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公開番号2025012423
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115250
出願日2023-07-13
発明の名称閃光放電ランプ、閃光照射装置
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類H01J 61/54 20060101AFI20250117BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】点灯時における光出力をより高めるとともに、長期にわたってトリガ管の変色が抑制される閃光放電ランプを提供する。
【解決手段】第一方向に延伸する、光に対して透過性を示す発光管(11)と、発光管の内側において、第一方向に対向して配置された一対の電極(12p,12n)と、発光管に近接して配置されたトリガ管(13)とを備え、トリガ管は、相対的に融点が高い第一方向に沿って延伸する導電性材料からなる芯材と、芯材の外表面に形成された、白金族元素に属する少なくとも一種の元素からなる、相対的に融点が低い保護層とを有する、発光管に近接して配置された近接導体(14)と、第一方向に沿って延伸し、内側に近接導体の少なくとも一部が収容される、光に対して透過性を示す挿通管(13a)とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第一方向に延伸する、光に対して透過性を示す発光管と、
前記発光管の内側において、前記第一方向に対向して配置された一対の電極と、
前記発光管に近接して配置されたトリガ管とを備え、
前記トリガ管は、
相対的に融点が高い前記第一方向に沿って延伸する導電性材料からなる芯材と、前記芯材の外表面に形成された、白金族元素に属する少なくとも一種の元素からなる、相対的に融点が低い保護層とを有する、前記発光管に近接して配置された近接導体と、
前記第一方向に沿って延伸し、内側に前記近接導体の少なくとも一部が収容される、光に対して透過性を示す挿通管とを備えることを特徴とする閃光放電ランプ。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記保護層は、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、及びイリジウム（Ｉｒ）からなる群から選択された少なくとも一種の元素からなることを特徴とする請求項１に記載の閃光放電ランプ。
【請求項３】
前記トリガ管は、前記近接導体が挿通されている空間が実質的に真空状態、又は不活性ガスが充填された状態で気密封止されていることを特徴とする請求項１に記載の閃光放電ランプ。
【請求項４】
前記保護層は、厚みが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の閃光放電ランプ。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか一項に記載の閃光放電ランプを備えたことを特徴とする閃光照射装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、閃光放電ランプ、及び閃光照射装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板の熱処理やプリンタブルエレクトロニクス等の製造プロセスにおける熱処理として、閃光照射装置が用いられている。特に近年では、半導体プロセスの微細化に伴って、注入した不純物が長時間の加熱により拡散することを抑えつつ活性化させる方法として、閃光照射装置による瞬時の熱処理方法が注目されている。
【０００３】
半導体ウェハの加熱処理装置に適した閃光放電ランプ（「フラッシュランプ」とも称される。）は、瞬間的に高出力の光を発生させて加熱を行うための点灯制御が実施される。このような制御を実現することを目的として、放電電極間に電圧を印加している状態の下で、発光管の外壁面上にトリガ電圧を印加するための電極（導体）を備えた閃光放電ランプが知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－０７１９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、半導体製造プロセスでは高密度化、精細化が飛躍的に進み、基板面積の制約から、基板上に立体的に回路を構成するプロセス等が検討されており、更には積層された各層の厚さをより小さくする検討が行われている。このような半導体製造プロセスでは、アニール工程において、処理対象となる層は十分に加熱処理できるとともに、処理対象ではない層にはできる限り影響を与えないことが要求される。このような処理の実現のために、アニール工程における入熱深さをより小さくできる閃光放電ランプが期待されている。
【０００６】
加熱処理用の閃光を照射する際の入熱深さをより小さくする方法として、一回の点灯動作においてワークに照射する光エネルギーの総量は低下させないようにしつつ、閃光放電ランプの点灯時間をより短くすることが検討されている。この検討のために、最近では、点灯時間をより短縮するとともに、一回の点灯動作における光出力がより高められた閃光放電ランプが期待されている。
【０００７】
そこで、本発明者らは、点灯時間をより短縮するとともに、光出力をより高めた閃光放電ランプについて、鋭意検討をしていたところ、以下のような課題が生じることを見出した。
【０００８】
閃光放電ランプは、多くの場合、上記特許文献１に記載の発明のように、発光管の外壁面上、又は発光管の近傍に、点灯開始の始動用のトリガ電極として機能する導体（以下、「近接導体」という場合がある。）が配置される。この近接導体は、一対の電極間において放電を生じさせるために、当該一対の電極間に点灯に必要な電圧が印加されている状態で、発光管内に封入された発光ガスを電離させるための高電圧のパルス印加が実行される。
【０００９】
また、近接導体は、閃光が発生した際の熱によって一部が蒸発することがあり、ランプハウスやワークの汚染や、発光管外部に付着して石英ガラスの再結晶を促すことでランプの破裂を生じさせるおそれがある。このような現象への対処として、ガラスなどの誘電体容器（以下、「挿通管」という場合がある。）内に近接導体が収容されたトリガ管が始動用の機構として用いられる場合がある。
【００１０】
そこで、本発明者らは、上述した背景から、トリガ管を備えた閃光放電ランプを用いて点灯時間を短縮するための検討実験を実施していたところ、従来であれば使用開始からある程度の時間が経過した段階で散見される挿通管の内壁面における黒化が比較的早期に現れることに気が付いた。
（【００１１】以降は省略されています）

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