DE3904034C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Strahlungsheizvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen, die aus der Veröffentlichung von G. Pensl et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Band 23 (1984), S. 347 bis 358, bekannt sind.

Schnell arbeitende Heizvorrichtungen werden in der Wissenschaft und Technik für die verschiedensten Zwecke benötigt. Aus der DE-OS 22 10 022 ist ein Stromregelungsgerät bekannt, das einen Thermistor, einen Wärmestrahler und eine die beiden miteinander koppelnde Steuereinrichtung mit deren Hilfe die Temperatur des Thermistors und damit der durch ihn fließende Strom geregelt wird. In diesem Fall dient jedoch die Temperaturregelung des Thermistors einem anderen Zweck, nämlich der Konstanthaltung eines Stromes. Ebenso betrifft die US-PS 26 11 855 einen Stromregelthermostaten, der die Temperatur z. B. einer Heizdecke in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur regeln soll. Die vorliegende Erfindung liegt dagegen in einem anderen sehr wichtigen Anwendungsgebiet schnell arbeitender Heizvorrichtungen, nämlich der Halbleitertechnologie. Halbleiterbauteile, wie IC-Wafer, müssen z. B. zur Ausheilung von Kristalldefekten, zur Durchführung von Diffusionsprozessen, zum Züchten von Schichten u. a. m. getempert oder geglüht werden, wobei häufig bestimmte Forderungen, wie eine möglichst kurze Aufheizzeit, eine exakt definierte, ggf. kurze Erhitzungsdauer und ein kontrollierter zeitlicher Temperaturverlauf, gestellt werden.

Es ist bekannt, z. B. aus der bereits genannten Veröffentlichung von G. Pensl, zur Kurzzeittemperung (im englischen Sprachgebrauch Short Time Annealing (STA); Rapid Thermal Annealing (RTA); Thermal Pulse Annealing (TPA)) Korpuskularstrahlung, insbesondere Elektronen- und Ionenstrahlen, oder kohärente oder inkohärente optische Strahlung, ferner nahe bei dem zu erhitzenden Gegenstand angeordnete elektrische Widerstandsheizvorrichtungen, wie Graphitplatten, oder elektrische Widerstandsheizschichten, die an dem zu erhitzenden Körper angebracht sind, zu verwenden.

Heizvorrichtungen, die mit Korpuskularstrahlung und kohärenter optischer Strahlung (Laserstrahlung) arbeiten, ermöglichen zwar sehr kurze Aufheizzeiten bis herunter zu Millisekunden, sie sind jedoch apparativ sehr aufwendig, wenn höhere Leistungen gefordert werden. Korpuskularstrahlen können außerdem Kristallschäden sowie eine unerwünschte Aufladung der Probe verursachen und schädliche Röntgenstrahlung erzeugen. Elektrische Widerstandsheizvorrichtungen ermöglichen nur Aufheizzeiten in der Größenordnung von einigen Sekunden, sie sind außerdem nicht sehr anpassungsfähig. Am weitesten verbreitet sind derzeit Strahlungsheizvorrichtungen, die mit inkohärenter optischer (thermischer) Strahlung arbeiten und als Strahlungserzeuger Wolfram-Halogen-Glühlampen, wassergekühlte Bogenlampen u. dgl. enthalten. In der Praxis sind diese bekannten Stahlungsheizvorrichtungen jedoch nur für Temper- bzw. Glühzeiten über etwa 10 s brauchbar. Aus der Veröffentlichung von K. Yokota et al. ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Siliziumscheibe, die sich in einem Quarzschiffchen befindet, durch zwei beidseitig des Schiffchens angeordnete Halogenlampen erhitzt wird. Zwischen den Lampen und dem Schiffchen sind mechanische Verschlüsse angeordnet, die zur Steuerung der Erhitzungsdauer dienen. Die Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß zum einen die Aufheizzeiten zu lang (im Sekundenbereich) sind und daß weiterhin die Temperatur der Siliziumscheibe nicht auf einen vorgegebenen Wert eingestellt und konstant gehalten werden kann. Ein Überblick über industrielle Geräte zur Kurzzeittemperung von Halbleitereinrichtungen findet sich in der Veröffentlichung von S. R. Wilson et al., Mat. Res. Soc., Pittsburg 1986, S. 181-189.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit inkohärenter elektromagnetischer Strahlung arbeitende Strahlungsheizvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß kürzere Aufheizzeiten und eine genauere sowie schnellere Temperatursteuerung möglich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die in den Patentansprüchen gekennzeichnete und im folgenden näher erläuterte Strahlungsheizvorrichtung sehr kurze Aufheizzeiten ermöglicht, die bei bestimmten Ausführungsformen bis zu etwa 10⁶°C/s erreichen können. Man dringt damit in Bereiche vor, in denen die Wärme sehr viel schneller zugeführt wird, als sie in der Probe weitergeleitet werden kann, so daß z. B. eine dünne Oberflächenschicht stark erhitzt und ggf. geschmolzen werden kann, während der Rest der Probe nahe der Ausgangstemperatur verbleibt. Die Erhitzungsdauer kann sehr kurz sein und ist nach oben nicht beschränkt, so daß die vorliegende Strahlungsheizvorrichtun auch anstelle der bisher für lange Glühzeiten (Stunden, Tage und Wochen) benutzten Rohröfen verwendet werden kann. Im Gegensatz zu diesen zeichnet sich die vorliegende Strahlungsheizvorrichtung jedoch durch eine viel geringere thermische Trägheit aus, so daß die Temperaturbehandlung schnell abgebrochen werden kann, z. B. wenn ein Nothalt erforderlich ist (z. B. bei Glühlampen in technischen Grenzbereichen).

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Strahlungsheizvorrichtung,

Fig. 2 ein Probentemperatur/Zeit-Diagramm, auf das bei der Erläuterung Bezug genommen wird;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Abwandlung der Strahlungsheizvorrichtung gemäß Fig. 3.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Strahlungsheizvorrichtung enthält als Energiequelle eine Strahlungsquelle (10) mit einer nur schematisch dargestellten Wolfram-Halogen-Glühlampe, die z. B. mit einem innen vergoldeten ellipsoidförmigen Reflektor aus Kunststoff versehen ist. Die Strahlungsquelle (10) kann einen nicht dargestellten Kollimator enthalten und liefert ein Bündel inkohärenter Strahlung, welches sich längs eines Strahlenganges (12) zu einem Bestrahlungsort ausbreitet, bei dem sich eine Halterung (14) für einen zu bestrahlenden Gegenstand (Probe) (16), z. B. eine Silizium-Scheibe für integrierte Schaltungen, befindet. Zur Messung der Temperatur des zu erhitzenden Gegenstandes (16), im folgenden kurz "Probe", ist ein Temperaturfühler (18), z. B. ein Pyrometer, vorgesehen, der ein die Temperatur der Probe (16) anzeigendes Temperatur­ signal auf einer Leitung (20) liefert.

Im Strahlengang (12) zwischen der Strahlungsquelle (10) und dem Bestrahlungsort, an dem sich die Probe (16) befindet, ist eine Strahlungssteuervorrichtung (22) angeordnet, die den Betrag der Strahlungsenergie zu steuern gestattet, der von der Strahlungsquelle (10) zur Probe (16) am Bestrahlungsort gelangt. In Fig. 1 ist die Strahlungssteuervorrichtung als mechanischer Verschluß darge­ stellt, der eine Platte (24) aus Metall und einen Aktuator oder eine Stellvorrichtung (26) enthält, durch den die Platte (24) zwischen einer Ruhestellung, in der sie den Strahlengang (12) unterbricht, und einer Arbeitsstellung, in der sie den Strahlengang freigibt, bewegt, z. B. geschwenkt, werden kann.

Die Temperatursignal-Leitung (20) vom Temperaturfühler (18) ist mit einem Istwert-Eingang eines ersten Reglers (28) verbun­ den. Der Regler (28) hat ferner einen Sollwert-Eingang, der mit einer ein Temperatur-Sollwertsignal liefernden Einrichtung (30) gekoppelt ist. Der Regler (28) hat schließlich noch einen Ausgang, der mit der Stellvorrichtung (26) gekoppelt ist und ein Stellsignal an diese liefert.

Die Strahlungsquelle (10) ist mit einer Energieversorgung (32), wie einem geregelten Netzgerät mit veränderbarer Ausgangs­ leistung, verbunden.

Die Temperatursignal-Leitung (20) ist außerdem mit einem Istwert-Eingang eines zweiten Reglers (34) gekoppelt. Der Regler (34) hat ferner einen Sollwert-Eingang, der mit der Sollwertsignalerzeugungseinrichtung (30) gekoppelt ist, und einen Stellsignalausgang, der ein Stellsignal zur Steuerung der Ausgangsleistung der Energieversorgung (32) an diese liefert.

Die Zeitkonstante des ersten Reglers (28) und die Ansprechzeit der durch diesen Regler gesteuerten Strahlungssteuervorrichtung (22) sind möglichst kurz. Der zweite Regler (34) hat eine im Vergleich hierzu wesentlich größere (z. B. mindestens doppelt so große) Zeitkonstante.

Der schnelle erste Regler (28) und vorzugsweise auch der langsamere zweite Regler (34) werden vorteilhafterweise durch einen Regelprozessor, wie einen PC mit geeigneten Zusatzein­ richtungen gebildet. Hiermit lassen sich Reaktionszeiten unter 60 µs erreichen. Die Temperaturmessung erfolgt dabei zweckmäßigerweise mit einem Thermoelement mit kleiner Wärme­ kapazität und mit Hilfe eines elektronischen Temperaturnull­ punktes.

Die Zeitkonstante des zweiten Reglers (34) kann in der kon­ ventionellen Größenordnung 0,1 bis 10 s liegen.

Unter der Voraussetzung, daß die Probe (16) möglichst rasch auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt, eine bestimmte Zeit­ spanne möglichst genau auf dieser Temperatur gehalten und dann wieder abkühlen gelassen werden soll, arbeitet die Strah­ lungsheizvorrichtung gemäß Fig. 1 wie folgt: Zuerst wird die Strahlungsquelle mit voller Leistung eingeschaltet. Dies kann bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 dadurch geschehen, daß die Sollwertsignalerzeugungseinrichtung (30), die beispiels­ weise eine programmierte Datenverarbeitungsanlage, wie einen Mikrocomputer, PC oder dergleichen enthalten kann, zuerst nur an den zweiten Regler (34) ein der gewünschten Proben­ temperatur entsprechendes Temperatursollwertsignal liefert. Da der Strahlengang (12) daher nach wie vor durch die Strahlungs­ steuervorrichtung (22) unterbrochen bleibt, wird die Probe nicht aufgeheizt und der Regler (34) veranlaßt die Energie­ versorgung (32), die Strahlungsquelle (10) mit der maximal zulässigen Eingangsleistung zu speisen. Nachdem die von der Strahlungsquelle abgegebene Strahlungsleistung ihren Gleich­ gewichtszustand erreicht hat, legt die Einrichtung (30) das Temperatur-Sollwertsignal auch an den ersten Regler (28) an. Da die Probe (16) noch kalt ist, hat dies zur Folge, daß die Strahlungssteuervorrichtung den Strahlengang (12) abrupt freigibt (Zeitpunkt t₁ in Fig. 2). Die Probe (16) wird also vom Zeitpunkt t₁ an mit der maximal verfügbaren Strahlungsleistung beaufschlagt, so daß sich ihre Temperatur von einer Anfangstemperatur T₁ mit der maximal möglichen Geschwindigkeit auf die Soll-Temperatur T₂ erhöht. Beim Erreichen der Soll-Temperatur T₂ im Zeitpunkt t₂ bewirkt der Regler (28), daß die Strahlungssteuervorrichtung (22) den Strahlengang wieder unterbricht, so daß die Temperatur der Probe wieder absinkt. Die Strahlungssteuervorrichtung (22) gibt dann den Strahlengang wieder frei und dieses Regel­ spiel, das einer Zweipunktregelung entspricht, wiederholt sich wegen der kurzen Zeitkonstante des Reglers (28) und der schnellen Ansprechgeschwindigkeit der Strahlungssteuer­ vorrichtung (22) in sehr kurzen Abständen, so daß eine sehr genaue Regelung der Probentemperatur auf den Sollwert gewähr­ leistet ist. Selbstverständlich könnten der Regler und die Stellvorrichtung auch kontinuierlich (proportional) arbeiten.

Ohne die im Strahlengang (12) angeordnete Strahlungssteuer­ vorrichtung (22) wäre erstens der Temperaturanstieg wegen der Anheizzeit des Strahlungserzeugers wesentlich flacher und zweitens wäre wegen der thermischen Trägheit des Strahlungs­ erzeugers entweder ein viel stärkeres Überschwingen der Temperatur oder ein späteres Erreichen der Solltemperatur unvermeidbar, wie in Fig. 2 durch gestrichelte Kurven angedeutet ist.

Während der schnellen Regelung der Strahlungsleistung durch die auf den Strahlengang (12) wirkende Strahlungssteuer­ vorrichtung (22) beginnt bei t₂ auch der langsam arbeitende zweite Regler (34) anzusprechen und die Eingangsleistung der Strahlungsquelle herabzuregeln. Nach einer gewissen Zeit (Zeitpunkt t₃ in Fig. 2) übernimmt dann der zweite Regler allein die Temperaturregelung durch Steuerung der Lampenleistung. Die Verhältnisse sind zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Strahlungssteuervorrichtung (22) dann den Strahlengang (12) vollständig freigibt. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Temperatursollwert für den schnellen ersten Regler (28) geringfügig höher gewählt wird, als der Temperatur-Sollwert für den langsamen zweiten Regler (34). Alternativ kann auch die Stellvorrichtung (26) im Arbeitszustand (Strahlengang frei) gehalten werden, wenn das Fehlersignal im zweiten Regler (34) eine gewisse Zeitspanne lang unter einen vorgegeben Wert abgesunken ist. Selbstverständlich sind auch irgendwelche anderen Regelprogramme möglich.

Wenn die Erhitzung der Probe (16) beendet werden soll, schaltet die Einrichtung (30) das Temperatur-Sollwertsignal auf Null. Der Strahlengang (12) wird dann durch die Strahlungssteuer­ vorrichtung (22) sofort unterbrochen, so daß sich die Probe dann vom Zeitpunkt t₄ an abzukühlen beginnt. Wenn eine schnellere Abkühlgeschwindigkeit gewünscht wird, kann eine Kühlvorrichtung vorgesehen sein, wie noch erläutert werden wird. Vom Einschalten der Kühlvorrichtung an (Zeitpunkt t₅) wird die Probe dann zwangsweise schnell gekühlt.

Die Komponenten der vorliegenden Strahlungsheizvorrichtung können in der Praxis in der verschiedensten Weise ausgebildet sein.

Die inkohärente Strahlungsquelle kann als Strahlungserzeuger einzelne oder mehrere Quarz-Halogen-Glühlampen, Bogenlampen, Ultraviolett- oder Infrarot-Lampen usw. enthalten. Es können mehrere inkohärente Strahlungerzeuger gleicher oder unter­ schiedlicher Art vorgesehen sein. Man kann insbesondere Strah­ lungserzeuger auf einander entgegengesetzten Seiten der Probe anordnen. Es können Strahlungserzeuger unterschiedlicher Leistung miteinander kombiniert werden. Der oder die Strahlungs­ erzeuger werden, wie erwähnt, vorzugsweise in den Regelprozeß mit einbezogen. Bei Verwendung mehrerer Strahlungserzeuger können diese einzeln oder nur zum Teil geregelt werden, ins­ besondere dann, wenn sie unterschiedliche Leistungen aufweisen. Man kann zum Beispiel zum schnellen Aufheizen mit voller Leistung aller Strahlungserzeuger fahren und zur Aufrechter­ haltung der Temperatur dann nur noch einen Strahlungserzeuger relativ niedriger Leistung in Betrieb halten. Wenn mehrere Strahlungserzeuger vorhanden sind, kann jedem Strahlungserzeuger eine eigene Strahlungssteuervorrichtung zugeordnet sein oder eine Strahlungssteuervorrichtung kann zur Steuerung der Strahlung mehrerer oder aller Strahlungserzeuger dienen.

Die Strahlungssteuervorrichtungen sind im Strahlengang zwischen der Strahlungsquelle und dem zu erhitzenden Gegenstand (Probe) angeordnet. Sie reflektieren und/oder absorbieren und/oder lenken die Strahlung ganz oder zum Teil ab. Sie können die Strahlungsleistung kontinuierlich oder diskontinuierlich (Zweipunktbetrieb), periodisch oder aperiodisch steuern. Die Strahlungssteuervorrichtungen können mit einer Kühl­ vorrichtung versehen sein.

Als Strahlungssteuervorrichtung können die folgenden Einrich­ tungen einzeln oder in beliebiger Kombination verwendet werden:

• a) Im wesentlichen mechanische Komponenten, wie Schieber, kippende oder rotierende Blenden, Klappen, Membranen, Jalousien, Gitter, bewegliche Lochblenden, Spiegelsysteme usw., die durch elektrische, magnetische, elektromagnetische, pneumatische usw. Stellvorrichtungen oder über elektrische und/oder magnetische Felder oder eine Kombination hiervon betätigbar sind. Man kann z. B. Vorrichtungen verwenden, wie sie als Kamera-Verschlüsse üblich sind. Mit solchen mechanischen Strahlungssteuervorrichtungen dürfte man Schaltfrequenzen bis mindestens 1 kHz erreichen können, also Schaltzeiten bis zu 1 ms und darunter.
• b) Strahlungssteuervorrichtungen, die im wesentlichen nur durch elektrische und/oder magnetische Felder steuerbar sind. Hierzu zählen Einrichtungen, die auf dem Prinzip z. B. des Kerreffekts oder des Faradayeffekts arbeiten, wie etwa Kerrzellen, elektro-optische Schalter; ferner Einrichtungen, bei denen Phasenumwandlungen ausgenutzt werden, wie Flüssigkristallzellen und elektrisch polarisier­ bare oder magnetisierbare Verbundsysteme. Letztere können zum Beispiel magnetisierbare plättchen- oder stäbchenförmige Körper, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, enthalten, welche durch magnetische Felder so ausgerichtet werden können, daß der Transmissionskoeffizient für die Heizstrahlung nahezu beliebig zwischen 0 und 1 verändert werden kann. Die Suspensionsflüssigkeit kann gleichzeitig zur Kühlung dienen. Mit Strahlungssteuervorrichtungen der Gruppe b), insbesondere solchen, die ohne mechanisch bewegte makros­ kopische Teile arbeiten, dürften sich Schaltfrequenzen bis zu mindestens 100 MHz, also Schaltzeiten bis unter 10^-8 s erreichen lassen.

Die Strahlungssteuervorrichtungen können gekühlt werden und nach Erreichen des stationären Zustandes der Probentemperatur einzeln oder alle im voll lichtdurchlässigen Zustand gehalten werden. Der Strahlengang kann auch einen oder mehrere Festkörper, z. B. eine Lichtleitfaser, enthalten, mit denen noch zusätzlich zu den Komponenten (10, 12) und (22) die Temperaturverteilung auf der Probe beeinflußt werden kann.

Die Kühlung der Probe kann durch Strahlung, durch Konvektion oder durch Zwangskühlung mit einem gasförmigen oder flüssigen Kühlmittel, wie flüssigem Stickstoff oder flüssigem Helium erfolgen. Zur Kühlung kann die Verdampfungswärme von Flüssig­ keiten ausgenutzt werden. Die Probe kann in einer Probenkammer angeordnet sein, in die gasförmiges oder flüssiges Kühlmittel eingeleitet oder durch Düsen eingespritzt werden kann. Die Kühlung kann in ähnlicher Weise geregelt werden wie die Heizung, so daß auch beim Abkühlen ein gewünschter Temperaturverlauf erreicht werden kann.

Die Strahlungsheizvorrichtung kann für die Erhitzung oder das Kühlen von einzelnen Proben, vom Probenchargen oder für einen Durchlaufbetrieb ausgelegt sein.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Strahlungsheizvorrichtung gemäß einer praktischen Ausführungsform. Als Strahlungs­ erzeuger sind zwei Wolfram-Halogen-Glühlampen (10a, 10b) mit Metallreflektor vorgesehen, die auf entgegengesetzten Seiten der Probe (16) angeordnet sind und jeweils eine Nenn­ leistung von einigen hundert Watt bis zu einigen Kilowatt haben können. Die Probe (16) ist in einer Probenkammer (36) angeordnet, deren den Lampen (10a, 10b) zugewandte Seiten durch Quarzfenster gebildet sind. Mit der Probe (16) ist ein Temperaturfühler (18) in Form eines Thermoelements gekoppelt. Das Thermoelement ist über eine Einheit (38), die eine Tempe­ raturreferenz enthält, und einen Verstärker (39) mit einem Analog-Digital-Konverter (ADC) gekoppelt, der einen Teil eines Regelprozessors (40) in einem PC bildet.

Im Strahlengang zwischen den Lampen (10a) bzw. (10b) und der Probe (16) sind Strahlungssteuervorrichtungen (22a 1, 22a 2) bzw. (22b 1, 22b 2) angeordnet. Wie gestrichelt angedeutet ist, können noch weitere Strahlungssteuervorrichtungen vorgesehen sein. Die Strahlungssteuervorrichtungen haben unterschiedliche Ansprechgeschwindigkeiten. Die Strahlsteuervorrichtungen (22a 1, 22b 1) sind bei dem vorliegenden Beispiel mechanische Einrichtungen, die jeweils eine Metallplatte enthalten, die durch einen elektromagnetischen Aktuator aus dem Strahlengang schwenkbar ist. Die Strahlungssteuervorrichtungen (22a 2, 22b 2) sind sehr schnell arbeitende elektrisch gesteuerte Vorrichtungen, insbesondere Kerrzellen.

Die Strahlungssteuervorrichtungen (22a 1, 22a 2) und eine Energie­ versorgung (32a) für die Lampe (10a) werden durch Stellsignale von einer ersten Digital/Analog-Konverteranordnung (DAC1) im Regelprozessor (40) gesteuert. In entsprechender Weise werden die Strahlungssteuervorrichtungen (22b 1, 22b 2) und eine Energieversorgung (32b) für die Lampe (10b) durch Stell­ signale von einer zweiten Digital-Analog-Konverteranordnung (DAC2) im Regelprozessor (40) gesteuert. Die D/A-Konverter­ anordnungen (DAC1, DAC2) und der Analog/Digital-Konverter (DAC) für das Temperatursignal sind mit einer EDV-Anlage (42) gekoppelt, die zur Prozeßführung dient.

Zur Kühlung der Lampen und der Strahlungssteuervorrichtungen dient eine nur schematisch angedeutete Kühlvorrichtung (44), die ein Kühlmittel an die zu kühlenden Komponenten liefert. Zur Probenkühlung dient eine Quelle (46) für ein gasförmiges oder flüssiges Kühlfluid, welches über ein Ventil (48) in die Probenkammer (36) eingespeist und über ein zweites Ventil (50) und eine Pumpe (52) abgesaugt wird. Die Steuerung der Kühlfluidquelle (46) der Ventile (48, 50) und der Pumpe (52) erfolgt durch Steuersignale von den D/A-Wandleranordnungen (DAC2) bzw. (DAC1), wie schematisch dargestellt ist.

Wie Fig. 4 zeigt, läßt sich die Vorrichtung gemäß Fig. 3 dadurch abwandeln, daß die Strahlungssteuervorrichtungen (22a 1, . . .) und die Probe in einer gemeinsamen Kühlkammer (36a) angeordnet sind, die dann von der einen Lampe (10a) bis zur anderen Lampe (10b) erreichen kann.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines abrupt zu erhitzenden Gegenstandes mit

• a) einer Strahlungsenergiequelle, die mindestens einen Strahlungserzeuger (10) zum Erzeugen von inkohärenter Strahlung enthält,
• b) einer Halterungsvorrichtung (14) zum Haltern des zu erhitzenden Gegenstandes (16) an einem vorgegebenen Bestrahlungsort,
• c) einem Strahlengang (12) zwischen der Strahlungsenergiequelle (10) und dem Bestrahlungsort,
• d) einem Temperaturfühler (18) zum Erzeugen eines Temperaturistwertsignals entsprechend der Temperatur des am Bestrahlungsort angeordneten, zu erhitzenden Gegenstandes,
• e) einem ersten Regler (34), der einen mit dem Temperaturfühler (18) gekoppelten Temperaturistwerteingang, einen mit einer Temperatursollwertsignal-Erzeugungsanordnung (30) gekoppelten Temperatursollwerteingang sowie einen Ausgang zur Regelung der von der Strahlungsenergiequelle (10) abgegebenen Strahlungsenergie in Abhängigkeit von der Temperatur des zu erhitzenden Gegenstandes (16) aufweist,

gekennzeichnet durch

• f) einen zweiten Regler (28), der eine kürzere Zeitkonstante hat als der erste Regler (34) und der einen mit dem Temperaturfühler (18) gekoppelten Istwerteingang, einen mit der Temperatursollwertsignal-Erzeugungsanordnung (30) gekoppelten Temperatursollwerteingang sowie einen Stellsignalausgang aufweist, und
• g) eine mit dem Stellsignalausgang des zweiten Reglers gekoppelte, schnell ansprechende Einrichtung (22) zum Beeinflussen der von der Strahlungsenergiequelle (10) über den Strahlengang (12) zum Bestrahlungsort übertragenen Strahlungsenergie.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergiequelle mindestens zwei Strahlungserzeuger (10a, 10b) mit unterschiedlichen Nennleistungen enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussungseinrichtung mindestens zwei Vorrichtungen (22a1, 22a2, . . .) mit unterschiedlichen Ansprechgeschwindigkeiten enthält.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussungseinrichtung (22) mindestens eine Vorrichtung mit einem mechanisch beweglichen Element (24) enthält.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussungseinrichtung mindestens eine Vorrichtung mit einem elektro-optischen oder magneto-optischen Element enthält.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (46, 48, 50, 52) zum zwangsweisen Kühlen des zu erhitzenden Gegenstandes.