[发明专利]放电灯点灯装置

说明书

技术领域

本发明涉及用以将半导体及薄膜晶体管等的制造工序所使用的加热装置/退火装置等中可利用的闪光放电灯加以点灯的放电灯点灯装置。

背景技术

以往为了半导体晶片的表面的离子注入及杂质活性化，公知有应用闪光灯来急速加热基板的技术(专利文献1)。

并且，公知有在应用闪光灯的急速加热中，并用使用卤素灯等的预备加热的技术(专利文献2)。

在基板的加热中使用闪光灯的优点，因为加热被急速进行，可在短时间内结束处理，故可抑制活性化的杂质向半导体的深度方向的更多的扩散。

在一般的闪光灯中，用以进行闪光放电发光，亦即，用以进行主放电的一对主电极(E1，E2)被对置配置于放电空间(Ds)内，并且，不连接前述放电空间(Ds)，在灯泡的外侧设置起动电极(Et)。

该点灯电路具有蓄积用以进行主放电的放电电荷的主电容器(Cz)、用以将电荷充电至前述主电容器的充电电路(Ux)及对前述起动电极(Et)施加高电压的起动电路(Ut)。

灯的各个前述主电极(E1，E2)连接于前述主电容器(Cz)的两端子上，在前述主电容器(Cz)的充电结束的状态下，使前述起动电路(Ut)活性化时，前述起动电极(Et)被施加高电压，在灯的前述放电空间(Ds)内产生介电质屏障放电，被通过此放电产生的等离子体诱导而在前述主电极(E1，E2)之间产生主放电，可将灯加以点灯。

主放电开始时，被蓄积于前述主电容器的能量在灯中被释放，故前述主电容器的电压会逐渐减少，但是，通常通过将感应器插入连接前述主电容器与灯的路径，主放电的开始后的灯电流的增加率被规定于所希望的范围中，故灯电流逐渐增加，达到峰值后，逐渐减少。

从前述主电容器施加至灯的电压低于可维持放电的下限电压值时，或者流动于灯的电流低于可维持放电的下限电流值时，放电会停止而灯被熄灯。

为了活用此种使用了闪光灯的基板加热，针对加热装置·退火装置的研究·改善有各种提案。

例如，提案有以灯的长寿命化为目的，在主放电之前，在重力下方侧使预值放电(シマ一放電)产生，在发光管内的热对流中，放电浮上至发光管轴附近为止时，通过开关机构使预值放电用电阻短路，而使主放电产生，由此，抑制主放电电流流动于发光管的内壁或其附近，防止发光管的白浊及破损的技术。

并且，为了缩短加热时间，在急遽进行闪光灯的发光的启动时，基板的温度上升急遽化，而以基板底面与表面的温度差所产生的热应变为原因，有引起基板的变形或破损的问题，故提案有可回避此问题的技术(专利文献4)。

此技术发现并不使基板的表面温度一口气上升至目标温度为止，而是一旦上升至比目标温度低的第2温度为止而在短时间保持该温度，一边控制升温速率一边使温度上升，之后，再上升至目标温度为止的处理是优选的，为了其的实现，将闪光灯串联连接于半导体开关25，在闪光灯的触发点(trigger)之后，使前述半导体开关25至少1次导通·截止之后，使前述半导体开关14仅1次成为导通，由此，操作流动于闪光灯的电流波形。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-198322号公报

专利文献2：日本特表2005-527972号公报

专利文献3：日本特开2009-164080号公报

专利文献4：日本特开2009-164201号公报

然而，在前述专利文献4所记载的技术中，有无法实现所希望的灯电流波形的状况的缺点。

其在设定灯电流较低的期间时，起因于灯的制造偏差或温度条件、前述半导体开关25的导通·截止的定时摇摆变动等，在该期间内，低于灯中可维持放电的下限电流值时，会引起放电中断并有熄灯的可能性的问题。

如果，对于为了在灯被熄灯时进行再点灯，检测出灯被熄灯的状况，输出用以使前述起动电路(Ut)活性化的信号，接受其的前述起动电路(Ut)开始动作而开始产生高电压，通过被施加的高电压，在灯的前述放电空间(Ds)内产生介电质屏障放电，并必须等待导引前述主电极(E1，E2)之间的主放电，故到再点灯的实现为止会发生相当的时间滞后之外，因为从前述起动电路(Ut)产生高电压开始，也会发生到实际上开始放电为止的定时的偏差，会对基板处理的加热程序有不良影响。

所以，只能将灯电流降低为对于前述下限电流值具有充分富余的电流值为止，在灯电流波形的设计·设定中产生制约。

发明内容