(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閃光放電ランプ点灯装置であって、
蓄電素子と、
前記蓄電素子から閃光放電ランプに放電される電流の経路に挿入接続されたコイルと、
前記コイルに並列接続され、容量成分を有する容量性回路と、
前記閃光放電ランプを絶縁破壊させて前記蓄電素子の充電電荷を放電させる始動回路と
を備え、前記蓄電素子からの放電によるパルス状の電流に前記コイル及び前記容量性回路の共振作用によって形成されるパルス波形が重畳された電流が、前記閃光放電ランプに通電される、閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記容量性回路がコンデンサからなる請求項１に記載の閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記容量性回路がコンデンサと追加コイルの直列回路からなる請求項１に記載の閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
閃光放電ランプ点灯装置であって、ｍ≧２のｍについて、
ｍ本の閃光放電ランプにそれぞれ接続されるｍ個の点灯回路ユニットと、
前記ｍ本の閃光放電ランプを同時に絶縁破壊させて前記ｍ個の点灯回路ユニットから電流を放電させる始動回路と、
前記始動回路を作動させる制御部と
を備え、前記ｍ個の点灯回路ユニットの各々が、
蓄電素子と、
前記蓄電素子から閃光放電ランプに放電される電流の経路に挿入接続されたコイルと、
前記コイルに並列接続され、コンデンサ又はコンデンサと追加コイルの直列回路からなる容量性回路と
を備え、前記蓄電素子からの放電によるパルス状の電流に前記コイル及び前記容量性回路の共振作用によって形成されるパルス波形が重畳された電流が、前記閃光放電ランプに通電される、閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項５】
前記ｍ個の点灯回路ユニットの各々が、ｎ≧１のｎについて、前記コイルに並列接続された、ｎ組の調整コンデンサと機械的スイッチの直列回路からなる並列容量性回路を更に備える請求項４に記載の閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項６】
前記容量性回路と、前記コイル及び前記並列容量性回路との接続を開閉可能な機械的スイッチを更に含む請求項５に記載の閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項７】
前記ｍ個の点灯回路ユニットの各々が、前記容量性回路に直列接続されて前記容量性回路とともに前記コイルに並列接続された直列誘導性回路を更に備え、前記直列誘導性回路が、ｎ≧１のｎについて、ｎ個の調整コイルの直列回路及び該ｎ個の調整コイルの各々に並列接続されたｎ個の機械的スイッチからなる請求項４に記載の閃光放電ランプ点灯装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の閃光放電ランプ点灯装置と、前記閃光放電ランプとを備えた照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閃光放電ランプ点灯装置及びそれを用いた照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のフラッシュランプ装置は、フラッシュランプと、フラッシュランプにエネルギーを供給するためのコンデンサと、コンデンサとフラッシュランプの間に接続されたコイルと、フラッシュランプに巻回されたトリガ電極と、トリガ電極に接続されたトリガ回路を備える。コンデンサが充電された状態でトリガ回路がトリガ電極に高電圧を印加すると、フラッシュランプが絶縁破壊され、コンデンサからの電流が投入される。これにより、フラッシュランプにはコンデンサの容量とコイルのインダクタンスによって決まるパルス状のランプ電流が流れ、閃光点灯が行われる。
【０００３】
特許文献２の熱処理装置は、上記のような構成において、フラッシュランプに直列接続されたＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子を更に備え、半導体スイッチング素子が所定のパルス幅及びパルス間隔でオン／オフされる。これにより、半導体スイッチング素子のオン期間に対応する幅のパルス電流がフラッシュランプに流れ、半導体ウェハー等の被照射体においては、ランプ電流に追従する温度プロファイルによる熱処理が行われる。すなわち、半導体スイッチング素子のオン期間を調整することにより温度プロファイルが制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４１４０２７９号公報
【特許文献２】特開２００９−７０９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の装置においては、高いピークで短い幅のパルスからなるランプ電流を生成することが難しく、そのため高温かつ短時間の照射による適切な温度プロファイルを実現することができない。特に、装置が半導体ウェハーのイオンの活性化に用いられる場合には、イオンの拡散熱を抑制しつつイオンを高活性化させるための高温かつ短時間の熱処理が望まれるが、上記のような長い幅のパルス電流では短時間の熱処理はできない。ここで、コンデンサの充電電圧を高くして電流ピークを高くしようとすると、幅の太いパルス電流による高温かつ長時間の照射が行われることになる。このような調整されない温度プロファイルは、半導体ウェハー等の処理対象物において急激な温度上昇がもたらし、処理対象物の歪み、割れ等の原因となる。
【０００６】
また、特許文献２の装置においては、ランプ電流の経路に半導体スイッチング素子が挿入されるため、この半導体スイッチング素子の部品調達及びコストの観点から装置の大容量化（高電圧大電流化）が難しく、実現できたとしても装置の保守が容易でないという問題がある。そして、近年、処理対象物である半導体ウェハーの更なる微細化に伴い、照射における電流ピークの増大化が要求されるようになってきている。例えば、閃光照射装置において、ランプ電圧４０００Ｖ、ランプ電流１０００Ａ〜４０００Ａ以上が必要となる場合があるが、このような耐電圧及び電流容量をもつ半導体スイッチング素子は、市場で入手できるラインナップが限られ、非常に高コストとなる。また、フラッシュランプの閃光点灯の目的上、半導体スイッチング素子には短時間に大電流が通電されるため、そのパワーサイクルに起因して半導体スイッチング素子の短寿命化も問題となる。そして、半導体スイッチング素子は回路基板上でスナバ回路、ゲート回路といった周辺回路に接続されているため、その取外し及び新品素子の実装による交換が難しい。
【０００７】
またさらに、上記装置においては、閃光放電ランプ毎に半導体スイッチング素子のパルス幅等を制御するための制御回路が必要となるため、複数の閃光放電ランプを並列点灯させる場合にその並列数に応じた数の制御回路が必要となる。したがって、装置における制御構成が複雑になるという問題もある。
【０００８】
そこで、本発明は、高温かつ短時間の照射による所望の温度プロファイルを実現するとともに装置の大容量化及び保守の容易化を可能とし、複数のランプを並列点灯させる場合にも簡素な制御構成が適用可能な閃光放電ランプ点灯装置及びそれを用いた照射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の閃光放電ランプ照射装置は、蓄電素子と、蓄電素子から閃光放電ランプに放電される電流の経路に挿入接続されたコイルと、コイルに並列接続されて容量成分を有する容量性回路と、閃光放電ランプを絶縁破壊させて蓄電素子の充電電荷を放電させる始動回路とを備える。
【００１０】
上記の閃光放電ランプ照射装置によると、蓄電素子から閃光放電ランプに放電される電流の経路に挿入接続されたコイルに、容量成分を有する容量性回路が並列接続されるので、コイルと容量性回路の共振作用により、ランプ電流パルスの高ピーク化及びピーク付近の狭幅化が可能となる。また、コイルに容量性回路が並列接続される一方で、ランプ電流経路に半導体素子が接続される必要はない。したがって、閃光放電ランプ点灯装置において、高温かつ短時間の照射による所望の温度プロファイルを実現するとともに、装置の大容量化及び保守の容易化を可能とすることができる。
【００１１】
第１の形態による閃光放電ランプ点灯装置では、容量性回路はコンデンサからなる。これにより、簡素な構成で所望のランプ電流パルス及び温度プロファイルを生成できる閃光放電ランプ点灯装置が実現される。
【００１２】
第２の形態による閃光放電ランプ点灯装置では、容量性回路は、コンデンサと追加コイルの直列回路からなる。このように、コンデンサの容量の調整に加えて追加コイルのインダクタンスの調整を行うことができ、ランプ電流パルス波形及び温度プロファイルの高い調整性及び設計自由度が得られる。
【００１３】
第３の形態による閃光放電ランプ点灯装置は、ｍ≧２のｍについて、ｍ本の閃光放電ランプにそれぞれ接続されるｍ個の点灯回路ユニットと、ｍ本の閃光放電ランプを同時に絶縁破壊させてｍ個の点灯回路ユニットから電流を放電させる始動回路と、始動回路を作動させる制御部とを備え、ｍ個の点灯回路ユニットの各々が、蓄電素子と、蓄電素子から閃光放電ランプに放電される電流の経路に挿入接続されたコイルと、コイルに並列接続され、コンデンサ、又はコンデンサと追加コイルの直列回路からなる容量性回路とを備える。
【００１４】
上記第３の形態の閃光放電ランプ点灯装置によると、それぞれの容量性回路の構成を適正化することにより、複数の閃光放電ランプ毎にランプ電流パルス波形を所望の態様に異ならせ、それにより被照射面全体として均一な温度条件を得ることができる。そして、始動回路を作動させるために制御部は単一の始動信号を出力するだけでよい。したがって、複数の点灯回路ユニットによる多灯点灯においても、簡素な制御構成で被照射面における均一な温度条件の実現が可能となる。
【００１５】
上記第３の形態において、ｍ個の点灯回路ユニットの各々が、ｎ≧１のｎについて、コイルに並列接続された、ｎ組の調整コンデンサと機械的スイッチの直列回路からなる並列容量性回路を更に備えていてもよい。また、容量性回路と、コイル及び並列容量性回路との接続を開閉可能な機械的スイッチが更に設けられてもよい。この構成によると、機械的スイッチの選択的開閉により、コイルに並列接続される容量成分を調整することができ、ランプ電流パルス波形及び温度プロファイルの調整性が向上する。また、調整が機械的スイッチの切換によって行われるので、点灯制御構成の簡素さが維持される。
【００１６】
また、上記第３の形態において、ｍ個の点灯回路ユニットの各々が、容量性回路に直列接続されて容量性回路とともにコイルに並列接続された直列誘導性回路を更に備え、直列誘導性回路が、ｎ≧１のｎについて、ｎ個の調整コイルの直列回路及びｎ個の調整コイルの各々に並列接続されたｎ個の機械的スイッチからなる構成としてもよい。この構成によると、機械的スイッチの選択的開閉により、コイルに並列接続されるインダクタンス成分を調整することができ、ランプ電流パルス波形及び温度プロファイルの調整性が向上する。また、調整が機械的スイッチの切換によって行われるので、点灯制御構成の簡素さが維持される。
【００１７】
本発明の照射装置は、上記いずれかの閃光放電ランプ点灯装置と、閃光放電ランプとを備える。これにより、高温かつ短時間の照射による所望の温度プロファイルを実現するとともに装置の大容量化及び保守の容易化を可能とする簡素な制御構成の照射装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態による閃光放電ランプ点灯装置を示す図である。
【図２】第１の実施形態による閃光放電ランプ点灯装置の動作を説明する図である。
【図３】第２の実施形態による閃光放電ランプ点灯装置を示す図である。
【図４】第２の実施形態による閃光放電ランプ照射装置の動作を説明する図である。
【図５】第３の実施形態による閃光放電ランプ点灯装置を示す図である。
【図６Ａ】第３の実施形態の変形例による閃光放電ランプ点灯装置の一部を示す図である。
【図６Ｂ】第３の実施形態の変形例による閃光放電ランプ点灯装置の一部を示す図である。
【図７】第３の実施形態の変形例による閃光放電ランプ点灯装置の一部を示す図である。
【図８】本発明の変形例による閃光放電ランプ点灯装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１に、本発明の第１の実施形態による閃光放電ランプ点灯装置（以下、「点灯装置」という）１００を示す。点灯装置１００は、充電回路１、コンデンサ２、コイル３、始動回路４、制御部５、容量性回路６及び電圧検出回路９を備え、容量性回路６はコンデンサ７からなる。点灯装置１００の出力端に閃光放電ランプ（以下、「ランプ」という）２０が接続され、点灯装置１００及びランプ２０が照射装置を構成する。概略として、充電回路１によってコンデンサ２が充電され、始動回路４によってランプ２０が絶縁破壊されると、コンデンサ２に充電されていたエネルギーが、コイル３及びコンデンサ７の並列回路を介してランプ２０に投入され、閃光点灯が行われる。
【００２０】
ランプ２０は、キセノンランプ等の閃光放電に適したランプであり、処理対象物（被照射対象物）を照射して加熱するためのランプである。処理対象物は、例えば、半導体製造工程における半導体ウェハー等である。ランプ２０は、４０００Ｖの電圧が印加された状態で絶縁破壊されると４０００Ａ程度のピークのランプ電流が通電されるように設計されているものとする。なお、本例では、１本のランプ２０を示しているが、複数のランプが直列接続されていてもよい。
【００２１】
充電回路１は昇圧コンバータを含む。商用電源等の交流電源が入力される場合には、充電回路１は、例えば、交流電圧を全波整流する全波整流器、全波整流出力を平滑する平滑コンデンサ、平滑電圧を高周波で交流変換するフルブリッジ回路、交流変換出力を昇圧する昇圧トランス、及び昇圧トランスの２次出力を整流する整流回路を含む。充電回路１に直流電源が入力される場合には、上記の全波整流器が不要となる。本実施形態では、昇圧出力は４０００Ｖ程度であるものとする。
【００２２】
コンデンサ２は、充電回路１からの昇圧出力を蓄電する蓄電素子として機能する。したがって、充電が完了した時点で４０００Ｖ程度の電圧が保持される。本実施形態では、蓄電素子としてコンデンサ２（例えば、オイルコンデンサ）を示すが、蓄電素子は電気二重層コンデンサ、バッテリ、電解コンデンサ等であってもよい。なお、図面においては、コンデンサ２として、１つのコンデンサを図示しているが、充電電圧、コンデンサの電圧定格、静電容量等を考慮して、複数のコンデンサが並列接続、直列接続又は直並列接続される構成が採用されてもよい。
【００２３】
コイル３は、コンデンサ２からランプ２０へのランプ電流経路上に挿入接続される。コイル３は、コンデンサ２からランプ２０に流れるランプ電流のパルス波形を調整するために通常接続される要素である。
【００２４】
始動回路４はトリガ導体部４ａを有し、トリガ導体部４ａはランプ２０に巻回されたトリガ線からなる。ランプ２０の点灯時に、始動回路４は、制御部５からの始動信号に応じてトリガ導体部４ａに高電圧パルスを発生させ、ランプ２０を絶縁破壊させる。始動回路４は、例えば、トランスと、トランスの１次巻線に直列接続された１次コンデンサ及びスイッチ素子と、１次コンデンサを充電する充電用回路を含み、トランスの２次巻線がトリガ導体部４ａに接続される構成とすることができる。１次コンデンサが充電された状態でスイッチ素子が導通すると１次コンデンサからの放電電流によりトランスの１次巻線に１次パルス電圧が発生する。１次パルス電圧がトランスの巻数比に応じて昇圧され、トランスの２次巻線に発生する昇圧された２次パルス電圧がトリガ導体部４ａに印加される。
【００２５】
制御部５は、充電回路１及び始動回路４を制御する。制御部５は、例えば装置外部から点灯指令を受けると、充電回路１に充電開始信号を出力してコンデンサ２を充電させる。例えば分圧抵抗（高抵抗素子）からなる電圧検出回路９によって検出されるコンデンサ２の充電電圧が所定値（本例では、４０００Ｖ）に達すると、充電回路１は充電を停止し、充電完了信号を制御部５に出力する。あるいは、電圧検出回路９による電圧検出値が制御部５に直接入力されるようにして（破線参照）、電圧検出値が所定値に達した時点で制御部５が充電完了信号を充電回路１に出力して充電動作を停止させるようにしてもよい。制御部５は、充電完了信号を受信又は出力すると、始動信号を始動回路４に出力して始動回路４を作動させる。
【００２６】
コンデンサ７（容量性回路６）がコイル３に並列接続され、コイル３とともに並列共振回路を構成する。ここで、仮にコンデンサ７がないとした場合、ランプ電流は、コンデンサ２の容量、コイル３のインダクタンス、ランプ２０のインピーダンス等によって決まるパルス状の電流となる。これに対して、コンデンサ７が接続される場合には、上記のパルス状の電流に対して、コイル３とコンデンサ７の共振周波数で振動しながら減衰するパルス波形が重畳される。
【００２７】
図２に、本実施形態の実施例１及び比較例におけるランプ電流波形のシミュレーション結果を示す。横軸は時間であり、縦軸は電流であり、実線Ｉ１は実施例１のランプ電流波形を示し、点線Ｉ０は比較例のランプ電流波形を示す。実施例１においては、コイル３のインダクタンスＬ３は２０μＨであり、コンデンサ７の容量Ｃ７は２０μＦであり、その共振周波数ｆｒ（＝１／（２π√Ｌ３Ｃ７））は約８．０ｋＨｚである。一方、比較例は、図１の回路構成からコンデンサ７を除いたものである。なお、ランプ２０のインピーダンスは適宜モデル化されているものとし、コンデンサ２の充電電圧は４０００Ｖであるものとする。
【００２８】
図２に示すように、比較例のランプ電流波形（点線Ｉ０）では、放電開始後（点灯開始後）９７μｓにおいてピーク値が約３１８０Ａとなる。一方、実施例１のランプ電流波形（実線Ｉ１）では、放電開始後１０４μｓにおいてピーク値が約３６９０Ａとなり、コイル３とコンデンサ７の共振周波数（約８．０ｋＨｚ）での減衰振動が現われる。すなわち、実施例１のランプ電流パルスでは、比較例のランプ電流パルスと比べて、ピーク値が高く（約１．２倍）、そのピーク付近の幅が短い。このように、本実施形態では、ランプ電流パルスの高ピーク化及びピーク付近の狭幅化が実現される。また、容量Ｃ７を適正化することによって、所望のランプ電流パルス波形が形成され得ることが分かる。
【００２９】
以上のように、本実施形態の点灯装置１００は、蓄電素子であるコンデンサ２と、コンデンサ２からランプ２０に放電される電流の経路に挿入接続されたコイル３と、コイル３に並列接続された容量性回路６と、ランプ２０を絶縁破壊させてコンデンサ２の充電電荷を放電させる始動回路４を備える。このように、コイル３に並列接続されて容量成分（コンデンサ７）を有する容量性回路６が設けられるので、コイル３と容量性回路６の共振作用により、ランプ電流パルスの高ピーク化及びピーク付近の狭幅化が可能となる。また、コイル３に容量性回路６が並列接続される一方で、ランプ電流経路に半導体素子が接続される必要はない。したがって、点灯装置１００及びそれを用いた照射装置において、高温かつ短時間の照射による所望の温度プロファイルを実現するとともに、装置の大容量化及び保守の容易化が可能となる。また、容量性回路６がコンデンサ７からなるので、簡素な構成で所望のランプ電流パルス及び温度プロファイルを生成できる点灯装置１００が実現される。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
図３に、第２の実施形態の点灯装置１００を示す。第１の実施形態と実質的に同様の構成には同様の符号を付し、その重複する説明を省略する。図３に示すように、本実施形態では、容量性回路６がコンデンサ７とコイル８（追加コイル）の直列回路からなる。
【００３１】
図４に、本実施形態の実施例２及び実施例３のランプ電流波形のシミュレーション結果を示す。横軸は時間であり、縦軸は電流であり、実線Ｉ２は実施例２のランプ電流波形を示し、実線Ｉ３は実施例３のランプ電流波形を示す。シミュレーション条件は第１の実施形態（図２）と同様である。なお、破線Ｉ１及び点線Ｉ０は、それぞれ上述の第１の実施形態及び比較例のランプ電流波形である。実施例２及び３において、コイル３のインダクタンスＬ３はともに２０μＨであり、コンデンサ７の容量Ｃ７はともに２０μＦであり、これらは実施例１と同じである。実施例２（実線Ｉ２）のコイル８のインダクタンスＬ８は１０μＨであり、実施例３（実線Ｉ３）のコイル８のインダクタンスＬ８は２０μＨである。
【００３２】
図４に示すように、比較例のランプ電流波形では放電開始後９７μｓにおいてピーク値が約３１８０Ａとなる。一方、実施例２のランプ電流波形では、放電開始後１３５μｓにおいてピーク値が約３５２０Ａとなり、実施例３のランプ電流波形では、放電開始後１５４μｓにおいてピーク値が約３２９０Ａとなる。そして、実施例２及び３のランプ電流パルスはそれぞれの共振周波数で振動しながら減衰する。すなわち、実施例２及び３のランプ電流パルスでは、比較例のランプ電流パルスと比べて、ピーク値が高く、そのピーク付近の幅が短い。このように、本実施形態では、ランプ電流パルスの高ピーク化及びピーク付近の狭幅化が実現されるとともに、容量Ｃ７及びインダクタンスＬ８の最適化によって、パルスの勾配、ピーク位置等を調整することが可能となる。
【００３３】
以上のように、本実施形態の点灯装置１００においては、容量性回路６がコンデンサ７とコイル８の直列回路からなる構成としたので、コンデンサ７の容量の調整に加えてコイル８のインダクタンスの調整を行うことができる。これにより、第１の実施形態において得られる効果に加えて、ランプ電流パルス波形及び温度プロファイルの高い調整性及び設計自由度が得られる。
【００３４】
＜第３の実施形態＞
上記第１及び第２の実施形態では、１つの点灯装置が１本のランプ２０を点灯する構成を示したが、本実施形態では、１つの点灯装置が複数のランプ２０を並列的に点灯する構成を示す。
【００３５】
図５に、本実施形態の点灯装置１０１を示す。第１及び第２の実施形態と実質的に同様の構成には同様の符号を付し、その重複する説明を省略する。点灯装置１０１は、１つの充電回路１、始動回路４、制御部５及び電圧検出回路９と、ｍ個（ｍ≧２）の並列接続された点灯回路ユニット５０−１〜５０−ｍとを有する。以降において、点灯回路ユニット５０−１〜５０−ｍについて、その全体を総称して又は一部を代表して点灯回路ユニット５０という。
【００３６】
点灯回路ユニット５０の各々は、コンデンサ２、コイル３、トリガ導体部４ａ、容量性回路６及びダイオード１３を含み、ｍ本のランプ２０の各々に接続される。各点灯回路ユニット５０は、実質的に同様の構成を有する（電圧検出回路９の接続の有無は異なる）。容量性回路６は、第１の実施形態で示したようなコンデンサ７からなるものであってもよいし、第２の実施形態で示したようなコンデンサ７とコイル８の直列回路からなるものであってもよい。各コンデンサ２は、充電回路１から各ダイオード１３を介して充電される。コンデンサ２の充電態様は点灯回路ユニット５０−１〜５０−ｍ間で実質的に同じであるので、その充電制御において、いずれか１つのコンデンサ２（図５においては点灯回路ユニット５０−１のコンデンサ２）の充電電圧が電圧検出回路９によって検出されればよい。あるいは、電圧検出回路９による電圧検出値が制御部５に直接入力されるようにして、電圧検出値が所定値に達した時点で制御部５が充電完了信号を充電回路１に出力して充電動作を停止させるようにしてもよい。
【００３７】
また、図５においては、１つの始動回路４がｍ本のトリガ導体部４ａを有する構成を示すが、１つの制御部５に接続されたｍ個の始動回路４が点灯回路ユニット５０−１〜５０−ｍにそれぞれに含まれて、それぞれのトリガ導体部４ａを有していてもよい。また、１つの制御部５に接続されたｍ個より少ない複数の始動回路４の各々が１〜複数本のトリガ導体部４ａを有していてもよい。言い換えると、１つの制御部５からｍ本のトリガ導体部４ａまでの間に設けられる始動回路４の数は任意である。いずれの場合においても、制御部５から単一の始動信号が１〜ｍ個の始動回路４に出力される。
【００３８】
ここで、複数のランプ２０の間で、その位置関係に応じて照射による温度プロファイルを意図的に異ならせる場合がある。例えば、複数の直管型ランプ２０が平行に配置される場合に外側に配置されるランプと内側に配置されるランプとで温度プロファイルを異ならせて、被照射面全体として均一な温度条件を生成する場合が想定される。あるいは、複数の円環型ランプ２０が同心円状に配置される場合に中心付近に配置されるランプと周縁付近に配置されるランプとで温度プロファイルを異ならせて、被照射面全体として均一な温度条件を生成する場合が想定される。このような場合に、各点灯回路ユニット５０において容量性回路６の構成（コンデンサ７のみ又はコンデンサ７とコイル８の直列回路の選択）及び各素子の特性値が適正化されることにより、ランプ２０毎のランプ電流パルス波形及び温度プロファイルが調整される。そして、このようにランプ電流パルス波形を意図的に異ならせる場合であっても、制御部５は始動回路４を作動させる際に単一の始動信号を出力するだけでよい。したがって、複数の点灯回路ユニット５０による多灯点灯において、単一の始動信号での点灯が可能であり、始動制御手段が複雑化することもない。
【００３９】
以上のように、本実施形態の点灯装置１０１は、ｍ本のランプ２０にそれぞれ接続される点灯回路ユニット５０−１〜５０−ｍと、ｍ本のランプ２０を同時に絶縁破壊させて各点灯回路ユニット５０から電流を放電させる始動回路４と、始動回路４を作動させる制御部５を備える。そして、各点灯回路ユニット５０は、蓄電素子であるコンデンサ２と、コンデンサ２からランプ２０に放電される電流の経路に挿入接続されたコイル３と、コイル３に並列接続され、コンデンサ７又はコンデンサ７とコイル８の直列回路からなる容量性回路６とを備える。これにより、容量性回路６の構成及び特性値の適正化により、複数のランプ２０間でランプ電流パルス波形を所望の態様に異ならせることができる。この場合に、始動回路４を作動させるために制御部５は単一の始動信号を出力するだけでよい。したがって、複数の点灯回路ユニットによる多灯点灯においても、簡素な制御構成で被照射面における均一な温度条件の実現が可能となる。
【００４０】
＜第３の実施形態の変形例＞
（１）変形例１
図６Ａに、第３の実施形態の点灯装置１０１の一変形例におけるコイル３及び容量性回路６の周辺部分を示す。本変形例では、内部的に切換可能な並列容量性回路１０がコイル３及び容量性回路６に並列接続される。
【００４１】
図６Ａに示すように、並列容量性回路１０は、相互に並列接続されたコンデンサ７−１〜７−ｎ（調整コンデンサ）とスイッチ１１−１〜１１−ｎのそれぞれの直列回路からなる（ｎ≧１、以下同じ）。スイッチ１１−１〜１１−ｎの各々は、ナイフスイッチ、断路器、リレー、電磁接触器、シリンダー（エアシリンダー、電動シリンダー等）等の機械的スイッチである。スイッチ１１−１〜１１−ｎは、コンデンサ７−１〜７−ｎの各々と、コイル３及び容量性回路６との接続を開閉することができ、これにより、コンデンサ７−１〜７−ｎのうちの選択されたものがコイル３及び容量性回路６に並列接続される。このような使用に適する耐電圧及び電流容量を有する上記機械的スイッチは、半導体スイッチング素子とは異なり、市場で入手が容易であり、長寿命かつ低コストである。また、スイッチ１１−１〜１１−ｎは、市販スイッチに限らず、端子に接続された配線、銅バー等を繋ぎかえる構成で実現されてもよい。
【００４２】
また、図６Ｂに示すように、容量性回路６（図６Ｂにおいてはコンデンサ７）にもスイッチ１１−０を接続して、全てのコンデンサ７及び７−１〜７−ｎの各々とコイル３との接続が開閉されるようにしてもよい。ただし、実際の使用時には、スイッチ１１−０〜１１−ｎの少なくとも１つは閉じられていずれかの容量成分がコイル３に並列接続される。
【００４３】
したがって、本変形例（図６Ａ又は図６Ｂ）によると、スイッチ１１−１〜１１−ｎ又は１１−０〜１１−ｎの開閉が適宜選択されることにより、コイル３に並列接続される合成容量成分が調整される。したがって、ランプ電流パルス波形及び温度プロファイルの調整性が向上する。また、調整がスイッチ１１−１〜１１−ｎ又は１１−０〜１１−ｎの切換によって行われるので、点灯制御構成の簡素さが維持される。
【００４４】
（２）変形例２
図７に、第３の実施形態の点灯装置１０１の他の変形例におけるコイル３及び容量性回路６の周辺部分を示す。上記変形例１では、コイル３に接続される容量成分が切り換えられる構成を示したが、本変形例ではコイル３に接続されるインダクタンス成分が切り換えられる構成を示す。
【００４５】
図７に示すように、容量性回路６に対して直列誘導性回路１２が直列接続され、容量性回路１０と直列誘導性回路１２の直列回路がコイル３に並列接続される。直列誘導性回路１２は、コイル８−１〜８−ｎ（調整コイル）の直列回路（なお、ｎ＝１の場合も便宜的に直列回路というものとする）及びコイル８−１〜８−ｎの各々に並列接続されたスイッチ１１−１〜１１−ｎからなる。容量性回路６は、第１の実施形態で示したようなコンデンサ７からなるものであってもよいし、第２の実施形態で示したようなコンデンサ７とコイル８の直列回路からなるものであってもよい。
【００４６】
スイッチ１１−１〜１１−ｎの各々は、変形例１と同様に、トグルスイッチ、ロッカースイッチ等の機械的スイッチであればよい。スイッチ１１−１〜１１−ｎは、コイル８−１〜８−ｎの各々を短絡することができ、これによりコイル８−１〜８−ｎのうちの選択されたものが容量性回路６に直列接続される。
【００４７】
したがって、本変形例では、スイッチ１１−１〜１１−ｎの開閉を適宜選択することにより、コイル３に並列接続される合成インダクタンス成分が調整される。したがって、ランプ電流パルス波形及び温度プロファイルの調整性が向上する。また、調整がスイッチ１１−１〜１１−ｎの切換によって行われるので、点灯制御構成の簡素さが維持される。
【００４８】
なお、図６Ａ、図６Ｂ及び図７に示す構成は、第１及び第２の実施形態の点灯装置１００にも適用可能である。これにより、点灯装置１００からランプ２０までの配線のインピーダンスに応じてランプ電流パルス波形及び温度プロファイルを調整することが容易となる。
【００４９】
＜変形例＞
以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は、例えば以下に示すように種々の態様に変形可能である。
【００５０】
（１）照射装置の用途
例えば、上記各実施形態では、点灯装置１００又は１０１及びランプ２０を含む照射装置が半導体製造工程において半導体ウェハー等の加熱処理に用いられることが想定されているが、用途はこれに限定されない。本発明の照射装置は、導電性インクの光焼成処理、殺菌処理、接着材硬化処理等、閃光点灯による照射を必要とする種々の処理に適用可能である。
【００５１】
（２）容量性回路６等の変形
上記各実施形態においては、容量性回路６がコンデンサ７又はコンデンサ７とコイル８の直列回路である構成を示したが、コイル３に容量成分が並列接続される構成であれば容量性回路６は上記以外の構成であってもよい。また、図８に示すように、コイル３がコイル３ａ及び３ｂの直列回路からなり、コンデンサ７（容量性回路６）がコイル３ａに並列接続される構成としてもよい。このような構成によっても、インダクタ３ａ及び３ｂのそれぞれのインダクタンス並びにコンデンサ７の容量を適宜選定することによって、ランプ電流パルス波形及び温度プロファイルの調整が可能となる。
【符号の説明】
【００５２】
２  コンデンサ（蓄電素子）
３  コイル
４  始動回路
５  制御部
６  容量性回路
７  コンデンサ
７−１〜７−ｎ  コンデンサ（調整コンデンサ）
８  コイル（追加コイル）
８−１〜８−ｎ  コイル（調整コイル）
１０  並列容量性回路
１１−０〜１１−ｎ  スイッチ（機械的スイッチ）
１２  直列誘導性回路
２０  閃光放電ランプ
５０、５０−１〜５０−ｍ  点灯回路ユニット
１００、１０１  閃光放電ランプ点灯装置
【図１】
0006575291.tif 000002
【図２】
0006575291.tif 000003
【図３】
0006575291.tif 000004
【図４】
0006575291.tif 000005
【図５】
0006575291.tif 000006
【図６Ａ】
0006575291.tif 000007
【図６Ｂ】
0006575291.tif 000008
【図７】
0006575291.tif 000009
【図８】
0006575291.tif 000010