(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたフィラメントであって、フィラメントの第１の端部と第２の端部との間に配置された本体部を有する、フィラメントと、
前記フィラメントの前記第１の端部で前記フィラメントに接続された第１の導線と、
前記ハウジング内で前記フィラメントの前記本体部の下方に配置された第１のインターセプタバーであって、前記フィラメントの前記第２の端部に接続される、第１のインターセプタバーと、
前記透明ハウジング内で前記フィラメントの前記本体部の下方に配置された第２のインターセプタバーと、
前記フィラメントの前記第１の端部に近接する前記第１の導線に前記第２のインターセプタバーを接続するフューズ素子であって、前記第２のインターセプタバーがランプの正常動作中には電気的にフローティングである、フューズ素子と、
前記フィラメントの前記第１の端部に近接して配置され、前記第１のインターセプタバーを介して前記フィラメントの前記第２の端部に伝導で接続された第２の導線と
を備え、
前記フィラメントの前記本体部が前記第１のインターセプタバーと接触するときに、電気的短絡が前記第１の導線と前記第２の導線との間に生じるように、前記第１のインターセプタバーが設置される、
ランプ。
【請求項２】
前記フィラメントの前記本体部が前記第１のインターセプタバーおよび前記第２のインターセプタバーと接触するときには、電気的短絡が前記第１の導線と前記第２の導線との間に生じる、請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記第１のインターセプタバーおよび前記第２のインターセプタバーが、前記本体部の下方で前記フィラメントの前記第１の端部に近接して配置されている第１の部分および前記本体部の下方で前記フィラメントの前記第２の端部に近接して配置されている第２の部分をそれぞれ有し、前記第１のインターセプタバーの前記第１の部分が前記第２のインターセプタバーの前記第１の部分よりも前記フィラメントの前記本体部に近く、前記第２のインターセプタバーの前記第２の部分が前記第１のインターセプタバーの前記第２の部分よりも前記フィラメントの前記本体部に近い、請求項１に記載のランプ。
【請求項４】
前記フィラメントの前記本体部が前記第２のインターセプタバーの前記第２の部分と接触するときには、電気的短絡が前記第１の導線と前記第２の導線との間に生じ、前記フィラメントの前記本体部が前記第１のインターセプタバーの前記第１の部分と接触するときには、電気的短絡が前記第１の導線と前記第２の導線との間に生じる、請求項３に記載のランプ。
【請求項５】
前記第１のインターセプタバーと前記第２のインターセプタバーとの間に形成された非接触交差接合部をさらに備え、前記フィラメントの前記本体部が前記非接触交差接合部で前記第１のインターセプタバーおよび前記第２のインターセプタバーと接触するときには、電気的短絡が前記第１の導線と前記第２の導線との間に生じる、
請求項３に記載のランプ。
【請求項６】
前記フィラメントの前記本体部を支持するために前記フィラメントの前記本体部の上方に配置された１つまたは複数の支持構造物
をさらに備えた、請求項１に記載のランプ。
【請求項７】
透明ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたフィラメントであって、フィラメントの第１の端部と第２の端部との間に配置された本体部を有するフィラメントと、
前記フィラメントの前記第１の端部に接続された第１の導線と、
前記ハウジング内で前記フィラメントの前記本体部の下方に配置された第１のインターセプタバーであって、前記フィラメントの前記第２の端部に接続される、第１のインターセプタバーと、
前記透明ハウジング内で前記フィラメントの前記本体部の下方に配置された第２のインターセプタバーと、
前記第１の導線に前記第２のインターセプタバーを接続するフューズ素子であって、前記第２のインターセプタバーがランプの正常動作中には電気的にフローティングである、フューズ素子と、
前記第１のインターセプタバーを介して前記フィラメントの前記第２の端部に接続された第２の導線と
を備え、
前記フィラメントの前記本体部が前記第１のインターセプタバーと接触しないときには、第１の電流経路がランプの正常動作中に前記第１の導線と前記第２の導線との間に形成され、前記フィラメントの前記本体部が前記第１のインターセプタバーと接触するときには、第２の電流経路が前記第１の導線と前記第２の導線との間に形成されるように前記第１のインターセプタバーが設置され、前記第２の電流経路が前記第１の電流経路よりも短い、
ランプ。
【請求項８】
前記フィラメントの前記本体部が前記第１のインターセプタバーおよび前記第２のインターセプタバーの両方と接触するときに、前記第１の導線と前記第２の導線との間に形成される第３の電流経路であって、前記第１の電流経路よりも短い、第３の電流経路
をさらに備えた、請求項７に記載のランプ。
【請求項９】
前記第１のインターセプタバーが、
前記本体部の下方で前記フィラメントの前記第１の端部に近接して配置された前記第１のインターセプタバーの第１の部分と、
前記本体部の下方で前記フィラメントの前記第２の端部に近接して配置された前記第１のインターセプタバーの第２の部分とをさらに備え、前記第１の部分が前記第２の部分よりも前記フィラメントの前記本体部に近い、
請求項８に記載のランプ。
【請求項１０】
前記第２のインターセプタバーが、
前記本体部の下方で前記フィラメントの前記第１の端部に近接して配置された前記第２のインターセプタバーの第１の部分と、
前記本体部の下方で前記フィラメントの前記第２の端部に近接して配置された前記第２のインターセプタバーの第２の部分とをさらに備え、前記第２の部分が前記第１の部分よりも前記フィラメントの前記本体部に近い、
請求項９に記載のランプ。
【請求項１１】
前記フィラメントの前記本体部が前記第２のインターセプタバーの前記第２の部分と接触するときに、前記第１の導線と前記第２の導線との間に形成される第４の電流経路であって、前記第１の電流経路よりも短い、第４の電流経路と
前記フィラメントの前記本体部が前記第１のインターセプタバーの前記第１の部分と接触するときに、前記第１の導線と前記第２の導線との間に形成される第５の電流経路であって、前記第１の電流経路よりも短い、第５の電流経路と
をさらに備えた、請求項１０に記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、例えば、半導体処理装置内で使用するランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ランプ、例えば、白熱電球か、ハロゲンランプか、またはその他は、典型的には、透明ハウジング内に配置されたフィラメントを含む。フィラメントは、タングステン（Ｗ）または別の適した材料を含むことができる。いくつかのランプを、半導体ウェーハまたは他の基板を処理するためのプロセスチャンバ内で、例えば、エピタキシャル成長（Ｅｐｉ）チャンバ内で、または急速熱処理チャンバ（ＲＴＰ）もしくはその他などの光源を利用する他のチャンバ内で使用することができる。使用中にこれらのフィラメントによって到達する高温のために、フィラメントの材料が上昇した温度において軟化し膨張するので、フィラメントがたわむ傾向があることを、本発明者らは見出している。たわんでいるフィラメントは、ランプのハウジングに近接するようになることがある、またはハウジングと接触することがあり、ハウジングを弱くさせる。このハウジングが弱くなることに起因して、ランプ温度が上昇するにつれて、ハロゲンガスや不活性ガスなどのガスが弱くなったハウジング内部で膨張するので、ハウジングが破裂することがある。ランプを破壊することに加えて、１つのランプの破裂が、同様に隣接するランプに損傷を生じさせる場合があるまたはこれらのランプを破壊する場合がある。あるランプは、フィラメントがたわむことを防止しようとしてフィラメントを支持する支持構造物を含むけれども、残念なことに、フィラメントがたわむことおよびハウジングを損傷させることを防止するために、これらの支持構造物が不適切であることに、本発明者らは気付いている。
【０００３】
従って、本発明者らは、上記の問題点の少なくとも一部を克服するために、改善したランプを提供している。
【発明の概要】
【０００４】
内部フューズシステムを有するランプの実施形態を、本明細書において提供する。ある実施形態では、ランプは、透明ハウジングと、ハウジング内に配置されたフィラメントであって、フィラメントの第１の端部と第２の端部との間に配置された本体部を有するフィラメントと、フィラメントの第１の端部のところでフィラメントに接続された第１の導線と、ハウジング内でフィラメントの本体部の下方に配置された第１のインターセプタバーであって、フィラメントの第２の端部に接続される第１のインターセプタバーと、フィラメントの第１の端部に近接して配置され、第１のインターセプタバーを介してフィラメントの第２の端部に伝導で接続された第２の導線とを含むことができ、フィラメントの本体部が第１のインターセプタバーと接触するときに、電気的短絡が第１の導線と第２の導線との間に生じるように、第１のインターセプタバーが設置される。
【０００５】
ある実施形態では、ランプは、フィラメントの第１の端部に近接する第１のインターセプタバーに第２の導線を接続するためのフューズ素子をさらに含む。
【０００６】
ある実施形態では、ランプは、透明ハウジング内でフィラメントの本体部の下方に配置された第２のインターセプタバーと、フィラメントの第１の端部に近接する第１の導線に第２のインターセプタバーを接続するためのフューズ素子とをさらに含み、第２のインターセプタバーがランプの所望の動作中に電気的にフローティングであり、フィラメントの本体部が第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバーと接触するときには、電気的短絡が第１の導線と第２の導線との間に生じる。
【０００７】
ある実施形態では、ランプは、透明ハウジングと、ハウジング内に配置されたフィラメントであって、フィラメントの第１の端部と第２の端部との間に配置された本体部を有するフィラメントと、フィラメントの第１の端部に接続された第１の導線と、ハウジング内でフィラメントの本体部の下方に配置された第１のインターセプタバーであって、フィラメントの第２の端部に接続される第１のインターセプタバーと、第１のインターセプタバーを介してフィラメントの第２の端部に接続された第２の導線とを含むことができ、フィラメントの本体部が第１のインターセプタバーと接触しないときには、第１の電流経路がランプの正常動作中に第１の導線と第２の導線との間に形成され、フィラメントの本体部が第１のインターセプタバーと接触するときには、第２の電流経路が第１の導線と第２の導線との間に形成されるように、第１のインターセプタバーが設置され、第２の電流経路が第１の電流経路よりも短い。
【０００８】
本発明の別の実施形態およびさらなる実施形態を、下記に説明する。
【０００９】
上記に簡潔に要約されており下記により詳細に論じられる本発明の実施形態を、添付した図面に図示した本発明の例示的な実施形態を参照することによって知ることができる。しかしながら、本発明が他の同様に有効な実施形態を許容することができるので、添付した図面が本発明の典型的な実施形態だけを例示し、それゆえ、本発明の範囲を限定するようには見なされないことに、留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１−１】図１Ａは本発明のある実施形態によるランプの側面の断面図であり、図１Ｂは本発明のある実施形態によるランプの底面の断面図である。
【図１−２】図１Ｃは典型的な動作モードであり故障モード中の図１Ａ〜図１Ｂのランプについての概略的な電流の流れ図であり、図１Ｄは典型的な動作モードであり故障モード中の図１Ａ〜図１Ｂのランプについての概略的な電流の流れ図であり、図１Ｅは典型的な動作モードであり故障モード中の図１Ａ〜図１Ｂのランプについての概略的な電流の流れ図である。
【図２】図２Ａ及び２Ｂは本発明のある実施形態によるランプの概略図である。
【図３−１】図３Ａは本発明のある実施形態によるランプの概略図であり、図３Ｂは本発明のある実施形態によるランプの概略図であり、図３Ｃは本発明のある実施形態によるランプの概略図である。
【図３−２】図３Ｄは本発明のある実施形態によるランプの概略図である。
【図４】本明細書中に開示した本発明の実施形態を利用することができる具体例のプロセスチャンバの図である。
【図５】本発明のある実施形態によるランプの概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
理解を容易にするために、可能である場合には、複数の図に共通な同一の要素を示すために、同一の参照番号を使用している。図は一定の縮尺では描かれず、明確にするために単純化することがある。一実施形態の要素およびフィーチャを、さらに記述しなくとも別の実施形態において利益をもたらすように組み込むことができることが予想される。
【００１２】
内部フューズシステムを有するランプの実施形態を、本明細書において提供する。ランプは、ハウジングに向かってたわむとランプのフィラメントを短絡させることができる内部フューズシステムを都合よく提供する。改善した設計は、フィラメントがランプハウジングを損傷させる前にまたは弱くする前にランプの動作を停止させることを容易にする。ランプハウジングを損傷させる前にランプの動作を停止させることは、ランプ爆発の出現および爆発するランプに近接して配置された他のランプへの損傷を減少させる。
【００１３】
本発明のある実施形態によるランプの具体例の実施形態を、図１Ａ〜図１Ｂに例示する。図１Ａは、本発明のある実施形態によるランプ１００の側面の断面図を図示する。ランプ１００を、図１Ａに図示したように（下記に論じるプロセスチャンバ４００などの）プロセスチャンバ内に水平の向きに置くことができる。ランプ１００は、室内容積１０４を有する透明ハウジング１０２を含む。室内容積１０４の内部に配置されたものがフィラメント１０６である。フィラメント１０６は、フィラメント１０６の第１の端部１１１と第２の端部１１３との間に配置された本体部１０５を含む。フィラメント１０６を、第１の導線１０８に第１の端部１１１のところで接続する。室内容積１０４の内部に配置された１つまたは複数の支持基部１０９から延伸する１つまたは複数の支持構造物１０７によって、フィラメント１０６を支持することができる。導電性の第１のインターセプタバー１１０を、フィラメント１０６の下方のハウジング１０２の内部に配置し、フィラメント１０６の第２の端部１１３と第２の導線１１２との間に接続する。典型的な動作中には、電流が、第１の導線１０８を介してランプ中へと流れ込み、フィラメント１０６を完全に通って流れ、第１のインターセプタバー１１０に沿って流れ、第２の導線１１２を介してランプを出る。
【００１４】
ある実施形態では、ランプ１００は、フィラメント１０６の下方の透明ハウジングの内部に配置され、フューズ素子１１６を介して第１の導線１０８に接続された第２のインターセプタバー１１４をさらに含む。図１Ａに図示したように、正常動作中には、第２のインターセプタバー１１４は電気的にフローティングである。
【００１５】
ランプ１００の底面の断面図を、図１Ｂに図示する。例示したように、ランプ１００の第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー１１０、１１４は、実質的に平行であり、互いに接触しない。たわんでいるフィラメントが第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー１１０、１１４の一方または両方におそらく接触するように、第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー１１０、１１４を、フィラメント１０６の真下に配置する。ランプ１００は、本発明の単に１つの具体例の実施形態であり、下記の図３Ａ〜図３Ｄに例示したように、第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバーは、別の構成を有することができる。
【００１６】
ハウジング１０２を、石英か、ガラスか、もしくは他の適した材料などの透明材料または半透明材料から作ることができる。ハウジング１０２は、室内容積１０４を含む。図１Ａに例示したように、室内容積１０４は、フィラメント１０６や、第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー１１０、１１４や、フューズ素子１１６や、支持基部１０９や、支持構造物１０７を実質的に含有することができる。これは単に具体例であり、他の実施形態が可能である。ハウジングは、基部を貫通して配置された第１の導線および第２の導線１０８、１１２を有する基部１０３をさらに含むことができる。基部１０３は、ソケットアセンブリ（図示せず）または他の類似の構造物中に保持されることによってなどで、ランプ１００に対する支持部を提供することができる。室内容積１０４を、不活性ガス、例えば、アルゴンか、ヘリウムか、またはその他を用いて、およびさらにヨウ素または臭素などの微量のハロゲンガスを用いて満たすことができる。
【００１７】
フィラメント１０６は、典型的には密にぐるぐる巻きにした金属線を備え、その金属線は次に図１Ａ〜図１Ｂに示したような複数のコイル１１８へと巻き上げられる。複数のコイル１１８が、フィラメント１０６の本体部１０５を形成する場合がある。しかしながら、ループ状か、らせん状か、または他の適したコイル状の構成などのフィラメントの他の構成が可能である。例えば、コイル１１８および２次コイルを設けることによるフィラメントの長さおよび電流経路の増加が、フィラメントを通る抵抗を増加させることができ、ランプをより小さな電流で動作させることを可能にすることができる。フィラメントを、タングステン（Ｗ）または別の適したフィラメント材料で作ることができる。図１Ａに図示したような１つまたは複数の支持構造物１０７によって、フィラメントをさらに支持することができる。図１Ａに示したように、支持構造物１０７は、フィラメントの長さ全域の様々な点のところでフィラメントを支持することができる。支持構造物１０７は、典型的には上方からフィラメントを支持する。支持基部１０９は、石英、またはハウジングを構成する同じ材料で構成することができる。
【００１８】
第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー１１０、１１４は、フィラメント１０６の下方に配置され、ランプ１００の典型的な動作中には、フィラメント１０６のぐるぐる巻きにした領域とは直接接触しない。しかしながら、フィラメントを通り流れる電流によってフィラメントが加熱すると、フィラメントの１つまたは複数の部分が重力によってたわむことがあり、第１のインターセプタバーまたは第２のインターセプタバー１１０、１１４のいずれか一方または両方と接触することがある。第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー１１０、１１４を、銅またはその他などの任意の適した導電性材料から作ることができる。直線状として図示しているが、第１のインターセプタバーまたは第２のインターセプタバー１１０、１１４のいずれか一方または両方が、（例えば、フィラメント１０６がランプハウジング１０２と接触するようになる可能性を低下させるために、または防止するために）フィラメント１０６のたわんでいる部分とランプハウジング１０２との間に配置されるように適した任意の適した幾何学的形状を有することができる。
【００１９】
第２のインターセプタバー１１４を電気的にフローティングにすることができ、フューズ素子１１６を介して第１の導線１０８に接続することができる。フューズ素子１１６を、例えば、短絡棒またはフューズとすることができ、フィラメントおよび／または一般的にランプの構成に応じて評価する上で変えることができる。例えば、フィラメントがたわんで第２のインターセプタバー１１４と接触するときに、電流経路に沿った抵抗が、フィラメントを溶融させ回路を切断するために必要な電流の相応な増加を与えられないようなフィラメント構成または組成である場合には、回路がより多くの電流を引出し、フィラメントがランプのハウジングに損傷を与える前に溶融するように、フューズ素子１１６を小さな抵抗を有するように構成することができる。フューズ素子１１６の抵抗を変えることを、例えば、フューズ素子の材料および／または厚さを変更することによって実現することができる。フューズ素子を、適した金属もしくは金属含有材料、またはその他などの導電性材料から作ることができる。フューズ素子の厚さを、約０．０１ｍｍから約２ｍｍまでの間とすることができる。
【００２０】
図１Ｃ〜図１Ｅは、典型的な動作モードであり故障モード中の図１Ａ〜図１Ｂのランプについての概略的な電流の流れ図を図示する。図１Ｃに示したように、標準動作中には、電流は、導線１０８を介してランプ中へと流れ込み、フィラメント１０６を通って流れ、導線１１２を介してランプから外へ流れ出す。動作中に、フィラメント１０６がたわむ場合には、フィラメントが第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー１１０、１１４の両方とおそらく接触するであろう。図１Ｄは、フィラメントがハウジングの基部（例えば、図１Ａ〜図１Ｂに図示した基部１０３）の近くでたわんだ場合にランプを通る電流の流れを図示する。かかる事例では、電流は、フューズ素子１１６を介してフィラメント１０６をバイパスし、第２のインターセプタバー１１４に沿って進み、第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー１１０、１１４との接触点のところでフィラメント１０６を飛び越えて、導線１１２を介してランプの外へ出て戻るであろう。そのようなわけで、フィラメント１０６がハウジング１０２と接触することを防止することに加えて、電流がもはや全フィラメント１０６を通って流れずに、（フィラメントがもはや電流によって加熱されないので）フィラメント１０６は冷めるであろう。図１Ｅは、フィラメント１０６がたわみ、ハウジング１０２の基部から遠い点のところで第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー１１０、１１４と接触するケースにおける電流図を同様に図示する。
【００２１】
図２Ａ〜図２Ｂは、本発明のある実施形態によるランプ２００の概略図を図示する。ランプ２００がフィラメント１０６の下方に配置された１つだけのインターセプタバー２０２を含むことを除いて、ランプ２００は、ランプ１００に一般的に類似している。インターセプタバー２０２は、インターセプタバー１１０と同様であり、第２の導線１１２を同じように接続する。ハウジング１０２や、支持構造物１０７や、その他などのランプ２００の他の要素を、この単純化した概略図から省略しているが、図１Ａ〜図１Ｂのランプ１００に関して説明した要素と同様である。
【００２２】
図２Ａ〜図２Ｂに図示したランプ２００の実施形態は、第１の導線および第２の導線１０８、１１２（例えば、ハウジングの基部）から遠く離れて（図２Ａ）または近接して（図２Ｂ）フィラメントがたわんだときの電流経路を明示する。例えば、図２Ａは、第１の導線および第２の導線１０８、１１２から最も遠いフィラメントの端部に近接してたわんでいるフィラメント１０６を例示する。フィラメント１０６は、フィラメント１０６のたわんでいる区間の下の方に配置されたインターセプタバー２０２と接触し、電流経路２０４が形成される。電流経路２０４は、フィラメントのたわんだ区間がインターセプタバー２０２と接触しない場合に存在するはずの典型的な電流経路よりも短い。そのようなわけで、電流経路２０４は、典型的な電流経路よりも低い抵抗を有することができ、それゆえに、より大きな電流を引き出す。より大きな電流は、フィラメントが溶融する点までフィラメント温度を上昇させることができ、第１の導線および第２の導線１０８、１１２間の電流経路２０４を切断する。ある事例では、フィラメント１０６が溶融しないことがあるが、たわんだフィラメント１０６がハウジング１０２に触れないようにすることを、インターセプタバー２０２が相変わらす容易にすることができ、ランプ故障または爆発の可能性を減少させる。
【００２３】
同様に、図２Ｂに例示したように、フィラメント１０６は、第１の導線および第２の導線１０８、１１２の近くに位置するフィラメントの端部に近接してたわむことがある。フィラメント１０６は、たわんでいる区間の下の方に配置されたインターセプタバー２０２と接触し、電流経路２０６が形成される。例示したように、電流経路２０６は、電流経路２０４よりも短いことがあり、それゆえに、第１の導線および第２の導線１０８、１１２間の抵抗の大きな減少をもたらす。電流経路２０６に由来する減少した抵抗は、電流経路２０６に沿ったフィラメント１０６の任意の部分を通って引き出される大きな電流を可能にし、従って、その部分に沿ったフィラメントの温度の上昇を引き起こすことができる。温度上昇は、その部分に沿ってフィラメント溶融をもたらす場合があり、第１の導線および第２の導線１０８、１１２間の回路を切断する。
【００２４】
本発明のある実施形態によるランプ３００のもう１つの具体例の実施形態を、図３Ａ〜図３Ｄに図示する。ランプ３００は、概略図で図示され、図１Ａ〜図１Ｂの第１のインターセプタバー１１０と同様に、ランプ３００がフィラメント１０６の第２の端部と第２の導線１１２との間に接続された第１のインターセプタバー３０２を含むことを除いて、ランプ１００と一般に同様である。第２のインターセプタバー３０４は、通常電気的にフローティングであり、フューズ素子１１６を介して第１の導線に接続される。
【００２５】
第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー３０２、３０４を、実質的に縦方向に揃えて並べることができ、フィラメント１０６の第２の端部の近くに配置された第１のインターセプタバー３０２の第１の部分が第２のインターセプタバー３０４よりもフィラメント１０６の近くに置かれるように、かつフィラメント１０６の第１の端部の近くに配置された第２のインターセプタバー３０４の第１の部分が第１のインターセプタバー３０２よりもフィラメント１０６の近くに置かれるように、クロスオーバ部３０５を含むことができる。そのようなわけで、各インターセプタバー３０２、３０４は、他方よりもフィラメント１０６により近く、クロスオーバ部３０５のところで接触せずに互いに交差する部分を含む。クロスオーバ部３０５を、任意の適した位置に配置することができる。ある実施形態では、クロスオーバ部３０５は、実質的に第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー３０２、３０４の中央である。
【００２６】
そのようなわけで、ランプ３００を、一般的に、第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー３０２、３０４の形状を除いてランプ１００と同様に構成する。ここでは、第１のインターセプタバー３０２は、直線状ではなく、フィラメント１０６の終端部に近接する第１の端部３０６ならびに第１の導線および第２の導線１０８、１１２に近接する第２の端部３０８を有する。第１の端部３０６を、第２の端部３０８よりもフィラメント１０６から遠く離して間を空けて設置する。第２のインターセプタバー３０４は、直線状ではなく、フィラメント１０６の終端部に近接する第１の端部３１０ならびに第１の導線および第２の導線１０８、１１２に近接する第２の端部３１２を有する。第１のインターセプタバー３０２とは対照的に、第２のインターセプタバー３０４では、第１の端部３１０を、第２の端部３１２よりもフィラメント１０６の近くに間を空けて設置する。従って、第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバーは、クロスオーバ部３０５のところで交差する。ある実施形態では、図３Ａに示したように、クロスオーバ部３０５を、フィラメントの長さのほぼ真ん中で下の方に形成することができる。しかしながら、クロスオーバ部３０５を、なおその上に、フィラメントの長さに沿った別の場所のところに形成することができる。一般的に、ランプ３００の典型的な動作中には、電流経路３１６は、第１の導線１０８のところで入り、フィラメント１０６を通って進み、次に第１のインターセプタバー３０２中へと進み、最後に第２の導線１１２を通って外へ出る電流を含むことができる。
【００２７】
図３Ｂ〜図３Ｃは、フィラメントの長さに沿った異なる場所のところでフィラメント１０６がたわむときに、第１の導線および第２の導線１０８、１１２間に形成される電流経路を図示する。例えば、図３Ｂは、フィラメント１０６がフィラメントの終端部または第２の端部に近接してたわむ故障モードを図示する。かかる実施形態では、フィラメント１０６のたわんでいる部分が第１の端部３１０に近接する第２のインターセプタバー３０４と接触するときには、電流経路３１８が形成される。電流経路３１８は、第１の導線１０８のところで入り、フューズ素子１１６や、第２のインターセプタバー３０４や、たわんでいる部分と第２のインターセプタバー３０４との間の接触点に近接するフィラメントや、第１のインターセプタバー３０２を通って進み、最後に第２の導線１１２を通って外へ出る電流を含む。フィラメント１０６のぐるぐる巻きにされた経路のかなりの部分が、回路から実効的に除かれるので、電流経路３１８は、電流経路３１６よりも実質的に短い場合がある。そのようなわけで、電流経路３１８は、電流経路３１６よりも大きな電流を引き出すことができ、その電流が電流経路３１８に沿ったフィラメント１０６の一部を溶融させることができ、第１の導線および第２の導線１０８、１１２間の電流の流れの切断という結果になり、ランプを通る電流の流れを止める。
【００２８】
ある実施形態では、フィラメント１０６が、図３Ｃに示したように第１の導線および第２の導線１０８、１１２に近接してたわむことがある。かかる実施形態では、フィラメント１０６のたわんでいる部分が第２の端部３０８に近接する第１のインターセプタバー３０２と接触するときには、電流経路３２０が形成される。図３Ｃに例示したように、電流経路３２０は、第１の導線１０８のところで入り、フィラメント１０６や、フィラメントのたわんでいる部分に近接する第１のインターセプタバー３０２を通って進み、最後に第２の導線１１２を通って外へ出る電流を含む。フィラメント１０６のぐるぐる巻きにされた経路のかなりの部分が、回路から実効的に除かれるので、電流経路３２０は、電流経路３１６よりも実質的に短い場合がある。そのようなわけで、電流経路３２０は、電流経路３１６よりも大きな電流を引き出すことができ、電流経路３２０に沿ったフィラメント１０６の一部を溶融させ、第１の導線および第２の導線１０８、１１２間の電流の流れの切断という結果になり、ランプを通る電流の流れを止める。
【００２９】
ある実施形態では、フィラメント１０６が、図３Ｄに示したようにクロスオーバ部３０５に近接してたわむことがある。かかる実施形態では、フィラメント１０６のたわんでいる部分がクロスオーバ部３０５のところで第１のインターセプタバーおよび第２のインターセプタバー３０２、３０４と接触するときには、電流経路３２２が形成される。電流経路３２２は、第１の導線１０８のところで入り、フューズ素子１１６や、第２のインターセプタバー３０４や、クロスオーバ部３０５のところのフィラメントのたわんでいる部分や、第１のインターセプタバー３０２を通って進み、最後に第２の導線１１２を通って出る電流を含む。フィラメント１０６のぐるぐる巻きにされた経路のかなりの部分が、回路から実効的に除かれるので、電流経路３２２は、電流経路３１６よりも実質的に短い場合がある。そのようなわけで、電流経路３２２は、電流経路３１６よりも大きな電流を引き出すことができ、電流経路３２２に沿った（例えば、クロスオーバ部３０５のところの）フィラメントの一部を溶融させ、第１の導線および第２の導線１０８、１１２間の電流の流れの切断という結果になり、ランプを通る電流の流れを止める。
【００３０】
図５は、本発明のある実施形態によるランプ５００の側面図を図示する。ランプ５００を、図５に図示したように（下記に論じるプロセスチャンバ４００などの）プロセスチャンバ内に水平の向きに置くことができる。ランプ５００は、ランプ１００と同様ないくつかの構成要素を有し、従って、これらの構成要素については同一の参照番号を使用して説明する。ランプ５００は、室内容積１０４を有する透明ハウジング１０２を含む。室内容積１０４の内部に配置されたものがフィラメント１０６である。フィラメント１０６を、第１の導線１０８に第１の端部１１１のところで接続する。室内容積１０４の内部に配置された１つまたは複数の支持基部１０９から延伸する１つまたは複数の支持構造物１０７によって、フィラメント１０６を支持することができる。インターセプタバー５０２を、フィラメント１０６の下方のハウジング１０２の内部に配置し、フィラメント１０６の第２の端部１１３間に接続する。インターセプタバー５０２の反対の端部を、フューズ素子５０６を介して第２の導線５０４に接続する。フューズ素子５０６は、上に論じたフューズ素子１１６と組成が実質的に同様である場合がある。典型的な動作中には、電流が、第１の導線１０８を介してランプ５００へと流れ込み、フィラメント１０６を完全に通り、インターセプタバー５０２に沿い、フューズ素子５０６を通り、第２の導線５０４を介してランプ５００を出る。ランプの一部が過熱する場合、例えば、フィラメントの本体部１０５がたわみ、インターセプタバー５０２と接触する場合には、第１の導線と第２の導線との間の電流経路は、インターセプタバー５０２と接触している本体部１０５のために短くなるであろう。従って、上に論じたように、短くなった電流経路は、より小さな抵抗を有し、それゆえに、短くなった経路に沿った大きな電流の流れをもたらすであろう。短くなった電流経路の大きな電流の流れは、次にフューズ素子５０６を故障させ、それゆえに、電流の流れの切断を引き起こし、透明ハウジング１０２への損傷を防止するまたは限定するであろう。
【００３１】
上に説明したランプの実施形態を、ランプの列、例えば、エピタキシャル堆積プロセスおよびＲＴＰプロセス用に使用するものなどの、プロセスチャンバ内のランプの列の一部として利用することができる。ランプを、直列に一緒に連結することができる。ある実施形態では、ランプを、２つのランプか、３つのランプか、４つのランプか、またはその他の組に構成することができる。ある実施形態では、４つのランプの組を、約１２０Ｖの電圧を使用して動作させることができる。ある実施形態では、２つのランプの組を、約２４０Ｖの電圧を使用して動作させることができる。しかしながら、別の電圧およびランプ列構成を、本発明によるランプとともに利用することができる。
【００３２】
本明細書において開示した発明のランプの実施形態を、Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆ．のＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＲＰ  ＥＰＩ反応装置などの、エピタキシャルシリコン堆積プロセスを実行するために適合したものを含む、任意の適した半導体プロセスチャンバ内で使用することができる。具体例のプロセスチャンバを、図４に関連して下記に説明し、図４は、本発明の一部を実行するために適した半導体基板プロセスチャンバ４００の概略的な断面図を図示する。プロセスチャンバ４００は、エピタキシャルシリコン堆積プロセスを実行するために適合させることができ、チャンバ本体４１０や、支援システム４３０や、コントローラ４４０を例示的に備える。
【００３３】
チャンバ本体４１０は、上側部分４０２や、下側部分４０４や、筐体４２０を一般に含む。上側部分４０２は、下側部分４０４上に配置され、蓋４０６や、クランプリング４０８や、ライナ４１６や、ベースプレート４１２や、１つまたは複数の上側ランプ４３６および１つまたは複数の下側ランプ４５２や、上側パイロメータ４５６を含む。ある実施形態では、蓋４０６は、ドーム状形状因子を有するが、他の形状因子（例えば、平坦または逆湾曲蓋）を有する蓋が、やはり想定される。下側部分４０４は、プロセスガス吸気ポート４１４および排気ポート４１８に接続され、ベースプレートアセンブリ４２１や、下側ドーム４３２や、基板支持部４２４や、プレヒートリング４２２や、基板昇降アセンブリ４６０や、基板支持アセンブリ４６４や、１つまたは複数の上側ランプ４３８および１つまたは複数の下側ランプ４５４や、下側パイロメータ４５８を備える。用語「リング」を、プレヒートリング４２２などの、プロセスチャンバ４００のある種の構成要素を記述するために使用するが、これらの構成要素の形が必ずしも円形である必要がなく、長方形や、多角形や、長円形や、その他を含むがこれらの限定されない任意の形を含むことができることが、想定される。
【００３４】
処理中には、基板２００を基板支持部４２４上に配置する。ランプ４３６や、４３８や、４５２や、４５４は、赤外線（ＩＲ）放射光（すなわち、熱）の線源であり、動作においては、基板２００全面にわたり所定の温度分布を生成する。蓋４０６や、クランプリング４０８や、下側ドーム４３２を石英から作るが、別のＩＲを透過しプロセス互換性のある材料を、これらの構成要素を作るためにやはり使用することができる。
【００３５】
基板支持アセンブリ４６４は、基板支持部４２４に接続された複数の支持ピン４６６を有する支持ブラケット４３４を一般に含む。基板昇降アセンブリ４６０は、基板昇降シャフト４２６および基板昇降シャフト４２６のそれぞれのパッド４２７上に選択的に置く複数の昇降ピンモジュール４６１を備える。一実施形態では、昇降ピンモジュール４６１は、昇降ピン４２８の任意選択の上側部分を備え、基板支持部４２４内の第１の開口部４６２を貫通して可動的に配置される。動作においては、基板昇降シャフト４２６が動いて、昇降ピン４２８を嵌合させる。嵌合したときには、昇降ピン４２８は、基板支持部４２４の上方に基板２００を上昇させる、または基板支持部４２４上へと基板２００を下降させることができる。
【００３６】
支援システム４３０は、プロセスチャンバ４００内での所定のプロセス（例えば、エピタキシャルシリコン膜を成長させること）を実施し監視するために使用する構成要素を含む。かかる構成要素は、様々なサブシステム（例えば、（１つまたは複数の）ガスパネルや、ガス分配導管や、真空および排気サブシステムや、その他）ならびにプロセスチャンバ４００のデバイス（例えば、電源や、プロセス制御機器や、その他）を一般に含む。これらの構成要素は、当業者には周知であり、明確にするために図面から省略している。
【００３７】
コントローラ４４０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）４４２や、メモリ４４４や、支援回路４４６を一般に備え、プロセスチャンバ４００および支援システム４３０に接続され、これらを制御し、プロセスチャンバおよび／または支援システムと（図４に示したように）直接に、あるいはコンピュータ（またはコントローラ）を介して関係する。
【００３８】
このように、内部フューズシステムを有するランプの実施形態を、本明細書において提供している。故障モードの動作中には、たわんでいるフィラメントがフィラメントを囲んでいるハウジングに損傷を与えるまたは弱くする前に、ランプを動作停止させるように、内部フューズシステムによってランプを都合よく短絡させることができる。ハウジングに損傷を与えるまたは弱くする前にランプの動作を停止させることは、ハウジングの爆発に由来するさらなる損傷を防止ることができ、その爆発は、やはり、故障したランプの近くの別のランプに損傷を与えるまたは破壊することがある。
【００３９】
上記は本発明の実施形態に向けられているが、本発明の別の実施形態およびさらなる実施形態を、本発明の基本的な範囲から乖離せずに考案することができる。
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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【図５】
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