(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプが複数本配置されたランプユニットと、該ランプユニットから放射された光を被処理体側へ反射する反射鏡を備えた光照射式加熱装置であって、
前記ランプユニットは、複数のランプを、同一の平面上であって、それぞれのランプの管軸が互いに平行となるように配列した第１ランプユニットと、
前記第１ランプユニットから被処理体側に離間し、複数のランプを、同一の平面上であって、それぞれのランプの管軸が互いに平行となるように配列した第２ランプユニットからなり、
前記第１ランプユニットは、前記反射鏡と前記第２ランプユニットの間に位置するとともに、前記第１ランプユニットを構成するランプの管軸方向は、前記第２ランプユニットを構成するランプの管軸方向に対して交差するように配置されており、
前記第１ランプユニットを構成している各々のランプは、両端に封止部を有する管形のランプであって、一端側に第１給電機構と他端側に第２給電機構が設けられており、
前記第１ランプユニットを構成している各々のランプは、これらランプが配列された同一平面内において管軸方向に移動することで、前記第２ランプユニットを構成するランプを取り外すことなく、着脱可能とされていることを特徴とする光照射式加熱装置。
【請求項２】
前記第１給電機構は、ランプの一端側の封止部に取り付けられたベースと、当該ベースの先端からランプの管軸方向に突出した給電ピンとからなることを特徴とする請求項１に記載の光照射式加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハなどの被処理体を光照射により加熱処理するために用いられる光照射式加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体製造工程における、例えば、成膜、酸化、窒化、膜安定化、シリサイド化、結晶化、注入イオン活性化などの様々なプロセスを行うに際しては、光源からの光照射による加熱処理が利用されており、このような加熱処理において用いられる光照射式加熱装置によれば、抵抗加熱法に比して被処理体の温度を急速に昇降温させること、具体的には、例えば被処理体を１０００℃以上の温度にまで、数秒間から数十秒間で昇温させることが可能であると共に光照射停止後、被処理体を急速に冷却することができる。
【０００３】
このような加熱処理が行われる光照射式加熱装置においては、光源として例えば白熱ランプが利用されており、半導体ウエハなどの被処理体の全面に光を一括照射するために、複数本の管形のランプを同一平面上に並列に配置されたランプユニットを用いた構造が知られている。
【０００４】
近年においては、被処理体の温度を更に高速で昇降温させることが要求されており、例えば、「スパイクアニール」や「フラッシュ加熱」と称される加熱処理においては、例えば２００℃／秒を超える昇温速度で急速に昇温させ、目的温度に達した時点で直ちに冷却することが必要とされており、このような加熱処理によれば、非常に薄い拡散層（シャロージャンクション）を形成することができ、半導体素子の性能を向上させることができる。
なお、「フラッシュ加熱」処理には、発光管内に一対の放電電極が配置されたフラッシュランプが用いられている。
【０００５】
このような要求に応えるためには、半導体ウエハなどの被処理体の全面に、さらに、強力な光を照射する必要があり、複数本の管形のランプを同一平面上に並列に配置したランプユニットを複数積層させて、光出力を上げる構造が採用されている。
【０００６】
上記のようなランプユニットを複数積層した光照射式加熱装置を図７を用いて説明する。
図７では、紙面上方に半導体ウエハなどの被処理体が位置するものであり、実際の装置の配置状態とは上下反転させてランプユニットの構造がより分かるように示したものである。
【０００７】
この光照射式加熱装置は、複数本の管形のランプ１を同一平面上に並列に配置したランプユニットが上下２組あり、それぞれが第１ランプユニットＬ１、第２ランプユニットＬ２となっており、ランプハウス取り付け用のベース板Ｃの内壁のランプユニット側に不図示の反射鏡が配置されており、反射鏡の前方に第１ランプユニットＬ１と第２ランプユニットＬ２がそれぞれランプの管軸が交差するように配置されている。
【０００８】
そして、第１ランプユニットＬ１を構成しているそれぞれのランプ１は、その両端の封止部において、保持部材３０，３１で保持されている。具体的には、ランプ１の一端側を保持する保持部材３０は、ベース板Ｃに固定された固定台３０ａと、この固定台３０ａに対向する固定板３０ｂからなり、固定台３０ａと固定板３０ｂには、それぞれのランプの封止部が適宜の間隔で嵌合する不図示の凹み部があり、固定台３０ａの上にランプ１の封止部を載置し、この状態で、封止部を挟むように固定板３０ｂが適宜の方法で固定台３０ａに連結され、ランプ１の一端側が保持部材３０で保持されるものである。
同様に、ランプ１の他端側を保持する保持部材３１は、ベース板Ｃに固定された固定台３１ａと、この固定台３１ａに対向する固定板３１ｂからなり、固定台３１ａの上にランプ１の封止部を載置し、この状態で、封止部を挟むように固定板３１ｂが適宜の方法で固定台３１ａに連結され、ランプ１の他端側が保持部材３１で保持されるものである。
【０００９】
同様に、第２ランプユニットＬ２を構成しているそれぞれのランプ１は、その両端の封止部において、固定台３２ａと固定板３２ｂからなる保持部材３２と、固定台３３ａと固定板３３ｂからなる３３で保持されている。
【００１０】
なお、実際には、第２ランプユニットＬ２を構成しているそれぞれのランプ１の両側には給電用のリード線が接続されているが、図を分かりやすくするために、図７において、第２ランプユニットＬ２を構成しているそれぞれのランプ１のリード線は省略している。
【００１１】
このように、第１ランプユニットＬ１と第２ランプユニットＬ２が上下２段に配置されることにより、半導体ウエハなどの被処理体の全面に強力な光を照射することができ、被処理体の温度を高速で昇降温させることができるものである。
【特許文献１】特開２００１−２１０６０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような光照射式加熱装置においては、あるランプが寿命等により点灯不能になった場合、そのランプだけを交換する作業が発生する。
具体的には、図８（ａ）（ｂ）に示すように、ランプ交換時にランプが落下しないように、ランプユニットと反射鏡からなる構造体を反射鏡が垂直方向下方に位置された状態にする。その後、被処理体に近い第２ランプユニットＬ２のあるランプ１を交換する作業では、保持部材３２を構成している固定台３２ａから固定板３２ｂの連結を解除し、さらに、保持部材３３を構成している固定台３３ａから固定板３３ｂの連結を解除し、全てのランプ１が取り外し可能となった状態で、点灯不能となったランプだけを交換するものである。
【００１３】
さらに、反射鏡と第２ランプユニットＬ２の間に位置する第１ランプユニットＬ１のランプ１が点灯不能となった場合は、前方に第２ランプユニットＬ２が存在し、後方にランプハウス本体やランプ取付け用ベース板や反射鏡が位置しており、さらに、必要に応じて冷却機構などが配置されているために、ランプハウス本体方向からはランプ交換作業ができないものである。
【００１４】
このために、第１ランプユニットＬ１のランプを交換する場合、第２ランプユニットＬ２の方向からしかランプを交換する作業ができないものである。
具体的には、図８（ａ）（ｂ）に示すように、保持部材３２，３３連結を解除して、ランプ交換が必要でない第２ランプユニットＬ２のランプを全て取り外す。そして、保持部材３０を構成している固定台３０ａから固定板３０ｂの連結を解除し、さらに、保持部材３１を構成している固定台３１ａから固定板３１ｂの連結を解除し、第１ランプユニットＬ１の全てのランプ１が取り外し可能となった状態で、点灯不能となったランプだけを交換するものである。
【００１５】
つまり、第１ランプユニットＬ１のランプを交換する場合、全く交換する必要がない第２ランプユニットＬ２のランプを取り外さなければならず、ランプ交換時の作業性が極めて悪いという問題があった。
【００１６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、複数本のランプを同一平面上に並列に配置したランプユニットが複数積層され、反射鏡と被処理体側に位置するランプユニットとの間に存在するランプユニットのランプを交換する場合に、被処理体側に位置するランプユニットのランプを取り外すことなく、簡単な作業で特定のランプだけを交換することができる光照射式加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に記載の光照射式加熱装置は、ランプが複数本配置されたランプユニットと、該ランプユニットから放射された光を被処理体側へ反射する反射鏡を備えた光照射式加熱装置であって、前記ランプユニットは、複数のランプを、同一の平面上であって、それぞれのランプの管軸が互いに平行となるように配列した第１ランプユニットと、前記第１ランプユニットから離間し、複数のランプを、同一の平面上であって、それぞれのランプの管軸が互いに平行となるように配列した第２ランプユニットからなり、前記第１ランプユニットは、前記反射鏡と前記第２ランプユニットの間に位置しており、前記第１ランプユニットを構成している各々のランプは、両端に封止部を有する管形のランプであって、一端側に第１給電機構と他端側に第２給電機構が設けられており、前記第１ランプユニットを構成するランプの管軸方向における両端位置に、当該第１ランプユニットを構成するランプを保持するための第１保持部材と第２保持部材が配置されており、前記第１ランプユニットを構成している各々のランプは、ランプの管軸方向に着脱可能に、第１給電機構が第１保持部材で保持され、第２給電機構が第２保持部材で保持されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の光照射式加熱装置は、請求項１に記載の光照射式加熱装置であって、特に、前記第１給電機構は、ランプの一端側の封止部に取り付けられたベースと、当該ベースの先端からランプの管軸方向に突出した給電ピンとからなり、前記第１保持部材は、本体部と、当該本体部に設けられたランプの管軸方向に伸びる給電ピン挿入孔とからなり、前記給電ピンが前記給電ピン挿入孔に挿入され、前記第１ランプユニットを構成している各々のランプが、第１保持部材で保持されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載の光照射式加熱装置は、請求項１または請求項２に記載の光照射式加熱装置であって、特に、前記第２給電機構は、ランプの他端側の封止部に取り付けられたベースを有し、前記第２保持部材は、本体部と、当該本体部に設けられたランプの管軸方向に伸びるベース挿入孔とからなり、前記ランプの他端側の封止部に取り付けられたベースが前記ベース挿入孔に挿入され、前記第１ランプユニットを構成している各々のランプが、第２保持部材で保持されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項４に記載の光照射式加熱装置は、請求項２に記載の光照射式加熱装置であって、特に、前記給電ピン挿入孔の内部に前記給電ピンと接触して電気経路となる接触部を有し、当該接触部が第１保持部材の本体部に固定されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載の光照射式加熱装置は、請求項３に記載の光照射式加熱装置であって、特に、前記第２給電機構は、前記ベースの後端からランプの管軸方向に伸び出したリード線を有し、前記第２保持部材は、前記ベース挿入孔に連通する前記リード線が通るリード線貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の光照射式加熱装置は、請求項４に記載の光照射式加熱装置であって、特に、前記給電ピン挿入孔は、ランプ側に拡開して、前記給電ピンの先端を給電ピン挿入孔に案内するガイド面を有していることを特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載の光照射式加熱装置は、請求項５に記載の光照射式加熱装置であって、特に、前記ベース挿入孔は、ランプ側に拡開して、前記ベースの後端をベース挿入孔に案内するガイド面を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の光照射式加熱装置は、複数本のランプを同一平面上に並列に配置したランプユニットが複数積層され、反射鏡と被処理体側に位置するランプユニットとの間に存在するランプユニットのランプを交換する場合に、被処理体側に位置するランプユニットのランプを取り外すことなく、簡単な作業で特定のランプだけを交換することができる。
また、ランプ交換時に、ランプの位置決めも同時にできるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本願発明の光照射式加熱装置を図１から図６を用いて説明する。
図１は、本願発明の光照射式加熱装置を用いた光照射式加熱処理装置の断面図である。
【００２６】
図１に示すように、この光照射式加熱処理装置２は、光を透過する、例えば、石英ガラスからなる石英窓３により、本願発明の光照射式加熱装置を構成するランプハウス４と内部に加熱処理空間を有するチャンバ４０を有する。ランプハウス４に配置された第１のランプユニット５および第２のランプユニット６から放出される光を、石英窓３を介してチャンバ４０内に配置される被処理体７に照射することにより、被処理体７の加熱処理が施される。
【００２７】
ランプハウス４に収容される第１ランプユニット５と第２ランプユニット６は、例えば、１０本の各々のランプ１を所定の間隔で並列に配置して構成され、第２ランプユニット６は第１ランプユニット５から離間して積層されるように配置されている。そして、第１ランプユニット５を構成するランプ１の管軸方向は、第２のランプユニット６を構成するフィラメントランプ１の管軸方向に対して交差するように配置される。
【００２８】
第１ランプユニット５側の外方（図１の紙面上方）には反射鏡８が配置される。反射鏡８は、例えば、無酸素銅からなる母材に金をコートした構造であり、図示しない反射断面が、円の一部、楕円の一部、放物線の一部または平板等の形状を有する。反射鏡８は、第１ランプユニット５および第２ランプユニット６から上方に向けて照射された光を被処理体７側へ反射する。
即ち、第１ランプユニット５および第２ランプユニット６から放出される光は、直接又は反射鏡８で反射されて、被処理体７に照射される。
【００２９】
ランプハウス４には、空冷ユニット９からの冷却風が冷却風供給ノズル１０の吹出し口１１から導入される。ランプハウス４に導入された冷却風は、第１ランプユニット５および第２ランプユニット６における各ランプ１に吹き付けられ、各ランプ１を構成する発光管を冷却する。ここで、各ランプ１の封止部は他の箇所に比して耐熱性が低い。
そのため、冷却風供給ノズル１０の吹出し口１１は、各ランプ１の封止部に対向して配置し、各ランプ１の封上部を優先的に冷却するように構成することが望ましい。
【００３０】
各ランプ１に吹き付けられ、熱交換により高温になった冷却風は、ランプハウス４に設けられた冷却風排出口１２から排出される。なお、冷却風の流れは、熱交換されて高温になった冷却風が逆に各ランプ１を加熱しないように考慮される。冷却風は、反射鏡８も同時に冷却するように風の流れが設定される。なお、反射鏡８が図示を省略した水冷機構により水冷されるような場合は、必ずしも反射鏡８も同時に冷却するように風の流れを設定しなくともよい。
【００３１】
ところで、加熱される被処理体７からの輻射熱により石英窓３での蓄熱が発生する。蓄熱された石英窓３から２次的に放射される熱線により、被処理体７は不所望な加熱作用を受けることがある。この場合、被処理体７の温度制御性の冗長性（例えば、設定温度より被処理体７の温度が高温になるようなオーバーシュート）や、蓄熱される石英窓３自体の温度のばらつきに起因する被処理体７における温度均一性の低下等の不具合が発生する。また、被処理体７の降温速度の向上が難しくなる。よって、これらの不具合を抑制するため、図１に示すような冷却風供給ノズル１０の吹出し口１１を石英窓３の近傍にも設け、空冷ユニット９からの冷却風により石英窓３を冷却するようにすることが望ましい。
【００３２】
第１ランプユニット５の各ランプ１は、両端に封止部を有する管形のランプであって、一端側に第１給電機構１３と他端側に第２給電機構１４が設けられている。第１ランプユニット５を構成するランプ１の管軸方向における両端位置に、第１ランプユニット５を構成するランプ１を保持するための第１保持部材１５と第２保持部材１６が配置されており、この第１保持部材１５と第２保持部材１６は、ランプハウス４の内壁に直接固定されている。
なお、図１では、第１保持部材１５と第２保持部材１６は、ランプハウス４の内壁に固定されているように描かれているが、後述するように、第１保持部材１５と第２保持部材１６は、ランプ取付け用ベース板４１に固定し、ランプ取付け用ベース板４１をランプハウス４の内壁に取り付けてもよい。
第２ランプユニット６の各ランプ１は、両端に封止部を有する管形のランプであって、第１ランプユニット５と同様に、一端側に第３給電機構と他端側に第４給電機構が設けられており、第２ランプユニット６を構成するランプ１の管軸方向における両端位置に、第１ランプユニット５と同様に、第２ランプユニット６を構成するランプ１を保持するための第３保持部材と第４保持部材が配置されている。
なお、図１では、第２ランプユニット６の第３給電機構と第４給電機構、及び、第２ランプユニット６を構成するランプ１を保持するための第３保持部材と第４保持部材は、図示していない。
【００３３】
ランプハウス４には、電源部１７の給電装置からの給電線が接続される一対の電源供給ポート１８、１９が設けられる。なお、図１では１組の電源供給ポート１８、１９が示されているが、ランプ１の個数等に応じて、電源供給ポートの個数は決められる。図１では、第１ランプユニット５の第１給電機構１３と第２給電機構１４は、電源供給ポート１８、１９に、例えばリード線を介して電気的に接続されており、第２ランプユニット６の第３給電機構と第４給電機構は、不図示の他の電源供給ポートが電気的に接続されている。
このように構成することにより、電源部１７における給電装置から、第１ランプユニット５と第２ランプユニット６のそれぞれのランプ１ヘの給電が可能となる。
【００３４】
また、チャンバ４０内には、被処理体７が固定される処理台２０が設けられている。例えば、被処理体７が半導体ウエハである場合、処理台２０は、モリブデンやタングステン、タンタルのような高融点金属材料やシリコンカーバイト（ＳｉＣ）等のセラミック材料、または石英、シリコン（Ｓｉ）からなる薄板の環状体であり、その円形開口部の内周部に半導体ウエハを支持する段差部が形成されているガードリング構造であることが好ましい。被処理体７である半導体ウエハは、この円環状のガードリングの円形開口部に半導体ウエハを嵌め込むように配置され、上記段差部で支持される。処理台２０は、自らも光照射によって高温となり対面する半導体ウエハの外周縁を補助的に放射加熱し、半導体ウエハの外周縁からの熱放射を補償する。これにより、半導体ウエハの外周縁からの熱放射等に起因する半導体ウエハ外周縁部の温度低下が抑制される。
【００３５】
処理台２０に設置される被処理体７の光照射面の裏面側には、温度測定部２１が被処理体７に近接または当接して設けられている。温度測定部２１は、被処理体７の温度分布をモニタするためのものであり、被処理体７の寸法に応じて個数が配置設定される。温度測定部２１は、例えば、熱電対や放射温度計が使用される。温度測定部２１によりモニタされた温度情報は、温度計２２に送出される。温度計２２は、各温度測定部２１により送出された温度情報に基づき、各温度測定部２１の測定地点における温度を算出するとともに、算出された温度情報を温度制御部２３を介して主制御部２４に送出する。主制御部２４は、被処理体７上の各測定地点における温度情報に基づき、被処理体７上の温度が所定の温度で均一となるように指令を温度制御部２３に送出する。温度制御部２３は、この指令に基づき、電源部１７から各ランプ１ヘ供給される電力を制御する。例えば、主制御部２４は、ある測定地点の温度が所定の温度に比して低いという温度情報を温度制御部２３から得た場合、当該測定地点に近接するランプから放射される光が増加するように、当該ランプに対する給電量を増加させるように温度制御部２３に対して指令を送出する。温度制御部２３は、主制御部２４から送出された指令に基づいて、電源部１７から供給される電力を増加させる。
【００３６】
主制御部２４は、第１および第２ランプユニット５、６におけるランプ１の点灯中、冷却風ユニット９に指令を送出することにより、発光管、石英窓３が高温状態とならないように制御する。また、加熱処理の種類に応じて、チャンバ４０内には、プロセスガスを導入・排気するプロセスガスユニット２５接続してもよい。例えば、熱酸化プロセスを行なう場合は、チャンバ４０内に酸素ガス、およびチャンバ４０内をパージするためのパージガス（例えば、窒素ガス）を導入・排気するプロセスガスユニット２５を接続する。プロセスガスユニット２５からのプロセスガス、パージガスはチャンバ４０に設けられたガス供給ノズル２６の吹出し口２７からチャンバ４０内に導入される。また、排気は排出口２８から行なわれる。
なお、第１ランプユニット５および第２ランプユニット６を構成するランプ１は、発光管の内部にフィラメントを有する白熱ランプや、発光管の内部に一対の放電電極が配置されたフラッシュランプでもあってもよい。
【００３７】
図２は、図１に示す光照射式加熱装置の第１ランプユニットと第２ランプユニットの説明図であって、第１ランプユニットを構成するランプの管軸と直交する方向から見た説明図である。
なお、図２では、紙面上方に半導体ウエハなどの被処理体が位置するものであり、実際の装置の配置状態とは上下反転させてランプユニットの構造がより分かるように示したものである。
【００３８】
この光照射式加熱装置は、第１ランプユニット５と第２ランプユニット６が上下に２段に積層されており、この実施例においては、ランプハウス４の内壁の近傍に適宜の手段によって反射鏡８が配置されており、第１ランプユニット５は反射鏡８と第２ランプユニット６の間に位置している。
第１ランプユニット５を構成しているランプ１は、両端に封止部を有する管形のランプであって、一端側に第１給電機構１３と他端側に第２給電機構１４が設けられており、第１給電機構１３は、ランプ１の一端側の封止部に取り付けられたベース１３ａと、このベース１３ａの先端からランプ１の管軸方向に突出した給電ピン１３ｂとからなり、第２給電機構１４は、ランプ１の他端側の封止部に取り付けられたベース１４ａと、このベース１４ａの後端からランプ１の管軸方向に伸び出したリード線１４ｂとなるものである。
【００３９】
第１ランプユニット５を構成するランプ１の管軸方向における両端位置に、第１ランプユニット５を構成するランプ１を保持するための第１保持部材１５と第２保持部材１６が配置されており、第１保持部材１５と第２保持部材１６は、ランプハウス４の内壁に固定されているランプ取付け用のベース板４１に固定されている。
【００４０】
次に、第１ランプユニット５を構成するランプ１の保持構造を詳細に説明する。
図３は、第１ランプユニット５を構成するランプ１の第１給電機構１３と第１保持部材１５の関係を示す拡大断面図である。
第１保持部材１５は、セラミック材等の絶縁体からなる本体部１５ａと、この本体部１５ａに設けられたランプ１の管軸方向に伸びる給電ピン挿入孔１５ｂとからなる。
この給電ピン挿入孔１５ｂの内部には、給電ピン１３ｂと接触して電気経路となる接触部１５ｃが配置されている。接触部１５ｃには、ランプへ電力を給電するリード線が接続されている。
具体的には、給電ピン１３ｂの長さは１５mm、外径が３ｍｍであり、給電ピン貫通孔１５ｂのランプ１の管軸方向の長さは２０ｍｍ、内径４ｍｍであり、接触部１５ｃは銅製の円筒状部材であり、内径が給電ピン１３ｂの外径と略等しい３．１ｍｍであり、接触部１５ｃの長手方向の中ほどに内径が小さくなるように円筒状部材の一部の外面を切り出して板バネとし、この板バネによって給電ピン１３ｂの外周を挟持する構造になっている。そして、この接触部１５ｃは、給電ピン挿入孔１５ｂ内で本体部１５ａに固定されており、本体部１５ａは、適宜の機構でベース板４１に固定されているものである。
【００４１】
そして、ランプ１を第１保持部材１５の向きに管軸方向に動かすことにより、つまり、給電ピン１３ｂが管軸方向に動き給電ピン挿入孔１５ｂに挿入されることにより、ランプ１の一端側の第１給電機構１３が第１保持部材１５で保持されることになる。
また、この動きとは反対に、ランプ１を第２保持部材１６の向きに管軸方向に動かすことにより、つまり、給電ピン１３ｂが管軸方向に動き給電ピン挿入孔１５ｂから抜けることにより、ランプ１の一端側の第１給電機構１３が第１保持部材１５から外れることになる。
この結果、第１ランプユニット５を構成している各々のランプ１は、ランプ１の管軸方向に着脱可能に、第１給電機構１３が第１保持部材１５で保持された構造になっている。
さらに、給電ピン１３ｂが、セラミック材等の絶縁体からなる本体部１５ａに設けられた給電ピン挿入孔１５ｂ内に挿入されるため、隣り合うランプ１の給電ピン１３ｂとの絶縁を、この本体部１５ａでとることができる。
【００４２】
図４は、第１ランプユニット５を構成するランプ１の第２給電機構１４と第２保持部材１６の関係を示す拡大断面図である。
第２保持部材１６は、セラミック材等の絶縁体からなる本体部１６ａと、この本体部１６ａに設けられたランプ１の管軸方向に伸びるベース挿入孔１６ｂと、このベース挿入孔１６ｂに連通するリード線１４ｂが通るリード線貫通孔１６ｃが形成されている。
具体的には、ランプ１の他端側に取り付けられたベース１４ａは、長さが３０ｍｍ、外径が２０ｍｍであり、ベース挿入孔１６ｂのランプ１の管軸方向の長さは２０ｍｍ、内径２１ｍｍであり、リード線貫通孔１６ｃの管軸方向の長さは４０ｍｍ、内径５ｍｍである。
【００４３】
そして、本体部１６ａを第１保持部材１５の向きに管軸方向に動かすことにより、ベース１４ａがベース挿入孔１６ｂに挿入されることになり、ランプ１の他端側の第２給電機構１４が第２保持部材１６で保持されることになる。なお、本体部１６ａを第１保持部材１５の向きに管軸方向に動かし、ベース１４ａがベース挿入孔１６ｂに挿入された状態になった時に、本体部１６ａは適宜の機構でベース板４１に固定されるものである。
また、この動きとは反対に、本体部１６ａを第１保持部材１５とは反対向きに管軸方向に動かすことにより、つまり、ベース１４ａがベース挿入孔１６ｂから抜けることにより、ランプ１の他端側の第２給電機構１４が第２保持部材１６から外れることになる。
この結果、第１ランプユニット５を構成している各々のランプ１は、ランプ１の管軸方向に着脱可能に、第２給電機構１４が第２保持部材１６で保持された構造になっている。
なお、本体部１６ａには、複数のベース挿入孔１６ｂを設けられて、１つの本体部で複数のランプを保持する構造であってもよい。
【００４４】
なお、第２ランプユニット６の各々のランプ１も、ランプの両端に設けられた第３、第４の給電機構と第３、第４の保持部材で、第１ランプユニットの保持構造と同じ保持構造で保持されているものであるが、前述したように、第２ランプユニット６は、第１ランプユニット５を取り外すことなくランプ交換作業が行えるため、図７に示すように従来の保持部材３２，３３を使用する構造でもよい。
【００４５】
上述した第１ランプユニット５によれば、第１ランプユニット５のランプ１が点灯不能となった場合、第２保持部材１６の本体部１６ａをベース板４１から固定解除する。そして、本体部１６ａを第１保持部材１５とは反対側にランプ１の管軸方向に動かすことにより、ランプ１の他端側のベース１４ａが第２保持部材１６から外れることになる。この状態の時、ランプ１の一端側の給電ピン１３ｂが給電ピン挿入孔１５ｂ内で接触部１５ｃで挟持されている状態であるので、給電ピン１３ｂが給電ピン挿入孔１５ｂから抜け落ちることがなく、ランプ１の一端側は第１保持部材１５で保持された状態になっている。さらに、ランプ１を管軸方向に沿って第２保持部材１６方向に動かすことにより、ランプ１を完全に第１保持部材１５から外して、点灯不能のなったランプ１だけを選択的に取り外すことができる。
【００４６】
そして、交換用のランプ１を第１ランプユニット５に取り付ける場合は、交換用のランプ１の給電ピン１３ｂを給電ピン挿入孔１５ｂに管軸方向から挿入し、接触部１５Ｃに挟持させる。さらに、リード線貫通孔１６ｃ内にリード線１４ｂを通した状態で、交換用のランプ１の他端側に第２保持部材の本体部１６ａを管軸方向から動かし、ベース挿入孔１６ｂ内にベース１４ａを挿入し、本体部１６ａをベース板４１に固定する。
【００４７】
この結果、第２ランプユニット６のランプを取り外す必要がなく、言い換えれば、第２ランプユニット６はそのままの状態にしておきながら、第１ランプユニット５のランプ１のみ簡単な作業で交換することができるものである。
【００４８】
さらに、ランプ１の一端側の給電ピン１３ｂが給電ピン挿入孔１５ｂに挿入され、この給電ピン挿入孔１５ｂ内で管軸方向に給電ピン１３ｂの位置を調整することができ、さらに、給電ピン挿入孔１５ｂは、第１保持部材１５の本体部１５ａの所定の位置に形成されているため、ランプ１は、管軸方向と管軸と直交する方向の位置決めができる。
また、ランプ１の他端側に設けられたベース１４ａがベース挿入孔１６ｂに挿入され、このベース挿入孔１６ｂは、第２保持部材１６の本体部１６ａの所定の位置に形成されているため、ランプ１は、管軸と直交する方向の位置決めができる。
【００４９】
図５は、第１保持部材１５の変形例を説明するための拡大断面図であり、第１給電機構１３も合わせて描いたものである。
第１保持部材１５の本体部１５ａに設けられた給電ピン挿入孔１５ｂは、ランプ１側に拡開したガイド面１５ｂ１を有している。
このガイド面１５ｂ１を有することにより、給電ピン１３ｂの先端が、給電ピン挿入孔１５ｂの中心に位置していない状態であっても、ランプ１を第１保持部材１５の方向に管軸方向に動かすと、給電ピン１３ｂの先端がガイド面１５ｂ１に沿って動き、給電ピン１３ｂが確実に給電ピン挿入孔１５ｂに案内されるものである。
【００５０】
つまり、第２ランプユニット６を構成するランプの管軸と交差する方向から交換用の第１ランプユニット５を構成するランプ１を挿入する際、その挿入距離が長くなり、ランプの一端側の給電ピン１３ｂの位置だしが難しいものであるが、ガイド面１５ｂ１を利用することにより、給電ピン１３ｂの位置が給電ピン挿入孔１５ｂの中心からずれても、確実に、給電ピン１３ｂが給電ピン挿入孔１５ｂに挿入できるものである。
【００５１】
図６は、第２保持部材１６の変形例を説明するための拡大断面図であり、第２給電機構１４も合わせて描いたものである。
第２保持部材１６の本体部１６ａに設けられたベース挿入孔１６ｂは、ランプ１側に拡開したガイド面１６ｂ１を有している。
このガイド面１６ｂ１を有することにより、ベース１４ａの後端が、ベース挿入孔１６ｂの中心に位置していない状態であっても、本体部１６ａを第１保持部材１５の方向に管軸方向に動かすと、ベース１４ａの後端がガイド面１６ｂ１に沿って動き、ベース１４ａが確実にベース挿入孔１６ｂに案内されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本願発明の光照射式加熱装置を用いた光照射式加熱処理装置の断面図である。
【図２】図１に示す光照射式加熱装置の第１ランプユニットと第２ランプユニットの説明図であって、第１ランプユニットを構成するランプの管軸と直交する方向から見た説明図である。
【図３】本発明の第１ランプユニットを構成するランプの第１給電機構と第１保持部材の関係を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の第１ランプユニットを構成するランプの第２給電機構と第２保持部材の関係を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の第１保持部材の変形例を説明するための拡大断面図である。
【図６】本発明の第２保持部材の変形例を説明するための拡大断面図である。
【図７】従来の光照射式加熱装置の説明図である。
【図８（ａ）】従来の光照射式加熱装置のランプユニットにおけるランプ交換時の説明図である。
【図８（ｂ）】従来の光照射式加熱装置のランプユニットにおけるランプ交換時の説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１        ランプ
２        光照射式加熱処理装置
３        石英窓
４        ランプハウス
４０      チャンバ
４１      ベース板
５        第１ランプユニット
６        第２ランプユニット
７        被処理体
８        反射鏡
１３      第１給電機構
１３ａ    第１給電機構のベース
１３ｂ    第１給電機構の給電ピン
１４      第２給電機構
１４ａ    第２給電機構のベース
１４ｂ    第２給電機構のリード線
１５      第１保持部材
１５ａ    第１保持部材の本体部
１５ｂ    第１保持部材の給電ピン挿入孔
１５ｃ    第１保持部材の接触片
１６      第２給電機構
１６ａ    第２給電機構の本体部
１６ｂ    第２給電機構のベース挿入孔
１６ｃ    第２給電機構のリード線貫通孔
【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（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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