JPS6355857B2 - - Google Patents
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- JPS6355857B2 JPS6355857B2 JP526383A JP526383A JPS6355857B2 JP S6355857 B2 JPS6355857 B2 JP S6355857B2 JP 526383 A JP526383 A JP 526383A JP 526383 A JP526383 A JP 526383A JP S6355857 B2 JPS6355857 B2 JP S6355857B2
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- halogen
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- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 24
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 10
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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Description
【発明の詳細な説明】
最近半導体ウエハーの熱処理にあたつて、加熱
炉として光照射装置が注目されている。つまり光
を熱源として利用するもので、大別すると放電管
から放出される光と白熱フイラメントからの放射
光とがあり、使い易さ、利用し易さ、制御のし易
さから白熱フイラメントからの放射光、すなわち
白熱電球を使用した光照射装置が今のところ推奨
されている。
炉として光照射装置が注目されている。つまり光
を熱源として利用するもので、大別すると放電管
から放出される光と白熱フイラメントからの放射
光とがあり、使い易さ、利用し易さ、制御のし易
さから白熱フイラメントからの放射光、すなわち
白熱電球を使用した光照射装置が今のところ推奨
されている。
ところで、ハロゲン電球は白熱電球の一種であ
り、バルブ内に不活性ガスとともに微量のハロゲ
ン元素を封入したものであるが、このハロゲン電
球はバルブが小形で、寿命が長く効率が良いた
め、半導体ウエハー処理用光照射装置の光源とし
てもよく用いられる。ハロゲン電球がこの様な優
れた特性を有するのはバルブ内でハロゲンガスと
タングステンとの反応の平衡状態が高温部である
タングステンフイラメント近傍と低温部であるバ
ルブ壁近傍とで異なることを利用してハロゲンサ
イクルと称する循環反応が行われるからである。
即ち、高温部ではハロゲンとタングステンは解離
し、タングステンの分圧が高くなつてフイラメン
トの蒸発が抑制され、低温部では沸点の十分高い
タングステンのハロゲン化物が形成され、バルブ
壁へのタングステンの蒸着を防止し、光出力の吸
収減衰を抑制している。しかしながら、この循環
反応が行われるためにはバルブ壁温度がいわゆる
ハロゲンサイクル可能範囲でなければならない。
この可能範囲はハロゲン元素の種類により異る
が、例えばば塩素と臭素が封入されているもので
は可能範囲は100〜650℃程度であり、バルブ壁が
これ以外の範囲ではタングステンがバルブ壁に蒸
着して黒化し、電球の寿命が著しく短かくなる。
そして、半導体ウエハーの熱処理用をはじめとし
ていろいろの用途にハロゲン電球を熱源として使
用する場合は上述の温度範囲より高い状態で使用
されることが非常に多い。このため冷風により冷
却してバルブ壁温度を調節することが行なわれ
る。しかし、大きな被処理物にも対応可能とする
ために、管状の長いハロゲン電球を近接して並設
し、面光源として使用されるときに、冷風で冷却
したのでは十分に調節できないことが多い。なぜ
ならば、バルブ壁の温度が例えば800〜1000℃と
高い場合には冷風の流速を上げ、熱伝達率を上げ
ることにより適正温度に下げようとするが、面光
源の下流側を適正温度に下げるために流速を上げ
すぎると上流側のバルブ温度が過冷却となり、逆
に上流側を適正温度にしようとすると下流側が過
熱され、いずれにしても電球の寿命が短かくなる
問題点があつた。
り、バルブ内に不活性ガスとともに微量のハロゲ
ン元素を封入したものであるが、このハロゲン電
球はバルブが小形で、寿命が長く効率が良いた
め、半導体ウエハー処理用光照射装置の光源とし
てもよく用いられる。ハロゲン電球がこの様な優
れた特性を有するのはバルブ内でハロゲンガスと
タングステンとの反応の平衡状態が高温部である
タングステンフイラメント近傍と低温部であるバ
ルブ壁近傍とで異なることを利用してハロゲンサ
イクルと称する循環反応が行われるからである。
即ち、高温部ではハロゲンとタングステンは解離
し、タングステンの分圧が高くなつてフイラメン
トの蒸発が抑制され、低温部では沸点の十分高い
タングステンのハロゲン化物が形成され、バルブ
壁へのタングステンの蒸着を防止し、光出力の吸
収減衰を抑制している。しかしながら、この循環
反応が行われるためにはバルブ壁温度がいわゆる
ハロゲンサイクル可能範囲でなければならない。
この可能範囲はハロゲン元素の種類により異る
が、例えばば塩素と臭素が封入されているもので
は可能範囲は100〜650℃程度であり、バルブ壁が
これ以外の範囲ではタングステンがバルブ壁に蒸
着して黒化し、電球の寿命が著しく短かくなる。
そして、半導体ウエハーの熱処理用をはじめとし
ていろいろの用途にハロゲン電球を熱源として使
用する場合は上述の温度範囲より高い状態で使用
されることが非常に多い。このため冷風により冷
却してバルブ壁温度を調節することが行なわれ
る。しかし、大きな被処理物にも対応可能とする
ために、管状の長いハロゲン電球を近接して並設
し、面光源として使用されるときに、冷風で冷却
したのでは十分に調節できないことが多い。なぜ
ならば、バルブ壁の温度が例えば800〜1000℃と
高い場合には冷風の流速を上げ、熱伝達率を上げ
ることにより適正温度に下げようとするが、面光
源の下流側を適正温度に下げるために流速を上げ
すぎると上流側のバルブ温度が過冷却となり、逆
に上流側を適正温度にしようとすると下流側が過
熱され、いずれにしても電球の寿命が短かくなる
問題点があつた。
そこで本発明は、冷却風で冷却する際に上流側
と下流側のいずれのバルブ壁もその温度がハロゲ
ンサイクル可能な適正範囲に保持されてハロゲン
電球の寿命を長くすることが可能な光照射装置を
提供することを目的とする。そしてこの目的は、
被処理物を取り囲む透明容器と、この透明容器の
外にあつて被処理物を照射する、管状に長いハロ
ゲン白熱電球と、このハロゲン白熱電球に近接配
置したミラーと、透明容器の外面とミラーの間で
ハロゲン白熱電球の長手方向に沿つて当該電球の
バルブ壁を冷却する冷却風を循環送風する手段と
を備え、循環送風により冷却風の入口温度を外気
温より高温とすることを特徴とする光照射装置に
より達成される。
と下流側のいずれのバルブ壁もその温度がハロゲ
ンサイクル可能な適正範囲に保持されてハロゲン
電球の寿命を長くすることが可能な光照射装置を
提供することを目的とする。そしてこの目的は、
被処理物を取り囲む透明容器と、この透明容器の
外にあつて被処理物を照射する、管状に長いハロ
ゲン白熱電球と、このハロゲン白熱電球に近接配
置したミラーと、透明容器の外面とミラーの間で
ハロゲン白熱電球の長手方向に沿つて当該電球の
バルブ壁を冷却する冷却風を循環送風する手段と
を備え、循環送風により冷却風の入口温度を外気
温より高温とすることを特徴とする光照射装置に
より達成される。
以下に図面により本発明の実施例を具体的に説
明する。
明する。
被処理物が装填される容器１は石英ガラスから
なる透明な箱型であり、蓋１１と共働して密閉空
間が構成される。容器１の側面には一対の給排気
口１ａが設けられ、容器１内部を減圧したり雰囲
気を調整できるようになつている。そしてこの容
器１をほゞ密閉するように反射部材２が容器１外
壁に近接して箱型に配置されている。この反射部
材２は内面がミラーであり、内部に導水路２１が
形成され、冷却水供給機構に接続されている。こ
れらの反射部材２のうち側方反射部材２ａが開閉
可能であり、容器１を取出すことができる。そし
て上方反射部材２ｂの内面には半円形の複数の凹
溝が設けられて管状の長いハロゲン電球３を受容
する空所４が形成されている。そして電球３の保
持部の前後には風路部材５，５が連設され、一方
の風路部材５は冷却フアン６に接続されて内部の
空気が吸引されるようになつている。更にこの冷
却フアン６には循環ダクト７が接続され、この循
環ダクト７の一端は他方の風路部材５に接続さ
れ、冷却フアン６にて吸引された冷却風は再度電
球３の上流側に流入するようになつている。そし
て循環ダクト７には熱交換器８が介装され、排出
されて来た冷却風の温度が高い場合にはこの熱交
換器８にて適正温度に冷却されるようになつてい
る。なお、本実施例のように全ての冷却風を循環
させることなく、電球３の下流側から吸引された
高温の冷却風の一部分のみ循環するようにし、低
温の外気とミツクスして外気温度より高い適正温
度にして上流側から流入するようにしてもよい。
なる透明な箱型であり、蓋１１と共働して密閉空
間が構成される。容器１の側面には一対の給排気
口１ａが設けられ、容器１内部を減圧したり雰囲
気を調整できるようになつている。そしてこの容
器１をほゞ密閉するように反射部材２が容器１外
壁に近接して箱型に配置されている。この反射部
材２は内面がミラーであり、内部に導水路２１が
形成され、冷却水供給機構に接続されている。こ
れらの反射部材２のうち側方反射部材２ａが開閉
可能であり、容器１を取出すことができる。そし
て上方反射部材２ｂの内面には半円形の複数の凹
溝が設けられて管状の長いハロゲン電球３を受容
する空所４が形成されている。そして電球３の保
持部の前後には風路部材５，５が連設され、一方
の風路部材５は冷却フアン６に接続されて内部の
空気が吸引されるようになつている。更にこの冷
却フアン６には循環ダクト７が接続され、この循
環ダクト７の一端は他方の風路部材５に接続さ
れ、冷却フアン６にて吸引された冷却風は再度電
球３の上流側に流入するようになつている。そし
て循環ダクト７には熱交換器８が介装され、排出
されて来た冷却風の温度が高い場合にはこの熱交
換器８にて適正温度に冷却されるようになつてい
る。なお、本実施例のように全ての冷却風を循環
させることなく、電球３の下流側から吸引された
高温の冷却風の一部分のみ循環するようにし、低
温の外気とミツクスして外気温度より高い適正温
度にして上流側から流入するようにしてもよい。
冷却風を循環させることにより冷却風の入口温
度を外気温度より高温とするのは、これにより風
量を増大させても上流側のバルブ壁の温度はあま
り下らず、下流側の温度のみを効果的に下げるこ
とができ、風量を下げると、下げたことによる下
流側の温度上昇分は上流側の温度上昇分より小さ
く、いずれにしても上流側と下流側との温度差が
小さくなり、従つて過熱と過冷却とのアンバラン
スが解消され、ハロゲンサイクル可能範囲内に容
易に調節できるからである。
度を外気温度より高温とするのは、これにより風
量を増大させても上流側のバルブ壁の温度はあま
り下らず、下流側の温度のみを効果的に下げるこ
とができ、風量を下げると、下げたことによる下
流側の温度上昇分は上流側の温度上昇分より小さ
く、いずれにしても上流側と下流側との温度差が
小さくなり、従つて過熱と過冷却とのアンバラン
スが解消され、ハロゲンサイクル可能範囲内に容
易に調節できるからである。
次に具体的数値例をあげると、外径が８mmで定
格が2KWの管状ハロゲン電球３を中心間距離２
０mmで並列状に配列して点灯し、毎分0.15m3の風
量で冷却風を熱交換器８により除熱しながら循環
させたところ、入口温度は45℃であり、電球３を
冷却した後の出口温度は110℃であつた。そして
5500時間点灯したところで下流側のバルブ壁が黒
化し、この条件下では電球３の寿命は5500時間で
あることが分つた。これに対して、従来通りに冷
却風を循環させることなく、15℃の外気を送風し
たところ出口温度は80℃となり、1500時間点灯し
たところで上流側のバルブ壁が黒化した。この実
施例から本発明によれば電球の寿命が著しく長く
なることが分る。
格が2KWの管状ハロゲン電球３を中心間距離２
０mmで並列状に配列して点灯し、毎分0.15m3の風
量で冷却風を熱交換器８により除熱しながら循環
させたところ、入口温度は45℃であり、電球３を
冷却した後の出口温度は110℃であつた。そして
5500時間点灯したところで下流側のバルブ壁が黒
化し、この条件下では電球３の寿命は5500時間で
あることが分つた。これに対して、従来通りに冷
却風を循環させることなく、15℃の外気を送風し
たところ出口温度は80℃となり、1500時間点灯し
たところで上流側のバルブ壁が黒化した。この実
施例から本発明によれば電球の寿命が著しく長く
なることが分る。
以上説明したように、本発明は冷却風を循環さ
せ、入口温度を外気温より高くなるようにしたの
で、上流側と下流側のバルブ壁の温度差を小さく
することが可能となり、上流側と下流側とを共に
容易にハロゲンサイクル可能範囲内に調節するこ
とができ、従つてハロゲン電球の寿命が著しく長
い光照射装置を提供することができる。
せ、入口温度を外気温より高くなるようにしたの
で、上流側と下流側のバルブ壁の温度差を小さく
することが可能となり、上流側と下流側とを共に
容易にハロゲンサイクル可能範囲内に調節するこ
とができ、従つてハロゲン電球の寿命が著しく長
い光照射装置を提供することができる。
第１図は本発明の実施例の横断面図、第２図は
第１図−線での縦断面図、第３図は第１図
−線での縦断面図である。 １……容器、２……反射部材（ミラー）、３…
…ハロゲン電球、５……風路部材、６……冷却フ
アン、７……循環ダクト、８……熱交換器。
第１図−線での縦断面図、第３図は第１図
−線での縦断面図である。 １……容器、２……反射部材（ミラー）、３…
…ハロゲン電球、５……風路部材、６……冷却フ
アン、７……循環ダクト、８……熱交換器。
Claims (1)
- １ 被処理物を取り囲む透明容器と、該透明容器
の外にあつて被処理物を照射する、管状に長いハ
ロゲン白熱電球と、該ハロゲン白熱電球に近接配
置したミラーと、前記透明容器の外面とミラーの
間で前記ハロゲン白熱電球の長手方向に沿つて当
該電球のバルブ壁を冷却する冷却風を循環送風す
る手段とを備え、循環送風により冷却風の入口温
度を外気温より高温とすることを特徴とする光照
射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP526383A JPS59132118A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP526383A JPS59132118A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 光照射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59132118A JPS59132118A (ja) | 1984-07-30 |
| JPS6355857B2 true JPS6355857B2 (ja) | 1988-11-04 |
Family
ID=11606338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP526383A Granted JPS59132118A (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | 光照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59132118A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0462048U (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-27 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001082348A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | Tokyo Electron Limited | Thermal processing system |
| US20070167029A1 (en) * | 2005-11-11 | 2007-07-19 | Kowalski Jeffrey M | Thermal processing system, components, and methods |
| JP6094605B2 (ja) * | 2015-01-20 | 2017-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | 単結晶製造装置 |
-
1983
- 1983-01-18 JP JP526383A patent/JPS59132118A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0462048U (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59132118A (ja) | 1984-07-30 |
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