JP2002261037A - ランプ、ランプを用いた熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、被処理体の急速昇温を可能にす
ると共に経済性に優れたランプ、ランプを用いた熱処理
装置を提供する。 【解決手段】 本発明の一側面としてのランプは、被処
理体に所定の熱処理を施すために発光する発光部と、前
記発光部から射出される光を前記被処理体に反射するリ
フレクタとを有するランプであって、前記発光部及び前
記リフレクタは前記ランプを支持及び冷却するランプ保
持部に着脱可能に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶基板、ガラ
ス基板などの被処理体を加熱処理する加熱装置及び熱処
理装置に関する。本発明は、例えば、メモリやＩＣなど
の半導体装置の製造に適した急速熱処理（ＲＴＰ：Ｒａ
ｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に
好適である。ここで、ＲＴＰは、急速熱アニーリング
（ＲＴＡ）、急速クリーニング（ＲＴＣ）、急速熱化学
気相成長（ＲＴＣＶＤ）、急速熱酸化（ＲＴＯ）、及び
急速熱窒化（ＲＴＮ）などを含む技術である。

【０００３】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するため
には、半導体ウェハ等のシリコン基板に対して成膜処
理、アニール処理、酸化拡散処理、スパッタ処理、エッ
チング処理、窒化処理等の各種の熱処理が複数回に亘っ
て繰り返される。

【０００４】半導体製造処理の歩留まりと品質を向上さ
せるため等の目的から急速に被処理体の温度を上昇及び
下降させるＲＴＰ技術が注目されている。従来のＲＴＰ
装置は、典型的に、被処理体（例えば、半導体ウェハ、
フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光
ディスク用基板）を収納する枚葉式チャンバ（処理室）
と、処理室に配置された石英ウインドウと、石英ウイン
ドウの外部上部又は上下部に配置された加熱用リフレク
タ付きランプ（例えば、ハロゲンランプ）とを有してい
る。

【０００５】石英ウインドウは、板状に構成されたり、
被処理体を内部に収納可能な管状に構成されたりする。
処理室が真空ポンプにより排気されて内部が減圧環境に
維持される場合には、石英ウインドウは数１０ｍｍ（例
えば、３０乃至４０ｍｍ）の肉厚を有して減圧と大気と
の差圧を維持する。石英ウインドウは、温度が上昇する
と熱応力により処理空間に向かって湾曲する傾向がある
ので予め処理空間から離れるように湾曲状に加工される
場合もある。

【０００６】ハロゲンランプは、被処理体を均一に加熱
するために複数個配列され、リフレクタによって、ハロ
ゲンランプからの赤外線を一様に被処理体に向かって放
射する。処理室は、典型的に、その側壁において被処理
体を導出入するゲートバルブに接続され、また、その側
壁又はその石英管において熱処理に使用される処理ガス
を導入するガス供給ノズルと接続される。

【０００７】被処理体の温度は処理の品質（例えば、成
膜処理における膜厚など）に影響を与えるために正確に
把握される必要があり、高速昇温及び高速冷却を達成す
るために被処理体の温度を測定する温度測定装置が処理
室に設けられる。温度測定装置は熱電対によって構成さ
れてもよいが、被処理体と接触させねばならないことか
ら被処理体が熱電対を構成する金属によって汚染される
おそれがある。そこで、被処理体の裏面から放射される
赤外線強度を検出し、その放射強度を以下の数式１に示
す式に則って被処理体の放射率εを求めて温度換算する
ことによって被処理体の温度を算出するパイロメータが
温度測定装置として従来から提案されている。

【０００８】

【数１】 ここで、Ｅ_BB（Ｔ）は温度Ｔの黒体からの放射強度、Ｅ
_m（Ｔ）は温度Ｔの被処理体から測定された放射強度、
εは被処理体の放射率である。

【０００９】動作においては、被処理体はゲートバルブ
から処理室に導入されて、ホルダーにその周辺が支持さ
れる。熱処理時には、ガス供給ノズルより、窒素ガスや
酸素ガス等の処理ガスが導入さる。一方、ハロゲンラン
プから照射される赤外線は被処理体に吸収されて被処理
体の温度は上昇する。ハロゲンランプの出力は温度測定
装置の測定結果に基づいてフィードバック制御される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】近年のＲＴＰは被処理
体の高品質処理とスループットの向上から急速昇温の要
請がますます高まっている。例えば、温度上昇を現在の
９０℃／ｓｅｃから２５０℃／ｓｅｃにするなどであ
る。しかし、被処理体（例えば、シリコン基板）が載置
されるサポートリングは、通常、耐熱性に優れたセラミ
ックス（例えば、ＳｉＣ）から構成されるが、両者の間
には熱容量の相違から温度上昇が異なる。このため、被
処理体は中心温度よりもサポートリングに接触する周辺
温度の温度上昇が低く、被処理体全面に亘る一様な急速
昇温が困難であるという問題があった。これを解決する
一手段として、本発明者は、被処理体の中心よりも被処
理体の周辺部分を大きなパワーで加熱することを検討し
た。しかし、高出力ランプは低出力ランプよりも短命に
なる。また、同様に、ランプに設けられたリフレクタも
大きなパワーで加熱することにより劣化する。よって、
高出力ランプ用リフレクタは低出力ランプ用リフレクタ
よりも短命になる。この結果、寿命切れとなったランプ
ハウス周辺のランプを交換するために、未だ使用可能な
ランプハウス中央のランプ（及びリフレクタ）をも含め
たランプハウスを一体的に交換しなければならなくな
り、不経済である。

【００１１】そこで、このような課題を解決する新規か
つ有用なランプ、ランプを用いた熱処理装置を提供する
ことを本発明の概括的目的とする。

【００１２】より特定的には、被処理体の急速昇温を可
能にすると共に経済性に優れたランプ、ランプを用いた
熱処理装置を提供することを本発明の例示的目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、本発明
の一側面としてのランプは、被処理体に所定の熱処理を
施すために発光する発光部と、前記発光部から射出され
る光を前記被処理体に反射するリフレクタとを有するラ
ンプであって、前記発光部及び前記リフレクタは前記ラ
ンプを支持及び冷却するランプ保持部に着脱可能に取り
付けられる。かかるランプは一の発光部及びリフレクタ
に関しランプ保持部からの着脱が可能である。従って、
例えば、劣化した発光部及びリフレクタだけを容易に交
換することが可能である。発光部及びリフレクタを交換
する際に未だ使用可能な発光部及びリフレクタを含むラ
ンプ保持部全体を交換する必要がなく経済的であるとと
もに、交換作業は発光部及びリフレクタについて独立し
て交換可能であるために煩雑ではない。また、前記リフ
レクタは前記発光部から分離可能に前記保持部に設けら
れてもよい。即ち、かかるランプは、リフレクタ及び発
光部はランプ保持部に対して単一又は組み合わせにおて
い交換されてもよい。なお、リフレクタは半球、半楕円
球、又は円錐形状を有してよい。かかるリフレクタはリ
フレクタにおける光の反射回数を抑えることができ、被
処理体に到達するまでのエネルギーの損失が少ない。ま
た、かかるリフレクタは赤外線及び可視光を反射可能で
あって、被処理体に可視及び赤外光を反射する。例え
ば、リフレクタがアルミニウムより構成されるなら、か
かるリフレクタの反射面にニッケル、金、又は、ニッケ
ル、金、ロジウム、金の順にコーティングをするで可能
となる。

【００１４】また、本発明の別の側面としての熱処理装
置は、被処理体に所定の熱処理を行う熱処理装置であっ
て、前記被処理体に所定の熱処理を施すために発光する
発光部と、前記発光部から射出された光を前記被処理体
に反射するリフレクタと、前記発光部及び前記リフレク
タを着脱可能に支持及び冷却するランプ保持部とを有す
る。かかる熱処理装置は、上述したランプを有し同様の
作用を奏する。更に、当該熱処理装置は、発光部及びリ
フレクタを冷却する第１の冷却部と、当該は後部に接続
し電力を供給される電極部を冷却する第２の冷却部を有
してもよい。かかる冷却部は発光部及びリフレクタ、電
極部を異なる冷却部で冷却可能である。よって、かかる
第１の冷却部及び第２の冷却部は各々を最適な温度で冷
却することができ、発光部及びリフレクタ又は電極部の
劣化を防止しする。また、かかる熱処理装置はランプの
発光部の被処理体に対応する場所によって電極部に供給
される電力を変えてもよい。例えば、被処理体の中心部
に対応する発光部に接続する電極部に対し、被処理体の
周縁部（温度が上昇し難い部分）に対応する発光部に接
続する電極部に電力を多く供給することが可能である。
なお、かかる構成において高出力の発光部及びリフレク
タは低出力の発光部及びリフレクタより短命となるが、
当該熱処理装置は発光部及びリフレクタに関しランプ保
持部からの着脱が可能である。この結果、劣化した発光
部及びリフレクタのみ交換可能である。

【００１５】本発明の他の目的及び更なる特徴は以下添
付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明
らかにされるであろう。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の例示的な熱処理装置１００について説明する。な
お、各図において同一の参照符号は同一部材を表してい
る。また、同一の参照番号に大文字のアルファベットを
付したものはアルファベットのない参照番号の変形例で
あり、特に断らない限り、アルファベットのない参照番
号は大文字のアルファベットを付した参照番号を総括す
るものとする。ここで、図１は、本発明の例示的一態様
としての熱処理装置１００の概略断面図である。図１に
示すように、熱処理装置１００は、処理室（プロセスチ
ャンバー）１１０と、石英ウインドウ１２０と、加熱部
１４０と、サポートリング１５０と、ベアリング１６０
と、永久磁石１７０と、ガス導入部１８０と、排気部１
９０と、放射温度計２００と、制御部３００とを有す
る。

【００１７】処理室１１０は、例えば、ステンレススチ
ールやアルミニウム等により成形され、ウインドウ１２
０と接続している。処理室１１０は、その円筒形の側壁
１１２とウインドウ１２０とにより被処理体Ｗに熱処理
を施すための処理空間を画定している。処理空間には、
半導体ウェハなどの被処理体Ｗを載置するサポートリン
グ１５０と、サポートリング１５０に接続された支持部
１５２が配置されている。これらの部材は被処理体Ｗの
回転機構において説明する。また、側壁１１２には、ガ
ス導入部１８０及び排気部１９０が接続されている。処
理空間は排気部１９０によって所定の減圧環境に維持さ
れる。被処理体Ｗを導入及び導出するためのゲートバル
ブは図１においては省略されている。

【００１８】処理室１１０の底部１１４は冷却管１１６
ａ及び１１６ｂ（以下、単に「１１６」という。）に接
続されており冷却プレートとして機能する。必要があれ
ば、冷却プレート１１４は温度制御機能を有してもよ
い。温度制御機構は、例えば、制御部３００と、温度セ
ンサと、ヒータとを有し、水道などの水源から冷却水を
供給される。冷却水の代わりに他の種類の冷媒（アルコ
ール、ガルデン、フロン等）を使用してもよい。温度セ
ンサは、ＰＴＣサーミスタ、赤外線センサ、熱電対など
周知のセンサを使用することができる。ヒータは、例え
ば、冷却管１１６の周りに巻かれたヒータ線などとして
から構成される。ヒータ線に流れる電流の大きさを制御
することによって冷却管１１６を流れる水温を調節する
ことができる。

【００１９】ウインドウ１２０は処理室１１０に気密的
に取り付けられるとともに、後述するランプ１３０と被
処理体Ｗの間に配置される。ウインドウ１２０はランプ
１３０からの熱放射光を透過しかかる熱放射光を被処理
体Ｗに照射可能にすると共に、処理室１１０内の減圧環
境と大気との差圧を維持する。ウインドウ１２０は、半
径約４００ｍｍ、厚さ約３０乃至４０ｍｍの円筒形石英
プレートである。

【００２０】なお、本実施例においてウインドウ１２０
は石英より形成されたプレートを使用するが、例示的に
プレートを透光性セラミックスより形成しても良い。透
光性セラミックスは最大曲げ応力が石英と比較して大き
く、例えばＡｌ₂Ｏ₃の最大曲げ応力σ_MAXは５００ＭＰ
ａであり石英の最大曲げ応力σ_MAXの６８ＭＰａより大
きい。よって、ウインドウ１２０のプレートを透光性セ
ラミックスより形成することで、ウインドウ１２０の薄
型化を可能とする。これにより、後述するランプ１３０
からの被処理体Ｗへの照射効率を従来よりも向上するこ
とができるので高速昇温を低消費電力で達成することが
できる。また、透光性セラミックスのかかる長所は、ウ
インドウ１２０は従来のように処理室１１０から離れる
方向に湾曲するドーム型に形成される必要がなく、平面
形状に形成することを容易に可能とする。よって、ドー
ム型に形成される石英ウインドウは被処理体Ｗをランプ
から離間する距離を大きくするのでランプの指向性を悪
化させ好ましくなかったが、ウインドウ１２０を透光性
セラミックスより形成することでかかる問題を解決する
ことも可能である。

【００２１】また、ウインドウ１２０は、ウインドウ１
２０の直下（図１におてい、処理空間を形成する面）に
断面矩形のアルミニウム又はステンレススチール（ＳＵ
Ｓ）製の補強材（又は柱）を有してもよい。補強材は、
例えば直線的に、複数形成されている。但し、補強材が
直線的に形成されている場合、ランプ１３０は、補強材
がランプ１３０の熱放射光を遮蔽することを妨げる為、
直線的に配列されることが好ましく、補強材はランプの
真下を避けるように配置される。しかし、補強材は曲げ
等の形状を有してもよく、本実施例のランプ１３０のよ
うに同心円状に配置されランプ１３０の真下を避けるよ
うに曲げ加工が施されていてもよい。かかる補強材は、
内部に冷却管（水冷管）を収納する構成でもよく、ウイ
ンドウ１２０の強度を更に高めることができる。

【００２２】補強材は熱伝導率がよく、また、処理室と
同様の材質で形成される。これにより、補強材が被処理
体Ｗに対する汚染源にはならない。補強材によりウイン
ドウ１２０のプレートの薄型化を可能にする。また、補
強材の断面形状も矩形に限定されず波形等任意の形状を
有することができる。また、補強材に冷却管を収納する
構成の場合、冷却管は補強材とプレートの両方を冷却す
る機能を有する。冷却管はプレートを冷却し、ランプ光
による熱変形を防止する効果を有する。また、補強材が
アルミニウム製であれば２００乃至７００ーＣで溶けた
り変形したりするので適当な温度制御が必要だからであ
る。冷却管による温度制御は冷却管１１６と同様でもよ
いし、当業界で既知のいかなる方法をも適用することが
できる。

【００２３】以下、図２乃至図７を参照して、本発明の
加熱部１４０を説明する。ここで、図２は、図１に示す
加熱部１４０の概略底面図であり、図３は、図１に示す
加熱部１４０の一部を示す拡大断面図である。図４は、
図１に示すランプ加熱部１４０よりランプ１３０をはず
したときの図３に対応する図である。図５は、図３に示
すランプ１３０の概略断面図である。なお、図５に示す
ランプ１３０において、リフレクタ１４１は取り外され
ており、かかるリフレクタ１４１が図６に示される。図
６は、図３に示すリフレクタ１４１の概略断面図であ
る。図７は、図６に示すリフレクタ１４１の概略底面図
である。図３によく示されるように、加熱部１４０はラ
ンプ１３０と、ランプハウスとしてのランプ保持部１４
５とを有し、被処理体Ｗを加熱する加熱装置の機能を有
する。

【００２４】図２及び図３に示すように、本実施例にお
いて、加熱部１４０はランプ１３０がほぼ円形の被処理
体Ｗに対応させてほぼ同心円状にランプ保持部１４５に
配置され、ランプ１３０はランプ保持部１４５に対して
各々着脱可能に構成される。また、ランプ１３０は被処
理体Ｗの中心近傍に対応する位置に大口径のランプ１３
０ａが、サポートリング１５０及び被処理体Ｗの端部近
傍に対応する位置に小口径のランプ１３０ｂが配置され
る。ここで、ランプ１３０はランプ１３０ａ及びランプ
１３０ｂを総括するものとする。なお、ランプ１３０の
配置についてはランプ保持部１４５において詳細に説明
する為、ここでの説明は省略する。

【００２５】ランプ１３０は本実施例ではシングルエン
ド型であって、ランプ１３０は被処理体Ｗを加熱する機
能を有する。但し、被処理体Ｗを加熱する機能は、電熱
線ヒータ等その他のエネルギー源を使用してもよい。こ
こで、シングルエンド型とは、図５に示すように、一の
電極部１３２を有する種類のランプをいう。本実施例で
はハロゲンランプであるが本発明のランプがこれに限定
されるものではない。ランプ１３０の出力はランプドラ
イバ３１０によって決定されるが、ランプドライバ３１
０は後述するように制御部３００により制御され、それ
に応じた電力をランプ１３０に供給する。なお、本実施
例において、ランプ１３０ｂのパワー密度はランプ１３
０ａのパワー密度より大きくなるように制御部３００に
より電力が制御される。より詳細には、ランプ１３０ｂ
はランプ１３０ａの２乃至３倍のパワー密度を有する。

【００２６】典型的に、ランプ１３０は円筒形状を有
し、ランプ１３０の本体である一の電極部１３２、中間
部１３４、中間部１３４を介し電極部１３２に接続され
る発光部１３６、及び、発光部１３６を覆うリフレクタ
１４１とを有する。本実施例において、ランプ１３０は
ランプ保持部１４５の後述する溝１４６に内接する外周
部分に溝１４６と係合可能な係合部としてのねじ山（お
ねじ）１３１が形成される。なお、後述するように溝１
４６にはランプ１３０のねじ山１３１と適合可能なねじ
山１４７が形成されており、かかる構成においてランプ
１３０はランプ保持部１４５より着脱可能に構成され
る。ねじ山１３１は、本実施例においては三角ねじであ
って、略三角形状のねじ山が形成される。なお、ねじ山
１３１の形状はかかる形状に限定されるものではなく、
四角ねじ又は台形ねじ等であってもよい。但し、ねじ山
１３１はランプ１３０の例示的な形態を示したものであ
りランプ１３０の形状をこれに限定するものではない。

【００２７】電極部１３２は一対の電極１３３を有し、
当該電極１３３はランプ保持部１４５を介しランプドラ
イバ３１０と電気的に接続する部分であって、フィラメ
ント１３７ととも電気的に接続される。電極部１３２へ
供給される電力はランプドライバ３１０によって決定さ
れ、ランプドライバ３１０は制御部３００によって制御
される。

【００２８】中間部１３４は発光部１３６と一体、か
つ、気密的に形成され、かかる内部にはハロゲン気体が
封入される。なお、内部に封入される気体は、窒素又は
アルゴン気体であっても良い。中間部１３４は電極部１
３２と発光部１３６の間に位置し所定の長さを有する円
筒であって、電極部１３２と発光部１３６の間を離間さ
せる。中間部１３４は、かかる長さにおいて後述するラ
ンプ１３０の温度制御において好ましいという長所を有
する。なお、中間部１３４はかかる領域に位置するフィ
ラメント１３７も発光するため、当然発光部１３６と定
義されてもよい。しかし、本明細書では電極部１３２と
発光部１３６が所定距離離間しているため、かかる領域
を中間部１３４と定義したに過ぎない事に理解された
い。本実施例において、中間部１３４はセラミックより
形成される。なお、中間部１３４はセラミックの他に金
属材料、例えばアルミニウムやＳＵＳ（ステンレススチ
ール）より形成されてもよい。

【００２９】発光部１３６は当該ランプ１３０の発光部
分（より強く発光する部分）であって、半球、楕円半
球、円筒等の側面形状を有し、石英又はガラスによって
形成される。なお、上述したように発光部１３６は中間
部１３４と一体、かつ、気密的に形成され、かかる内部
にハロゲン気体が封入されている。発光部１３６は発光
部分であるフィラメント１３７のコイル１３８部分と反
射手段１３９とを内部に有する。コイル１３８はシング
ルコイル又はダブルコイル等の任意の形式を選択するこ
とが可能であって、その形状も、例えば複数のコイルを
並列に配置する等の任意の形状を有することができる。
反射手段１３９はランプ１３０の長手方向であって、被
処理体Ｗから遠ざかる方向にコイル１３８より射出され
た光を反射する機能を有し、当該コイル１３８を介し被
処理体Ｗと対向する位置に設けられる。更に、反射手段
１３９はランプ１３０の長手方向の軸心を頂点とするよ
うな形状を有し、例えば、円錐又は半球形状を有する。
より詳細には、図５によく示されるように、反射手段１
３９は後述するリフレクタ１４１の反射領域１４２とラ
ンプ１３０のかかる反射手段１３９が協働しドーム形
状、例えば半球、半楕円球、又は円錐形状を形成する。
ランプ１３０に反射手段１３９を設けることで、ランプ
１３０の中間部１３４方向へ向かう光を反射し、効率よ
く被処理体Ｗにランプ光を照射することができる。

【００３０】本実施例ではランプ保持部１４５の後述す
る溝１４６に適合可能なねじ山１３１が形成されるた
め、ランプ１３０は中間部１３６の強度、及び加工性を
考慮して上述の部材より構成される。しかし、本発明の
ランプ１３０はかかる部材に限定されず、ランプ１３０
の中間部１３４を発光部１３６と同様に石英又は透光性
セラミックスより形成される円筒部材より構成してもよ
い。但し、本実施例においてかかる構成にした場合、ラ
ンプ１３０にカバー材を設け当該カバーにおいてランプ
保持部１４５に対するランプ１３０の強度、及びねじ山
を形成するための加工性を得るものとしなければならな
いことは言うまでもない。但し、かかるカバー材は後述
するランプ１３０の冷却を妨げないよう、熱伝導率の高
い部材より選択されることが好ましい。

【００３１】リフレクタ１４１ａ及び１４１ｂはランプ
１３０ａ及び１３０ｂの発光部１３６ａ及び１３６ｂを
覆い、かかるランプ１３０のランプ光を被処理体Ｗに向
けて反射する。なお、リフレクタ１４１はリフレクタ１
４１ａ及びリフレクタ１４１ｂを総括するものとする。
リフレクタ１４１は後述する溝１４６と同一の円筒形状
を有し、かかる溝１４６と内接する側面に溝１４６と係
合可能なねじ山１４４（おねじ）が形成される。なお、
後述するように溝１４６にはリフレクタ１４１のねじ山
１４４と適合可能な上述したねじ山１４７が形成されて
おり、ランプ１３０はリフレクタ１４１を含めランプ保
持部１４５より着脱可能に構成される。

【００３２】リフレクタ１４１はランプ光を被処理体Ｗ
に向けて反射する反射領域１４２を含み、ランプ１３０
の発光部１３６をかかる反射領域１４２に挿入するため
の開口１４３ａとランプ光が射出される開口１４３ｂが
形成されている。かかる開口１４３ａはランプ１３０の
発光部１３６と略同一形状であってランプ１３０の発光
部１３６を着脱可能な形状を有し、ランプ１３０の発光
部１３６とリフレクタ１４１を着脱可能にする。一方、
開口１４３ｂは後述する反射領域１４２の開口と同一な
形状を有し、発光部１３６のコイル１３８より射出され
た光を被処理体Ｗに照射するための開口である。また、
例示的に、開口１４２ｂであってリフレクタ１４１の円
筒の底面に、かかるリフレクタ１４１の取り外しを容易
とするための非貫通孔又は突起等と有しても良い。な
お、本実施例ではリフレクタ１４１は開口１４３ａを設
け発光部１３６からリフレクタ１４１を着脱可能にラン
プ保持部１４５に設けられるが、リフレクタ１４１は発
光部１３６に一体的に形成されてもよい。しかし、本実
施例は、発光部１３６を含むランプ本体とリフレクタ１
４１が各々独立にランプ保持部１４５に対して着脱可能
であり、後述するようにランプ１３０の着脱の利便性が
増す。

【００３３】反射領域１４２はランプ１３０の発光部１
３６を覆うように、被処理体Ｗから遠ざかる方向に凸と
なるようなドーム形状を有する。なお、開口１４３ａに
より反射領域１４２は完全なドーム形状を形成すること
が不可能である。しかし、上述したようにリフレクタ１
４１の反射領域１４２はランプ１３０の反射手段１３９
と協働することで略完全なドーム形状を形成することが
可能である。よって、かかる開口１４３ａはランプ１３
０の反射をロスする要因とはなり得ないことに理解され
たい。なお、ランプ１３０の反射手段１３９はリフレク
タ１４１の一部と解釈することも可能である。より詳細
には、かかるドーム形状はコイル１３８より射出される
光が効率的に、より好ましくは一回の反射でリフレクタ
の開口１４３ｂ方向に向かうように、例えば半球形状に
形成される。なお、リフレクタ１３９の形状は半球形状
に限定されず、かかる作用を達成可能であるならばその
他の形状を排除するものではない。例えば、反射領域１
４２は半楕円球形状や円錐形状であってもよい。

【００３４】反射領域１４２は、例えばＡｌ（アルミニ
ウム）より形成され、かかる反射領域１４２のコイル１
３８を覆っている側の表面は可視光線及び赤外線を含む
光を効率よく反射する為の高反射率の膜がコーティング
されている。かかるコーティングの塗布材料としてはＮ
ｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、又はＲｈ（ロジウム）で
ある。コーティングの方法としてはＡｌ材の上にＮｉ、
Ａｕ、又はＡｌ材の上にＮｉ、Ａｕ、Ｒｈ、Ａｕを順じ
メッキ処理によりコーティングすることが可能である。

【００３５】リフレクタ１４１は反射領域１４２及びラ
ンプ１３０の反射手段１３９によりフィラメント１３７
のコイル１３８より発せられる光を被処理体Ｗに向けて
反射すると共に、ランプ１３０の指向性を高める機能を
有する。より詳細には、リフレクタ１４１は、上述した
反射領域１４２とランプ１３０の反射手段１３９のドー
ム形状によりフィラメント１３７のコイル１３８部分よ
り放射された光を効率よく、好ましくは少なくとも一回
以下の反射で被処理体Ｗに照射するとともに、ランプ光
を被処理体Ｗに対し略垂直となる方向に集光する。即
ち、ランプ１３０より放射される光はリフレクタ１３９
の開口１４３ｂの接線方向の範囲内に集中する。即ち、
本実施例のランプ１３０は、リフレクタ１３９での反射
回数が少なくて済むためエネルギー損失が少ないまま被
処理体Ｗに伝達され、指向性にも優れている。従来は光
がリフレクタの多重反射に伴う反射損失により、ランプ
光のエネルギーを低下させる問題があったが本実施例は
それを解決している。よって、ランプ１３０は、被処理
体Ｗへの照射効率を従来よりも向上することができるの
で高速昇温を低消費電力で達成することができる。な
お、リフレクタ１３９が有する曲率、及び、開口はラン
プ１３０に求める指向性により異なるものである。

【００３６】図２乃至図４を参照するに、ランプハウス
として機能するランプ保持部１４５は略直方体形状を有
し、各ランプ１３０を収納する溝１４６と、当該溝１４
６の間に位置する隔壁１４８とを有している。

【００３７】溝１４６はランプ１３０を収納するランプ
収納部としての機能を有し、ランプ１３０ａを収納する
溝１４６ａと、ランプ１３０ｂを収納する溝１４６ｂよ
り構成される。ここで、溝１４６は溝１４６ａ、溝１４
６ｂを総括するものとする。なお、溝１４６の詳細な形
状については後述するものとし、以下溝１４６の配置に
ついて説明する。

【００３８】図２によく示されるように、溝１４６ａは
ランプ保持部１４５の中心（図中、線Ｘと線Ｙの交差部
分）、即ち被処理体Ｗの中心に対応する部分から半径方
向に、サポートリング１５０の手前まで同心円を描くよ
うに形成される。より詳細には、溝１４６ａはランプ保
持部１４５の中心、及び、当該中心部分から半径が第１
の距離づつ大きく形成された複数の同心円の円周上に、
溝１４６ａの中心が位置するように複数の溝１４６ａが
形成される。かかる第１の距離は、ランプ１３０ａの放
射分布の半値幅（ランプ１３０ａの光強度がピーク値と
比較して半分の値になったときの放射分布の幅）の約
０.５乃至１.５倍に設定される。本実施例において、ラ
ンプ１３０ａは開口１４３ｂからランプ光の放射方向に
約４０ｍｍの点（本実施例における、ランプ１３０から
被処理体Ｗまでの距離）において、半値幅約４０ｍｍを
示す。なお、かかる幅は使用するランプによって異なる
値であって、本発明を限定するものではない。なお、か
かる同心円は後述する溝１４６ｂと重ならない程度の位
置まで広げられるものとする。また、一の円上に形成さ
れる各溝１４６ａの間隔は第１の距離ごとに形成される
ことが好ましい。

【００３９】一方、溝１４６ｂはサポートリング１５０
と被処理体Ｗとが重なる部分、及び、その近傍に対応す
る位置に複数の同心円を描くように形成される。より詳
細には、溝１４６ｂは被処理体Ｗと後述するサポートリ
ング１５０の重なる領域であって、その略中心を示す第
一の円Ｃ₁、当該円Ｃ₁より半径が第２の距離だけ大きい
第２の円Ｃ₂と、円Ｃ₁より半径が第２の距離だけ小さい
第３の円Ｃ₃のそれぞれの円周上に位置するように配置
される。なお、第２の距離は、ランプ１３０ｂの放射分
布の半値幅の約０.５乃至１.５倍に設定される。ランプ
１３０ｂは開口１４３ｂからランプ光の放射方向に約４
０ｍｍの点（本実施例における、ランプ１３０から被処
理体Ｗまでの距離）において、半値幅約２０ｍｍを示
す。なお、かかる幅は使用するランプによって異なる値
であって、本発明を限定するものではない。また、一の
円上に形成される溝１４６ｂの間隔は第２の距離ごとに
形成されることが好ましい。

【００４０】本実施例では、溝１４６ｂは３つの円
Ｃ₁、Ｃ₂、及びＣ₃上に形成されるが、かかる円（Ｃ₁、
Ｃ₂、Ｃ₃）の数は例示的である。溝１４６ｂは上述した
ように、サポートリング１５０及び被処理体Ｗの重なる
部分、及び、その近傍をランプ１３０ｂが照射可能なよ
うに形成される。例えば、被処理体Ｗの端部が円Ｃ₂よ
り大きい場合は、円Ｃ₂の外側に第２の距離だけ大きい
半径を有する図示しない円上に溝１４６ｂが更に形成さ
れる。同様に、サポートリング１５０が円Ｃ₃より小さ
い場合は、円Ｃ₃の内側に第２の距離だけ小さい半径を
有する図示しない円上に溝１４６ｂが更に形成される。

【００４１】上述した構成において、ランプ保持部１４
５は被処理体Ｗの中心近傍に対応する位置にランプ１３
０ａを、被処理体Ｗとサポートリングの重なる部分及び
当該部分の近傍をランプ１３０ｂに配置可能とする。か
かる状態においてランプ１３０を照射すると、被処理体
Ｗの中心部ではランプ１３０ａにより大きな照射面積を
得ることができる。一方、被処理体Ｗの端部近傍ではラ
ンプ１３０ｂによりランプ１３０ａの照射面積よりも小
さな照射面積を得ることができる。

【００４２】本実施例では口径の小さなランプ１３０ｂ
をランプ１３０ａの周囲に配置することで、被処理体Ｗ
の端部及びサポートリング１５０が重なり合う部分、及
び当該部分の近傍である狭い領域を、効率よく照射する
ことが可能となる。また、上述したように、ランプ１３
０ｂに投入されている電力はランプ１３０ａに投入され
ている電力より大きい。一のランプより照射される単位
面積あたりのエネルギーはランプ１３０ｂの方が大き
い。従来の熱処理装置のランプ配置では一の種類のラン
プしか使用されておらず、被処理体Ｗの中心部と端部で
ランプの照射面積を制御することは困難であった。被処
理体Ｗとサポートリング１５０が重なり合う部分１５
０、及び、当該部分の近傍はサポートリング１５０と被
処理体Ｗの比熱が異なる。より詳細には、サポートリン
グ１５０の比熱は被処理体Ｗの比熱より小さい。よっ
て、かかる部分は中心部と比べて温度が上昇し難いとい
った問題を有していた。しかし、本実施例では、温度上
昇のしにくい被処理体Ｗの端部である狭い領域を小口径
のランプ１３０ｂで照射することでランプ光が漏れるこ
となく効率よく加熱することができる。更に、ランプ１
３０ｂのパワー密度をあげることで中心部との加熱むら
を防止することができ、高品質な処理を行うことができ
る。また、比較的温度上昇のし易い中心付近に大口径の
ランプ１３０ａを使用することは、一のランプ１３０ａ
で広い照射面積を得ることができる。よって、中心付近
のランプ１３０の数を従来より減らすことができ、消費
電力の低減を可能とする。本実施例では異なる口径のラ
ンプ１３０を使用し、かつ投入電力を変化させることで
かかる問題を解決している。

【００４３】なお、溝１４６の配置は同心円状に配置さ
れることに限定されず、上述したような条件を満たして
いるのであればその他の配置状態でもよく、例えば、直
線状や、渦巻状に配置されてもよい。また、本実施例で
はリフレクタ１４１の反射領域１４２の形状が円である
ため、ランプ光の照射領域は円である。しかし、被処理
体Ｗの中心部に照射面積の広いランプ、端部に照射面積
が小さいランプを配置するといった概念から考えると、
ランプ１３０は照射領域において限定を有するものでは
ない。例えば、照射領域が三角形になるようにリフレク
タ１４１の反射領域１４２の形状を変化させても良い。
なお、ランプ光の照射領域１４２の形状は三角形に限定
されず、正方形、６角形のその他の多角形であってもよ
い。また、これと同様な作用を奏するいかなる照射方法
をも適用することができる。

【００４４】以下、溝１４６の形状について説明する。
溝１４６はランプ１３０と同一な形状を有し、ランプ１
３０の電極部１３２を収納する部分１４６ｃと、中間部
１３４を収納する部分１４６ｄと、発光部１３６を含む
リフレクタ１４１を収納する部分１４６ｅからなる。部
分１４６ｃは電極部１３２と、図１には図示されて図３
及び図４には図示されないランプドライバ３１０とを接
続すると共に、両者の間を封止する封止部１４３ｃとし
ても機能する。

【００４５】溝１４６はランプ１３０が内接する部分に
ランプ１３０に対応するねじ山（めねじ）１４７が形成
されている。本実施例において、ねじ山１４７はランプ
１３０と適合するような三角ねじであって、略三角のね
じ山が形成される。なお、ねじ山の形状はかかる形状に
限定されるものではなく、ランプ１３０のねじ山１３１
（及びリフレクタ１４１のねじ山１４４）が四角ねじ又
は台形ねじ等であるなら、溝１４６のねじ山１４７もそ
れに対応して形成される。なお、溝１４６はランプ１３
０が熱膨張したときに、ランプ１３０と最適に一致する
ようにねじ山１４７が形成される。即ち、ランプ１３０
が通常の形態（熱膨張していない状態）であるとき、溝
１４６に形成されたねじ山１４７の外径、内径、及びね
じ山のピッチは、ランプ１３０のねじ山の外径、内径、
及びねじ山のピッチより若干大きい寸法を有する。但
し、かかる寸法の差はランプ１３０の挿入及び溝１４６
との係合を妨げない程度のものであると理解されたい。

【００４６】上述した構成において、溝１４６とランプ
１３０はナットとボルトの関係である。即ち、ランプ保
持部１４５はランプ１３０を回転しながら溝１４６に挿
入することでねじ山が互いに係合し、ランプ１３０を保
持する。ランプ１３０が通常の形態（熱膨張していな
い）であるとき、ランプ１３０と溝１４６の対応するね
じ山は重力方向の面において接触している。即ち、ラン
プ１３０と溝１４６はねじ山において接触面積を確保し
ている。かかる接触面積はランプ１３０を保持するため
に必要であると同時に、以下の欠点を解決するものであ
る。従来のランプ保持部の溝はランプと同様な円筒形を
有しており、ランプの熱膨張を考慮してランプが膨張に
より最大となる時に溝とランプが一致するように形成さ
れていた。即ち、従来ではランプが完全に膨張しきって
いないときには、溝との接触面積が少なくランプを冷却
するためにランプ保持部に配置されている冷却管の冷却
効率を低下するという欠点を有したが、本実施例ではそ
れを解決している。また、溝１４６のねじ山１４７はラ
ンプ１３０のねじ山より若干大きく形成されているた
め、溝１４６とランプ１３０には多少の空間を形成す
る。ランプ１３０が加熱され熱膨張しているとき、溝１
４６とランプ１３０は一致するように形成されており、
かかる空間によりランプ１３０の膨張を可能とする。

【００４７】また、かかる構成のランプ保持部１４５の
溝１４６とランプ１３０関係は、更に以下に示すような
長所を有する。上記のようにランプ１３０の投入電力を
ランプ１３０ａとランプ１３０ｂで変化させると、高出
力ランプは低出力ランプよりも短命になる。これは、高
出力ランプの方がランプ内部が高温となるためハロゲン
サイクルが成立しなくなり、フィラメント１３７が細く
なりランプ寿命を短くするためである。即ち、ランプ１
３０ｂはランプ１３０ａよりも短命になる。同様に、高
出力ランプ用リフレクタは低出力ランプ用リフレクタよ
りも短命になる。これは、高出力ランプの方がランプ内
部が高温となるため、リフレクタ１４１のＡｌ材コーテ
ィングの分子材料の中に高温になると下地金属と相互に
拡散しあって合金を作る性質があり、かかる合金が反射
率の低下を引き起こす。即ち、リフレクタ１４１ｂはリ
フレクタ１４１ａより短命となる。

【００４８】従来のランプハウス（本実施例において、
ランプ保持部１４５に相当）は、寿命切れとなったラン
プハウス周辺のランプとリフレクタを交換するために、
未だ使用可能なランプハウス中央のランプとリフレクタ
をも含めたランプハウスを一体的に交換しなければなら
なくなり、不経済であるという欠点を有していた。本実
施例におけるランプ１３０は溝１４６と接する部分にね
じ山を形成することで、各々独立してランプ保持部１４
５より着脱ができる。また、本実施例では、リフレクタ
１４１は発光部１３６を含むランプ本体から分離可能に
ランプ保持部１４５に着脱可能に設けられている。よっ
て使用不可能となった発光部１３６を含むランプ本体又
は／及びリフレクタ１４１だけの交換が可能であり、経
済的に好ましい。また、ランプハウス全体を交換するこ
とは作業が煩雑であり、メンテナンス性を低下させると
いう欠点を有するが、本発明はかかる欠点を解決してい
る。なお、本実施例のランプ１３０の形状は例示的であ
り、本発明のランプ１３０はランプ保持部１４５に対し
て発光部１３６を含むランプ本体及びリフレクタ１４１
が各々又は組み合わせにおいて一のランプ１３０単独で
着脱可能であることに足りるものである。また、図８を
参照するリフレクタ１４１はランプ保持部１４５に対し
てネジ等の接続部材を用いて接合されても良い。ここ
で、図８は、図６に示すリフレクタ１４１の変形例であ
るリフレクタ１４１ｃを示した概略側面図である。図９
は、図８に示すリフレクタ１４１の概略上面図である。
リフレクタ１４１ａは反射領域１４２ａを有し、ランプ
１３０の発光部１３６をかかる反射領域１４２ａに挿入
するための開口１４３ｃとランプ光が射出される開口１
４３ｄが形成されている。リフレクタ１４１ａは開口１
４３ｃ側をドーナツ状に形成し、かかる部分にスルーホ
ールを有し、スルーホールを介しネジ等でランプ保持部
１４５に取り付けられる。かかる構成であってもリフレ
クタ１４１を容易に取り外し可能であることが理解され
るであろう。

【００４９】ランプ１３０を保持する溝１４６の好まし
い形態について説明したが本発明はこれに限定されず、
上述の作用及び効果を達成可能であればその他の形態を
排除するものではない。また、溝１４６の形態は本実施
例のランプ１３０に限定されず、当該周知のいかなるラ
ンプにも適用可能である。

【００５０】隔壁１４８は図３及び図４に示すように、
同心円上に整列する複数の隣接する溝１４６の間に配置
されている。隔壁１４８には、隔壁１４８に沿って一対
の冷却管（水冷管）１４９ａ及び１４９ｂが内接されて
いる（なお、冷却管１４９は冷却管１４９ａ及び冷却管
１４９ｂを総括するものとする）。より詳細には、冷却
管１４９ａはランプ１３０の電極部１３２に対応する場
所に位置し、冷却管１４９ｂはランプ１３０の発光部１
３６及びリフレクタ１４１に対応する場所に位置する。

【００５１】冷却管１４９は図示しない温度制御機構に
接続される。温度制御機構は、例えば、制御部３００
と、温度センサ又は温度計と、ヒータとを有し、水道な
どの水源から冷却水を供給される。冷却水の代わりに他
の種類の冷媒（アルコール、ガルデン、フロン等）を使
用してもよい。温度センサは、例えば、ＰＴＣサーミス
タ、赤外線センサ、熱電対など周知のセンサを使用する
ことができ、温度センサ又は温度計はランプ１３０の電
極部１３２、及び発光部１３６又はリフレクタ１４１の
壁面温度を測定する。ヒータは、例えば、冷却管１１６
の周りに巻かれたヒータ線などとしてから構成される。
ヒータ線に流れる電流の大きさを制御することによって
冷却管１４９を流れる水温を調節することができる。

【００５２】冷却管１４９ａは、電極１３３がモリブデ
ンから構成される場合は、モリブデンの酸化による電極
部１３３及び封止部１４３ｃの破壊を防止するために電
極部１３２の温度を３５０℃以下に維持する必要があ
る。また、冷却管１４９ｂは、中間部１３４及び発光部
１３６がハロゲンサイクルを維持するように発光部１３
４の温度を２５０乃至９００℃に維持する必要がある。
ここで、ハロゲンサイクルとは、フィラメント１３７を
構成するタングステンが蒸発しハロゲンガスと反応し、
タングステン−ハロゲン化合物が生成され、ランプ１３
０内を浮遊する。ランプ１３０が２５０乃至９００℃に
維持された場合、タングステン−ハロゲン化合物はその
状態を維持する。また、対流によって、タングステン−
ハロゲン化合物がフィラメント１３７付近に運ばれる
と、高温のためにタングステンとハロゲンガスに分解さ
れる。その後、タングステンはフィラメント１３７に沈
殿し、ハロゲンガスは再び同じ反応を繰り返すことであ
る。なお、ランプ１３０は、一般に、９００℃を超える
と失透（発光部１３４が白くなる現象）が発生し、２５
０℃を下回ると黒化（タングステン−ハロゲン化合物が
ランプ１３０の内壁に付着し黒くなる現象）が発生す
る。更に、リフレクタ１４１は反射領域１４２にコート
されたコーティングの材料分子には高温になると下地金
属と相互に拡散しあって合金を作る性質がある。これが
反射領域１４２の反射率の低下につながるため、リフレ
クタを所定の温度以下に維持する必要がある（例えば、
Ｎｉメッキが施されている場合、３００℃以下が好まし
い）。

【００５３】本実施例では、冷却管１４９ａをハロゲン
サイクルの範囲温度及びモリブデンの酸化防止の共通温
度、好ましくは２５０乃至３５０℃、冷却管１４９ｂを
ハロゲンサイクルの範囲温度及びリフレクタ１４１のコ
ーティング層の保護の共通温度、好ましくは２５０乃至
３００℃に維持する。

【００５４】かかる構成において、冷却管１４９は電極
１３３のモリブデンの酸化により電極部１３２及び封止
部１４３ｃが破損することを防止する。また、リフレク
タ１４１のコーティング層を保護し、反射率の低下を抑
制する。従って、冷却管１４９は発光部１３６を含むラ
ンプ本体及びリフレクタの寿命を長くするといった長所
を有し、経済的に優れている。なお、溝１４６とランプ
１３０及びリフレクタ１４１との接触面積は上述したよ
うに従来より大きく、冷却効率を十分に得ることができ
る。

【００５５】なお、例示的に、リフレクタ１４１及びラ
ンプ１３０の発光部１３６に相当する部分の隔壁１４８
を設けずに、かかる部分を空間とし発光部１３６を空冷
にするとした冷却方法も考えられる。なお、封止部１４
３ｃは上述する冷却管１４９ａにより冷却するものとす
る。かかる構成であっても、上述した構成と同様な作用
及び効果を得ることができる。当該周知の空冷機構、例
えばブロアによって強制的に発光部１３６を冷却するよ
うな方法を使用しても良い。更に、例示的に、隔壁１４
８に封止部１４３ｃ及びリフレクタ１４１を冷却可能な
共通の冷却管を設けた冷却方法も考えられる。かかる構
成においては、冷却管はモリブデンの酸化防止、ハロゲ
ンサイクル範囲、及び反射領域１４２のコーティング層
の保護の為の共通である温度、例えば２５０乃至３００
℃になるように冷却される。このような構成であって
も、上述した冷却管１４９と同様な効果を得ることがで
きる。

【００５６】次に、図１、図１０及び図１１を参照して
放射温度計２００を説明する。ここで、図１０は放射温
度計２００及びその近傍の処理室１１０の概略拡大断面
図である。図１１は、放射温度計２００の別の適用例を
示した放射温度計２００のセンサロッド２１０の近傍を
示した概略拡大断面図である。放射温度計２００は被処
理体Ｗに関してランプ１３０と反対側に設けられてい
る。但し、本発明は放射温度計２００がランプ１３０と
同一の側に設けられる構造を排除するものではない。

【００５７】放射温度計２００は処理室１１０の底部１
１４に取り付けられている。底部１１４の処理室１１０
内部を向く面１１４ａは金メッキなどが施されて反射板
（高反射率面）として機能する。これは、面１１４ａを
黒色などの低反射率面とすると被処理体Ｗの熱を吸収し
てランプ１３０の照射出力を不経済にも上げなければな
らなくなるためである。底部１１４は円筒形状の貫通孔
１１５を有する。放射温度計２００はセンサロッド２１
０と、フィルタ２２０と、放射検出器２３０とを有し、
かかる貫通孔１１５よりフィルタ２３０を介し、放射検
出器２２０に接続されたセンサロッド２１０を処理空間
内に突出させている。センサロッド２１０は、処理室１
１０の底部１１４に設けられた貫通孔１１５に挿通され
てオーリング１９０によりシールされている。これによ
り、処理室１１０は貫通孔１１５に拘らずその内部の減
圧環境を維持することができる。なお、本実施例の後述
する温度測定方法では、チョッパ及び当該チョッパを回
転駆動するためのモータ等を省略することが可能であ
り、必要最低限の比較的安価な構成を採用している。放
射温度計２００は被処理体Ｗの温度を測定しかかる温度
を制御部３００に送信することで、被処理体Ｗに所定の
温度で熱処理を行うことを可能としている。

【００５８】センサロッド２１０は単芯又は多芯光ファ
イバより構成される。図１０を参照するに、センサロッ
ド２１０は一の端部２１４をフィルタ２２０を介し放射
検出器２３０へ接続し、他方の端部２１２を被処理体Ｗ
の近傍に配置する。端部２１２は集光作用を有し、かか
る作用により被測定体より放射される放射光をかかる放
射検出器２３０へ導入する。なお、端部２１２は集光作
用を奏するレンズ等を更に有する構成であっても良い。
光ファイバは一旦入射された放射光を殆ど減衰すること
なくフィルタ２２０へ案内することができるので伝達効
率に優れるという長所を有する。また、センサロッド２
１０の導光路に可撓性を持たせることができ、放射温度
計２００の配置の自由度を増加させることができる。更
に、放射温度計２００の本体又は放射検出器２３０を被
処理体Ｗからより離間させることができるので被処理体
Ｗからの温度の影響を受けて放射温度計２００の各部が
変形する等の弊害を防止してより高い測定精度を維持す
ることができる。

【００５９】しかし、放射温度計２００を用いた従来の
温度測定方法ではセンサロッド２１０の端部２１２は開
放空間中に設けられており、例えばセンサロッド２１０
は底部１１４から突出し処理室１１０と同一空間に存在
する状態であった。かかる状態での温度測定は、迷光と
呼ばれる所望の被測定体（被処理体Ｗ）からの放射光以
外の要素がノイズとなって測定精度を下げる原因となっ
ていた。そこで、本発明者は被測定体に迷光を遮蔽する
空間（閉空間）を形成しかかる空間内部にセンサロッド
２１０を配置することで、迷光を遮断し測定精度を上げ
ることを考えた。

【００６０】より詳細には、図１０によく示されるよう
に、センサロッド２１０の端部２１２は、光を遮断する
ドーム形状の遮蔽部２１６より被測定体（被処理体Ｗ）
を含めた閉空間を形成し、かかる閉空間内部にセンサロ
ッド２１０の端部２１２が配置されるように構成され
る。遮蔽部２１６は、例えば断面Ｕ字型の形状を有し、
Ｕ字型の開口側を気密的に被測定体に接触させることで
処理室１１０とは異なる雰囲気形成し、迷光を遮断す
る。本実施例において、遮蔽部２１６は断面Ｕ字形状で
あるが、本発明の構成がこれに限定されることを意味す
るものではない。なお、遮蔽部２２６は被測定体と同一
部材より形成されることが好ましく、かかる被測定体が
迷光を透過しやすい部材であるならば、その側面に遮蔽
膜等を塗布し迷光を遮断する必要がある。遮蔽部２１６
を被測定体を同一材料より構成することで、別部材から
放射される放射光によって測定精度を下げることを防止
することができる。しかし、遮蔽部２１６の構造及び材
料は上記に限定されず、迷光を遮断し得るのであればそ
の他の構成を排除するものではない。

【００６１】また、例示的に図１１に示すように、被測
定体の内部にセンサロッド２１０を挿入可能な空間を形
成し、かかる空間にセンサロッド２１０を挿入し閉空間
を形成するといった構成であっても良い。ここで、図１
１は、図１０に示すセンサロッド２１０の端部２２２近
傍の別の例示的一態様を示す概略断面図である。但し、
図１１における構成では被測定体、即ち被処理体Ｗに穴
又は空間を形成する必要がある。従って、かかる空間は
被処理体Ｗの周縁部に設ける、又はサポートリング１５
０に空間を形成しかかる空間内にセンサロッド２１０を
挿入し、サポートリング１５０を介して間接的に被処理
体Ｗの温度を測定するといった構成であっても良い。

【００６２】従来では迷光にともなうノイズにより測定
精度を下げる原因となっていたが、本実施例は遮光部２
１６で別雰囲気を形成し迷光を遮蔽することで開放空間
にセンサロッド２１０を配置するよりも迷光の影響を下
げることができる。よって、被測定体の温度を精度よく
測定することが可能となり、生産性能の安定性及び再現
性を高めることができ、高精度な熱処理及び当該熱処理
を施した高品質なウェハを提供することが可能となる。
また、センサロッド２１０は任意の可動機構を有しても
よく、例えば必要な温度測定のときのみセンサロッド２
１０を被処理体Ｗに接触させ温度測定し、温度測定をし
ないときには退避動作を可能にする構成であってもよ
い。かかる構成は、例えば後述するガス処理及び被処理
体の回転に際して、センサロッド２１０が被処理体のガ
ス処理及び被処理体の回転を妨げないようにすることが
できる。また、上述したように回転リング１５０内にセ
ンサロッド２１０を設け、被処理体のガス処理及び回転
を妨げないようにすることも可能である。

【００６３】更に、本発明者は放射温度計の測定誤差の
原因を探るべく被処理体に使用される部材の放射特性を
十分に吟味する必要があると考えた。そこで、本発明者
は被処理体に使用される部材を温度をパラメータとして
波長に対する放射率を測定した。かかる測定結果より、
ある部材においては（例えば、石英や炭化シリコン）、
温度に関わらず波長に対する放射率がほぼ一様な値を示
す箇所があること発見すると共に、波長によって放射率
の値に大小が存在することを発見した。放射温度計を使
用した温度測定の際、放射率の低い、即ち、放射エネル
ギーが少ない波長を有する熱放射光を使用することはノ
イズの存在が十分に考えられる。従来では、温度測定の
際検出精度を上げるために波長を選択して温度測定をす
ることは行われておらず、ノイズを多く含む放射光でさ
え測定の対象とされていた。そこで、本発明者はかかる
ノイズが温度測定の誤差の原因となっていることを発見
するとともに、ノイズの少ない、即ち、放射率の高い波
長を有する熱放射光を選択し、かかる放射光で温度測定
を行えば精度の高い温度測定が可能であると考えた。そ
こで、本発明の放射温度計２００は検出する波長を選択
するためにフィルタ２２０を有する。

【００６４】フィルタ２２０はセンサロッド２１０と放
射検出器２３０の間に位置し、放射検出器２３０へ導入
される放射光を波長によって制限する機能を有する。フ
ィルタ２２０は波長フィルタであり当該周知のいかなる
技術をも適用可能である為、ここでの詳細な説明は省略
する。本実施例においてフィルタ２２０は高放射率を示
す波長域のみ波長を選択するように設定される。図１２
乃至図１４に各材料の波長に対する放射率を示す。ここ
で、図１２は、温度及び基板厚さをパラメータとした、
石英基板の波長に対する放射率を示した図である。図１
３乃至図１４は、温度及び材料の厚さをパラメータとし
たときの、ＳｉＣ（炭化シリコン）、ＡｌＮ（窒化アル
ミニウム）基板の波長に対する放射率を示した図であ
る。

【００６５】例えば、図１２を参照するに、石英基板
は、４．５乃至７．４μｍ又は９．０乃至１９．０μｍ
の波長領域は高放射率を示していることが容易に理解さ
れる。かかる領域において、一の波長を選択しフィルタ
２２０を介し透過させることで、後述する放射検出器２
００には、高放射率かつ図１２より既知となった放射率
を有する波長を通過させることが可能となる。なお、図
１３より、ＳｉＣは４．３乃至１０．５μｍ及び１２．
５乃至２０．０μｍの波長領域において、高反射率を示
している。更に、図１４より、ＡｌＮは５．０乃至１
１．０μｍ及び１７．０乃至２５．０μｍの波長領域に
おいて、高反射率を示している。ＳｉＣ及びＡｌＮにお
いても、かかる領域において、一の波長を選択しフィル
タ２２０を介し透過させることで、後述する放射検出器
２００には、高放射率かつ図１３及び図１４より既知と
なった放射率を有する波長を通過させることが可能とな
る。

【００６６】なお、本実施例では放射検出器２２０に導
入される波長を選択するためにフィルタ２２０を使用し
ているが、本発明はこれに限定されるものでなく当該周
知のいかなる技術を適用可能であることは言うまでもな
い。また、後述するようにフィルタ２２０は複数使用す
る構成であっても良い。

【００６７】放射検出器２２０は、図示しない結像レン
ズ、Ｓｉホトセル、増幅回路を備え、結像レンズに入射
した放射光を電圧、即ち、後述の放射強度Ｅ₁（Ｔ）を
表す電気信号に変換して制御部３００に送る。制御部３
００はＣＰＵ及びメモリを備えており、後述する放射強
度Ｅ₁（Ｔ）を基に被処理体Ｗの基板温度Ｔを算出す
る。なお、この演算は放射温度計２００内の図示しない
演算部が行ってもよい。

【００６８】より詳細には、センサロッド２１０の端部
２２１により集光され、光ファイバにより検出器２３０
に伝達される。センサロッド２１０により伝達された放
射強度（又は輝度）はそれぞれ以下の数式２で示され
る。

【００６９】

【数２】 ここで、Ｅ₁（Ｔ）は検出器２３０によって求められた
温度Ｔにおける被測定体からの放射強度、Ｅ_BB（Ｔ）は
温度Ｔにおける黒体の放射強度である。数式２は、プラ
ンクの式から導かれる。

【００７０】

【数３】 ここで、σはステファン―ボルツマン定数といい、σ＝
５．６７×10^-8（Ｗ／ｍ ²・Ｋ⁴）であり、数式３はステ
ファン―ボルツマンの法則から導かれる。

【００７１】検出器２７０又は制御部３００は、数式２
のεに既知の被測定体（被処理体Ｗ）のフィルタ２２０
の透過波長に対応した放射率を代入することで、放射強
度Ｅ _BB（Ｔ）を求めることができる。よって、Ｅ
_BB（Ｔ）を数式３に代入して温度Ｔを求めることができ
る。いずれにしろ制御部３００は被処理体Ｗの温度Ｔを
得ることができる。

【００７２】なお、上述した温度測定方法は被処理体の
温度計測のみに限定されるものではなく、例えば石英製
のウインドウ１２０の温度測定に利用してもよい。ま
た、適用可能な材料も上述の部材に限定されず、材料の
放射特性を知り得るものであるならば全てに適用化ので
あることは言うまでもない。

【００７３】図１５を参照するに、フィルタ２２０及び
放射検出器２３０は複数設ける構成であっても良い。こ
こで、図１５は、図１に示す放射温度計２００の別な例
示的一態様を示す概略側面図である。放射温度計２００
Ａは、複数の単芯又は多芯光ファイバから構成される光
ファイバ２１０Ａ（光ファイバ２１０ａ乃至光ファイバ
２１０ｄ）と、複数のフィルタ２２０Ａ（フィルタ２２
０ａ乃至フィルタ２００ｄ）と、複数の放射検出器２３
０Ａ（放射検出器２３０ａ乃至放射検出器２３０ｄ）か
ら構成される。かかる構成は放射温度計２００と基本的
に同一であり、ここでの詳細な説明は省略する。

【００７４】放射温度計２００Ａは、放射温度計２００
と同様に、一の端部である複数の光ファイバ２１０Ａを
束ねた端部２１２Ａを閉空間に配置し、他方の端部２１
４Ａ（端部２１４ａ乃至端部２１４ｄ）をフィルタ２２
０Ａを介し放射検出器２３０Ａに接続する。なお、フィ
ルタ２２０Ａを構成する複数のフィルタ２２０ａ乃至フ
ィルタ２２０ｄは、放射検出器２３０へ導入される放射
光を各フィルタ２２０Ａにおいて各々異なる波長によっ
て制限する機能を有する。但し、フィルタ２２０ａ乃至
フィルタ２２０ｄは上述したように放射率の高い波長で
あってその中の任意の一の波長を各々選択し、フィルタ
２２０Ａを介し透過させる。これにより、放射検出器２
００Ａには高放射率かつ図１２より既知となった放射率
を有する複数の波長を通過させることが可能となる。か
かる構成は波長の異なる放射光の数を増やし検出信号を
複数にすることで、測定及びその他の誤差を制御部３０
０で平均化し放射温度計２００よりも精度よく温度測定
することが可能となる。なお、放射検出器２３０Ａと制
御部３００の間に所定の回路を構成し、かかる回路にお
いて放射検出器２３０Ａより送られる信号を平均化する
構成であってもよい。

【００７５】制御部３００は内部にＣＰＵ及びメモリを
備え、被処理体Ｗの温度Ｔを認識してランプドライバ３
１０を制御することによってランプ１３０の出力をフィ
ードバック制御する。また、制御部３００は、後述する
ように、モータドライバ３２０に所定のタイミングで駆
動信号を送って被処理体Ｗの回転速度を制御する。

【００７６】ガス導入部１８０は、例えば、図示しない
ガス源、流量調節バルブ、マスフローコントローラ、ガ
ス供給ノズル及びこれらを接続するガス供給路を含み、
熱処理に使用されるガスを処理室１１０に導入する。な
お、本実施例ではガス導入部１８０は処理室１１０の側
壁１１２に設けられて処理室１１０の側部から導入され
ているが、その位置は限定されず、例えば、シャワーヘ
ッドとして構成されて処理室１１０の上部から処理ガス
を導入してもよい。

【００７７】アニールであればガス源はＮ₂、Ａｒな
ど、酸化処理であればＯ₂、Ｈ₂、Ｈ₂Ｏ、ＮＯ₂、窒化処
理であればＮ₂、ＮＨ₃など、成膜処理であればＮＨ₃、
ＳｉＨ₂Ｃｌ₂やＳｉＨ₄などを使用するが、処理ガスは
これらに限定されないことはいうまでもない。マスフロ
ーコントローラはガスの流量を制御し、例えば、ブリッ
ジ回路、増幅回路、コンパレータ制御回路、流量調節バ
ルブ等を有し、ガスの流れに伴う上流から下流への熱移
動を検出することによって流量測定して流量調節バルブ
を制御する。ガス供給路は、例えば、シームレスパイプ
を使用したり、接続部に食い込み継ぎ手やメタルガスケ
ット継ぎ手を使用したりして供給ガスへの配管からの不
純物の混入が防止している。また、配管内部の汚れや腐
食に起因するダストパーティクルを防止するために配管
は耐食性材料から構成されるか、配管内部がＰＴＦＥ
（テフロン（登録商標））、ＰＦＡ、ポリイミド、ＰＢ
Ｉその他の絶縁材料により絶縁加工されたり、電解研磨
処理がなされたり、更には、ダストパーティクル捕捉フ
ィルタを備えたりしている。

【００７８】排気部１９０は、本実施例ではガス導入部
１８０と略水平に設けられているが、その位置及び数は
限定されない。排気部１９０には所望の排気ポンプ（タ
ーボ分子ポンプ、スパッターイオンポンプ、ゲッターポ
ンプ、ソープションポンプ、クライオポンプなど）が圧
力調整バルブと共に接続される。なお、本実施例では処
理室１１０は減圧環境に維持されるが、本発明は減圧環
境を必ずしも必須の構成要素とするものではなく、例え
ば、１３３Ｐａ乃至大気圧の範囲で適用可能である。排
気部１９０はヘリウムガスを次の熱処理前までに排気す
る機能も有する。

【００７９】以下、被処理体Ｗの回転機構について図１
を参照して説明する。集積回路の各素子の電気的特性や
製品の歩留まり等を高く維持するためには被処理体Ｗの
表面全体に亘ってより均一に熱処理が行われることが要
求される。被処理体Ｗ上の温度分布が不均一であれば、
例えば、成膜処理における膜厚が不均一になったり、熱
応力によりシリコン結晶中に滑りを発生したりするな
ど、ＲＴＰ装置１００は高品質の熱処理を提供すること
ができない。被処理体Ｗ上の不均一な温度分布はランプ
１３０の不均一な照度分布に起因する場合もあるし、ガ
ス導入部１８０付近において導入される処理ガスが被処
理体Ｗの表面から熱を奪うことに起因する場合もある。
回転機構はウェハを回転させて被処理体Ｗがランプ１３
０により均一に加熱されることを可能にする。

【００８０】被処理体Ｗの回転機構は、サポートリング
１５０と、リング状の永久磁石１７０と、リング状のＳ
ＵＳなどの磁性体１７２と、モータドライバ３２０と、
モータ３３０とを有する。

【００８１】サポートリング１５０は、耐熱性に優れた
セラミックス、例えば、ＳｉＣなどから構成された円形
リング形状を有する。サポートリング１５０は被処理体
Ｗの載置台として機能し、中空円部において断面Ｌ字状
に周方向に沿ってリング状の切り欠きを有する。かかる
切り欠き半径は被処理体Ｗの半径よりも小さく設計され
ているのでサポートリング１５０は切り欠きにおいて被
処理体Ｗ（の裏面周縁部）を保持することができる。必
要があれば、サポートリング１５０は被処理体Ｗを固定
する静電チャックやクランプ機構などを有してもよい。
サポートリング１５０は、被処理体Ｗの端部からの放熱
による均熱の悪化を防止する。

【００８２】サポートリング１５０は、その端部におい
て支持部１５２に接続されている。必要があれば、サポ
ートリング１５０と支持部１５２との間には石英ガラス
などの断熱部材が挿入されて、後述する磁性体１７２な
どを熱的に保護する。本実施例の支持部１５２は中空円
筒形状の不透明な石英リング部材として構成されてい
る。ベアリング１６０は支持部１５２及び処理室１１０
の内壁１１２に固定されており、処理室１１０内の減圧
環境を維持したまま支持部１５２の回転を可能にする。
支持部１５２の先端には磁性体１７２が設けられてい
る。

【００８３】同心円的に配置されたリング状の永久磁石
１７０と磁性体１７２は磁気結合されており、永久磁石
１７０はモータ３３０により回転駆動される。モータ３
３０はモータドライバ３２０により駆動され、モータド
ライバ３２０は制御部３００によって制御される。

【００８４】この結果、永久磁石１７０が回転すると磁
気結合された磁性体１７２が支持部１５２と共に回転
し、サポートリング１５０と被処理体Ｗが回転する。回
転速度は、本実施例では例示的に９０ＲＰＭであるが、
実際には、被処理体Ｗに均一な温度分布をもたらすよう
に、かつ、処理室１１０内でのガスの乱流や被処理体Ｗ
周辺の風切り効果をもたらさないように、被処理体Ｗの
材質や大きさ、処理ガスの種類や温度などに応じて決定
されることになるであろう。磁石１７０と磁性体１７２
は磁気結合されていれば逆でもよいし両方とも磁石でも
よい。

【００８５】次に、ＲＴＰ装置１００の動作について説
明する。図示しないクラスターツールなどの搬送アーム
が被処理体Ｗを図示しないゲートバルブを介して処理室
１１０に搬入する。被処理体Ｗを支持した搬送アームが
サポートリング１５０の上部に到着すると、図示しない
リフタピン昇降系がサポートリング１５０から（例え
ば、３本の）図示しないリフタピンを突出させて被処理
体Ｗを支持する。この結果、被処理体Ｗの支持は、搬送
アームからリフタピンに移行するので、搬送アームはゲ
ートバルブより帰還させる。その後、ゲートバルブは閉
口される。搬送アームはその後図示しないホームポジシ
ョンに移動してもよい。

【００８６】一方、リフタピン昇降系は、その後、図示
しないリフタピンをサポートリング１５０の中に戻し、
これによって被処理体Ｗをサポートリング１５０の所定
の位置に配置する。リフタピン昇降系は図示しないベロ
ーズを使用することができ、これにより昇降動作中に処
理室１１０の減圧環境を維持すると共に処理室１０２内
の雰囲気が外部に流出するのを防止する。

【００８７】その後、制御部３００はランプドライバ３
１０を制御し、ランプ１３０を駆動するように命令す
る。これに応答して、ランプドライバ３１０は制御部３
００を駆動し、ランプ１３０は被処理体Ｗを、例えば、
約８００℃まで加熱する。本実施例の熱処理装置１００
は、２種類のランプ１３０により被処理体を均一に加熱
しているので所望の高速昇温を得ることができる。ラン
プ１３０から放射された熱線は石英ウインドウ１２０を
介して処理空間にある被処理体Ｗの上面に照射されて被
処理体Ｗを、例えば、８００℃へ２００℃／ｓの加熱速
度で高速昇温する。加熱と同時又はその前後に、排気部
１９０が処理室１１０の圧力を減圧環境に維持する。

【００８８】更に、制御部３００は温度制御機構を制御
し、ランプ１３０を冷却する。制御部３００は図示しな
い温度計の情報によりフィードバック制御を行い、封止
部１４３ｃが２５０乃至３５０℃になるように冷却管１
４９ａの温度を制御する。更に、冷却管１４９ｂも同様
にフィードバック制御を行い、発光部１３６及びリフレ
クタ１４１が２５０乃至３００℃になるように冷却管１
４９ｂの温度を制御する。かかる制御は、ランプ１３０
の電極部１３２の電極１３３を構成するモリブデンの酸
化を防止する。また、ランプ１３０の発光部１３６をハ
ロゲンサイクル内及びリフレクタ１４１のコート層の劣
化を防止する範囲内で制御する。この結果、ランプ１３
０及びリフレクタ１４１は破損の原因となりうる要素が
減少され、ランプ１３０及びリフレクタ１４１の長寿命
化を達成できる。

【００８９】同時に、制御部３００はモータドライバ３
２０を制御し、モータ３３０を駆動するように命令す
る。これに応答して、モータドライバ３２０はモータ３
３０を駆動し、モータ３３０はリング状磁石１７０を回
転させる。この結果、支持部１５２（又は１５２Ａ）が
回転し、被処理体Ｗがサポートリング１５０と共に回転
する。被処理体Ｗが回転するのでその面内の温度は熱処
理期間中に均一に維持される。

【００９０】被処理体Ｗの温度は放射温度計２００によ
り測定されて、制御部３００はその測定結果に基づいて
ランプドライバ３１０をフィードバック制御する。本実
施例では、ランプ１３０はランプ１３０ａよりランプ１
３０ｂの方が単位面積あたりのエネルギーが高くなるよ
うに出力が決定されている。上記の被処理体Ｗとサポー
トリング１５０の熱物性値の差を補うようなランプ１３
０（ランプ１３０ａ及びランプ１３０ｂ）の配置、及び
被処理体Ｗは回転しているためにその表面の温度分布は
均一であることが期待されるが、必要があれば、放射温
度計２００は、被処理体Ｗの温度を複数箇所（例えば、
その中央と端部）測定することができ、放射温度計２０
０が被処理体Ｗ上の温度分布が不均一であると測定すれ
ば、制御部３００は被処理体Ｗ上の特定の領域のランプ
１３０の出力を変更するようにランプドライバ３１０に
命令することもできる。

【００９１】放射温度計２００は、チョッパやＬＥＤ等
を使用しない単純な構造であるため安価であると共に装
置１００の小型化と経済性向上に資する。また、本発明
の温度測定方法により放射率の高い波長を選択して検出
するため温度測定精度が高い。被処理体Ｗは、熱処理に
おいては高温環境下に長時間置かれると不純物が拡散し
て集積回路の電気的特性が悪化するため、高速昇温と高
速冷却が必要でありそのために被処理体Ｗの温度管理が
不可欠であるが、本実施例の温度測定方法はかかる要請
に応えるものである。この結果、ＲＴＰ装置１００は高
品質の熱処理を提供することができる。

【００９２】次いで、図示しないガス導入部から流量制
御された処理ガスが処理室１１０に導入される。所定の
熱処理（例えば、１０秒間）が終了すると制御部３００
はランプドライバ３１０を制御してランプ１３０の加熱
を停止するように命令する。これに応答して、ランプド
ライバ３１０はランプ１３０の駆動を停止する。

【００９３】熱処理後に被処理体Ｗは上述したのと逆の
手順によりゲートバルブから処理室１１０の外へクラス
ターツールの搬送アームにより導出される。次いで、必
要があれば、搬送アームは被処理体Ｗを次段の装置（成
膜装置など）に搬送する。

【００９４】なお、ランプ１３０は溝１４６と接する部
分にねじ山を形成することで、各々独立してランプ保持
部１４５より着脱可能である。よって、上述した熱処理
が終わった段階で、熱処理に伴い使用不能になった発光
部１３６を含むランプ本体及び／又はリフレクタ１４１
を交換する工程を設けることができる。よって使用不可
能となった発光部１３６を含むランプ本体又は／及びリ
フレクタ１４１を容易に交換可能であり、被処理体Ｗの
加熱効率の低下を防止できる。また、使用不可能になっ
た発光部１３６を含むランプ本体又は／及びリフレクタ
１４１のみの交換が可能であり、ランプ保持部１４５全
体を交換する従来の熱処理装置と比較して経済的にも好
ましい。なお、かかる工程は必ずしも必要とされず、熱
処理装置１００のメンテナンス時に行ってもよい。更
に、ランプハウス全体を交換することは作業が煩雑であ
り、メンテナンス性を低下させるという欠点を有する
が、本発明はかかる欠点を解決することができる。

【００９５】以上、本発明の好ましい実施例を説明した
が、本発明はその要旨の範囲内で種々の変形及び変更が
可能である。

【００９６】

【発明の効果】本発明の例示的一態様である加熱装置、
及び熱処理装置によれば、一のランプに関しランプ保持
部からの着脱可能な構成であって、劣化した発光部を含
むランプ本体及び／又はリフレクタだけを容易に交換す
ることが可能であって、未だ使用可能なランプ本体及び
／又はリフレクタを取り外すことがない。また、ランプ
本体及び／又はリフレクタを交換する際にランプ保持部
全体を交換する必要がなく、劣化したランプ本体及び／
又はリフレクタのみを交換することができる。よって、
従来のようにランプ保持部を一体的に交換する作業と比
較しても、熱処理装置のメンテナンスを容易にするもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の例示的一態様としての熱処理装置の
概略断面図である。

【図２】 図１に示す加熱部の概略底面図である。

【図３】 図１に示す加熱部の一部を示す拡大断面図で
ある。

【図４】 図１に示すランプ加熱部よりランプをはずし
たときの図３に対応する図である。

【図５】 図３に示すランプ本体の概略断面図である。

【図６】 図３に示すリフレクタの概略断面図である。

【図７】 図６に示すリフレクタの概略底面図である。

【図８】 図６に示すリフレクタの変形例であるリフレ
クタを示した概略側面図である。

【図９】 図８に示すリフレクタの概略上面図である。

【図１０】 放射温度計及びその近傍の処理室の概略拡
大断面図である。

【図１１】 放射温度計の別の適用例を示した放射温度
計のセンサロッドの近傍を示した概略拡大断面図であ
る。

【図１２】 温度及び基板厚さをパラメータとした、石
英基板の波長に対する放射率を示した図である。

【図１３】 温度及び材料の厚さをパラメータとしたと
きの、ＳｉＣ（炭化シリコン）基板の波長に対する放射
率を示した図である。

【図１４】 温度及び材料の厚さをパラメータとしたと
きの、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）基板の波長に対する
放射率を示した図である。

【図１５】 図１に示す放射温度計の別な例示的一態様
を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１００ 熱処理装置 １１０ 処理室 １２０ 石英ウインドウ １３０ ランプ １３１ ねじ山 １３２ 電極部 １３６ 発光部 １３７ フィラメント １３８ コイル １４０ 加熱部 １４１ リフレクタ １４２ 反射部 １４４ ねじ山 １４５ ランプ保持部 １４６ 溝 １４７ ねじ山 １５０ サポートリング １６０ ベアリング １７０ 磁石 １８０ ガス導入部 １９０ 排気部 ２００ 放射温度計 ２１０ 光ファイバ ２２０ フィルタ ２３０ 放射検出器 ３００ 制御部 ３１０ ランプドライバ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体に所定の熱処理を施すために発
   光する発光部と、 前記発光部から射出される光を前記被処理体に反射する
   リフレクタとを有するランプであって、 前記発光部及び前記リフレクタは前記ランプを支持及び
   冷却するランプ保持部に着脱可能に取り付けられるラン
   プ。
2. 【請求項２】 前記リフレクタは前記発光部から分離可
   能に前記ランプ保持部に設けられる請求項１記載のラン
   プ。
3. 【請求項３】 前記リフレクタは半球、半楕円球、又は
   円錐形状を有する請求項１記載のランプ。
4. 【請求項４】 前記リフレクタはアルミニウムより形成
   され、前記発光部を覆う面にニッケル、金、又は、ニッ
   ケル、金、ロジウム、金の順に塗布された前記熱放射光
   を反射する膜を有する請求項１記載のランプ。
5. 【請求項５】 前記リフレクタは赤外線及び可視光を反
   射する請求項１記載のランプ。
6. 【請求項６】 被処理体に所定の熱処理を行う熱処理装
   置であって、 前記被処理体に所定の熱処理を施すために発光する発光
   部と、 前記発光部から射出された光を前記被処理体に反射する
   リフレクタと、 前記発光部及び前記リフレクタを着脱可能に支持及び冷
   却するランプ保持部とを有する熱処理装置。
7. 【請求項７】 前記リフレクタは前記発光部から分離可
   能に前記ランプ保持部に設けられる請求項６記載の熱処
   理装置。
8. 【請求項８】 前記リフレクタは半球、半楕円球、又は
   円錐形状を有する請求項６記載の熱処理装置。
9. 【請求項９】 前記発光部は当該発光部と接続し外部よ
   り電力を供給される電極部を有し、 前記ランプ保持部は、前記リフレクタ及び前記発光部を
   冷却する第１の冷却部と、 前記電極部を冷却する第２の冷却部とを有する請求項６
   記載の熱処理装置。
10. 【請求項１０】 前記発光部は当該発光部と接続し外部
    より電力を供給される電極部を有し、 前記電極部は前記発光部の前記被処理体に対応する場所
    によって供給される前記電力が異なる請求項６記載の熱
    処理装置。
11. 【請求項１１】 前記発光部は前記光を前記被処理体に
    向けて反射する反射手段を有する請求項６記載の熱処理
    装置。
12. 【請求項１２】 前記リフレクタ及び前記反射手段は当
    該リフレクタと当該反射手段が協働し半球、半楕円球、
    又は円錐を形成する請求項６記載の熱処理装置。