JP2008166073A - フィラメントランプ及び光照射式加熱装置 - Google Patents

フィラメントランプ及び光照射式加熱装置 Download PDF

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【課題】フィラメントランプの端部から導出された導電性部材に接続される複数本のリード線を効率良く配線することにより、フィラメントランプをより一層近接配置する。
【解決手段】フィラメントランプ1内の複数のフィラメント体に個別に電力を供給する光照射式加熱装置において、フィラメントランプ1の外部リード18、20の各々に電気的に接続された複数の第1の給電コネクタが所定の間隔で順次並列配置されるように保持するプラグハウジングとからなるプラグP1、P2と、前記第1の給電コネクタとそれぞれ接続される複数の第2の給電コネクタが前記第1の給電コネクタの配置間隔と対応するように所定の間隔で順次並列配置されるように保持するレセプタクルハウジングとからなるレセプタクルR1、R2を具備しており、プラグP1、P2とレセプタクルR1、R2が接続され一体のコネクタが構成される。
【選択図】図1

Description

本発明は、フィラメントランプ及び光照射式加熱装置に係わり、特に、工業用の加熱装置、例えば、半導体の加熱処理に利用されるフィラメントランプ及び光照射式加熱装置に関する。
半導体製造工程における、例えば、成膜、酸化、不純物拡散、窒化、膜安定化、シリサイド化、結晶化、イオン注入活性化等の様々なプロセスを行うに際しては、加熱処理が利用されており、特に、例えば、半導体ウエハ等の被処理体の温度を急速に上昇させたり、下降させたりする急速熱処理(以降、「RTP:Rapid Thermal Processing」ともいう)は、歩留まりや品質を向上させることができることから、好ましく利用されている。
RTPにおいて用いられる加熱処理装置としては、例えば、光透過性材料からなる発光管の内部にフィラメントが配設されてなる白熱ランプ等の光源からの光照射によって、被処理体を接触することなく加熱することのできる光照射式の加熱処理装置が広く利用されている。
このような光照射式の加熱処理装置によれば、例えば、被処理体を1000℃以上の温度にまで、数秒から十数秒間で昇温させることが可能であると共に、光照射を停止することにより、被処理体を急速に冷却(降温)させることが可能である。
このような光照射式の加熱処理装置を用いて、例えば、半導体ウエハのRTPを行う場合には、半導体ウエハを1050°以上に加熱する際に半導体ウエハに温度分布の不均一が生じると、半導体ウエハに「スリップ」と呼ばれる現象、すなわち、結晶転移の欠陥が発生し不良品となるおそれがあるため、半導体ウエハの全面の温度分布が均一になるように、加熱、高温保持、冷却を行うことが必要とされている。すなわち、RTPにおいては、被処理物の高精度な温度均一性が求められている。
このような加熱処理に利用される従来の光照射式加熱装置としては、長い直管のバルブからなり、その両端から給電するダブルエンドタイプのハロゲンランプを複数本使用する装置が知られている。このような装置としては、例えば、特開平10−241844号公報等が知られている。同公報によれば、長い直管状のダブルエンドタイプハロゲンランプを複数本、並列配置することにより、大きな面積に光照射できることが記載されている。また、各々のハロゲンランプに、そのランプ管軸方向に直交するランプ断面の少なくとも180度以上の角度に亘って反射ミラーが取りつけられていることが記載されている。
しかし、前記公報に記載されている装置では、フィラメントランプ毎に反射ミラーが配置されているので、該フィラメントランプ間の距離が大きくなってしまい、被照射面上での光の均一度が不十分になる、といった問題があった。また、前記フィラメントランプ毎に配置される反射ミラーのために、該フィラメントランプ同士は近接できないので、被加熱物側での単位面積当たりの投入エネルギーが十分取れず、昇温速度の改善にも限界があり、市場の要求を十分に満たせない、といった問題があった。
一方、特開平6−283503号公報に開示されている光照射式加熱装置によれば、平面状の反射鏡上に複数本のフィラメントランプを配列した加熱ランプ機構を持ち、加熱機構自身を平行に移動、または回転させることによりシリコンウエハの均一加熱を図っている。同公報によれば、平面反射鏡上にフィラメントランプを配列しているため、各フィラメントランプからの放射光が干渉しあい、照射面での光分布は均一化されると共に、フィラメントランプが配置された加熱ランプ機構を平行移動、または回転させることにより、更に被加熱物であるウエハに照射される光の均一度を上げることができる。
図8は従来の光照射式加熱装置の概略構成を示す図である。同図に示す光照射式加熱装置は、半導体基板を加熱する光照射式加熱装置301であって、光照射式加熱装置301に配置されたフィラメントランプ302の管軸方向に直交する面で切った断面図である。光照射式加熱装置301には直管型のフィラメントランプ302が複数本並列配置され、フィラメントランプ302から放射された光を被加熱物である半導体ウエハ312側に反射する平面反射鏡303が設けられており、平面反射鏡303とフィラメントランプ302からなる加熱機構部304が連結棒305を介して駆動機構306に連結されており、加熱機構304を回転させることができる。また、フィラメントランプ302から放射される光を照射する半導体ウエハ312は、石英ガラスからなる基板支持機構307上に載置され、半導体ウエハ312及び基板支持機構307は、熱処理容器308内に配置されている。熱処理容器308には、雰囲気ガス導入孔309、排気機構310、測温機構311が設けられている。熱処理容器308内に導入された半導体ウエハ312を加熱処理する前に、排気機構310によって熱処理容器308内の空気を排気し、必要に応じて雰囲気ガス導入孔309より雰囲気ガスを導入する。また、半導体ウエハ312は加熱機構部304に配置されたフィラメントランプ302によって加熱される。その加熱時の温度を計測するために熱処理容器308に測温機構311が設けられ、半導体ウエハ312の温度を測定している。
このような従来技術に係る光照射式加熱装置の課題は、昇温速度を高めた状態で、半導体ウエハ全体に亘って均等に加熱するために、複数本並列配置されるフィラメントランプの配置間隔を短くして、半導体ウエハの光照射面上の照度を高い精度で平均化することであった。
特開平10−241844号公報 特開平6−283503号公報 特開2006−279008号公報
本件出願人は、先に、特開2006−279008号公報に示すように、半導体ウエハを全面に渡ってより高精度な温度制御を可能とするため、発光管の内部に複数のフィラメントを管軸方向に順次に並んで配設し、各々のフィラメントに対してそれぞれ独立に電気を給電し制御できるフィラメントランプと、このフィラメントランプの複数本を適宜に配列し、半導体ウエハの温度分布を高精度に均一化できることが可能で、且つ狭小な特定領域に対する放射照度のみを制御することが可能な光照射式加熱装置を提案した。
このようなフィラメントランプを用いた光照射式加熱装置は、半導体の加熱処理において、均熱度が高く、温度制御性に優れている。すなわち、このフィラメントランプを利用して半導体ウエハを加熱する場合、フィラメントランプ内のフィラメントの分割数を増やすことによって高い照射精度で温度制御することが可能となる。
しかし、半導体ウエハの加熱時に高い昇温速度を確保するためには、フィラメントランプ間をより一層近接配置する必要がある。一方、フィラメントランプの端部からは複数本の外部リード線が導出されており、その各々にリード線が接続され、各々のリード線に個別に電力が供給されている。すなわち、1本のフィラメントランプの端部から複数本のリード線が出ており、それがフィラメントランプの本数分並んで配置され、加熱装置全体では相当数のリード線が出ている状態になる。これらのリード線を、例えば、端子台を用いて個々に固定しようとすると、作業が煩雑であるばかりでなく、端子台のために非常に大きなスペースが必要となり、装置が大型化してしまうという問題がある。また、従来からある真空管に用いられるような多極ソケットを用いた場合は、ソケットの外径がランプの発光管の外径より大きいため隣接するフィラメントランプ間でソケットの干渉が起き、ソケットの外径よりもフィラメントランプの配置間隔(ピッチ)を狭くできず、かつソケットに大きな設置スペースが必要となるため装置が大型化するという問題があった。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、フィラメントランプの端部から導出された外部リードに接続される複数本のリード線を効率良く配線することにより、フィラメントランプをより一層近接配置することを可能にした光照射式加熱装置を提供することにある。
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第1の手段は、発光管の管軸方向に沿って順次に配置された複数のフィラメント、及び該複数のフィラメントの各々に連結され個別に電力を供給するためのリードを有する複数のフィラメント体と、前記リードの各々に電気的に接続された複数の導電性部材と、該複数の導電性部材が配置され前記発光管の端部に設けられた封止部と、前記複数の導電性部材の各々に電気的に接続された外部リードと、を具備するフィラメントランプにおいて、前記複数の外部リードの各々に電気的に接続された給電コネクタと該給電コネクタが所定の間隔で順次並列配置されるように保持するプラグハウジングとからなるプラグを具備してなることを特徴とするフィラメントランプである。
第2の手段は、発光管の管軸方向に沿って順次に配置された複数のフィラメント、及び該複数のフィラメントの各々に連結され個別に電力を供給するためのリードを有する複数のフィラメント体と、前記リードの各々に電気的に接続された複数の導電性部材と、該複数の導電性部材が配置され前記発光管の端部に設けられた封止部と、前記複数の導電性部材の各々に電気的に接続された外部リードと、を具備するフィラメントランプが複数本並列配置されたランプユニットと、前記複数のフィラメント体に個別に電力を供給する電源部とを有する光照射式加熱装置において、前記フィラメントランプは、前記複数の外部リードの各々に電気的に接続された複数の第1の給電コネクタと該複数の第1の給電コネクタが所定の間隔で順次並列配置されるように保持するプラグハウジングとからなるプラグを具備すると共に、前記電源部は、前記プラグを保持する複数の第1の給電コネクタとそれぞれ接続される複数の第2の給電コネクタと該複数の第2の給電コネクタが前記複数の第1の給電コネクタの配置間隔と対応するように所定の間隔で順次並列配置されるように保持するレセプタクルハウジングとからなるレセプタクルを具備しており、前記プラグと前記レセプタクルが接続され一体のコネクタが構成された際、接続される第1の給電コネクタと第2の給電コネクタが、前記発光管の管軸を含む同一鉛直平面上に順次並列配置されるように前記一体のコネクタが配置されていることを特徴とする光照射式加熱装置である。
第3の手段は、第2の手段において、前記一体のコネクタの各々は、前記ランプユニットにおいて複数本並列配置されたフィラメントランプに対応して、並列配置されていることを特徴とする光照射式加熱装置である。
第4の手段は、第2の手段または第3の手段において、前記プラグと、前記レセプタクルには、所定のプラグが所定のレセプタクルにのみ接続されるように、誤接続防止機構がそれぞれ設けられていることを特徴とする光照射式加熱装置である。
請求項1に記載の発明によれば、フィラメントランプ間の距離を近接することができ、半導体ウエハ等の加熱時に精度良く昇温速度の速い加熱が可能となる。また、各フィラメントランプから引き出されるリード線がコネクタハウジングに保持された給電コネクタに順次接続されているので、結線時の作業が複雑にならず、フィラメントランプの交換を円滑に行うことができる。
請求項2に記載の発明によれば、並列配置されたフィラメントランプ間の距離を近接することができ、半導体ウエハ等の加熱時に精度良く昇温速度の速い加熱を行うことができる。また、各フィラメントランプから引き出されるリード線がコネクタハウジングに保持された給電コネクタに順次接続されているので、結線時の作業が複雑にならず、フィラメントランプの交換を円滑に行うことができる。
請求項3に記載の発明によれば、並列配置されたコネクタハウジング間に隙間を設けることができ、この隙間を通して冷却風を流すことができるので、コネクタハウジングの冷却を容易に行うことができる。これにより、給電コネクタの接点部が高温になって酸化されることにより接触不良が起こり、コネクタの過熱やフィラメントランプへ供給する電力が適正に供給されない等の不具合を解消することができる。
請求項4に記載の発明によれば、所定のプラグを所定のレセプタクルに間違いなく確実にかつ機械的に短時間で装着することができ、誤結線を確実に防止することができる。
以下に、本発明の実施形態を図1ないし図7を用いて説明する。
図1及び図2は、本発明に係るフィラメントランプ1を搭載した光照射式加熱装置を説明するための図である。
図1は、本発明の光照射式加熱装置の構成を示す断面図、図2は図1に示す光照射式加熱装置をA−A方向から見た断面図である。なお、理解を容易にするために、図2では図1に示す構成要素の一部を省略している。
図1及び図2に示すように、この光照射式加熱装置100は、チャンバ6を有する。チャンバ6の内部は、光透過性窓部材である石英窓部2によりランプユニット収容空間S1と加熱処理空間S2とに分割される。ランプユニット収容空間S1に収容されるランプユニット3から放射される光を、石英窓部2を介して加熱処理空間S2に配置されるワーク4(例えば、半導体ウエハ)に照射することにより、ワーク4の加熱処理を行う。
図2に示すように、ランプユニット収容空間S1に収容されるランプユニット3は、例えば、11本のフィラメントランプ1を所定の間隔を置いて、並列に配置した構成である。ランプユニット3の各フィラメントランプ1内には、複数のフィラメントがほぼ発光管の管軸上に順次に配置されている。例えば、図1には、7個のフィラメントが模式的に示されている。これらの各フィラメントへの供給電力を個別に制御することにより、ワーク4上の光強度分布を任意に、かつ高精度に設定することが可能となる。
ランプユニット3の上方には、反射鏡5が配置されている。反射鏡5はランプユニット3から上方に向けて照射された光をワーク4側へ反射する。すなわち、光照射式加熱装置100において、ランプユニット3から放出された光は、直接または反射鏡5で反射されて、ワーク4に照射される。
なお、本光照射式加熱装置100は、加熱時のワークの昇温速度を高速にするために、上記したランプユニット3とワーク4との距離ができるだけ短くなるように設定されている。
ランプユニット収容空間S1には、冷却風ユニット8からの冷却風がチャンバ6に設けられた冷却風供給ノズル81a、81b、81cの各吹出し口82a、82b、82cから導入される。
冷却風供給ノズル81aは、吹出し口82aからの冷却風がフィラメントランプ1に吹きつけられるように設けられる。すなわち、冷却風供給ノズル81aを介してランプユニット収容空間S1に導入された冷却風は、ランプユニット3における各フィラメントランプ1に吹きつけられ、各フィラメントランプ1を構成する発光管11を冷却する。ここで、各フィラメントランプ1の封止部12a、12bは他の箇所に比して耐熱性が低い。そのため、冷却風供給ノズル81aの吹出し口82aは各フィラメントランプ1の封止部12a、12bに対向して配置し、各フィラメントランプ1の封止部12a、12bを優先的に冷却するように構成することが望ましい。各フィラメントランプ1に吹きつけられ、熱交換により高温になった冷却風は、チャンバ6に設けられ、ガス排気ユニット810に接続された冷却風排出口83aから排出される。なお、冷却風の流れは、熱交換されて高温になった冷却風が逆に各フィラメントランプ1を加熱しないように考慮されている。
また、上記冷却風は、反射鏡5も同時に冷却する風の流れが設定される。なお、反射鏡5が図示を省略した水冷機構により水冷されているような場合は、必ずしも反射鏡5も同時に冷却するように風の流れを設定しなくてもよい。
冷却風供給ノズル81bは、吹出し口82bからの冷却風が、各フィラメントランプ1内の複数のフィラメントと電気的に接続されるプラグP1、P2と電源部28と電気的に接続されるレセプタクルR1、R2とが連結される部分に対して吹きつけられるように設けられる。
これにより、プラグP1、P2、レセプタクルR1、R2(以降、これらを総称してコネクタと呼ぶこともある)の通電時の温度上昇を抑制することが可能となる。
ところで、ワーク4の加熱時、加熱されるワーク4からの輻射熱により石英窓部2における蓄熱が発生する。そして蓄熱された石英窓部2から2次的に放射される熱線により、ワーク4は不所望な加熱作用を受けることがある。
この場合、被処理物の温度制御性の冗長化(例えば、設定温度より被処理物の温度が高温になるオーバーシュート)や蓄熱される石英窓部2自体の温度ばらつきに起因するワーク4における温度均一性の低下等の不具合が発生する。また、ワーク4の降温速度の向上が難しくなる。
よって、これらの不具合を抑制するために、冷却風供給ノズル81cの吹出し口82cを石英窓部2の近傍に設け、冷却風ユニット8からの冷却風により石英窓部2を冷却するようにすることが望ましい。
一方、加熱処理空間S2には、ワーク4が固定される処理台が設けられる。例えば、ワーク4が半導体ウエハ(シリコンウエハ)である場合、処理台は、モリブデンやタングステン、タンタルのような高融点金属材料やシリコンカーバイド(SiC)等のセラミック材料、または石英、シリコン(Si)からなる薄板の環状体(以降ガードリングとも呼ぶ)であり、その円形開口部の内周部にワーク4(半導体ウエハ)を支持する段差部が形成されている構造のガードリング10であることが好ましい。
ワーク4(半導体ウエハ)は、上記した円環状のガードリング10の円形開口部に填め込むように配置され、上記段差部で支持される。ガードリング10は、自らも光照射によって高温となり対面するワーク4(半導体ウエハ)の外周縁を補助的に放射加熱し、半導体ウエハの外周縁からの熱放射を補償する。これにより、ワーク4(半導体ウエハ)の外周縁からの熱放射等に起因するワーク4(半導体ウエハ)の周縁部の温度低下が抑制される。
ガードリング10に設置されるワーク4(半導体ウエハ)の光照射面の裏面側には、温度測定部91がワーク4(半導体ウエハ)に接触または近接して設けられる。温度測定部91は、ワーク4(半導体ウエハ)の温度分布をモニタするためのものであり、ワーク4(半導体ウエハ)の寸法に応じて個数、配置が設定される。温度測定部91は、例えば、熱電対や光ファイバ式非接触温度計が使用される。温度測定部91によりモニタされた温度情報は、温度計9に送出される。温度計9は、各温度測定部91から送出された温度情報に基づき、各温度測定部91の測定地点における温度を算出する。
なお、加熱処理の種類に応じて、加熱処理空間S2には、プロセスガス、パージガスを導入するプロセスガスユニット800を接続してもよい。例えば、熱酸化プロセスを行う場合は加熱処理空間S2に酸素ガスを、または加熱処理空間S2をパージする場合はパージガス(例えば、窒素ガス)を導入するプロセスガスユニット800を加熱処理空間S2に接続する。これらのガスは、チャンバ6に設けられるプロセスガスユニット800に接続されたプロセスガス供給ノズル84の吹出し口85から加熱処理空間S2に導入される。
上記したプロセスガス、パージガスは、チャンバ6に設けられるガス排気ユニット810に接続されたガス排出口83bから排出される。
本発明の光照射式加熱装置においては、ランプユニット3を構成する各フィラメントランプ1において、発光管11の内部のフィラメントを複数に分割し、各フィラメントそれぞれを独立に給電可能に構成としている。そのため、各フィラメントを所定のゾーンにグループ分けし、各フィラメントへの供給電力を個別に調整することが可能となる。すなわち、ワーク4上の2次元方向に対して高精度に光強度分布を設定することができるので、光照射中、ワーク4(半導体ウエハ)を回転させる必要がない。
図3は、図1及び図2に示したフィラメントランプ1の一例を示す斜視図である。
同図に示すように、このフィラメントランプ1は、例えば、石英ガラス等の光透過性材料からなる発光管11を備え、発光管11の内部にはハロゲンガスが封入されている。発光管11の両端部の封止部12a、12bは、例えば、金属箔13a、13b、13c及び13d、13e、13fでピンチシールされ、内部が気密に保持されている。
発光管11の内部には、フィラメント体14、15、16が設置されている。フィラメント体14は、同図の左側から順にリード14a、フィラメント14b、リード14cが連結されて構成される。またフィラメント体15は、同図の左側から順にリード15a、フィラメント15b、リード15cが連結されて構成される。さらに、フィラメント体16は、同図の左側から順にリード16a、フィラメント16b、リード16cが連結されて構成される。
フィラメント14b、15b、16bはコイル状に形成され、電力が供給されることにより発光する。一方、リード14a、14cはフィラメント14bに電力を供給するための給電線である。同様に、リード15a、15cはフィラメント15bに電力を供給するための給電線であり、リード16a、16cはフィラメント16bに電力を供給するための給電線である。
フィラメント体14は、リード14aの鉤状部が支持部材19aにより位置決めされ、ランプ軸の周方向への移動が規制される。また、リード14cの鉤状部が支持部材19bにより位置決めされ、ランプ軸の周方向への移動が規制される。一方、フィラメント14bは、リード14a、14cの鉤状部の略中心位置に溶接等によって連結される。連結作業は、フィラメント体14を発光管11に挿入する前に行われる。そのため、フィラメント14bとリード14a、14cの連結は比較的容易かつ高精度に行うことができる。すなわち、リード14a、14cが支持部材19a、19bにより位置決めされた際、フィラメント14bを所望の位置に高精度に配置することができる。その結果、フィラメント14bは、支持部材19a、19bにより所望の位置に位置決めされ、ランプ軸の周方向へ移動することがない。
同様に、フィラメント体15は、リード15aの鉤状部が支持部材19bにより位置決めされ、ランプ軸の周方向への移動が規制される。また、リード15cの鉤状部が支持部材19cにより位置決めされ、ランプ軸の周方向への移動が規制される。一方、フィラメント15bは、リード15a、15cの鉤状部の略中心位置に溶接等によって連結される。連結作業は、フィラメント体15を発光管11に挿入する前に行われる。そのため、フィラメント15bとリード15a、15cの連結は、比較的容易かつ高精度に行うことができる。すなわち、リード15a、15cが支持部材19b、19cにより位置決めされた際、フィラメント15bを所望の位置に高精度に配置することができる。その結果、フィラメント15bは、支持部材19b、19cにより所望の位置に位置決めされ、ランプ軸の周方向へは移動することがない。
同様に、フィラメント体16は、リード16aの鉤状部が支持部材19cにより位置決めされ、ランプ軸の周方向への移動が規制される。また、リード16cの鉤状部が支持部材19dにより位置決めされ、ランプ軸の周方向への移動が規制される。一方、フィラメント16bは、リード16a、16cの鉤状部の略中心位置に溶接等によって連結される。連結作業は、フィラメント体16を発光管11に挿入する前に行われる。そのため、フィラメント16bとリード16a、16cの連結は、比較的容易かつ高精度に行うことができる。すなわち、リード16a、16cが支持部材19c、19dにより位置決めされた際、フィラメント16bを所望の位置に高精度に配置することができる。その結果、フィラメント16bは、支持部材19c、19dにより所望の位置に位置決めされ、ランプ軸の周方向へは移動することがない。
このように、支持部材19a、19b、19c、19dを用いることにより、発光管11内において、フィラメント14b、15b、16bを所望の位置、例えば、略同一軸上に位置決めすることができ、ランプ軸の周方向へは移動しないようにすることができる。
なお、支持部材19a、19b、19c、19dにおいて、リードの鉤状部の位置決めに寄与しない切欠き部の一部は、他のリードの通過部として機能する。すなわち、支持部材19aの位置決め部である切欠き部のうち2つの切欠き部は、リード14aの位置決めとして機能し、残りの切欠き部は、リード15a、16aの通過部として機能している。また、支持部材19bの位置決め部である切欠き部のうち2つの切欠き部は、リード14cの位置決めとして機能し、他の2つの切欠き部は、リード15aの位置決めとして機能し、残りの切欠き部は、リード16aの通過部として機能している。また、支持部材19cの位置決め部である切欠き部のうち2つの切欠き部は、リード15cの位置決めとして機能し、他の2つの切欠き部は、リード16aの位置決めとして機能し、残りの切欠き部は、リード14cの通過部として機能している。さらに、支持部材19dの位置決め部である切欠き部のうちの2つの切欠き部は、リード16cの位置決めとして機能し、残りの切欠き部は、リード14c、15cの通過部として機能している。
各フィラメント体のリードには、他のフィラメント体のフィラメントと対向する箇所の外側が不図示の石英等からなる絶縁管によって包囲されている。すなわち、フィラメント体14のフィラメント14bは、フィラメント体15のリード15a、フィラメント体16のリード16aと対向しているので、リード15a、16aは、フィラメント14bと対向する外側が不図示の絶縁管によって包囲される。このように絶縁管を設けるのは、フィラメント14bに取りつけられたアンカー17とリード15a、16aとが接触して電気的に短絡することを確実に防止するためである。また、フィラメント体15のフィラメント15bは、フィラメント体14のリード14c、フィラメント体16のリード16aと対向しているので、リード14c、16aは、フィラメント15bと対向する外側が不図示の絶縁管によって包囲される。このように構成することによりフィラメント15bに取りつけられたアンカー17とリード14c、16aとが接触して電気的に短絡することを確実に防止することができる。さらに、フィラメント体16のフィラメント16bは、フィラメント体14のリード14c、フィラメント体15のリード15cと対向しているので、リード14c、15cは、フィラメント16bと対向する外側が不図示の絶縁管によって包囲される。このように構成することによりフィラメント16bに取りつけられたアンカー17とリード14c、15cとが接触して電気的に短絡することを確実に防止することができる。
また、このフィラメントランプ1は、各フィラメント体の両端部が封止部に配置されたタングステン棒等からなる内部リード及び外部リードとモリブデン等の金属箔とで構成された導電性部材の一端と接続される。すなわち、フィラメント体14については、リード14a及びリード14cの鉤状部とは反対側の端部が、各々封止部12aの内部リード18d及び封止部12bの内部リード18gと接続される。同様に、フィラメント体15については、リード15a及びリード15cの鉤状部とは反対側の端部が、各々封止部12aの内部リード18f及び封止部12bの内部リード18iと接続される。同様に、フィラメント体16については、リード16a及びリード16cの鉤状部とは反対側の端部が、各々封止部12aの内部リード18e及び封止部12bの内部リード18hと接続される。
なお、図3においては、フィラメントランプ1は、3個のフィラメント体14、15、16を使用する例を示したが、これに限られず、4個以上のフィラメント体を使用することも可能である。この場合、被処理物上の放射照度をフィラメント体の数の分だけ細かく制御することが可能となる。
次に、本発明の光照射式加熱装置において、フィラメントランプ1へ給電するために設けられるコネクタ(図1のプラグP1、P2、レセプタクルR1、R2)について詳細に説明する。
図4はフィラメントランプ1の端部に設けられるプラグP1、P2の構成を説明するための図であり、図4はプラグP1、P2の構成を示す断面図である。
同図に示すように、フィラメントランプ1の一端部からはフィラメントランプ1内部の各フィラメント体に電気的に接続されている複数の外部リード20(同図右側)が突出している。これらの複数の外部リード20にはリード線21が個々に接続される。
一方、プラグP1は、ピン状の給電コネクタ22aと、この給電コネクタ22aを保持するプラグハウジング23とから構成される。給電コネクタ22aは、上記した複数のリード線21に対応して個々に接続される。すなわち、給電コネクタ22aの個数は、複数のリード線21の個数と同数となる。プラグハウジング23は、材質が電気絶縁性樹脂であり、その形状は、例えば、直方体形状である。
プラグハウジング23には、長手方向に略等間隔に設けられた貫通孔状の給電コネクタ保持部23aが複数設けられる。複数の給電コネクタ22aはそれぞれ、貫通孔状の給電コネクタ保持部23a個々に挿入される。そして、各給電コネクタ22aの突出部221がプラグハウジング23から突出するように、給電コネクタ22aは、それぞれ、給電コネクタ保持部23aにより保持される。すなわち、複数の給電コネクタ22a及びその突出部221は、所定の間隔離間して、プラグハウジング23の長手方向に順次並列配置されるように、プラグハウジング23により保持される。なお、各給電コネクタ22a間の離間距離は、各フィラメント体に印加される電圧、各フィラメント体を流れる電流、及び、プラグハウジング23の材質等に基づいて、適宜決定される。
一方、プラグハウジング23の側面(給電コネクタ保持部23aが設けられていない面)には、把手部22yが設けられる。作業者は、プラグP1の把手部22yを持って、プラグP1を後述するレセプタクルR1に接続する。
同様に、フィラメントランプ1の他端部にはプラグP2が設けられる。図4に示すように、フィラメントランプ1の他端部からは、フィラメントランプ1内部の各フィラメント体に電気的に接続されている複数の外部リード18(同図左側)が突出している。これらの複数の外部リード18には、リード線24が個々に接続される。
一方、プラグP2は、ピン状の給電コネクタ22bと、この給電コネクタ22bを保持するプラグハウジング25とから構成される。給電コネクタ22bは、上記した複数のリード線24に対応して個々に接続される。すなわち、給電コネクタ22bの個数は、複数のリード線24の個数と同数となる。プラグハウジング25は、プラグハウジング23と同様、材質が電気絶縁性樹脂であり、その形状は例えば直方体形状である。
プラグハウジング25には、長手方向に略等間隔に設けられた貫通孔状の給電コネクタ保持部25aが複数設けられる。複数の給電コネクタ22bはそれぞれ、貫通孔状の給電コネクタ保持部25a個々に挿入される。そして、各給電コネクタ22bの突出部222がプラグハウジング25から突出するように、給電コネクタ22bは、それぞれ、給電コネクタ保持部25aにより保持される。すなわち、複数の給電コネクタ22b及びその突出部222は、所定の間隔で離間して、プラグハウジング25の長手方向に順次並列配置されるように、プラグハウジング25により保持される。なお、各給電コネクタ22b間の離間距離は、各フィラメント体に印加される電圧、各フィラメント体を流れる電流、及び、プラグハウジング25の材質に基づいて、適宜決定される。
一方、プラグハウジング25の側面(給電コネクタ保持部25aが設けられていない面)には、把手部22xが設けられる。作業者は、プラグP2の把手部22xを持って、プラグP2を後述するレセプタクルR2に接続する。
なお、図3においては、理解を容易にするために、フィラメントランプ1の封止部12bから導出される外部リード18j、18l、18kは、3個のフィラメント体14、15、16に対応して3本の場合を示している。一方、図4は、図1に模式的に例示した7個のフィラメントを内部に有するフィラメントランプ1に対応している。すなわち、図4において、フィラメントランプ1の封止部12bから突出している外部リード20及び封止部12aから突出している外部リード18は、7本全ては図示されていないが、フィラメントランプ1内の7個のフィラメントに対応して7本の場合を示している。
図5は上記したプラグP1、P2がそれぞれ接続されるレセプタクルR1、R2の構成を説明するための図であり、図5はレセプタクルR1、R2の構成を示す断面図である。
同図に示すように、プラグP1が接続されるレセプタクルR1は、端部に凹部223を有するピン状の給電コネクタ22cと、この給電コネクタ22cを保持するレセプタクルハウジング26とから構成される。給電コネクタ22cは、図4に示したプラグP1が備える複数の給電コネクタ22aに対応して、個々に接続可能に構成される。よって、給電コネクタ22cの個数は、複数の給電コネクタ22aの個数と同数となる。また、凹部223の形状は、図4に示した給電コネクタ22aの突出部221を差し込むことが可能な形状である。
レセプタクルハウジング26は、材質が電気絶縁性樹脂であり、その形状は、例えば、直方体形状である。図5に示すように、レセプタクルハウジング26には、長手方向に略等間隔に設けられた貫通孔状の給電コネクタ保持部26aが複数設けられる。複数の給電コネクタ22cはそれぞれ、貫通孔状の給電コネクタ保持部26a個々に挿入される。そして、各給電コネクタ22cの凹部223の端部がレセプタクルハウジング26から露出するように、給電コネクタ22cは、それぞれ、給電コネクタ保持部26aにより保持される。すなわち、凹部223を備える複数の給電コネクタ22cは、所定の間隔離間して、レセプタクルハウジング26の長手方向に順次並列配置されるように、レセプタクルハウジング26により保持される。
なお、各給電コネクタ22c間の離間距離は、各フィラメント体に印加される電圧、各フィラメント体を流れる電流、及びレセプタクルハウジング26の材質等に基づいて、適宜決定される。当然ながら、各給電コネクタ22c間の離間距離は、図4に示したプラグハウジング23が保持する各給電コネクタ22a間の離間距離と等しくなる。
複数の給電コネクタ22cは、それぞれリード線211の一端側に接続される。一方、リード線211の他端側は、電源供給ポート29に接続される。電源供給ポート29において、複数のリード線211は、給電線212の一端部と個別に電気的に接続される。更に、リード線212の他端側は電源部28と接続される。すなわち、レセプタクルR1が備える複数の給電コネクタ22cは、リード線211、電源供給ポート29、給電線212を介して電源部28と電気的に接続される。
同様に、プラグP2が接続されるレセプタクルR2は、端部に凹部224を有するピン状の給電コネクタ22dと、この給電コネクタ22dを保持するレセプタクルハウジング27とから構成される。給電コネクタ22dは、図4に示したプラグP2が備える複数の給電コネクタ22bに対応して、個々に接続可能に構成される。よって、給電コネクタ22dの個数は、複数の給電コネクタ22bの個数と同数となる。また、凹部224の形状は、図4に示した給電コネクタ22bの突出部222を差し込むことが可能な形状である。
レセプタクルハウジング27は、材質が電気絶縁性樹脂であり、その形状は、例えば、直方体形状である。図5に示すように、レセプタクルハウジング27には、長手方向に略等間隔に設けられた貫通孔状の給電コネクタ保持部27aが複数設けられる。複数の給電コネクタ22dはそれぞれ、貫通孔状の給電コネクタ保持部27a個々に挿入される。そして、各給電コネクタ22dの凹部224の端部がレセプタクルハウジング27から露出するように、給電コネクタ22dは、それぞれ、給電コネクタ保持部27aにより保持される。すなわち、凹部224を備える複数の給電コネクタ22dは、所定の間隔離間して、レセプタクルハウジング27の長手方向に順次並列配置されるように、レセプタクルハウジング27により保持される。
なお、各給電コネクタ22d間の離間距離は、各フィラメント体に印加される電圧、各フィラメント体を流れる電流、及びレセプタクルハウジング27の材質等に基づいて、適宜決定される。当然ながら、各給電コネクタ22d間の離間距離は、図4に示したプラグハウジング25が保持する各給電コネクタ22a間の離間距離と等しくなる。
複数の給電コネクタ22dは、それぞれリード線241の一端側に接続される。一方、リード線241の他端側は、電源供給ポート30に接続される。電源供給ポート30において、複数のリード線241は、給電線242の一端部と個別に電気的に接続される。更に、リード線242の他端側は電源部28と接続される。すなわち、レセプタクルR2が備える複数の給電コネクタ22dは、リード線241、電源供給ポート30、給電線242を介して電源部28と電気的に接続される。
プラグP1とレセプタクルR1とが接続される際、プラグP1が保持する複数の給電コネクタ22aの突出部221は、レセプタクルR1が保持する複数の給電コネクタ22cの凹部223に個々に差し込まれる。また、プラグP2とレセプタクルR2とが接続される際、プラグP2が保持する複数の給電コネクタ22bの突出部222は、レセプタクルR2が保持する複数の給電コネクタ22dの凹部224に個々に差し込まれる。すなわち、図4に示すプラグP1と図5に示すレセプタクルR1とが接続されると、図4に示したフィラメントランプ1の一端部から突出している複数の外部リード20は、それぞれに対応するリード線21、プラグP1と接続され、図5に示したレセプタクルR1、リード線211、電源供給ポート29、給電線212を介して、電源部28に電気的に接続される。また、同様に、プラグP2とレセプタクルR2とが接続されると、フィラメントランプ1の他端部から突出している複数の外部リード18は、それぞれに対応するリード線24、プラグP2、レセプタクルR2、リード線241、電源供給ポート30、給電線242を介して、電源部28に電気的に接続される。
よって、プラグP1とレセプタクルR1、プラグP2とレセプタクルR2とがそれぞれ接続されると、フィラメントランプ1の内部の各フィラメント体は、それぞれ独立に、電源部28に電気的に接続される。すなわち、プラグP1とレセプタクルR1、プラグP2とレセプタクルR2とがそれぞれ接続されることにより、電源部28からフィラメントランプ1内に設けられた各フィラメントに対して個別に給電することが可能となる。
次に、コネクタ(プラグP1、P2、レセプタクルR1、R2)の光照射式加熱装置内における配置について説明する。
図1に示すように、本発明の光照射式加熱装置において、チャンバ6内部には、保持手段7が設けられる。保持手段7の形状はチャンネル形状であり、ランプユニット3の上方に面するチャンバ6内面に取りつけられる。ここで、保持手段7の両側面部は、ランプユニット3を構成する複数のフィラメントランプ1の端部側にそれぞれ位置するように配置される。保持手段7の両側面部には、レセプタクルR1、R2がそれぞれ取りつけられる。また、保持手段7の底面には、反射鏡5が取りつけられる。
上記したように、保持手段7はランプユニット3の上方に設けられる。よって、図2に示すように、保持手段7の側面部に取りつけられたレセプタクルR2は、各フィラメントランプ1の上方に配置される。よって、複数のプラグP2は、それぞれ接続されているフィラメントランプ1の端部の上方に位置するようにして、レセプタクルR2と接続される。
一方、上記したように、ランプユニット3は、複数のフィラメントランプ1を所定の間隔を置いて、並列に配置した構成である。よって、並列配置されたフィラメントランプ1に対して各プラグP2もランプ配置と同様にレセプタクルR2に対して並列配置されるように接続される。
ここで、レセプタクルR2には、各プラグP2が接続された際、各プラグP2の長手方向がフィラメントランプ1の発光管の管軸方向に対して略鉛直となるように、複数の給電コネクタ22d(図2参照)が設けられる。
このように構成することにより、コネクタの接続時、各プラグP2を、その長手方向がフィラメントランプ1の発光管の管軸方向に対して略鉛直となる姿勢で並列に配置することが可能となる。
同様に、レセプタクルR1においても、各プラグP1が接続された際、各プラグP1の長手方向がフィラメントランプ1の発光管の管軸方向に対して略鉛直となるように、複数の給電コネクタ22c(図6参照)が設けられる。
このように構成することにより、上記と同様に、コネクタの接続時、各プラグP1を、その長手方向がフィラメントランプ1の発光管の管軸方向に対して略鉛直となる姿勢で並列に配置することが可能となる。
図6はフィラメントランプ1に接続されたプラグP1、P2とプラグP1、P2に接続されるレセプタクルR1,R2の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、フィラメントランプ1の一端部から突出する複数の外部リード20とプラグP1のプラグハウジング23に保持される給電コネクタ22aとを電気的に接続するリード線21には、略直角の折り曲げ部21a、21bが設けられる。同様に、フィラメントランプ1の他端部から突出する複数の外部リード18とプラグP2のプラグハウジング25に保持される給電コネクタ22bとを電気的に接続するリード線24には、略直角の折り曲げ部24a、24bが設けられる。
このように、折り曲げ部21a、21b、24a、24bを設けることにより、プラグP1、P2の長手方向とフィラメントランプ1の発光管の管軸方向とが略直交するように、フィラメントランプ1とプラグP1、P2を配置することが可能となる。
すなわち、上記したように、各プラグP1をレセプタクルR1に接続した際、及び各プラグP2をレセプタクルR2に接続した際、各プラグP1及び各プラグP2の長手方向がフィラメントランプ1の発光管の管軸方向に対して略鉛直となる姿勢で、各プラグP1及び各プラグP2は、レセプタクルR1、R2に対してそれぞれ並列に配置される。
以上のように、本発明の光照射式加熱装置は、フィラメントランプ1内に配置される複数のフィラメント体の外部リード18、20に対して、それぞれ給電コネクタ22a、22bが個別に電気的に接続される。
プラグP1において、複数の給電コネクタ22aは、所定の間隔離間して、例えば、直方体形状のプラグハウジング23の長手方向に順次並列配置されるように、プラグハウジング23により保持される。
また、プラグP2において、複数の給電コネクタ22bは、所定の間隔離間して、例えば、直方体形状のプラグハウジング25の長手方向に順次並列配置されるように、プラグハウジング25により保持される。
一方、レセプタクルR1において、上記した複数の給電コネクタ22aに個別に接続される複数の給電コネクタ22cは、所定の間隔離間して、例えば、直方体形状のレセプタクルハウジング26の長手方向に順次並列配置されるように、レセプタクルハウジング26により保持される。
また、レセプタクルR2において、上記した複数の給電コネクタ22bに個別に接続される複数の給電コネクタ22dは、所定の間隔離間して、例えば、直方体形状のレセプタクルハウジング27の長手方向に順次並列配置されるように、レセプタクルハウジング27により保持される。
そして、このように構成したプラグP1とレセプタクルR1の配置は以下のように設定する。すなわち、両者が接続された際、各プラグP1がその長手方向がフィラメントランプ1の発光管の管軸方向に対して略鉛直となる姿勢で並列に配置されるように、両者の配置を設定する。
同様に、上記のように構成したプラグP2とレセプタクルR2の配置は以下のように設定する。すなわち、両者が接続された際、各プラグP2がその長手方向がフィラメントランプ1の発光管の管軸方向に対して略鉛直となる姿勢で並列に配置されるように、両者の配置を設定する。
すなわち、プラグP1、P2が保持する並列配置された給電コネクタ22a、22bが、図6に示すように、発光管の管軸を含む同一鉛直平面上に位置するように設定する。当然ながら、プラグP1、P2とレセプタクルR1、R2との接続時には、レセプタクルR1、R2が保持する並列配置された給電コネクタ22c、22dは、図6に示す発光管の管軸を含む鉛直平面上に位置するように設定される。
上記のように構成することにより、図1及び図2に示したランプユニット3において、並列配置された複数のフィラメントランプ1に対応して、各フィラメントランプ1と電気的に接続されるコネクタ(プラグP1、P2、レセプタクルR1、R2)を並列配置することが可能となる。
また、コネクタ(プラグP1、P2、レセプタクルR1、R2)は、図4及び図5に示すように、それぞれ、例えば、直方体形状であって、各フィラメントランプ1に対応する複数の給電コネクタ22a、22b、22c、22dをコネクタの長手方向に順次並列配置されるようにコネクタを構成し、かつ、図2に示すように、各コネクタの長手方向がフィラメントランプの発光管の管軸方向に対して略鉛直となる姿勢となるように各コネクタを並列配置したので、各コネクタ間の間隔を狭くすることが可能となる。
言い換えると、プラグP1、P2が保持する並列配置された給電コネクタ22a、22bとレセプタクルR1、R2が保持する給電コネクタ22c、22dとを接続する際、接続された各給電コネクタが、図6に示すように、発光管の管軸を含む同一鉛直平面上に並列配置されるようにコネクタを構成し、かつ、配置したので、各コネクタ間の間隔を狭くすることが可能となる。
よって、本発明によれば、ランプユニット3において、並列配置される複数のフィラメントランプ1間の間隔を狭くすることが可能となるので、ワーク4(半導体ウエハ)の加熱時に高い昇温速度を確保することが可能となる。
また、本発明によれば、フィラメントランプ1と電源部28との接続において、コネクタを用いているので、ランプユニット3を構成する複数のフィラメントランプ1からの多数のリード線を、端子台を用いて個々に固定する場合と比較して、電気的接続作業が簡単であり、また、多数のリード線に対応する大型の端子台を使用しないので、装置の小型化を実現できる。
また、本発明によれば、コネクタを上記のように構成したので、外径がランプの発光管の外径より大きい多極ソケットをコネクタとして用いた場合と比較して、フィラメントランプの配置間隔を狭くすることができる。また、多極ソケットの場合と異なり、コネクタに対して大きな設置スペースが必要とならず、装置の小型化を実現できる。
さらに、本発明によれば、並列配置されたコネクタ間の隙間を通して冷却風供給ノズル81bの吹出し口82bからの冷却風を流すことが可能となるので、各コネクタを効果的に冷却することが可能となる。よって、各コネクタ(プラグP1、P2、レセプタクルR1、R2)の通電時の温度上昇を抑制することが可能となる。
なお、上記した例においては、1つのレセプタクルR1に対して、複数のプラグP1と接続可能となるようにコネクタが構成されている場合を示したが、これに限られるものではない。各プラグP1に対応して、個別にレセプタクルR1を設けることも可能である。同様に、上記した例においては、1つのレセプタクルR2に対して、複数のプラグP2と接続可能となるようにコネクタが構成されている場合を示したが、これに限られるものではない。各プラグP2に対応して、個別にレセプタクルR2を設けることも可能である。
また、図4及び図5において、複数の給電コネクタ22a、22b 、22c、22dの間隔は、所定の間隔で等間隔に配置されているがこれに限られるものではない。例えば、プラグP1において、プラグハウジング23における複数の給電コネクタ22aの間隔は等間隔である必要はなく、各フィラメント体に印加される電圧、各フィラメント体を流れる電流、及びプラグハウジング23の材質等に基づいて、非等間隔に設定してもよい。なお、この場合、プラグP1が接続されるレセプタクルR1における複数の給電コネクタ22cの間隔は、上記給電コネクタ22aの間隔に対応して設定される。
また、給電コネクタ22a、22bと給電コネクタ22c、22dとがそれぞれ接続される際、接続された各給電コネクタが、図6に示すように、発光管の管軸を含む同一鉛直平面上に並列配置されるようにコネクタ(プラグP1、P2、レセプタクルR1、R2)を構成し、かつ配置するとしたが、前記した接続された各給電コネクタ22aは必ずしも同一鉛直平面上に並列配置する必要はない。並列配置される各コネクタ(プラグP1、P2、レセプタクルR1、R2)間の距離がある程度狭く構成できるのであれば、接続された各給電コネクタは、同一鉛直平面近傍に並列配置されるようにしてもよい。
ところで、本発明の光照射式加熱装置においては、各フィラメントランプ1に対応して設けられる各プラグP1、P2は、所定のレセプタクルR1、R2に誤りなく嵌合保持させ、正しく電気的接続を図るようにする必要がある。よって、コネクタ(プラグP1、P2、レセプタクルR1、R2)の誤接続を確実に防止するために、コネクタに誤接続防止機構を設けてもよい。
図7は、コネクタの誤接続防止機構を設けたコネクタ(プラグP1、レセプタクルR1)の構成例を示す図である。
同図において、5本のフィラメントランプ1の一端側にそれぞれ接続されるプラグP1(1)、P1(2)、P1(3)、P1(4)、P1(5)と、これらが接続されるレセプタクルR1を示す。レセプタクルR1において、各プラグP1が接続される部分には、段差Rc(1)、Rc(2)、Rc(3)、Rc(4)、Rc(5)が形成されている。上記した各段差Rc(1)、Rc(2)、Rc(3)、Rc(4)、Rc(5)に、それぞれ、プラグP1(1)、P1(2)、P1(3)、P1(4)、P1(5)が差し込まれて、プラグP1とレセプタクルR1との接続が行われる。なお、段差Rcに各プラグP1が確実に差し込まれるように、段差Rc(1)、Rc(2)、Rc(3)、Rc(4)、Rc(5)の幅rは、プラグP1(1)、P1(2)、P1(3)、P1(4)、P1(5)の幅pより僅かに大きい。
各段差Rcには、それぞれ、各プラグP1の複数の給電コネクタ22aが接続される複数の給電コネクタ22cが設けられる。なお、各プラグP1における複数の給電コネクタ22aの保持構造、レセプタクルR1における複数の給電コネクタ22cの保持構造は、それぞれ図4及び図5に示したものと同じである。
各プラグP1(1)、P1(2)、P1(3)、P1(4)、P1(5)の側面の互いに異なる位置に凹部Pa(1)、Pa(2)、Pa(3)、Pa(4)、Pa(5)を設ける。ここで、互いに異なる位置とは、上記側面において、プラグP1の端面Psからの距離dが互いに異なる位置を意味する。
一方、レセプタクルR1の各段差Rc(1)、Rc(2)、Rc(3)、Rc(4)、Rc(5)の側面に凸部Ra(1)、Ra(2)、Ra(3)、Ra(4)、Ra(5)を設ける。凸部Raが設けられる各段差Rcの側面は、プラグP1とレセプタクルR1の接続時、凹部Paが設けられた各プラグP1の側面と対応する面である。また、凸部Raと凹部Paの形状は、両者が嵌合可能な形状にする。
ここで、凸部Raの各段差Rcの側面における位置を、プラグP1とレセプタクルR1の接続時、各プラグP1(1)、P1(2)、P1(3)、P1(4)、P1(5)の側面の互いに異なる位置に設けられた凹部Pa(1)、Pa(2)、Pa(3)、Pa(4)、Pa(5)と嵌合可能な位置となるようにする。
すなわち、プラグP1(1)が接続されるレセプタクルR1の段差Rc(1)においては、段差Rc(1)の側面に設ける凸部Ra(1)の位置をプラグP1(1)の側面に設けられた凹部Pa(1)と嵌合可能な位置となるようにする。
また、段差Rc(2)においては、段差Rc(2)の側面に設ける凸部Ra(2)の位置は、プラグP1(2)の側面に設けられた凹部Pa(2)と嵌合可能な位置となる。
以下同様に、段差Rc(3)、段差Rc(4)、段差Rc(5)の側面にそれぞれ設ける凸部Ra(3)、凸部Ra(4)、凸部Ra(5)の位置は、プラグP1(3)、プラグP1(4)、プラグP1(5)の側面に設けられた凹部Pa(3)、凹部Pa(4)、凹部Pa(5)と嵌合可能な位置となる。
このように、誤接続防止機構として、凸部Ra、凹部Paを設けることにより、所定のプラグP1をレセプタクルR1における所定の段差Rcに誤り無く差し込むことができる。例えば、段差Rc(1)に設けられた複数の給電コネクタ22cの正しい接続相手がプラグP1(1)が保持する各給電コネクタ22aとする。ここで、段差Rc(1)にプラグP1(1)を差し込もうとすると、段差Rc(1)の凸部Ra(1)とプラグP1(1)の凹部Pa(1)は、嵌合可能な位置に設けられているので、段差Rc(1)とプラグP1(1)は接続することができる。すなわち、段差Rc(1)に設けられた複数の給電コネクタ22cとプラグP1(1)が保持する各給電コネクタ22aとを正しく接続することが可能となる。
一方、段差Rc(1)に設けられた複数の給電コネクタ22cに対して、例えば、プラグP1(2)を差し込もうとすると、段差Rc(1)の凸部Ra(1)に対してプラグP1(2)の凹部Pa(2)は、勘合可能な位置に設けられていないので、段差Rc(1)とプラグP1(2)は接続することができない。よって、段差Rc(1)に設けられた複数の給電コネクタ22cが誤ってプラグP1(2)が保持する各給電コネクタ22aと接続されることを確実に防止することができる。
以上のごとく、誤接続防止機構として凸部Ra、凹部Paを設けることにより、複数の給電コネクタ22aと複数の給電コネクタ22cとの接続を正しく行うことが可能となる。
同様に、プラグP2とレセプタクルR2についても上記したような誤接続防止機構を設けることが可能である。
なお、誤接続防止機構の構成は、上記の例に限られるものではない。例えば、凸部Raの代わりにピンを設けてもよい。当然ながら、ピンは凹部Paの位置に対応し、凹部Paと嵌合可能に構成される。また、ピンを用いる場合、レセプタクルR1において、段差Rcを設けなくてもよい。
本発明に係る光照射式加熱装置の構成を示す断面図である。 図1のA−Aから見た本発明に係る光照射式加熱装置の構成を示す断面図であフィラメントランプ1に接続されたる。 図1及び図2に示したフィラメントランプ1の一例を示す斜視図である。 フィラメントランプ1の端部に設けられるプラグP1、P2の構成示す断面図である。 プラグP1、P2がそれぞれ接続されるレセプタクルR1、R2の構成を示す断面図である。 フィラメントランプ1に接続されたプラグP1、P2とプラグP1、P2に接続されたレセプタクルR1、R2の構成を示す斜視図である。 誤接続防止機構を設けたコネクタ(プラグP1、レセプタクルR1)の構成を示す斜視図である。 従来技術に係る光照射式加熱装置の構成を示す断面図である。
符号の説明
1 フィラメントランプ
2 石英窓部
3 ランプユニット
4 ワーク(例えば、半導体ウエハ)
5 反射鏡
6 チャンバ
7 保持手段
8 冷却風ユニット
81a、81b、81c 冷却風供給ノズル
82a、82b、82c 吹出し口
83a 冷却風排出口
83b ガス排出口
84 プロセスガス供給ノズル
85 吹出し口
800 プロセスガスユニット
810 ガス排気ユニット
9 温度計
91 温度測定部
10 ガードリング
11 発光管
12a、12b 封止部
13a、13b、13c、13d、13e、13f 金属箔
14、15、16 フィラメント体
14a、15a、16a、14c、15c、16c リード
14b、15b、16b フィラメント
17 アンカー
18、20 外部リード
18a、18b、18c、18j、18k、18l 外部リード
18d、18e、18f、18g、18h、18i 内部リード
19a、19b、19c、19d 支持部材
21、24 リード線
21a、21b、24a、24b 折り曲げ部
211、241 リード線
212、242 給電線
22a、22b、22c、22d 給電コネクタ
221、222 突出部
223、224 凹部
22x、22y 把手部
23、25 プラグハウジング
23a、25a 給電コネクタ保持部
26、27 レセプタクルハウジング
26a、27a 給電コネクタ保持部
28 電源部
29、30 電源供給ポート
100 光照射式加熱装置
S1 ランプユニット収容空間
S2 加熱処理空間
P1、P2 プラグ
R1、R2 レセプタクル
P1(1)、P1(2)、P1(3)、P1(4)、P1(5) プラグ
Rc(1)、Rc(2)、Rc(3)、Rc(4)、Rc(5) 段差
Pa(1)、Pa(2)、Pa(3)、Pa(4)、Pa(5) 凹部
Ra(1)、Ra(2)、Ra(3)、Ra(4)、Ra(5) 凸部
Ps 端面

Claims (4)

  1. 発光管の管軸方向に沿って順次に配置された複数のフィラメント、及び該複数のフィラメントの各々に連結され個別に電力を供給するためのリードを有する複数のフィラメント体と、
    前記リードの各々に電気的に接続された複数の導電性部材と、
    該複数の導電性部材が配置され前記発光管の端部に設けられた封止部と、
    前記複数の導電性部材の各々に電気的に接続された外部リードと、
    を具備するフィラメントランプにおいて、
    前記複数の外部リードの各々に電気的に接続された給電コネクタと該給電コネクタが所定の間隔で順次並列配置されるように保持するプラグハウジングとからなるプラグを具備してなる
    ことを特徴とするフィラメントランプ。
  2. 発光管の管軸方向に沿って順次に配置された複数のフィラメント、及び該複数のフィラメントの各々に連結され個別に電力を供給するためのリードを有する複数のフィラメント体と、
    前記リードの各々に電気的に接続された複数の導電性部材と、
    該複数の導電性部材が配置され前記発光管の端部に設けられた封止部と、
    前記複数の導電性部材の各々に電気的に接続された外部リードと、
    を具備するフィラメントランプが複数本並列配置されたランプユニットと、
    前記複数のフィラメント体に個別に電力を供給する電源部とを有する光照射式加熱装置において、
    前記フィラメントランプは、前記複数の外部リードの各々に電気的に接続された複数の第1の給電コネクタと該複数の第1の給電コネクタが所定の間隔で順次並列配置されるように保持するプラグハウジングとからなるプラグを具備すると共に、
    前記電源部は、前記複数の第1の給電コネクタとそれぞれ接続される複数の第2の給電コネクタと該複数の第2の給電コネクタが前記複数の第1の給電コネクタの配置間隔と対応するように所定の間隔で順次並列配置されるように保持するレセプタクルハウジングとからなるレセプタクルを具備しており、
    前記プラグと前記レセプタクルが接続され一体のコネクタが構成された際、接続される第1の給電コネクタと第2の給電コネクタが、前記発光管の管軸を含む同一鉛直平面上に順次並列配置されるように前記一体のコネクタが配置される
    ことを特徴とする光照射式加熱装置。
  3. 前記一体のコネクタの各々は、前記ランプユニットにおいて複数本並列配置されたフィラメントランプに対応して、並列配置されていることを特徴とする請求項2に記載の光照射式加熱装置。
  4. 前記プラグと、前記レセプタクルには、所定のプラグが所定のレセプタクルにのみ接続されるように、誤接続防止機構がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の光照射式加熱装置。
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