KR20210030489A - 원형 램프 어레이들 - Google Patents

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조셉 엠. 래니쉬
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Abstract

본 명세서에 개시된 실시예들은 반도체 처리 챔버에서 사용하기 위한 원형 램프 어레이들에 관한 것이다. 반사성 트로프에 배치되며 동심원 패턴으로 배열된 하나 이상의 토로이드형 램프를 사용하는 원형 램프 어레이들은 개선된 급속 열 처리를 제공할 수 있다. 토로이드형 램프들을 하우징할 수 있는 반사성 트로프들은 처리되는 기판의 표면에 대해 다양한 각도로 배치될 수 있다.

Description

원형 램프 어레이들{CIRCULAR LAMP ARRAYS}
반도체 처리를 위한 장치가 본 명세서에 개시되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 명세서에 개시된 실시예들은 반도체 처리 챔버에서 사용하기 위한 원형 램프 어레이들에 관한 것이다.
에피택시는 반도체 기판들 상에 매우 얇은 재료 층들을 형성하기 위해 반도체 처리에서 광범위하게 이용되는 프로세스이다. 이러한 층들은 흔히 반도체 디바이스의 가장 작은 피처들 중 일부를 정의한다. 에피택셜 재료 층들은 결정질 재료들의 전기적 특성들이 요구되는 경우에 고품질의 결정 구조를 또한 가질 수 있다. 기판이 배치되는 처리 챔버에 퇴적 프리커서(deposition precursor)가 통상적으로 제공되며, 기판은 원하는 특성들을 갖는 재료 층의 성장에 알맞은 온도로 가열된다.
일반적으로, 얇은 재료 층들(막들)은 매우 균일한 두께, 조성 및 구조를 갖는 것이 요구된다. 국지적인 기판 온도, 가스 유동 및 프리커서 농도에서의 편차 때문에, 균일하며 반복가능한 특성들을 갖는 막들을 형성하는 것은 상당히 어렵다. 처리 챔버는 통상적으로 고진공, 전형적으로는 10 Torr 미만을 유지할 수 있는 용기(vessel)이다. 처리 챔버로의 오염 물질의 도입을 피하기 위해 용기 외부에 위치된 가열 램프들에 의해 열이 통상적으로 제공된다. 기판의 온도를 측정하기 위해 고온계들 또는 다른 온도 계측 디바이스들이 제공될 수 있다.
기판 온도의 제어 및 그에 따른 국지적 층 형성 조건들의 제어는 챔버 컴포넌트들의 열 흡수 및 방출, 그리고 처리 챔버 내부의 막 형성 조건들에 대한 센서들 및 챔버 표면들의 노출에 의해 복잡해진다. 추가로, 기판의 표면에 걸쳐 낮은 두께 편차(고도의 균일성)를 갖는 얇은 재료 층들을 형성하려고 시도할 때, 기판 표면에 걸쳐 실질적으로 동일한 양의 복사를 제공하는 것은 또 다른 난제이다.
그러므로, 관련 기술분야에서는 개선된 복사 균일성 제어 및 열 처리 능력을 갖는 복사 시스템 및 램프헤드 어레이가 필요하다.
일 실시예에서, 램프헤드 장치가 제공된다. 램프헤드 장치는 평면을 정의하는 바닥 표면을 갖는 바디를 포함한다. 이러한 바디에 반사성 트로프(reflective trough)가 형성될 수 있고, 트로프의 초점 축은 바닥 표면에 의해 정의된 평면에 수직인 축에 대해 기울어질 수 있다.
다른 실시예에서, 램프헤드 장치가 제공된다. 램프헤드 장치는 평면을 정의하는 바닥 표면을 갖는 바디; 및 바디에 형성된 제1 반사성 트로프를 포함할 수 있다. 제1 반사성 트로프는, 바닥 표면에 의해 정의된 평면에 수직인 축에 대해 제1 각도로 위치되는 초점 축을 가질 수 있다. 제2 반사성 트로프가 바디에 형성되고, 제1 반사성 트로프를 둘러쌀 수 있다. 제2 반사성 트로프는, 바닥 표면에 의해 정의된 평면에 수직인 축에 대해 제1 각도와는 상이한 제2 각도로 위치되는 초점 축을 가질 수 있다.
또 다른 실시예에서, 램프헤드 장치가 제공된다. 램프헤드 장치는 평면을 정의하는 바닥 표면을 갖는 바디; 및 바디에 형성된 제1 반사성 트로프를 포함한다. 제1 반사성 트로프는, 바닥 표면에 의해 정의된 평면에 수직인 축에 대해 제1 각도로 위치되는 초점 축을 가질 수 있다. 제2 반사성 트로프가 바디에 형성되고, 제1 반사성 트로프를 둘러쌀 수 있다. 제2 반사성 트로프는, 바닥 표면에 의해 정의된 평면에 수직인 축에 대해 제1 각도와는 상이한 제2 각도로 위치되는 초점 축을 가질 수 있다. 제3 반사성 트로프가 바디에 형성되고, 제2 트로프를 둘러쌀 수 있다. 제3 반사성 트로프는, 바닥 표면에 의해 정의된 평면에 수직인 축에 대해, 제1 각도 및 제2 각도와는 상이한 제3 각도로 위치되는 초점 축을 가질 수 있다.
위에서 언급된 본 개시물의 특징들이 상세하게 이해될 수 있도록, 위에 간략하게 요약된 본 개시물의 더 구체적인 설명은 실시예들을 참조할 수 있으며, 그들 중 일부는 첨부 도면들에 도시되어 있다. 그러나, 본 개시물은 동등한 효과의 다른 실시예들을 허용할 수 있으므로, 첨부 도면들은 본 개시물의 전형적인 실시예들만을 도시하며, 따라서 그것의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안 된다는 점에 유의해야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 램프헤드의 일부의 개략적인 단면도이다.
도 2b는 일 실시예에 따른 도 2a의 램프헤드의 트로프에 배치된 램프의 개략적인 단면 근접도이다.
도 2c는 일 실시예에 따른 트로프에 배치된 램프의 개략적인 단면 근접도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 토로이드형 램프(torroidal lamp)의 평면도이다.
도 3b는 일 실시예에 따른 라인 3B-3B를 따라 절취한 도 3a의 토로이드형 램프의 단면도이다.
도 3c는 일 실시예에 따른 라인 3C-3C를 따라 절취한 도 3a의 토로이드형 램프의 단면도이다.
도 3d는 일 실시예에 따른 라인 3C-3C를 따라 절취한 도 3a의 토로이드형 램프의 개략적인 단면도이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 램프헤드의 개략적인 평면도이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 동심 패턴으로 배열된 복수의 토로이드형 램프를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 램프헤드 및 기판 지지체의 단면도이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 램프헤드 및 기판 지지체의 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 램프헤드에 대한 복사 조도(irradiance)의 양을 도시하는 그래프이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 램프헤드의 평면도이다.
도 7b는 일 실시예에 따른 도 7a의 램프헤드의 일부의 단면도이다.
이해를 용이하게 하기 위해서, 가능한 경우에, 도면들에 공통인 동일한 요소들을 지시하는 데에 동일한 참조 번호들이 이용되었다. 일 실시예에 개시된 요소들은 구체적인 언급 없이도 다른 실시예들에서 유익하게 이용될 수 있을 것으로 고려된다.
에피택시 프로세스를 수행하면서 기판의 구역화된 온도 제어(zoned temperature control)를 할 수 있는 챔버는 상부, 측부 및 하부를 갖는 처리 용기를 갖는데, 이러한 상부, 측부 및 하부 모두는 용기 내에 고진공이 확립될 때에 형상을 유지하는 능력을 갖는 재료로 이루어진다. 적어도 하부는 열 복사에 대해 실질적으로 투명하며, 열 램프들은 처리 용기 외부에서 처리 용기의 하부에 결합되는 평탄형 또는 원추형 램프헤드 구조물에 위치될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 프로세스 챔버(100)의 개략적인 단면도이다. 프로세스 챔버(100)는, 기판(108)의 상부 표면 또는 디바이스 측(116) 상의 재료의 퇴적을 포함하여, 하나 이상의 기판을 처리하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 프로세스 챔버(100)는 챔버 바디(101), 및 다른 컴포넌트들 중에서도 프로세스 챔버(100) 내에 배치된 기판 지지체(107)의 링 부재(104)를 가열하기 위한 복사 가열 램프들(102)의 어레이를 포함한다. 기판 지지체(107)는 도시된 바와 같이 기판(108)을 기판(108)의 에지로부터 지지하는 링형 기판 지지체이거나, 디스크형 또는 플래터형 기판 지지체, 또는 복수의 핀, 예를 들어 3개의 핀 또는 5개의 핀일 수 있다. 기판 지지체(107)는 프로세스 챔버(100) 내에서 상부 돔(128)과 하부 돔(114) 사이에 위치될 수 있다. 기판(108)은 로딩 포트(103)를 통해 프로세스 챔버(100) 내로 이동되어 기판 지지체(107) 상에 위치될 수 있다.
기판 지지체(107)는 상승된 처리 위치에 있는 것으로 도시되어 있지만, 리프트 핀들(105)이 하부 돔(114)에 접촉하도록 액추에이터(도시되지 않음)에 의해 처리 위치 아래에 있는 로딩 위치까지 수직으로 위치결정될 수 있다. 리프트 핀들(105)은 기판 지지체(107) 내의 홀들을 통과하여, 기판(108)을 기판 지지체(107)로부터 상승시킨다. 다음에, 로봇(도시되지 않음)이 프로세스 챔버(100)에 들어가서 기판(108)에 맞물리고, 로딩 포트(103)를 통하여 프로세스 챔버로부터 기판을 제거할 수 있다. 다음에, 기판 지지체(107)는, 기판(108)의 디바이스 측(116)을 위로 향하게 한 채로 기판(108)을 기판 지지체(107)의 정면(front side)(110) 상에 배치하기 위해서 처리 위치까지 상향으로 이동될 수 있다.
기판 지지체(107)는, 처리 위치에 위치되어 있는 동안, 프로세스 챔버(100)의 내부 용적을 (기판(108) 위에 있는) 프로세스 가스 영역(156) 및 (기판 지지체(107) 아래에 있는) 퍼지 가스 영역(158)으로 정의한다. 기판 지지체(107)는, 프로세스 챔버(100) 내에서의 열 및 프로세스 가스 유동의 공간적 불균일(thermal and process gas flow spatial non-uniformities)의 영향을 최소화하고, 그에 의해 기판(108)의 균일한 처리를 용이하게 하기 위해서, 처리 동안 중앙 샤프트(132)에 의해 회전될 수 있다. 기판 지지체(107)는 중앙 샤프트(132)에 의해 지지되고, 중앙 샤프트는 기판(108)의 로딩 및 언로딩 동안에 그리고 일부 경우들에서는 처리 동안에 기판(108)을 축 방향(134)으로 이동시킨다. 전형적으로, 기판 지지체(107)는 낮은 열 질량(low thermal mass) 또는 낮은 열 용량(low heat capacity)을 갖는 재료로 형성되어, 기판 지지체(107)에 의해 흡수 및 방출되는 에너지가 최소화되게 한다. 기판 지지체(107)는, 램프들(102)로부터의 복사 에너지를 흡수하고 이러한 복사 에너지를 기판(108)에 전도하기 위해서, 실리콘 탄화물 또는 실리콘 탄화물로 코팅된 흑연으로 형성될 수 있다. 도 1에서, 기판 지지체(107)는 램프들(102)로부터의 열 복사에 대한 기판의 노출을 용이하게 하기 위해 중앙 개구를 갖는 링으로서 도시되어 있다. 또한, 기판 지지체(107)는 중앙 개구가 없는 플래터형 부재일 수도 있다.
상부 돔(128) 및 하부 돔(114)은 석영과 같은 광학적으로 투명한 재료로 전형적으로 형성된다. 상부 돔(128) 및 하부 돔(114)은 열 메모리(thermal memory)를 최소화하기 위해 얇을 수 있는데, 전형적으로는 약 3mm 내지 약 10mm, 예를 들어 약 4mm의 두께를 갖는다. 상부 돔(128)은, 냉각 가스와 같은 열 제어 유체를 유입구(inlet portal)(126)를 통해 열 제어 공간(136)에 도입하고 열 제어 유체를 배출구(exit portal)(130)를 통해 빼냄으로써 열 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 열 제어 공간(136)을 통해 순환하는 냉각 유체는 상부 돔(128)의 내측 표면 상의 퇴적을 감소시킬 수 있다.
램프들(102)의 어레이와 같은 하나 이상의 램프는, 프로세스 가스가 기판(108) 위로 지나갈 때 기판(108)을 가열함으로써 기판(108)의 상부 표면(116) 상으로의 재료의 퇴적을 용이하게 하기 위해서, 중앙 샤프트(132) 주위에서, 원하는 방식으로 하부 돔(114)에 인접하여 하부 돔 아래에 배치될 수 있다. 다양한 예들에서, 기판(108) 상에 퇴적된 재료는 Ⅲ족, Ⅳ족 및/또는 Ⅴ족 재료일 수 있거나, 또는 Ⅲ족, Ⅳ족 및/또는 Ⅴ족 도펀트를 포함하는 재료일 수 있다. 예를 들어, 퇴적된 재료는 갈륨 비화물, 갈륨 질화물 또는 알루미늄 갈륨 질화물을 포함할 수 있다.
램프들(102)은 약 섭씨 200도 내지 약 섭씨 1200도, 예컨대 약 섭씨 300도 내지 약 섭씨 950도의 범위 내의 온도로 기판(108)을 가열하도록 되어 있을 수 있다. 램프들(102)은 반사성 트로프(143)에 의해 둘러싸인 전구들(bulbs)(141)을 포함할 수 있다. 각각의 램프(102)는 전력 분배 보드(power distribution board)(도시되지 않음)에 결합될 수 있고, 전력 분배 보드를 통하여 각각의 램프(102)에 전력이 공급된다. 램프들(102)은, 예를 들어 램프들(102) 사이에 위치된 채널들(149)에 도입되는 냉각 유체에 의해 처리 동안에 또는 처리 이후에 냉각될 수 있는 램프헤드(145) 내에 위치된다. 부분적으로는 램프헤드(145)가 하부 돔(114)에 매우 근접해 있는 것으로 인해, 램프헤드(145)는 하부 돔(114)을 전도 냉각한다. 램프헤드(145)는 램프 벽들 및 반사성 트로프들(143)의 벽들을 또한 냉각할 수 있다. 요구되는 경우에, 램프헤드(145)는 하부 돔(114)과 접촉할 수 있다.
광학 고온계(118)가 상부 돔(128) 위의 영역에 배치될 수 있다. 광학 고온계(118)에 의한 이러한 온도 측정은 알려지지 않은 방사율을 갖는 기판 디바이스 측(116) 상에서 또한 행해질 수 있는데, 왜냐하면 이러한 방식으로 기판 지지체 정면(110)을 가열하는 것이 방사율 독립적이기 때문이다. 결과적으로, 광학 고온계(118)는, 램프들(102)로부터의 최소 배경 복사가 광학 고온계(118)에 직접적으로 도달하는 상태에서, 기판 지지체(107)로부터 전도되거나 램프들(102)로부터 복사되는 뜨거운 기판(108)으로부터의 복사를 감지한다. 특정 실시예들에서, 다수의 고온계가 사용될 수 있으며, 상부 돔(128) 위의 다양한 위치들에 배치될 수 있다.
기판(108)으로부터 복사되거나 기판(108)에 의해 투과되는 적외광을 다시 기판(108) 상에 반사시키기 위해서 상부 돔(128) 외부에 반사기(122)가 선택적으로 배치될 수 있다. 반사된 적외광으로 인해, 적외광이 반사되지 않았다면 프로세스 챔버(100)를 빠져나갔을 수 있는 열을 포함함으로써 가열 효율이 개선될 것이다. 반사기(122)는 알루미늄 또는 스테인리스 스틸과 같은 금속으로 이루어질 수 있다. 반사기(122)는 반사기(122)를 냉각하기 위한 물과 같은 유체의 유동을 운반하기 위한 머시닝된 채널들(machined channels)(126)을 가질 수 있다. 요구되는 경우에, 금 코팅과 같은 고반사성 코팅으로 반사기 영역을 코팅하는 것에 의해 반사 효율이 개선될 수 있다.
고온계들 또는 광 파이프들, 예컨대 사파이어 광 파이프들 또는 고온계들에 결합된 사파이어 광 파이프들일 수 있는 복수의 열 복사 센서(140)가 기판(108)의 열 방출의 측정을 위해 램프헤드(145)에 배치될 수 있다. 전형적으로, 센서들(140)은 처리 동안 기판(108)의 상이한 위치들을 관찰(viewing)하는 것을 용이하게 하기 위해 램프헤드(145)의 상이한 위치들에 배치된다. 광 파이프들을 사용하는 실시예들에서, 센서들(140)은 램프헤드(145) 아래에 있는 챔버 바디(101)의 일부 상에 배치될 수 있다. 기판(108)의 상이한 위치들로부터의 열 복사를 감지하는 것은, 온도 비정상(temperature anomalies) 또는 불균일이 존재하는지 여부를 판정하기 위해 기판(108)의 상이한 위치들에서의 열 에너지 양(thermal energy content), 예를 들어 온도를 비교하는 것을 용이하게 한다. 이러한 불균일은 막 형성에서의 불균일, 예를 들어 두께 및 조성에서의 불균일을 초래할 수 있다. 적어도 2개의 센서(140)가 사용되지만, 2개보다 많은 센서가 사용될 수 있다. 상이한 실시예들은 3개, 4개, 5개, 6개, 7개 또는 그 이상의 센서(140)를 사용할 수 있다.
각각의 센서(140)는 기판(108)의 한 구역(zone)을 관찰하고, 기판의 한 구역의 열 상태를 감지한다. 일부 실시예들에서, 구역들이 방사상으로 배향될 수 있다. 예를 들어, 기판(108)이 회전되는 실시예들에서, 센서들(140)은 기판(108)의 중심과 실질적으로 동일한 중심을 갖는 기판(108)의 중앙 부분에서의 중앙 구역을 관찰 또는 정의할 수 있고, 하나 이상의 구역이 그 중앙 구역을 둘러싸며 그 중앙 구역과 동심을 이룬다. 그러나, 구역들이 동심을 이루거나 방사상으로 배향되는 것이 요구되지는 않는다. 일부 실시예들에서, 구역들은 비-방사상 방식으로 기판(108)의 상이한 위치들에 배열될 수 있다.
센서들(140)은 전형적으로 램프들(102) 사이에 배치되고, 기판(108)에 실질적으로 수직으로 배향될 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서들(140)은 기판(108)에 수직으로 배향될 수 있는 한편, 다른 실시예들에서, 센서들(140)은 수직(normality)으로부터 약간 벗어나게 배향될 수 있다. 법선의 약 5° 내의 배향 각도가 가장 빈번하게 이용된다.
센서들(140)은 동일한 파장 또는 스펙트럼으로 맞춰지거나, 상이한 파장들 또는 스펙트럼들로 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 챔버(100)에서 사용되는 기판들은 조성적으로 균질일 수 있거나, 또는 상이한 조성들의 도메인들을 가질 수 있다. 상이한 파장들에 맞춰진 센서들(140)을 사용하면, 상이한 조성, 및 열 에너지에 대한 상이한 방출 응답들을 갖는 기판 도메인들을 모니터링하는 것이 허용될 수 있다. 전형적으로, 센서들(140)은 적외선 파장, 예를 들어 약 3㎛로 맞춰진다.
제어기(160)가 센서들(140)로부터 데이터를 수신하고, 그 데이터에 기초하여 각각의 램프(102), 또는 램프들 또는 램프 구역들의 개별 그룹들에 전달되는 전력을 별개로 조정한다. 제어기(160)는 다양한 램프들 또는 램프 구역들에 독립적으로 전력을 공급하는 전력 공급부(162)를 포함할 수 있다. 제어기(160)는 원하는 온도 프로파일로 구성될 수 있고, 센서들(140)로부터 수신된 데이터를 비교하는 것에 기초하여, 관측된 열 데이터를 원하는 온도 프로파일에 일치시키기 위해 제어기(160)는 램프들 및/또는 램프 구역들에 대한 전력을 조정한다. 또한, 제어기(160)는, 챔버 성능이 시간에 따라 표류하는 경우에, 하나의 기판의 열 처리를 다른 기판의 열 처리에 일치시키기 위해 램프들 및/또는 램프 구역들에 대한 전력을 조정할 수 있다.
도 2a는 램프헤드(145)의 일부의 개략적인 단면도이다. 램프헤드(145)의 바디는, 스테인리스 스틸, 알루미늄 또는 세라믹 재료들과 같이, 급속 열 처리에 적합한 재료로 그 내부에 형성된 하나 이상의 반사성 트로프들(143)을 포함할 수 있다. 반사성 트로프들(143)은 금과 같은 고반사성 재료로 코팅될 수 있거나, 또는 램프들(102)로부터의 복사를 기판을 향하여 반사시킬 수 있는 반사성 표면을 생성하도록 처리되거나 폴리싱될 수 있다. 반사성 트로프들(143)은 필라멘트(202)가 내부에 배치되어 있는 토로이드형 전구(141)를 갖는 램프들(102)을 수용하도록 크기가 정해질 수 있다. 램프들(102)은 도 3a 내지 도 3c와 관련하여 더 상세하게 논의될 것이다. 램프헤드(145)는 내부에 배치된 하나 이상의 반사성 트로프(143), 예컨대 3개 이상의 트로프, 예를 들어 7개 내지 13개의 트로프를 가질 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 램프헤드(145)의 1/2만이 도시된다. 본 실시예에서는, 7개의 반사성 트로프(143)가 동심원 패턴으로 배열된다. 반원 형상 단면의 트로프를 형성하는 것으로 도시되어 있지만, 반사성 트로프들(143)은 도 2c와 관련하여 더 상세하게 논의될 포물선 형상 또는 절단된 포물선 형상(truncated parabolic shape)과 같은 다른 디멘션(dimensions)을 포함할 수 있다.
도 2b는 일 실시예에 따른 도 2a의 램프헤드(145)의 트로프에 배치된 램프(102)의 개략적인 단면 근접도이다. 램프헤드(145)에 형성된 반사성 트로프(143)는 반원 단면 형상을 포함할 수 있다. 여기서, 전구(141)와 반사성 트로프(143)의 벽(204) 사이의 거리 A는 램프헤드에 형성된 반사성 트로프들(143)의 개수에 따라 약 0.5mm 내지 약 5.5mm일 수 있다. 예를 들어, 13개의 반사성 트로프(143)가 사용되는 경우, 거리 A는 약 0.5mm 내지 약 1.0mm, 예컨대 약 0.7mm일 수 있다. 7개 또는 8개의 반사성 트로프(143)가 사용되는 경우, 거리 A는 약 3.5mm 내지 약 5.5mm, 예컨대 약 4.5mm일 수 있다.
거리 A는 반사성 트로프(143) 내의 임의의 지점에서 벽(204)과 전구(141) 사이에 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 램프(102)의 일부는 반사성 트로프(143) 내에 배치될 수 있다. 수평 파선에 의해 도시된 바와 같이, 램프(102)의 대략 1/2이 반사성 트로프(143) 내에 배치될 수 있고, 램프(102)의 나머지는 반사성 트로프(143) 외부에 유지될 수 있다. 그러나, 반사성 트로프(143) 내에 배치되는 램프(102)의 양이 램프(102)의 복사 특성들을 변경할 수 있으므로, 복사 요건에 맞추기 위해 반사성 트로프(143) 내에 램프(102)의 더 많은 부분 또는 더 적은 부분이 배치될 수 있다고 고려된다. 이전에 언급된 바와 같이, 필라멘트(202) 또는 코일은 전구(141) 내에 배치될 수 있고, 도 3c와 관련하여 더 상세하게 논의될 것이다.
도 2c는 실질적으로 포물선 형상 단면을 갖는 반사성 트로프(143)에 배치된 램프(102)의 개략적인 단면 근접도이다. 도시된 바와 같이, 반사성 트로프(143)는 포물선 형상 단면을 갖는다. 도 2b와 관련하여 설명된 거리 A는 반사성 트로프(143)의 제1 영역에서의 반사성 트로프의 벽(204)과 램프(141) 사이의 거리일 수 있다. 거리 A와는 상이할 수 있는 거리 B는 포물선 형상 트로프(143)의 대칭 축을 따르는 포물선 형상 트로프의 정점(vertex)과 전구(141) 사이의 거리일 수 있다. 예를 들어, 거리 B는 거리 A보다 클 수 있거나, 또는 거리 B는 거리 A보다 작을 수 있다. 어느 예에서도, 포물선 형상 반사성 트로프(143)의 벽(204)은 실질적으로 포물선 형상 반사성 트로프(143)를 형성하는 곡선형(curvilinear) 표면 또는 복수의 선형 표면을 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 포물선 형상 반사성 트로프(143)의 정점은 절단될 수 있으며, 예를 들어 정점 영역에서의 벽(204)의 일부는 수평 평면을 따라 실질적으로 선형일 수 있고, 벽(204)의 곡선형 부분들은 반사성 트로프(143)의 절단된 부분으로부터 연장될 수 있다. 다른 예들에서, 포물선의 섹션들은 정점 영역으로부터 떨어지면서 만곡될 수 있고, 정점에서의 세그먼트들에 부가하여 또는 단독으로, 선형 라인 세그먼트들로 대체될 수 있다. 단순함을 위해, 이러한 요소들은 "절단된 포물선"이라는 설명에 포함될 수 있다. 특정 실시예들은 반사성 트로프(143) 내에 배치된 선형 세그먼트들에서의 선형 및/또는 중공 광 파이프를 포함할 수 있고, 여기서 광 파이프는 포물선 형상 반사성 트로프(143)의 정점에서 결합될 수 있다.
도 2b와 유사하게, 램프(102)의 일부는 반사성 트로프(143) 내에 배치될 수 있다. 수평 파선에 의해 도시된 바와 같이, 램프(102)의 대략 1/2이 반사성 트로프(143) 내에 배치될 수 있고, 램프(102)의 나머지는 반사성 트로프(143) 외부에 유지될 수 있다. 그러나, 반사성 트로프(143) 내에 배치되는 램프(102)의 양이 램프(102)의 복사 특성들을 변경할 수 있으므로, 복사 요건에 맞추기 위해 반사성 트로프(143) 내에 램프(102)의 더 많은 부분 또는 더 적은 부분이 배치될 수 있다고 고려된다.
도 3a는 램프(102)의 평면도이다. 램프(102)는 예를 들어 만곡된 선형 램프 또는 토로이드형 램프일 수 있고, 실질적으로 토러스 형상 전구(141)를 포함할 수 있고, 하나 이상의 필라멘트(302, 304)가 배치될 수 있는 중공 내부를 가질 수 있다. 램프(102)는 석영 재료와 같이 복사를 방출하기에 적합한 재료를 포함할 수 있다. 제1 필라멘트(302)는 제1 결합 부재(306)와 제2 결합 부재(308) 사이에 결합될 수 있다. 제2 필라멘트(304)도 또한 제1 결합 부재(306)와 제2 결합 부재(308) 사이에 결합될 수 있다. 제1 필라멘트(302)는 제1 결합 부재(306)와 제2 결합 부재(308) 사이에 형성될 수 있다. 제2 필라멘트(304)도 또한 제1 결합 부재(306)와 제2 결합 부재(308) 사이에 결합될 수 있지만, 제2 필라멘트(304)는 제1 필라멘트(302)에 의해 점유되지 않은 전구(141)의 영역을 점유할 수 있다. 제1 결합 부재(306)는 제1 극성을 갖는 리드(lead)를 포함할 수 있고, 제2 결합 부재(308)는 제1 극성에 반대되는 제2 극성을 갖는 리드를 포함할 수 있으며, 예를 들어 각각 양전하 또는 음전하일 수 있다.
도 3b는 라인 3B-3B를 따라 절취한 도 3a의 램프(102)의 단면도이다. 전구(141)는 밀봉부(312) 및 제2 결합 부재(308)를 실질적으로 둘러싸는 토로이드 형상 부분을 포함할 수 있다. 리드(310)가 제2 결합 부재(308)로부터 밀봉부(312)를 통하여 이탈 영역(exit region)(314)을 넘어 연장될 수 있는데, 이러한 이탈 영역에서 리드가 전원(도시되지 않음)에 결합될 수 있다. 리드(310)는 램프(102)의 회로의 설계에 따라 양 전류 또는 음 전류를 운반할 수 있다. 다른 리드(도시되지 않음)는 제1 결합 부재로부터 연장될 수 있고, 리드(310)에 의해 운반된 전류에 반대되는 전류를 운반할 수 있다. 밀봉부(312)는 전류가 제2 결합 부재(308)에 도달하는 것을 보장하기 위해 절연성 재료로 형성될 수 있으며, 여기서 제1 및 제2 필라멘트(302, 304)는 제2 결합 부재(308)에 전기적으로 결합된다. 밀봉부를 위한 절연성 재료의 예는 다른 것들 중에서도 석영 재료일 수 있다.
도 3c는 라인 3C-3C를 따라 절취한 도 3a의 토로이드형 램프(102)의 단면도이다. 램프(102)의 토로이드 형상 부분, 예를 들어 전구(141)는 제1 평면을 점유할 수 있고, 밀봉부(312)는 전구(141)의 평면으로부터 기울어진 평면을 점유할 수 있다. 일례에서, 밀봉부(312)는 제1 평면에 수직인 평면에 있을 수 있지만, 밀봉부(312)는 램프(102)의 토로이드 형상 전구(141) 부분의 제1 평면으로부터 임의의 적합한 각도로 기울어질 수 있다고 고려된다.
도시된 바와 같이, 제1 필라멘트(302) 및 제2 필라멘트(304)는 제2 결합 부재(308)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 필라멘트(302, 304)는 금속 와이어와 같은 전기 전도성 재료를 포함할 수 있고, 필라멘트들(302, 304)을 리드(310)를 통해 전원(도시되지 않음)에 전기적으로 결합하기 위해 제2 결합 부재(308)에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 필라멘트들(302, 304)은 와이어 링 등일 수 있는 제2 결합 부재(308)를 통해 후크될 수 있다. 필라멘트들(302, 304)은 전기 전류가 필라멘트들(302, 304)에 인가될 때 복사를 방출하기에 적합한 다양한 형상들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 필라멘트들(302, 304)은 반복적인 패턴으로 배열된 코일형 영역들(318) 및 선형 영역들(320)을 포함할 수 있다. 필라멘트들(302, 304)의 코일형 영역들(318)은 선형 영역들(320)에 의해 약 1cm 내지 약 5cm, 예컨대 약 1.5cm 내지 약 3cm만큼 이격될 수 있다. 지지 부재들(316)이 선형 영역들(320)에서 필라멘트들(302, 304)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 지지 부재들(316)은 선형 영역들(320)에 접촉할 수 있고, 전구(141) 내의 고정된 위치에 필라멘트들(302, 304)을 유지할 수 있다. 다른 예에서, 지지 부재(316)는 코일형 영역들(318)에서 필라멘트들(302, 304)과 결합될 수 있다. 지지 부재들은 전구(141)의 내부 표면들(322)에 접촉하도록 크기가 정해질 수 있고, 이는 필라멘트들(302, 304)을 전구(141) 내에 적절하게 위치시키는 데에 도움을 줄 수 있다. 일부 실시예들에서, 전구(141)는 약 5mm 내지 약 25mm, 예컨대 약 11mm의 외측 직경을 가질 수 있다.
도 3d는 일 실시예에 따른 라인 3C-3C를 따라 절취한 도 3a의 토로이드형 램프(102)의 개략적인 단면도이다. 필라멘트들(302, 304)은 단락을 방지하기 위해 필라멘트들을 물리적으로 분리시킬 수 있는 브리지 부재(330)에 의해 이격될 수 있다. 브리지 부재(330)는 기밀 밀봉부(hermetic seal)(340)를 포함할 수 있는 밀봉부(312) 내에 배치될 수 있다. 하나 이상의 포일(332)이 기밀 밀봉부(340) 내에 배치될 수 있고, 필라멘트들(304, 302)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 각각의 필라멘트(302, 304)는 자신의 포일(332)에 결합될 수 있다. 제1 전력 리드(334) 및 제2 전력 리드(336)가 단일 포일(332)에 결합될 수 있고, 전원에 결합될 수 있다.
도 4a는 일례에 따른 램프헤드(145)의 개략적인 평면도이다. 램프헤드(145)는 제1 토로이드형 램프(406), 제2 토로이드형 램프(404), 제3 토로이드형 램프(402) 및 복수의 반사성 고리형 트로프(143)를 포함할 수 있으며, 이러한 트로프들 내에 제1, 제2 및 제3 토로이드형 램프(406, 404, 402)가 배치될 수 있다. 기판 지지체의 샤프트(132)는 램프헤드(145)의 중심 영역을 통해 배치될 수 있다. 3개의 토로이드형 램프(406, 404, 402)만이 도시되어 있지만, 기판을 조사(irradiating)하기 위한 원하는 램프헤드 설계를 달성하기 위해 더 많거나 더 적은 개수의 토로이드형 램프 및 반사성 고리형 트로프(143)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 수개의 토로이드형 램프가 제1 토로이드형 램프(406)와 제2 토로이드형 램프(404) 사이에 위치될 수 있고, 수개의 더 많은 토로이드형 램프가 제2 토로이드형 램프(404)와 제3 토로이드형 램프(402) 사이에 위치될 수 있다. 이전에 언급된 바와 같이, 7개 이상의 토로이드형 램프, 예컨대 약 13개의 토로이드형 램프가 램프헤드(145) 내에서 사용될 수 있다. 이와 같이, 토로이드형 램프들 사이의 간격은 실질적으로 동일할 수 있거나, 또는 이러한 간격은 각각의 램프 사이에서 일정하지 않을 수 있다.
제1 토로이드형 램프(406)는 약 50mm 내지 약 90mm, 예컨대 약 72mm일 수 있는 반경 X(램프헤드(145)의 중심으로부터 토로이드형 램프의 중심까지 측정될 수 있고, 전구 내의 필라멘트에 의해 근사될 수 있음)를 가질 수 있다. 제2 토로이드형 램프(404)는 약 110mm 내지 약 150mm, 예컨대 약 131mm일 수 있는 반경 Y를 가질 수 있다. 제3 토로이드형 램프(402)는 약 170mm 내지 약 210mm, 예컨대 약 190mm일 수 있는 반경 Z를 가질 수 있다. 토로이드형 램프들의 반경들은 약 200mm, 300mm 또는 450mm의 직경을 갖는 기판들을 조사하기 위해 감소되거나 확대될 수 있다고 고려된다.
도 4b는 동심 패턴으로 배열된 복수의 토로이드형 램프(406, 404, 402)를 나타내는 개략적인 평면도이다. 동심 패턴은 제2 토로이드형 램프(404)에 의해 둘러싸인 제1 토로이드형 램프(406)를 포함할 수 있다. 제2 토로이드형 램프(404)는 제3 토로이드형 램프(402)에 의해 둘러싸일 수 있다. 복사 손실 영역들(412, 422, 432, 414, 424, 416)은, 밀봉부(도시되지 않음) 및 결합 부재들(도시되지 않음)이 존재하는 토로이드형 램프들(406, 404, 402) 상의 영역들을 나타낼 수 있다(더 세부내용에 대해서는 도 3c 참조). 복사 손실 영역들(412, 422, 432, 414, 424, 416)로부터 복사되는 복사의 양은 기판 조사의 균일성에 영향을 줄 수 있다. 복사 손실 영역들(412, 422, 432, 414, 424, 416)의 잠재적으로 부정적인 영향들을 최소화하는 것은, 근처의 복사 손실 영역들에 대한 각각의 복사 손실 영역의 공간적 배열에 의해 달성될 수 있다.
예를 들어, 제1 토로이드형 램프(406)는 밀봉부(312)에 대응하는 제1 복사 손실 영역(416)을 가질 수 있다. 제1 토로이드형 램프(406) 내에서 활성화될(energized) 수 있는 필라멘트의 길이는 제1 토로이드형 램프(406)의 둘레와 대략 동일할 수 있다. 제2 토로이드형 램프(404)는 2개의 밀봉부에 각각 대응할 수 있는 제2 복사 손실 영역들(414, 424)을 가질 수 있다. 제2 복사 손실 영역들(414, 424) 사이의 필라멘트의 길이가 제1 토로이드형 램프(406) 내의 필라멘트의 길이와 대략 동일할 수 있도록, 제2 복사 손실 영역들(414, 424)은 서로에 대해 정반대의 위치들에 배치될 수 있다. 제3 토로이드형 램프(402)는 3개의 밀봉부에 각각 대응할 수 있는 제3 복사 손실 영역들(412, 422, 432)을 가질 수 있다. 본 예에서, 각각의 밀봉부(312)에서의 극성들은 3-상 교류 공급부의 3 상에 대응할 수 있다. 제3 복사 손실 영역들(412, 422, 432) 사이의 필라멘트의 길이가 제1 토로이드형 램프(406) 내의 필라멘트의 길이 및 제2 토로이드형 램프(404) 내의 2개의 필라멘트 세그먼트의 길이와 대략 동일할 수 있도록, 제3 복사 손실 영역들(412, 422, 432) 및 관련 밀봉부들은 제3 토로이드형 램프(402)를 따라 서로로부터 실질적으로 등거리에 배치될 수 있다.
결과적인 복사 손실 영역들(412, 422, 432, 414, 424, 416) 사이의 거리를 증가시키기 위해 토로이드형 램프들(406, 404, 402)을 따르는 위치들에 밀봉부들을 배치하는 것은, 복사 손실 영역들(412, 422, 432, 414, 424, 416)의 영향을 궁극적으로 감소시키거나 마스킹할 수 있다. 더욱이, 필라멘트 세그먼트 길이들을 대략 동일하게 함으로써, 관련 회로의 복잡도를 감소시키며 개별 필라멘트 세그먼트들에 대해 상이한 전압들을 제공하는 다수의 전원에 대한 필요성을 감소시키기 위해 필라멘트들에 전력을 제공하는데 단일의 제어기가 사용될 수 있다. 특정 실시예들에서, 각각의 필라멘트 세그먼트는 개별적으로 제어될 수 있다. 램프마다 짝수 개수의 세그먼트가 사용되는 경우, 필라멘트 세그먼트들은 병렬로 와이어링될 수 있다. 램프마다 홀수 개수의 세그먼트가 사용되는 경우, 세그먼트들의 개수와 동일한 상들의 개수는 상들의 개수의 배수와 동일할 수 있다.
일례에서, 제1 토로이드형 램프(406)는 약 72mm의 반경을 가질 수 있고, 필라멘트 세그먼트 길이는 약 450mm일 수 있다. 제2 토로이드형 램프(404)는 약 131mm의 반경을 가질 수 있고, 2개의 필라멘트 세그먼트 각각의 길이는 약 410mm일 수 있다. 제3 토로이드형 램프(402)는 약 190mm의 반경을 가질 수 있고, 3개의 필라멘트 세그먼트 각각의 길이는 약 400mm일 수 있다.
도 5a는 일 실시예에 따른 램프헤드(145) 및 기판 지지체(107)의 단면도이다. 램프헤드(145)는 원추 형상을 포함할 수 있고, 수평 평면(501)으로부터 약 5° 내지 약 25°, 예컨대 약 22°인 제1 각도 θ1만큼 기울어질 수 있다. 제1 고리형 트로프(502)의 초점 축(503)이 램프헤드(145)의 중심 영역(508)을 향하여 기울어질 수 있도록 램프헤드(145)에 제1 고리형 트로프(502)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 고리형 트로프(502)의 초점 축(503)은 램프헤드(145)의 하부 표면(520)에 의해 정의된 평면에 수직인 라인(509)으로부터 약 5° 내지 약 25°인 제2 각도 θ2로 위치될 수 있다. 제2 고리형 트로프(504)가 램프헤드(145)에 형성되며, 제1 고리형 트로프(502)를 둘러쌀 수 있다. 제2 고리형 트로프(504)는 램프헤드(145)의 외측 에지(510)를 향하여 기울어지는 초점 축(505)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 고리형 트로프(504)의 초점 축(505)은 램프헤드(145)의 하부 표면(520)에 의해 정의된 평면에 수직인 라인(509)으로부터 약 5° 내지 약 25°인 제3 각도 θ3으로 위치될 수 있다. 제3 고리형 트로프(506)도 또한 램프헤드(145)에 형성될 수 있고, 제2 고리형 트로프(504)를 둘러쌀 수 있다. 제3 고리형 트로프(506)는 램프헤드(145)의 하부 표면(520)에 의해 정의된 평면에 수직인 라인(509)에 실질적으로 평행한 초점 축(507)을 가질 수 있다. 결과적으로, 제4 각도 θ4는 약 0°일 수 있다.
도 5b는 일 실시예에 따른 램프헤드(145) 및 기판 지지체(107)의 단면도이다. 램프헤드(145)는, 도 5b의 램프헤드(145)가 원추형 대신에 평탄형이라는 점을 제외하고는, 도 5a의 램프헤드(145)와 유사하다. 제1 고리형 트로프(502)의 초점 축(513)은 램프헤드(145)의 중심 영역(508)을 향하여 기울어질 수 있다. 예를 들어, 제1 고리형 트로프(502)의 초점 축(513)은 램프헤드(145)의 하부 표면(520)에 의해 점유되는 수평 평면에 수직인 라인(509)으로부터 약 5° 내지 약 25°인 제5 각도 θ5로 위치될 수 있다. 제2 고리형 트로프(504)는 램프헤드(145)의 외측 에지(510)를 향하여 기울어지는 초점 축(515)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 고리형 트로프(504)의 초점 축(515)은 램프헤드(145)의 하부 표면(520)에 의해 점유되는 수평 평면에 수직인 라인(509)으로부터 약 5° 내지 약 25°인 제6 각도 θ6으로 위치될 수 있다. 제3 고리형 트로프(506)는 램프헤드(145)의 하부 표면(520)에 의해 점유되는 수평 평면에 수직인 라인(509)에 실질적으로 평행한 초점 축(517)을 가질 수 있다. 결과적으로, 제7 각도 θ7은 약 0°일 수 있다.
고리형 트로프들(502, 504, 506)은 램프가 내부에 배치될 수 있는 3개의 트로프를 나타낸다. 고리형 트로프들(502, 504, 506) 각각의 내부에 배치된 램프는 단일의 토로이드형 램프, 또는 직원기둥 코일(right circular cylindrical coil)이 내부에 배치되어 있는 복수의 전구일 수 있다. 램프들은 일반적으로 트로프의 초점 축의 각도로 기판을 향하여 복사할 수 있다. 더 많거나 더 적은 개수의 트로프가 램프헤드로 통합될 수 있고, 기울어진 트로프들의 다양한 조합들은 기판의 전체 표면에 걸쳐 실질적으로 균일한 복사 조도를 달성하도록 기능할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 램프헤드에 대한 복사 조도의 양을 도시하는 그래프이다. 그래프의 모델 계산들은 약 72mm의 반경을 갖는 제1 트로프, 약 131mm의 반경을 갖는 제2 트로프, 및 약 190mm의 반경을 갖는 제3 트로프를 갖는 램프헤드를 사용하여 이루어졌다. 3개의 트로프는 도 5a 및 도 5b와 관련하여 설명된 실시예들에 따라 기울어졌다. 개별 트로프들이 광범위한 복사 조도를 제공하였지만, 기판 표면에 걸친 전체 복사 조도(sum irradiance)는 훨씬 더 제약되었고, 즉 훨씬 더 고른 양의 복사 조도가 달성되었다. 예를 들어, 기판의 표면에 걸친 전체 복사 조도는 단지 약 7.0 E4 내지 약 1.1 E5 범위일 뿐임을 알 수 있다. 따라서, 기울어진 트로프들의 조합은 기판의 표면에 걸쳐 비교적 동일한 양의 열 에너지를 제공할 수 있는 개선된 전체 복사 조도를 제공할 수 있다.
도 7a는 일 실시예에 따른 램프헤드(145)의 평면도이다. 토로이드 형상 램프를 사용하는 이전에 설명된 실시예들과는 대조적으로, 직원기둥 코일이 내부에 배치되어 있는 복수의 전구(702)가 램프헤드(145)의 반사성 트로프들(143) 내에 배치될 수 있다. 이전에 설명된 실시예와 유사하게, 반사성 트로프들(143)은 반원 단면 형상, 또는 포물선이나 절단된 포물선 단면 형상일 수 있다. 램프헤드(145)에 배치된 전구들(702)의 개수는 약 100개 내지 약 500개의 전구, 예컨대 약 164개의 전구, 또는 218개의 전구, 또는 334개의 전구일 수 있다.
도 7b는 도 7a의 램프헤드(145)의 일부의 단면도이다. 명료함을 위해, 직원기둥 코일이 내부에 배치되어 있는 전구들(702)은 반사성 트로프들(143) 내에 배치될 수 있다. 도시된 예에서, 반사성 트로프들(143)은, 포물선 형상의 정점 영역(704)이 곡선형 대신에 실질적으로 선형이도록 절단된 포물선 단면을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 전구들(702)은 정점 영역(704)의 선형 섹션에서 절단된 포물선 단면들을 갖는 반사성 트로프들(143)에 결합될 수 있다.
전술한 것은 본 개시물의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시물의 다른 실시예들 및 추가 실시예들은 그것의 기본 범위로부터 벗어나지 않고서 고안될 수 있으며, 그것의 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (18)

  1. 램프헤드 장치로서,
    바닥 표면을 갖는 원추형 바디
    를 포함하고, 상기 원추형 바디는 그 안에 형성된 복수의 반사성 트로프(reflective trough)를 포함하고, 상기 복수의 반사성 트로프는:
    상기 원추형 바디에 형성된 제1 반사성 트로프 - 상기 제1 반사성 트로프의 초점 축은, 상기 바닥 표면에 수직인 축에 대해 하나의 각도로 상기 바디의 외측 에지를 향해 기울어짐 -;
    상기 원추형 바디에 형성된 제2 반사성 트로프 - 상기 제2 반사성 트로프는 상기 제1 반사성 트로프의 안쪽으로 방사상으로 배치됨 -; 및
    상기 원추형 바디에 형성된 제3 반사성 트로프 - 상기 제3 반사성 트로프는 상기 제1 반사성 트로프의 바깥쪽으로 방사상으로 배치됨 -
    를 포함하는, 램프헤드 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사성 트로프들 각각은 반원 단면, 포물선 단면, 절단된 포물선 단면, 또는 이들의 조합을 갖는, 램프헤드 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사성 트로프의 상기 초점 축은, 상기 바닥 표면에 수직인 상기 축으로부터 약 5° 내지 약 25° 기울어지는, 램프헤드 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사성 트로프는 약 110mm 내지 약 150mm의 곡률 반경을 갖는, 램프헤드 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사성 트로프의 상기 초점 축과 유사한 각도로 상기 제1 반사성 트로프 내에 만곡된 선형 램프(curved linear lamp)가 적어도 부분적으로 배치되는, 램프헤드 장치.
  6. 램프헤드 장치로서,
    평면을 정의하는 바닥 표면을 갖는 바디; 및
    상기 바디 내에 형성된 반사성 트로프
    를 포함하고, 상기 트로프의 초점 축은 상기 바닥 표면에 의해 정의된 상기 평면에 수직인 축에 대해 기울어진, 램프헤드 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바디는 평탄형인, 램프헤드 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 바디는 원추형인, 램프헤드 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 반사성 트로프는 반원 단면, 포물선 단면, 절단된 포물선 단면, 또는 이들의 조합을 갖는, 램프헤드 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 반사성 트로프의 상기 초점 축은, 상기 바닥 표면에 의해 정의된 상기 평면에 수직인 상기 축으로부터 상기 바디의 중심을 향하여 약 5° 내지 약 25° 기울어지는, 램프헤드 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 반사성 트로프는 약 50mm 내지 약 90mm의 반경을 갖는, 램프헤드 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 반사성 트로프의 상기 초점 축과 유사한 각도로 상기 반사성 트로프 내에 만곡된 선형 램프가 적어도 부분적으로 배치되는, 램프헤드 장치.
  13. 램프헤드 장치로서,
    평면을 정의하는 바닥 표면을 갖는 바디;
    상기 바디에 형성된 제1 반사성 트로프 - 상기 제1 반사성 트로프는, 상기 바닥 표면에 의해 정의된 상기 평면에 수직인 축에 대해 제1 각도로 위치되는 초점 축을 가짐 -; 및
    상기 바디에 형성되며, 상기 제1 반사성 트로프를 둘러싸는 제2 반사성 트로프 - 상기 제2 반사성 트로프는, 상기 바닥 표면에 의해 정의된 상기 평면에 수직인 축에 대해 상기 제1 각도와는 상이한 제2 각도로 위치되는 초점 축을 가짐 -
    를 포함하는 램프헤드 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 바디는 평탄형 또는 원추형인, 램프헤드 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 반사성 트로프의 상기 초점 축은, 상기 바닥 표면에 의해 정의된 상기 평면에 수직인 상기 축으로부터 상기 바디의 중심을 향하여 약 5° 내지 약 25° 기울어지는, 램프헤드 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 반사성 트로프의 상기 초점 축은, 상기 바닥 표면에 의해 정의된 상기 평면에 수직인 상기 축으로부터 상기 바디의 외측 에지를 향하여 약 5° 내지 약 25° 기울어지는, 램프헤드 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 반사성 트로프는 약 50mm 내지 약 90mm의 반경을 갖는, 램프헤드 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 반사성 트로프는 약 110mm 내지 약 150mm의 반경을 갖는, 램프헤드 장치.
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