JP2008198548A - ヒーターランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、加熱用のヒーターランプ装置において、隣接するヒーターランプから放射される光がヒーターランプ内のフィラメントに直接入射し、該フィラメント自身が異常加熱され、断線による短寿命を改善するヒーターランプ装置を提供することにある。
【解決手段】発光体がガラス管内部に配置されたヒーターランプを複数本並列配置し、反射ミラーと冷却機構を持ったヒーターランプ装置であって、該ヒーターランプの発光体から放射される光が、隣接するヒーターランプの発光体に直接入射することを妨げる遮光手段として、該ヒーターランプ間に該ヒーターランプの管軸方向に添った概略板状の遮蔽部材を具備し、該反射ミラーを介して隣接するヒーターランプに入射する間接光の通過する空間が該反射ミラーと該遮光部材との間に設けられたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明はヒーターランプ装置に関する。特に、工業用の加熱装置、例えば、半導体の加熱処理に利用されるヒーターランプを配置したヒーターランプ装置であって、該ヒーターランプの側面に隣接するヒーターランプから直接入射する光によるヒーターランプの寿命バラツキを改善するための機構に特徴をもつヒーターランプ装置に関する。

半導体分野における加熱処理としては、例えば、シリコンウエーハの酸化膜形成工程など様々な熱処理工程がある。これらの加熱処理工程では加熱温度が高く、且つ、急速な昇温速度を必要とする場合がある。昇温速度が高く、被加熱物に対して非接触で昇温可能な加熱源としてヒーターランプを利用する技術が多く利用されている。従来のヒーターランプ装置、特に半導体加熱用のヒーターランプ装置としては、複数本のハロゲンランプを並べ、少なくとも半導体ウエーハのウエーハ面積に対応する面積が一定の温度分布となるように個々のハロゲンランプへの入力を制御することが行われている。このような技術の一つとしては、特公平６−９３４４０号公報に記載された技術がある。該公報によれば、半導体ウエーハの加熱面に対して直交する方向に複数本のシングルエンドタイプのハロゲンランプを筒状の反射鏡に取り付けた光源を並べて配置することが記載されている。このような装置は、例えば８インチウエーハで１００本〜２５０本程度のハロゲンランプを配置し、各ランプの入力を制御することにより、該半導体ウエーハを均熱照射するものである。

しかし、このような装置では、非常にランプ本数が多くなり、取り扱いや制御が煩雑になるといった問題がある。また、ランプ本数が非常に多いため、該ランプのフィラメントが断線する等の故障確立が装置全体として高くなり、メンテナンスの効率も悪くなるといった問題があった。

一方、ヒーターランプとして、前述のようなシングルエンドタイプのハロゲンランプを多数使用するのではなく、長い直管のバルブからなり、その両端から給電するダブルエンドタイプのハロゲンランプを複数本使用する装置も知られている。このような装置としては、例えば、特開平１０―２４１８４４号公報や、実公平２−４０４８０号公報などが知られている。該特開平１０―２４１８４４号公報によれば、長い直管状のダブルエンドタイプハロゲンランプを複数本、並列配置することにより、大きな面積に光照射できることが記載されている。また、各々のハロゲンランプに、そのランプ管軸方向に直交するランプ断面の少なくとも１８０度以上の角度に亘って反射ミラーが取り付けられていることが記載されている。

また、例えば、実公平２−４０４８０号公報では、長い直管状のダブルエンドタイプハロゲンランプを複数本並列配置し、該ヒーターランプを個々に覆い囲う様な形状のリフレクタに収容した構成が記載されている。該構成により、被加熱物方向への加熱効率の向上を図り、被加熱物の昇温速度を改善している。

しかし、上述の２つの公報に記載されている装置では、該ヒーターランプ毎に反射ミラーが配置されているので、該ヒーターランプ間の距離が大きくなってしまい、被照射面上での光の均一度が不十分になる、といった問題があった。また、該反射鏡ミラーを配置した状態でも高い均一度を得るためには、該ヒーターランプの被照射面側に、例えばフライアイレンズのような、光学部材を入れることが必要となる。このような光均一化のための光学部材を設けることにより、光の均一度は得られたとしても、被照射面でのエネルギーが該光学部材によって減衰され不十分になるといった問題があった。

更には、該ヒーターランプ毎に配置された反射ミラーのために、該ヒーターランプ同士は近接できないので、被加熱物側での単位面積当りの投入エネルギーが十分取れず、昇温速度の改善にも限界があり、市場の要求を十分に満たせない、といった問題があった。

一方、特開平６−２８３５０３に開示されている半導体基板の熱処理装置によれば、平面状の反射鏡上に複数本のヒーターランプを配列した加熱ランプ機構を持ち、該加熱ランプ機構自身を平行に移動、あるいは回転させることでシリコンウエーハの均一加熱を図っている。該公報によれば、平面反射鏡上にヒーターランプを配列しているため、各ヒーターランプからの放射光が干渉しあい、照射面での光分布は均一化されると伴に、該ヒーターランプが配置された加熱ランプ機構を平行移動、または、回転させることで、更に被加熱物であるウエーハに照射される光の均一度を上げることができる。

図７に従来のヒーターランプ装置の概略を示す。図７は、半導体基板を加熱するヒーターランプ装置１０１であって、該ヒーターランプ装置１０１に配置されたヒーターランプ１０２の管軸方向に直交する面で切った断面図である。該ヒーターランプ装置１０１には、直管型のヒーターランプ１０２が複数本並列配置され、該ヒーターランプ１０２から放射された光を被加熱物である半導体ウエーハ１１２側に反射する平面反射鏡１０３が設けられており、該平面反射鏡１０３と該ヒーターランプ１０２からなる加熱機構部１０４が連結棒１０５を介して駆動機構１０６に連結されており、該加熱機構１０４は、例えば、回転することができる。また、該ヒーターランプ１０２から放射される光を照射する該半導体ウエーハ１１２は、石英ガラスからなる基板支持機構１０７上に配置され、該半導体ウエーハ１１２、及び、該基板支持機構１０７は、熱処理容器１０８内に配置されている。該熱処理容器１０８には、雰囲気ガス導入孔１０９、排気機構１１０、測温機構１１１が設けられている。該熱処理容器１０８内に導入された該半導体ウエーハ１１２を加熱処理する前に、該排気機構１１０によって該熱処理容器１０８内の空気を排気し、必要に応じて該雰囲気ガス導入孔１０９より雰囲気ガスを導入する。また、該半導体ウエーハ１１２は該加熱機構部１０４に配置された該ヒーターランプ１０２によって加熱される。その加熱時の温度を計測するために該熱処理容器１０８に測温機構１１１が設けられ、該半導体ウエーハ１１２の温度を測定している。

このように、平面反射鏡上にヒーターランプを配置する場合、それぞれのヒーターランプが他のヒーターランプから放射される光を受け、互いのフィラメントやバルブの温度を上昇させてしまうといった問題が発生した。 特に、フィラメントの温度が上昇するとランプが短寿命になるといった問題が生じた。

また、半導体ウエーハを光加熱によって効率的に昇温するためには、該半導体ウエーハの吸収が大きい波長である波長１μｍ程度までの光を照射することが望ましい。該ヒーターランプから波長１μｍ程度までの光を効率的に放射するためには、該フィラメントの温度を３２００Ｋ程度まで挙げる必要があり、該フィラメントを構成するタングステン材料が、その融点近い高温となっている。つまり、隣接するヒーターランプから放射される光が該フィラメントに照射されると該フィラメントが直ぐに融点を超え断線してしまうといった問題があった。

更に、半導体ウエーハを加熱する場合の昇温速度として、従前は1秒間に１００℃から１５０℃程度であったのに対し、１秒間に２５０℃程度といった高い昇温速度が望まれている。これに伴い、該ヒーターランプの内部に配置された発光体であるフィラメントの熱容量をできるだけ小さくするために、該フィラメントを構成するタングステン線の線径を細くしている。つまり、一定以上の昇温速度を得るためには、該フィラメントにとって益々厳しい条件で点灯することとなり、ランプが更に短寿命となるといった問題があった。

また、昇温速度を高めた状態で、該半導体ウエーハ全体に亘って均等に加熱するためには、複数本並列配置された該ヒーターランプの配置される間隔を短くし、該半導体ウエーハの光照射面上の照度を高い精度で平均化する必要がある。このように、該ヒーターランプを密に配置することによって、新たな問題が発生した。すなわち、該ヒーターランプから放射された光が、隣接するヒーターランプ内のフィラメントに直接照射されることにより、該フィラメントにとって非常に厳しい条件で点灯していた該フィラメントの温度が部分的に昇温され、該ヒーターランプが断線に至るといった問題が発生した。また、複数本並列配置された該ヒーターランプが、装置中央に配置された該ヒーターランプの方が短寿命になりやすい傾向がある、といった問題も発生した。
特公平６−９３４４０号 特開平１０―２４１８４４号 実公平２−４０４８０号 特公平６−２８３５０３号

この発明が解決しようとする課題は、半導体ウエーハ等を加熱処理する高出力のヒーターランプ装置において、隣接するヒーターランプから放射される光がヒーターランプ内に配置されたフィラメントに直接入射することにより、該フィラメント自身が異常加熱され、該フィラメントが断線し、該ヒーターランプ自身の寿命が短くなることがないヒーターランプを提供することにある。また、装置内に配置された該ヒーターランプの位置による寿命バラツキを低減し、該ヒーターランプ装置としての信頼性の向上と安定化を図ることを目的とする。

この発明のヒーターランプ装置は、発光体がガラス管内部に配置されたヒーターランプを複数本並列配置し、該ヒーターランプから放射される光を被加熱物側に反射する反射ミラーを備え、該ヒーターランプに冷却風を送風する冷却機構を持ったヒーターランプ装置であって、隣接する該ヒーターランプ間に該ヒーターランプの管軸方向に添った遮蔽部材を具備し、該遮光部材は、該ヒーターランプの発光体から放射される光が隣接するヒーターランプの発光体に直接的に入射する直接光を妨げ、且つ、該ヒーターランプの発光体から放射される光が隣接するヒーターランプに該反射ミラーを介して間接的に入射する間接光として通過できる空間を該反射ミラーと該遮光部材との間に設けたことを特徴とする。

また、上述のヒーターランプ装置において、前記遮蔽部材は、該ヒーターランプの管軸方向に対して直交する方向の断面形状が、概略長方形であって、且つ、該ヒーターランプに対向する面が光拡散面であることを特徴とする。

または、上述のヒーターランプ装置において、前記遮蔽部材は、該ヒーターランプに対向する面が光反射面、または、光拡散面であって、該ヒーターランプの管軸方向に対して直交する方向の断面形状の該ヒーターランプに対向する辺が曲線であることを特徴とする。

更には、前記遮蔽部材は、モリブデン、または白金が主成分である棒状体、または、金属箔から成ることを特徴とする。

本発明のヒーターランプ装置によれば、該ヒーターランプ間に設けられた遮蔽部材によって、該ヒーターランプに隣接する他のヒーターランプから放射される光が直接入射することなく、発光体（フィラメント）の温度の上昇を抑えることができるといった効果がある。更には、個々のヒーターランプの短寿命化を防ぎ、該ヒーターランプ装置内に配置された各ヒーターランプの位置による寿命のバラツキを低減できる、といった効果がある。

また、該遮蔽部材の該ヒーターランプに対向する面が光拡散面であるので、該遮蔽部材に照射された光が直接反射され、該ヒーターランプから放射された光によって、該ヒーターランプ自身の発光体が加熱されるのを抑制することができる、といった効果がある。

または、該遮蔽部材の該ヒーターランプに対向する面が、曲面であり、該表面が光反射面、または拡散面であるので、該遮蔽部材に照射された光が反射する方向が該ヒーターランプの発光体の配置された方向とは別の方向になり、該発光体が加熱される
ことを抑制できる、といった効果がある。

更には、該遮蔽部材が、モリブデン、または、白金を主成分とする金属体で構成されていることにより、光照射に伴い該遮蔽部材が高温になっても十分な耐久性を確保できるといった利点がある。

本発明の構成は、発光体としてフィラメントをガラス管内部に配置したヒーターランプを複数本並列配置したヒーターランプ加熱装置であって、隣接する該ヒーターランプのフィラメントに該ヒーターランプから放射された光が直接入射しないように該ヒーターランプ間に、耐熱性が高く、かつ、該ヒーターランプの管軸方向に細長く、その断面方向の厚みが薄い、遮光部材を配置したものである。

図１は、本発明のヒーターランプ装置１の第1の実施例を示した説明図である。図１−ａ）は、該ヒーターランプ装置１のランプ配列を示しており、複数本並列配置されたヒーターランプ２の上方から、被照射物である半導体ウエーハ５を眺める方向の図である。ランプハウス５５の内部に、本実施例では２９本のヒーターランプ２が並列配置され、各ヒーターランプ２はランプ端子台５２によって保持されている。また、各ヒーターランプ２には遮蔽部材１１が並列配置され、該遮蔽部材１１の両端は、おのおの保持ブロック５１によって該遮蔽部材１１の長手方向に引っ張りながら保持している。また、該ランプハウス５５には、排気機構１５と雰囲気ガス導入孔１６が設けられ、該ランプハウス５５内を給排気できるようになっている。

図１−ｂ）は、図１−ａ）に示した矢印Ｂ−Ｂで切断した場合の断面図を示したものである。ランプハウス５５は下方に設けられた熱処理容器１４とガラス等から構成される窓１２によって分けられている。該ランプハウス５５内には、発光体３を具備した該ヒーターランプ２が配置され、その両端はランプ端子台５２によって保持されている。また、該ヒーターランプ２の背面には遮蔽部材１１がその両端を保持ブロック５１によって保持されている。また、該ランプ端子台５２や保持ブロック５１は、破線で示した該ランプハウス５５の天面側である仕切り板５６に固定されている。また、該熱処理容器１４側には、半導体ウエーハ５が基盤支持機構１３上に配置されている。次に、図２として、図１−ａ）に示した矢印Ａ−Ａで切断した面方向から本実施例であるヒーターランプ装置１の全体図を示す。

図２は、本発明のヒーターランプ装置１の第1の実施例であって、直管状のガラスバルブで構成された該ヒーターランプ２の管軸方向に対して直交する方向で切断した断面図である。該ヒーターランプ装置１は、該直管状のガラス管４の内部に発光体３が配置されたヒーターランプ２が、複数本並列配置されており、該ヒーターランプ２から放射される光を被加熱物５側に反射する反射ミラー６を備え、該反射ミラー６の上部には該ヒーターランプ２を冷却するための冷却風を送付する冷却機構７が冷却ノズル８を介して接続されている。また、該冷却機構７には、吸入口９が設けられ、冷却機構７内部の冷却流体、例えばエアー、の圧力を一定値に高め、該冷却ノズル８を介して該ヒーターランプ２のガラス管４を冷却する。冷却に用いたエアー等は排気口１０から外部へ排気される。また、該ヒーターランプ装置１には該ヒーターランプ２と該被加熱物５との間を仕切る光透過性の窓１２が設けられており、該ヒーターランプ２を冷却する冷却風が被加熱物５周辺に流れ込まないようにしている。更に、被加熱物５は熱処理容器１４内に設けられた基板支持機構１３上に配置され、該熱処理容器１４内の空気を排気機構１５から排気し、必要に応じて雰囲気ガス導入孔１６から雰囲気ガスを導入する。尚、本実施例において示した冷却風の流し方は、一例であって、この構成に限定されるものでは無い。例えば、１０を吸入口、９を排気口とし、吸入口である１０から導入された冷却流体が該ヒーターランプ２を冷却したのち、排気口である９から排出される等、種々の構成を取ることができる。

該ヒーターランプ装置１に並列配置されたヒーターランプ２間には、ヒーターランプ２の発光体３であるフィラメントに、隣接するヒーターランプ２から放射された光が直接入射するのを妨げる遮光手段として遮蔽部材１１を設けている。本実施例における該遮蔽部材１１には、リボン状のモリブデン箔であって該ヒーターランプ２に対向する面を研磨処理等により拡散面としている。

これにより、該ヒーターランプ２に隣接するヒーターランプから放射される光が直接該ヒーターランプ２の発光体３に入射することがないので、該ヒーターランプ２の発光体３であるフィラメントが異常に加熱され断線することがない。また、該ヒーターランプ２の寿命が短くなるといった不具合も回避できる、といった効果がある。更には、個々のヒーターランプ２の短寿命化を防ぎ、該ヒーターランプ装置１内に配置された各ヒーターランプ２の位置による寿命のバラツキを低減できる、といった効果がある。

尚、該ヒーターランプ２は、本実施例においては２９本を該ヒーターランプ２の管軸に対して並列配置しており、各々のヒーターランプの間隔は、ランプ中心からランプ中心までの距離が１６ｍｍである。また、該ヒーターランプ２と反射ミラー６との間の距離はランプ中心から９．５ｍｍ、ガラス管からなるバルブ表面から３ｍｍとした。更には、該ヒーターランプ２のランプ中心から被加熱物５である半導体ウエーハまでの距離は５０ｍｍであり、該ヒーターランプ２と該被加熱５との間には厚さ５ｍｍの石英ガラス製の窓１２が配置されており、該ヒーターランプ２から該窓１２までの距離は２５ｍｍとした。

本実施例における該ヒーターランプ２を図３に示す。図３−ａ）に示したヒーターランプ２は、外径１３ｍｍ、内径１０．５ｍｍのガラス管４内に、発光体３としてタングステンから構成した最外径５ｍｍのコイル状フィラメントを配置している。また、該発光体３の両端には内部リード３１が接続され、該内部リード３１の他端には金属箔３２が溶接され、該金属箔３２の他端には外部リード３３が接続されている。また、該金属箔３２は該ガラス管４の端部によってピンチシールされたシール部４１を形成している。図３−ｂ）には、図３−ａ）に示した矢印Ａ−Ａで切断した断面図を示している。同図では、ヒーターランプ２は、ガラス管４内に発光部３を該ガラス管４と同心円上に配置した構成になっている。

また、該遮蔽部材１１の形態について、図４に示す。図４−ａ）は、遮蔽部材１１ａを示している。該遮蔽部材１１ａは、断面が概略長方形であって、該遮蔽部材１１ａの表面が光散乱面になっている。図中の矢印Ａ−Ａで切断したＡ−Ａ断面図も合わせて示している。該遮蔽部材１１ａの断面図で示した厚みは、実施例では４０μｍ、幅が１０ｍｍ、長さは該ヒーターランプの長さとほぼ同等である。また、図４−ｂ）は、遮蔽部材１１ｂとして、その断面が凸レンズのように凸となる曲面であって、該遮蔽部材１１ｂの表面は、反射面、または、拡散面となっている。図中の矢印Ａ−Ａで切断したＡ−Ａ断面図も合わせて示している。該遮蔽部材１１ｂの断面図で示した厚みは、例えば、１ｍｍ程度であって、幅が１０ｍｍ、長さは該ヒーターランプ２の長さと同程度である。

図５には、該ヒーターランプ装置１のヒーターランプ２ａ、２ｂ間に配置された遮蔽部材１１の他の実施例を示すものである。図５−ａ）には、直管状のガラスバルブで構成された該ヒーターランプ２ａ、２ｂの管軸方向に対して直交する方向で切断した断面図を示している。該ヒーターランプ２ａ、２ｂの間に配置された遮蔽部材１１ａは、その断面形状が概略長方形であって、該ヒーターランプ２ａ、２ｂに対向する面が光散乱面となっている。また、該遮蔽部材１１ａの長尺方向の長さLは、少なくとも該ヒーターランプ２ａ、２ｂ内に配置された発光体３ａ、３ｂであるフィラメントの外径に相当する外径部分２１より長くなっている。つまり、該遮蔽部材１１ａは、該ヒーターランプ２ａ、２ｂ間に配置され、隣り合う互いのフィラメントどうしが光学的に干渉する範囲以上の大きさを持つ。これにより、該遮蔽部材１１ａは、例えば、該発光体３ａから直接放射された光を遮ることができるので、隣接する該ヒーターランプ２ｂ内の該発光体３ｂに、該発光体３ａからの光が直接入射することがない。更には、該遮蔽部材１１ａの該ヒーターランプ２ａに対向する面が光拡散面になっているので、該ヒーターランプ２ａ内に配置された発光体３ａから放射された光が該遮蔽部材１１ａに照射されても、該発光体３ａへ反射により光が戻ることが低減され、該発光体３ａを異常に加熱することがない、といった利点がある。また、該ヒーターランプ２ａ、２ｂ間を通過する冷却風はランプ間の狭い空間を通過するが、該遮蔽部材１１ａの該断面形状が概略長方形であるため、冷却風の流れを乱すことなく、該冷却風がこの空間を通過することができる。

更に、図５−ｂ）では、その他の実施例として、該遮蔽部材１１ｂのその他の形状について示す。該遮蔽部材１１ｂは、該ヒーターランプ２ａ、または、２ｂに対向する面の形状が、対向する該ヒーターランプ２ａ、または、２ｂ側に 凸となる曲面であって、該遮蔽部材１１ｂの表面は、反射面、または、拡散面となっている。これにより、該ヒーターランプ２ａ、または、２ｂ内に配置された発光体３ａ、または、３ｂから放射された光が該遮蔽部材１１ｂに照射されても、該発光体３ａ、または、３ｂへ反射により光が戻ることが低減され、該発光体３ａ、または、３ｂを異常に加熱することがない、といった利点がある。
尚、該遮蔽部材１１ｂの曲面の曲率は、該発光体３ａ、または３ｂから放射された光の大半が、その反射方向を該発光体３ａ、または３ｂに交わらない方向に反射する程度の曲率であれば良い。また、該遮蔽部材の厚みが冷却風の流れを乱すことがなく、該冷却風がこの空間を通過することができれば、丸棒状の部材を用いても良い。

また、図５−ｃ）では、その他の実施例として、該遮蔽部材１１ｃが、該ヒーターランプ２ａ、または、２ｂのガラス管４表面に形成された場合を示す。本実施例では、該ヒーターランプ２ａのガラス管４表面上であって、該ヒーターランプ２ｂに対向する側に、該遮蔽部材１１ｃが形成されている。該ヒーターランプ２ａに配置された該発光体３ａから放射された光は、該遮蔽部材１１ｃによって遮光され、該ヒーターランプ２ｂ側には到達しない。また、該ヒーターランプ２ｂに配置された該発光体３ｂから放射され、該ヒーターランプ２ａ側に直接放射される光は、該遮光部材１１ｃによって遮光されるため、該ヒーターランプ２ａに配置された該発光体３ａに直接入射することが無い。これにより、該ヒーターランプ２ａ、または、２ｂ内に配置された発光体３ａ、または、３ｂから放射された光が該遮蔽部材１１ｃに遮蔽され、該発光体３ａ、または、３ｂを異常に加熱することがない、といった利点がある。また、該ヒーターランプ２ａと該ヒーターランプ２ｂとの間に流す冷却風によって、該遮光部材１１ｃ自身も冷却することができるので、該ヒーターランプ２ａ自身が異常加熱することも無い。尚、本実施例では該遮光部材１１ｃが形成された位置を一方向のみとしたが、該ガラス管４の該発光体３ａを挟んで反対側の面（ヒーターランプ２ａの図面左側の面）にも同様の遮光部材を設けても良い。

図５−ａ）、図５−ｂ）で示した該遮蔽部材を構成する材料としては、モリブデンや白金を主成分とする金属が望ましい。該遮蔽部材をこれらの金属を主成分とする金属で形成することによって、該ヒーターランプから放射される光が高出力であっても、該遮蔽物自身が熱による影響を受け、溶融する等の不具合を起こすことがない。また、光照射に伴い該遮蔽部材が高温になっても十分な耐久性を確保できるといった利点がある。更には、モリブデンや白金を主成分とする金属を用いて箔状の金属体を形成することが容易であるので、該ヒーターランプへの冷却風を阻害することなく該ヒーターランプから放射される光が隣接するヒーターランプの発光体に直接放射されることを防止できる、といった利点がある。

また、図５−ｃ）で示した該遮蔽部材を構成する材料としては、アルミナとシリカの粉末を有機溶剤（例えば酢酸ｎブチルとニトロセルロースの混合液）等の中に混ぜて作製した懸濁液をスプレー等で塗布し、焼成したものが挙げられる。該懸濁液を塗布、焼成したもので、該ヒーターランプ２ａの表面上に該遮蔽部材を形成できる。尚、該遮光部材としてガラス管上に塗布される材料としては、セラミック系材料や耐高温塗料などであっても良い。これらの材料から形成される該遮蔽部材によれば、該ヒーターランプから放射される光を吸収、または拡散反射することで、該ヒーターランプから放射される光が隣接するヒーターランプの発光体に直接放射されることを防止できる、といった利点がある。

図６は、本発明における遮蔽部材１１を配置した場合に該ヒーターランプ２から放射される光が通る通路について説明するための概略断面図である。図６は、本発明のヒーターランプ装置のランプハウスの一部であって、該ヒーターランプ２のランプ管軸方向に直交する方向から見た場合を示している。反射ミラー６の下方にヒーターランプ２ａ、２ｂ、２ｃが並行配置されている。該ヒーターランプ２ａ、２ｂ、２ｃ各々の間には、遮蔽部材１１が配置されている。該ヒーターランプ２ａ、２ｂ、２ｃは円筒状のガラス管４の中に発光体３ａ、３ｂ、３ｃを配置している。ここでは、例えば該ヒーターランプ２ａ内の該発光体３ａから光が放射された場合について考える。隣接する該ヒーターランプ２ｂの発光体３ｂに直接的に入射する方向に出射された光線Ａ（大きな破線の矢印）は、該遮蔽部材１１によって拡散反射され、例えば下方に方向が変えられ、窓１２を通過して被加熱物側に放射される。また、反射ミラー６側に放射された光は光線Ｂ（実線の矢印）のように、隣接する該ヒーターランプ２ｂを介して、窓１２から被加熱物側に放射される。この場合、該ヒーターランプ２ａから放射された光線は、該反射ミラー６と該遮光部材１１との間に設けられた空間Ｗを通過する。つまり、隣接する該ヒーターランプ２ｂに該反射ミラー６を介して間接的に入射する間接光が通過できる空間Ｗが該反射ミラー６と該遮光部材１１との間に設けられていることになる。また、該ヒーターランプ２ａから放射される光としては、該反射ミラー６に反射されて被加熱物側に放射される光であって、更に遠くの該ヒーターランプを介して放射されるものもある。（例えば、小さな破線の矢印で記載した光線Ｃ）このように、該ヒーターランプ２ａから放射される光は該ヒーターランプ２ａ直下にのみ放射されるのではなく、隣接する、または、更に遠くに配置された該ヒーターランプの光と合成される。これにより、均一度の高い照射が可能となり、且つ、隣接するヒーターランプへ直接光が入射しないので、局所的に短寿命となり、等の不具合も解消できる、といった効果がある。

本発明のヒーターランプ装置の構成を示す概略断面図。 本発明のヒーターランプ装置における遮蔽部材の構成を示す説明図。 本発明のヒーターランプ装置に配置されるヒーターランプを示す概略図 本発明のヒーターランプ装置に配置される遮蔽物の例を示す概略図 本発明のヒーターランプ装置における遮蔽部材とランプとの位置関係を示す説明図 本発明のヒーターランプ装置における光の通路を説明する概略図 従来のヒーターランプ装置の構成を示す概略構成図。

符号の説明

１ ヒーターランプ装置
２ ヒーターランプ
２ａ ヒーターランプ
２ｂ ヒーターランプ
２ｃ ヒーターランプ
３ 発光体
３ａ 発光体
３ｂ 発光体
３ｃ 発光体
４ ガラス管
５ 被加熱物
６ 反射ミラー
７ 冷却機構
８ 冷却ノズル
９ 吸入口
１０ 排気口
１１ 遮蔽部材
１１ａ 遮蔽部材
１１ｂ 遮蔽部材
１１ｃ 遮蔽部材
１２ 窓
１３ 基板支持機構
１４ 熱処理容器
１５ 排気機構
１６ 雰囲気ガス導入孔
２１ 外径部分
Ｌ 長尺方向の長さ
３１ 内部リード
３２ 金属箔
３３ 外部リード
４１ シール部
５１ 保持ブロック
５２ ランプ端子台
５５ ランプハウス
１０１ ヒーターランプ装置
１０２ ヒーターランプ
１０３ 平面反射鏡
１０４ 加熱機構部
１０５ 連結棒
１０６ 駆動機構
１０７ 基板支持機構
１０８ 熱処理容器
１０９ 雰囲気ガス導入孔
１１０ 排気機構
１１１ 測温機構
１１２ 半導体ウエーハ

Claims (4)

1. 発光体がガラス管内部に配置されたヒーターランプを複数本並列配置し、該ヒーターランプから放射される光を被加熱物側に反射する反射ミラーを備え、該ヒーターランプに冷却風を送風する冷却機構を持ったヒーターランプ装置であって、隣接する該ヒーターランプ間に該ヒーターランプの管軸方向に添った遮蔽部材を具備し、該遮光部材は、該ヒーターランプの発光体から放射される光が隣接するヒーターランプの発光体に直接的に入射する直接光を妨げ、且つ、該ヒーターランプの発光体から放射される光が隣接するヒーターランプに該反射ミラーを介して間接的に入射する間接光として通過できる空間を該反射ミラーと該遮光部材との間に設けたことを特徴とするヒーターランプ装置。
2. 前記遮蔽部材は、該ヒーターランプの管軸方向に対して直交する方向の断面形状が、概略長方形であって、且つ、該ヒーターランプに対向する面が光拡散面であることを特徴とする請求項１に記載のヒーターランプ装置。
3. 前記遮蔽部材は、該ヒーターランプに対向する面が光反射面、または、光拡散面であって、該ヒーターランプの管軸方向に対して直交する方向の断面形状の該ヒーターランプに対向する辺が曲線であることを特徴とする請求項１に記載のヒーターランプ装置。
4. 前記遮蔽部材は、モリブデン、または白金が主成分である棒状体、または、金属箔から成ることを特徴とする請求項１に記載のヒーターランプ装置。

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