎo)線束而成 的束線以例如絞合的方式捻成捻線、并將此捻線巻繞成為線圈狀的部件。 捻合的束線，比起僅將導(dǎo)線束束集的情況，能夠增長燈絲平均單位長度的 導(dǎo)線束長度，因此，可增大燈絲的電阻值，提升電力密度，使得設(shè)計(jì)的自 由度變廣，能夠?qū)?yīng)各種的被處理體。另外，因即使使用細(xì)的導(dǎo)線束也能 提升燈絲的剛性，所以能夠防止燈絲因自重產(chǎn)生變形的缺失。
另外，如圖7所示，當(dāng)燈絲41、 43使用捻合的束線時(shí)，能夠增大燈絲 41、 43的平均單位長度的表面積。例如燈絲41、 42、 43的平均單位長度 的質(zhì)量相同時(shí)，比起由單線所構(gòu)成的燈絲42的表面積，能夠使由捻合的束 線所構(gòu)成的燈絲41、 43的表面積變得更大。即，比起由單線所構(gòu)成的燈絲42、由捻合的束線所構(gòu)成的燈絲41、 43平均單位長度的表面積更大的白熾 燈l，比起由單線所構(gòu)成的燈絲42、由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43平均單位 長度的額定電力密度更大，從而能夠使得由單線所構(gòu)成的燈絲42的溫度 (即，從燈絲42所放射的光的色溫度)與由捻合的束線所構(gòu)成的燈絲41、 43 的溫度(即，從燈絲41、 43所放射的光的色溫度)近似。與此相伴，可使從 單線及捻合的束線的燈絲41、 42、 43所放射的光的光譜近似。
圖8(a)是對構(gòu)成圖3所示的由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的導(dǎo)線束的適 當(dāng)條數(shù)進(jìn)行顯示的燈絲41、43的斷面圖，圖8(b)是為了與圖8(a)進(jìn)行對比， 對作為構(gòu)成圖3所示的由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的導(dǎo)線束的條數(shù)的不適 當(dāng)條數(shù)進(jìn)行顯示的燈絲41、 43的斷面圖。
如圖8(a)所示，通過以2 4條導(dǎo)線束構(gòu)成束線，能夠相對于燈絲平均 單位長度的質(zhì)量,理想地增大與發(fā)光管30的內(nèi)壁相對的燈絲表面的表面積。 這是因如圖8(b)的比較例所示，當(dāng)束集5條以上的導(dǎo)線束時(shí)，在導(dǎo)線朿間 相對的表面積增加，所以造成相對于平均單位長度的質(zhì)量，與發(fā)光管30的 內(nèi)壁相對的表面積比2 4條的束線小。g口，在使束集5條以上的導(dǎo)線束的 白熾燈1與束集2 4條導(dǎo)線束的白熾燈1的與發(fā)光管30的內(nèi)壁相對的表 面積相同的情況時(shí)，束集5條以上的導(dǎo)線束的白熾燈1，其平均單位長度的 質(zhì)量會變大。當(dāng)平均單位長度的質(zhì)量大時(shí)，有可能燈絲41、 43因自重而產(chǎn) 生變形。
另外，當(dāng)燈絲平均單位長度的質(zhì)量變大時(shí)，意味著燈絲線的總剖面積 增加，燈絲的平均單位長度的電阻值變小。由于在相同的電力密度下，電 阻值小時(shí)，會有大電流流動，所以當(dāng)質(zhì)量過度變大時(shí)，大電流在燈絲中流 動，造成規(guī)定值以上的大電流流動于燈封裝部的金屬箔，使得壽命變短， 產(chǎn)生斷路不良等的缺失。因此，由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43，通過束集2 4條導(dǎo)線束，從而可防止燈絲41、 43的變形和非期望的電阻值降低，并且 可理想地增加燈絲41、 43點(diǎn)燈時(shí)的燈絲平均單位長度所放射的放射能量。
艮口，當(dāng)使束線的導(dǎo)線束數(shù)量為5條以上時(shí)，則在導(dǎo)線束間相對的外周 面增加，燈絲41、 43的相對于平均單位長度的質(zhì)量的表面積變小，所以， 通過使束線的導(dǎo)線束數(shù)量為2 4條，從而能夠防止燈絲41、 43的非期望 的質(zhì)量的增加，能夠防止燈絲41、 43因自重所引起的變形與非期望的電阻值降低。
圖9是省略圖2所示的第1燈單元5，從第2燈單元6觀看被處理體7 的圖。
在本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置2，當(dāng)對被處理體7進(jìn)行加熱處理 時(shí)，分割成與被處理體7的外周緣側(cè)對應(yīng)的區(qū)域(環(huán)狀區(qū)域)Z1和與被處理 體7的中央部側(cè)對應(yīng)的區(qū)域(圓狀區(qū)域)Z2這2個(gè)區(qū)域，對各區(qū)域Z1、 Z2， 進(jìn)行各白熾燈lk lt的點(diǎn)燈控制，使得在被處理體7獲得預(yù)定的溫度分布。 本發(fā)明的白熾燈1，用于在如圖9所示的各區(qū)域Z1、 Z2的白熾燈lm lr。 即，在外周緣側(cè)的區(qū)域Z1，配置有圖3所示的白熾燈1的由束線所構(gòu)成的 燈絲41、 43，在該中央部的區(qū)域Z2，配置有由單線所構(gòu)成的燈絲42。
在以均等的放射照度，對被處理體7整體照射光的情況時(shí)，被處理體7 的外周部，由于有來自于端面的放射所產(chǎn)生的熱釋出，所以比起中央部， 溫度降低。因此，外周緣部的區(qū)域Zl,需要以比中央部的區(qū)域Z2更大的 放射照度進(jìn)行照射。因此，對由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43，比起由單線所 構(gòu)成的燈絲42，以平均單位長度的電力密度更大的方式進(jìn)行供電。
由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43，比起由單線所構(gòu)成的燈絲42，燈絲平均 單位長度的表面積變大，所以，在相同的燈絲溫度下，比起由單線所構(gòu)成 的燈絲42的燈絲平均單位長度所放射的放射能量，來自于由束線所構(gòu)成的 燈絲41、 43的燈絲平均單位長度所放射的放射能量變大。通過將燈絲平均 單位長度的表面積較大地設(shè)定以補(bǔ)償因來自于被處理體7的端面的放熱所 引起的溫度降低量，從而能夠使由單線所構(gòu)成的燈絲42的溫度(g卩，從燈 絲42所放射的光的色溫度)與由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的溫度(即，從 燈絲41、 43所放射的光的色溫度)近似，也能夠使所放射的光的光譜近似。 此時(shí)，來自于由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的燈絲平均單位長度所放射的放 射能量，比起來自于由單線所構(gòu)成的燈絲42的放射能量大，所以，配置有 由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的被處理體7的外周緣部，能以比該中央部更 大的放射照度進(jìn)行加熱。由此，能夠加熱使被處理體7整體成為均等的溫 度。
并且，通過以束線用來形成對被處理體7的外周緣部進(jìn)行加熱的燈絲 41、 43，從而即使不增大束線所構(gòu)成的線圈的內(nèi)徑尺寸，亦可增大表面積，所以，不需要非期望地放大發(fā)光管30的內(nèi)徑尺寸。由此，能夠密接地配置
圖2所示的各個(gè)白熾燈1，所以，能夠提高放射照度，可達(dá)到被處理體7
的急速加熱。
在圖l，當(dāng)白熾燈l點(diǎn)燈時(shí)，主控制部24依據(jù)通過溫度計(jì)22所獲得 的被處理體7上的各測定地點(diǎn)的溫度信息，將指令傳送至溫度控制部23， 使被處理體7上的溫度在預(yù)定的溫度上均等。詳細(xì)地，為了使被處理體7 的中央部與外周緣部的溫度變成均等，可對供給至分割成為2個(gè)的各區(qū)域 Zl、 Z2的各燈絲的電能進(jìn)行微調(diào)整。在溫度控制部23，可預(yù)先設(shè)定成為 到達(dá)目標(biāo)的溫度信息。
在本發(fā)明的白熾燈1，與外周緣部的區(qū)域Z1對應(yīng)的各白熾燈lm lr 的由束線所構(gòu)成的各燈絲41、 43的平均單位長度的放射能量變成相等，并 且光譜也成為相同。另夕卜，與中央部的區(qū)域Z2對應(yīng)的各白熾燈lm lr的 由單線所構(gòu)成的各燈絲42的平均單位長度的放射能量變成相等，并且光譜 也成為相同。進(jìn)而，能夠使區(qū)域Z1的各燈絲的電力密度比區(qū)域Z2的各燈 絲的電力密度大，并且使光譜相同。因此，可設(shè)定放射照度，使得在將被 處理體7的外周緣部與中央部的光的吸收率保持成相同的狀態(tài)下，外周緣 部的放射照度變得比中央部強(qiáng)，可加熱使被處理體7的表面的溫度分布形 成為均等。
本發(fā)明的白熾燈1由1個(gè)發(fā)光管30、設(shè)置于發(fā)光管30的內(nèi)部且被獨(dú) 立地供電的至少3個(gè)的燈絲41、 42、 43所構(gòu)成，燈絲41、 42、 43的至少 l個(gè)由單線所構(gòu)成，并且至少2個(gè)由束線所構(gòu)成，由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43之間，設(shè)有至少1個(gè)由單線所構(gòu)成的燈絲42，比起由單線所構(gòu)成的燈絲 42的額定電力密度，由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的額定電力密度較高。 其結(jié)果，因?yàn)槭褂墒€所構(gòu)成的燈絲41、 43的平均單位長度的表面積比由 單線所構(gòu)成的燈絲42更大，所以，即使為高電力密度，也能使燈絲溫度與 單線的燈絲42相同。
艮口，比起由單線所構(gòu)成的燈絲42，由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的平 均單位長度的表面積較大的白熾燈1，通過比起由單線所構(gòu)成的燈絲42， 使由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的平均單位長度的額定電力密度與表面積的 比率同等量地增大，從而可使由單線所構(gòu)成的燈絲42的溫度(即，燈絲42所放射的光的色溫度)與由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43的溫度(即，燈絲41、 43所放射的光的色溫度)近似。與此相伴，可使單線及束線的燈絲41、 42、 43所放射的光的光譜近似。
在本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置2，因?yàn)樵趦?nèi)部并列配置多支白熾燈 1，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)被處理體7的急速加熱及均等加熱。進(jìn)而，在厲于燈單 元5、 6的所有的燈絲的溫度(即，燈絲所放射的光的色溫度)變成均等的預(yù) 定的條件下，屬于燈單元5、 6的所有的白熾燈1被點(diǎn)燈驅(qū)動。因此，與外 周緣部的區(qū)域Z1對應(yīng)的各白熾燈lk lt的由束線所構(gòu)成的燈絲41、 43、 44、 45，平均單位長度的放射能量變得相等，并且光譜也成為相等。另外， 與中央部的區(qū)域Z2對應(yīng)的各白熾燈lm lr的由單線所構(gòu)成的燈絲42， 平均單位長度的放射能量變得相等，并且光譜也成為相等。進(jìn)而，可使區(qū) 域Zl的各燈絲的電力密度比區(qū)域Z2的各燈絲的電力密度大，并且能使光 譜相同。因此，在將被處理體7的外周緣部與中央部的光的吸收率保持成 相同的狀態(tài)下，外周緣部的放射照度比起中央部強(qiáng)，能夠加熱被處理體7 使被處理體7的表面的溫度分布成為均等。
圖10是代替圖9，省略圖2所示的第1燈單元5，從第2燈單元6觀 看被處理體7的圖，顯示被處理體7的加熱區(qū)域分割成對應(yīng)于外周緣部的 區(qū)域(環(huán)狀區(qū)域)Y1、對應(yīng)于被處理體7的中間部的區(qū)域(環(huán)狀區(qū)域)Y2、和 對應(yīng)于中央部的區(qū)域(圓狀區(qū)域)Y3的情況的第2燈單元。
此燈單元顯示，白熾燈1的燈絲為僅由束線所構(gòu)成的白熾燈lal la3、 lel lf2，白熾燈1的燈絲為在1個(gè)束線與1個(gè)束線之間配置有單線的白 熾燈la4 la5、 le3 le4，以及白熾燈1的燈絲為在1個(gè)束線與1個(gè)束 線之間配置有3個(gè)單線的白熾燈lbl le2。
在被處理體7的尺寸大的情況時(shí)，在中央部與外周緣部的2個(gè)區(qū)域， 會有溫度的均等度的精度不足的情況。其原因可以考慮到例如導(dǎo)入至加熱 處理空間S2的工藝氣體的流動的影響(氣體流速分布、氣體的溫度等)在被 處理體上的部位的參差不齊、伴隨著被處理體7的大型化而大型化的石英 窗3的冷卻的參差不齊所產(chǎn)生的石英窗3的蓄熱的位置的參差不齊等。當(dāng) 具有上述這種參差不齊的因素時(shí)，產(chǎn)生進(jìn)一步將被處理體7的中央部分割、 進(jìn)行溫度微調(diào)整的需要。 '圖10是被處理體7特別大的情況時(shí)，除了中央部與外周緣部外，在其
中間設(shè)置中間部，做成3個(gè)的同心圓狀的區(qū)域Y1、 Y2、 Y3的情況的一例。 如此，通過將中央部進(jìn)一步分割，設(shè)置中間部的區(qū)域Y2，能夠進(jìn)行在被處 理體7大的情況時(shí)所必要的溫度均等度的微調(diào)整。排列于中央部的白熾燈 lbl le2，在其內(nèi)部配設(shè)5個(gè)燈絲，其外側(cè)的中間部的白熾燈la4 la5、 le3 le4配設(shè)有3個(gè)燈絲，對應(yīng)于外周緣部的白熾燈lal la3、 lel ]f2 配設(shè)有1個(gè)燈絲。在此情況時(shí)，配設(shè)有5個(gè)燈絲的白熾燈，其中央的3個(gè) 燈絲由通常的單線的燈絲所構(gòu)成，兩端的2個(gè)燈絲由束線所構(gòu)成。如以上 所述這樣，中央部與中間部是為了進(jìn)行溫度的微調(diào)整而被分割的區(qū)域Y2、 Y3，進(jìn)行微調(diào)整所必要的電力差為數(shù)％左右，所以，不需要對應(yīng)于中央部 的燈絲與對應(yīng)于外周緣部的燈絲的電力比這樣的大的電力差。因此，對應(yīng) 于中央部的燈絲和對應(yīng)于中間部的燈絲都作為由單線所構(gòu)成的燈絲來構(gòu) 成，微調(diào)整從電源部所供給的電力，從而不會大幅改變從燈絲所放射的光 的色溫度，能夠進(jìn)行充分的溫度的微調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種白熾燈，在形成有封裝部的發(fā)光管的內(nèi)部，在線圈狀的燈絲的兩端連結(jié)對該燈絲供給電力的一對導(dǎo)線而構(gòu)成的多個(gè)燈絲體，配設(shè)為各自的燈絲沿著發(fā)光管的管軸延伸，各自的導(dǎo)線對在封裝部配設(shè)的各自的導(dǎo)電性構(gòu)件進(jìn)行電性連接，其特征在于，上述燈絲體具有由單線所構(gòu)成的燈絲、和由束線所構(gòu)成的燈絲，在由單線所構(gòu)成的燈絲的兩端，連接有由束線所構(gòu)成的燈絲。
2. 如權(quán)利要求l所記載的白熾燈，其特征在于， 上述束線被捻合。
3. 如權(quán)利要求l所記載的白熾燈，其特征在于， 上述束線由2至4條導(dǎo)線束所構(gòu)成。
4. 一種光照射式加熱處理裝置，其特征在于， 并列配置有多支權(quán)利要求1所記載的白熾燈。
全文摘要
本發(fā)明提供一種白熾燈及使用該燈的光照射型加熱處理裝置，在獨(dú)立供電型的白熾燈中，可使各燈絲線圈的溫度成為預(yù)定的溫度。本發(fā)明的白熾燈，在一端形成有封裝部(31、32)的發(fā)光管(30)的內(nèi)部，在線圈狀的燈絲(41、42、43)的兩端連結(jié)對該燈絲提供電力的一對導(dǎo)線(411、412、421、422、431、432)所構(gòu)成的多個(gè)燈絲體被配設(shè)成，各自的燈絲(41、42、43)沿著發(fā)光管(30)的管軸延伸，各自的導(dǎo)線對在封裝部配設(shè)的各自的導(dǎo)電性構(gòu)件進(jìn)行電性連接，各自的燈絲(41、42、43)中，至少1個(gè)(42)由單線所構(gòu)成，并且至少2個(gè)(41、43)由束線所構(gòu)成，在上述束線間設(shè)有上述單線。
文檔編號H01K1/14GK101409208SQ20081016989
公開日2009年4月15日 申請日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者水川洋一, 谷野賢二, 鈴木信二 申請人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會社