(57)【要約】【課題】フラッシュランプを具備した光照射装置において、短パルスでランプを点灯しても被照射面における照度低下を回避できてワークの処理を完遂することが可能であり、ランプの交換作業の頻度を少なくすることが可能な光照射装置を提供すること。【解決手段】シリカガラスからなる発光管を具備したフラッシュランプと、当該ランプの管軸方向に配置されたトリガー部材と、前記ランプに電力を供給する電源と、を有し、前記フラッシュランプを、照射エネルギーが６５ｋＷ／ｃｍ２以上、パルス幅３００μｓ以下で点灯し、該ランプからの光を被処理物に照射する光照射装置であって、前記トリガー部材は、前記発光管の外周部近傍において被処理物に面した位置に配置されていることを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカガラスからなる発光管を具備したフラッシュランプと、当該ランプの管軸方向に配置されたトリガー部材と、前記ランプに電力を供給する電源と、を有し、前記フラッシュランプを、照射エネルギーが６５ｋＷ／ｃｍ２以上、パルス幅が３００μｓ以下で点灯し、該ランプからの光を被処理物に照射する光照射装置であって、
前記トリガー部材は、前記発光管の外周部近傍において被処理物に面した位置に配置されていることを特徴とする光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラッシュランプを用いた半導体製造や薄膜トランジスタ製造に用いる光照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フラッシュランプを用い、上記半導体製造や薄膜トランジスタ製造において、アニール処理する技術の開発が進められている。例えば、シリコンウエハ表層に浅い拡散層（ｐｎ接合）を形成（イオン注入した不純物活性化）する工程において、フラッシュランプを用いた光照射装置が使用される。
フラッシュランプから閃光照射によるアニールは、連続スペクトルを使うためにウェハや素子にソフトであり、深さ方向に関して局所的な加熱ができると共に、レーザーと比べて１照射パルスあたりのエネルギー密度が低くてアブレーションを生じにくい、という利点を有している。
フラッシュランプを用いたアニールに関する技術は、例えば特開２００２−１９８３２２号公報や特開２００１−３１９８８７号公報などに記載されている。また、光照射装置としては、例えば特開２００２−２３１４８８号公報などに記載されている。
【０００３】
例えば、シリコンウエハ表層に拡散層を形成する工程においては、イオン注入した不純物のプロファイルのくずれや、形成したパターンの揮発などの問題を回避し、かつ、不純物の良好な活性化状態を得ることが必要とされる。又、液晶表示パネル用の薄膜トランジスタ製造においては、基板上に形成された半導体膜を、確実かつ均一に活性化させ、アニール処理を達成し、基板の過度の加熱を防止して、基板の伸縮や「そり」の発生を抑制するよう加熱しなければならない。
【０００４】
一般に、半導体基板を熱処理するためには、半導体基板の表層部分のみを１０００〜１４００℃に昇温するよう加熱する必要があることから、フラッシュランプ装置を備えた熱処理用の光照射装置においては、具体的に、例えば７００μｓｅｃの短時間の間に、３０Ｊ／ｃｍ２以上のエネルギーを有する光を被処理物である半導体基板に対して照射することが要請され、これを達成するため、フラッシュランプに投入されるピークエネルギーは５×１０６Ｗにもおよぶ。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１９８３２２号公報頃
【特許文献２】
特開２００１−３１９８８７号公報
【特許文献３】
特開２００２−２３１４８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近時では、基板に与える影響をより少なくし、ランプに投入するエネルギーを低くするなどといった目的で、従来よりも短いパルス幅でランプを点灯することが要求され、例えば３００μｍ以下のパルス幅でランプを点灯することが試みられている。
【０００７】
ところが、このように短パルスでフラッシュランプを点灯しようとすると、点灯開始後シリカガラスからなる発光管の内面が白濁し、被照射面面における照度が極度に低下してしまうことが判明した。照度が低下すると、ワークの所期の熱処理を１回の閃光照射で完遂することができなくなってしまうため、上記のような短パルスでフラッシュランプを点灯するような装置では、ランプの交換作業を頻繁に行うことが必須となる。このため、工業的にはとても利用することができないものとなる。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明の目的は、フラッシュランプを具備した光照射装置において、短パルスでランプを点灯しても被照射面における照度低下を回避できてワークの処理を完遂することが可能であり、ランプの交換作業の頻度を少なくすることが可能な光照射装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光照射装置は、シリカガラスからなる発光管を具備したフラッシュランプと、当該ランプの管軸方向に配置されたトリガー部材と、前記ランプに電力を供給する電源と、を有し、前記フラッシュランプを、照射エネルギーが６５ｋＷ／ｃｍ２以上、パルス幅が３００μｓ以下で点灯し、該ランプからの光を被処理物に照射する光照射装置であって、前記トリガー部材は、前記発光管の外周部近傍において被処理物に面した位置に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
従来において知られるフラッシュランプを具備した光照射装置は、上記特開２００２−２３１４８８号公報に記載のもののように、発光ミスを防ぐために、フラッシュランプの発光管軸に沿って金属線からなるトリガー部材が具備される。トリガー部材は、例えば本出願人が先に特願２００１−４００６２２号において提案した技術に係るものであり、具体的には、両端が封止された直管状の誘電体部材の内部に金属線が封装され、該金属線に電気的に接続された給電線が当該誘電体部材から導出されてなる形態のものである。
【００１１】
このトリガー部材は、グランド電位である陰極に対しては約−１５ｋＶ、陽極に対しては約−２０ｋＶの電圧がかけられ、即ち、放電開始時にはランプ全体でみて最も電圧の低い部分となる。このようにトリガー部材に極端な高圧をかけるのは、確実に放電を開始させるためであり、ランプの外部にシリカガラス管に包含される形で設置される金属線をトリガーとして働かせるためには、放電空間にシリカガラスという誘電体を越えて電圧付加させねばならず、そのために大きな高圧が必要となるからである。
【００１２】
放電によって生じるプラズマは、勿論、トリガー部材に対して正電位にあり、よって、プラズマはトリガー部材に引き寄せられる特性がある。その結果、発光管の内壁にはプラズマに近接して曝される箇所が形成され、プラズマによる熱伝導と光吸収の作用によって発光管は局所的に高温に加熱されてしまう。
【００１３】
上記光照射装置において、実効的に被処理物の光加熱深さを制限する（浅い部分を加熱する）には、放電時間を短くする、即ちパルス幅を短くすることで可能となる。その一方で、パルス幅を短くすると、プラズマの温度が上がり、光のピーク強度も高くなる。このため、シリコンウエハを光加熱するためのフラッシュランプの点灯条件、即ち下記の式を満たすような点灯条件において、パルス幅を短く、例えば３００μｓ以下にしようとすると、プラズマに近接する発光管内壁部分が過剰に加熱され、シリカガラスの蒸発に至る、ということがわかった。
【００１４】
【数１】
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ここで、２０Ｊ／ｃｍ２は単位面積当たりの光のエネルギー、３００μｓは発光の時間であり、よって、６６．７ｋＷ／ｃｍ２は発光時間中のエネルギーである。発光時間（パルス幅）を３００μｓより短くすると照射エネルギーは更に増大し、例えば、発光時間１００μｓにおける照射エネルギーを算出すると、１１０ｋＷ／ｃｍ２という非常に大きな値になる。
【００１５】
そして、発光管から放出された蒸発物が発光管の管壁に付着することにより、白濁が引き起こされるようになる。ここで、発光管からの蒸発物は、発光管内部において比較的低温部分に付着する傾向にあり、プラズマ発生部から遠い部分、つまり、トリガー部材が位置された面と相対する発光管内壁において堆積するようになる。このため、ランプの白濁は、トリガー部材が配置されていない発光管の側面部分において顕著に生じるようになる。
【００１６】
本発明によれば、トリガー部材が発光管の外周部近傍において被処理物に面した位置に配置されているので、発光管の被処理物側の面においては白濁を抑えることができ、電極間で発生した光が白濁によって遮光されるのを回避し、発光管を透過させて出射させることができ、被処理物の被処理面を照射することができるようになる。よって、ランプに白濁が発生しても、被処理物に対して照射する光の照度を高く維持することができるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１，図２は本発発明の第一の実施形態を説明する図であり、図１はランプの軸を通る面で切断した断面図、図２はランプの軸と直交する方向で切断した断面図である。
図１，２において、フラッシュランプ１（以下、簡単にランプ１ともいう。）は、発光管１０がシリカガラスからなり、内部にはキセノンガスが２７ｋＰａ〜８０ｋＰａ（２００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒ）（２５℃換算）封入されている。発光管１０内部において陰極１１と陽極１１’（以下簡単に電極ともいう。）が対向配置され、各電極１１，１１’に連設されたリード棒１２，１２’が前記発光管１０の両端から気密に導出されている。
【００１８】
トリガー部材２は、両端が封止されたガラス管２０１の内部に金属線２０２が封装されてなり、該金属線２０２に電気的に接続された給電線２０３がガラス管２０１の片端部から導出されて構成されている。トリガー部材２は、フラッシュランプ１における発光管１０の外周面に密着するよう配設され、ランプ点灯用の電源装置（図示省略）とは異なる電源装置（図示省略）に接続される。
【００１９】
図２に示すように、フラッシュランプ１，１，・・は同一面上に同ピッチとなるよう並べて配置されており、その上方には内側に反射面が形成されたミラー部材３が配置されている。一方、ランプ１，１，・・の下方にはステージＳが位置されており、当該ステージＳ上には被処理物Ｗが載置されるようになる。
【００２０】
図２において線分Ｐは、ランプ１，１，・・の発光管１０，１０，・・と被処理物とを最短で結ぶ仮想線分であり、トリガー部材２，２，・・は、この仮想線分Ｐ上において発光管１０，１０，・・の外周面に沿って配置されている。
このように、トリガー部材２，２，・・は、発光管１０，１０，・・の外周部近傍において被処理物に面した位置に配置されているので、フラッシュランプ１，１，・・からの放射光は、一部がトリガー部材２，２，・・で遮光されて被処理物Ｗの被処理面に到達するようになるが、ランプ１，１，・・の点灯回数を重ねたとしても、係るトリガー部材２，２，・・近傍においては発光管１０，１０，・・に白濁が生じ難いので、被処理物Ｗに対する照度の低下を抑制でき、即ち長期にわたり被処理物に高い照度で光を照射できるので、ランプ１，１，・・の交換時期を遅らせることができるようになる。
【００２１】
ここで、図３を参照してランプが白濁する様子を詳細に説明する。尚、同図は、図２に記載されたランプを１本取り出して示したものである。
アニール処理を目的としてランプ１を点灯する場合、より短パルスで点灯しようとすると、プラズマの温度が上がり光のピーク強度も高くなる。トリガー部材２に負の電位の高い電圧が印加されると、放電によって生じるプラズマはトリガー部材２に引き寄せられ、発光管１０内部でもトリガー部材２の近傍部分１０Ａに集中する。発光管１０は、プラズマにより熱伝導と光吸収の作用によって部分的に高温に加熱され、その結果発光管１０を構成するシリカガラスがトリガー部材２の近傍部分１０Ａにおいて蒸発する。
蒸発物は、発光管１０内部を図矢印で示すようにプラズマ発生部から離れるように低温部に向かって浮遊し、発光管１０の内壁に付着して堆積する。このように蒸発物が発光管１０内壁に堆積することによって白濁が引き起こされる。
【００２２】
本実施形態によれば、トリガー部材は、発光管の外周部近傍において被処理物に面した位置に配置されているので、当該部分において発光管への蒸発物の付着が抑えられ、白濁を抑制することが可能となる。そして、被処理物の表面にランプからの放射光が直接照射されるため、被処理物に対し加熱処理を効率よく行うことができ、１回の閃光照射で所期の熱処理を達成させることができるようになる。
【００２３】
以下、上記実施形態とは異なる実施形態について、図４〜図６を参照して説明する。以下の説明において、上記１〜３で説明した構成と同様の構成については同じ符号を用いて記載し、その詳細な説明を省略する。尚、これらの図において、符号Ｘ，Ｘ’は、発光管からの蒸発物が浮遊し、付着しやすい部分を示し、白濁の程度が比較的小さい部分にＸ、より大きい部分にＸ’をそれぞれ付している。
【００２４】
図４は本発明に係る１本のランプを具備した光照射装置の実施形態を説明する図である。
図４（イ）において、上記第一の実施形態と同様、発光管１０の中心と被処理物Ｗとを最短で結ぶ仮想線分上にトリガー部材２１が配置された例であり、この例においてもトリガー部材２１は発光管１０の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に配置されている。白濁する部分はトリガー部材２１が配置されていない略半円筒状の側面部分（Ｘ）である。
ランプにおける照度維持特性の向上を図ることができる効果は、ランプの本数によらず第一の実施形態と同様に得ることができる。
図４（ロ）は、トリガー部材を発光管の外周部近傍において被処理物に面した位置に配置し、上記（イ）のものに比較して発光管１０の周方向にずらして配置した例である。この実施形態においても上記（イ）のものと同様、トリガー部材２１が配置されていない略半円筒状の側面部分（Ｘ）において白濁が発生しやすい。しかるに、トリガー部材２１が被処理物Ｗに面した発光管１０外周部近傍に配置されているので、発光管１０の被処理物Ｗに面した部分が光透過性を有しており、更に、発光管１０と被処理物Ｗとの間にトリガー部材２１が配置されていないので、被処理物Ｗに対して良好な光照射を行えるようになる。
図４（ハ）は、１本のランプ１に対して２個のトリガー部材２１，２１’を、発光管１０の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に配置した例である。トリガー部材２１，２１’には同じタイミングで同電位の電圧が印加される。発光管１０の白濁部分は被処理物Ｗ側とはちょうど反対側の面のごく一部分（Ｘ’）において顕著に生じ、そのほかの部分においては良好な光透過性を示す。よって、被処理物Ｗに対して長期にわたり高い照度で光を照射でき、被処理物Ｗにランプ１からの放射光を直接照射できて、所期の熱処理を高効率に行うことができるようになる。
【００２５】
図５は本発明に係る、２本のランプを具備した光照射装置の実施形態を説明する図である。
図５（イ）において、並行に配置された２本のランプ１ａ，１ｂの間に、トリガー部材２２ａｂが具備されている。トリガー部材２２ａｂは、両方の発光管１０ａ，１０ｂの外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に配置されている。
このようにトリガー部材２２ａｂの個数をランプ１ａ，１ｂの本数よりも少なくすることで、トリガー部材２２ａｂへ給電構造の簡便化を図ることができる。無論、この実施形態においても、発光管１０の被処理物Ｗに面した部分においては光透過性を有しており、被処理物Ｗに対して良好な光照射を行えるようになる。
図５（ロ）は、ランプ１ａに単独で作用するトリガー部材２２ａと、ランプ１ｂに単独で作用するトリガー部材２２ｂと、をそれぞれ発光管の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に設けた例である。トリガー部材２２ａ，２２ｂが配置されているランプ１ａ，１ｂの両方の側面においては白濁の程度が小さいので、被処理物Ｗの縁部近傍の照度低下を防止できて照度分布をフラットにすることができる。
図５（ハ）は、ランプ１ａ，１ｂに対して３個のトリガー部材２２ａ，２２ａｂ，２２ｃを配置した例である。無論、この実施形態においてもトリガー部材２２ａ，２２ａｂ，２２ｃは、発光管１０，１０の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に配置されている。これらトリガー部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃには同じタイミングで同電位の電圧が印加される。この実施形態によれば、上記図４（ハ）で示したものと同様、白濁は発光管１０，１０の被処理物Ｗとちょうど反対側の面のごく一部分（Ｘ’）において顕著に生じるが、そのほかの部分においては良好な光透過性を示す。よって、被処理物Ｗにランプ１ａ，１ｂからの放射光を直接照射できて処理を極めて高効率に行うことができるようになる。
【００２６】
図６は、本発明に係る、３本のランプを具備した光照射装置の実施形態を説明する図である。
図６（イ）において、３本のランプ１ａ，１ｂ，１ｃを具備し、ランプ１ａに対して作用するトリガー部材２３ａと、ランプ１ｂ，１ｃに対して作用するトリガー部材２３ｂｃを具備している。この例においても、トリガー部材２３ａ，２３ｂｃが発光管１０，１０，１０の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に配置されていることにより、各発光管１０，１０，１０の被処理物Ｗに面した部分が光透過性を有するようになる。
図６（ロ）は、ランプ１ａ，１ｂ，１ｃを具備しており、隣接するランプとランプの間にトリガー部材２３ａｂ，２３ｂｃを配設し、更にこれらを発光管１０，１０，１０の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に配置した例である。これらトリガー部材２３ａｂ，２３ｂｃには同じタイミングで同電位の電圧が印加され、トリガー部材２３ａｂがランプ１ａ，１ｂに、トリガー部材２３ｂｃがランプ１ｂ，１ｃにそれぞれ作用する。ランプ１ａ，１ｃの発光管１０，１０にはそれぞれ、各トリガー部材２３ａ，２３ｂｃが配置されていない略半円筒状の側面部分（Ｘ，Ｘ）において白濁が発生しやすく、ランプ１ｂの発光管には被処理物（Ｗ）側とはちょうど反対側の面のごく一部分（Ｘ’）において顕著に生じるようになる。この例においても、発光管１０，１０，１０の被処理物Ｗに面した部分が光透過性を有するようになるので、被処理物Ｗに対して良好な光照射を行える。
図６（ハ）は、上記（ロ）で示したトリガー部材（２３ａ，２３ｂｃ）に加え、ランプ１ａ，１ｃ外方にもそれぞれトリガー部材２３ａ，２３ｃを配置した例である。無論、全てのトリガー部材２３ａ，２３ａ，２３ｂｃ，２３ｃは、発光管１０，１０の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に配置されている。ランプとランプの間に配置されたトリガー部材２３ａｂ，２３ｂｃの作用は、上記（ロ）のものと同様である。発光管１０，１０，１０白濁は被処理物Ｗとちょうど反対側の面のごく一部分（Ｘ’，Ｘ’，Ｘ’）において顕著に生じるが、発光管のそのほかの部分においては良好な光透過性を示すようになり、被処理物Ｗにランプ１ａ，１ｂ，１ｃからの放射光を直接照射できて、所期の処理を極めて高効率に行うことができるようになる。
【００２７】
図７は、本発明に係る、４本のランプを具備した光照射装置の実施形態を説明する図である。
図７（イ）においては、ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを具備し、隣接するランプとランプの間の発光管１０，１０の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置にトリガー部材２４ａｂ，２４ｂｃ，２４ｃｄを配置した例である。これらトリガー部材２４ａｂ，２４ｂｃ，２４ｃｄには同じタイミングで同電位の電圧が印加される。トリガー部材２４ａｂはランプ１ａ，１ｂに、トリガー部材２４ｂｃはランプ１ｂ，１ｃに、トリガー部材２４ｃｄはランプ１ｃ、１ｄに、それぞれ作用する。両外側に配置されたランプ１ａ，１ｄの発光管１０，１０にはそれぞれ、各トリガー部材２４ａｂ，２４ｃｄとは反対側の略半円筒状の側面部分（Ｘ，Ｘ）において白濁が発生しやすく、ランプ１ｂ，１ｃの発光管には被処理物Ｗとちょうど反対側の面のごく一部分（Ｘ’，Ｘ’）において顕著に生じるようになる。この例においても、発光管１０，１０，１０，１０の被処理物Ｗに面した部分において光透過性を有する部分が形成され、被処理物Ｗに対して良好な光照射を行える。
図７（ロ）においては、ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを具備し、ランプ１ａに対して作用するトリガー部材２４ａと、ランプ１ｂ，１ｃに共通し作用するトリガー部材２４ｂｃと、ランプ１ｄに対して作用するトリガー部材２４ｄとが具備され、各々ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの発光管１０，１０，１０，１０の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に配置された例である。ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの各発光管１０，１０，１０，１０には、各トリガー部材２４ａ，２４ｂｃ，２４ｄが配置された面と反対側の略半円筒状の側面部分（Ｘ，Ｘ，Ｘ，Ｘ）において白濁が発生しやすいが、被処理物Ｗ側において光透過性を有するので、被処理物Ｗに対して長期にわたり光照射を行えるようになる。
図７（ハ）は、上記（イ）で示したものに加え、ランプ１ａ，１ｄの外方にもトリガー部材２４ａ，２４ｄをそれぞれ配置した例であり、全てのトリガー部材２４ａ，２４ａｂ，２４ｂｃ，２４ｃｄ，２４ｄが、発光管１０，１０，１０，１０の外周部近傍において被処理物Ｗに面した位置に配置された例である。ランプとランプの間に配置されたトリガー部材２４ａｂ，２４ｂｃ，２４ｃｄの作用は、上記（イ）と同様である。発光管１０，１０，１０，１０の白濁は被処理物Ｗとちょうど反対側の面のごく一部分（Ｘ’，Ｘ’，Ｘ’，Ｘ’）において顕著に生じるが、そのほかの部分においては良好な光透過性を示すようになる。よって、ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄからの放射光を被処理物Ｗに直接照射できて、所期の処理を極めて高い効率で行うことができるようになる。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について説明したが上記においては適宜変更可能であることはいうまでもない。例えば、ランプの上部に配置された反射ミラーは必須の構成ではない。又、トリガー部材においては、誘電体で被覆されているものに限定されることなく金属線のみで構成しても良い。仮に誘電体で覆う場合も誘電体の材質はガラスに限定されことなく適宜である。
【００２９】
〔実験例〕
本発明の効果を実証するため実験例を行った。図８（イ）〜（ハ）は本実験例に用いた光照射装置を説明する図である。
図８（イ）〜（ハ）に示す各構成に従い、実施例１，２及び比較例に係る光照射装置を製作した。何れの光照射装置もランプを４本搭載しておりランプの仕様は全て同じである。
図８（イ）は、先に図７（ロ）で説明したものと同様にトリガー部材を配置したものであり、この装置を実施例１とした。
図８（ロ）は、図７（ハ）で説明したものと同様にトリガー部材を配置したものであり、この装置を実施例２とした。
図８（ハ）は、トリガー部材が被処理物に面した発光管外周部近傍に配置されていない、即ち、従来技術に係る光照射装置である。この装置を比較例とした。
図８中においてＬ１，Ｌ２は、ランプ１ａ〜１ｄからの波長２００〜８００ｎｍの光を検出する瞬時分光器であり、本実験においては、ウシオ電機社製  瞬時分光装置（ＵＳＲ−３０型）を使用した。これら二つの照度計Ｌ１，Ｌ２による測定値の平均（（Ｌ１＋Ｌ２）／２）を算出し、評価値とした。
【００３０】
以下、本実験例に用いたフラッシュランプ及びトリガー部材の各構成と、ランプ及びトリガー部材の駆動条件（点灯条件）を示す。
１．フラッシュランプ構成
〔発光管〕材質：シリカガラス、外径：１０．４ｍｍ、肉厚：１．２ｍｍ、全長：２００ｍｍ、
〔封入ガス〕ガス種：キセノン、ガス封入圧：６０ｋＰａ（４５０トール）（２５℃換算）、
〔電極〕陽極：タングステン、陰極：ランタン（Ｌａ）−タングステン合金、電極間距離（発光長）：１６０ｍｍ
実施例１，２及び比較例に係る各装置について、上記仕様のフラッシュランプをそれぞれ用意し、ランプのピッチが１２．４ｍｍ（発光管の間隙：２．０ｍｍ）として同一面上に並べて配置した。
２．トリガー部材構成
〔金属線〕材質：タングステン、線経：φ１．０ｍｍ
〔誘電体〕材質：シリカガラス、全長：２００、外径：φ３．０ｍｍ、肉厚０．７ｍｍ
３．駆動条件（点灯条件）
〔ランプ〕エネルギー：６５Ｊ／ｃｍ２、電流：２５００Ａ、電圧：２４５０Ｖ（約６００ｋＷ）、パルス幅：３００μｓ
〔トリガー部材〕電圧：１０ｋＶ
【００３１】
上記実験の結果を図９に示す。同図においては、各光照射装置の照度特性を、各装置における点灯初期における照度をそれぞれ１．０として示す図であり、縦軸は照度（相対値）、横軸はランプの点灯回数である。
【００３２】
図９において、実施例１、実施例２及び比較例の各装置の照度は、約１０００回点灯後それぞれ０．９４、０．９７、０．８６になり、約５０００回点灯後はそれぞれ、０．９１、０．７４、０．５になった。
更に点灯し続けると、約１００００回点灯後、各装置の照度はそれぞれ、０．６７、０．９、０．３９となってしまった。
点灯回数１００００回を超えると、実施例１においても、ランプの発光管の白濁が進行したがこれによる照度低下は比較的緩慢であり、従来製品に比較して十分な改善が見られた。実施例２に係る装置では、発光管の被処理物に面する部分においては依然として白濁が発生しておらず、照度は０．９以上を維持していた。実施例２に係る装置では、点灯初期に比較してミラー部材側の発光管内壁が白濁したことにより、当該ミラー部材からの反射光が被処理物に到達しにくくなるが、その他の放射光は良好に被処理物に到達することができるので、極めて良好な照度維持特性を得ることができる。
比較例に係る従来型の装置では、早くも顕著な照度低下が見られた。比較例に係る装置では、ランプはトリガー部材近傍において光を放射するものの、当該箇所からの光はミラー部材で反射しても発光管の白濁部によって遮光されてしまうので結局被処理物を照射することができなくなる。このため、ランプの点灯を重ねていくと被処理物を直接照射する光に加え反射光までも照射できなくなる。
実施例１，２に係る装置では、ランプの点灯回数を重ねても、発光管の被処理物に面した部分に光透過性を有する部分が形成されているため、白濁による影響を回避できて照度の低下を抑制することができるようになる。
【００３３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、アニール処理用として使用される光照射装置において、フラッシュランプを短パルスで点灯しても、トリガー部材は、発光管の外周部近傍において被処理物に面した位置に配置されているので、発光管における被処理物に面した部分において白濁を抑えることができて、ランプの点灯回数を重ね、発光管の白濁が著しくなった場合でも、ランプからの放射光を被処理物の表面に高い照度で照射することができる。よって、従来製品に比較してランプの交換時期を遅らせることができるので、ランプの交換回数も少なくて済み、工業的に利用可能な光照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発発明の第一の実施形態を説明するランプの軸を通る面で切断した断面図である。
【図２】本発発明の第一の実施形態を説明するランプの軸と直交する方向で切断した断面図である。
【図３】ランプの白濁が発生する様子を説明する図である。
【図４】本発明に係る、１本のランプを具備した光照射装置の実施形態を説明する図である。
【図５】本発明に係る、２本のランプを具備した光照射装置の実施形態を説明する図である。
【図６】本発明に係る、３本のランプを具備した光照射装置の実施形態を説明する図である。
【図７】本発明に係る、４本のランプを具備した光照射装置の実施形態を説明する図である。
【図８】実験例に用いた光照射装置を説明する図である。
【図９】実験の結果を示す、ランプ点灯回数と照度維持率の特性を示す図である。
【符号の説明】
１      フラッシュランプ
１０    発光管
１１    陰極（電極）
１１’  陽極（電極）
１２，１２’  リード棒
２      トリガー部材
２０１  ガラス管
２０１ａ  片端部
２０２    金属線
２０３    給電線
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  フラッシュランプ
２１，２１’  トリガー部材
２２ａ，２２ａｂ，２２ｃ  トリガー部材
２３ａ，２３ａｂ，２３ｂｃ，２３ｃ  トリガー部材
２４ａ，２４ａｂ，２４ｂｃ，２４ｃｄ，２４ｄ  トリガー部材
３  ミラー部材
Ｓ  ステージ
Ｗ  被処理物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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