CN104620367B - 用于辐射基片的装置 - Google Patents

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Abstract

用于辐射基片的已知的装置具有壳体以及在壳体内部具有用于有待辐射的基片的带有圆形辐射面的容纳部以及用于产生光辐射的具有布置在平行于辐射面延伸的弯曲平面中的带有辐射管端部的第一辐射管的第一辐射器，其中容纳部和第一辐射器可以相对于彼此运动。在该装置中，所述辐射面包括半圆形的第一部分面和半圆形的第二部分面。为了由此出发说明一种用于辐射基片的装置，该装置实现了基片的旋转对称均匀的温度分布并且还需要极少的结构以及控制技术的花费，按本发明提出，所述第一辐射管具有弯曲的照射长度段，该照射长度段在弯曲平面内以镜像对称的椭圆形的基本形状延伸，其中，第一照射长度段基本上配属于所述半圆形的部分面之一。

Description

用于辐射基片的装置
技术领域
本发明涉及一种用于辐射基片的装置，所述装置具有壳体并且在壳体内部具有用于有待辐射的基片的容纳部，该容纳部具有圆形的、包括半圆形的第一部分面和半圆形的第二部分面的辐射面，所述装置还具有用于产生光辐射的第一辐射器，所述第一辐射器具有布置在平行于辐射面延伸的弯曲平面中的带有辐射管端部的第一辐射管，通过该辐射管端部引导供电装置，其中所述容纳部和第一辐射器能够相对于彼此运动。
此外，本发明涉及将按本发明的装置用于辐射基片的应用。
本发明还涉及一种用于产生光辐射的辐射器，所述辐射器具有在弯曲平面中弯曲的带有辐射管端部的辐射管，通过该辐射管端部引导供电装置，其中辐射管包括多个弯曲的分别带有弯曲半径的弯曲段。
这种装置或者说辐射器例如用于干燥颜料以及油漆、用于时效硬化涂层、用于加热食物产品或者用于处理半导体盘。
背景技术
已知的用于辐射和/或热处理基片的装置包括处理腔室，在该处理腔室内部布置了用于有待辐射的基片的容纳部以及至少一个光学的辐射器例如红外辐射器。通常对于处理结果来说，基片表面的均匀辐射或者基片内部均匀的温度分布是有意义的。因此，基片表面的均匀辐射原则上是值得希望的，如果这样已经能够实现均匀的温度分布的话。然而由处理引起或者由几何形状引起地、例如由于溶剂的蒸发、径向区域的遮蔽、处理气体流动，也可以通过基片的径向不均匀的辐射实现基片内部的均匀的温度分布。
例如由DE 100 51 125 A1公开了开头所述类型的辐射装置。其中公开的用于半导体晶片的快速加热设备具有用于基片的带有圆形辐射面的可旋转地得到支承的容纳部以及多个带有线性柱形拉伸的由石英玻璃制成的辐射管的红外辐射器。为了尤其在旋转的基片中确保均匀的辐射分布，在快速加热设备中相互平行并排地布置了多个光学的辐射器；其整体形成了表面辐射器。此外为了确保基片的全面均匀的辐射，所述红外辐射器布置在两个辐射平面中，也就是布置在辐射面的上方和下方。
由红外辐射器的面状排列引起了关于有待辐射的表面在辐射装置中设置了大量红外辐射器。该辐射装置还具有每单位面积较高的辐射功率。为了实现加热功率的均匀分布，必须相互调整红外辐射器的加热功率。这尤其适合于辐射面的边缘区域。因此，具有线性拉伸的红外辐射器的面状的排列的辐射装置不仅结构复杂，而且在控制技术方面也麻烦。
此外，除了具有线性的柱形拉伸的辐射管的辐射器之外，现有技术也公开了具有圆形弯曲的辐射管的辐射器。DE 88 02 042 U1教导了一种具有在一个平面中多次弯曲的带有圆形基本形状的辐射管的红外辐射源。该圆形辐射器例如适合用于加热灶台或者用于加热管表面。
由JP 63-222 430 A公开了一种用于辐射晶片的装置，其中平行于辐射平面成对地布置了多个带有半圆形辐射管的辐射器，使得其围绕辐射平面的中点以同心圆延伸。
由DE 18 15 946 A教导了一种带有辐射管的荧光物质管，其具有在弯曲平面内椭圆形弯曲的照射长度段。
发明内容
因此，本发明的任务是说明一种用于辐射基片的装置，其在结构花费以及控制技术花费尽可能小的情况下实现了基片的旋转对称均匀的温度分布。
此外，本发明的任务是说明一种按本发明的装置的合适的应用。
最后，本发明的任务是说明一种用于产生光辐射的辐射器，其关于半圆形的辐射面实现了基本上恒定的辐射强度或者温度分布并且此外可以简单地并且成本低廉地进行制造。
关于所述装置，该任务从开头所述类型的用于辐射基片的装置出发按本发明通过以下方法得到解决，即第一辐射管具有弯曲的照射长度段，其在弯曲平面内以镜像对称的椭圆形的基本形状延伸，其中该第一照射长度段配属于半圆形的部分面之一。
在按本发明的辐射装置中，在壳体内部除了用于有待辐射的基片的容纳部之外还设置了用于产生光辐射的第一辐射器。通过所述容纳部和辐射器能够相对于彼此运动，由第一辐射器辐射圆形的辐射面。所述容纳部和/或第一辐射器为此目的可以围绕旋转轴线旋转。本发明意义中的光学的辐射器例如是红外辐射器、UV辐射器或者用于发出可见光的辐射器。该装置可以包括一个或多个辐射器。
当每单位时间在辐射面的每个表面单元上出现了尽可能均匀的辐射强度时，实现了辐射面的均匀的辐射。通过所述容纳部和第一辐射器可相对于彼此运动，通过旋转运动虽然原则上实现了均匀地辐射基片的位于共同的圆形轨道上的点。然而随着沿径向越来越远离旋转轴线，圆形轨道的在单位时间期间被扫过的长度也增加了，从而实现了均匀的辐射，有待辐射的表面根据其与旋转轴线的径向距离必须暴露在不同的辐射强度之下。因此，辐射面的进一步远离旋转轴线的区域必须用更高的辐射强度进行辐射。
为了确保旋转对称均匀的辐射或者温度分布，根据本发明设置了带有第一辐射管的第一辐射器。该第一辐射管具有弯曲的照射长度段。与具有线性拉伸的辐射管的辐射器相反，通过弯曲照射长度段在进一步远离旋转点的圆形轨道中实现了更加有效的辐射器长度段，从而也可以为随着径向距离增加的辐射面提供更高的辐射强度。
照射长度段理解为辐射管的其内部产生可用辐射的区域。该照射长度段相应于辐射管长度或者小于该辐射管长度。根据本发明，该照射长度段具有镜像对称的椭圆形的基本形状。镜像对称的椭圆形的基本形状理解为带有至少两个不同的弯曲段的圆形的凸出的形状。其包括带有第一弯曲半径的弯曲的第一区域以及带有第二弯曲半径的细长的第二区域，其中该第二弯曲半径大于第一弯曲半径。由于不同的弯曲半径，所述照射长度段具有压扁的（gestaucht）以及拉伸的（gestreckt）形状。该基本形状可以是封闭的，然而优选是敞开的。
所述基本形状的镜像对称也为辐射面的均匀的辐射作出了贡献。由于镜像对称的椭圆形的基本形状，可以实现辐射面的均匀的辐射，方法是使用辐射管的细长的区域来辐射具有径向更远离旋转轴线的距离的辐射面部分、优选辐射面的边缘区域。由此实现了配合径向距离的辐射强度。通过该基本形状的变型方案可以确保也为这种情况实现均匀的温度分布，其中需要不均匀的辐射强度。特别优选该基本形状适合于随着与辐射面中点的径向距离的增加而提高辐射强度。
此外，按本发明提出，所述照射长度段配属于辐射面的半圆形的部分面之一。通过这种分配能够在边缘区域中以及旋转轴线的区域内实现辐射面的足够的辐射，方法例如是将辐射面的外部的区域的照射长度的细长的区域以及保留的弯曲的区域分配给辐射面的内部的靠近旋转轴线的部分。
在按本发明的装置的有利的设计方案中提出，所述装置包括用于产生光辐射的第二辐射器，其具有布置在弯曲平面中的带有辐射管端部的第二辐射管，通过该辐射管端部引导供电装置，其中该第二辐射管具有弯曲的照射长度段，该照射长度段在弯曲平面内以镜像对称的椭圆形的基本形状延伸，并且光学的第一和第二辐射器的照射长度段相互点对称地延伸。
用于产生光辐射的具有弯曲的照射长度段的第二辐射器为辐射面或者说基片的均匀的旋转对称地均匀的辐射作出了贡献，其中，所述照射长度段具有镜像对称的椭圆形的基本形状。通过不仅将第一辐射器而且也将第二辐射器布置在同一弯曲平面中，其相对于辐射面的距离是相同的。因此，当第二辐射器的辐射功率以及分布相应于第一辐射器的辐射功率以及分布时，获得了特别均匀的辐射或者温度分布。因此，优选所述光学的第二辐射器相应于光学的第一辐射器。
通过所述第一和第二辐射器的照射长度段具有镜像对称的形状，为每个辐射器确定中轴线。在弯曲平面内如此布置所述两个辐射器，使得光学的第一和第二辐射器的照射长度段相互点对称地延伸。在这种布置中，两个辐射器的中轴线相互错开地或者相互共线地延伸。两个辐射器基本上分配给一个半圆形的部分面或者两个半圆形的部分面。
在按本发明的装置的其它同样优选的实施方式中提出，所述第一辐射器的照射长度段包括多个弯曲的分别带有弯曲半径的弯曲段，其中所述照射长度段从辐射管端部看依次包括带有左弯曲以及第一弯曲半径的第一弯曲段、带有右弯曲以及第二弯曲半径的第二弯曲段、带有右弯曲以及第三弯曲半径的第三弯曲段、带有右弯曲和第二弯曲半径的第四弯曲段以及带有左弯曲和第一弯曲半径的第五弯曲段，其中所述第三弯曲半径至少是第一和第二弯曲半径的三倍。
所述第一辐射器具有多个弯曲的弯曲段，弯曲段的走向通过辐射管的中轴线确定。所述弯曲段理解为辐射管的其走向几乎可以通过圆形来描绘的段。在此，分别为每个弯曲段确定弯曲半径。在此，弯曲半径是该圆形的中点与辐射器中轴线之间的距离。所述弯曲段可以直接相互连接或者相互隔开。
此外，每个弯曲段具有在弯曲平面的俯视图中向右或向左延伸的弯曲方向。从辐射管端部看，所述辐射管的照射长度段具有前后跟随的，也就是直接或者间接地相互跟随的弯曲段：带有左弯曲以及第一弯曲半径的第一弯曲段，带有右弯曲以及第二弯曲半径的第二弯曲段，带有右弯曲以及第三弯曲半径的第三弯曲段，带有右弯曲以及第二弯曲半径的第四弯曲段以及带有左弯曲和第一弯曲半径的第五弯曲段。
通过使得所述第三弯曲半径最少是第一和第二弯曲半径的三倍，获得了相对于其它弯曲段比较扁平的并且细长的第三弯曲段，其提供用于辐射例如边缘区域。由此为边缘区域分配了较大的照射长度段。优选第三弯曲段的长度占据照射长度段的长度的25%到50%。如果第三弯曲段的长度小于照射长度的25%，那么辐射器仅仅具有微小的纵向延伸。如果第三弯曲段的长度大于50%，那么获得了不必要长的拉伸的弯曲段。
此外，证实有利的是，所述第一和第二弯曲段以及第四和第五弯曲段通过线性的辐射管段相互隔开。
通过线性的辐射管段可以调节辐射管端部之间的距离。在此，线性的辐射管段的长度尤其影响辐射管端部的随后的位置。此外如果通过两个辐射管端部引导供电装置，那么通过线性的段也简化了供电装置以及由此其电触点之间特定距离的保持。
此外，所述线性的段从旋转轴线与弯曲平面的交点看至少部分地沿径向延伸，从而通过线性的段的走向以及长度也可以调整关于辐射面的配属于线性的段的部分的每单位面积的辐射强度。
在有利的设计方案中提出，所述第一辐射管具有辐射管长度并且第一辐射器的照射长度段至少占据辐射管长度的75%，优选至少90%。
通过所述照射长度段至少占据辐射管长度的75%，该辐射管具有微小部分未被照射的区域。这种辐射管确保了辐射器的紧凑的结构并且由此确保了辐射装置的紧凑的结构。这尤其适用所述照射长度段至少占据辐射管长度的90%。
已经证实有利的是，圆形的辐射面包括圆形面形状的内部的辐射区域以及包围该内部的辐射面的环形的外部的辐射区域，其中该圆形的内部的辐射区域和环形的外部的辐射区域具有相同的面积，并且其中第一辐射器的照射长度段的长度的40%到70%配属于外部的环形的辐射区域。
所述辐射面具有圆形的内部的辐射区域以及面积相同的环形的外部的辐射区域。该外部的和内部的辐射区域的中点由辐射装置的旋转轴线形成。
通过所述容纳部以及第一辐射器能够相对于彼此运动，仅仅在随着与旋转轴线之间的径向距离的增加也提供了更大的辐射功率时实现了均匀的辐射。入射到外部的辐射区域上的辐射功率例如取决于照射长度段的长度（照射长度），其配属于外部的环形的辐射区域。该照射长度配属于圆形的内部的辐射区域以及环形的外部的辐射区域或者超越所述区域。配属于外部的环形的辐射区域的少于40%的照射长度引起外部的辐射区域的微小的辐射。配属于外部的辐射区域的大于70%的照射长度使得较多的能量进入外部的辐射区域。
在按本发明的装置的优选实施方式中，第一辐射器的照射长度段仅仅布置在所述半圆形的部分面之一上。
仅仅布置在所述半圆形的部分面之一上的辐射器原则上在每个时间点始终仅仅加热有待辐射的基片的一部分。然而可能出现的加热区别在此取决于相对的旋转速度。在较高的旋转速度中，不同加热的效果消失。第一辐射器的仅仅布置在半圆形的第一部分面上的照射长度段实现了辐射装置的特别紧凑的结构，其中在半圆形的第二部分面上面的空间原则上也为其它用途例如为用于将液体置于有待辐射的基片上的计量装置而保留。
在按本发明的装置的其它同样优选的修改方案中提出，所述第一辐射管具有第一辐射管直径并且第一辐射管的第一和第二弯曲半径至少为第一辐射管直径的1.0倍，优选至少为1.5倍。
辐射管的具有为辐射管直径的1.0倍的弯曲半径的弯曲在预先给出的弯曲角度中以微小的空间伸展实现了辐射管弯曲并且为装置的紧凑的结构作出贡献。至少为辐射管直径的1.5倍的弯曲半径可以简单地并且成本低廉地进行制造。
证实有利的是，在所述壳体内部设置了用于反射光辐射的反射器。
通过该反射器实现了装置的能量有效的运行。此外，反射器引起了基片的更快的加热，从而也可以缩短处理时间。该反射器可以漫反射或者镜面反射。该反射器例如安置在辐射器上或者壳体上，或者该壳体本身用作反射器。如此，例如由金制成的涂层、由不透明的石英玻璃制成的涂层或者由高度抛光的铝制成的壳体部件适合于反射光辐射。
按本发明的具有红外辐射器形式的第一辐射器的装置尤其适合于处理半导体盘。在处理半导体盘时经常会特别均匀地加热半导体盘。
此外，按本发明的用于辐射基片的具有填充稀有气体的气体放电辐射器形式的第一辐射器的装置可以有利地用于时效硬化光学的存储介质或半导体盘上的涂层。作为填充气体优选可以使用氩气、氪气或氙气。
证实有利的是，在辐射面和弯曲平面之间布置面状的、对于光辐射可通过的窗口，其中该窗口由石英玻璃、硅化铝玻璃、维克玻璃或蓝宝石制成并且可以通过入射到窗口上的由辐射器产生的光辐射的75%以上，优选85%以上。这种窗口用于保护辐射器防止脏物。维克玻璃是由Corning公司制成的玻璃的商标名称。
此外已经被证实有利的是，所述装置包括冷却元件，该冷却元件能够借助于气流冷却基片。合适的气体例如是稀有气体和氮气。
优选所述壳体具有大于10Ks-1、优选大于100Ks-1的热冲击抗性以及小于2.5Jcm- 2K-1、特别优选小于1.8Jcm-2K-1的热质量（定义为20℃时密度*比热）。
在辐射器方面，上面所述的技术任务从具有开头所述特征的辐射器出发，按本发明通过以下方法得到解决，即辐射管具有弯曲的照射长度段，该照射长度段在弯曲平面内以镜像对称的椭圆形的基本形状延伸，其中照射长度段从辐射管端部看依次包括具有左弯曲以及第一弯曲半径的第一弯曲段、具有右弯曲以及第二弯曲半径的第二弯曲段、具有右弯曲以及第三弯曲半径的第三弯曲段、具有右弯曲以及第二弯曲半径的第四弯曲段以及具有左弯曲以及第一弯曲半径的第五弯曲段，其中第三弯曲半径至少是第一和第二弯曲半径的三倍。
本发明意义中的光学的辐射器例如是红外辐射器、UV辐射器或者用于发出可见光的辐射器。按本发明的辐射器尤其适合于均匀地辐射半圆形的辐射区域。所述半圆形的辐射区域包括配属于辐射区域的圆形的边缘区域的外部的区域以及半圆形包围相应的整圆的中点的内部的区域。
按本发明的辐射器具有多个弯曲的弯曲段，其走向通过辐射管的中轴线确定。弯曲段理解为辐射管的其走向近似可以通过圆形描述的段。在此，为每个弯曲段分别确定了弯曲半径。所述弯曲段能够直接相互连接或者相互隔开。
此外，每个弯曲段具有在弯曲平面的俯视图中向右或者向左延伸的弯曲方向。
通过使得所述第三弯曲半径至少是第一和第二弯曲半径的三倍，获得了相对于其它弯曲段比较扁平的并且细长的第三弯曲段，其随后提供用于辐射例如辐射区域的外部的区域。由此为辐射区域的边缘区域分配了较大的照射长度段。优选第三弯曲段的长度占据照射长度段的25%到50%。
此外，通过弯曲段的其它走向，尤其弯曲段一和五的走向，还实现了辐射区域的内部的区域的足够的辐射。
根据本发明，所述照射长度段具有镜像对称的椭圆形的基本形状。该基本形状要么是封闭的，要么是敞开的。优选该基本形状是敞开的。基本形状的镜像对称也为基面的均匀辐射作出贡献。
在按本发明的辐射器的优选实施方式中提出，所述第一和第二弯曲段以及第四和第五弯曲段通过线性的辐射管段相互隔开。
借助于线性的辐射管段不仅实现了辐射管端部之间距离的调节，而且也实现了通过辐射器端部引导的供电装置的位置的调节。
此外，所述线性的段的走向以及长度影响关于基面的辐射分布。
在按本发明的辐射器的其它同样优选的修改方案中提出，所述辐射管具有辐射管长度，并且照射长度段至少占据相应的辐射管长度的75%，优选至少90%。
通过使得照射长度段占据辐射管长度的至少75%，该辐射管具有微小部分未被照射的区域，由此获得了紧凑的辐射器。这尤其适用所述照射长度段至少占据辐射管长度的90%。
已经证实有利的是，所述辐射管具有辐射管直径，并且辐射管的第一和第二弯曲半径至少为第一辐射管直径的1.0倍，优选至少为1.5倍。
如果弯曲半径至少为辐射管直径的1.0倍，优选至少为1.5倍，那么其为辐射器的紧凑的结构作出贡献并且此外可以简单并且成本低廉地进行制造。
附图说明
下面根据实施例更详细地描述本发明。在示意图中示出：
图1是按本发明的用于以光学的辐射器辐射基片的装置的第一实施方式，该光学的辐射器具有镜像对称的椭圆形的照射长度段，
图2是按本发明的具有位于辐射面和弯曲平面之间的辐射空间的装置的第二实施方式的空间视图，其中辐射面包括圆形的内部的辐射区域以及环形的外部的辐射区域，
图3是按本发明的用于产生光辐射的辐射器的第一实施方式，所述辐射器用在按本发明的用于辐射基片的装置中，以及
图4是按本发明的用于产生光辐射的辐射器的第二实施方式，所述辐射器用在按本发明的用于辐射基片的装置中。
具体实施方式
图1示意性地示出了按本发明的用于处理半导体盘的辐射装置的第一实施方式的俯视图，为所述辐射装置整体分配了附图标记100。该装置100包括壳体101，并且在壳体101内部具有围绕旋转轴线（没有示出）可旋转的容纳部102用于有待辐射的基片103、带有辐射管106的热红外辐射器105以及用于计量装置（没有示出）的通道120。
所述容纳部102具有圆形的辐射面104，该辐射面分成半圆形的第一部分面104a以及半圆形的第二部分面104b。此外，所述辐射面具有圆形面形式的内部的辐射区域116以及相同面积的环形的外部的辐射区域117。
所述热红外辐射器105在壳体101内部布置在平行于辐射面104延伸的弯曲平面中。在辐射管106的两个端部上分别设置了辐射管106的气密的密封件108a、108b，通过该密封件引导供电装置109a、109b。在辐射管106的背对基片的侧面上涂覆了由SiO2制成的用作反射器的涂层。此外，所述辐射管106具有多个弯曲的弯曲段110、111、112、113、114。
从所述装置100的中点115看，所述弯曲段110具有带有25mm的弯曲半径的左弯曲，所述弯曲段111具有带有25mm的弯曲半径的右弯曲，所述弯曲段112具有右弯曲以及180mm的弯曲半径，所述弯曲段113具有带有25mm的弯曲半径的右弯曲并且所述弯曲段114具有带有25mm的弯曲半径的左弯曲。
所述弯曲的弯曲段110、111、112、113、114形成了红外辐射器105的照射长度段。该照射长度段在弯曲平面中以镜像对称的椭圆形形状延伸；其仅仅布置在半圆形的部分面104b上并且占据了辐射管长度的90%。在该实施方式中，辐射管106的长度的65%配属于外部的环形的辐射区域117。
在弯曲平面和辐射面104之间布置了由石英玻璃制成的窗口107。
在替代的实施方式中提出，所述装置100包括第二红外辐射器（没有示出），其同样布置在所述弯曲平面中。该第二红外辐射器构造得与红外辐射器105一样，其在弯曲平面中相对于红外辐射器105错开地布置，使得红外辐射器105的照射长度段与第二红外辐射器的照射长度段相互点对称地延伸。
图2示意性地以空间视图示出了按本发明的用于辐射基片的装置200的第二实施方式。该装置200具有用于有待辐射的基片的带有辐射面202的容纳部以及弯曲平面201。
所述装置200的弯曲平面201在图2中作为带有中点207的圆形面示出。具有照射长度段的弯曲的红外辐射器的辐射管在所述弯曲平面201中延伸，该照射长度段在弯曲平面中以镜像对称的椭圆形形状延伸（没有示出）。
所述辐射面202平行于弯曲平面201布置；其同样作为圆形面示出。所述辐射面202的圆形面的中点208与中点207确定了旋转轴线209，红外辐射器和用于有待辐射的基片的容纳部能够围绕该旋转轴线相对于彼此运动。所述辐射面202包括半圆形的第一部分面203以及半圆形的第二部分面204。此外，所述辐射面202具有圆形面形状的带有半径ri的内部的辐射区域205。该内部的辐射区域205被外部的环形的辐射区域206包围，外部的辐射区域的半径用ra表示。所述内部的辐射区域205和外部的环形的辐射区域具有相同的面积。因此，关于半径ri和ra适用下面的数学关系式：
为了更好地看出，在图2中还示出了有待辐射的基片作为具有半径r的阴影线表示的圆形面210。
所述装置200的辐射空间位于弯曲平面201和辐射面202之间。
图3示出了按本发明的热红外辐射器300的第一实施方式的俯视图（A）、侧视图（B）以及空间视图（C）。所述热红外辐射器300适合于用在按图1或者图2的按本发明的装置100、200中。
所述红外辐射器300具有带有多个弯曲段310、311、312、313、314的、在弯曲平面中弯曲的辐射管301。该辐射管301的弯曲走向通过虚线320表示。所述弯曲半径为R1=25mm；R2=25mm；R3=130mm；R4=25mm并且R5=25mm。在所述辐射管301内部作为热辐射器布置了钨丝（没有示出）。为了电接触该钨丝，在所述辐射管301的两个端部上分别设置了气密的密封件302a、302b，通过所述密封件分别引导供电装置。气密的密封件302a、302b具有70mm的间距a。电流输入装置305a、305b的长度b、c为200mm。所述辐射器尺寸d、e和f为71mm、116mm或者4mm。所述辐射管301具有10mm的辐射管外直径；其用氩气填充。该填充压力为室温下800mbar。
所述辐射器300具有360V的额定电压以及2790W的额定功率。钨丝的长度为465mm。因此，在额定电压下所述辐射器300关于所述丝的长度的比功率为60W/cm。在额定电压下，所述丝温度为1600℃。
在辐射管301的一侧涂覆了由不透明的漫散射的石英玻璃制成的反射层（HeraeusNoblelight的QRC®）。
此外，图4示出了热红外辐射器400形式的按本发明的辐射器的第二实施方式的俯视图（A）、侧视图（B）以及空间视图（C）。所述热红外辐射器400适合用在按图1或者图2的按本发明的装置100、200中。
所述红外辐射器400具有在弯曲平面中弯曲的带有多个弯曲段410、411、412、413、414的辐射管401。该辐射管401的弯曲走向通过虚线420表示。弯曲半径为R1=25mm；R2=25mm；R3=130mm；R4=25mm并且R5=25mm。在所述辐射管401内部作为热辐射器布置了钨丝（没有示出）。为了电接触该钨丝，在所述辐射管401的两个端部上分别设置了气密的密封件402a、402b，通过所述密封件分别引导供电装置。气密的密封件402a、402b具有70mm的间距a。电流输入装置405a、405b的长度b、c为200mm。所述辐射器尺寸d、e、h和g为75mm、112mm、43mm或者32mm。所述辐射管401具有10mm的辐射管外直径；其用氩气填充。该填充压力为室温下800mbar。
所述辐射器400具有360V的额定电压以及4300W的额定功率。所述钨丝的长度为430mm。因此，在额定电压下所述辐射器400关于所述丝的长度的比功率为100W/cm。在额定电压下，所述丝温度为2600℃。
在辐射管401的一侧涂覆了由不透明的漫散射的石英玻璃制成的反射层（HeraeusNoblelight的QRC®）。
例子1a
下面描述了将按本发明的装置用于借助于旋转涂覆（Spin Coating）使得数据载体坯件（CD、DVD、蓝光等）上的保护漆时效硬化的应用。
有待时效硬化的介质（漆、环氧树脂或者类似介质）作为流体放到快速旋转的数据载体的中间，使得其由于数据载体的旋转均匀地分布到数据载体的表面上。该流体在表面完全变湿并且涂层几乎均匀时用强烈的辐射进行加载，该辐射实现了流体的单体的交联。
为了时效硬化所述保护漆，使用按本发明的放电灯形式的辐射器，其在正常运行中在交联的有效波长范围内具有较高份额发出的辐射强度。
光学的辐射器平行于数据载体的表面以20mm的距离布置在一个平面中。这个距离一方面通过辐射管中放电中心确定并且另一方面通过数据载体的表面确定。光学的辐射器的电极如此进行布置，使得弯曲的配置点在辐射器的像新的一样的状态下位于还包括旋转轴线的平面上。
所述光学的辐射器的辐射管由1*6mm的石英玻璃管制成，其中第一个数字（“1”）相应于以mm为单位的壁厚，并且第二个数值（“6”）相应于以mm为单位的外直径。所述辐射管的弯曲半径至少为10mm。
为了实现时效硬化的涂层的均匀的层厚，所述辐射装置具有用于将流体计量输入数据载体的旋转轴线区域中的开口。用于容纳并且旋转数据载体的装置位于由数据载体确定的平面下方，辐射装置位于由数据载体确定的平面上方。
所述辐射装置的壳体包括由铝制成的主体，该主体具有辐射器侧的优质的反射光辐射的表面。该壳体完全包围光学的辐射器。电引线也布置在壳体中。此外，除了用于电接口以及通过计量装置的输入装置之外，用于铝主体中冷却气体的输入以及输出装置也置入壳体中，使得该壳体能够用高达10l/min的氮气主动地冷却。在壳体中在光学的辐射器与数据载体之间插入由具有2.0mm厚度的石英玻璃制成的窗口。该石英玻璃窗口没有额外密封地固定在铝主体上，缝隙宽度连续地小于0.1mm。在此，所述石英玻璃具有1000Ks-1的热冲击抗性，铝的热冲击抗性好于10Ks-1，铝的热质量（定义为20℃时密度*比热）是2.42Jcm-2K-1，石英玻璃的热质量好于1.8Jcm-2K-1。
例子1b
下面作为另外的实施例描述了将按本发明的装置用于借助于旋转涂覆使得数据载体坯件（CD、DVD、蓝光等）上的保护漆时效硬化的应用。
该实施例1b相应于实施例1a具有以下不同之处：
按例子1b的装置与例子1a中的装置的不同之处在于，所述壳体不完全包围光学的辐射器。该光学的辐射器的辐射器端部从辐射空间中引出。所述辐射器端部在其从辐射空间中引出的区域内水密地密封。电引线布置在壳体外部。此外，用于冷却流体的输入以及输出装置置入铝主体中，使得该壳体能够用高达6l/min去离子的水主动地进行冷却。为了避免冷却流体出来，石英玻璃窗口用由氟橡胶制成的额外的密封件固定在壳体的铝主体上。
例子2
例子2涉及将按图1的按本发明的装置用于借助于旋转涂覆使数据载体坯件（CD、DVD、蓝光等）上的保护漆时效硬化的过程中的应用。
实施例2相应于实施例1a具有以下不同之处：
辐射装置的壳体是由石英玻璃制成的主体，其在辐射器侧用不透明的漫反射的石英玻璃（Heraeus Noblelight的QRC®）制成的涂层进行涂覆。
除了用于电接口以及通过计量装置的输入装置之外，用于冷却气体的输入以及输出装置置入所述壳体中，从而能够用高达2l/min的氮气主动地冷却所述壳体。
例子3a
下面描述了将按本发明的装置用于净化具有12英寸或者说300mm直径的硅晶片的应用。
为此，从上面将净化溶液进料到晶片上，该净化溶液包括溶剂（例如水、甲醇、异丙醇、丙酮），该溶剂还可以包含活性物质（例如硫酸、磷酸、氨、王水、氢氟酸）。所述净化溶液为了特别强烈或者快速地进行处理，已经用接近液体沸点的温度放到晶片上。为了获得晶片上均匀的温度并且反作用于通过排出蒸发热量引起的冷却，用红外辐射辐射所述晶片。
当晶片本身要加热时，优选使用<1100nm区域内的红外辐射。当净化溶液本身要加热时，优选使用>1500nm的红外辐射。
在特殊情况下，选择以下布置方式：
在快速旋转的晶片（>100min-1）的上方安置了将净化溶液放到晶片上的装置；在其它方面用具有微小的湍流的气流从上面绕流晶片。
借助于销钉容纳晶片的装置位于晶片下方；该装置同时将晶片置于旋转之中。此外，辐射装置位于旋转装置和晶片之间，然而辐射装置是静止的。
所述辐射装置的壳体包括不透明的玻璃陶瓷（例如Corning的MACORTM）并且制成一体的。设置了用于辐射器的电接口的输入装置以及用于导入冷却气体的通道。作为光学的窗口，设置了由石英玻璃（例如GE200或类似的质量）制成的具有1.5mm厚度的盘。用0.15mm的缝隙宽度安置所述窗口，其中该缝隙借助于一些合适的从壳体中伸出的支承点确定，从而实现1.3l/min的冷却气体率。作为冷却气体设置了氮气。
MACOR的热质量为2.0Jcm-2K-1，石英玻璃的热质量小于1.8Jcm-2K-1。
在所述壳体中装入按图4的光学的辐射器。
例子3b
例子3b描述了按本发明的装置的替代的实施方式以及其用于净化具有12英寸或者说300mm直径的硅晶片的应用。
实施例3b相应于实施例3a具有以下不同之处：
所述壳体由石英玻璃（例如Corning的7940）制成一个整体。设置了用于辐射器的电接口的输入装置以及用于输入以及导出冷却气体的通道。作为光学的窗口设置了由石英玻璃制成的具有1.5mm厚度的盘，其没有限定的缝隙地进行安置。
作为冷却气体设置了氮气。实现了1.0l/min的冷却气体率。
所使用的光学的辐射器相应于图3中的辐射器。

Claims (18)

1.用于辐射基片（103；210）的装置（100；200），具有壳体（101）以及在壳体（101）内部具有用于有待辐射的基片（103；210）的具有圆形的辐射面（104；202）的容纳部（102）、用于产生光辐射的第一辐射器（105；300；400），所述辐射面包括半圆形的第一部分面（104a；203）和半圆形的第二部分面（104b；204），所述第一辐射器具有布置在平行于所述辐射面（104）延伸的弯曲平面（201）中的、带有辐射管端部的第一辐射管（106；301；401），通过该辐射管端部引导供电装置（109a、109b），其中，所述容纳部（102）以及第一辐射器（105；300；400）能够相对于彼此运动，其特征在于，所述第一辐射管（106；301；401）具有弯曲的照射长度段，所述照射长度段在所述弯曲平面（201）中以镜像对称的椭圆形的基本形状延伸，其中，第一照射长度段配属于所述半圆形的部分面（104a；104b）之一。
2.按权利要求1所述的装置（100；200），其特征在于，该装置（100；200）包括用于产生光辐射的、带有布置在弯曲平面（201）中的具有辐射管端部的第二辐射管的第二辐射器（105；300；400），通过该第二辐射管的辐射管端部引导供电装置，其中，所述第二辐射管具有弯曲的照射长度段，该照射长度段在弯曲平面（201）内以镜像对称的椭圆形的基本形状延伸，并且光学的第一和第二辐射器的照射长度段相互点对称地延伸。
3.按权利要求1或2所述的装置（100；200），其特征在于，所述第一辐射器（105；300；400）的照射长度段包括多个分别带有弯曲半径的弯曲的弯曲段（110；111；112；113；114；310；311；312；313；314；410；411；412；413；414），其中，所述照射长度段从辐射管端部看依次包括带有左弯曲和第一弯曲半径的第一弯曲段（110；310；410）、带有右弯曲和第二弯曲半径的第二弯曲段（111；311；411）、带有右弯曲和第三弯曲半径的第三弯曲段（112；312；412）、带有右弯曲和第二弯曲半径的第四弯曲段（113；313；413）以及带有左弯曲和第一弯曲半径的第五弯曲段（114；314；414），其中，所述第三弯曲半径至少是第一和第二弯曲半径的三倍。
4.按权利要求3所述的装置（100；200），其特征在于，所述第一和第二弯曲段（110；111；310；311；410；411）以及第四和第五弯曲段（113；114；313；314；413；414）通过线性的辐射管段相互隔开。
5.按权利要求1或2所述的装置（100；200），其特征在于，所述第一辐射管（106；301；401）具有辐射管长度，并且第一辐射器（105；300；400）的照射长度段至少占据相应的辐射管长度的75%。
6.按权利要求1或2所述的装置（100；200），其特征在于，所述圆形的辐射面（104）包括内部的圆形面形式的辐射区域（116；205）以及包围所述圆形的辐射面的环形的外部的辐射区域（117；206），其中，所述圆形的内部的辐射区域（116；205）以及所述环形的外部的辐射区域（117；206）具有相同的面积，并且其中将第一辐射器（105；300；400）的照射长度段的长度的40%到70%分配给外部的环形的辐射区域（117；206）。
7.按权利要求1或2所述的装置（100；200），其特征在于，所述第一辐射器（105；300；400）的照射长度段仅仅布置在半圆形的第一部分面（104a；203）上面。
8.按权利要求3所述的装置（100；200），其特征在于，所述第一辐射管（106；301；401）具有第一辐射管直径，并且第一辐射管（106；301；401）的第一和第二弯曲半径（110；111；310；311；410；411）至少为第一辐射管直径的1.0倍。
9.按权利要求1或2所述的装置（100；200），其特征在于，在壳体（101）内部设置用于反射光辐射的反射器。
10.按权利要求5所述的装置（100；200），其特征在于，第一辐射器（105；300；400）的照射长度段占据相应的辐射管长度的至少90%。
11.按权利要求8所述的装置（100；200），其特征在于，第一辐射管（106；301；401）的第一和第二弯曲半径（110；111；310；311；410；411）为第一辐射管直径的至少1.5倍。
12.将按上述权利要求1到11中任一项所述的装置（100；200）用于以红外辐射器的形式的第一辐射器（105；300；400）辐射基片（103；210）以处理半导体盘的应用。
13.将按上述权利要求1到11中任一项所述的装置（100；200）用于以填充有稀有气体的气体放电辐射器的形式的第一辐射器（105；300；400）辐射基片（103；210）以用于时效硬化光学存储介质或半导体盘上的涂层的应用。
14.用于产生光辐射的辐射器（105；300；400），具有在弯曲平面（201）中弯曲的带有辐射管端部的辐射管（106；301；401），通过该辐射管端部引导供电装置（109a；109b），其中，所述辐射管（106；301；401）包括多个分别具有弯曲半径的弯曲的弯曲段（110；111；112；113；114；310；311；312；313；314；410；411；412；413；414），其特征在于，所述辐射管（106；301；401）具有弯曲的照射长度段，该照射长度段在弯曲平面（201）内以镜像对称的椭圆形的基本形状延伸，其中，该照射长度段从辐射管端部看依次包括带有左弯曲和第一弯曲半径的第一弯曲段（110；310；410）、带有右弯曲和第二弯曲半径的第二弯曲段（111；311；411）、带有右弯曲以及第三弯曲半径的第三弯曲段（112；312；412）、带有右弯曲和第二弯曲半径的第四弯曲段（113；313；413）以及带有左弯曲和第一弯曲半径的第五弯曲段（114；314；414），其中，第三弯曲半径至少是第一和第二弯曲半径的三倍，其中，所述第一和第二弯曲段（110；111；310；311；410；411）以及第四和第五弯曲段（113；114；313；314；413；414）通过线性的辐射管段相互隔开。
15.按权利要求14所述的辐射器（105；300；400），其特征在于，所述辐射管（106；301；401）具有辐射管长度，并且照射长度段占据相应的辐射管长度的至少75%。
16.按上述权利要求14或15中任一项所述的辐射器（105；300），其特征在于，该辐射管（106；301；401）具有辐射管直径，并且所述辐射管（106；310；410）的第一和第二弯曲半径（110；111；310；311；410；411）至少为第一辐射管直径的1.0倍。
17.按权利要求15所述的辐射器（105；300；400），其特征在于，照射长度段占据相应的辐射管长度的至少90%。
18.按权利要求16所述的辐射器（105；300；400），其特征在于，所述辐射管（106；310；410）的第一和第二弯曲半径（110；111；310；311；410；411）至少为第一辐射管直径的1.5倍。
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