(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端に封止部が形成された発光管の内部に、コイル状のフィラメントの両端に当該フィラメントに電力を供給する一対のリードが連結されてなる複数のフィラメント体が、各々のフィラメントが発光管の管軸に沿って伸びるよう配設され、各々のリードが封止部に配設された各々の導電性部材に対して電気的に接続されたフィラメントランプにおいて、
前記各々のフィラメントうち、少なくとも１つが単線からなると共に少なくとも２つが束ね線からなり、前記束ね線間に前記少なくとも１つの単線が設けられ、
前記単線からなるフィラメントの単位長さ当たりの定格電力密度より、束ね線のフィラメントの単位長さ当たりの定格電力密度を大きくし、且つ、前記単線からなるフィラメントの単位長さ当たりの表面積より、前記束ね線からなるフィラメントの単位長さ当たりの表面積を大きくし、単線からなるフィラメントから放射される光の色温度と束ね線のフィラメントから放射される光の色温度とを同一にしたことを特徴とするフィラメントランプ。
【請求項２】
前記束ね線は、撚られていることを特徴とする請求項１に記載のフィラメントランプ。
【請求項３】
前記束ね線は、２ないし４本の素線からなることを特徴とする請求項１に記載のフィラメントランプ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１つの請求項に記載のフィラメントランプが、複数本並列配置されていることを特徴とする光照射式加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立給電型のフィラメントランプおよびこのフィラメントランプを複数本並列配置した光照射式加熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に半導体製造工程においては、シリコン酸化膜形成、不純物拡散等の様々なプロセスにおいて、急速加熱処理および被処理体の均一加熱が要求される。
【０００３】
特許文献１には、被処理体に対して各フィラメントからの光を照射して被処理体を加熱するために、各々の発光管の内部に互いに全長の異なるコイル状のフィラメントを配置した複数のフィラメントランプを、フィラメントが被処理体の形状に対応して面状光源を構成するよう配置して構成された光照射式加熱処理装置が記載されている。
【０００４】
図１１は、特許文献１に記載された、発光管内に複数のフィラメントを配置し、各々のフィラメントに制御可能な電力が供給可能なフィラメントランプの構成を示す斜視図である。
同図に示すように、フィラメントランプ１００の発光管１０１の両端には、金属箔１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆが埋設された封止部１０２ａ、１０２ｂが形成されている。発光管１０１内には、コイル状のフィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃとフィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃに給電するためのリード１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｅ、１０５ｆとから構成されるフィラメント体が３個配設されている。ここで、各フィラメント体は、発光管１０１内に複数配設された際、フィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃが発光管１０１の長手方向に順次配置されるように構成されている。
【０００５】
発光管１０１内の左側に位置する第１のフィラメント１０４ａの一端に繋がるリード１０５ａは、発光管１０１の一端側の封止部１０２ａに埋設された金属箔１０３ａに電気的に接続されている。また、第１のフィラメント１０４ａの他端に繋がるリード１０５ｆは、絶縁体１０９ａの貫通穴１０９１ａ、他のフィラメント体のフィラメント１０４ｂと対向する箇所に設けられた絶縁管１０６ｃ、絶縁体１０９ｂの貫通穴１０９１ｂ、および他のフィラメント体のフィラメント１０４ｃと対向する箇所に設けられた絶縁管１０６ｆを通って、発光管１０１の他端側の封止部１０２ｂに埋設された金属箔１０３ｆに電気的に接続されている。
【０００６】
発光管１０１内の中央に位置する第２のフィラメント１０４ｂの一端に繋がるリード１０５ｃは、絶縁体１０９ａの貫通穴１０９２ａ、他のフィラメント体のフィラメント１０４ａと対向する箇所に設けられた絶縁管１０６ａを通って、発光管１０１の一端側の封止部１０２ａに埋設された金属箔１０３ｂに電気的に接続されている。また、第２のフィラメント１０４ｂの他端に繋がるリード１０５ｅは、絶縁体１０９ｂの貫通穴１０９２ｂ、および他のフィラメント体のフィラメント１０４ｃと対向する箇所に設けられた絶縁管１０６ｅを通って、発光管１０１の他端側の封止部１０２ｂに埋設された金属箔１０３ｅに電気的に接続されている。  
【０００７】
発光管１０１内の右側に位置する第３のフィラメント１０４ｃの一端に繋がるリード１０５ｂは、絶縁体１０９ｂの貫通穴１０９３ｂ、他のフィラメント体のフィラメント１０４ｂと対向する箇所に設けられた絶縁管１０６ｄ、絶縁体１０９ａの貫通穴１０９３ａ、および他のフィラメント体のフィラメント１０４ａと対向する箇所に設けられた絶縁管１０６ｂを通って、発光管１０１の一端側の封止部１０２ａに埋設された金属箔１０３ｃに電気的に接続されている。また、第３のフィラメント１０４ａの他端に繋がるリード１０５ｄは、発光管１０１の他端側の封止部１０２ｂに埋設された金属箔１０３ｄに電気的に接続されている。
【０００８】
また、封止部１０２ａ、１０２ｂに埋設された金属箔１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆにおいて、フィラメント体のリード１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｅ、１０５ｆが接続された端部とは反対側の端部には、封止部１０２ａ、１０２ｂから外部に突出するように外部リード１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆが接続されている。よって、各フィラメント体には金属箔１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、１０３ｆを介して各フィラメント体に対応して２本の外部リード１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆが連結される。給電装置１１０、１１１、１１２は、外部リード１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、１０７ｅ、１０７ｆを介して各フィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ毎に接続される。これにより、フィラメントランプ１００は、各フィラメント体におけるフィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃに対して個別に給電可能となっている。
【０００９】
なお、各フィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃは、発光管１０１の内壁と絶縁管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ、１０６ｅ、１０６ｆとの間に挟まれるように設けられた環状のアンカー１０８によって、発光管１０１と接触しないように支持されている。ここで、フィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの発光時に、フィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃと発光管１０１の内壁とが接触すると、接触部分における発光管１０１の光透過性は、フィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの熱により発光管１０１に失透が生じるために損なわれる。アンカー１０８はこのような不具合を防止するためのものである。アンカー１０８は、各フィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃに対して発光管１０１の長手方向に複数個配設される。またフィラメントランプ１００を製作するとき、複数のフィラメント体が発光管１０１内に容易に挿入されるように、アンカー１０８は、ある程度弾性を有している。また、発光管１０１の内壁と絶縁管１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ、１０６ｅ、１０６ｆとの間の空間とアンカー１０８との間には、ある程度の隙間が設けられている。
【００１０】
フィラメントランプ１００は、各フィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃを１つの給電装置で給電するのではなく、各フィラメント１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの各々を給電装置１１０、１１１、１１２によって独立して給電できるので、温度分布が均一になるように放射照度分布を調整することが可能となり、高速かつ均一な加熱を実現できる。
【００１１】
一方、半導体ウエハ（シリコンウエハ）を１０５０℃以上に加熱処理する際、半導体ウエハに温度分布の不均一が生じると、半導体ウエハにスリップと呼ばれる現象、すなわち結晶転移の欠陥が発生し不良品となるおそれがる。そのため、光照射式加熱処理装置を用いて半導体ウエハ等の被処理体のＲＴＰ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａ１  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を行う場合は、被処理体全面の温度分布が均一になるように、加熱、高温保持、冷却を行う必要があり、被処理体のＲＴＰにおいては高精度な温度均一性が求められている。このような急速熱処理を実現するために、各々の発光管の内部に互いに全長の異なるコイル状のフィラメントを配置した複数のフィラメントランプを、フィラメントが被処理体の形状に対応して面状光源を構成するよう配置して構成された光照射式加熱処理装置を使用して、被処理体に対して各フィラメントからの光を照射して被処理体の加熱を行っている。
【００１２】
即ち、被処理体の表面の温度分布が均一になるよう被処理体を加熱するために、フィラメントに投入される電力密度（フィラメント単位長さ当たりに投入される電力値）は、被処理体の外周縁から熱放射が生じることを考慮して、被処理体の中央側よりも外周縁側のゾーンに対応するフィラメントに投入される電力密度が大きくなるように調整されている。具体的には、被処理体の外周縁側のゾーンに対応して配置されたフィラメントにおける定格電力密度を、被処理体の中央側のゾーンに対応して配管されたフィラメントにおける定格電力密度よりも大きくしている。例えば、図１１に示すようなフィラメントランプ１００を用いる場合は、被処理体を均一に加熱するために、被処理体の外周縁部へ対応するフィラメント１０４ ａ、１０４ ｃの電力密度を被処理体の中央部に対応するフィラメント１０４ｂよりも高くすることができる。
【特許文献１】特開２００６−２７９００８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図１１に示すような独立給電型の複数のフィラメントを有するフィラメントランプ１００を用いても、半導体ウエハ等の被処理体を均一加熱できない場合がある。即ち、独立給電される各フィラメントの単位長さ当たりのフィラメントの質量と表面積が同一のとき、被処理体の外周縁部に対応するフィラメント１０４ａ、１０４ｃに単位長さ当たりの電力密度を、被処理体を均一に加熱するために中央部に対応するフィラメント１０４ｂよりも高くすると、被処理体の中央部に対応するフィラメント１０４ｂよりも、外周縁部に対応するフィラメント１０４ａ、１０４ｃの方が放射される光のスペクトルが短波長側に寄っており、全放射エネルギに占める短波長側のエネルギ比率が大きいことが判明した。
【００１４】
図１２は総放射エネルギを同一にした場合（電力密度を同一にすることと等価）の分光放射エネルギを比較した図であり、同図は放射される総エネルギが同一であっても色温度（即ちフィラメントの表面温度）が異なると波長毎で見た分光放射エネルギが異なることを示している。なお、色温度とは光の色を黒体の温度で表現するものである。フィラメントの材質が同じ（本例ではタングステン）場合、フィラメントの表面温度値とフィラメントからの光の色温度値は１：１で対応しており、表面温度とその表面から放射される光の色温度の関係が予め求められるので、光の色温度を計測してそれをフィラメントの表面温度と置き換えて扱っても差し支えない。
【００１５】
即ち、単位長さ当たりのフィラメントの質量と表面積が同一のとき、フィラメントの単位長さ当たりに給電される電力密度が高いとフィラメントの温度が上昇し、給電される電力密度が低いとフィラメントの温度が低下する。同図から明らかなように、温度の上昇・低下に伴い、例えば、電力密度を高くするとフィラメントの温度は上昇し、そのフィラメントから放射される光の波長が短波長側にシフトするという現象が生じる。
【００１６】
図１３はＳｉ、ＧａＡｓ、Ｇｅの各波長における透過率を示す図であり、縦軸は光の透過率（％）、横軸は光の波長（μｍ）を示している。
同図に示すように、被処理体がＳｉのときは、１μｍから１．２μｍにかけて透過率が０％から１００％に急激に変化する吸光度特性（光の波長に対する透過率）を有することが知られている。即ち、Ｓｉは１．１μｍ以下の波長の光を強く吸収し、１．１μｍを超える波長の光を殆ど透過することが分かる。
【００１７】
従って、被処理体がＳｉの場合、被処理体の中央部に対応するフィラメントから１．１μｍを超える波長の光の放射強度が強く、被処理体の外周縁部に対応するフィラメントから１．１μｍ以下の波長の放射強度が強いとき、被処理体の中央部に対応するフィラメントの単位長さ当たりの電力密度と被処理体の外周縁部に対応するフィラメントの単位長さ当たりの電力密度との比に対して、被処理体の外周縁部と中央部との加熱量の比が比例関係にならない。即ち、放射される光の波長が異なることから、被処理体の中央部は透過される光が多くて吸収が少ないため緩やかに加熱されるが、被処理体の外周縁部は透過される光が少なく吸収が多いため急激に加熱される。そのため、被処理体の中央部と外周縁部との間で温度差が発生するため、被処理体を均一に加熱できないことになる。
【００１８】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、独立給電型のフィラメントランプにおいて、各フィラメントコイルの温度を所定の温度にすることを可能にしたフィラメントランプおよびこのフィラメントランプを用いた光照射型加熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、少なくとも一端に封止部が形成された発光管の内部に、コイル状のフィラメントの両端に当該フィラメントに電力を供給する一対のリードが連結されてなる複数のフィラメント体が、各々のフィラメントが発光管の管軸に沿って伸びるよう配設され、各々のリードが封止部に配設された各々の導電性部材に対して電気的に接続されたフィラメントランプにおいて、前記各々のフィラメントうち、少なくとも１つが単線からなると共に少なくとも２つが束ね線からなり、前記束ね線間に前記少なくとも１つの単線が設けられ、前記単線からなるフィラメントの単位長さ当たりの定格電力密度より、束ね線のフィラメントの単位長さ当たりの定格電力密度を大きくし、且つ、前記単線からなるフィラメントの単位長さ当たりの表面積より、前記束ね線からなるフィラメントの単位長さ当たりの表面積を大きくし、単線からなるフィラメントから放射される光の色温度と束ね線のフィラメントから放射される光の色温度とを同一にしたことを特徴とするフィラメントランプである。
第２の手段は、第１の手段において、前記束ね線は、撚られていることを特徴とするフィラメントランプである。
第３の手段は、第１の手段において、前記束ね線は、２ないし４本の素線からなることを特徴とするフィラメントランプである。
第４の手段は、第１の手段ないし第３の手段のいずれか１つの手段に記載されたフィラメントランプが、複数本並列配置されていることを特徴とする光照射式加熱処理装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、フィラメントランプのフィラメントの一部を束ね線にすることにより、単位長さ当たりのフィラメントの表面積を増やすことができる。これは、例えば、単位長さ当たりの質量が同一のフィラメントのとき、即ち、電気抵抗値が同等の状態で、単線からなるフィラメントの表面積よりも、束ね線からなるフィラメントの表面積の方を大きくできる。フィラメントの単位長さから放射されるエネルギはフィラメントの単位表面積から放射されるエネルギにフィラメント単位長さ当たりの表面積を掛けた値である。一方フィラメントの単位表面積から放射されるエネルギはフィラメントの表面温度により変化し、ステファン・ボルツマンの法則に従い温度の４乗に比例することが知られている。フィラメントの単位長さから放射されるエネルギはフィラメントに投入される電力密度とほぼ等価（熱伝導によりフィラメントからリードに逃げる熱やリードとフィラメント等の接合部の抵抗による電力損失等が差異になる）であるので、被処理体の中央部へ対応するフィラメントと被処理体の外周縁部へ対応するフィラメントとの、電力密度の比と表面積の比を同じにすることによりフィラメントの温度（すなわちフィラメントから放射される光の色温度）をほぼ同じにすることができるので、フィラメントから放射される光のスペクトルを近似させることができる。このとき、束ね線を使い素線の本数を調整することによりフィラメントの電気抵抗値をある程度自由に設定できるので、フィラメントが過剰に太くなって発光管に接触したり、フィラメントの剛性が低下してコイル形状が維持できなくなるような不具合が無く所望の電力密度に設計することができる。
また、本発明によれば、束ね線を撚った撚り線にすることにより、単に素線を束ねた場合に比べてフィラメント単位長さ当たりの素線長を長くすることができるので、フィラメントの電気抵抗値を大きくし電力密度を上げることが可能となり、設計の自由度が広くなり色々な被処理体に対応できる。さらに、細い素線を用いてもフィラメントの剛性を向上させることができるので、フィラメントが自重で変形する不具合を防止することができる。
また、束ね線を５本以上にすると、他の束ね線に対向する外周面が増加してしまい、フィラメントの単位長さ当たりの質量に対する表面積が小さくなってしまう。このため、束ね線を２〜４本にすることにより、効率よく表面積を大きくしつつ不所望な質量の増加を防止することができ、電気抵抗値の不所望な低下を防ぐと共にフィラメントの自重による変形を防止することができる。
また、被処理体の外周縁側のゾーンに対応して配置された各々のフィラメントと、被処理体の中央側のゾーンに対応して配置された各々のフィラメントとは、フィラメントから放射される光の色温度（すなわちフィラメントの表面温度）が同一であることにより、被処理体に照射される光のスペクトルを同一にすることができ、被処理体の全域における光の吸収を均一にすることができる。
また、フィラメントランプを複数本並列配置した光照射式加熱処理装置を採用することにより、被処理体の急速加熱および均一加熱を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の一実施形態を図１ないし図１０を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る独立給電型のフィラメントランプが複数並列配置して構成された光照射式加熱処理装置の断面図、図２は、図１に示した光照射式加熱処理装置の紙面上方から複数並列配置されたフィラメントランプを介して被処理体を見た図である。
【００２２】
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によりランプユニット収容空間Ｓ１と加熱処理空間Ｓ２とに分割されたチャンバ４を有する。ランプユニット収容空間Ｓ１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を介して加熱処理空間Ｓ２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。
【００２３】
ランプユニット収容空間Ｓ１に収容される第１のランプユニット５と第２のランプユニット６は、例えば、１０本の各々のフィラメントランプ１を所定の間隔で並列に配置して構成される。図２に示すように、第１のランプユニット５を構成するフィラメントランプ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。なお、必ずしも図２に示すように２段のランプユニットを配設する必要はなく、１段のランプユニットのみを備える構成であっても良い。
【００２４】
第１のランプユニット５側の外方（図１の紙面上方）およびランプユニット５、６の四方の側面（図１の紙面左右）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。
【００２５】
ランプユニット収容空間Ｓ１には、冷却風ユニット９からの冷却風がチャンバ４に設けられた冷却風供給ノズル１０の吹出し口１１から導入される。ランプユニット収容空間Ｓ１に導入された冷却風は、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における各フィラメントランプ１に吹き付けられ、各フィラメントランプ１を構成する発光管を冷却する。ここで、各フィラメントランプ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、各フィラメントランプ１の封止部に対向して配置し、各フィラメントランプ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。
【００２６】
各フィラメントランプ１に吹き付けられ、熱交換により高温になった冷却風は、チャンバ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フィラメントランプ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。
【００２７】
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、冷却風ユニット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。
【００２８】
第１のランプユニット５の各フィラメントランプ１は、一対の第１の固定台１３、１４により支持される。第１の固定台１３、１４は導電性部材で形成された導電台１５と、セラミックス等の絶縁部材で形成された保持台１６とからなる。保持台１６は、チャンバ４の内壁に設けられて導電台１５を保持している。第１のランプユニット５を構成するフィラメントランプ１の本数をｎ１、フィラメントランプ１が有するフィラメントの個数をｍ１として、各フィラメント全てに独立に給電される場合、一対の第１の固定台１３、１４の組数は、ｎ１×ｍ１組となる。一方、第２のランプユニット６の各フィラメントランプ１は、図示しない第２の固定台により支持される。第２の固定台は、第１の固定台１３、１４と同様、図示しない導電台、保持台とからなる。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の本数をｎ２、フィラメントランプ１が有するフィラメントの個数をｍ２として、各フィラメントの全てに独立に給電される場合、一対の第２の固定台の組数は、ｎ２×ｍ２組となる。
【００２９】
チャンバ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、フィラメントランプ１の個数、各フィラメントランプ１内のフィラメントの個数等に応じて、電源供給ポートの個数は決められる。図１では、電源供給ポート１８、１９は、第１のランプ固定台１３、１４の導電台１５と電気的に接続される。第１のランプ固定台１３、１４の導電台１５は、例えば、外部リードと電気的に接続される。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のランプユニット５における１つのフィラメントランプ１のフィラメントヘの給電が可能となる。なお、フィラメントランプ１の他のフィラメント、また、第１のランプユニット５における他のフィラメントランプ１の各フィラメント、第２のランプユニット６の各フィラメントランプ１の各フィラメントについても、他の一対の電源供給ポートより、各々同様の電気的接続がなされる。
【００３０】
また、加熱処理空間Ｓ２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。
【００３１】
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から各フィラメントランプ１のフィラメント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フィラメントの発光部から放射される光が増加するように、当該フィラメントコイル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から当該フィラメントに接続された電源供給ポート１８、１９に供給される電力を増加させる。なお、温度制御部２３による温度制御は、ある所定の温度範囲での微調整用であり、後述する被処理体７の中央部に対応したフィラメントと外周縁部に対応したフィラメントとの電力比のような大きな電力差を調整するものではない。
【００３２】
主制御部２４は、第１および第２のランプユニット５、６におけるフィラメントランプ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、加熱処理空間Ｓ２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、加熱処理空間Ｓ２に酸素ガス、および加熱処理空間Ｓ２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４に設けられたガス供給ノズル２６の吹出し口２７から加熱処理空間Ｓ２に導入される。また、排気は排出口２８から行なわれる。
【００３３】
図３は、図１に示した光照射式加熱処理装置２に用いられるフィラメントランプ１の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、フィラメントランプ１は、例えば、石英ガラス等の光透過性材料からなる直管状の発光管３０を備え、発光管３０の両端部において円柱状のシール用絶縁体３３、３４と発光管３０とを溶着することによって気密に封止された封止部３１、３２が形成されている。発光管３０の内部には、ハロゲンガスが封入され、コイル状のフィラメント４１、４２、４３を有する複数のフィラメント体が発光管３０の管軸方向に順次並んで配設されている。
【００３４】
フィラメント４１、４２、４３のそれぞれの両端には棒状の内部リード４１３、４２３、４３３、４１４、４２４、４３４が電気的に接続される。内部リード４１３、４２３、４３３、４１４、４２４、４３４は発光管３０の管軸方向に沿って配設され、封止部３１、３２に埋設された、例えば、モリブデンからなる金属箔４１５、４１６、（不図示の４２５、４２６）、４３５、４３６と電気的に接続される。封止部３１、３２の端部からは、金属箔４１５、４１６、（不図示の４２５、４２６）、４３５、４３６に電気的に接続された外部リード４１７、４１８、４２７、４２８、４３７、４３８が突出するように設けられる。
【００３５】
フィラメント体は、管軸方向に伸びるようにコイル状に巻回されたフィラメント４１、４２、４３と、フィラメント４１、４２、４３の両端に連結された給電用のリード４１１、４１２、４２１、４２２、４３１、４３２とから構成されている。各リード４１１、４１２、４２１、４２２、４３１、４３２は、フィラメント４１、４２、４３の端部に連結されて管軸に直交する方向に伸びて、内部リード４１３、４２３、４３３、４１４、４２４、４３４に接続される。このようなフィラメント体の個数は被処理体の寸法・物理特性等に応じて適宜に調整される。
【００３６】
各フィラメント体は、各フィラメント４１、４２、４３が発光管３０の中心軸上に位置するように取付けられており、具体的には、各フィラメント４１、４２、４３は、発光管３０の内部において、発光管３０の内壁に押し当てられるように設けられた不図示の環状のアンカーによって、発光管３０の内壁と接触することのないよう支持されている。このようなアンカーを設けることにより、発光時に高温となる各フィラメント４１、４２、４３が発光管３０の内壁に接触することに起因して発光管３０が失透する、という不具合の発生を防止することができる。
【００３７】
発光管３０の両端に形成された封止部３１、３２は、例えば、石英ガラスからなる円柱状のシール用絶縁体３３、３４を発光管３０の内部に挿入して配置した状態で、発光管３０の内部を減圧し、発光管３０の外周面をバーナー等で加熱することにより、他の箇所よりも外径が小さくなったシュリンク構造にする。各シール用絶縁体３３、３４の外周面には、フィラメント体の個数と同数の、例えば、３つの金属箔４１５、（不図示の４２５）４３５、４１６、（不図示の４２６）、４３６が概ね等間隔にてシール用絶縁体３３、３４の長手方向に沿って平行に配設される。各金属箔４１５、４１６、（不図示の４２５、４２６）、４３５、４３６は、折れ曲がりを回避するため、シール用絶縁体３３、３４よりも管軸方向の全長が小さいものが用いられている。また、各フィラメント４１、４２、４３に独立給電を行なうため、各金属箔４１５、４１６、（不図示の４２５、４２６）、４３５、４３６は電気的に離れて配設される。
【００３８】
封止部３１、３２では、各フィラメント体における各リード４１１、４１２、４２１、４２２、４３１、４３２に連結される各内部リード４１３、４１４、４２３、４２４、４３３、４３４と、図示しない各給電装置に接続される各外部リード４１７、４１８、４２７、４２８、４３７、４３８とが各金属箔４１５、４１６、（不図示の４２５、４２６）、４３５、４３６に接続された状態で固定されている。各内部リード４１３、４１４、４２３、４２４、４３３、４３４は、基端側が封止部３１、３２に埋設されると共に各金属箔４１５、４１６、（不図示の４２５、４２６）、４３５、４３６の先端側に、例えば、溶接により接続されており、発光管３０内に突出した先端側が各リード４１１、４１２、４２１、４２２、４３１、４３２に、例えば、溶接により接続されている。各外部リード４１７、４１８、４２７、４２８、４３７、４３８は、先端側が封止部３１、３２に埋設されると共に各金属箔４１５、４１６、（不図示の４２５、４２６）、４３５、４３６の基端側に、例えば、溶接により接続されており、基端側が発光管３０の外側から管軸方向外方に突出している。なお、内部リード４１３、４１４、４２３、４２４、４３３、４３４と金属箔４１５、４１６、（不図示の４２５、４２６）、４３５、４３６と外部リード４１７、４１８、４２７、４２８、４３７、４３８とで導電性部材が構成される。
【００３９】
図４（ａ）は、図３に示したフィラメント４２の一部拡大図、図４（ｂ）は、図３に示したフィラメント４１、４３の一部拡大図である。
図３に示したフィラメントランプ１の発光管３０の両端に位置するフィラメント４１、４３は、図４（ｂ）に示すような、単線の素線を複数本（例えば、４本）束ねた束ね線をコイル状に巻回したものである。また、発光管３０の中央部に位置すると共に、束ね線からなるフィラメント４１とフィラメント４３との間には、図４（ａ）に示すような、単線をコイル状に巻回したフィラメント４２が配設される。 
【００４０】
図５（ａ）は、図３に示したリード４１１、４１２、４３１、４３２と内部リード４１３、４１４、４３３、４３４の接続部の側面拡大図、図５（ｂ）は図５（ａ）の接続部を紙面下方から見た図である。
束ね線からなるフィラメント４１、４３に連結されたリード４１１、４１２、４３１、４３２と内部リード４１３、４１４、４３３、４３４とは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、内部リード４１３、４１４、４３３、４３４を折り返してリード４１１、４１２、４３１、４３２の端部をかしめることによって電気的に接続される。リード４１１、４１２、４３１、４３２と内部リード４１３、４１４、４３３、４３４との接続部では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、リード４１１、４１２、４３１、４３２を構成する束ね線を分けて複数（例えば４本）の素線がそれぞれ内部リード４１３、４１４、４３３、４３４にかしめられている。
【００４１】
図６は、図５の接続部と構成が異なる図３に示したリード４１１、４１２、４３１、４３２と内部リード４１３、４１４、４３３、４３４の接続部の拡大図である。
図５（ａ）、（ｂ）に示した接続部の構成に代えて、図６に示すように、束ね線からなるフィラメント４１、４３のリード４１１、４１２、４３１、４３２と内部リード４１３、４１４、４３３、４３４との電気的接続は、束ねたまま内部リード４１３、４１４、４３３、４３４にかしめてもよい。
【００４２】
図７は、図４（ｂ）に示した束ね線からなるフィラメント４１、４３の構成と異なるフィラメント４１、４３の一部拡大図である。
図４（ｂ）に示した束ね線の構成に代えて、図７に示すように、束ね線からなるフィラメント４１、４３に撚り線を用いてもよい。即ち、フィラメント４１、４３は、素線を平行に並べた束ね線を、例えば、ねじるように撚った撚り線にし、この撚り線をコイル状に巻回したものである。撚った束ね線は単に素線を束ねた場合に比べて、フィラメント単位長さ当たりの素線長を長くすることができるので、フィラメントの電気抵抗値を大きくでき電力密度を上げることが可能となり、設計の自由度が広くなり種々の被処理体に対応できるようになる。また、細い素線を用いてもフィラメントの剛性を向上させることができるので、フィラメントが自重で変形する不具合を防止することができる。
【００４３】
また、図７に示すように、フィラメント４１、４３に撚った束ね線を用いると、フィラメント４１、４３の単位長さ当たりの表面積を大きくできる。例えば、フィラメント４１、４２、４３の単位長さ当たりの質量が同一のとき、単線からなるフィラメント４２の表面積よりも、撚った束ね線からなるフィラメント４１、４３の表面積の方が大きくできる。即ち、単位長さ当たりの表面積が単線からなるフィラメント４２より撚った束ね線からなるフィラメント４１、４３の方が大きいフィラメントランプ１であって、単位長さ当たりの定格電力密度が単線からなるフィラメント４２より束ね線からなるフィラメント４１、４３の方が大きいことにより、単線からなるフィラメント４２の温度（即ち、フィラメント４２から放射される光の色温度）と撚った束ね線からなるフィラメント４１、４３の温度（即ち、フィラメント４１、４３から放射される光の色温度）とを近似させることができる。これに伴い、単線および撚った束ね線のフィラメント４１、４２、４３から放射される光のスペクトルを近似させることができる。
【００４４】
図８（ａ）は、図３に示した束ね線からなるフィラメント４１、４３を構成する素線の適切な本数を示すフィラメント４１、４３の断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）と対比するために、図３に示した束ね線からなるフィラメント４１、４３を構成する素線の本数として不適切な本数を示すフィラメント４１、４３の断面図である。
図８（ａ）に示すように、束ね線を２〜４本の素線で構成することにより、フィラメント単位長さ当たりの質量に対して、発光管３０の内壁に対向するフィラメント表面の表面積を好適に大きくすることができる。これは、図８（ｂ）の比較例に示すように、５本以上の素線を束ねると、素線間で対向する表面積が増えるので、単位長さ当たりの質量に対して、発光管３０の内壁に対向する表面積が２〜４本の束ね線よりも小さくなってしまう。つまり、５本以上の素線を束ねたフィラメントランプ１と２〜４本の素線を束ねたフィラメントランプ１の発光管３０の内壁に対向する表面積を同一にした場合、５本以上の素線を束ねたフィラメントランプ１は単位長さ当たりの質量が大きくなってしまう。単位長さ当たりの質量が大きいと、フィラメント４１、４３が自重により変形してしまうおそれがある。
【００４５】
また、フィラメント単位長さ当たりの質量が大きくなるとフィラメント線の総断面積が増えることを意味しており、フィラメントの単位長さ当たりの電気抵抗値が小さくなることになる。同じ電力密度では電気抵抗値が小さい方が大電流が流れることになるため、過剰に質量が大きくなるとフィラメントに大電流が流れ、ランプ封止部の金属箔に規定以上の大電流が流れて寿命が短くなったり断線不良を起こしたりする不具合を生じる。このため、束ね線からなるフィラメント４１、４３は、２〜４本の素線を束ねることにより、フィラメント４１、４３の変形と不所望の抵抗値の低下を防止すると共に、フィラメント４１、４３の点灯時のフィラメント単位長さ当たりから放射される放射エネルギを好適に増やすことができる。
【００４６】
即ち、束ね線の素線数を５本以上にすると、素線間で対向する外周面が増加してしまい、フィラメント４１、４３の単位長さ当たりの質量に対する表面積が小さくなってしまうので、束ね線の素線数を２〜４本にすることにより、フィラメント４１、４３の不所望な質量の増加を防止することができ、フィラメント４１、４３の自重による変形と不所望の抵抗値の低下を防止することができる。
【００４７】
図９は、図２に示した第１のランプユニット５を省略し、第２のランプユニット６から被処理体７をみた図である。
本発明の光照射式加熱処理装置２においては、被処理体７を加熱処理するとき、被処理体７の外周縁側に対応したゾーン（輪状ゾーン）Ｚ１と被処理体７の中央部側に対応したゾーン（円状ゾーン）Ｚ２との２つのゾーンに分割し、被処理体７に所定の温度分布が得られるように、各ゾーンＺ１、Ｚ２毎に各フィラメントランプ１ｋ〜１ｔの点灯制御を行なう。本発明に係るフィラメントランプ１は、図９に示した各ゾーンＺ１、Ｚ２のフィラメントランプ１ｍ〜１ｒに用いられる。即ち、外周縁側のゾーンＺ１には、図３に示したフィラメントランプ１の束ね線からなるフィラメント４１、４３が配置され、その中央部のゾーンＺ２には単線からなるフィラメント４２が配置される。
【００４８】
被処理体７全面に均一な放射照度で光を照射した場合、被処理体７の外周部は、端面からの放射による熱の放出があるため中央部より温度が低下する。そのため、外周縁部のゾーンＺ１は中央部のゾーンＺ２よりも大きな放射照度で照射する必要がある。従って、束ね線からなるフィラメント４１、４３へは、単線からなるフィラメント４２より、単位長さ当たりの電力密度が大きくなるように給電される。
【００４９】
束ね線からなるフィラメント４１、４３は、単線からなるフィラメント４２よりもフィラメント単位長さ当たりの表面積が大きくなるので、同じフィラメント温度において束ね線からなるフィラメント４１、４３からのフィラメント単位長さ当たりから放射される放射エネルギが単線からなるフィラメント４２のフィラメント単位長さ当たりから放射される放射エネルギよりも大きくなる。フィラメント単位長さ当たりの表面積を被処理体７の端面からの放熱による温度低下分を補填するように大きく設定することにより、単線からなるフィラメント４２の温度（即ち、フィラメント４２から放射される光の色温度）と束ね線からなるフィラメント４１、４３の温度（即ち、フィラメント４１、４３から放射される光の色温度）を近似させることができ、放射される光のスペクトルも近似させることができる。このとき、束ね線からなるフィラメント４１、４３からのフィラメント単位長さ当たりから放射される放射エネルギは、単線からなるフィラメント４２からの放射エネルギよりも大きいので、束ね線からなるフィラメント４１、４３が配置された被処理体７の外周縁部はその中央部よりも大きな放射照度で加熱することができる。これにより、被処理体７全体が均一な温度になるように加熱することができる。
【００５０】
その上、被処理体７の外周縁部を加熱するフィラメント４１、４３が束ね線で形成されることにより、束ね線が構成するコイルの内径寸法を大きくしなくても表面積を大きくできるので、発光管３０の内径寸法を不所望に拡大する必要がない。これにより、図２に示したフィラメントランプ１同士を密接に配置することができるので、放射照度を高くすることができ、被処理体７の急速加熱を実現することができる。
【００５１】
図１において、フィラメントランプ１の点灯時、主制御部２４は、温度計２２により得られた被処理体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に送信する。詳細には、被処理体７の中央部と外周縁部の温度が均一になるようにするため、２つに分割された各ゾーンＺ１、Ｚ２の各フィラメントに供給する電力量を微調整する。温度制御部２３には、到達目標となる温度情報を予め設定することができる。
【００５２】
本発明に係るフィラメントランプ１においては、外周縁部のゾーンＺ１に対応する各フィラメントランプ１ｍ〜１ｒの束ね線からなる各フィラメント４１、４３の単位長さ当たりの放射エネルギが等しくなると同時にスペクトルも同等となる。また、中央部のゾーンＺ２に対応する各フィラメントランプ１ｍ〜１ｒの単線からなる各フィラメント４２の単位長さ当たりの放射エネルギが等しくなると同時にスペクトルも同等となる。さらには、ゾーンＺ１の各フィラメントの電力密度をゾーンＺ２の各フィラメントの電力密度よりも大きくすることができると同時にスペクトルを同等とすることができる。従って、被処理体７の外周縁部と中央部における光の吸収率を同等に保った状態で外周縁部の放射照度が中央部より強くなるように放射照度を設定することができ、被処理体７の表面の温度分布を均一になるように加熱することができる。
【００５３】
本発明に係るフィラメントランプ１は、１つの発光管３０と、発光管３０の内部に設けると共に独立して給電される少なくとも３つのフィラメント４１、４２、４３とから構成され、フィラメント４１、４２、４３の少なくとも１つが単線からなると共に少なくとも２つが束ね線からなり、束ね線からなるフィラメント４１、４３の間に単線からなるフィラメント４２を少なくとも１つ設け、単線からなるフィラメント４２の定格電力密度よりも束ね線からなるフィラメント４１、４３の定格電力密度の方が高いことを特徴とする。その結果、束ね線からなるフィラメント４１、４３の単位長さ当たりの表面積を単線からなるフィラメント４２より大きくできるので高い電力密度にしてもフィラメント温度を単線のフィラメント４２と同等とすることができる。
【００５４】
即ち、単位長さ当たりの表面積が単線からなるフィラメント４２より束ね線からなるフィラメント４１、４３の方が大きいフィラメントランプ１であって、単位長さ当たりの定格電力密度が単線からなるフィラメント４２より束ね線からなるフィラメント４１、４３の方が表面積の比率と同等分大きくすることにより、単線からなるフィラメント４２の温度（即ち、フィラメント４２から放射される光の色温度）と束ね線からなるフィラメント４１、４３の温度（即ち、フィラメント４１、４３から放射される光の色温度）とを近似させることができる。これに伴い、単線および束ね線のフィラメント４１、４２、４３から放射される光のスペクトルを近似させることができる。
【００５５】
本発明に係る光照射式加熱処理装置２においては、内部に複数本のフィラメントランプ１を並列配置したので、被処理体７の急速加熱および均一加熱を実現することができる。さらに、ランプユニット５、６に属する全てのフィラメントの温度（即ち、フィラメントから放射される光の色温度）が均一になる所定の条件で、ランプユニット５、６に属する全てのフィラメントランプ１が点灯駆動される。このため、外周縁部のゾーンＺ１に対応する各フィラメントランプ１ｋ〜１ｔの束ね線からなるフィラメント４１、４３、４４、４５は、単位長さ当たりの放射エネルギが等しくなると同時にスペクトルも同等となる。また、中央部のゾーンＺ２に対応する各フィラメントランプ１ｍ〜１ｒの単線からなるフィラメント４２は、単位長さ当たりの放射エネルギが等しくなると同時にスペクトルも同等となる。さらには、ゾーンＺ１の各フィラメントの電力密度をゾーンＺ２の各フィラメントの電力密度よりも大きくすることができると同時にスペクトルは同等とすることができる。従って、被処理体７の外周縁部と中央部における光の吸収率を同等に保った状態で外周縁部の放射照度が中央部より強くなり、被処理体７の表面の温度分布を均一になるように被処理体７を加熱することができる。 
【００５６】
図１０は、図９に代えて、図２に示した第１のランプユニット５を省略し、第２のランプユニット６から被処理体７を見た図であり、被処理体７の加熱ゾーンが外周縁部に対応するゾーン（輪状ゾーン）Ｙ１と被処理体７の中間部に対応するゾーン（輪状ゾーン）Ｙ２と中央部に対応するゾーン（円状ゾーン）Ｙ３に分割されている場合の第２のランプユニットを示す図である。
このランプユニットは、フィラメントランプ１のフィラメントが束ね線のみからなるフィラメントランプ１ア〜１ウ、１ノ〜１ヒと、フィラメントランプ１のフィラメントが１つの束ね線と１つの束ね線の間に単線が配置されたフィラメントランプ１エ〜１オ、１ヌ〜１ネと、フィラメントランプ１のフィラメントが１つの束ね線と１つの束ね線との間に３つの単線が配置されたフィラメントランプ１カ〜１ニを示している。
【００５７】
被処理体７の大きさが大きい場合、中央部と外周縁部の２つのゾーンでは温度の均一度の精度が不足する場合がある。この理由は、例えば、加熱処理空間Ｓ２に導入するプロセスガスの流れの影響（ガス流速分布やガスの温度など）の被処理体上における場所的バラツキや、被処理体７の大型化に伴って大型化する石英窓３の冷却のバラツキによって発生する石英窓３の蓄熱の場所的バラツキなどが考えられる。上記のようなバラツキ要因があると、被処理体７の中央部を更に分割して温度を微調整する必要が生じる。
図１０は被処理体７が特に大きい場合に、中央部と外周縁部に加えてその中間に中間部を設けて３つの同心円状のゾーンＹ１、Ｙ２、Ｙ３とした場合の一例である。このように中央部を更に分割して中間部のゾーンＹ２を設けることにより、被処理体７が大きい場合に必要になる温度均―度の微調整が行える。中央部に配列されたフィラメントランプ１カ〜１ニはその内部に５つのフィラメント、その外側の中間部のフィラメントランプ１エ〜１オ、１ヌ〜１ネは３つのフィラメント、外周縁部に対応するフィラメントランプ１ア〜１ウ、１ノ〜１ヒは１つのフィラメントを各々配設している。この場合、５つのフィラメントが配設されたフィラメントランプでは、その中央の３つのフィラメントは通常の単線によるフィラメントで構成され、両端の２つのフィラメントが束ね線から構成されている。上述のように、中央部と中間部は温度の微調整を行うために分割されたゾーンＹ２、Ｙ３であり、微調整に必要な電力差は数％程度であるので、中央部に対応したフィラメントと外周縁部に対応したフィラメントとの電力比のような大きな電力差は不要である。従って、中央部に対応したフィラメントも中間部に対応したフィラメントも単線からなるフィラメントとして構成し、電源部から供給される電力を微調することにより、フィラメントから放射される光の色温度を大きく変えることなく十分な温度の微調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る独立給電型のフィラメントランプが複数並列配置して構成された光照射式加熱処理装置２の断面図である
【図２】図１に示した光照射式加熱処理装置２の紙面上方から複数並列配置されたフィラメントランプを介して被処理体を見た図である。
【図３】図１に示した光照射式加熱処理装置２に用いられるフィラメントランプ１の構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示したフィラメント４１、４２、４３の一部拡大図である。
【図５】図３に示したリード４１１、４１２、４３１、４３２と内部リード４１３、４１４、４３３、４３４の接続部の側面拡大図および紙面下方から見た接続部の拡大図である。
【図６】図５の接続部と構成が異なる図３に示したリード４１１（４１２、４３１、４３２）と内部リード４１３（４１４、４３３、４３４）の接続部の拡大図である。
【図７】図４に示した束ね線からなるフィラメント４１、４３の構成と異なるフィラメント４１、４３の一部拡大図である。
【図８】図３に示した束ね線からなるフィラメント４１、４３を構成する素線の適切な本数を示すフィラメント４１、４３の断面図、および対比するために図３に示した束ね線からなるフィラメント４１、４３を構成する素線の本数として不適切な本数を示すフィラメント４１、４３の断面図である。
【図９】図２に示した第１のランプユニット５を省略し、第２のランプユニット６から被処理体７を見た図である。
【図１０】図９に代えて、図２に示した第１のランプユニット５を省略し、第２のランプユニット６から被処理体７を見た、被処理体７の外周縁部に対応するゾーンＹ１と中間部に対応するゾーンＹ２と中央部に対応するゾーンＹ３に分割されている場合の第２のランプユニットの構成を示す図である。
【図１１】従来技術に係る発光管内に複数のフィラメントを配置し、各々のフィラメントに制御可能な電力が供給可能なフィラメントランプの構成を示す斜視図である。
【図１２】総放射エネルギを同一にした場合（電力密度を同一にすることと等価）の分光放射エネルギを比較した図である。
【図１３】Ｓｉ、ＧａＡｓ、Ｇｅの各波長における透過率を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  フィラメントランプ
２  光照射式加熱処理装置
３  石英窓
４  チャンバ
５  第１のランプユニット
６  第２のランプユニット
７  被処理体
８  反射鏡
９  冷却風ユニット
１０  冷却風供給ノズル
１１  吹出し口
１２  冷却風排出口
１３、１４  固定台
１５  導電台
１６  保持台
１７  電源部
１８、１９  電源供給ポート
２０  処理台
２１  温度測定部
２２  温度計
２３  温度制御部
２４  主制御部
２５  プロセスガスユニット
２６  ガス供給ノズル
２７  吹出し口
２８  排出口
３０  発光管
３１、３２  封止部
３３、３４  シール用絶縁体
４１、４２、４３  フィラメント
４１１、４１２、４２１、４２２、４３１、４３２  リード
４１３、４２３、４３３、４１４、４２４、４３４  内部リード
４１５、４１６、４２５、４２６、４３５、４３６  金属箔
４１７、４１８、４２７、４２８、４３７、４３８  外部リード
１ｋ〜１ｔ  フィラメントランプ
１ア〜１ヒ  フィラメントランプ
Ｓ１  ランプユニット収容空間
Ｓ２  加熱処理空間
Ｚ１、Ｚ２  ゾーン
Ｙ１〜Ｙ３  ゾーン
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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