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)明涉及白熾燈及光照射式加熱處理裝置，尤其涉及為了加熱被處 理體所使用的白熾燈及使用了白熾燈的光照射式加熱處理裝置。
背景技術(shù)：
一般，在半導(dǎo)體制造工序中，在成膜、氧化、氮化、膜穩(wěn)定化、硅化 物化、結(jié)晶化、離子植入活性化等的各種程序中，采用加熱處理。為了提 高半導(dǎo)體制造工序中的成品率或品質(zhì)，期望急速地上升或降低半導(dǎo)體晶片
等的被處理體的溫度的急速熱處理(RTP: Rapid Thermal Processing)。在 RTP中，使用來自白熾燈等的光源的光照射的光照射式加熱處理裝置(以 下，也只稱為加熱處理裝置)被廣泛地使用。
由光透射性材料構(gòu)成的發(fā)光管的內(nèi)部配設(shè)有燈絲所成的白熾燈的接通 電力的90%以上被全放射，不接觸被處理體就能夠加熱，因此為可將光作 為熱進(jìn)行利用的代表性的燈。將此種白熾燈用作玻璃基板或半導(dǎo)體晶片的 加熱用熱源時，與電阻加熱法相比較，能夠高速地對被處理體的溫度進(jìn)行 升降溫。即，按照光照射式加熱處理，例如可將被處理體在數(shù)秒鐘至數(shù)十 秒鐘升溫到100(TC以上的溫度，而光照射停止后，被照射體快速冷卻。
在此，被處理體為例如半導(dǎo)體晶片(硅晶片)時，在將半導(dǎo)體晶片加 熱到105(TC以上時，若在半導(dǎo)體晶片上產(chǎn)生溫度分布不均勻，則在半導(dǎo)體 晶片上產(chǎn)生被稱為滑動(slip)的現(xiàn)象，gP，產(chǎn)生結(jié)晶轉(zhuǎn)移的缺陷，有成為 不良品的可能。所以，使用光照射式加熱處理裝置進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的RTP 時，為使半導(dǎo)體晶片整個面的溫度分布均勻，需要進(jìn)行加熱、保持高溫、 冷卻。即，在RTP中，進(jìn)行被處理體的處理時，要求高精度的溫度均勻性。
在光照射式加熱處理中，例如半導(dǎo)體晶片整個面的物理特性均勻時， 即使使在半導(dǎo)體晶片整個面上的放射照度均勻地進(jìn)行光照射，半導(dǎo)體晶片 的溫度分布也不會均勻，半導(dǎo)體晶片周邊部的溫度會變低。這是因?yàn)樵诎雽?dǎo)體晶片的周邊部，由半導(dǎo)體晶片側(cè)面等放射熱量的緣故。此種熱放出的 結(jié)果是在半導(dǎo)體晶片上產(chǎn)生不均勻的溫度分布。如上述地，將半導(dǎo)體晶片
加熱到105(TC以上時，若在半導(dǎo)體晶片上產(chǎn)生溫度分布的不均勻，則在半 導(dǎo)體晶片上會產(chǎn)生滑動。
因此，為使半導(dǎo)體晶片的溫度分布均勻，為了補(bǔ)償由于來自半導(dǎo)體晶 片側(cè)面等的熱放射的溫度降低，優(yōu)選以使晶片周邊部表面的放射照度比晶 片中央部表面的放射照度大的方式，進(jìn)行光照射。
作為現(xiàn)有技術(shù)的加熱處理裝置，在專利文獻(xiàn)1中公開有將從白熾燈放 射的光利用在加熱玻璃基板或半導(dǎo)體晶片的加熱處理裝置。
圖11是表示如專利文獻(xiàn)1所示的現(xiàn)有技術(shù)涉及的加熱處理裝置200的 截面圖。如該圖所示地，該加熱處理裝置200構(gòu)成為在以光透射性材料所 形成的腔201內(nèi)收納被處理體202，而在該腔201外的上下兩層上下相對置 且互相交叉地配置有多個加熱用白熾燈203、204，由這些加熱用白熾燈203、 204從兩面光照射被處理體202來進(jìn)行加熱。
圖12是表示將圖11所示的加熱處理裝置簡化，取出上下兩層上設(shè)置 的加熱用白熾燈203、 204和被處理體202的立體圖。如該圖所示地，設(shè)于 上下兩層的加熱用白熾燈203、 204配置成管軸交叉，因而能夠均勻地加熱 被處理體202。而且，根據(jù)該裝置，可防止由于被處理體202的周邊部的散 熱作用的溫度降低。例如對于被處理體202，將位于上層兩端的加熱用白熾 燈L1、 L2的燈輸出設(shè)定成比中央部的加熱用白熾燈L3的燈輸出大，而將 位于下層兩端的加熱用白熾燈L4、L5的燈輸出設(shè)定成比中央部的加熱用白 熾燈L6的燈輸出大。由此，來補(bǔ)償被處理體202的周邊部的散熱作用所導(dǎo) 致的溫度降低的部分，減小被處理體202的中央部與周邊部的溫度差，能 夠使被處理體202的溫度分布均勻。
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)的加熱處理裝置中明確了產(chǎn)生如下所示的問題。 具體地，例如，被處理體202為半導(dǎo)體晶片時， 一般地，在半導(dǎo)體晶片表 面上形成有根據(jù)濺鍍法(sputtering)等的由金屬氧化物等構(gòu)成的膜，或是 由植入離子摻雜雜質(zhì)添加物。在該種金屬氧化物的膜厚或雜質(zhì)離子的密度 上，在晶片表面上具有地點(diǎn)性的分布。這種地點(diǎn)性的分布，不一定對于半 導(dǎo)體晶片的中心中心對稱。以雜質(zhì)離子密度為例，例如如圖12所示地，在對于半導(dǎo)體晶片的中心不是中心對稱的窄小的特定區(qū)域2021與其他區(qū)域 2022中有雜質(zhì)離子密度不相同的情形。即使對此種特定區(qū)域2021與其他區(qū) 域2022進(jìn)行相同放射照度的光照射，在特定區(qū)域2021與其他區(qū)域2022中， 在溫度上升速度上也產(chǎn)生差異，而特定區(qū)域2021的溫度與其他區(qū)域2022 的溫度并不一定一致。
根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的加熱處理裝置200，補(bǔ)償由被處理體202的周邊部 的熱放射產(chǎn)生的溫度降低的影響而防止在周邊部的溫度降低，較容易使被 處理體202的溫度分布均勻。然而，例如如圖12所示地，針對于全長比燈 的發(fā)光長短的半導(dǎo)體晶片的窄小特定區(qū)域2021，以對應(yīng)于該特定區(qū)域2021 的特性的光強(qiáng)度進(jìn)行光照射時，則也會光照射到特定區(qū)域2021以外的區(qū)域 2022。所以，無法對特定區(qū)域2021與其他區(qū)域2022成為適當(dāng)?shù)臏囟葼顟B(tài) 進(jìn)行控制。目卩，例如無法控制窄小特定區(qū)域2021中的放射照度以使兩者的 溫度均勻。因此，在被處理體202的處理溫度中產(chǎn)生不期望的溫度分布， 而在光加熱處理后，產(chǎn)生很難對被處理體202付與所期望的物理特性的問 題。
圖13是專利文獻(xiàn)2中所示的熱處理裝置300的截面圖。如該圖所示， 該熱處理裝置300具備第1燈單元302，在燈罩301內(nèi)，具有U形狀并 向燈絲3021供電的的供電裝置將設(shè)于發(fā)光管兩端部的雙端燈3022朝相對 于紙面平行方向及垂直部方向排列多個而構(gòu)成；以及，第2燈單元303，配 設(shè)于第1燈單元302的下方側(cè)，具有直線形狀并向燈絲3031供電的供電裝 置將設(shè)于發(fā)光管的兩端部的雙端燈3032沿著紙面朝與紙面垂直的方向排列 多個而構(gòu)成;對配設(shè)于第2燈單元303下方的半導(dǎo)體晶片等的被處理體304 進(jìn)行加熱處理。
在專利文獻(xiàn)2中，公布有具有如下機(jī)構(gòu)的情形，在被處理體304中， 為使與其他部分比較有溫度變低的趨勢的、與載置被處理體304的支撐環(huán) 305的連接部的溫度上升，將屬于位于連接部上方的第1燈單元302的U 形狀燈控制成高輸出。而且，在專利文獻(xiàn)2中，對于該熱處理裝置300概 略地公布有如下地使用情形。首先，以中心對稱將作為被處理體304的半 導(dǎo)體晶片的加熱區(qū)域分割成同心的多個區(qū)。然后，組合根據(jù)第1、第2燈單 元302、 303的各燈的照度分布，對于分別對應(yīng)于各區(qū)的半導(dǎo)體晶片的中心形成中心對稱的合成照度分布圖案，進(jìn)行根據(jù)各區(qū)的溫度變化的加熱。此
時，為了抑制來自燈的光的照度偏差的影響，使作為被處理體304的半導(dǎo) 體晶片旋轉(zhuǎn)。即，能夠以個別的照度來加熱同心地配置的各區(qū)。
因此，專利文獻(xiàn)2所示的熱處理裝置300，對于被處理體304的狹小特 定區(qū)域?yàn)閷τ诎雽?dǎo)體晶片的中心呈中心對稱的情形，能夠進(jìn)行溫度控制。 但是，對于特定區(qū)域?qū)τ诎雽?dǎo)體晶片的中心不是中心對稱的情形，使作為 被處理體304的半導(dǎo)體晶片旋轉(zhuǎn)，因而無法良好地解決上述問題。
另外，考慮到該熱處理裝置300在實(shí)用上有產(chǎn)生如下所示問題的可能。 具體地考慮到，具有U形狀的燈是由水平部3023與一對垂直部3024所構(gòu) 成，但有助于發(fā)光的僅為燈絲3021配設(shè)于內(nèi)部的水平部3023，因此各個燈 是介于不可忽略的空間而隔開配置的，在對應(yīng)于該空間的正下方的部分產(chǎn) 生溫度分布。
艮口，該熱處理裝置300即使是組合根據(jù)對應(yīng)于各區(qū)的第l、第2燈單元 302、 303的各燈的照度分布而形成半導(dǎo)體晶片中心對稱的合成照度分布， 在對應(yīng)于上述空間的正下方的部分，照度也較陡峭地變化(降低)。因此， 考慮到即使進(jìn)行對應(yīng)于各區(qū)的溫度變化的加熱，以減小在對應(yīng)于上述空間 正下方的部分附近所產(chǎn)生的溫度分布，也是比較困難的。
而且，該熱處理裝置300近年來有盡量減小用于配設(shè)燈單元的空間(主 要為高度方向)的趨勢，若使用具有U形狀的燈，則需要對應(yīng)于燈的垂直 部3024的空間，因而從小空間化的觀點(diǎn)來看是不理想的。
圖14是本案申請人為了解決上述問題而在先前的申請中所提案的專利 文獻(xiàn)3中示出的白熾燈400的立體圖。該白熾燈400的概略是如下構(gòu)成的。 在白熾燈400的發(fā)光管401的兩端，形成有埋設(shè)有金屬箔4021 4024的封 閉部4031、 4032。在發(fā)光管401內(nèi)，配設(shè)有多個燈絲體404、 405 (在圖14 中為兩個)，該燈絲體404、405由燈絲4041、4051和用于對燈絲4041、4051 進(jìn)行供電的導(dǎo)線4042 4043、 4052 4053構(gòu)成。在此，各燈絲體404、 405 多個配設(shè)于發(fā)光管401內(nèi)時，燈絲4041、 4051在發(fā)光管401的長度方向依 次配置地構(gòu)成。
連接于一方的燈絲體404中的燈絲4041的一端的導(dǎo)線4042電連接于 被埋設(shè)在發(fā)光管401的一端側(cè)的封閉部4031中的金屬箔4021。而且，連接于一方的燈絲體404中的燈絲4041的另一端的導(dǎo)線4043通過絕緣體409 的通孔4091 ，而與另一方的燈絲體405的燈絲4051相對置的部位的外側(cè)被 絕緣管4044所覆蓋，電連接于被埋設(shè)在發(fā)光管401的另一端側(cè)的封閉部 4032中的金屬箔4022，同樣地，連接于另一方的燈絲體405中的燈絲4051 的一端的導(dǎo)線4052，電連接于被埋設(shè)在發(fā)光管401的另一端側(cè)的封閉部 4032中的金屬箔4023。而且，連接于另一方的燈絲體405中的燈絲4051 的另一端的導(dǎo)線4053通過絕緣體409的通孔4092，而與一方的燈絲體404 的燈絲4041相對置的部位的外側(cè)被絕緣管4054所覆蓋，電連接于被埋設(shè) 在發(fā)光管401的一端側(cè)的封閉部4031中的金屬箔4024。
而且，在被埋設(shè)于封閉部4031、 4032的金屬箔4021 4024中，在與 連接有燈絲體404、 405的導(dǎo)線4042 4043、 4052 4053的端部相反側(cè)的 端部，連接有外部導(dǎo)線4061、 4064以便從封閉部404、 405朝外部突出。 因此，各燈絲體404、 405經(jīng)由金屬箔4021 4022、 4023 4024與兩條外 部導(dǎo)線4061 4062、 4063 4064連接。供電裝置4071、 4072經(jīng)由外部導(dǎo) 線4061 楊2、 4063 4064與各燈絲4041、 4051分別連接。由此，白熾 燈400能夠個別地供電給各燈絲體404、 405中的燈絲4041、 4051。
另外，各燈絲4041 、4051 ，通過被夾在發(fā)光管401的內(nèi)壁與絕緣管4044、 4054之間而設(shè)置的環(huán)狀的固定器(anchor) 408，被支撐為不與發(fā)光管401 接觸。在此，在燈絲發(fā)光時，當(dāng)燈絲4041、 4051與發(fā)光管401內(nèi)壁接觸時， 則接觸部分的發(fā)光管401的光透射性因?yàn)橛蔁艚z4041 、 4051的熱量在發(fā)光 管401中產(chǎn)生失透現(xiàn)象而受到損失。固定器408是用于防止這種不良情況 的器件。固定器408相對于各燈絲4041、 4051在發(fā)光管401的長度方向上 配設(shè)有多個。而且，制作白熾燈400時，為使多個燈絲體404、 405容易地 插入發(fā)光管401內(nèi)，固定器408具有某種程度的彈性。而且，在發(fā)光管401 的內(nèi)壁與絕緣管4044、 4054之間的空間和固定器408之間，設(shè)有某種程度 的間隙。
該白熾燈400在發(fā)光管401內(nèi)具有多個燈絲4041、 4051，是能夠個別 地進(jìn)行各燈絲4041、 4051的發(fā)光等的控制的構(gòu)造。若使用具有并聯(lián)地排列 此種白熾燈400的光源部的光照射式加熱處理裝置，則與使用如現(xiàn)有技術(shù) 那樣的在發(fā)光管內(nèi)具有1個燈絲的白熾燈的情形相比較，對應(yīng)于被光照射的被處理體的被照射區(qū)域，能夠高密度地配置燈絲。
因此，根據(jù)使用了上述的白熾燈的光照射式加熱處理裝置，能夠?qū)Χ?個燈絲進(jìn)行個別地供電，因而即使基板狀的被處理體上的特定區(qū)域相對于 基板形狀非對稱的情況下，也能夠?qū)τ谔囟▍^(qū)域以規(guī)定的光強(qiáng)度進(jìn)行光照 射。因此，即使被熱處理的基板狀的被處理體上的地點(diǎn)性的溫度變化程度 的分布對于基板形狀為非對稱的情況下，也能夠?qū)Ρ惶幚眢w進(jìn)行均勻地加 熱，遍及被處理體整體，期待能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的溫度分布。
而且，使用了如上述那樣的白熾燈的光照射式加熱處理裝置與使用具
有專利文獻(xiàn)2所述的U形狀的燈的光照射式加熱處理裝置相比較，可將裝 載于光照射式加熱處理裝置的白熾燈作成直管狀，因而不需要對應(yīng)于U形 狀燈的垂直部的空間，期待能夠使加熱處理裝置小型化。
專利文獻(xiàn)l:日本特開平7—37833號
專利文獻(xiàn)2:日本特開2002—203804號
專利文獻(xiàn)3:日本特開2006—279008號
本案發(fā)明人等，按照專利文獻(xiàn)3的圖1示出的結(jié)構(gòu)，以同一規(guī)格制作 了多個裝載了如圖14所示的白熾燈的光照射式加熱處理裝置，以同一開動 條件開動了該多個光照射式加熱處理裝置的每個。在此，同一規(guī)格是指在 各個光照射式加熱處理裝置中，配置于白熾燈的燈絲體的個數(shù)及配置于燈 單元的白熾燈的個數(shù)相同。而且，在具有同一規(guī)格的各個光照射式加熱處 理裝置中，配置于各個燈單元的白熾燈的配置方法相同。同一開動條件是 指在配置于燈單元的各個白熾燈中所接通的電力相同，在各個光照射式加 熱處理裝置中配置被處理體的環(huán)境(例如氣體的種類、氣體的壓力等)相 同。
根據(jù)裝載了如圖14所示的白熾燈的光照射式加熱處理裝置，通過個別 地控制供應(yīng)給各個燈絲的電力，可將被處理體上的放射照度分布作成所期 望的分布。因此，若以同一開動條件來開動具有這樣同一規(guī)格的各個光照 射式加熱處理裝置，則在由各個光照射式加熱處理裝置進(jìn)行加熱處理的各 個被處理體中，放射照度分布應(yīng)該一致。
但是，實(shí)際上，在由多個各光照射式加熱處理裝置進(jìn)行加熱處理的各 個被處理體中，產(chǎn)生在放射照度分布上出現(xiàn)偏差的問題。尤其是，通過裝載多個燈絲體配設(shè)于發(fā)光管內(nèi)的白熾燈，在被處理體上要實(shí)現(xiàn)高精度的溫 度控制的光照射式加熱處理裝置中，顯著產(chǎn)生有上述問題。
產(chǎn)生此種問題的主要原因考慮有如下幾點(diǎn)。近年來，要求高精度地控 制被處理體的溫度，而為了滿足此種要求，隨著在發(fā)光管內(nèi)部配置多個燈 絲，配置于發(fā)光管內(nèi)部的導(dǎo)線條數(shù)也增加為現(xiàn)有技術(shù)以上。而且，為了迅 速加熱半導(dǎo)體晶片等的被處理體，要求白熾燈的大電力化，即，要求對燈 絲的每一單位長度的接通電力增加為現(xiàn)有技術(shù)以上。隨著此種要求，需要 在燈絲中流過大電流，因而為使導(dǎo)線在點(diǎn)燈中產(chǎn)升高溫而不會發(fā)熱或熔斷， 使導(dǎo)線的外徑逐漸增大為現(xiàn)有技術(shù)以上。由這種理由來看，比以往更容易 發(fā)生由配置于發(fā)光管內(nèi)的導(dǎo)線遮住來自燈絲的放射光的情況，因此考慮到 產(chǎn)生了如上述那樣的問題。
而且，在這種白熾燈中，為使配設(shè)于發(fā)光管內(nèi)部的多個各個導(dǎo)線不會 互相短路，以絕緣管覆蓋各個導(dǎo)線，但也考慮到配置此種絕緣管也與產(chǎn)生 上述問題有關(guān)系。即，在點(diǎn)亮白熾燈時，通過照射來自燈絲的放射光，使 絕緣管成為極高溫狀態(tài)而產(chǎn)生使絕緣管發(fā)光的情況。若產(chǎn)生這種情況，則 變成與在燈絲以外的地方出現(xiàn)新的發(fā)光體同樣的狀態(tài)，考慮到對被處理體 上的放射照度分布帶來不良影響的可能性較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是鑒于上述的問題，提供一種對每個光照射式加熱處理 裝置消除在被處理體上的放射照度分布上產(chǎn)生偏差的白熾燈及光照射式加 熱處理裝置。
本發(fā)明為了解決上述課題，采用如下技術(shù)方案。
第1技術(shù)方案是一種白熾燈，連接有盤管狀的燈絲和將電力供應(yīng)給該 燈絲的導(dǎo)線而構(gòu)成的多個燈絲體，在至少一端形成有封閉部的長管狀的發(fā) 光管內(nèi)部，各燈絲沿著發(fā)光管的管軸延伸地依次排列地配設(shè)，各燈絲體中 的各個導(dǎo)線與配設(shè)于封閉部的多個各導(dǎo)電性部件電連接，并對各燈絲分別 獨(dú)立地進(jìn)行供電，其特征為在上述盤管狀的燈絲內(nèi)側(cè)，插通有上述各個 燈絲體的導(dǎo)線。
第2技術(shù)方案是一種白熾燈，在第l技術(shù)方案中，在上述燈絲內(nèi)側(cè)，配置有沿著燈絲的中心軸延伸的絕緣支撐體，在該絕緣支撐體上，形成有 用于插通上述各個燈絲體的導(dǎo)線的多個通路。
第3技術(shù)方案是一種白熾燈，在第1技術(shù)方案中，上述封閉部配設(shè)有 棒狀的密封用絕緣體，并且在上述密封用絕緣體的外周隔開間隔地排列有 多個導(dǎo)電性部件，上述發(fā)光管與上述密封用絕緣體經(jīng)由導(dǎo)電性部件被氣密 地封閉而形成。
第4技術(shù)方案是一種光照射式加熱處理裝置，其特征為具備配置第1 技術(shù)方案所述的白熾燈而成的光源部，對被處理體照射從該光源部放射的 光來加熱被處理體。
第5技術(shù)方案是一種光照射式加熱處理裝置，其特征為具備并聯(lián)地 配置多個第1技術(shù)方案所述的白熾燈而成的燈單元，對被處理體照射從該 燈單元放射的光來加熱被處理體。
發(fā)明效果
根據(jù)技術(shù)方案1所述的發(fā)明，在燈絲的內(nèi)側(cè)，配置有各個燈絲體的導(dǎo) 線，因而為了在燈絲的外側(cè)不用配置導(dǎo)線，即使在發(fā)光管內(nèi)部配設(shè)多個燈 絲體時，來自燈絲的放射光也不會被導(dǎo)線遮住，能夠得到所期望的光放射 照度分布。
根據(jù)技術(shù)方案2所述的發(fā)明，即使配置于燈絲內(nèi)側(cè)的絕緣支撐體，通 過被點(diǎn)亮?xí)r的來自燈絲的光照射而成為高溫狀態(tài)，進(jìn)行發(fā)光，根據(jù)該發(fā)光 的光的大部分被燈絲遮蔽，也不會放射到燈外部，因而不會影響到放射照 度分布。而且，從絕緣支撐體所放射而穿過燈絲的盤管間隙的光是從燈絲 內(nèi)側(cè)所放射的光，因而可視為與在光學(xué)上進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的燈絲發(fā)光的白熾燈 同等，沒有對光放射照度分布帶來不良影響的可能。
根據(jù)技術(shù)方案3所述的發(fā)明，在封閉部配設(shè)棒狀密封用絕緣體，并且
在該密封用絕緣體的外周隔開間隔地排列多個導(dǎo)電性部件，發(fā)光管與密封 用絕緣體經(jīng)由導(dǎo)電性部件氣密地封閉于兩者間，因而為了對被處理體進(jìn)行 高精度的溫度控制，即使在發(fā)光管內(nèi)部配設(shè)多個燈絲體，也不會使多個導(dǎo) 電性部件互相短路，可減小封閉部的大小。
根據(jù)技術(shù)方案4所述的發(fā)明，通過使用技術(shù)方案1所述的白熾燈，可
實(shí)現(xiàn)對每個光照射式加熱處理裝置消除被處理體上的放射照度分布上產(chǎn)生偏差的光照射式加熱處理裝置。
根據(jù)技術(shù)方案5所述的發(fā)明，通過使用技術(shù)方案1所述的白熾燈所構(gòu) 成的燈單元，可實(shí)現(xiàn)對每個光照射式加熱處理裝置消除被處理體上的放射 照度分布上產(chǎn)生偏差的光照射式加熱處理裝置。


圖1是表示第1實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是表示由圖l所示的白熾燈l的燈絲體41、 42、 43、 44、 45與絕 緣支撐體9所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部立體圖。
圖3是表示由圖2所示的A—A'線沿管軸方向切斷白熾燈1的燈絲體 41、 42、 43、 44、 45與絕緣支撐體9所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
圖4是表示與由圖3所示的燈絲體41、 42、 43、 44、 45及絕緣支撐體 9所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)不相同的由燈絲體41、 42、 43、 44、 45及絕緣支 撐體9所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
圖5是表示與由圖3所示的燈絲體41、 42、 43、 44、 45及絕緣支撐體 9所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)不相同的由燈絲體41、 42、 43、 44、 45及絕緣支 撐體9所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部主視圖及局部剖面圖。
圖6是表示與由圖3所示的燈絲體41、 42、 43、 44、 45及絕緣支撐體 9所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)不相同的由燈絲體41、 42、 43、 44、 45及絕緣支 撐體9所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部立體圖及局部剖面圖。
圖7是表示第2實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1的燈絲體41、 42、 43、 44、 45與絕緣支撐體10所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖8是表示第3實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1的燈絲體41、 42、 43、 44、 45與絕緣支撐體12所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖9是表示第4實(shí)施方式的發(fā)明涉及的光照射式加熱處理裝置的主視 剖面圖。
圖10是表示圖9所示的第1燈單元103及第2燈單元104的結(jié)構(gòu)的俯 視圖。
圖11是表示現(xiàn)有技術(shù)涉及的加熱處理裝置200的剖面圖。
圖12是表示將圖11所示的加熱處理裝置200簡化而取出設(shè)于上下兩層的加熱用白熾燈203、 204和被處理體202的立體圖。
圖13是表示現(xiàn)有技術(shù)涉及的熱處理裝置300的剖面圖。
圖14是本案申請人在先前申請中所提案的白熾燈400的立體圖。
標(biāo)記說明
1:白熾燈，2a、 2b:封閉部，3:發(fā)光管，41、 42、 43、 44、 45:燈 絲體，411、 421、 431、 441、 451:燈絲，411a、 411b、 421a、 421b、 431a、 431b、 441a、 441b、 451a、 451b:燈絲，412、 422、 432、 442、 452:導(dǎo)線， 412a、 422a、 432a、 442a、 452a:導(dǎo)線，412b、 422b、 432b、 442b、 452b: 導(dǎo)線，4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a:垂直導(dǎo)線部，4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b:垂直導(dǎo)線部，4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a: 水平導(dǎo)線部，4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b:水平導(dǎo)線部，5a、 5b: 密封用絕緣體，61a、 62a、 63a、 64a、 65a:金屬箔，61b、 62b、 63b、 64b、 65b:金屬箔，71a、 72a、 73a、 74a、 75a:外部導(dǎo)線，71b、 72b、 73b、 74b、 75b:外部導(dǎo)線，81a、 82a、 83a、 84a、 85a:導(dǎo)電性部件，81b、 82b、 83b、 84b、 85b:導(dǎo)電性部件，9:絕緣支撐體，91、 92、 93、 94、 95:通路，911、 921、 931、 941、 951:水平通路，911a、 921a、 931a、 941a、 951a:水平通 路，911b、 921b、 931b、 941b、 951b:水平通路，912a、 922a、 932a、 942a、 952a:垂直通路，912b、 922b、 932b、 942b、 952b:垂直通路，913a、 923a、 933a、 943a、 953a:導(dǎo)出口， 913b、 923b、 933b、 943b、 953b:導(dǎo)出口， 913c、 923c、 933c、 943c、 953c:導(dǎo)出口， 913d、 923d、 933d、 943d、 953d: 導(dǎo)出口， 961、 962、 963、 964、 965:水平開口槽，961a、 962a、 963a、 964a、 965a:水平開口槽，961b、 962b、 963b、 964b、 ％5b:水平開口槽，97a、 97b:絕緣支撐體支撐環(huán)，10:絕緣支撐體，101:中心部件，1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a:絕緣管，1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b: 絕緣管，103a、 103b:約束部件，12:絕緣支撐體，121:中央部，1221、 1222、 1223、 1224、 1225:區(qū)段壁，100:光照射式加熱處理裝置，101:
石英窗，102:腔，103:第1燈單元，104:第2燈單元，105:被處理體， 106:反射鏡，107:冷卻風(fēng)單元，108:冷卻風(fēng)供應(yīng)噴嘴，109:排氣口 ， 110:冷卻風(fēng)排出口， 111、 112:第l固定臺，113:導(dǎo)電臺，114:保持臺，115:電源部，116、 117:電源供應(yīng)口， 118:處理臺，119:溫度測定部， 120:溫度計，121:溫度控制部，122:主控制部，123:流程氣體單元， 124:氣體供應(yīng)噴嘴，125:排氣口， 126:排出口， Sl、 S2:燈單元收容空 間。
具體實(shí)施例方式
使用圖1至圖6說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式。 圖1是表示本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1的結(jié)構(gòu)的立體圖。 如該圖所示地，白熾燈l具備由在兩端形成有封閉部2a、 2b的例如石 英玻璃等的光透射性材料構(gòu)成的長管狀、例如直管狀的發(fā)光管3。在發(fā)光管 3的內(nèi)部封入有鹵素氣體，并且配設(shè)有5個燈絲體41、 42、 43、 44、 45， 各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45中的盤管狀的各個燈絲411、 421、 431、 441、 451沿管軸方向依次排列延伸，配設(shè)于絕緣支撐體9的外側(cè)。燈絲體 41、 42、 43、 44、 45由被連接于燈絲411、 421、 431、 441、 451與燈絲411、 421、 431、 441、 451的兩端的供電用的導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a 和導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b構(gòu)成，按照被處理體的尺寸、物理 特性等適當(dāng)?shù)卣{(diào)整個數(shù)。而且，通過與絕緣支撐體9 一體固定的絕緣支撐 體支撐環(huán)97a、 97b被推向發(fā)光管3的內(nèi)壁，絕緣支撐體9被支撐于發(fā)光管 3的內(nèi)部。
在發(fā)光管3的兩端附近的內(nèi)部，配設(shè)有由棒狀石英玻璃構(gòu)成的密封用 絕緣體5a、 5b。在一方的密封用絕緣體5a (5b)的周面上大約以等間隔沿 著密封用絕緣體5a (5b)的長度方向平行地配設(shè)有5個金屬箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)。各個金屬箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)，為了避免折彎，全長比密封用絕 緣體5a (5b)的全長短。金屬箔的個數(shù)對應(yīng)于配設(shè)于發(fā)光管3內(nèi)的燈絲體 41、 42、 43、 44、 45的個數(shù)而增減，在通常情況下為燈絲體41、 42、 43、 44、 45的個數(shù)的兩倍。在發(fā)光管3中，通過用燃燒器等加熱對應(yīng)于配置有 密封用絕緣體5a (5b)的部位的發(fā)光管3的外周，在發(fā)光管3與密封用絕 緣體5a (5b)之間經(jīng)由金屬箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)形成有被氣密地封閉的封閉部2a (2b)。密封用絕緣體5a(5b)的外徑比發(fā)光管3的內(nèi)徑小，因而發(fā)光管3在 與密封用絕緣體5a (5b)密接的部分，即在封閉部2a (2b)中進(jìn)行縮徑。 各燈絲體41、 42、 43、 44、 45中的各個導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a (412b、 422b、 432b、 442b、 452b)，經(jīng)由在封閉部2a (2b)中所對應(yīng)的金 屬箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)，電連接于從 發(fā)光管3的端部朝管軸方向外部突出延伸的外部導(dǎo)線71a、 72a、 73a、 74a、 75a (71b、 72b、 73b、 74b、 75b)。在各個外部導(dǎo)線71a、 72a、 73a、 74a、 75a (71b、 72b、 73b、 74b、 75b)上，連接有未圖示的供電裝置以便對各 個燈絲411、 421、 431、 441、 451獨(dú)立地供電。
這樣，若在發(fā)光管3的內(nèi)部配設(shè)密封用絕緣體5a (5b)而形成封閉部 2a (2b)，則在發(fā)光管3的內(nèi)部，即使通過配設(shè)多個燈絲體41、 42、 43、 44、 45來配設(shè)多個導(dǎo)電性部件81a、 82a、 83a、 84a、 85a (81b、 82b、 83b、 84b、 85b)的白熾燈l，也活用圓柱狀密封用絕緣體5a (5b)的側(cè)周面而互相不 接觸地可配設(shè)多個金屬箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)，因而可抑制封閉部2a (2b)變大。尤其是，與通過夾緊密封(pinch seal)來形成扁平形狀的封閉部相比較，即使在配設(shè)了多個導(dǎo)電性部件81a、 82a、 83a、 84a、 85a (81b、 82b、 83b、 84b、 85b)的情況下，也可減小封 閉部2a(2b)的大小，因而從省空間化的觀點(diǎn)看是較好的。而且，各個金 屬箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)若尺寸上可 能的話，則能夠不是等間隔而是調(diào)整間隔地進(jìn)行配置，以便對應(yīng)于配置成 可高效地照射來自白熾燈1的光的導(dǎo)線位置。
各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45，通過相對于各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45—個一個地一體地固定的環(huán)狀固定器(省略圖示)朝發(fā)光管3的內(nèi) 壁推壓，被支撐于發(fā)光管3的內(nèi)部。通過設(shè)置固定器，避免在燈絲發(fā)光時 高溫的燈絲411、 421、 431、 441、 451接觸發(fā)光管3的內(nèi)壁，因而可避免 起因于高溫的燈絲411、 421、 431、 441、 451接觸發(fā)光管3的內(nèi)壁使發(fā)光 管3失透的不良情況的發(fā)生。
圖2是表示由圖1所示的白熾燈1的燈絲體41、 42、 43、 44、 45與絕 緣支撐體9所構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部立體圖，圖3是表示由圖2所示 的A—A'線沿管軸方向切剖白熾燈1的局部剖面圖。如這些圖所示地，白熾燈l在多個燈絲體41、 42、 43、 44、 45涉及的 各個導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a與導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b被絕緣支撐體9支撐的狀態(tài)下，被配置于發(fā)光管3的內(nèi)部。例如，由 石英玻璃等的絕緣材料構(gòu)成的棒狀絕緣支撐體9，貫通沿管軸方向排列的所 有5個盤管狀的燈絲411、 421、 431、 441、 451而沿著管軸方向延伸，使 其中心軸配置成與各個燈絲411、 421、 431、 441、 451的中心軸一致的狀 態(tài)。在絕緣支撐體9的內(nèi)部，用于插通各個導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a與導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b的通路9K 92、 93、 94、 95 對應(yīng)于導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a與導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b的根數(shù)而設(shè)置，各個通路91、 92、 93、 94、 95互相沿著管軸平行地延 伸，并且在各該端面上連通形成于同一周上的導(dǎo)出口 913a、 923a、 933a、 943a、 953a與導(dǎo)出口 913b、 923b、 933b、 943b、 953b。
若詳細(xì)地說明，則設(shè)于絕緣支撐體9上的多個各通路91、 92、 93、 94、 95具有水平通路911a、 921a、 931a、 941a、 951a，沿著管軸延伸，且連 通形成于絕緣支撐體9的端面的導(dǎo)出口 913a、 923a、 933a、 943a、 953a; 垂直通路912a、 922a、 932a、 942a、 952a，接連水平通路911a、 921a、 931a、 941a、 951a而朝管軸正交方向彎曲延伸，且連通形成在絕緣支撐體9的側(cè) 面的導(dǎo)出口913c、 923c、 933c、 943c、 953c;水平通路911b、 921b、 931b、 941b、 951b，連通導(dǎo)出口913b、 923b、 933b、 943b、 953b;以及，垂直通 路912b、 922b、 932b、 942b、 952b，接連水平通路911b、 921b， 931b、 941b、 951b而朝管軸正交方向彎曲延伸，且連通形成在絕緣支撐體9的側(cè)面的導(dǎo) 出口 913d、 923d、 933d、 943d、 953d。這些水平通路與垂直通路的管軸方 向的剖面形成為L字形狀。多個各通路91、 92、 93、 94、 95在管軸方向上， 在垂直通路912a、 922a、 932a、 942a、 952a與垂直通路912b、 922b、 932b、 942b、 952b相面對的狀態(tài)下，隔著相當(dāng)于燈絲411、 421、 431、 441、 451 的全長的距離相對置。
在圖2中，絕緣支撐體9在管軸方向上具備分別相對置的5對通路91、 92、 93、 94、 95，而在各個端面形成有排列于同一圓周上的5個導(dǎo)出口 913a、 923a、 933a、 943a、 953a與導(dǎo)出口 913b、 923b、 933b、 943b、 953b，并且 在管軸方向分別相對置的5對導(dǎo)出口， B卩，10個導(dǎo)出口913c、 923c、 933c、943c、 953c與導(dǎo)出口 913d、 923d、 933d、 943d、 953d形成于側(cè)面。而且， 優(yōu)選絕緣支撐體9的形成于各個端面的多個導(dǎo)出口 913a、923a、933a、943a、 953a與導(dǎo)出口 913b、 923b、 933b、 943b、 953b位于同一圓周上，以便各個 導(dǎo)線412、 422、 432、 442、 452能夠互相不短路地導(dǎo)出到絕緣支撐體9的 外部。
這種絕緣支撐體9例如通過對由石英玻璃等的絕緣材料構(gòu)成的棒材實(shí) 施切削加工，或熔融的石英玻璃等的熔融液流進(jìn)成形模后冷卻熔融液，形 成具備插通上述導(dǎo)線412、 422、 432、 442、 452的多個通路91、 92、 93、 94、 95的結(jié)構(gòu)。
被支撐于絕緣支撐體9的各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45具備垂直 導(dǎo)線部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a，被連接于各燈絲411、 421、 431、 441、 451的一端部，并且朝管軸正交方向延伸； 一方的導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a，接連垂直導(dǎo)線部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a，形成為由朝管軸方向延伸的水平導(dǎo)線部4122a、4222a、4322a、4422a、 4522a構(gòu)成的鉤狀;垂直導(dǎo)線部4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b，接 連燈絲411、 421、 431、 441、 451的另一端部，并且朝管軸正交方向延伸； 以及，另一方的導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b，接連垂直導(dǎo)線部4121b、 4221b、4321b、4421b、4521b，形成為由朝管軸方向延伸的水平導(dǎo)線部4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b構(gòu)成的鉤狀。
各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45在相對于這種絕緣支撐體9，在相對 于各個燈絲411、 421、 431、 441、 451將絕緣支撐體9配置于同軸上的狀 態(tài)下，被安裝成如下所述。 一方的導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a將 水平導(dǎo)線部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a的前端插入絕緣支撐體9 側(cè)面的導(dǎo)出口 913c、 923c、 933c、 943c、 953c，使水平導(dǎo)線部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a的前端從絕緣支撐體9的一方的端面的導(dǎo)出口 913a、 923a、933a、943a、953a朝絕緣支撐體9外面突出，并且使垂直導(dǎo)線部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a的前端從絕緣支撐體9的側(cè)面的導(dǎo)出口 913c、 923c、 933c、 943c、 953c朝絕緣支撐體9外面突出，由此一方的導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a被安裝于絕緣支撐體9。
與此相同，另一方的導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b，將水平導(dǎo)、 4422b、 4522b的前端插入絕緣支撐體9側(cè)面 的導(dǎo)出口913d、 923d、 933d、 943d、 953d，使水平導(dǎo)線部4122b、 4222b、 4322b、4422b、4522b的前端從絕緣支撐體9的另一方的端面的導(dǎo)出口 913b、 923b、933b、943b、953b朝絕緣支撐體9外面突出，并且使垂直導(dǎo)線部4121b、 4221b、 4321b、 4421b， 4521b的前端從絕緣支撐體9的側(cè)面的導(dǎo)出口 913d、 923d、933d、943d、953d朝絕緣支撐體9外面突出，由此另一方的導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b被安裝于絕緣支撐體9。
燈絲體41、 42、 43、 44、 45相對于絕緣支撐體9的安裝，并不限定于 如上述那樣的、將導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a和導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b事先連接于燈絲411、 421、 431、 441、 451的兩端所構(gòu) 成的燈絲體41、 42、 43、 44、 45安裝于絕緣支撐體9的方法，也可通過將 燈絲4U、 421、 431、 441、 451與導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a及 導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b分別配置于絕緣支撐體9后，將導(dǎo)線 412a、 422a、 432a、 442a、 452a和導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b連 接于燈絲411、 421、 431、 441、 451的兩端的方法進(jìn)行安裝。
而且，燈絲411、 421、 431、 441、 451的芯線直徑為例如<t 0.5mm以 下而較柔軟時，以接連燈絲411、 421、 431、 441、 451，與垂直導(dǎo)線部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a、 4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b,及 水平導(dǎo)線部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a、 4122b、 4222b、 4322b、 4422b、4522b的無接縫的1條芯線形成，將水平導(dǎo)線部4122a、4222a、4322a、 4422a、 4522a插入絕緣支撐體9側(cè)面的導(dǎo)出口 913c、 923c、 933c、 943c、 953c，并從絕緣支撐體9側(cè)面的導(dǎo)出口 913d、 923d、 933d、 943d、 953d插 入水平導(dǎo)線部4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b而進(jìn)行安裝也可以。
圖4是利用與紙面平行的面剖切與由圖3所示的燈絲體41、 42、 43、 44、 45與絕緣支撐體9構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)不相同的由燈絲體41、 42、 43、 44、 45與絕緣支撐體9構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
圖4所示的發(fā)光部，以1條水平通路911、水平通路921、水平通路931、 水平通路941及水平通路951來構(gòu)成圖3所示的各個水平通路91 la與91 lb、 水平通路921a與921b、水平通路931a與931b、水平通路941a與941b及 水平通路951a與951b的點(diǎn)上不相同。這樣，若將各水平通路911、 921、931、 941、 951作成1條貫通孔形狀，則通過拉拔或注射模塑成形等廉價而 適合于大量生產(chǎn)的手法可制作絕緣支撐體9的水平通路911 、921 、931 、941 、 951。其結(jié)果，可大幅度地減少成本與需要加工時間的切削加工，可降低制 造成本。尤其是對于絕緣支撐體9的全長超過200mm的長燈，成本降低的 效果是顯著的。
圖5 (a)是表示與由圖3所示的燈絲體41、 42、 43、 44、 45和絕緣支 撐體9構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)不相同的由燈絲體41、 42 (燈絲體43、 44、 45 未圖示)和絕緣支撐體9構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部主視圖，圖5 (b)是 利用與紙面平行的面剖切由圖5 (a)所示的燈絲體41、 42 (燈絲體43、 44、 45未圖示)和絕緣支撐體9構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
如這些圖所示，絕緣支撐體9具備水平通路91la、 921a (水平通路 931a、 941a、 951a未圖示)，沿著管軸延伸，連通形成于絕緣支撐體9的一 方的端面的導(dǎo)出口 913a、 923a (導(dǎo)出口 933a、 943a、 953a未圖示)；水平 幵口槽961、 962 (水平開口槽963、 964、 965未圖示)，接連水平通路911a、 92la (水平通路931a、 941a、 951a未圖示)，朝管軸正交方向開口并沿著 管軸延伸，形成于絕緣支撐體9的側(cè)面；水平通路911b (水平通路921b、 931b、 941b、 951b未圖示)，連通水平開口槽961、 962 (水平開口槽963、 964、 965未圖示)，沿著管軸延伸；以及，未圖示的導(dǎo)出口 913b、 923b、 933b、 943b、 953b，連通水平通路911b (水平通路921b、 931b、 941b、 951b 未圖示)，形成于絕緣支撐體9的另一方的端面。這種絕緣支撐體9通過例 如對由石英玻璃等的絕緣材料構(gòu)成的棒材施以切削加工，或者，熔融的石 英玻璃等的熔融液流進(jìn)成形模后冷卻熔融液，形成具備插通導(dǎo)線的多個通 路的結(jié)構(gòu)。
被絕緣支撐體9支撐的各個燈絲體41、 42 (燈絲體43、 44、 45未圖示) 中，各燈絲411 (燈絲421、 431、 441、 451未圖示)，以燈絲411a、 411b 構(gòu)成，燈絲411b設(shè)置成纏繞于絕緣支撐體9，因而燈絲411a能夠支撐為不 接觸絕緣支撐體9。另外，其他的未圖示的燈絲421、 431、 441、 451也與 燈絲411同樣地由燈絲421a、 421b、燈絲431a、 431b、燈絲441a、 441b、 燈絲451a、 451b構(gòu)成。
各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45相對于這種絕緣支撐體9，若各個燈絲411、 421、 431、 441、 451中，以燈絲411作為例子進(jìn)行說明，則對于 燈絲411在將絕緣支撐體9配置于同軸上的狀態(tài)下，被安裝成如下所述。 一方的導(dǎo)線412a，從絕緣支撐體9側(cè)面的水平開口槽961插入水平導(dǎo)線部 4122a的前端，使水平導(dǎo)線部4122a的前端從絕緣支撐體9的一方的端面的 導(dǎo)出口 913a突出于絕緣支撐體9外面，并且使垂直導(dǎo)線部4121a的前端從 絕緣支撐體9的水平開口槽961突出于絕緣支撐體9外面，由此被安裝于 絕緣支撐體9。與此同樣地，另一方的導(dǎo)線412b，將水平導(dǎo)線部4122b的 前端插入絕緣支撐體9側(cè)面的水平開口槽961，使水平導(dǎo)線部4122b的前端 從絕緣支撐體9的另一方的端面的導(dǎo)出口 913b突出于絕緣支撐體9外面， 并且使垂直導(dǎo)線部4121b的前端從絕緣支撐體9側(cè)面的水平開口槽961突 出于絕緣支撐體9外面，由此被安裝于絕緣支撐體9。將燈絲體41安裝于 絕緣支撐體9時，因?yàn)閺乃介_口槽961插入燈絲體41的水平導(dǎo)線部 4122a、 4122b進(jìn)行安裝，所以安裝作業(yè)變得容易。
圖6 (a)是表示與由圖3所示的燈絲體41、 42、 43、 44、 45和絕緣支 撐體9構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)不相同的由燈絲體41、 42、 45 (燈絲體43、 44 未圖示)和絕緣支撐體9構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部立體圖，圖6 (b)是 以A—A，的面剖切圖6 (a)所示的由燈絲體41、 42、 45 (燈絲體43、 44 未圖示)和絕緣支撐體9構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
如這些圖所示地，在絕緣支撐體9中形成有從絕緣支撐體9的一方 的端面?zhèn)瘸茌S正交方向開口， 一直延伸到沿著管軸支撐燈絲411、 421、 451(燈絲431、441未圖示)的絕緣支撐體9的部位為止的水平開口槽961a、 962a、 963a、 964a、 965a，以及，從絕緣支撐體9的另一方的端面?zhèn)瘸?軸正交方向開口， 一直延伸到沿著管軸支撐燈絲411、 421、 451 (燈絲431、 441未圖示)的絕緣支撐體9的部位為止的水平開口槽961b、 963b、 964b (水平幵口槽962b、 965b未圖示)。這種絕緣支撐體9通過例如對由石英 玻璃等的絕緣材料構(gòu)成的棒材實(shí)施切削加工，或者，熔融的石英玻璃等的 熔融液流進(jìn)成形模后冷卻熔融液而形成。
各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45對于這種絕緣支撐體9，若各個燈絲 411、 421、 431、 441、 451中，以燈絲411作為例子進(jìn)行說明，則相對于燈 絲411在將絕緣支撐體9配置于同軸上的狀態(tài)下，被安裝成如下所述。一
19方的導(dǎo)線412a，通過將水平導(dǎo)線部4122a配設(shè)于從絕緣支撐體9的一方的 端面?zhèn)人纬傻乃介_口槽961a，被安裝于絕緣支撐體9。與此同樣地， 另一方的導(dǎo)線412b，通過將水平導(dǎo)線部4122b配設(shè)于從絕緣支撐體9的另 一方的端面?zhèn)人纬傻乃介_口槽961b，被安裝于絕緣支撐體9。將燈絲 411安裝于絕緣支撐體9時，將燈絲體41的水平導(dǎo)線部4122a、 4122b配設(shè) 于開口的水平開口槽961a、 961b進(jìn)行安裝，因此安裝作業(yè)變得容易。
另外，在上述中，作為未連接的另一個槽形成水平開口槽961a和水平 開口槽961b是，但通過水平導(dǎo)線部4122a和水平導(dǎo)線部4122b使燈絲411 以足夠的強(qiáng)度不會朝管軸方向錯離地被固定時，則也可以形成接連水平開 口槽961a與水平開口槽961b的1個水平開口槽。此時，以使用模具的拉 拔法等能夠制作槽的形成，能夠減小加工成本
以下示出本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈l的具體的規(guī)格的一個例子。
發(fā)光管3是外徑為小6mm~ 4> 40mm左右，全長為數(shù)十mm 800mm左 右，由被處理體的大小、從白熾燈1到被處理體的距離、燈單元內(nèi)的燈配 置所決定。各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45使用直徑為* 0.05mm lmm左 右的芯線。在本實(shí)施例中，以距離50mm照射cl)300mm的硅晶片時，使用 發(fā)光管外徑28mm、全長560mm、燈絲芯線直徑0.5mm，在一個燈絲的最 大全長為140mm、外徑形成為》8mm的燈絲兩端，連接有外徑為比燈絲芯 線大的例如40.8mm的導(dǎo)線。燈絲外徑并不限定于4)8mm，按照所需電力 與燈絲溫度，可以為小4mm左右 cl)20mm左右。每一根燈絲的最大額定電 流值由所需的被處理物的升溫特性與封閉部2的金屬箔61、 62、 63、 64、 65的容許電流值所決定，在本實(shí)施例中為25A。絕緣支撐體9的外徑由燈 絲內(nèi)徑或燈絲數(shù)目來決定，為cl)2 4)l8mm左右，全長設(shè)定成比燈絲的長 度總和長且可裝入發(fā)光管3內(nèi)的長度。在本實(shí)施例中，由外徑小3.5mm、 全長460mm的石英玻璃制的棒材構(gòu)成，各個通路91、 92、 93、 94、 95的 直徑是比導(dǎo)線412、 422、 432、 442、 452大的直徑、例如為cHmm，以便 導(dǎo)線412、 422、 432、 442、 452能夠貫通。
如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1，是基本上對于多 個各燈絲411、 421、 431、 441、 451，經(jīng)由被配設(shè)于封閉部2a、 2b的各個 導(dǎo)電性部件81a、 82a、 83a、 84a、 85a及導(dǎo)電性部件81b、 82b、 83b、 84b、85b而被獨(dú)立地供電的結(jié)構(gòu)，即使經(jīng)熱處理的被處理體上的地方上的溫度變 化程度的分布相對于基板形狀為非對稱的情況下，也可均勻地加熱被處理 體，因而遍及被處理體的整體，可實(shí)現(xiàn)均勻的溫度分布。
而且，通過配設(shè)于各個燈絲411、 421、 431、 441、 451的內(nèi)部的絕緣 支撐體9，例如在配設(shè)于燈絲411的內(nèi)部的絕緣支撐體9中，燈絲411以外 的其他燈絲421、 431、 441、 451涉及的各個導(dǎo)線422、 432、 442、 452不 會互相短路而被支撐，因而即使是在發(fā)光管3的內(nèi)部配設(shè)有多個燈絲體41、 42、 43、 44、 45的結(jié)構(gòu)，也為了不會在燈絲411、 421、 431、 441、 451的 外側(cè)配置導(dǎo)線412、 422、 432、 442、 452，容易確保各個導(dǎo)線412、 422、 432、 442、 452之間的絕緣，并且來自燈絲411、 421、 431、 441、 451的放 射光不會被導(dǎo)線412、 422、 432、 442、 452遮住，可期待能夠獲得所期望 的光放射照度分布的效果。
而且，配置于燈絲411、 421、 431、 441、 451的內(nèi)部的絕緣支撐體9， 即使通過點(diǎn)亮?xí)r來自燈絲411、 421、 431、 441、 451的光被照射而成為高 溫狀態(tài)來進(jìn)行發(fā)光，來自該發(fā)光的光的大部分被燈絲411、 421、 431、 441、 451所遮蔽，而不會射出到燈外部，因而不會影響到放射照度分布。而且， 從絕緣支撐體9所放射而穿過燈絲411、 421、 431、 441、 451的盤管間隙 的光是從燈絲411、 421、 431、 441、 451的內(nèi)部，即從中心所放射的光，因 而可認(rèn)為與在光學(xué)上的實(shí)質(zhì)上的燈絲411、 421、 431、 441、 451的發(fā)光同 等，因此沒有對光放射照度分布帶來不良影響的可能。
本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1的結(jié)構(gòu)，為了能夠期待如上述的效 果，在對被處理體迅速加熱、且精度良好地進(jìn)行溫度控制為目的的情況下 是特別有效的。詳細(xì)地，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的具備可耐流過每一燈絲的25A的 大電流的、外徑為40.8mm的導(dǎo)線的燈絲體，在發(fā)光管3內(nèi)配設(shè)4個以上
的情況下是特別有效的。
接著，使用圖7來說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
圖7是表示由本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1的燈絲體41、 42、 43、 44、 45和絕緣支撐體IO構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的立體圖。本實(shí)施方式的發(fā)明 涉及的白熾燈1，代替由圖1所示的燈絲體與絕緣支撐體構(gòu)成的發(fā)光部，通 過應(yīng)用由圖7所示的燈絲體與絕緣支撐體構(gòu)成的發(fā)光部成為可能。如該圖所示，由白熾燈l的燈絲體41、 42、 43、 44、 45與絕緣支撐體 IO構(gòu)成的發(fā)光部，在沿著管軸延伸的中心部件IOI的周圍，除了使用具有 將沿著管軸延伸的多個絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a與絕緣 管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b配置于同一圓周上的結(jié)構(gòu)的絕緣 支撐體10之外，還具有與圖2所示的結(jié)構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)。絕緣支撐體10由 沿著管軸延伸的棒狀中心部件IOI，與中心部件101平行地延伸而配置于中 心部件IOI的側(cè)面的多個絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a和絕 緣管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b構(gòu)成。中心部件101是由石英 玻璃、氧化鋁等的陶瓷、鎢或鉬等的高融點(diǎn)金屬所構(gòu)成，多個絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a、 1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b是由 石英玻璃、氧化鋁等的陶瓷所構(gòu)成。在本實(shí)施例中，兩者都使用了石英玻 璃。
若詳細(xì)地進(jìn)行說明，絕緣支撐體10的相互地管軸方向的全長不相同的 5種絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a與絕緣管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b的兩組(即，合計為10支絕緣管)，如以下那樣，配 置于中心部件101的側(cè)面。即，由5支絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a構(gòu)成的第1組，各個端部在與中心部件101的一端面相同的平面上位 于同一圓周上，并且在與中心部件101互相平行地沿著管軸延伸地配置于 中心部件101的側(cè)面上的狀態(tài)下，通過連接各個側(cè)面并巻繞環(huán)狀的約束部 件103a，一體地被固定于中心部件101。同樣地，由5支絕緣管1021b、1022b、 1023b、 1024b、 1025b構(gòu)成的第2組，各個端部在與中心部件101的另一端 面相同的平面上位于同一圓周上，并且在與中心部件101互相平行地沿著 管軸延伸地配置于中心部件101的側(cè)面上的狀態(tài)下，通過連接各個側(cè)面并 巻繞環(huán)狀的約束部件103b， 一體地被固定于中心部件101。
而且，配設(shè)于中心部件101的側(cè)面上的IO支絕緣管的第1組的各個絕 緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a與第2組的各個絕緣管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b，在管軸方向隔著相當(dāng)于燈絲411 、 421、 431、 441、 451的全長的間隙(燈絲配設(shè)部)相對置，并且相對置的第l組的絕 緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a與第2組的絕緣管蘭b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b的管軸方向的全長的總和，在各相對置部位配置成均等。即以位于紙面跟前的絕緣管為基準(zhǔn)時，在絕緣支撐體10的順時針方向 上，第1組的全長最短的絕緣管1021a與第2組的全長最長的絕緣管1021b、 第1組的全長第2短的絕緣管1022a與第2組的全長第2長的絕緣管1022b、 第1組的全長為中間的絕緣管1023a與第2組的全長為中間的絕緣管 1023b、第1組的全長第2長的絕緣管1024a與第2組的全長第2短的絕緣 管1024b、第1組的全長最長的絕緣管1025a與第2組的全長最短的絕緣管 1025b，按該順序，在各個管軸方向隔著相當(dāng)于燈絲411、 421、 431、 441、 451的全長的間隙相對置。
這樣地，10支絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a、 1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b配置于中心部件101的側(cè)面的絕緣支撐體10， 由在管軸方向存在于相對置的1對絕緣管之間的間隙構(gòu)成的5部位的燈絲 配設(shè)部，在管軸方向形成為依次排列。
另外，在圖7中，全長不相同的第l組的5種絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a，以位于紙面跟前的絕緣管為基準(zhǔn)時，在絕緣支撐體 IO的順時針方向，配置于中心部件101的側(cè)面，以使絕緣管的管軸方向的 全長依次增大，但并不一定限定于該結(jié)構(gòu)。與此相反地，全長不相同的第l 組的5種絕緣管，以位于紙面跟前的絕緣管為基準(zhǔn)時，在絕緣支撐體10的 順時針方向，也可以配置于中心部件101的側(cè)面，以使絕緣管的管軸方向 的全長依次變小。而且，全長不相同的5種絕緣管也可以任意地配置在中 心部件IOI的側(cè)面。而且，去掉中心部件IOI，僅由多個絕緣管也能夠構(gòu)成 絕緣支撐體10。
燈絲體41、 42、 43、 44、 45，與圖2至圖5所示的燈絲體同樣，使用 由水平導(dǎo)線部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a、 4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b和垂直導(dǎo)線部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a、 4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b所構(gòu)成的鉤狀導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a、 412b、 422b、 432b、 442b、 452b。各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45， 在相對于各個燈絲411、 421、 431、 441、 451將絕緣支撐體10的中心部件 101配置于同軸上的狀態(tài)下，如下那樣安裝于絕緣支撐體10，不會互相短 路地被絕緣支撐體10支撐。
若詳細(xì)地進(jìn)行說明，被連接于燈絲411、 421、 431、 441、 451的一端的一方的導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a的水平導(dǎo)線部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a的前端，從絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a 的另一端側(cè)朝一端側(cè)貫通，從絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a 的一端側(cè)突出而被拉出成朝管軸方向延伸，而且，通過使垂直導(dǎo)線部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a朝管軸正交方向延伸，在燈絲411、 421、 431、 441、 451未抵接于絕緣管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a的狀態(tài)下， 被安裝于絕緣支撐體IO。連接燈絲411、 421、 431、 441、 451的另一端的 另一方的導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b的水平導(dǎo)線部4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b的前端，從絕緣管1021b、 1022b、 1023b， 1024b、 1025b的一端側(cè)朝另一端側(cè)貫通，從絕緣管1021b、 1022b、 1023b， 1024b、 1025b的另一端側(cè)突出而被拉出成朝管軸方向延伸，而且，通過使垂直導(dǎo)線 部4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b朝管軸正交方向延伸,在燈絲411、 421、 431、 441、 451未抵接于絕緣管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b 的狀態(tài)下，被安裝于絕緣支撐體IO。連接各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45 的各個導(dǎo)線，分別通過各個絕緣管，不會互相短路。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1，基本上，可期待與第l 實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1同樣的效果，而且在第1實(shí)施方式的發(fā)明 涉及的白熾燈1的絕緣支撐體9的基礎(chǔ)上，可容易地進(jìn)行絕緣支撐體10的 制造，因而可降低絕緣支撐體的制造上所需要的成本。
接著，使用圖8來說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。
圖8是表示由本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1的燈絲體41、 42、 43、 44、 45與絕緣支撐體12構(gòu)成的發(fā)光部的結(jié)構(gòu)的立體圖。本實(shí)施方式的發(fā)明 涉及的白熾燈1，代替由圖1所示的燈絲體與絕緣支撐體構(gòu)成的發(fā)光部，通 過應(yīng)用由圖8所示的燈絲體與絕緣支撐體構(gòu)成的發(fā)光部成為可能。
如該圖所示地，由白熾燈1的燈絲體與絕緣支撐體所構(gòu)成的發(fā)光部， 除了使用絕緣支撐體12之外，還具有與圖2所示的結(jié)構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)，該絕 緣支撐體12具備沿著管軸互相延伸、并且朝燈絲體41、 42、 43、 44、 45 的徑向放射狀地擴(kuò)展的區(qū)段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225的結(jié)構(gòu)。
絕緣支撐體12是具備多個區(qū)段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225的 結(jié)構(gòu)，該多個區(qū)段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225接連徑向的剖面形成為圓形、沿著管軸延伸的中央部121，在周向互相分離并沿著管軸延伸，并 且朝燈絲411、 421、 431、 441、 451的徑向放射狀地延伸。這種絕緣支撐 體12具備與燈絲體的個數(shù)相同數(shù)目的導(dǎo)線配設(shè)部，該燈絲體由鄰接的一對 區(qū)段壁1221、 1222與中央部121、鄰接的一對區(qū)段壁1222、 1223與中央部 121、鄰接的一對區(qū)段壁1223、 1224與中央部121、鄰接的一對區(qū)段壁1224、 1225與中央部121、鄰接的一對區(qū)段壁1225、 1221與中央部121形成，連 接多個區(qū)段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225的頂點(diǎn)所形成的假想圓的直 徑與燈絲直徑大體一致。絕緣支撐體12通過例如對由石英玻璃等構(gòu)成的棒 狀絕緣材料實(shí)施切削加工，或熔融的石英玻璃流進(jìn)成形模后冷卻熔融液， 可作成所期望的形狀。
各個燈絲體41、 42、 43、 44、 45，在相對于各個燈絲411、 421、 431、 441、 451在同軸上配置絕緣支撐體12的中央部121的狀態(tài)下，連接于各個 燈絲4U、 421、 431、 441、 451的一對導(dǎo)線412a與導(dǎo)線412b、導(dǎo)線422a 與導(dǎo)線422b、導(dǎo)線432a與導(dǎo)線432b、導(dǎo)線442a與導(dǎo)線442b及導(dǎo)線452a 與導(dǎo)線452b的雙方，分別地配設(shè)于同一導(dǎo)線配設(shè)區(qū)域，不會互相短路地安 裝于絕緣支撐體12。燈絲體41、 42、 43、 44、 45的結(jié)構(gòu)與圖2至圖6所示
的結(jié)構(gòu)同樣地構(gòu)成。
若詳細(xì)地進(jìn)行說明，連接于燈絲411、 421、 431、 441、 451的一端的 一方的導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a的垂直導(dǎo)線部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a朝中央部121向管軸正交方向延伸，并且配置于鄰接 的一對區(qū)段壁之間的導(dǎo)線配設(shè)區(qū)域的水平導(dǎo)線部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a的一端配置成從絕緣支撐體12的一端突出并沿著管軸延伸。 連接于燈絲411、 421、 431、 441、 451的另一端的另一方的導(dǎo)線412b、 422b、 432b、 442b、 452b的垂直導(dǎo)線部4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b朝 中央部121向管軸正交方向延伸，并且隔著相當(dāng)于燈絲411、421、431、441、 451的全長的間隙而配置于與一方的導(dǎo)線412a、 422a、 432a、 442a、 452a 相同的導(dǎo)線配設(shè)區(qū)域的水平導(dǎo)線部4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b， 沿著管軸并與區(qū)段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225平行地延伸該導(dǎo)線配 設(shè)區(qū)域，另一端配置成從絕緣支撐體12的另一端突出并延伸。
如上所述，基本上，本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈l，可期待與第l實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1同樣的效果，而且對于設(shè)在絕緣支撐體12 的區(qū)段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225，抵接有燈絲411、 421、 431、 441、 451而被支撐，因而可將燈絲411、 421、 431、 441、 451高精度地配 置于所期望的位置，并且可避免燈絲411、 421、 431、 441、 451朝垂直方 向下垂的情況。
接著，使用圖9及圖10來說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。 圖9是表示本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的光照射式加熱處理裝置的主視剖 面圖。圖10是表示圖9所示的第1燈單元及第2燈單元的結(jié)構(gòu)的俯視圖。 本實(shí)施方式的發(fā)明涉及的光照射式加熱處理裝置100搭載任一個從第1實(shí) 施方式至第3實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1而構(gòu)成。
如圖9所示，該光照射式加熱處理裝置100具有由石英窗101分割成 燈單元收容空間Sl與加熱處理空間S2的腔102。通過將從配置于燈單元 收容空間Sl的第1燈單元103及第2燈單元104所放出的光，經(jīng)由石英窗 101照射在被設(shè)置于加熱處理空間S2的被處理體105，實(shí)施對被處理體105 的加熱處理。
被收容于燈單元收容空間Sl的第1燈單元103與第2燈單元104例如 將IO支各個白熾燈1以預(yù)定間隔并聯(lián)地配置而構(gòu)成，配置成相互對置。如 圖9所示，構(gòu)成第1燈單元103的白熾燈1的管軸方向，配置成交叉于構(gòu) 成第2燈單元104的白熾燈1的管軸方向。另外，并不一定需要配設(shè)成如 圖9所示的兩層的燈單元，也可以是僅具備1層的燈單元的結(jié)構(gòu)。
在第1燈單元103的上方配置有反射鏡106。反射鏡106是例如在由無 氧銅構(gòu)成的母材上鍍上金的結(jié)構(gòu)，反射剖面具有圓的一部分、橢圓的一部 分、拋物線的一部分或平板狀等的形狀。反射鏡106將從第1燈單元103 及第2燈單元104朝上方照射的光反射至被處理體105側(cè)。即，從第l燈 單元103及第2燈單元104所放出的光，直接或被反射鏡106反射，照射 于被處理體105。
在燈單元收容空間Sl中，從設(shè)于腔102的冷卻風(fēng)供應(yīng)噴嘴108的排氣 口 109導(dǎo)入來自冷卻風(fēng)單元107的冷卻風(fēng)。被導(dǎo)入燈單元收容空間Sl的冷 卻風(fēng)被噴到第1燈單元103及第2燈單元104的各白熾燈1中，冷卻構(gòu)成 各白熾燈1的發(fā)光管。在此，各白熾燈1的封閉部的耐熱性比其他部位低。所以，冷卻風(fēng)供應(yīng)噴嘴108的排氣口 109與各白熾燈1的封閉部相對置地 配置，最好構(gòu)成優(yōu)先冷卻各白熾燈1的封閉部。
噴在各白熾燈1并利用熱交換成為高溫的冷卻風(fēng)，從設(shè)于腔102的冷 卻風(fēng)排出口 110被排出。另外，冷卻風(fēng)的流動，考慮為被熱交換成為高溫 的冷卻風(fēng)相反地不會加熱各白熾燈l。上述冷卻風(fēng)也可同時冷卻反射鏡106 地設(shè)定風(fēng)的流動。另外，若反射鏡106利用省略圖示的水冷機(jī)構(gòu)被水冷時， 則并不一定也可同時冷卻反射鏡106地設(shè)定風(fēng)的流動。
可是，利用來自被加熱的被處理體105的輻射熱，產(chǎn)生在石英窗101 的儲熱。利用來自被儲熱的石英窗101的2次地被放射的熱線，被處理體 105有時會受到不期望的加熱作用。這時候，會產(chǎn)生被處理體105的溫度控 制性的冗長化(例如，與設(shè)定溫度相比，被處理體105的溫度為高溫的超 越量(overshoot)),或起因于被儲熱的石英窗101自身的溫度偏差的被處 理體105的溫度均勻性降低等的不良情況。而且，難以提高被處理體105 的降溫速度。因此，為了抑制這些的不良情況，將如圖9所示的冷卻風(fēng)供 應(yīng)噴嘴108的排氣口 109也設(shè)在石英窗101附近，最好利用來自冷卻風(fēng)單 元107的冷卻風(fēng)冷卻石英窗101。
第1燈單元103的各白熾燈1由一對第1固定臺111、 112支撐。第1 固定臺111、 112由以導(dǎo)電性部件所形成的導(dǎo)電臺113、及以陶瓷等的絕緣 部件所形成的保持臺114構(gòu)成。保持臺114設(shè)于腔102的內(nèi)壁而保持著導(dǎo) 電臺113。將構(gòu)成第1燈單元103的白熾燈1的個數(shù)設(shè)為nl，將白熾燈1 所具有的燈絲體的個數(shù)設(shè)為ml，若電力獨(dú)立地供應(yīng)給各燈絲體的全部時， 則一對第l固定臺lll、 112的組數(shù)為nlXml組。另一方面，第2燈單元 104的各白熾燈1由第2固定臺所支撐。第2固定臺與第1固定臺111、 112 同樣，由導(dǎo)電臺、保持臺所構(gòu)成。將構(gòu)成第2燈單元104的白熾燈1的個 數(shù)設(shè)為n2，將白熾燈1所具有的燈絲體的個數(shù)設(shè)為m2，若電力獨(dú)立地供 應(yīng)給各燈絲體全部時，則一對第2固定臺的組數(shù)為n2Xm2組。
在腔102中，設(shè)有來自電源部115的供電裝置的供電線所連接的一對 電源供應(yīng)口116、 117。另外，在圖9中表示有1組電源供應(yīng)口 116、 117， 但對應(yīng)于白熾燈1的個數(shù)、各白熾燈1內(nèi)的燈絲體的個數(shù)等，決定電源供 應(yīng)口的個數(shù)。圖9中，電源供應(yīng)口 116、 117與第1燈固定臺111、 112的導(dǎo)電臺113電連接。第1燈固定臺111、 112的導(dǎo)電臺113例如與外部導(dǎo)線 電連接。通過這樣地構(gòu)成，能夠從電源部115的供電裝置，供電給第1燈 單元103的1個白熾燈1的燈絲體。另外，對于白熾燈1的其他燈絲體、 還有第1燈單元103的其他白熾燈1的各燈絲、第2燈單元104的各白熾 燈1的各燈絲，也通過其他一對電源供應(yīng)口，分別進(jìn)行同樣的電連接。
而且，在加熱處理空間S2中，設(shè)有固定被處理體105的處理臺118。 例如，被處理體105為半導(dǎo)體晶片時，處理臺118是由鉬、鎢或鉭那樣的 高融點(diǎn)金屬材料、或碳化硅(SiC)等的陶瓷材料、或石英、硅(Si)構(gòu)成 的薄板的環(huán)狀體，優(yōu)選在形成為將半導(dǎo)體晶片支撐于其圓形開口部的內(nèi)周 部的臺階部的護(hù)環(huán)構(gòu)造。作為被處理體105的半導(dǎo)體晶片，配置成將半導(dǎo) 體晶片嵌入在上述圓環(huán)狀護(hù)環(huán)的圓形開口部，在上述臺階部被支撐。處理 臺118本身也借助光照射成為高溫，輔助地放射加熱相對的半導(dǎo)體晶片的 外周邊緣，補(bǔ)償來自半導(dǎo)體晶片的外周邊緣的熱放射。由此抑制起因于來 自半導(dǎo)體晶片的外周邊緣的熱放射等的半導(dǎo)體晶片邊緣部的溫度降低。
在被設(shè)置于處理臺118的被處理體105的光照射面的背面?zhèn)?，溫度測 定部119抵接或接近地配置于被處理體105。溫度測定部119用于監(jiān)控被處 理體105的溫度分布，對應(yīng)于被處理體105的尺寸來設(shè)定個數(shù)、配置。溫 度測定部119例如使用熱電偶或放射溫度計。由溫度測定部119監(jiān)控的溫 度信息發(fā)送到溫度計120。溫度計120基于由各溫度測定部119所發(fā)送的溫 度信息來計算各溫度測定部119的測定地點(diǎn)的溫度，并且將計算出的溫度 信息經(jīng)由溫度控制部121發(fā)送至主控制部122。主控制部122基于被處理體 105上的各測定地點(diǎn)的溫度信息，把指令發(fā)送至溫度控制部121，以便被處 理體105上的溫度以預(yù)定的溫度變得均勻。溫度控制部121基于該指令， 控制從電源部115供應(yīng)給各白熾燈1的燈絲體的電力。例如，主控制部122 從溫度控制部121得到某一測定地點(diǎn)的溫度比預(yù)定溫度低的溫度信息時， 則對溫度控制部121發(fā)送指令，以便增加從接近該測定地點(diǎn)的發(fā)光體的發(fā) 光部所放射的光，并增加相對于該燈絲體的供電量。溫度控制部121基于 從主控制部122所發(fā)送的指令，增加從電源部115供應(yīng)給連接于該燈絲體 的電源供應(yīng)口 116、 117的電力。
主控制部122在第1及第2燈單元103、 104的白熾燈1的點(diǎn)燈中，通過將指令發(fā)送至冷卻風(fēng)單元107，使發(fā)光管、石英窗101不會成為高溫狀態(tài)。 而且，對應(yīng)于加熱處理的種類，在加熱處理空間S2中，也可以連接將流程 氣體(processgas)予以導(dǎo)入、排氣的流程氣體單元123。例如進(jìn)行熱氧化 處理時，在加熱處理空間S2上連接進(jìn)行導(dǎo)入、排出氧氣、及用于凈化加熱 處理空間S2的凈化氣體(例如氮?dú)?的流程氣體單元。來自流程氣體單元 123的流程氣體、凈化氣體從設(shè)于腔102的氣體供應(yīng)噴嘴124的排氣口 125 被導(dǎo)入到加熱處理空間S2。而且，排氣從排出口126進(jìn)行。
根據(jù)如上述本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置100，可發(fā)揮如下效果。在 被裝載于作為光照射式加熱處理裝置100的光源部的燈單元103、 104的白 熾燈1中，在發(fā)光管內(nèi)部配置有由第1實(shí)施方式至第3實(shí)施方式所示的燈 絲體與絕緣支撐體所構(gòu)成的發(fā)光部，因?yàn)榭蓚€別地調(diào)整供給燈絲的電力， 因而上述光強(qiáng)度分布的設(shè)定對于發(fā)光管的軸向是可調(diào)整的。因此，被處理 體105表面的放射照度分布，在二維方向也能夠高精度地設(shè)定。例如對于 全長度比現(xiàn)有技術(shù)的光照射式加熱處理裝置的光源部所使用的白熾燈的發(fā) 光長度短的窄小特定區(qū)域(如圖IO所示的區(qū)域I)，也可限定于該特定區(qū)域 (區(qū)域1)，能夠設(shè)定該特定區(qū)域(區(qū)域1)上的放射照度。g口，在該特定 區(qū)域(區(qū)域1)與其他區(qū)域(如圖10所示的區(qū)域2)中，能夠設(shè)定對應(yīng)于 各自特性的放射照度分布。因此，可控制成上述特定區(qū)域(區(qū)域l)及其他 區(qū)域(區(qū)域2)的溫度變成均勻。同樣地，抑制在被處理體105中產(chǎn)生地點(diǎn) 性的溫度分布，遍及被處理體105整體能夠獲得均勻的溫度分布。
而且，在本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置中，使用能夠極其減小配置 于發(fā)光管內(nèi)的各燈絲彼此間的離間距離的白熾燈1，因而可減小未發(fā)光的各 燈絲間的離間部的影響，能夠極其減小被處理體105上的照度分布的不期 望的偏差。而且，在光照射式加熱處理裝置100的高度方向也可減小配設(shè) 由多個管狀的白熾燈1構(gòu)成的燈單元103、 104的空間，因而可將光照射式 加熱處理裝置小型化。
而且，根據(jù)被裝載于該光照射式加熱處理裝置的白熾燈1，如在第1 實(shí)施方式至第3實(shí)施方式的發(fā)明涉及的白熾燈1中所說明的那樣，禾擁被 配設(shè)于各個燈絲的內(nèi)側(cè)的絕緣支撐體，該燈絲以外的其他的燈絲涉及的各 個導(dǎo)線不會互相短路并被支撐，因而即使在發(fā)光管內(nèi)部配設(shè)有多個燈絲體的結(jié)構(gòu)，也不會在燈絲的外側(cè)配置導(dǎo)線，所以容易確保各個導(dǎo)線間的絕緣， 來自燈絲的放射光不會被導(dǎo)線遮住，能夠得到所期望的光放射照度分布。
另外，在本發(fā)明的光照射式加熱處理裝置中，對將并聯(lián)地配置有多個
白熾燈1所構(gòu)成的燈單元103、 104用作加熱用光源的情況進(jìn)行了說明，但 并不一定要構(gòu)成燈單元，也可以由單一的白熾燈1構(gòu)成光源部。
而且，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 105并不限定于半導(dǎo)體晶片，例如也可應(yīng)用于太陽電池面板用的多晶硅基 板、玻璃基板或陶瓷基板、液晶顯示用的玻璃基板等。
尤其是，在太陽電池面板用的各種材質(zhì)的基板中多使用四方形基板， 被用于此種被處理體的加熱處理的光照射式加熱處理裝置的大部分， 一面 使四方形基板水平移動， 一面通過管軸朝與基板移動方向正交的方向延伸 而配置的單一白熾燈，或者通過各個管軸朝與基板移動方向正交的方向延 伸而排列設(shè)置的多個白熾燈，照射帶狀的光來進(jìn)行加熱處理。這樣的情況 下，通過使用配設(shè)有4個以上的燈絲體的本發(fā)明涉及的白熾燈1，補(bǔ)償平行 于基板的移動方向的兩邊部(帶狀的兩端部)的溫度降低，并且能夠調(diào)整 基板中央部(帶狀的中央部)的放射照度分布，因而能夠可靠地進(jìn)行更高 精度的溫度控制。
權(quán)利要求
1、一種白熾燈，連接有盤管狀的燈絲和將電力供應(yīng)給該燈絲的導(dǎo)線而構(gòu)成的多個燈絲體，在至少一端形成有封閉部的長管狀的發(fā)光管內(nèi)部，各燈絲沿著發(fā)光管的管軸延伸地依次排列地配設(shè)，各燈絲體中的各個導(dǎo)線與配設(shè)于封閉部的多個各導(dǎo)電性部件電連接，并對各燈絲分別獨(dú)立地進(jìn)行供電，其特征在于，在上述盤管狀的燈絲內(nèi)側(cè)，插通有上述各個燈絲體的導(dǎo)線。
2、 如權(quán)利要求l所述的白熾燈，其特征在于，在上述燈絲內(nèi)側(cè)，配置有沿著燈絲的中心軸延伸的絕緣支撐體，在該 絕緣支撐體上，形成有用于插通上述各個燈絲體的導(dǎo)線的多個通路。
3、 如權(quán)利要求l所述的白熾燈，其特征在于，上述封閉部配設(shè)有棒狀的密封用絕緣體，并且在上述密封用絕緣體的 外周隔開間隔地排列有多個導(dǎo)電性部件，上述發(fā)光管與上述密封用絕緣體 經(jīng)由導(dǎo)電性部件被氣密地封閉而形成。
4、 一種光照射式加熱處理裝置，其特征在于，具備配置如權(quán)利要求1所述的白熾燈而成的光源部，對被處理體照射 從該光源部放射的光來加熱被處理體。
5、 一種光照射式加熱處理裝置，其特征在于，具備并聯(lián)地配置多個如權(quán)利要求1所述的白熾燈而成的燈單元，對被 處理體照射從該燈單元放射的光來加熱被處理體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種白熾燈及光照射式加熱處理裝置，對每個裝置消除被處理體上的放射分布的偏差。該白熾燈(1)的連結(jié)有盤管狀的燈絲(411～451)和將電力供應(yīng)給該燈絲的導(dǎo)線(412a～452a、412b～452b)而構(gòu)成的多個燈絲體(41～45)，在形成有封閉部(2a、2b)的長管狀的發(fā)光管(3)的內(nèi)部，各燈絲沿著發(fā)光管的管軸延伸地依次排列地配設(shè)，各燈絲體中的各個導(dǎo)線對于配設(shè)于封閉部的多個各導(dǎo)電性部件(81a～85a、81b～85b)進(jìn)行電連接，并對各燈絲分別獨(dú)立地進(jìn)行供電，其特征在于在燈絲(411～451)內(nèi)側(cè)，插通有燈絲體(41～45)的導(dǎo)線(412a～452a、412b～452b)。
文檔編號H01K1/16GK101315867SQ20081010874
公開日2008年12月3日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者水川洋一, 鈴木信二 申請人:優(yōu)志旺電機(jī)株式會社