(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプアセンブリにおいて、
一対の電気コネクタに取り付けられた少なくとも１つの放射発生フィラメントを包囲し、内面及び外面を有している石英電球と、
上記一対の電気コネクタを含むランプベースと、
を備え、
上記ランプアセンブリは、基板熱処理チャンバ内で少なくとも約１１００℃までの温度に基板を加熱するのに使用するように適応され、
上記電球の少なくとも一部分には、上記内面における拡散散乱部分を含む上記電球の下部の上記ランプベースから延び出た表面処置部が備えられ、
上記拡散散乱部分は、１つ以上の焼結粉末材料の層、又は、上記電球の内部に粗面を与えるための酸処置部を含み、
上記表面処置部は上記ランプベースに向けた放射の移動を最小にする、
ランプアセンブリ。
【請求項２】
上記表面処置部は、上記電球の少なくとも下部の外部における被覆をさらに含み、
上記被覆は、アルミニウム、金、銀、窒化硼素及びその組み合わせより成るグループから選択される、請求項１に記載のランプアセンブリ。
【請求項３】
上記被覆は、高温塗装部を含む、請求項２に記載のランプアセンブリ。
【請求項４】
上記表面処置部は、上記電球の少なくとも下部の外部における被覆を含み、この被覆は、粉末シリカ、アルミナ、ジルコン、又はその組み合わせより成るグループから選択される、請求項１に記載のランプアセンブリ。
【請求項５】
上記焼結粉末材料は、粉末石英、アルミナ又はその混合物を含み、かつ、上記焼結粉末材料は、バインダーと混合される、請求項１に記載のランプアセンブリ。
【請求項６】
上記ランプベースを包囲するスリーブを更に備え、このスリーブは、その断面積が上記電球の断面積の約１．２倍未満である、請求項１に記載のランプアセンブリ。
【請求項７】
上記スリーブの断面積は、上記電球の断面積の約０．９５倍未満であり、上記ランプベース及び上記スリーブは、断面形状が実質的に似ている、請求項６に記載のランプアセンブリ。
【請求項８】
上記スリーブの断面積は、上記電球の断面積の約０．４２倍未満である、請求項６に記載のランプアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
[0001]本出願は、２００７年２月１５日に出願された米国特許出願第１１／６７５，１５０号の利益を主張するもので、その開示内容は、参考として本願にそのまま援用される。
【背景】
【０００２】
[0002]本発明の実施形態は、一般的に、半導体処理システムに関し、より具体的には、半導体処理システムにおける予熱のためのランンプに関する。
【０００３】
[0003]半導体チップ製作では、半導体基板又はウェハ上に表面構造体を生成し、化学的に変更し又はエッチングするために、急速熱処理（ＲＴＰ）システムが使用されている。このＲＴＰは、典型的に、ランプヘッドに嵌合されて基板又はウェハに向けられた高強度白熱ランプの配列に依存している。これらのランプは、電気的に電力を供給され、非常に急速にオン及びオフに切り換えることができ、その放射の実質的な部分を基板に向けることができる。その結果、チャンバを実質的に加熱しなくてもウェハを非常に急速に加熱することができると共に、ランプから電力が除去されると、同程度に急速に冷却することができる。
【０００４】
[0004]本出願の譲受人に譲渡され参考の為に本願に援用される米国特許公報第５，１５５，３３６号にはＲＴＰシステムの一例が説明されており、このシステムは、半導体処理チャンバと、半導体処理チャンバに配置された熱源アセンブリ又はランプヘッドとを含んでいる。ランプヘッドには、多数のタングステン−ハロゲンランプが配置され、それらのランプは、チャンバ内の基板を約３００℃／秒の割合で１２００℃程度及びそれより高い温度まで加熱することができる。処理中に、ランプからの赤外線放射が、上部窓、光通路及び下部窓を通して処理チャンバ内の回転する半導体基板へ放射される。このように、ウェハは、必要な処理温度に加熱される。
【０００５】
[0005]図１に示すように、半導体処理に使用するための従来のハロゲンランプ１０（タングステン−ハロゲンランプとも称される）は、電球１２（管球とも称される）を備え、これは、短い内部リード１６と長い内部リード１８との間に電気的に結合されたコイル１４の形態の放射発生フィラメントを有している。内部リード１６及び１８は、フォイル２２によって外部リード２６に結合される。フォイル２２は、通常、モリブデンから作られる。内部リード、外部リード及びフォイルは、ランプベース２０で所定位置に位置保持される。ランプベースは、製造中に、フォイルエリアにわたって一緒にプレスされ、ランプ電球をハーメチックシールするプレスシールを形成する。電球１２は、通常、石英で作られ、典型的に、ハロゲン含有ガスが充填される。
【０００６】
[0006]半導体処理動作中に、このようなランプは、チャンバに置かれた基板を加熱するために処理チャンバ内でパターン化された配列で置かれる。これらのランプは、上述したように、非常に高い温度で動作する。典型的に、ランプからの放射エネルギーのほぼ半分が、多数の反射の後に、関連光パイプの端部から出て行く。また、ランプからの放射エネルギーのほぼ半分が、ランプのベース２０及び反射板／ランプヘッド構造体で吸収される。これは、開放空間におけるランプ放射に比して、ランプのベースを非常に高い温度に到達させる。ベースが高温になり過ぎると、平均ランプ寿命が実質的に短縮される。このランプ劣化は、電気エネルギーをフィラメントへ運ぶフォイル２２の周りのシールの破裂によって生じる。約３００℃より上では、通常モリブデンで作られたフォイルが容易に酸化し、それにより生じるモリブデン酸化物が体積の膨張を引き起こし、石英を破裂させるか又は開路（open circuit）を生じさせる。従って、ランプベース２０を冷却する手段を設けることが必要になる。
【０００７】
[0007]更に、ランプベース２０から熱を取り去るために精巧な構造体が設計されている。従来の方法によれば、ランプベース２０は、多孔性のポッティングコンパウンドを使用して高精度外径ステンレス鋼管内部にカプセル化される。この高精度ステンレス鋼管は、外面（その長さのほとんど）が水冷される別の高精度ステンレス鋼管へ挿入される。電球からの放射エネルギーを反射して除去するために、電球の一部分を囲む反射スリーブが設けられている。この精巧な冷却メカニズムは、長いランプ寿命を許容するのに足る低い温度でランプを動作させる。
【０００８】
[0008]ランプから熱を運び去るのに使用される別の解決策は、ランプ電球の内部で、ランプフィラメント又はコイルとランプベースとの間に熱シールド又は反射プレートを配設することである。熱シールド又は内部反射プレートを含むランプ電球の例が、ＰＣＴ国際公開公報第ＷＯ０２／０３４１８号及び米国特許公報第６，７４４，１８７号に開示されている。電球内部に熱シールド又は反射プレートを有するランプ電球は有効であるが、これらの解決策は、電球アセンブリに付加的な部品を追加することを要する。
【０００９】
[0009]上述したランプ冷却解決策にも関わらず、ランプ、ランプベース、及びランプヘッド／反射スリーブからの熱の消散を改善するための付加的な方法を提供することが要望されている。
【発明の概要】
【００１０】
[0010]本発明の一実施形態は、ランプアセンブリにおいて、一対のリードに取り付けられた少なくとも１つの放射発生フィラメントを包囲し、内面、外面を有している電球と、一対のリードを受け入れるよう構成されたランプベースとを備え、ランプアセンブリは、基板熱処理チャンバ内で少なくとも約１１００℃までの温度、例えば、１３５０℃に基板を加熱するのに使用するよう適応され、電球の少なくとも一部分にはランプベースから光を反射又は散乱させるよう適応される表面処置部が施されたランプアセンブリに関する。一実施形態では、表面処置部は、金、銀、窒化硼素及びその組み合わせのような材料を含む被覆を電球の少なくとも一部分の外部に施すことを含む。特定の実施形態では、被覆は、金の塗装である。一実施形態によれば、表面処置部は、電球の下部をカバーする。他の実施形態では、被覆は、粉末シリカ、アルミナ、ジルコニア、又はその組み合わせを含む。
【００１１】
[0011]１つ以上の実施形態において、表面処置部は、電球の一部分の内面における拡散散乱部分を含む。他の実施形態において、表面処置部は、電球の内部に粗面を与える酸処置部を含み、その粗面は、ベースからの光を散乱させ、ランプベースに向かう放射の移動を最小にするように適応される。更に別の実施形態では、表面処置部は、ベースからの光を散乱させ、ランプベースに向かう放射の移動を最小にするための内面における焼結粉末材料の層を含む。この焼結粉末材料は、粉末石英、アルミナ及びその混合物を含み、また、焼結粉末材料は、低融点ガラスのような適当なバインダー、例えば、Ｂ２Ｏ３のようなアルカリガラスと混合されてもよい。１つ以上の実施形態において、表面処置部は、注がれた内部反射材料、例えば、窒化硼素を含む。
【００１２】
[0012]１つ以上の実施形態によれば、ランプアセンブリは、ランプベースを包囲するスリーブを更に備え、このスリーブは、その断面積が、電球の断面積の約１．２倍未満である。他の実施形態では、スリーブの断面積は、電球の断面積の約０．９５倍未満である。特定の実施形態では、スリーブの断面積は、電球の断面積の約０．４２倍未満である。ある実施形態によれば、ランプベース及びスリーブは、実質的に断面形状が同様である。
【００１３】
[0013]本発明の前述した特徴を詳細に理解できるように、概要について簡単に前述した本発明について、幾つかを添付図面に例示している実施形態に関して、以下により特定して説明する。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態のみを例示したもので、従って、本発明の範囲は、それに限定されるものではなく、本発明は、同等の効果を発揮できる他の実施形態も包含できることに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】半導体処理に使用するための従来技術のハロゲンランプを示す。
【図２】本発明の実施形態によるランプアセンブリの断面図である。
【図３】本発明の実施形態によるランプ電球及びランプベースを示す。
【図４】本発明の実施形態によるランプアセンブリの斜視図である。
【詳細な説明】
【００１５】
[0018]本発明の実施形態は、一般に、基板熱処理チャンバにおいて基板を少なくとも約１１００℃、例えば、約１３５０℃までの温度に加熱するのに使用するように適応されるランプアセンブリを提供する。１つ以上の実施形態によれば、半導体基板処理の用途に使用される急速熱処理装置に使用できるランプアセンブリは、電球から熱を流し去り、且つ放射がランプベースに向かって流れるのを防止するように設計される。本発明の実施形態によれば、ランプの寿命が延長されると共に、ランプ電球及びランプベースの過熱による早期のランプ故障が防止されることが予想される。以下の説明において本発明を完全に理解するために特定の細部について述べる。しかしながら、当業者であれば、これらの特定の細部がなくても本発明を実施できることが明らかであろう。他の点では、本発明を不必要に不明瞭にしないために、良く知られた要素は示さない。
【００１６】
[0019]本発明の実施形態によれば、ベースから光を散乱させると共に、ランプベースに向かう放射の移動を最小にするために、ランプ電球の少なくとも一部分に表面処置部が使用される。図２を参照すれば、基板処理チャンバ内の基板を処理するために熱エネルギーを供給するのに使用できるランプアセンブリ１２０の実施形態が示されている。しかしながら、ここに述べるランプアセンブリ１２０のこの実施形態及び他の実施形態は、単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するのに使用されるものではない。
【００１７】
[0020]一実施形態では、ランプアセンブリ１２０は、このランプアセンブリ１２０を収容し且つこのアセンブリ１２０から熱を伝達するための構造的な基礎をなすスリーブ又は本体２４を備えている。スリーブ又は本体２４は、収容壁２８と、第１及び第２の端部３２、３６とを備えている。収容壁２８は、第１及び第２の端部３２、３６に開口４０ａ、４０ｂを有する。一実施形態において、収容壁２８は、熱伝達を容易にし、更に、反射面をなす金属で構成される。例えば、スリーブ２４は、ブラシ掛け又は研磨を行って反射性とすることのできるステンレス鋼を備えてもよい。図示された実施形態において、スリーブ２４は、製造し易い円形断面である。しかしながら、以下に更に述べるように、方形、長方形、三角形、及び多アーチ形状を含む他の断面形状も考えられる。１つ以上の実施形態において、スリーブ２４の断面形状は、ランプベースの形状に実質的に適合する。スリーブ２４の長手軸４４は、収容壁２８に平行で、更に、スリーブ２４の断面に垂直である。
【００１８】
[0021]１つ以上の実施形態において、特に、許容できる表面仕上げをもつポッティングコンパウンドが使用されるときには、スリーブの無い構造とするようにスリーブ２４が排除されてもよい。１つ以上の実施形態によれば、充分に円滑な仕上げをもつポッティングコンパウンドは、テフロンのような材料で作られた一時的な型を使用して、材料が硬化するまでポッティングコンパウンドの形状を所望の形態で保持することができる。このようなポッティングコンパウンドは、充填エポキシ或いはリン酸又はケイ酸アルミニウム結合セラミック粉末を含んでもよい。
【００１９】
[0022]図示されたランプアセンブリ１２０は、スリーブ又は本体２４の第１端部３２にシールされたランプ要素４８を備えている。一般的に、このランプ要素４８は、フィラメント５６の周りに内部雰囲気を含む光透過性電球又は管球５２を含む。この管球５２は、管状、円錐、球状、及び多アーチ形状を含む種々の形状を含むことができる。電球又は管球５２は、電気コネクタ６４の貫通を許容するピンチシール端部又はランプベース６０も備え、また、製造中に管球にガスを付加し又は除去するのに使用されてその後にシールされる真空管（図示せず）を含んでもよい。電球又は管球５２は、石英、シリカガラス、アルミノシリケートガラス、又は他の適当な光透過性材料で構成される。管球５２に収容される内部雰囲気は、例えば、ハロゲン含有ガスを含む。管球５２及びランプベースは、半導体基板の急速熱プロセスチャンバに関連した高い温度及び急速な温度変化に耐えるように形成される。例えば、ランプアセンブリは、ウェハを少なくとも約１１００℃までの温度及び約１３５０℃程度の温度に処理することから生じる局部的な環境、並びに約３００℃／秒の温度変化に耐えることができなければならない。
【００２０】
[0023]ランプ要素４８の管球５２内にあるコイルの形態で示された放射発生フィラメント５６は、その２つの端部６８ａ、６８ｂが電気コネクタ６４に電気的に結合されている。フィラメント５６は、抵抗性金属ワイヤ（１つの変形例では、タングステンワイヤ）を備える。フィラメント５６は、単一又は複数のコイルや、或いは過剰巻きコイルを含むコイル巻きコイルを有することもできるし、或いは平坦なストリップ、波形の平坦なストリップ又は過剰巻きの平坦なストリップを含むこともでき、その中点又は端末点６８ａ、６８ｂにおいてランプ要素の電気コネクタ６４に結合される。フィラメント５６の電気的特性は、その単位長さ当たりの重量、直径、及びコイルパラメータのようなパラメータを調整することにより変えることができる。動作中に、フィラメント５６は、例えば、約１２０ＶＡＣ，ｒｍｓの動作電圧で約１ｋＷまでのワット範囲において放射を発生することができる。典型的に、放射は、深紫外線、紫外線、可視光線、赤外線又は近赤外線レンジである。
【００２１】
[0024]ランプ要素の電気コネクタ６４は、ランプ要素の管球５２の外部の電源からフィラメント５６へ電力を供給し、フィラメント５６と電源との間の連続的な電気接続を形成する。ランプ要素の電気コネクタ６４は、典型的に、モリブデン製ワイヤのような、導電性に優れた金属ワイヤ７２又はフォイル７６或いはその組み合わせで構成される。また、コネクタ６４は、他の金属、例えば、タングステン、ニッケルメッキ鋼、又は電気抵抗が低く且つ高い電流を確実に搬送できる他の金属を備えてもよい。
【００２２】
[0025]管球５２のピンチシール端部又はランプベース６０は、管球５２がランプ要素４８の電気コネクタ６４の周りで物理的に制限される領域を含む。コネクタ６４は、これが管球５２に入り込むときにピンチシール端部又はランプベース６０を貫通し、それによって所定の位置で保持されて、外部電源をフィラメント５６に電気的に結合する。ピンチシール端部又はランプベース６０は、管球５２の内部雰囲気の圧力及び組成を維持するためにハーメチックシールを形成する。ランプ要素４８は、スリーブ又は本体２４の第１端部３２において少なくとも部分的にシールされる。
【００２３】
[0026]また、ランプアセンブリ１２０は、ランプアセンブリ１２０の第２端部３６からランプ要素４８へ電力を伝送するための１つ以上の伝送ワイヤ８０も備えている。一実施形態において、ランプアセンブリ１２０は、ランプ要素４８の一対の電気コネクタ６４の１つに各々が接続される一対の伝送ワイヤ８０を備えている。この伝送ワイヤ８０は、電気抵抗が比較的低い導電性ワイヤである。一実施形態において、伝送ワイヤ８０の電気抵抗は、約０．１オーム以下である。伝送ワイヤ８０は、その一端が、半田接続、溶接接続、物理的磨滅（abrasion）、音波結合、或いは安定した比較的に低抵抗の電気的接続を確立する他の形式の接続により、ランプ要素４８の電気コネクタ６４に電気的に接続される。また、伝送ワイヤ８０は、それらの動きや曲げを許容する弾力性も有する。例えば、１つの変形例では、伝送ワイヤ８０は、ヤング率が約３０ＧＰａから約１３０ＧＰａである。これは、伝送ワイヤ８０をランプアセンブリの組立中及び動作中に曲げたり操作したりするのを許容しながらも、それらの形状を保つに充分な量の剛性を保有することも許容する。
【００２４】
[0027]ランプアセンブリ１２０は、スリーブ又は本体２４内にポッティングコンパウンド８４を備え、これは、ランプアセンブリ１２０の発熱要素とスリーブ又は本体２４との間の熱伝達を促進する。発熱要素は、例えば、ランプ要素４８及び伝送ワイヤ８０を含むことができる。ポッティングコンパウンド８４は、熱エネルギーをスリーブ又は本体２４へ伝達し、次いで、スリーブ又は本体２４が熱をランプアセンブリ１２０から伝達することができる。一実施形態において、ポッティングコンパウンド８４は、少なくとも、ランプ要素４８のピンチシール端部又はランプベース６０と、スリーブ又は本体２４の収容壁２８との間にある。例えば、ポッティングコンパウンド８４は、実質的に全ピンチシール端部又はランプベース６０の周りにあって、収容壁２８までの全域に延びることができる。また、ポッティングコンパウンド８４は、ランプ要素４８のピンチシール端部又はランプベース６０を越えて延びることもでき、例えば、一実施形態において、ポッティングコンパウンド８４は、スリーブ又は本体２４の第２端部３６に向けて延びる。一実施形態において、ポッティングコンパウンド８４は、スリーブ又は本体２４の全長の約９０％に延びる。
【００２５】
[0028]ポッティングコンパウンド８４は、有効に熱を伝達するために充分な熱伝導率をもつ材料で構成される。例えば、一実施形態において、ポッティングコンパウンド８４は、熱伝導率が約１Ｗ／（Ｋ−ｍ）から約１．６Ｗ／（Ｋ−ｍ）の材料で構成される。ポッティングコンパウンド８４は、水分含有量を減少するか又は除去するためにランプアセンブリ１２０の製造中に加熱される。例えば、一実施形態において、加熱後に、ポッティングコンパウンド８４は、水分含有量が０．１重量％以下である。残りの水分含有量は、一般的に、ランプ動作中に放出可能である。また、ポッティングコンパウンド８４は、熱的に連続する領域においてランプアセンブリ１２０への一体化を容易にするに充分なほど順応している。一実施形態において、ポッティングコンパウンド８４は、リン酸マグネシウム結合のケイ酸ジルコニウムを備え、これは、ランプ要素４８、例えば、管球５２及びピンチシール端部又はランプベース６０に非常に良く適合し、しかも、ランプの管球５２やピンチシール端部又はランプベース６０に応力が生じるほど密接に結合しないので、効果的である。別の実施形態において、ポッティング材料８４は、リン酸アルミニウム結合のシリカ、ジルコニア、窒化アルミニウム、又はアルミナ充填材を含む。別の実施形態において、ポッティング材料８４は、ケイ酸アルカリ結合のシリカ、アルミナ、又はジルコニア充填材を含む。
【００２６】
[0029]ランプアセンブリ１２０は、スリーブ又は本体２４の第２端部３６に位置されたプラグ８８を備えている。このプラグは、外部電源に接続され、ランプヘッドと外部電気コネクタとの間の不整列を調整する。プラグ８８は、堅牢な材料又はエラストマー材料で作られてもよい。更に、プラグは、図示されたように、スリーブ又は本体２４の端部３６に対して固定されるか又はそこに挿入されてもよいし、或いは端部３６に対して柔軟に位置されてもよい。プラグ８８が柔軟に位置されるときには、プラグは、長手軸４４に垂直な方向にスリーブ又は本体２４の第２端部３６に対して移動することができる。プラグ８８の柔軟な位置付けは、製造を容易にするための幾つかの効果を有するが、エラストマープラグ８８をスリーブ又は本体２４の端部３６に固定することが望ましい場合もある。プラグ８８は、伝送ワイヤ８０に電力を伝達する電気コネクタ９２を有する。プラグ８８は、ポッティングコンパウンド８４から水分含有量を除去するのに必要な温度に耐えることのできる材料を備える。一実施形態において、プラグの材料は、少なくとも約１６５℃で少なくとも約１５時間露出させることに耐えることができる。プラグは、堅牢な材料で作られてもよいし、柔軟な材料で作られてもよい。堅牢な材料は、典型的に、柔軟な材料よりも、プラグ８８を高い温度に長時間露出させるのを許容する。例えば、エラストマーのような柔軟な材料は、柔軟性のために要求される弱い内部結合が一般的に熱的安定性を下げるために、堅牢な材料のように比較的に高い温度への露出に一般的に耐えることはないが、本発明の実施形態によれば、それらを使用することができる。例えば、柔軟なプラグに使用されるエラストマー材料であるサントプレン(Santoprene)２０１−６４は、その柔軟性及び他の特性が劣化し始めるまでに、約１５０℃で約１５時間耐えることができる。
【００２７】
[0030]また、プラグ８８は、一対の電気コネクタ９２も備えることができ、これは、基板処理チャンバの受け入れレセプタクルに嵌合する形状にされ、更に、伝送ワイヤ８０に電気的に接続される。この電気コネクタ９２は、レセプタクルから伝送ワイヤ８０へと電力を伝達し、次いで、伝送ワイヤがランプ要素４８へ電力を伝達する。プラグの電気コネクタ９２は、金属のような導電性材料を備える。例えば、１つの変形例では、コネクタ９２は、鉄合金、ニッケル、又は銅、或いはその混合物を備える。１つの態様では、コネクタ９２は、１つの材料が別の材料の上にメッキ又は堆積されるような材料の組み合わせを備えてもよい。
【００２８】
[0031]プラグ８８は、第１のプラグ要素１０４を備え、これは、プラグの電気コネクタ９２を保持すると共にランプアセンブリの伝送ワイヤ８０を受け入れるための構造上の基礎をなす。この第１のプラグ要素１０４は、ランプアセンブリ１２０の本体２４に直接取り付けられるように示されていないが、１つ以上の実施形態において、プラグがスリーブ又は本体２４に取り付けられてもよい。第１のプラグ要素１０４は、プラグの電気コネクタ９２及び伝送ワイヤ８０を受け入れて少なくとも部分的にカプセル化するための主本体１０８を有する。また、プラグ要素１０４は、延長部１１２も有し、これは、比較的サイズが大きいことのあるプラグの電気コネクタ９２を更に支持すると共に高電圧動作に対して付加的な絶縁を与えるものである。第１のプラグ要素１０４の形状及びサイズについて他の態様も考えられる。
【００２９】
[0032]図３を参照すれば、図２に示すランプ要素４８がランプアセンブリ１２０から除去されて示されている。ランプ要素は、仮想線で示すフィラメント５６の周りに内部雰囲気を含む光透過性電球又は管球５２と、ピンチシール端部又はランプベース６０とを備えている。図３に示すように、電球又は管球５２の下部に表面処置部５３が示されている。この表面処置部５３は、電球又は管球５２の外部にあるものとして示されているが、この表面処置部は、電球又は管球５２の内部の下部にあってもよい。表面処置部５３は、ランプベース或いはピンチシール端部又はランプベース６０から適当な距離を延ばすことができる。１つ以上の実施形態において、表面処置部５３は、ランプベース６０から電球５２の軸方向長さの少なくとも約１０％を延ばす。他の実施形態において、表面処置部は、ランプベースから電球の軸方向長さの少なくとも約２０％、３０％又は４０％を延ばす。
【００３０】
[0033]一実施形態において、表面処置部は、ランプベースの少なくとも一部分の外部における被覆を含む。この被覆は、金、銀、窒化硼素、及びその組み合わせのような適当な被覆でも可能である。特定の実施形態において、被覆は、金の塗装を含む。他の適当な被覆は、アレムコ社から入手できるＣｏｒr−ＰａｉｎｔＴＭ２０ｘｘシリーズ保護被覆、ホルツ社から入手できるＳｉｍｏｎｉｚ  Ｓｐｅｒｅｘ高温塗装、及びハイテクサーマルソルーションズ社から入手できるＩＮＳＬ−Ｘ高温＃ＡＬ−２４０２を含む。また、この被覆は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、及びこれらの材料の組み合わせのような粉末材料を備えてもよい。他の実施形態において、物理的又は化学的な気相堆積のような気相堆積方法により反射性被覆を施すこともできる。
【００３１】
[0034]１つ以上の実施形態によれば、表面処置部は、電球の一部分の内面における拡散散乱部分を備える。この拡散散乱部分は、光を散乱させる粗面を与えるように処置された内面の一部分でもよい。例えば、表面処置部は、電球の内部に粗面を与えるための酸処置部を含み、この粗面が、ベースから光を散乱させ且つランプベースに向けた放射の移動を最小にするよう適応される。他の実施形態において、表面処置部は、ベースから光を散乱させ且つランプベースに向けた放射の移動を最小にするための内面における焼結粉末材料の層を備える。焼結粉末材料は、粉末石英、アルミナ及びその混合物を備えてもよく、また、焼結粉末材料は、低融点ガラスのように適したバインダー、例えば、Ｂ２Ｏ３のようなアルカリガラスと混合されてもよい。１つ以上の実施形態において、表面処置部は、注がれた内部反射材料、例えば、窒化硼素を含む。電球の内部及び外部に対する他の表面処置部も、ランプのベースからの光を散乱し且つランプベースに向かう放射の流れを最小にするものであれば、本発明の範囲内に包含される。本発明の実施形態によれば、ランプ電球の外部及び／又は内部における表面処置部は、コイルからの放射をランプベースから離れるように向け、ベース及びプレスシールを低い動作温度に維持し、これは、ランプ寿命を長くすることが予想される。
【００３２】
[0035]従来のランプアセンブリでは、図２に示すスリーブ又は本体は、ランプ電球又は管球５２より断面積が実質的に大きくなるような直径を有する。従来のランプアセンブリでは、スリーブ又は管は、外径が０．６１９インチと測定され、一方、電球の外径は最大約０．４５７インチである。従って、スリーブ又は管の面積比は、電球の断面積の少なくとも約１．８５倍である。
【００３３】
[0036]スリーブ又は管の断面積を実質的に減少することにより、ランプベースからの熱の流れを改善して、ランプベース及び電球を低い温度に維持することができる。ここに例示する実施形態において、スリーブは、その断面積が、電球の断面積の約１．２倍未満である。他の実施形態において、スリーブの断面積は、電球の断面積の約０．９５倍未満である。特定の実施形態において、スリーブの断面積は、電球の断面積の約０．４２倍未満である。
【００３４】
[0037]当業者であれば、電球の面積と管の面積との比を、部品の断面形状に基づいて容易に計算できることが明らかであろう。ある実施形態によれば、ランプベース及びスリーブは、断面形状が実質的に同様である。図４を参照すれば、ランプアセンブリ２２０が示され、スリーブ２２４は、断面形状が実質的に長方形であり、これは、ランプベース２６０と、コネクタ２９２が延び出たプラグ２０８との断面形状に適合する。電球又は管球２５２は、実質的に円形断面である。ここに例示する実施形態において、ランプ電球又は管球２５２の外径Ｄは、最大０．４５７インチであり、断面積は、０．１６４平方インチである。スリーブ２２４は、長さＬが０．５７１で、幅Ｗが０．２７０であり、それにより得られる断面積は、０．１５４平方インチである。従って、スリーブ２２４の断面積と電球の断面積との比は、約０．９５未満である。上述したように、スリーブと電球の断面積との比は、約１．２０未満であるのが望ましく、ある実施形態によれば、その比は、約０．４２未満の低さである。
【００３５】
[0038]本明細書全体を通じて、「一実施形態」、「ある実施形態」、「１つ以上の実施形態」又は「実施形態」を言及するときには、その実施形態に関連して述べる特定の特徴、構造、材料、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に包含されることを意味する。従って、本明細書全体にわたり種々の場所で「１つ以上の実施形態」、「ある実施形態」、「一実施形態」又は「実施形態」のような句が現れたときには、必ずしも、本発明の同じ実施形態を言及していない。更に、特定の特徴、構造、材料又は特性は、１つ以上の実施形態において、適当な仕方で結合することができる。
【００３６】
[0039]以上の説明は、例示に過ぎず、それに限定されるものではないことを理解されたい。当業者であれば、以上の説明を検討したときに、多数の他の実施形態が明らかとなろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲、並びにその権利が及ぶ等効物の全範囲に基づいて決定されなければならない。
【符号の説明】
【００３７】
２４…スリーブ又は本体、２８…収容壁、３２、３６…端部、４４…長手軸、４８…ランプ要素、５２…電球又は管球、５３…表面処置部、５６…フィラメント、６０…ピンチシール端部又はランプベース、６４…電気コネクタ、７２…金属ワイヤ、７６…フォイル、８０…伝送ワイヤ、８４…ポッティングコンパウンド、８８…プラグ、９２…電気コネクタ、１０４…第１のプラグ要素、１２０…ランプアセンブリ、２０８…プラグ、２２０…ランプアセンブリ、２２４…スリーブ、２６０…ランプベース、２９２…コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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