[發明專利]白熾燈及光照射式加熱處理裝置

無效

• 申請號: 200910163491.0
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN101661868A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 水川洋一;谷野賢二
• 申請（專利權）人: 優志旺電機株式會社
• 主分類號: H01K1/40
• 分類號: H01K1/40;H01K5/02;H01L21/26
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 徐殿軍

技術領域

本發明是關于白熾燈及光照射式加熱處理裝置，尤其是關于為了加熱被處理體所使用的白熾燈及使用白熾燈的光照射式加熱處理裝置。

背景技術

目前，在進行半導體制造工序中的例如成膜、氧化、氮化、膜穩定化、硅烷化、結晶化、注入離子活性化等的各種制程時，利用來自光源的光照射的加熱處理。尤其是，例如將半導體晶片等被處理體的溫度予以急速地上升或下降的急速加熱處理(以下稱為“RTP(Rapid?Thermal?Processing)”)能夠提升良率或品質，因此被優選地利用。

在此種RTP用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熾燈。

白熾燈通過在由光透射性材料形成的發光管內部配設燈絲而構成，接通電力的90％以上被全放射，能夠不接觸被處理體地進行加熱。因此，使用白熾燈作為半導體晶片的加熱用熱源時，與電阻加熱法相比較能急速地升降溫被處理體的溫度，具體而言，例如可將被處理體以幾秒鐘至幾十秒鐘升溫至1000℃以上的溫度，而且光照射停止后，可急速地冷卻被處理體。

本發明人等提出了作為此種光照射式加熱處理裝置的光源所使用的具有如下結構的白熾燈(參照專利文獻1)。

參照圖8來說明該白熾燈，在兩端被端部密封部2a、2b氣密地密封的直管狀發光管1內，以在發光管1的管軸方向延伸的方式依次排列配置有線圈狀燈絲4、5、6，而在各燈絲4、5、6的兩端，分別連結有饋電用的內部導線4a、4b、5a、5b、6a、6b。

上述的各燈絲的內部導線分別朝兩端密封部延伸，且個別地經由金屬箔電連接于外部導線。

即，各燈絲4、5、6的一端側的內部導線4a、5a、6a分別經由一端側密封部2a的金屬箔7a、8a、9a，電連接于一端側外部導線10a、11a、12a。

同樣，另一端側的內部導線4b、5b、6b分別經由另一端側密封部2b的金屬箔7b、8b、9b電連接于另一端側外部導線10b、11b、12b。

并且，各燈絲4、5、6經由這些各外部導線10a、10b、11a、11b、12a、12b分別連接于個別的饋電裝置13、14、15，由此能夠個別地饋電。

另外，16是覆嵌在各燈絲4、5、6的內部導線4b、5a、5b、6a上的絕緣管，設于與其他燈絲4、5、6相對置的部位。

此外，17是在發光管1的內壁與絕緣管16之間的位置排設于發光管1的管軸方向的環狀簧片(anchor)。各燈絲4、5、6分別藉由例如兩個簧片被支撐成不與發光管1接觸。

根據使用這種結構的白熾燈的光照射式加熱處理裝置，能夠對多個燈絲個別地進行饋電，從而能夠個別地進行各燈絲的發光等控制，因此，例如即使在被熱處理的被處理體上的部位性溫度變化程度的分布相對于被處理體的形狀呈非對稱的情況下，也能夠按照與該被處理體的特性對應的所需的放射照度分布進行光照射，結果，能夠均勻地加熱被處理體，因此，具有能夠在被處理體的被照射面整體上實現均勻的溫度分布的優點。

專利文獻1：日本特開2006-279008號

使用具備這種白熾燈的加熱處理裝置，例如進行上述的半導體晶片等的RTP時，為了提升生產量，需要提高被處理體的升溫速度，因而需要比以往還要增加對白熾燈供應的電力。

伴隨于此，在加熱處理裝置用的白熾燈中，需要在燈絲中流動大的電流，因而需要避免在點燈白熾燈時金屬箔過剩地成為高溫而熔斷的情形。

所以，需要增加金屬箔在正交于發光管的管軸的方向上的寬度。根據圖8的例子加以說明，需要增加金屬箔7a、7b、8a、8b、9a、9b在正交于發光管1的管軸的方向上的寬度。

為了將比以往寬的金屬箔埋設于密封部，需要將密封部的寬度作成比以往還要寬?？梢院唵蔚叵氲酵ㄟ^增加發光管的外徑來增加密封部的寬度。

然而，在加熱處理裝置中，為了實現被處理體的高精度的溫度均勻性，需要對被處理體密接地并列配置大量的白熾燈，因而無法采用增加白熾燈的發光管的外徑的結構。

因此，存在圖8所示的以往的白熾燈不能夠將形成得比以往寬的金屬箔配置在密封部的問題。

如上所述，加熱處理裝置用的白熾燈被要求將配置于密封部的金屬箔的寬度作成比以往寬，而另一方面，白熾燈的發光管的外徑卻被要求與以往的同等或是比以往的小。為了同時滿足這種相反的要求，對以往的白熾燈而言是很困難的。

發明內容