[发明专利]灯丝灯

说明书

技术领域

本发明有关于灯丝灯，特别涉及用在加热被处理体的灯丝灯。

背景技术

在半导体制造工程中，作为例如用于进行成膜、氧化、杂质扩散、氮化，膜稳定化，硅化物化、结晶化、离子注入活性化等的各式各样的工序的急速热处理(以下，称为RTP：Rapid Thermal Processing)的加热处理装置，例如广泛地利用着一种通过来自在由透光性材料制成的发光管的内部配设灯丝而形成的白炽灯等的光源的光照射，能够不用接触被处理体地进行加热的光照射式的加热处理装置(参照专利文献1，专利文献2)。

在使用这样的光照射式的加热处理装置例如进行半导体晶片的RTP的情况下，使对半导体晶片的整个面的放射照度为均匀地进行光照射，但是在半导体晶片的周边部，因为与周边环境的产生热交换，因此有比中央部温度低的倾向，并且由于从半导体晶片的侧面等放射热，因此半导体晶片的周边部的温度变得较低，在半导体晶片产生温度分布不均匀。

为了解决这样的问题，以使半导体晶片的周边部的表面的放射照度大于半导体晶片的中央部的表面的放射照度的方式进行光照射，来补偿来自半导体晶片的侧面等的热放射所造成的温度降低，从而使半导体晶片上的温度分布均匀。

但是，在以往的加热处理装置中，关于被处理体，在比起白炽灯的发光长度极为狭小的特定区域上，不能够在灯管轴方向上进行分割控制。因此，即使以与该特定区域的特性相对应的光强来进行光照射，但由于特定区域以外的区域也会被以同样条件进行光照射，所以不能够进行温度调整使得特定区域与其它区域成为适当的温度状态，即，不能够仅针对狭小的特定区域的放射照度进行控制使得被处理物的温度状态均匀。

另外，产生有这样的问题，即，在这样的特定区域中，即使在以与其它区域成为同一的放射照度的方式进行光照射的情况下，温度上升速度有时会产生差异，特定区域的温度与其它区域的温度不一定会一致，在被处理体的处理温度中产生不被期望的温度分布，结果，对被处理体赋予期望的物理特性变得困难。

鉴于以上情况，本发明人提出了一种灯丝灯，该灯丝灯具有下述结构，被用作光照射式加热处理装置的光源(参照专利文献3)。

参照图5说明该灯丝灯，在两端被端部密封部2a、2b气密地密封的直管状的发光管1内，线圈状的灯丝4、5、6以延伸在发光管1的管轴方向上的方式依次排列配置，在各灯丝4、5、6的两端分别连结供电用的内部导线4a、4b、5a、5b、6a、6b。

上述各灯丝的内部导线分别延伸到两端密封部，各自经由金属箔电连接到外部导线。

即，各灯丝4、5、6的一端侧的内部导线4a、5a、6a分别经由一端侧密封部2a的金属箔7a、8a、9a电连接至一端侧的外部导线10a，11a、12a。

同样地，另一端侧的内部导线4b、5b，6b分别经由另一端侧密封部2b的金属箔7b、8b、9b电连接至另一端侧的外部导线10a、11a、12a。

并且，由于各灯丝4、5、6经由这些各外部导线10a、10b、11a、11b、12a、12b分别连接到个别的供电装置13、14、15，从而能够被分别地供电。

另外，16、17、18是分别覆嵌在各灯丝4、5、6的内部导线4b、5a、5b、6a上绝缘管，分别设在其他的与灯丝4、5、6相对置的部位上。

另外，19、20、21是在发光管1的内壁与绝缘管16、17、18之间的位置，在发光管H的管轴方向上排列设置的环状的固定器(anthor)，各灯丝4、5、6分别被例如2个固定器支撑成不与发光管1接触。

根据使用了这种结构的灯丝灯的光照射式加热处理装置，因为能够针对多个灯丝个别地供电而能够个别地进行各灯丝的发光等的控制，所以即使例如在进行热处理的被处理体上区域性的温度变化程度的分布相对于被处理体的形状为非对称的情况下，由于能够以与该被处理体的特性相对应的所期望的放射照度分布来进行光照射，结果，能够对被处理体进行均匀地加热，从而，具有能够在被处理体的整个被照射面实现均匀的温度分布的优点。

专利文献1：日本特开平7-37833号专利公报

专利文献2：日本特开2002-203804号专利公报

专利文献3：日本特开2006-279008号专利公报