白炽灯及光照射式加热处理装置的制作方法

专利名称：白炽灯及光照射式加热处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及白炽灯及光照射式加热处理装置，尤其涉及为了加热被处 理体所使用的白炽灯及使用了白炽灯的光照射式加热处理装置。
背景技术：
一般，在半导体制造工序中，在成膜、氧化、氮化、膜稳定化、硅化 物化、结晶化、离子植入活性化等的各种程序中，采用加热处理。为了提 高半导体制造工序中的成品率或品质，期望急速地上升或降低半导体晶片
等的被处理体的温度的急速热处理(RTP: Rapid Thermal Processing)。在 RTP中，使用来自白炽灯等的光源的光照射的光照射式加热处理装置(以 下，也只称为加热处理装置)被广泛地使用。
由光透射性材料构成的发光管的内部配设有灯丝所成的白炽灯的接通 电力的90%以上被全放射，不接触被处理体就能够加热，因此为可将光作 为热进行利用的代表性的灯。将此种白炽灯用作玻璃基板或半导体晶片的 加热用热源时，与电阻加热法相比较，能够高速地对被处理体的温度进行 升降温。即，按照光照射式加热处理，例如可将被处理体在数秒钟至数十 秒钟升温到100(TC以上的温度，而光照射停止后，被照射体快速冷却。
在此，被处理体为例如半导体晶片(硅晶片)时，在将半导体晶片加 热到105(TC以上时，若在半导体晶片上产生温度分布不均匀，则在半导体 晶片上产生被称为滑动(slip)的现象，gP，产生结晶转移的缺陷，有成为 不良品的可能。所以，使用光照射式加热处理装置进行半导体晶片的RTP 时，为使半导体晶片整个面的温度分布均匀，需要进行加热、保持高温、 冷却。即，在RTP中，进行被处理体的处理时，要求高精度的温度均匀性。
在光照射式加热处理中，例如半导体晶片整个面的物理特性均匀时， 即使使在半导体晶片整个面上的放射照度均匀地进行光照射，半导体晶片 的温度分布也不会均匀，半导体晶片周边部的温度会变低。这是因为在半导体晶片的周边部，由半导体晶片侧面等放射热量的缘故。此种热放出的 结果是在半导体晶片上产生不均匀的温度分布。如上述地，将半导体晶片
加热到105(TC以上时，若在半导体晶片上产生温度分布的不均匀，则在半 导体晶片上会产生滑动。
因此，为使半导体晶片的温度分布均匀，为了补偿由于来自半导体晶 片侧面等的热放射的温度降低，优选以使晶片周边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，进行光照射。
作为现有技术的加热处理装置，在专利文献1中公开有将从白炽灯放 射的光利用在加热玻璃基板或半导体晶片的加热处理装置。
图11是表示如专利文献1所示的现有技术涉及的加热处理装置200的 截面图。如该图所示地，该加热处理装置200构成为在以光透射性材料所 形成的腔201内收纳被处理体202，而在该腔201外的上下两层上下相对置 且互相交叉地配置有多个加热用白炽灯203、204，由这些加热用白炽灯203、 204从两面光照射被处理体202来进行加热。
图12是表示将图11所示的加热处理装置简化，取出上下两层上设置 的加热用白炽灯203、 204和被处理体202的立体图。如该图所示地，设于 上下两层的加热用白炽灯203、 204配置成管轴交叉，因而能够均匀地加热 被处理体202。而且，根据该装置，可防止由于被处理体202的周边部的散 热作用的温度降低。例如对于被处理体202，将位于上层两端的加热用白炽 灯L1、 L2的灯输出设定成比中央部的加热用白炽灯L3的灯输出大，而将 位于下层两端的加热用白炽灯L4、L5的灯输出设定成比中央部的加热用白 炽灯L6的灯输出大。由此，来补偿被处理体202的周边部的散热作用所导 致的温度降低的部分，减小被处理体202的中央部与周边部的温度差，能 够使被处理体202的温度分布均匀。
但是，在上述现有技术的加热处理装置中明确了产生如下所示的问题。 具体地，例如，被处理体202为半导体晶片时， 一般地，在半导体晶片表 面上形成有根据溅镀法(sputtering)等的由金属氧化物等构成的膜，或是 由植入离子掺杂杂质添加物。在该种金属氧化物的膜厚或杂质离子的密度 上，在晶片表面上具有地点性的分布。这种地点性的分布，不一定对于半 导体晶片的中心中心对称。以杂质离子密度为例，例如如图12所示地，在对于半导体晶片的中心不是中心对称的窄小的特定区域2021与其他区域 2022中有杂质离子密度不相同的情形。即使对此种特定区域2021与其他区 域2022进行相同放射照度的光照射，在特定区域2021与其他区域2022中， 在温度上升速度上也产生差异，而特定区域2021的温度与其他区域2022 的温度并不一定一致。
根据上述现有技术的加热处理装置200，补偿由被处理体202的周边部 的热放射产生的温度降低的影响而防止在周边部的温度降低，较容易使被 处理体202的温度分布均匀。然而，例如如图12所示地，针对于全长比灯 的发光长短的半导体晶片的窄小特定区域2021，以对应于该特定区域2021 的特性的光强度进行光照射时，则也会光照射到特定区域2021以外的区域 2022。所以，无法对特定区域2021与其他区域2022成为适当的温度状态 进行控制。目卩，例如无法控制窄小特定区域2021中的放射照度以使两者的 温度均匀。因此，在被处理体202的处理温度中产生不期望的温度分布， 而在光加热处理后，产生很难对被处理体202付与所期望的物理特性的问 题。
图13是专利文献2中所示的热处理装置300的截面图。如该图所示， 该热处理装置300具备第1灯单元302，在灯罩301内，具有U形状并 向灯丝3021供电的的供电装置将设于发光管两端部的双端灯3022朝相对 于纸面平行方向及垂直部方向排列多个而构成；以及，第2灯单元303，配 设于第1灯单元302的下方侧，具有直线形状并向灯丝3031供电的供电装 置将设于发光管的两端部的双端灯3032沿着纸面朝与纸面垂直的方向排列 多个而构成;对配设于第2灯单元303下方的半导体晶片等的被处理体304 进行加热处理。
在专利文献2中，公布有具有如下机构的情形，在被处理体304中， 为使与其他部分比较有温度变低的趋势的、与载置被处理体304的支撑环 305的连接部的温度上升，将属于位于连接部上方的第1灯单元302的U 形状灯控制成高输出。而且，在专利文献2中，对于该热处理装置300概 略地公布有如下地使用情形。首先，以中心对称将作为被处理体304的半 导体晶片的加热区域分割成同心的多个区。然后，组合根据第1、第2灯单 元302、 303的各灯的照度分布，对于分别对应于各区的半导体晶片的中心形成中心对称的合成照度分布图案，进行根据各区的温度变化的加热。此
时，为了抑制来自灯的光的照度偏差的影响，使作为被处理体304的半导 体晶片旋转。即，能够以个别的照度来加热同心地配置的各区。
因此，专利文献2所示的热处理装置300，对于被处理体304的狭小特 定区域为对于半导体晶片的中心呈中心对称的情形，能够进行温度控制。 但是，对于特定区域对于半导体晶片的中心不是中心对称的情形，使作为 被处理体304的半导体晶片旋转，因而无法良好地解决上述问题。
另外，考虑到该热处理装置300在实用上有产生如下所示问题的可能。 具体地考虑到，具有U形状的灯是由水平部3023与一对垂直部3024所构 成，但有助于发光的仅为灯丝3021配设于内部的水平部3023，因此各个灯 是介于不可忽略的空间而隔开配置的，在对应于该空间的正下方的部分产 生温度分布。
艮口，该热处理装置300即使是组合根据对应于各区的第l、第2灯单元 302、 303的各灯的照度分布而形成半导体晶片中心对称的合成照度分布， 在对应于上述空间的正下方的部分，照度也较陡峭地变化(降低)。因此， 考虑到即使进行对应于各区的温度变化的加热，以减小在对应于上述空间 正下方的部分附近所产生的温度分布，也是比较困难的。
而且，该热处理装置300近年来有尽量减小用于配设灯单元的空间(主 要为高度方向)的趋势，若使用具有U形状的灯，则需要对应于灯的垂直 部3024的空间，因而从小空间化的观点来看是不理想的。
图14是本案申请人为了解决上述问题而在先前的申请中所提案的专利 文献3中示出的白炽灯400的立体图。该白炽灯400的概略是如下构成的。 在白炽灯400的发光管401的两端，形成有埋设有金属箔4021 4024的封 闭部4031、 4032。在发光管401内，配设有多个灯丝体404、 405 (在图14 中为两个)，该灯丝体404、405由灯丝4041、4051和用于对灯丝4041、4051 进行供电的导线4042 4043、 4052 4053构成。在此，各灯丝体404、 405 多个配设于发光管401内时，灯丝4041、 4051在发光管401的长度方向依 次配置地构成。
连接于一方的灯丝体404中的灯丝4041的一端的导线4042电连接于 被埋设在发光管401的一端侧的封闭部4031中的金属箔4021。而且，连接于一方的灯丝体404中的灯丝4041的另一端的导线4043通过绝缘体409 的通孔4091 ，而与另一方的灯丝体405的灯丝4051相对置的部位的外侧被 绝缘管4044所覆盖，电连接于被埋设在发光管401的另一端侧的封闭部 4032中的金属箔4022，同样地，连接于另一方的灯丝体405中的灯丝4051 的一端的导线4052，电连接于被埋设在发光管401的另一端侧的封闭部 4032中的金属箔4023。而且，连接于另一方的灯丝体405中的灯丝4051 的另一端的导线4053通过绝缘体409的通孔4092，而与一方的灯丝体404 的灯丝4041相对置的部位的外侧被绝缘管4054所覆盖，电连接于被埋设 在发光管401的一端侧的封闭部4031中的金属箔4024。
而且，在被埋设于封闭部4031、 4032的金属箔4021 4024中，在与 连接有灯丝体404、 405的导线4042 4043、 4052 4053的端部相反侧的 端部，连接有外部导线4061、 4064以便从封闭部404、 405朝外部突出。 因此，各灯丝体404、 405经由金属箔4021 4022、 4023 4024与两条外 部导线4061 4062、 4063 4064连接。供电装置4071、 4072经由外部导 线4061 楊2、 4063 4064与各灯丝4041、 4051分别连接。由此，白炽 灯400能够个别地供电给各灯丝体404、 405中的灯丝4041、 4051。
另外，各灯丝4041 、4051 ，通过被夹在发光管401的内壁与绝缘管4044、 4054之间而设置的环状的固定器(anchor) 408，被支撑为不与发光管401 接触。在此，在灯丝发光时，当灯丝4041、 4051与发光管401内壁接触时， 则接触部分的发光管401的光透射性因为由灯丝4041 、 4051的热量在发光 管401中产生失透现象而受到损失。固定器408是用于防止这种不良情况 的器件。固定器408相对于各灯丝4041、 4051在发光管401的长度方向上 配设有多个。而且，制作白炽灯400时，为使多个灯丝体404、 405容易地 插入发光管401内，固定器408具有某种程度的弹性。而且，在发光管401 的内壁与绝缘管4044、 4054之间的空间和固定器408之间，设有某种程度 的间隙。
该白炽灯400在发光管401内具有多个灯丝4041、 4051，是能够个别 地进行各灯丝4041、 4051的发光等的控制的构造。若使用具有并联地排列 此种白炽灯400的光源部的光照射式加热处理装置，则与使用如现有技术 那样的在发光管内具有1个灯丝的白炽灯的情形相比较，对应于被光照射的被处理体的被照射区域，能够高密度地配置灯丝。
因此，根据使用了上述的白炽灯的光照射式加热处理装置，能够对多 个灯丝进行个别地供电，因而即使基板状的被处理体上的特定区域相对于 基板形状非对称的情况下，也能够对于特定区域以规定的光强度进行光照 射。因此，即使被热处理的基板状的被处理体上的地点性的温度变化程度 的分布对于基板形状为非对称的情况下，也能够对被处理体进行均匀地加 热，遍及被处理体整体，期待能够实现均匀的温度分布。
而且，使用了如上述那样的白炽灯的光照射式加热处理装置与使用具
有专利文献2所述的U形状的灯的光照射式加热处理装置相比较，可将装 载于光照射式加热处理装置的白炽灯作成直管状，因而不需要对应于U形 状灯的垂直部的空间，期待能够使加热处理装置小型化。
专利文献l:日本特开平7—37833号
专利文献2:日本特开2002—203804号
专利文献3:日本特开2006—279008号
本案发明人等，按照专利文献3的图1示出的结构，以同一规格制作 了多个装载了如图14所示的白炽灯的光照射式加热处理装置，以同一开动 条件开动了该多个光照射式加热处理装置的每个。在此，同一规格是指在 各个光照射式加热处理装置中，配置于白炽灯的灯丝体的个数及配置于灯 单元的白炽灯的个数相同。而且，在具有同一规格的各个光照射式加热处 理装置中，配置于各个灯单元的白炽灯的配置方法相同。同一开动条件是 指在配置于灯单元的各个白炽灯中所接通的电力相同，在各个光照射式加 热处理装置中配置被处理体的环境(例如气体的种类、气体的压力等)相 同。
根据装载了如图14所示的白炽灯的光照射式加热处理装置，通过个别 地控制供应给各个灯丝的电力，可将被处理体上的放射照度分布作成所期 望的分布。因此，若以同一开动条件来开动具有这样同一规格的各个光照 射式加热处理装置，则在由各个光照射式加热处理装置进行加热处理的各 个被处理体中，放射照度分布应该一致。
但是，实际上，在由多个各光照射式加热处理装置进行加热处理的各 个被处理体中，产生在放射照度分布上出现偏差的问题。尤其是，通过装载多个灯丝体配设于发光管内的白炽灯，在被处理体上要实现高精度的温 度控制的光照射式加热处理装置中，显著产生有上述问题。
产生此种问题的主要原因考虑有如下几点。近年来，要求高精度地控 制被处理体的温度，而为了满足此种要求，随着在发光管内部配置多个灯 丝，配置于发光管内部的导线条数也增加为现有技术以上。而且，为了迅 速加热半导体晶片等的被处理体，要求白炽灯的大电力化，即，要求对灯 丝的每一单位长度的接通电力增加为现有技术以上。随着此种要求，需要 在灯丝中流过大电流，因而为使导线在点灯中产升高温而不会发热或熔断， 使导线的外径逐渐增大为现有技术以上。由这种理由来看，比以往更容易 发生由配置于发光管内的导线遮住来自灯丝的放射光的情况，因此考虑到 产生了如上述那样的问题。
而且，在这种白炽灯中，为使配设于发光管内部的多个各个导线不会 互相短路，以绝缘管覆盖各个导线，但也考虑到配置此种绝缘管也与产生 上述问题有关系。即，在点亮白炽灯时，通过照射来自灯丝的放射光，使 绝缘管成为极高温状态而产生使绝缘管发光的情况。若产生这种情况，则 变成与在灯丝以外的地方出现新的发光体同样的状态，考虑到对被处理体 上的放射照度分布带来不良影响的可能性较高。

发明内容
本发明的目的是鉴于上述的问题，提供一种对每个光照射式加热处理 装置消除在被处理体上的放射照度分布上产生偏差的白炽灯及光照射式加 热处理装置。
本发明为了解决上述课题，采用如下技术方案。
第1技术方案是一种白炽灯，连接有盘管状的灯丝和将电力供应给该 灯丝的导线而构成的多个灯丝体，在至少一端形成有封闭部的长管状的发 光管内部，各灯丝沿着发光管的管轴延伸地依次排列地配设，各灯丝体中 的各个导线与配设于封闭部的多个各导电性部件电连接，并对各灯丝分别 独立地进行供电，其特征为在上述盘管状的灯丝内侧，插通有上述各个 灯丝体的导线。
第2技术方案是一种白炽灯，在第l技术方案中，在上述灯丝内侧，配置有沿着灯丝的中心轴延伸的绝缘支撑体，在该绝缘支撑体上，形成有 用于插通上述各个灯丝体的导线的多个通路。
第3技术方案是一种白炽灯，在第1技术方案中，上述封闭部配设有 棒状的密封用绝缘体，并且在上述密封用绝缘体的外周隔开间隔地排列有 多个导电性部件，上述发光管与上述密封用绝缘体经由导电性部件被气密 地封闭而形成。
第4技术方案是一种光照射式加热处理装置，其特征为具备配置第1 技术方案所述的白炽灯而成的光源部，对被处理体照射从该光源部放射的 光来加热被处理体。
第5技术方案是一种光照射式加热处理装置，其特征为具备并联地 配置多个第1技术方案所述的白炽灯而成的灯单元，对被处理体照射从该 灯单元放射的光来加热被处理体。
发明效果
根据技术方案1所述的发明，在灯丝的内侧，配置有各个灯丝体的导 线，因而为了在灯丝的外侧不用配置导线，即使在发光管内部配设多个灯 丝体时，来自灯丝的放射光也不会被导线遮住，能够得到所期望的光放射 照度分布。
根据技术方案2所述的发明，即使配置于灯丝内侧的绝缘支撑体，通 过被点亮时的来自灯丝的光照射而成为高温状态，进行发光，根据该发光 的光的大部分被灯丝遮蔽，也不会放射到灯外部，因而不会影响到放射照 度分布。而且，从绝缘支撑体所放射而穿过灯丝的盘管间隙的光是从灯丝 内侧所放射的光，因而可视为与在光学上进行实质性的灯丝发光的白炽灯 同等，没有对光放射照度分布带来不良影响的可能。
根据技术方案3所述的发明，在封闭部配设棒状密封用绝缘体，并且
在该密封用绝缘体的外周隔开间隔地排列多个导电性部件，发光管与密封 用绝缘体经由导电性部件气密地封闭于两者间，因而为了对被处理体进行 高精度的温度控制，即使在发光管内部配设多个灯丝体，也不会使多个导 电性部件互相短路，可减小封闭部的大小。
根据技术方案4所述的发明，通过使用技术方案1所述的白炽灯，可
实现对每个光照射式加热处理装置消除被处理体上的放射照度分布上产生偏差的光照射式加热处理装置。
根据技术方案5所述的发明，通过使用技术方案1所述的白炽灯所构 成的灯单元，可实现对每个光照射式加热处理装置消除被处理体上的放射 照度分布上产生偏差的光照射式加热处理装置。


图1是表示第1实施方式的发明涉及的白炽灯1的结构的立体图。
图2是表示由图l所示的白炽灯l的灯丝体41、 42、 43、 44、 45与绝 缘支撑体9所构成的发光部的结构的局部立体图。
图3是表示由图2所示的A—A'线沿管轴方向切断白炽灯1的灯丝体 41、 42、 43、 44、 45与绝缘支撑体9所构成的发光部的结构的局部剖面图。
图4是表示与由图3所示的灯丝体41、 42、 43、 44、 45及绝缘支撑体 9所构成的发光部的结构不相同的由灯丝体41、 42、 43、 44、 45及绝缘支 撑体9所构成的发光部的结构的局部剖面图。
图5是表示与由图3所示的灯丝体41、 42、 43、 44、 45及绝缘支撑体 9所构成的发光部的结构不相同的由灯丝体41、 42、 43、 44、 45及绝缘支 撑体9所构成的发光部的结构的局部主视图及局部剖面图。
图6是表示与由图3所示的灯丝体41、 42、 43、 44、 45及绝缘支撑体 9所构成的发光部的结构不相同的由灯丝体41、 42、 43、 44、 45及绝缘支 撑体9所构成的发光部的结构的局部立体图及局部剖面图。
图7是表示第2实施方式的发明涉及的白炽灯1的灯丝体41、 42、 43、 44、 45与绝缘支撑体10所构成的发光部的结构的立体图。
图8是表示第3实施方式的发明涉及的白炽灯1的灯丝体41、 42、 43、 44、 45与绝缘支撑体12所构成的发光部的结构的立体图。
图9是表示第4实施方式的发明涉及的光照射式加热处理装置的主视 剖面图。
图10是表示图9所示的第1灯单元103及第2灯单元104的结构的俯 视图。
图11是表示现有技术涉及的加热处理装置200的剖面图。
图12是表示将图11所示的加热处理装置200简化而取出设于上下两层的加热用白炽灯203、 204和被处理体202的立体图。
图13是表示现有技术涉及的热处理装置300的剖面图。
图14是本案申请人在先前申请中所提案的白炽灯400的立体图。
标记说明
1:白炽灯，2a、 2b:封闭部，3:发光管，41、 42、 43、 44、 45:灯 丝体，411、 421、 431、 441、 451:灯丝，411a、 411b、 421a、 421b、 431a、 431b、 441a、 441b、 451a、 451b:灯丝，412、 422、 432、 442、 452:导线， 412a、 422a、 432a、 442a、 452a:导线，412b、 422b、 432b、 442b、 452b: 导线，4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a:垂直导线部，4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b:垂直导线部，4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a: 水平导线部，4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b:水平导线部，5a、 5b: 密封用绝缘体，61a、 62a、 63a、 64a、 65a:金属箔，61b、 62b、 63b、 64b、 65b:金属箔，71a、 72a、 73a、 74a、 75a:外部导线，71b、 72b、 73b、 74b、 75b:外部导线，81a、 82a、 83a、 84a、 85a:导电性部件，81b、 82b、 83b、 84b、 85b:导电性部件，9:绝缘支撑体，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:导出口， 913b、 923b、 933b、 943b、 953b:导出口， 913c、 923c、 933c、 943c、 953c:导出口， 913d、 923d、 933d、 943d、 953d: 导出口， 961、 962、 963、 964、 965:水平开口槽，961a、 962a、 963a、 964a、 965a:水平开口槽，961b、 962b、 963b、 964b、 ％5b:水平开口槽，97a、 97b:绝缘支撑体支撑环，10:绝缘支撑体，101:中心部件，1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a:绝缘管，1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b: 绝缘管，103a、 103b:约束部件，12:绝缘支撑体，121:中央部，1221、 1222、 1223、 1224、 1225:区段壁，100:光照射式加热处理装置，101:
石英窗，102:腔，103:第1灯单元，104:第2灯单元，105:被处理体， 106:反射镜，107:冷却风单元，108:冷却风供应喷嘴，109:排气口 ， 110:冷却风排出口， 111、 112:第l固定台，113:导电台，114:保持台，115:电源部，116、 117:电源供应口， 118:处理台，119:温度测定部， 120:温度计，121:温度控制部，122:主控制部，123:流程气体单元， 124:气体供应喷嘴，125:排气口， 126:排出口， Sl、 S2:灯单元收容空 间。
具体实施例方式
使用图1至图6说明本发明的第1实施方式。 图1是表示本实施方式的发明涉及的白炽灯1的结构的立体图。 如该图所示地，白炽灯l具备由在两端形成有封闭部2a、 2b的例如石 英玻璃等的光透射性材料构成的长管状、例如直管状的发光管3。在发光管 3的内部封入有卤素气体，并且配设有5个灯丝体41、 42、 43、 44、 45， 各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45中的盘管状的各个灯丝411、 421、 431、 441、 451沿管轴方向依次排列延伸，配设于绝缘支撑体9的外侧。灯丝体 41、 42、 43、 44、 45由被连接于灯丝411、 421、 431、 441、 451与灯丝411、 421、 431、 441、 451的两端的供电用的导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a 和导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b构成，按照被处理体的尺寸、物理 特性等适当地调整个数。而且，通过与绝缘支撑体9 一体固定的绝缘支撑 体支撑环97a、 97b被推向发光管3的内壁，绝缘支撑体9被支撑于发光管 3的内部。
在发光管3的两端附近的内部，配设有由棒状石英玻璃构成的密封用 绝缘体5a、 5b。在一方的密封用绝缘体5a (5b)的周面上大约以等间隔沿 着密封用绝缘体5a (5b)的长度方向平行地配设有5个金属箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)。各个金属箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)，为了避免折弯，全长比密封用绝 缘体5a (5b)的全长短。金属箔的个数对应于配设于发光管3内的灯丝体 41、 42、 43、 44、 45的个数而增减，在通常情况下为灯丝体41、 42、 43、 44、 45的个数的两倍。在发光管3中，通过用燃烧器等加热对应于配置有 密封用绝缘体5a (5b)的部位的发光管3的外周，在发光管3与密封用绝 缘体5a (5b)之间经由金属箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)形成有被气密地封闭的封闭部2a (2b)。密封用绝缘体5a(5b)的外径比发光管3的内径小，因而发光管3在 与密封用绝缘体5a (5b)密接的部分，即在封闭部2a (2b)中进行縮径。 各灯丝体41、 42、 43、 44、 45中的各个导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a (412b、 422b、 432b、 442b、 452b)，经由在封闭部2a (2b)中所对应的金 属箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)，电连接于从 发光管3的端部朝管轴方向外部突出延伸的外部导线71a、 72a、 73a、 74a、 75a (71b、 72b、 73b、 74b、 75b)。在各个外部导线71a、 72a、 73a、 74a、 75a (71b、 72b、 73b、 74b、 75b)上，连接有未图示的供电装置以便对各 个灯丝411、 421、 431、 441、 451独立地供电。
这样，若在发光管3的内部配设密封用绝缘体5a (5b)而形成封闭部 2a (2b)，则在发光管3的内部，即使通过配设多个灯丝体41、 42、 43、 44、 45来配设多个导电性部件81a、 82a、 83a、 84a、 85a (81b、 82b、 83b、 84b、 85b)的白炽灯l，也活用圆柱状密封用绝缘体5a (5b)的侧周面而互相不 接触地可配设多个金属箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)，因而可抑制封闭部2a (2b)变大。尤其是，与通过夹紧密封(pinch seal)来形成扁平形状的封闭部相比较，即使在配设了多个导电性部件81a、 82a、 83a、 84a、 85a (81b、 82b、 83b、 84b、 85b)的情况下，也可减小封 闭部2a(2b)的大小，因而从省空间化的观点看是较好的。而且，各个金 属箔61a、 62a、 63a、 64a、 65a (61b、 62b、 63b、 64b、 65b)若尺寸上可 能的话，则能够不是等间隔而是调整间隔地进行配置，以便对应于配置成 可高效地照射来自白炽灯1的光的导线位置。
各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45，通过相对于各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45—个一个地一体地固定的环状固定器(省略图示)朝发光管3的内 壁推压，被支撑于发光管3的内部。通过设置固定器，避免在灯丝发光时 高温的灯丝411、 421、 431、 441、 451接触发光管3的内壁，因而可避免 起因于高温的灯丝411、 421、 431、 441、 451接触发光管3的内壁使发光 管3失透的不良情况的发生。
图2是表示由图1所示的白炽灯1的灯丝体41、 42、 43、 44、 45与绝 缘支撑体9所构成的发光部的结构的局部立体图，图3是表示由图2所示 的A—A'线沿管轴方向切剖白炽灯1的局部剖面图。如这些图所示地，白炽灯l在多个灯丝体41、 42、 43、 44、 45涉及的 各个导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a与导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b被绝缘支撑体9支撑的状态下，被配置于发光管3的内部。例如，由 石英玻璃等的绝缘材料构成的棒状绝缘支撑体9，贯通沿管轴方向排列的所 有5个盘管状的灯丝411、 421、 431、 441、 451而沿着管轴方向延伸，使 其中心轴配置成与各个灯丝411、 421、 431、 441、 451的中心轴一致的状 态。在绝缘支撑体9的内部，用于插通各个导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a与导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b的通路9K 92、 93、 94、 95 对应于导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a与导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b的根数而设置，各个通路91、 92、 93、 94、 95互相沿着管轴平行地延 伸，并且在各该端面上连通形成于同一周上的导出口 913a、 923a、 933a、 943a、 953a与导出口 913b、 923b、 933b、 943b、 953b。
若详细地说明，则设于绝缘支撑体9上的多个各通路91、 92、 93、 94、 95具有水平通路911a、 921a、 931a、 941a、 951a，沿着管轴延伸，且连 通形成于绝缘支撑体9的端面的导出口 913a、 923a、 933a、 943a、 953a; 垂直通路912a、 922a、 932a、 942a、 952a，接连水平通路911a、 921a、 931a、 941a、 951a而朝管轴正交方向弯曲延伸，且连通形成在绝缘支撑体9的侧 面的导出口913c、 923c、 933c、 943c、 953c;水平通路911b、 921b、 931b、 941b、 951b，连通导出口913b、 923b、 933b、 943b、 953b;以及，垂直通 路912b、 922b、 932b、 942b、 952b，接连水平通路911b、 921b， 931b、 941b、 951b而朝管轴正交方向弯曲延伸，且连通形成在绝缘支撑体9的侧面的导 出口 913d、 923d、 933d、 943d、 953d。这些水平通路与垂直通路的管轴方 向的剖面形成为L字形状。多个各通路91、 92、 93、 94、 95在管轴方向上， 在垂直通路912a、 922a、 932a、 942a、 952a与垂直通路912b、 922b、 932b、 942b、 952b相面对的状态下，隔着相当于灯丝411、 421、 431、 441、 451 的全长的距离相对置。
在图2中，绝缘支撑体9在管轴方向上具备分别相对置的5对通路91、 92、 93、 94、 95，而在各个端面形成有排列于同一圆周上的5个导出口 913a、 923a、 933a、 943a、 953a与导出口 913b、 923b、 933b、 943b、 953b，并且 在管轴方向分别相对置的5对导出口， B卩，10个导出口913c、 923c、 933c、943c、 953c与导出口 913d、 923d、 933d、 943d、 953d形成于侧面。而且， 优选绝缘支撑体9的形成于各个端面的多个导出口 913a、923a、933a、943a、 953a与导出口 913b、 923b、 933b、 943b、 953b位于同一圆周上，以便各个 导线412、 422、 432、 442、 452能够互相不短路地导出到绝缘支撑体9的 外部。
这种绝缘支撑体9例如通过对由石英玻璃等的绝缘材料构成的棒材实 施切削加工，或熔融的石英玻璃等的熔融液流进成形模后冷却熔融液，形 成具备插通上述导线412、 422、 432、 442、 452的多个通路91、 92、 93、 94、 95的结构。
被支撑于绝缘支撑体9的各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45具备垂直 导线部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a，被连接于各灯丝411、 421、 431、 441、 451的一端部，并且朝管轴正交方向延伸； 一方的导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a，接连垂直导线部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a，形成为由朝管轴方向延伸的水平导线部4122a、4222a、4322a、4422a、 4522a构成的钩状;垂直导线部4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b，接 连灯丝411、 421、 431、 441、 451的另一端部，并且朝管轴正交方向延伸； 以及，另一方的导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b，接连垂直导线部4121b、 4221b、4321b、4421b、4521b，形成为由朝管轴方向延伸的水平导线部4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b构成的钩状。
各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45在相对于这种绝缘支撑体9，在相对 于各个灯丝411、 421、 431、 441、 451将绝缘支撑体9配置于同轴上的状 态下，被安装成如下所述。 一方的导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a将 水平导线部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a的前端插入绝缘支撑体9 侧面的导出口 913c、 923c、 933c、 943c、 953c，使水平导线部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a的前端从绝缘支撑体9的一方的端面的导出口 913a、 923a、933a、943a、953a朝绝缘支撑体9外面突出，并且使垂直导线部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a的前端从绝缘支撑体9的侧面的导出口 913c、 923c、 933c、 943c、 953c朝绝缘支撑体9外面突出，由此一方的导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a被安装于绝缘支撑体9。
与此相同，另一方的导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b，将水平导、 4422b、 4522b的前端插入绝缘支撑体9侧面 的导出口913d、 923d、 933d、 943d、 953d，使水平导线部4122b、 4222b、 4322b、4422b、4522b的前端从绝缘支撑体9的另一方的端面的导出口 913b、 923b、933b、943b、953b朝绝缘支撑体9外面突出，并且使垂直导线部4121b、 4221b、 4321b、 4421b， 4521b的前端从绝缘支撑体9的侧面的导出口 913d、 923d、933d、943d、953d朝绝缘支撑体9外面突出，由此另一方的导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b被安装于绝缘支撑体9。
灯丝体41、 42、 43、 44、 45相对于绝缘支撑体9的安装，并不限定于 如上述那样的、将导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a和导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b事先连接于灯丝411、 421、 431、 441、 451的两端所构 成的灯丝体41、 42、 43、 44、 45安装于绝缘支撑体9的方法，也可通过将 灯丝4U、 421、 431、 441、 451与导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a及 导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b分别配置于绝缘支撑体9后，将导线 412a、 422a、 432a、 442a、 452a和导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b连 接于灯丝411、 421、 431、 441、 451的两端的方法进行安装。
而且，灯丝411、 421、 431、 441、 451的芯线直径为例如<t 0.5mm以 下而较柔软时，以接连灯丝411、 421、 431、 441、 451，与垂直导线部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a、 4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b,及 水平导线部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a、 4122b、 4222b、 4322b、 4422b、4522b的无接缝的1条芯线形成，将水平导线部4122a、4222a、4322a、 4422a、 4522a插入绝缘支撑体9侧面的导出口 913c、 923c、 933c、 943c、 953c，并从绝缘支撑体9侧面的导出口 913d、 923d、 933d、 943d、 953d插 入水平导线部4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b而进行安装也可以。
图4是利用与纸面平行的面剖切与由图3所示的灯丝体41、 42、 43、 44、 45与绝缘支撑体9构成的发光部的结构不相同的由灯丝体41、 42、 43、 44、 45与绝缘支撑体9构成的发光部的结构的局部剖面图。
图4所示的发光部，以1条水平通路911、水平通路921、水平通路931、 水平通路941及水平通路951来构成图3所示的各个水平通路91 la与91 lb、 水平通路921a与921b、水平通路931a与931b、水平通路941a与941b及 水平通路951a与951b的点上不相同。这样，若将各水平通路911、 921、931、 941、 951作成1条贯通孔形状，则通过拉拔或注射模塑成形等廉价而 适合于大量生产的手法可制作绝缘支撑体9的水平通路911 、921 、931 、941 、 951。其结果，可大幅度地减少成本与需要加工时间的切削加工，可降低制 造成本。尤其是对于绝缘支撑体9的全长超过200mm的长灯，成本降低的 效果是显著的。
图5 (a)是表示与由图3所示的灯丝体41、 42、 43、 44、 45和绝缘支 撑体9构成的发光部的结构不相同的由灯丝体41、 42 (灯丝体43、 44、 45 未图示)和绝缘支撑体9构成的发光部的结构的局部主视图，图5 (b)是 利用与纸面平行的面剖切由图5 (a)所示的灯丝体41、 42 (灯丝体43、 44、 45未图示)和绝缘支撑体9构成的发光部的结构的局部剖面图。
如这些图所示，绝缘支撑体9具备水平通路91la、 921a (水平通路 931a、 941a、 951a未图示)，沿着管轴延伸，连通形成于绝缘支撑体9的一 方的端面的导出口 913a、 923a (导出口 933a、 943a、 953a未图示)；水平 幵口槽961、 962 (水平开口槽963、 964、 965未图示)，接连水平通路911a、 92la (水平通路931a、 941a、 951a未图示)，朝管轴正交方向开口并沿着 管轴延伸，形成于绝缘支撑体9的侧面；水平通路911b (水平通路921b、 931b、 941b、 951b未图示)，连通水平开口槽961、 962 (水平开口槽963、 964、 965未图示)，沿着管轴延伸；以及，未图示的导出口 913b、 923b、 933b、 943b、 953b，连通水平通路911b (水平通路921b、 931b、 941b、 951b 未图示)，形成于绝缘支撑体9的另一方的端面。这种绝缘支撑体9通过例 如对由石英玻璃等的绝缘材料构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进成形模后冷却熔融液，形成具备插通导线的多个通 路的结构。
被绝缘支撑体9支撑的各个灯丝体41、 42 (灯丝体43、 44、 45未图示) 中，各灯丝411 (灯丝421、 431、 441、 451未图示)，以灯丝411a、 411b 构成，灯丝411b设置成缠绕于绝缘支撑体9，因而灯丝411a能够支撑为不 接触绝缘支撑体9。另外，其他的未图示的灯丝421、 431、 441、 451也与 灯丝411同样地由灯丝421a、 421b、灯丝431a、 431b、灯丝441a、 441b、 灯丝451a、 451b构成。
各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45相对于这种绝缘支撑体9，若各个灯丝411、 421、 431、 441、 451中，以灯丝411作为例子进行说明，则对于 灯丝411在将绝缘支撑体9配置于同轴上的状态下，被安装成如下所述。 一方的导线412a，从绝缘支撑体9侧面的水平开口槽961插入水平导线部 4122a的前端，使水平导线部4122a的前端从绝缘支撑体9的一方的端面的 导出口 913a突出于绝缘支撑体9外面，并且使垂直导线部4121a的前端从 绝缘支撑体9的水平开口槽961突出于绝缘支撑体9外面，由此被安装于 绝缘支撑体9。与此同样地，另一方的导线412b，将水平导线部4122b的 前端插入绝缘支撑体9侧面的水平开口槽961，使水平导线部4122b的前端 从绝缘支撑体9的另一方的端面的导出口 913b突出于绝缘支撑体9外面， 并且使垂直导线部4121b的前端从绝缘支撑体9侧面的水平开口槽961突 出于绝缘支撑体9外面，由此被安装于绝缘支撑体9。将灯丝体41安装于 绝缘支撑体9时，因为从水平开口槽961插入灯丝体41的水平导线部 4122a、 4122b进行安装，所以安装作业变得容易。
图6 (a)是表示与由图3所示的灯丝体41、 42、 43、 44、 45和绝缘支 撑体9构成的发光部的结构不相同的由灯丝体41、 42、 45 (灯丝体43、 44 未图示)和绝缘支撑体9构成的发光部的结构的局部立体图，图6 (b)是 以A—A，的面剖切图6 (a)所示的由灯丝体41、 42、 45 (灯丝体43、 44 未图示)和绝缘支撑体9构成的发光部的结构的局部剖面图。
如这些图所示地，在绝缘支撑体9中形成有从绝缘支撑体9的一方 的端面侧朝管轴正交方向开口， 一直延伸到沿着管轴支撑灯丝411、 421、 451(灯丝431、441未图示)的绝缘支撑体9的部位为止的水平开口槽961a、 962a、 963a、 964a、 965a，以及，从绝缘支撑体9的另一方的端面侧朝管 轴正交方向开口， 一直延伸到沿着管轴支撑灯丝411、 421、 451 (灯丝431、 441未图示)的绝缘支撑体9的部位为止的水平开口槽961b、 963b、 964b (水平幵口槽962b、 965b未图示)。这种绝缘支撑体9通过例如对由石英 玻璃等的绝缘材料构成的棒材实施切削加工，或者，熔融的石英玻璃等的 熔融液流进成形模后冷却熔融液而形成。
各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45对于这种绝缘支撑体9，若各个灯丝 411、 421、 431、 441、 451中，以灯丝411作为例子进行说明，则相对于灯 丝411在将绝缘支撑体9配置于同轴上的状态下，被安装成如下所述。一
19方的导线412a，通过将水平导线部4122a配设于从绝缘支撑体9的一方的 端面侧所形成的水平开口槽961a，被安装于绝缘支撑体9。与此同样地， 另一方的导线412b，通过将水平导线部4122b配设于从绝缘支撑体9的另 一方的端面侧所形成的水平开口槽961b，被安装于绝缘支撑体9。将灯丝 411安装于绝缘支撑体9时，将灯丝体41的水平导线部4122a、 4122b配设 于开口的水平开口槽961a、 961b进行安装，因此安装作业变得容易。
另外，在上述中，作为未连接的另一个槽形成水平开口槽961a和水平 开口槽961b是，但通过水平导线部4122a和水平导线部4122b使灯丝411 以足够的强度不会朝管轴方向错离地被固定时，则也可以形成接连水平开 口槽961a与水平开口槽961b的1个水平开口槽。此时，以使用模具的拉 拔法等能够制作槽的形成，能够减小加工成本
以下示出本实施方式的发明涉及的白炽灯l的具体的规格的一个例子。
发光管3是外径为小6mm~ 4> 40mm左右，全长为数十mm 800mm左 右，由被处理体的大小、从白炽灯1到被处理体的距离、灯单元内的灯配 置所决定。各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45使用直径为* 0.05mm lmm左 右的芯线。在本实施例中，以距离50mm照射cl)300mm的硅晶片时，使用 发光管外径28mm、全长560mm、灯丝芯线直径0.5mm，在一个灯丝的最 大全长为140mm、外径形成为》8mm的灯丝两端，连接有外径为比灯丝芯 线大的例如40.8mm的导线。灯丝外径并不限定于4)8mm，按照所需电力 与灯丝温度，可以为小4mm左右 cl)20mm左右。每一根灯丝的最大额定电 流值由所需的被处理物的升温特性与封闭部2的金属箔61、 62、 63、 64、 65的容许电流值所决定，在本实施例中为25A。绝缘支撑体9的外径由灯 丝内径或灯丝数目来决定，为cl)2 4)l8mm左右，全长设定成比灯丝的长 度总和长且可装入发光管3内的长度。在本实施例中，由外径小3.5mm、 全长460mm的石英玻璃制的棒材构成，各个通路91、 92、 93、 94、 95的 直径是比导线412、 422、 432、 442、 452大的直径、例如为cHmm，以便 导线412、 422、 432、 442、 452能够贯通。
如以上所述，根据本实施方式的发明涉及的白炽灯1，是基本上对于多 个各灯丝411、 421、 431、 441、 451，经由被配设于封闭部2a、 2b的各个 导电性部件81a、 82a、 83a、 84a、 85a及导电性部件81b、 82b、 83b、 84b、85b而被独立地供电的结构，即使经热处理的被处理体上的地方上的温度变 化程度的分布相对于基板形状为非对称的情况下，也可均匀地加热被处理 体，因而遍及被处理体的整体，可实现均匀的温度分布。
而且，通过配设于各个灯丝411、 421、 431、 441、 451的内部的绝缘 支撑体9，例如在配设于灯丝411的内部的绝缘支撑体9中，灯丝411以外 的其他灯丝421、 431、 441、 451涉及的各个导线422、 432、 442、 452不 会互相短路而被支撑，因而即使是在发光管3的内部配设有多个灯丝体41、 42、 43、 44、 45的结构，也为了不会在灯丝411、 421、 431、 441、 451的 外侧配置导线412、 422、 432、 442、 452，容易确保各个导线412、 422、 432、 442、 452之间的绝缘，并且来自灯丝411、 421、 431、 441、 451的放 射光不会被导线412、 422、 432、 442、 452遮住，可期待能够获得所期望 的光放射照度分布的效果。
而且，配置于灯丝411、 421、 431、 441、 451的内部的绝缘支撑体9， 即使通过点亮时来自灯丝411、 421、 431、 441、 451的光被照射而成为高 温状态来进行发光，来自该发光的光的大部分被灯丝411、 421、 431、 441、 451所遮蔽，而不会射出到灯外部，因而不会影响到放射照度分布。而且， 从绝缘支撑体9所放射而穿过灯丝411、 421、 431、 441、 451的盘管间隙 的光是从灯丝411、 421、 431、 441、 451的内部，即从中心所放射的光，因 而可认为与在光学上的实质上的灯丝411、 421、 431、 441、 451的发光同 等，因此没有对光放射照度分布带来不良影响的可能。
本实施方式的发明涉及的白炽灯1的结构，为了能够期待如上述的效 果，在对被处理体迅速加热、且精度良好地进行温度控制为目的的情况下 是特别有效的。详细地，本发明的结构的具备可耐流过每一灯丝的25A的 大电流的、外径为40.8mm的导线的灯丝体，在发光管3内配设4个以上
的情况下是特别有效的。
接着，使用图7来说明本发明的第2实施方式。
图7是表示由本实施方式的发明涉及的白炽灯1的灯丝体41、 42、 43、 44、 45和绝缘支撑体IO构成的发光部的结构的立体图。本实施方式的发明 涉及的白炽灯1，代替由图1所示的灯丝体与绝缘支撑体构成的发光部，通 过应用由图7所示的灯丝体与绝缘支撑体构成的发光部成为可能。如该图所示，由白炽灯l的灯丝体41、 42、 43、 44、 45与绝缘支撑体 IO构成的发光部，在沿着管轴延伸的中心部件IOI的周围，除了使用具有 将沿着管轴延伸的多个绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a与绝缘 管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b配置于同一圆周上的结构的绝缘 支撑体10之外，还具有与图2所示的结构同样的结构。绝缘支撑体10由 沿着管轴延伸的棒状中心部件IOI，与中心部件101平行地延伸而配置于中 心部件IOI的侧面的多个绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a和绝 缘管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b构成。中心部件101是由石英 玻璃、氧化铝等的陶瓷、钨或钼等的高融点金属所构成，多个绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a、 1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b是由 石英玻璃、氧化铝等的陶瓷所构成。在本实施例中，两者都使用了石英玻 璃。
若详细地进行说明，绝缘支撑体10的相互地管轴方向的全长不相同的 5种绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a与绝缘管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b的两组(即，合计为10支绝缘管)，如以下那样，配 置于中心部件101的侧面。即，由5支绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a构成的第1组，各个端部在与中心部件101的一端面相同的平面上位 于同一圆周上，并且在与中心部件101互相平行地沿着管轴延伸地配置于 中心部件101的侧面上的状态下，通过连接各个侧面并巻绕环状的约束部 件103a，一体地被固定于中心部件101。同样地，由5支绝缘管1021b、1022b、 1023b、 1024b、 1025b构成的第2组，各个端部在与中心部件101的另一端 面相同的平面上位于同一圆周上，并且在与中心部件101互相平行地沿着 管轴延伸地配置于中心部件101的侧面上的状态下，通过连接各个侧面并 巻绕环状的约束部件103b， 一体地被固定于中心部件101。
而且，配设于中心部件101的侧面上的IO支绝缘管的第1组的各个绝 缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a与第2组的各个绝缘管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b，在管轴方向隔着相当于灯丝411 、 421、 431、 441、 451的全长的间隙(灯丝配设部)相对置，并且相对置的第l组的绝 缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a与第2组的绝缘管蘭b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b的管轴方向的全长的总和，在各相对置部位配置成均等。即以位于纸面跟前的绝缘管为基准时，在绝缘支撑体10的顺时针方向 上，第1组的全长最短的绝缘管1021a与第2组的全长最长的绝缘管1021b、 第1组的全长第2短的绝缘管1022a与第2组的全长第2长的绝缘管1022b、 第1组的全长为中间的绝缘管1023a与第2组的全长为中间的绝缘管 1023b、第1组的全长第2长的绝缘管1024a与第2组的全长第2短的绝缘 管1024b、第1组的全长最长的绝缘管1025a与第2组的全长最短的绝缘管 1025b，按该顺序，在各个管轴方向隔着相当于灯丝411、 421、 431、 441、 451的全长的间隙相对置。
这样地，10支绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a、 1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b配置于中心部件101的侧面的绝缘支撑体10， 由在管轴方向存在于相对置的1对绝缘管之间的间隙构成的5部位的灯丝 配设部，在管轴方向形成为依次排列。
另外，在图7中，全长不相同的第l组的5种绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a，以位于纸面跟前的绝缘管为基准时，在绝缘支撑体 IO的顺时针方向，配置于中心部件101的侧面，以使绝缘管的管轴方向的 全长依次增大，但并不一定限定于该结构。与此相反地，全长不相同的第l 组的5种绝缘管，以位于纸面跟前的绝缘管为基准时，在绝缘支撑体10的 顺时针方向，也可以配置于中心部件101的侧面，以使绝缘管的管轴方向 的全长依次变小。而且，全长不相同的5种绝缘管也可以任意地配置在中 心部件IOI的侧面。而且，去掉中心部件IOI，仅由多个绝缘管也能够构成 绝缘支撑体10。
灯丝体41、 42、 43、 44、 45，与图2至图5所示的灯丝体同样，使用 由水平导线部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a、 4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b和垂直导线部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a、 4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b所构成的钩状导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a、 412b、 422b、 432b、 442b、 452b。各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45， 在相对于各个灯丝411、 421、 431、 441、 451将绝缘支撑体10的中心部件 101配置于同轴上的状态下，如下那样安装于绝缘支撑体10，不会互相短 路地被绝缘支撑体10支撑。
若详细地进行说明，被连接于灯丝411、 421、 431、 441、 451的一端的一方的导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a的水平导线部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a的前端，从绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a 的另一端侧朝一端侧贯通，从绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a 的一端侧突出而被拉出成朝管轴方向延伸，而且，通过使垂直导线部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a朝管轴正交方向延伸，在灯丝411、 421、 431、 441、 451未抵接于绝缘管1021a、 1022a、 1023a、 1024a、 1025a的状态下， 被安装于绝缘支撑体IO。连接灯丝411、 421、 431、 441、 451的另一端的 另一方的导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b的水平导线部4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b的前端，从绝缘管1021b、 1022b、 1023b， 1024b、 1025b的一端侧朝另一端侧贯通，从绝缘管1021b、 1022b、 1023b， 1024b、 1025b的另一端侧突出而被拉出成朝管轴方向延伸，而且，通过使垂直导线 部4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b朝管轴正交方向延伸,在灯丝411、 421、 431、 441、 451未抵接于绝缘管1021b、 1022b、 1023b、 1024b、 1025b 的状态下，被安装于绝缘支撑体IO。连接各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45 的各个导线，分别通过各个绝缘管，不会互相短路。
另外，根据本实施方式的发明涉及的白炽灯1，基本上，可期待与第l 实施方式的发明涉及的白炽灯1同样的效果，而且在第1实施方式的发明 涉及的白炽灯1的绝缘支撑体9的基础上，可容易地进行绝缘支撑体10的 制造，因而可降低绝缘支撑体的制造上所需要的成本。
接着，使用图8来说明本发明的第3实施方式。
图8是表示由本实施方式的发明涉及的白炽灯1的灯丝体41、 42、 43、 44、 45与绝缘支撑体12构成的发光部的结构的立体图。本实施方式的发明 涉及的白炽灯1，代替由图1所示的灯丝体与绝缘支撑体构成的发光部，通 过应用由图8所示的灯丝体与绝缘支撑体构成的发光部成为可能。
如该图所示地，由白炽灯1的灯丝体与绝缘支撑体所构成的发光部， 除了使用绝缘支撑体12之外，还具有与图2所示的结构同样的结构，该绝 缘支撑体12具备沿着管轴互相延伸、并且朝灯丝体41、 42、 43、 44、 45 的径向放射状地扩展的区段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225的结构。
绝缘支撑体12是具备多个区段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225的 结构，该多个区段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225接连径向的剖面形成为圆形、沿着管轴延伸的中央部121，在周向互相分离并沿着管轴延伸，并 且朝灯丝411、 421、 431、 441、 451的径向放射状地延伸。这种绝缘支撑 体12具备与灯丝体的个数相同数目的导线配设部，该灯丝体由邻接的一对 区段壁1221、 1222与中央部121、邻接的一对区段壁1222、 1223与中央部 121、邻接的一对区段壁1223、 1224与中央部121、邻接的一对区段壁1224、 1225与中央部121、邻接的一对区段壁1225、 1221与中央部121形成，连 接多个区段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225的顶点所形成的假想圆的直 径与灯丝直径大体一致。绝缘支撑体12通过例如对由石英玻璃等构成的棒 状绝缘材料实施切削加工，或熔融的石英玻璃流进成形模后冷却熔融液， 可作成所期望的形状。
各个灯丝体41、 42、 43、 44、 45，在相对于各个灯丝411、 421、 431、 441、 451在同轴上配置绝缘支撑体12的中央部121的状态下，连接于各个 灯丝4U、 421、 431、 441、 451的一对导线412a与导线412b、导线422a 与导线422b、导线432a与导线432b、导线442a与导线442b及导线452a 与导线452b的双方，分别地配设于同一导线配设区域，不会互相短路地安 装于绝缘支撑体12。灯丝体41、 42、 43、 44、 45的结构与图2至图6所示
的结构同样地构成。
若详细地进行说明，连接于灯丝411、 421、 431、 441、 451的一端的 一方的导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a的垂直导线部4121a、 4221a、 4321a、 4421a、 4521a朝中央部121向管轴正交方向延伸，并且配置于邻接 的一对区段壁之间的导线配设区域的水平导线部4122a、 4222a、 4322a、 4422a、 4522a的一端配置成从绝缘支撑体12的一端突出并沿着管轴延伸。 连接于灯丝411、 421、 431、 441、 451的另一端的另一方的导线412b、 422b、 432b、 442b、 452b的垂直导线部4121b、 4221b、 4321b、 4421b、 4521b朝 中央部121向管轴正交方向延伸，并且隔着相当于灯丝411、421、431、441、 451的全长的间隙而配置于与一方的导线412a、 422a、 432a、 442a、 452a 相同的导线配设区域的水平导线部4122b、 4222b、 4322b、 4422b、 4522b， 沿着管轴并与区段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225平行地延伸该导线配 设区域，另一端配置成从绝缘支撑体12的另一端突出并延伸。
如上所述，基本上，本实施方式的发明涉及的白炽灯l，可期待与第l实施方式的发明涉及的白炽灯1同样的效果，而且对于设在绝缘支撑体12 的区段壁1221、 1222、 1223、 1224、 1225，抵接有灯丝411、 421、 431、 441、 451而被支撑，因而可将灯丝411、 421、 431、 441、 451高精度地配 置于所期望的位置，并且可避免灯丝411、 421、 431、 441、 451朝垂直方 向下垂的情况。
接着，使用图9及图10来说明本发明的第4实施方式。 图9是表示本实施方式的发明涉及的光照射式加热处理装置的主视剖 面图。图10是表示图9所示的第1灯单元及第2灯单元的结构的俯视图。 本实施方式的发明涉及的光照射式加热处理装置100搭载任一个从第1实 施方式至第3实施方式的发明涉及的白炽灯1而构成。
如图9所示，该光照射式加热处理装置100具有由石英窗101分割成 灯单元收容空间Sl与加热处理空间S2的腔102。通过将从配置于灯单元 收容空间Sl的第1灯单元103及第2灯单元104所放出的光，经由石英窗 101照射在被设置于加热处理空间S2的被处理体105，实施对被处理体105 的加热处理。
被收容于灯单元收容空间Sl的第1灯单元103与第2灯单元104例如 将IO支各个白炽灯1以预定间隔并联地配置而构成，配置成相互对置。如 图9所示，构成第1灯单元103的白炽灯1的管轴方向，配置成交叉于构 成第2灯单元104的白炽灯1的管轴方向。另外，并不一定需要配设成如 图9所示的两层的灯单元，也可以是仅具备1层的灯单元的结构。
在第1灯单元103的上方配置有反射镜106。反射镜106是例如在由无 氧铜构成的母材上镀上金的结构，反射剖面具有圆的一部分、椭圆的一部 分、抛物线的一部分或平板状等的形状。反射镜106将从第1灯单元103 及第2灯单元104朝上方照射的光反射至被处理体105侧。即，从第l灯 单元103及第2灯单元104所放出的光，直接或被反射镜106反射，照射 于被处理体105。
在灯单元收容空间Sl中，从设于腔102的冷却风供应喷嘴108的排气 口 109导入来自冷却风单元107的冷却风。被导入灯单元收容空间Sl的冷 却风被喷到第1灯单元103及第2灯单元104的各白炽灯1中，冷却构成 各白炽灯1的发光管。在此，各白炽灯1的封闭部的耐热性比其他部位低。所以，冷却风供应喷嘴108的排气口 109与各白炽灯1的封闭部相对置地 配置，最好构成优先冷却各白炽灯1的封闭部。
喷在各白炽灯1并利用热交换成为高温的冷却风，从设于腔102的冷 却风排出口 110被排出。另外，冷却风的流动，考虑为被热交换成为高温 的冷却风相反地不会加热各白炽灯l。上述冷却风也可同时冷却反射镜106 地设定风的流动。另外，若反射镜106利用省略图示的水冷机构被水冷时， 则并不一定也可同时冷却反射镜106地设定风的流动。
可是，利用来自被加热的被处理体105的辐射热，产生在石英窗101 的储热。利用来自被储热的石英窗101的2次地被放射的热线，被处理体 105有时会受到不期望的加热作用。这时候，会产生被处理体105的温度控 制性的冗长化(例如，与设定温度相比，被处理体105的温度为高温的超 越量(overshoot)),或起因于被储热的石英窗101自身的温度偏差的被处 理体105的温度均匀性降低等的不良情况。而且，难以提高被处理体105 的降温速度。因此，为了抑制这些的不良情况，将如图9所示的冷却风供 应喷嘴108的排气口 109也设在石英窗101附近，最好利用来自冷却风单 元107的冷却风冷却石英窗101。
第1灯单元103的各白炽灯1由一对第1固定台111、 112支撑。第1 固定台111、 112由以导电性部件所形成的导电台113、及以陶瓷等的绝缘 部件所形成的保持台114构成。保持台114设于腔102的内壁而保持着导 电台113。将构成第1灯单元103的白炽灯1的个数设为nl，将白炽灯1 所具有的灯丝体的个数设为ml，若电力独立地供应给各灯丝体的全部时， 则一对第l固定台lll、 112的组数为nlXml组。另一方面，第2灯单元 104的各白炽灯1由第2固定台所支撑。第2固定台与第1固定台111、 112 同样，由导电台、保持台所构成。将构成第2灯单元104的白炽灯1的个 数设为n2，将白炽灯1所具有的灯丝体的个数设为m2，若电力独立地供 应给各灯丝体全部时，则一对第2固定台的组数为n2Xm2组。
在腔102中，设有来自电源部115的供电装置的供电线所连接的一对 电源供应口116、 117。另外，在图9中表示有1组电源供应口 116、 117， 但对应于白炽灯1的个数、各白炽灯1内的灯丝体的个数等，决定电源供 应口的个数。图9中，电源供应口 116、 117与第1灯固定台111、 112的导电台113电连接。第1灯固定台111、 112的导电台113例如与外部导线 电连接。通过这样地构成，能够从电源部115的供电装置，供电给第1灯 单元103的1个白炽灯1的灯丝体。另外，对于白炽灯1的其他灯丝体、 还有第1灯单元103的其他白炽灯1的各灯丝、第2灯单元104的各白炽 灯1的各灯丝，也通过其他一对电源供应口，分别进行同样的电连接。
而且，在加热处理空间S2中，设有固定被处理体105的处理台118。 例如，被处理体105为半导体晶片时，处理台118是由钼、钨或钽那样的 高融点金属材料、或碳化硅(SiC)等的陶瓷材料、或石英、硅(Si)构成 的薄板的环状体，优选在形成为将半导体晶片支撑于其圆形开口部的内周 部的台阶部的护环构造。作为被处理体105的半导体晶片，配置成将半导 体晶片嵌入在上述圆环状护环的圆形开口部，在上述台阶部被支撑。处理 台118本身也借助光照射成为高温，辅助地放射加热相对的半导体晶片的 外周边缘，补偿来自半导体晶片的外周边缘的热放射。由此抑制起因于来 自半导体晶片的外周边缘的热放射等的半导体晶片边缘部的温度降低。
在被设置于处理台118的被处理体105的光照射面的背面侧，温度测 定部119抵接或接近地配置于被处理体105。温度测定部119用于监控被处 理体105的温度分布，对应于被处理体105的尺寸来设定个数、配置。温 度测定部119例如使用热电偶或放射温度计。由温度测定部119监控的温 度信息发送到温度计120。温度计120基于由各温度测定部119所发送的温 度信息来计算各温度测定部119的测定地点的温度，并且将计算出的温度 信息经由温度控制部121发送至主控制部122。主控制部122基于被处理体 105上的各测定地点的温度信息，把指令发送至温度控制部121，以便被处 理体105上的温度以预定的温度变得均匀。温度控制部121基于该指令， 控制从电源部115供应给各白炽灯1的灯丝体的电力。例如，主控制部122 从温度控制部121得到某一测定地点的温度比预定温度低的温度信息时， 则对温度控制部121发送指令，以便增加从接近该测定地点的发光体的发 光部所放射的光，并增加相对于该灯丝体的供电量。温度控制部121基于 从主控制部122所发送的指令，增加从电源部115供应给连接于该灯丝体 的电源供应口 116、 117的电力。
主控制部122在第1及第2灯单元103、 104的白炽灯1的点灯中，通过将指令发送至冷却风单元107，使发光管、石英窗101不会成为高温状态。 而且，对应于加热处理的种类，在加热处理空间S2中，也可以连接将流程 气体(processgas)予以导入、排气的流程气体单元123。例如进行热氧化 处理时，在加热处理空间S2上连接进行导入、排出氧气、及用于净化加热 处理空间S2的净化气体(例如氮气)的流程气体单元。来自流程气体单元 123的流程气体、净化气体从设于腔102的气体供应喷嘴124的排气口 125 被导入到加热处理空间S2。而且，排气从排出口126进行。
根据如上述本发明的光照射式加热处理装置100，可发挥如下效果。在 被装载于作为光照射式加热处理装置100的光源部的灯单元103、 104的白 炽灯1中，在发光管内部配置有由第1实施方式至第3实施方式所示的灯 丝体与绝缘支撑体所构成的发光部，因为可个别地调整供给灯丝的电力， 因而上述光强度分布的设定对于发光管的轴向是可调整的。因此，被处理 体105表面的放射照度分布，在二维方向也能够高精度地设定。例如对于 全长度比现有技术的光照射式加热处理装置的光源部所使用的白炽灯的发 光长度短的窄小特定区域(如图IO所示的区域I)，也可限定于该特定区域 (区域1)，能够设定该特定区域(区域1)上的放射照度。g口，在该特定 区域(区域1)与其他区域(如图10所示的区域2)中，能够设定对应于 各自特性的放射照度分布。因此，可控制成上述特定区域(区域l)及其他 区域(区域2)的温度变成均匀。同样地，抑制在被处理体105中产生地点 性的温度分布，遍及被处理体105整体能够获得均匀的温度分布。
而且，在本发明的光照射式加热处理装置中，使用能够极其减小配置 于发光管内的各灯丝彼此间的离间距离的白炽灯1，因而可减小未发光的各 灯丝间的离间部的影响，能够极其减小被处理体105上的照度分布的不期 望的偏差。而且，在光照射式加热处理装置100的高度方向也可减小配设 由多个管状的白炽灯1构成的灯单元103、 104的空间，因而可将光照射式 加热处理装置小型化。
而且，根据被装载于该光照射式加热处理装置的白炽灯1，如在第1 实施方式至第3实施方式的发明涉及的白炽灯1中所说明的那样，禾拥被 配设于各个灯丝的内侧的绝缘支撑体，该灯丝以外的其他的灯丝涉及的各 个导线不会互相短路并被支撑，因而即使在发光管内部配设有多个灯丝体的结构，也不会在灯丝的外侧配置导线，所以容易确保各个导线间的绝缘， 来自灯丝的放射光不会被导线遮住，能够得到所期望的光放射照度分布。
另外，在本发明的光照射式加热处理装置中，对将并联地配置有多个
白炽灯1所构成的灯单元103、 104用作加热用光源的情况进行了说明，但 并不一定要构成灯单元，也可以由单一的白炽灯1构成光源部。
而且，在本发明的光照射式加热处理装置中，被加热处理的被处理体 105并不限定于半导体晶片，例如也可应用于太阳电池面板用的多晶硅基 板、玻璃基板或陶瓷基板、液晶显示用的玻璃基板等。
尤其是，在太阳电池面板用的各种材质的基板中多使用四方形基板， 被用于此种被处理体的加热处理的光照射式加热处理装置的大部分， 一面 使四方形基板水平移动， 一面通过管轴朝与基板移动方向正交的方向延伸 而配置的单一白炽灯，或者通过各个管轴朝与基板移动方向正交的方向延 伸而排列设置的多个白炽灯，照射带状的光来进行加热处理。这样的情况 下，通过使用配设有4个以上的灯丝体的本发明涉及的白炽灯1，补偿平行 于基板的移动方向的两边部(带状的两端部)的温度降低，并且能够调整 基板中央部(带状的中央部)的放射照度分布，因而能够可靠地进行更高 精度的温度控制。
权利要求
1、一种白炽灯，连接有盘管状的灯丝和将电力供应给该灯丝的导线而构成的多个灯丝体，在至少一端形成有封闭部的长管状的发光管内部，各灯丝沿着发光管的管轴延伸地依次排列地配设，各灯丝体中的各个导线与配设于封闭部的多个各导电性部件电连接，并对各灯丝分别独立地进行供电，其特征在于，在上述盘管状的灯丝内侧，插通有上述各个灯丝体的导线。
2、 如权利要求l所述的白炽灯，其特征在于，在上述灯丝内侧，配置有沿着灯丝的中心轴延伸的绝缘支撑体，在该 绝缘支撑体上，形成有用于插通上述各个灯丝体的导线的多个通路。
3、 如权利要求l所述的白炽灯，其特征在于，上述封闭部配设有棒状的密封用绝缘体，并且在上述密封用绝缘体的 外周隔开间隔地排列有多个导电性部件，上述发光管与上述密封用绝缘体 经由导电性部件被气密地封闭而形成。
4、 一种光照射式加热处理装置，其特征在于，具备配置如权利要求1所述的白炽灯而成的光源部，对被处理体照射 从该光源部放射的光来加热被处理体。
5、 一种光照射式加热处理装置，其特征在于，具备并联地配置多个如权利要求1所述的白炽灯而成的灯单元，对被 处理体照射从该灯单元放射的光来加热被处理体。
全文摘要
本发明提供一种白炽灯及光照射式加热处理装置，对每个装置消除被处理体上的放射分布的偏差。该白炽灯(1)的连结有盘管状的灯丝(411～451)和将电力供应给该灯丝的导线(412a～452a、412b～452b)而构成的多个灯丝体(41～45)，在形成有封闭部(2a、2b)的长管状的发光管(3)的内部，各灯丝沿着发光管的管轴延伸地依次排列地配设，各灯丝体中的各个导线对于配设于封闭部的多个各导电性部件(81a～85a、81b～85b)进行电连接，并对各灯丝分别独立地进行供电，其特征在于在灯丝(411～451)内侧，插通有灯丝体(41～45)的导线(412a～452a、412b～452b)。
文档编号H01K1/16GK101315867SQ20081010874
公开日2008年12月3日 申请日期2008年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者水川洋一, 铃木信二 申请人:优志旺电机株式会社